CC BY
21
УДК 636.4.082.12
ПОЛИМОРФИЗМ МАРКЕРНОГО ГЕНА FSH0 У СВИНЕЙ
ПОРОД БЕЛОРУССКАЯ МЯСНАЯ И ДЮРОК POLYMORPHISM OF THE MARKER GENE FSHp IN PIGS OF BELARUS MEAT BREED AND DUROC
Епишко Ольга Александровна к.с.-х. н., Пестис Витольд Казимирович д.с.-х.н., Танана Людмила Александровна д. с.-х.н. УО «ГГАУ» Республика Беларусь, г. Гродно Кузьмина Татьяна Ивановна д.б.н.
ФГБНУ ВНИИГРЖ, Российская Федерация, г. Санкт-Петербург, Пушкин
Epishko Olga Aleksandrovna, Cand. Sci. Agr., Pestis Vitold Kazimirovich, Dr. Sci. Agr., Tanana Ludmila Aleksandrovna, Dr. Sci.Agr.
Grodno State Agrarian University,Grodno, Republic of Belarus Kuzmina Tatiana Ivanovna, Dr. Sci. Biol.
Russian Research Institute of Genetics and Breedingof Farm Animals,St. Petersburg-Pushkin, RussianFederation
Аннотация: в статье рассматривается анализ генетической структуры популяций свиней разводимых в Республике Беларусь. Установлена высокая частота встречаемости генотипа FSHpBB в популяции свиноматок и хряков-производителей белорусской мясной породы, которая составила 78-93 % и 50-100 % соответственно, также в популяции установлена мономорфность.
Ключевые слова: свиньи; ген FSHP; полиморфизм; аллель; генотип; ПЦР-ПДРФ; ДНК; репродуктивные качества.
Summary: In article research usage of FSHp genes in selection of meat breeds of pigs aimed at raising reproductive traits of sows and reproductive abilities of boars-producers Republic of Belarus. On the basis of determined appropriateness and tendency of FSHp^ polymorphic variants correlation with reproductive traits of Belarusian meat breed animals some genetic markers for selection of pigs on raising their reproductive traits are offered.
Key words: pigs, FSHp gene, polymorphism, allele, genotype, PCR-RFLP, DNA, reproductive traits.
Введение. Выявление генов, оказывающих влияние на проявление воспроизводительных качеств свиней, играет большую роль при организации селекционной работы в конкретных стадах. Учитывая тот факт, что репродуктивные качества носят полигенный характер детерминации, усилия ученых многих стран направлены на поиск других генов-маркеров, позволяющих эффективно маркировать признаки репродуктивной функции [2, 3, 4].
К маркерам, оказывающим влияние на функцию воспроизводства относится и ген ß-субъединицы фолликулостимулирующего гормона (FSHß), который вырабатывается передней долей гипофиза и регулирует деятельность половых желез. У самок FSHß стимулирует развитие фолликулов до момента овуляции и интерстициальной ткани яичников, что приводит к усиленной секреции женских половых гормонов - эстрогенов [1, 7]. В результате воздействия данного гормона на яичники начинается быстрый рост и созревание фолликулов, которые секретируют эстрогены [5, 8].
У самцов фолликулостимулирующий гормон вызывает развитие семенных канальцев, стимулирует сперматогенез и секрецию мужских половых гормонов - андрогенов [6, 10].
Уже сейчас можно прогнозировать, что ген FSHß может рассматриваться в качестве маркера плодовитости в программах разведения свиней зарубежных пород, направленных на селекцию линий для повышения многоплодия. В этой связи исследования полиморфизма данного гена у свиней различных пород, разводимых на территории Беларуси, с целью выявления возможности его использования в качестве маркера плодовитости, является целью наших исследований.
Материал и методика исследований. Исследования проводились в научно-исследовательской лаборатории ДНК-технологий УО «ГГАУ» и РУП «НПЦ НАН Беларуси по животноводству». Объектом исследований являлись свиноматки и хряки производители белорусской мясной породы и породы дюрок. В процессе работы методом ПЦР-ПДРФ анализа исследован полиморфизм гена FSHß. ДНК экстрагировали из проб ткани уха животного перхлоратным методом. Для амплификации участка гена FSHß использовали праймеры:
FSHBF: - AGT TCT GAA ATG ATT TTT CGG G - 3'
FSHßR: - TTT GCC ATT GAC TGT CTT AAA GG - 3'
FSHß: ПЦР - программа: «горячий старт» - 4 мин при 94°С; 33 цикла: денатурация - 1 мин при 94°С, отжиг - 1 мин при 55°С, синтез - 1 мин при 72°С; достройка 7 мин при 72°С.
Амплификацию гена FSHß проводили с использованием реакционной смеси объемом 25 мкл, содержащей lxTaq-буфер, 2 мМ дНТФ (4 x 0,5 мМ каждого), 10 пМ каждого праймера, 1,5 ед. акт. Taq-полимеразы, 100-200 нг геномной ДНК.
Концентрацию и специфичность амплификата оценивали электрофоретическим методом в 2 % агарозном геле. В качестве маркера молекулярного веса использовали 50 bp DNA Ladder. Длина фрагмента гена FSHß - 713 п.о.
Оптимизированы параметры проведения рестрикции. Для рестрикции амплифицированного участка гена FSHß использовали эндонуклеазу BsuRI. Продукты рестрикции гена разделяли электрофоретически в 4% агарозном геле.
Результаты исследований и их обсуждение. В результате молекулярно-генетического тестирования животных белорусской мясной породы и породы дюрок был выявлен полиморфизм гена FSHß.
