CC BY
0
Выводы. В результате экспериментальных исследований получены новые данные о полиморфизме гена CAST у овец генофондно-го стада южной мясной породы. В субпопуляции ЮМ выявлены три генотипа с двумя аллелями с разной частотой встречаемости. Преобладание гомозиготных генотипов наблюдается в локусах генов CASTmm/nn - 83 %. По абсолютной величине живой массы гомозиготные CASTmm достоверно превосходили гетерозиготных CASTmn от рождения до отъема на 17,8 %, а в 12 месяцев на 10,8 %, по настригу - 10,8 %. Лучшими воспроизводительными качествами обладали овцематки ЮМ породы гетерозиготного генотипа гена CASTmn (64,7 % - двоен и 8,9 % - троен) [4, 5, 6, 7].
Список литературы
1. Колосов Ю. А. Влияние интенсивности отбора и селекционного дифференциала на живую массу и настриг шерсти овец сальской породы / Ю. А. Колосов, В. В. Абонеев, А. Я. Куликова [и др.] // Овцы, козы, шерстяное дело. - 2023. - № 2 - С. 3-7.
2. Куликова А. Я. Генетическая ассоциация полиморфизма гена гормона роста (GH) с продуктивностью овец южной мясной породы / А. Я. Куликова // Овцы, козы, шерстяное
дело. - 2023. - № 2. - С. 30-33.
3. Куликова А. Я. Полиморфизм гена дифференциального фактора роста (GDF9) у овец южной мясной породы /А. Я. Куликова // Сборник научных трудов КНЦЗВ. - 2023. - Т. 12. - № 2. - С. 13-17.
4. Лушников В. П. Полиморфизм гена CAST у овец татарстанской и эдильбаевской пород /
B. П. Лушников, Т. О. Фетисова, А. П. Стрильчук // Овцы, козы, шерстяное дело. - 2020. - № 2. -
C. 9-11.
5. Росс Л. Гены, способствующие генетическому изменению мускулатуры у овец / Л. Росс, Теллам, Э. Ноэль [и др.] // Публикация на сайте 2012. Aug Doi: 10.3389 / fgene.2012.00164 PMCID: PMC3429854 PMID: 22952470.
6. Шевцова В. С. Поиск генов-кандидатов живой массы у овец южной мясной породы / В. С. Шевцова, А. Я. Куликова, А. В. Усатов [и др.] // Генетика. - 2023. - Т. 59. - № 11. - С. 1341-1342.
7. Широкова Н. В. Хозяйственно - биологические особенности и рациональное использование овец разного генетического потенциала при производстве и переработке баранины в условиях Юга России: Автореф. дис.... д-ра биол. наук // - Волгоград. - 2021. - 41 с.
001: 10.48612/зЬогтк-2024-1-6 УДК 636.5.082.12: 637.412
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СПЕКТРА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ГЕНОВ, УЧАСТВУЮЩИХ В ОБРАЗОВАНИИ СКОРЛУПЫ У КУР
Костюнина Ольга Васильевна, д-р. биол. наук Романенкова Ольга Сергеевна, канд. биол. наук
Федеральный исследовательский центр животноводства - ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста, пос. Дубровицы, Подольск, Российская Федерация
На прочность яичной скорлупы влияет большое количество различных факторов, один из которых является генетическим. Целью данного обзора явился анализ литературных данных, посвященных выявлению геномных регионов и SNP, ассоциированных с показателями качества скорлупы: прочностью, толщиной, жесткостью.
Ключевые слова: яйцо; качество скорлупы; прочность; толщина; жесткость; гены; куры
DETERMINATION OF THE SPECTRUM OF PROMISING GENES INVOLVED IN SHELL FORMATION IN CHICKENS
Kostyunina Olga VasiFevna, Dr. Biol. Sci.
Romanenkova Olga Sergeevna, PhD Biol. Sci.
