CC BY
137УДК 636.4.082.12
Гетманцева Л.В. , Карпенко Е.А.-Донской ГАУ Чекотин Д.В. - главный зоотехник селекционер ЗАО«Племзавод Юбилейный» Тюменской области
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДНК - МАРКЕРОВ В СЕЛЕКЦИИ СВИНЕЙ
Изучалось влияние полиморфизма гена POU1F1 на откормочные качества свиней породы крупной белой ЗАО «Племзавод Юбилейный». Установлено, что свиньи с генотипом СС достоверно превосходят своих аналогов с генотипом DD по откормочным признакам.
Ключевые слова: ген, POU1F1, QTL, свиньи, откормочные качества.
THE USE OF DNA-MARKERS IN BREEDING PIGS Getmanceva L.V., Karpenko E.A., Checotin D.V.
The influence of POU1F1 рolymorphism on growth traits in pigs of Large White was studied. The pigs with genotype СС significantly surpass the analogues with DD genotype on growth traits.
Key words: gene, POU1F1, QTL, pigs, growth traits.
Большинство хозяйственно-полезных признаков сельскохозяйственных животных, представляющих интерес для селекции, являются количественными. В настоящее время идентифицированы отдельные ключевые гены или группы сцепленных генов, которые предопределяют формирование количественных признаков. Величина этого вклада регламентируется внешней средой (Потокина, 2005).
Такие генетические локусы принято обозначать термином «локус количественного признака» (Quantitative Trait Loci, QTL). Это локусы, влияющие на фенотипическую вариабельность количественных признаков, связанны с продуктивностью животных.
Полиморфные варианты этих локусов позволяют на генетическом уровне маркировать продуктивность животных.
В качестве индивидуальных генов, полиморфизм которых обусловливает влияние на фенотипическое проявление признаков, связанных с откормочной и мясной продуктивностью, выступают гены инсулиноподобного фактора роста 2 (IGF2), гипофизарного фактора транскрипции (POU1F1), меланокортинового рецептора 4 (МС4Я) и ряда др.(Гетманцева, 2010).
РОи№1(известный также как Pit -1 или GHF-1) - гипофизарный фактор транскрипции, является регулирующим транскрипционным фактором передней доли гипофиза, который эффективно стимулирует экспрессию гена СТГ (соматотропный гормон, гормон роста), гена пролактина и тиреотропного гормона (ТТГ) (Bodneretal., 1988; Nelsonet al.,1988).
У свиней ген POU1F1 был картирован на хромосоме 13 и обнаружена взаимосвязь между полиморфными вариантами по локусу гена POU1F1 и признаками откормочной и мясной продуктивности (Tuggle, 1993; Yu, 1999; Bastoset. al, 2006). Наибольшее влияние на продуктивность свиней установлено по полиморфизму, обусловленному точечной мутацией в третьем интроне гена, приводящей к образованию двух аллелей - C и D. Однако однозначного мнения относительно «желательного» генотипа по откормочным и мясным качествам на сегодняшний день не существует, что возможно связано с генетическими особенностями различных пород свиней.
В ЗАО «Племзавод Юбилейный» ведется работа по изучению влияния полиморфных вариантов гена POU1F1 на откормочные и мясные качества свиней крупной белой породы (КБ)
Для ДНК-генотипирования были взяты ушные выщипы у 49 голов ремонтных свинок. Анализ проводился в лаборатории молекулярной генетики Государственного научного учреждения Всероссийский институт животноводства Россельхозакадемии (ВНИИЖ г.Подольск). Полиморфизм
Р0ШБ1 (аллели С и Б) диагностировался в позиции 1411 с помощью рестриктазы МБр1.
Для определения влияния генов на откормочные качества была использована электронная база данных компьютерной программы АСС. Учитывался возраст достижения живой массы 100 кг, дн., средний суточный прирост, г , затраты корма , к. ед. , толщина шпика на пояснице в 100 кг, мм и селекционный индекс оценки откормочной и мясной продуктивности ремонтного молодняка. Комплексный индекс оценки ремонтного молодняка на контрольном выращивании определялся по следующей формуле (Михайлов Н.В., 2006):
1= Р1(М-Х0+ в2(Х2-М)+ вз(Хз-М)+ в4(М-Х4)
где: Х1 - скороспелость, дн;
Х2 - средний суточный прирост, г;
Х3 - длина туловища, см;
Х4 - толщина шпика, мм.
В результате проведенного ДНК-генотипирования свиней крупной белой породы была определена частота встречаемости аллелей и генотипов по гену Р0ШБ1. Наиболее высокая частота встречаемости принадлежит аллелю Б, но при этом частоты встречаемости гетерозиготного генотипа СБ и гомозиготного ББ практически равны (рис. 1). Наименьшая частота встречаемости по гомозиготному генотипу СС.
Рисунок 1. Частота встречаемости аллелей и генотипов по локусу гена
роиш
Для генетической однородности при оценке влияния генотипов ББ, СБ, СС гена Р0ШБ1 на откормочные качества свиньи были отобраны из одной линии. Сводные данные откормочных качеств ремонтного молодняка с различными генотипами по локусу гена Р0ШБ1 представлены в таблице 1. Все данные скорректированы на 100 кг.