Анализ полиморфизма 421 матки по гену FSHß выявил наличие двух генотипов FSHßAB - 8,6 %, FSHßBB - 91,4 %. Частоты встречаемости аллелей в популяции свиноматок составили FSHßA - 0,040, FSHßB - 0,960, соответственно. Животные с генотипом FSHßAA не диагностированы, однако генетическое равновесие в данной популяции не было нарушено.
В популяции хряков-производителей белорусской мясной породы диагностировано наличие трех генотипов: FSHßAA (6 %), FSHßAB (12 %) и FSHßBB (82 %), в то время как у свиноматок данной популяции диагностированы лишь генотипы FSHßAB - 8,6 % и FSHßBB - 91,4 %. Частота встречаемости аллелей FSHßA и FSHßB составила 0,120 и 0,880, соответственно.
Исследование полиморфизма гена FSHß в популяции хряков-производителей выявило нарушение генетического равновесия (P<0,001) в сторону преобладания животных с генотипом FSHßBB. В данной популяции вопреки ожидаемой,
фактическая частота встречаемости животных с генотипом FSHßAA и FSHßBB была выше практически в 4,3 раза, а гетерозиготных (FSHß^) - ниже в сравнении с ожидаемыми частотами в 1,78 раза. Возможным объяснением является то, что данный ген не только стимулирует развитие фолликулов до момента овуляции и интерстициальной ткани яичников у маток, но и контролирует сперматогенез и секрецию мужских половых гормонов у хряков-производителей.
Анализ генетической структуры популяции свиней породы дюрок выявил мономорфность по гену FSHß.
Возможным объяснением мономорфности маток и хряков по гену FSHß может служить специфичность и важность выполняемой функции данного гена в детерминации репродуктивных признаков у животных породы дюрок, являющейся супер-мясной [9].
Выявлено, что генетическая структура популяции животных белорусской мясной породы по гену FSHß варьировала в зависимости от линейной принадлежности. Наибольшей концентрацией генотипа FSHßBB среди свиноматок характеризовались линии Забоя, Зевса и Зенита (93 %), наименьшей - линия Залета (78 %). Сходная картина наблюдалась и у животных с гетерозиготным генотипом FSHßAB: наименьшая концентрация генотипа выявлена в линиях Забоя, Зевса и Зенита (7 %), наибольшая (22 %) - Залета. Животных с генотипом FSHßAA не идентифицировано.
Частота встречаемости особей генотипа FSHßBB в популяции хряков-производителей белорусской мясной породы колебалась от 50 до 100 %, генотипа FSHß^ варьировала от 11 до 50 %, причем в линиях Забоя, Зенита и Зонта данный генотип не выявлен, а генотип FSHßAA идентифицирован лишь в линиях Забоя и Зонта.
Заключение. В ходе проведенного анализа генетической структуры популяций свиней исследуемых пород нами была установлена высокая частота встречаемости генотипа FSHßBB в популяции свиноматок и хряков-производителей белорусской мясной породы которая составила 78-93 % и 50-100 %, соответственно.
Также была установлена мономорфность по аллелю FSHpB популяции животных породы дюрок (РСУП «СГЦ «Заднепровский»).
Список литературы
1. Карш, Ф.Д. Гормональная регуляция размножения у млекопитающих / Ф.Д. Карш, Д.У. Линкольн, Дж.А. Линкольн. - М.: Мир, 1987. - 305 с.
2. Кононенко, С. И. Влияние гена эстрогенового рецептора на воспроизводительные качества свиней разных пород /С. И. Кононенко, В.В. Семенов, Л.Н. Чижова, Н.Г. Марутянц, А.Р. Кагра-манов // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2011. - № 29. - С. 135-137.
3. Кононенко, С. И. Полиморфизм H-FABR гена и его роль в формировании продуктивности свиней разных пород / С. И. Ко-ноненко, А.Р. Каграманов // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2011. - № 29. - С. 151-154.
4. Кононенко, С. И. Использование ДНК-диагностики в селекции свиней / С. И. Кононенко, В.В. Семенов, Л.Н. Чижова, Е.И. Сердюков, Л. В. Ворсина // Сборник научных трудов СевероКавказского научно-исследовательского института животноводства. - 2012. - Т. 1, № 1. - С. 138-142.
5. Леткевич, Л.Л. Прогнозирование эффективности трансплантации эмбрионов у КРС: дис. ... канд. с.-х. наук: 06.02.01 / Леткевич Л.Л. - Жодино, 1993. - 125 с.
6. Оценка животных по генетическим маркерам / Н.А. Зиновьева [и др.] // Промышленное и племенное свиноводство. -2005. - № 2. - С. 18-20.
7. Analisis of prolificacy in sows of humeprolific lines of Large White breed / V. Matousek [et al.] // J. Anim. Sci. - 2005. - Vol. 50, N 4. - P. 155-162.
8. Follicle Selection in Cattle: Role of Luteinizing Hormone Follicle Selection in Cattle / O.J. Ginther [et al.] // Biol. Reprod. -2001. - Vol. 64. - P. 197-205.
9. PCR атрНГюайоп and physical localization of for pig FSHp and LHB / C. Mellink [et al.] // J. Cytogenet. Cell. Genet. - 1995. -Vol. 70. - P. 224-227.
10. Pierce, J.G. Properties of pituitary thyroid - stimulating
hormone in comparison with those of the gonadotropins «Biochemical society Transaction» / J.G. Pierce // J. Acta. Vet. Zootech. - 1974. -Vol. 2, N 5. - P. 347-421.