Federal Research Center for Animal Husbandry named after Academy Member L.K. Ernst, Dubrovitsy, Podolsk, Russian Federation
The strength of eggshells is influenced by a large number of different factors, one of which is genetic. The purpose of this review was to analyze the literature data on identifying genomic regions and SNPs associated with shell quality indicators, including strength, thickness, and hardness. Key words: egg; shell quality; strength; thickness; hardness; genes; chickens
Качество скорлупы является критически важным фактором в птицеводстве для производства яиц высокого качества. Скорлупа яйца защищает птичий эмбрион от различных негативных воздействий окружающей среды и обеспечивает его необходимыми питательными элементами [3]. Поврежденное инкубационное племенное яйцо полностью теряет свое назначение, а пищевые - требуют переработки или утилизируются. Пониженная прочность яичной скорлупы может приводить к трещинам и, как следствие, экономическим убыткам. Повышенная прочность скорлупы требует увеличения доли минеральных веществ в комбикорме и противопоказана для инкубационных яиц, поскольку затрудняет проклев [2]. Поэтому для производителей яиц повышение качества скорлупы является первоочередной задачей. Помимо традиционных подходов, таких как разведение высокоспециализированных пород и кроссов, отличающихся высокими качественным показателям скорлупы, введение в рацион птицы различных комплексов минеральных элементов, все большее значение приобретает поиск соответствующих генов и проведение маркер-ассоциативной селекции.
Вопрос определения спектра генетических полиморфизмов, отвечающих за качества скорлупы яиц, т.е. локусов количественных признаков которые влияют на эти признаки, все еще не является в полной мере изученным. Образование яйца регулируется множеством генов экспрессирующихся в яйцеводе, которые кодируют яичный белок, регулируют движение яйца, и обеспечивают отложение компонентов оболочек. В литературных источниках можно найти данные о генах овоклеидин-116 (MEPE), остеопонтин (SPP1), овокаликсин-32 (RARRES1), и овока-ликсин-36, для которых был установлено влияние на показатели качества скорлупы.
Овокаликсин-32 (RARRES1) был идентифицирован в одних из первых GWAS исследований как потенциальный ген-кандидат,
влияющий на характеристики яичной скорлупы, а также яйценоскость цвет скорлупы, высоту белка в яйце, массу яйца и желтка [7]. Белок ОСХ32 массой 32 кДа экспрессируется в матке и перешейке птиц во время активной фазы кальцификации формирования яичной скорлупы. В отложенном яйце он обнаруживается преимущественно в кутикуле и внешнем губчато слое яичной скорлупы. Сам белок ОСХ32 состоит из сигнального пептида из 23 аминокислот, и зрелого белка, состоящего из 252 аминокислот. Дальнейшее секвенирова-ние последовательности гена выявило в нем три гаплотипа, которые оказывают непосредственное влияние на качество скорлупы - S, W и М, причем S-гаплотип превосходит W-гаплотип с точки зрения улучшения размера яйца, а М-гаплотип превосходит W- и S-гаплотипы с точки зрения повышения устойчивости к упругой деформации [10].
Овокаликсин-36 (BPIFB) представляет собой ген, который специфически экспресси-руется в репродуктивном (перешеек и матка) и пищеварительном трактах кур во время активной стадии кальцификации и минерализации скорлупы [5]. Белок ОСХ-36 присутствует в кальцинированной яичной скорлупе, преимущественно во внутренней части оболочки и в оболочке мембран. Практические исследования показывают, что добавление различных пищевых добавок может увеличить экспрессию ОСХ-36 более чем в 2 раза [1]. Gautron с коллегами в совоем исследовании показали, что ОСХ-36 способствует естественной защите яиц, обеспечивая химическую защиту содержимого яйца, особенно в просвете дистального яйцевода во время его формирования в белом перешейке, красном перешейке и матке [8].
Овоклеидин-116 (MEPE) - это матрикс-ный внеклеточный фосфогликопротеин, который выполняет специфическую функцию в минерализации яичной скорлупы. У кур этот ген также регулирует процессы минерализации в развивающихся и растущих костях на
ранних стадиях онтогенеза, а затем вторично вовлекается во время формирования яичной скорлупы у взрослых особей. при этом все еще участвуя в минерализации костей [4].