Таблица 1
Откормочные качества ремонтного молодняка породы КБ генотипов
РР, СР, СС по гену Р0и1Б1 (количество РР=11, СР=16, СС=5)
Признаки Генотип по локусу гена Р0ШБ1
ББ СБ СС
Длина туловища, см 122,7±1,47 122,1± 1,06 122,0± 2,12
Скороспелость, дн. 170,4 ±2,4 166,9 ±1,79 161,5± 4,29
Средний суточный прирост, г 719,3±26,5 791,9±21,3* 870,0±38,6**
Затраты корма, к.ед. 3,2 ±0,04 3,04± 0,03* 2,92± 0,06**
Толщина шпика, мм 21,3±1,22 22,8±0,86 22,5±0,29
Селекционный индекс, ед. 85,9±11,39 96,9± 0,60 109,0± 8,82
*- разность средних достоверна при Р > 0,05
** - разность средних достоверна при Р > 0,01
Ремонтный молодняк с генотипом, имеющим аллель С, отличаются лучшими показателями по откормочным качествам. При этом повышение концентрации желательного аллеля С в генотипе гена Р0ШБ1 повышает откормочные качества молодняка.
Влияние различных генотипов гена Р0ШБ1 на воспроизводительные качества свиноматок КБ представлены в таблице 2.
Таблица 2
Воспроизводительные качества свиноматок КБ породы генотипов ББ,
СБ, СС гена Р0иШ
Генотип по локусу гена Р0ШБ1
ББ СБ СС
Количество поросят при рождении, 11,45±0,67 10,49±0,70 11,56±1,09
гол.
в том числе живых, гол. 10,26±0,92 10,14±0,68 10,66±1,09
Масса гнезда при рождении, кг 14,26±1,10 14,73±0,91 15,02±1,26
Масса гнезда (в 21 дн.), кг ** 64,43±2,93 67,79±1,48 76,62±4,36
** - разность средних достоверна при Р > 0,01
Преимущество по многоплодию имеют свиноматки с гомозиготными генотипами DD и СС над гетерозиготным CD. При этом у свиноматок с генотипом СС масса гнезда при рождении и в 21 день значительно выше, чем у свиноматок с другими генотипами.
Результаты проведенного генотипирования позволили скорректировать систему внутрилинейного подбора с целью создания гомозиготных линий по генотипу СС гена POU1F1. Это, наряду с традиционными методами отбора, позволит улучшить откормочные качества породы.
При использовании гена POU1F1 в системе гибридизации для повышения эффекта гетерозиса необходимо изучить комбинационную способность аллелей С и D в используемых породах. При классической системе гибридизации КБхЛхД, в специализированных линиях КБ необходимо закреплять генотип СС для повышения воспроизводительных качеств.
На Западносибирском центре «Лозовое» ЗАО «Племзавод Юбилейный» начаты работы по изучению эффективности маркер-зависимой селекции нескольких генов-маркеров, проверенных на комбинационную способность.
Список литературы
1. Гетманцева Л.В. Молекулярно-генетические аспекты селекции животных // Молодой ученый. — 2010. — №12.- Т.2. — С. 199-201.
2.Костюнина О.В., Зиновьева Н.А., Левитченков А.Н., Гоголев А. Селекция на основе ДНК-технологий // Животноводство России.- 2008.- № 4.- С. 39-42.
3. Михайлов Н.В. Третьякова O.JI., Рудь А.И. Селекционно-информационный фильтр / Новочеркасск, 2004. - 111 с.
4.Потокина Е.К., Чесноков Ю.В. Современные методы геномного анализа в исследованиях генетики количественных признаков у растений // Сельскохозяйственная биология.-2005.-№ 3.-С.3-18
5.Bastos E.,Santos I., Parmentier I., Castrillo J.L.,Cravador A., Guede-PintoH. & RenavilleR . Ovisaries POU1F1 gene: cloning, characterization and polymorphism analysis // Genetica. -2006.- №126.- P. 303-314.
6. Bodner M., Castrillo J.L., Theill L.E., Deerinck T.,.Ellisman M. & Karin M. The pituitary-specific transcription factor GHF-1 is a homeobox-containing protein // Cell. - 1988.- №55.- P. 505-518.
7. Nelson, C., Albert V.R., Elsholtz H.P., Lu L.I.W. & Rosenfeld M.G. Activation of cell-specific expression of rat growth hormone and prolactin genes by a common transcription factor // Science.- 1988.- №239.- P.1400-1405.
8. Tuggle, C.K., Yu T.P., Helm J. & Rothschild M.F. Cloning and restriction fragment length polymorphism analysis of a cDNA for swine PIT-1, a gene controlling growth hormone expression // Anim. Genet.- 1993.- № 24.- P.17-21.
9.Yu T.P., Wang L., Tuggle C.K., and Rothschild M.F. Mapping genes for fatness and growth on pig chromosome 13: a search in the region close to the pig Pit1 gene // J.Anim. Breed. Genet-1999.- №116.- P. 269-280.