В последние 15 лет было проведено несколько масштабных исследований с использованием биочипов различных плотностей и производителей. Последующие ассоциативные исследования позволили идентифицировать большое количество новых потенциальных генов-маркеров, связанных с показателями качества яйца.
Полногеномый скрининг, проведенный Duan с коллегами в 2016 году определили ген АВСС9, как потенциально связанный с кристаллической структурой скорлупы яиц. Белок, кодируемый этим геном участвует в перемещении молекул различных веществ через биологические мембраны клетки. В этом гене были идентифицированы два 8ЫР -^316793137 и ^314985144, которые ассоциированы с качеством скорлупы [6].
Ген БРР1 представляет собой секреторный белок, присутствующий во внеклеточном матриксе. Белок SPP1 локализован в эндометрии и участвует в формировании и кальцифи-кации яичной скорлупы. Экспрессия гена остеопонтина (БРР1) различается в группах с разной прочностью яичной скорлупы. Так же было выявлено еще пять генов - САСЫАЮ, САСЫА1Б, САСЫА1И, РЯКСВ и ЫСХ1, участвуют в транспорте ионов Са2+ и сигнальном пути Са2+.
Ген ¡ТРЯ2 играет роль в регуляции внутриклеточного транспорта Са2+ в матке и способствует процессу кальцификации яичной скорлупы. Соответствующий белок принадлежит к семейству инозитол-1,4,5-трифосфатных рецепторов, которые могут мобилизовать ионы Са2+ из внутриклеточных депо кальция во многие типы клеток. В исследовании 2015 года было показано, что экспрессия 1ТРЯ2 в матке в процессе кальцификации яичной скорлупы была значительно выше, чем в большой кишке и двенадцатиперстной кишке, которые также обладают активным метаболизмом кальция. Для этого гена известно два потенциальных 8ЫР, предположительно связанныхс качеством скорлупы - ^316607577 и ^316447591 [9].
В том же исследовании была выявлена мутация ^312347405 в гене Р1К3С26, который кодирует белок, принадлежащий к семейству фосфоинозитид-3-киназ (Р13К) и содержит в
себе содержит каталитический домен ли-пидкиназы. Было отмечено, что куры, гомозиготные по данному локусу (GG) несли яйца с более высоким качеством скорлупы. Поскольку яичная скорлупа характеризуется низким содержанием липидов, то вопрос участия ли-пидсвязывающих белков в или в процессе формирования яичной скорлупы нуждается в дальнейшем изучении.
Еще один ген, связаный с метаболизмом липидов LRP8 кодирует белок семейства рецепторов липопротеинов низкой плотности (LDLR - Low-density lipoprotein receptor) [9] Помимо качества скорлупы, ген LRP8 связан с множеством показателей, вроде воспроизводства, яйценоскости, цветом и формой яйца.
Выводы. В последние годы было проведено большое количество исследований, сосредоточенных на определении генетических механизмов, регулирующих формирование хозяйственно полезных признаков сельскохозяйственных животных, в том числе и кур. Показатель качества скорлупы является особенно актуальным для отрасли птицеводства и требует дальнейших исследований по поиску новых ассоциаций и детального изучения влияния отдельных генов и SNP. В данной статье кратко рассмотрены гены и их отдельные полиморфизмы, для которых была установлена связь прежде всего с процессом кальцификации скорлупы. При этом следует иметь в виду, что реализация генетического потенциала птицы в немалой степени зависит от условий внешней среды - кормления, содержания и др. Поэтому совершенно необходимым является проведение дальнейших исследований по поиску новых ассоциаций, детального изучения их влияния отдельных генов и SNP, и их экспрессии в различных тканях и органах.
Обзор выполнен по государственному заданию (тема FGGN-2024-0015), рег № 124020200114-7.
Список литературы
1. Манукян В. А. Оценка экспрессии генов, ответственных за формирование скорлупы и яичного белка, у кур-несушек родительского стада под влиянием различных кормовых добавок / В. А. Манукян, О. В. Мясникова, К. Е. Берникова [и др.] // Молекулярно-генетические технологии для анализа экспрессии генов продуктивности и устойчивости к заболеваниям животных. Материалы 2-й
Международной научно-практической конференции. Москва, 2020. - С. 76-90.
2. Царенко П. П. Совершенствование методов контроля качества скорлупы куриных яиц / П. П. Царенко, Е. В. Осипова // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2017. - № 47. - С. 142-147.
3. Ahmed T. A. E. Biotechnological Applications of Eggshell: Recent Advances / T. A. E. Ahmed, L. Wu, M. Younes [et al.] // Front Bioeng Biotechnol. - 2021. - Vol. 9. - P. 675364.
4. Bardet C. OC-116, the chicken ortholog of mammalian MEPE found in eggshell, is also expressed in bone cells. / C. Bardet, C. Vincent, M. C. Lajarille [et al.] // Journal of. Experimental. Zoology. (Mol. Dev. Evol.) - 2010. - 314B:653-662.
5. Cordeiro C. M. M. Ovocalyxin-36 Is a Pattern Recognition Protein in Chicken Eggshell Membranes / C. M. M Cordeiro, H. Esmaili, G. Ansah [et al.] // PLoS ONE. - 2013. - №8(12):e84112.
6. Duan Z. Genetic architecture dissection by genome-wide association analysis reveals avian eggshell ultrastructure traits / Z. Duan, C. Sun, M. Shen [et al.] // Sci Rep. - 2016. - Vol. 6. - P. 28836.
7. Fulton J. E. Variation in theovocalyxin-32gene in commercial egg-laying chickens and its relationship with egg production and egg quality traits / J. E. Fulton, M. Soller, A. R. Lund [et al.] // Animal Genetics. - 2012. - №43 (Suppl. 1). - P. 102-113.
8. Gautron J. Cloning of ovocalyxin-36, a novel chicken eggshell protein related to lipopolysac-charide-binding proteins, bactericidal permeability-increasing proteins, and plunc family proteins. / J. Gautron, E. Murayama, A. Vignal [et al.] // The Journal Of Biological Chemistry. - 2007 - Feb 23;282(8):5273-86.
9. Sun C. Genome-wide association study revealed a promising region and candidate genes for eggshell quality in an F2 resource population / C. Sun, L. Qu, G. Yi [et al.] // BMC Genomics. -2015. - Vol. 16. - P. 565.
10. Takahashi H. Association between ovo-calyxin-32 gene haplotypes and eggshell quality traits in an F2 intercross between two chicken lines divergently selected for eggshell strength / H. Takahashi, O. Sasaki, K. Nirasawa [et al.] // Anim Genet. - 2010. - Vol. 41. - No. 5. - P.541-544.
DOI: 10.48612/sbornik-2024-1-7 УДК 636.4.082:575.113
ПОИСК НОВЫХ ЛОКУСОВ И ГЕНОВ-КАНДИДАТОВ, СВЯЗАННЫХ С КОЛИЧЕСТВОМ ПОРОСЯТ ПРИ РОЖДЕНИИ У СВИНЕЙ КРУПНОЙ БЕЛОЙ ПОРОДЫ
Романец Елена Андреевна1, аспирант Колосова Мария Анатольевна1, канд. с.-х. наук Романец Тимофей Сергеевич1, канд. с.-х. наук Бакоева Илона Сирождиновна2 Гетманцева Любовь Владимировна1, д-р биол. наук
гФГБОУ ВО Донской ГАУ «Донской государственный аграрный университет», п. Персиановский, Российская Федерация
2ФГБОУ ВО РХТУ им. Д.И. Менделеева «Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева», г. Москва, Российская Федерация
Задачи, направленные на увеличение количества поросят при рождении, являются одним из ключевых аспектов в сфере свиноводства. Целью данного исследования было выявление новых генетических локусов и потенциальных генов, связанных с количеством поросят при рождении у свиней крупной белой породы. Используя метод Fst для оценки генетической дифференциации между группами свиноматок с высокой и низкой репродуктивной способностью, было обнаружено 18 однонуклеотидных полиморфизмов из которых 10 находятся в генах, участвующих в различных физиологических процессах организма, включая те, которые прямо или косвенно связаны с количеством поросят при рождении. Для гена ННАТ и варианта
