CC BY
2Аграрный вестник
Северного Кавказа
№ 3(51), 2023
Животноводство
25
УДК 575.174.015.3:636.5
DOI: 10.31279/2222-9345-2023-14-51-25-28
Дата поступления статьи в редакцию: 08.09.2023 Принята к публикации: 12.09.2023
JKPUNL
А. Е. Рябова, А. И. Азовцева, Н. В. Дементьева Ryabova A. E., Azovtseva A. I., Dementieva N. V.
ВЛИЯНИЕ ПОЛИМОРФИЗМА A503G В ГЕНЕ LCORL НА ЖИВУЮ МАССУ ПЕТУХОВ ЦАРСКОСЕЛЬСКОЙ ПОРОДЫ
INFLUENCE OF THE A503G POLYMORPHISM IN THE LCORL GENE ON THE LIVE WEIGHT OF THE TSARSKOYE SELO BREED
Геномная селекция и целенаправленная программа разведения кур влияет на показатели мясной продуктивности сельскохозяйственной птицы. Оценка генотипа позволяет выявить предпочтительные аллели генов, которые отвечает за те или иные количественные признаки. Ген LCORL (лиганд-за-висимый ядерный корепрессор) является одним из ключевых генов, которые определяют рост и массу тела. Генотипирова-ние проводили по одной замене (503 A/G) в гене LCORL у петухов царскосельской популяции 2023 года вывода, которые составили племенное ядро разведения. Выявлена частота встречаемости аллелей по замене A503G гена LCORL (AA -0,23; AG - 0,50; GG - 0,27). Также выявлено, что особи с генотипом GG превосходят остальных по показателям живой массы (масса тела петухов с генотипом GG в 89 дней составила 2260,06±35,06 г, а у гомозиготы по аллелю A - 2156,93±29,92). Таким образом, результаты исследования позволяют ассоциировать полиморфный вариант A503G в гене LCORL как маркер для показателей живой массы петухов и использовать его при отборе родительских пар в селекции царскосельской породы с целью улучшения показателей мясной продуктивности.
Ключевые слова: царскосельская порода кур, мясная продуктивность, ген LCORL, генотип, SNP, ПЦР-ПДРФ.
Genomic selection and a targeted chicken breeding program affect the meat productivity of poultry. Evaluation of the genotype allows you to identify the preferred alleles of the genes that are responsible for certain quantitative traits. The LCORL (ligand-dependent nuclear corepressor) gene is one of the key genes that determine body height and weight. Genotyp-ing was performed by one substitution (503 A/G) in the LCORL gene in the cocks of the Tsarskoe Selo population of 2023, which formed the breeding core of breeding. The frequency of occurrence of alleles for the A503G substitution of the LCORL gene was revealed (AA - 0.23; AG - 0.50; GG - 0.27). It was also found that individuals with the GG genotype are superior to the rest in terms of live weight (the body weight of roosters with the GG genotype at 89 days was 2260.06 ± 35.06 g, and that of the homozygous for the A allele was 2156.93 ± 29.92). Thus, the results of the study make it possible to associate the A503G polymorphic variant in the LCORL gene as a marker for live weight indicators of roosters and to use it in the selection of parental pairs in the selection of the Tsarskoye Selo breed in order to improve meat productivity indicators.
Key words: Tsarskoye Selo chicken breed, meat productivity, LCORL gene, genotype, SNP, PCR-RFLP.
Рябова Анна Евгеньевна -
аспирант, младший научный сотрудник лаборатории молекулярной генетики
Всероссийский научно-исследовательский институт
генетики и разведения сельскохозяйственных
животных - филиал ФГБНУ «Федеральный
исследовательский центр животноводства -
ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста»
г. Санкт-Петербург
РИНЦ SPIN-код: 4336-0310
Тел.: +7-981-762-16-89
E-mail: [email protected]
Азовцева Анастасия Ивановна -
аспирант, младший научный сотрудник лаборатории молекулярной генетики
Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных - филиал ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр животноводства -ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста» г. Санкт-Петербург РИНЦ SPIN-код: 5784-2786 Тел.: +7-981-728-86-92 E-mail: [email protected]
Дементьева Наталия Викторовна -
кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной генетики Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных - филиал ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр животноводства -ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста» г. Санкт-Петербург РИНЦ SPIN-код: 8768-8906 Тел.: +7-921-743-07-43 E-mail: [email protected]
Ryabova Anna Evgenievna -
postgraduate student, Junior Researcher
of the Laboratory of Molecular Genetics
Russian Research Institute of Farm Genetics
and Breeding Animal - branch FSBRI «Federal Research
Center of Animal Husbandry -
All-Russian Institute of Animal Husbandry
named after Academician L. K. Ernst»
Saint Petersburg
RSCI SPIN-code: 4336-0310
Tel.: +7-981-762-16-89
E-mail: [email protected]
Azovtseva Anastasia Ivanovna -
postgraduate student, Junior Researcher
of the Laboratory of Molecular Genetics
Russian Research Institute of Farm Genetics
and Breeding Animal - branch FSBRI «Federal Research
Center of Animal Husbandry -
All-Russian Institute of Animal Husbandry
named after Academician L. K. Ernst»
Saint Petersburg
RSCI SPIN-code: 5784-2786
Tel.: +7-981-728-86-92
E-mail: [email protected]
Dementieva Natalia Viktorovna -
Candidate of Biological Sciences, Leading Researcher
of the Laboratory of Molecular Genetics
Russian Research Institute of Farm Genetics
and Breeding Animal - branch FSBRI «Federal Research
Center of Animal Husbandry -
All-Russian Institute of Animal Husbandry
named after Academician L. K. Ernst»
Saint Petersburg
RSCI SPIN-code: 8768-8906
Tel.: +7-921-743-07-43
E-mail: [email protected]
Ькеква/этальный - ГрарНЫй ВеСТНИК
научно-практический /^Ъ „г г
журнал ГШ. СевеРИ«ГО Кавка3а
На протяжении многих поколений в селекции домашней птицы животных отбирали на основе эффективности роста, производительности и характеристик тушки, тем самым улучшая показатели производства. Важной характеристикой, которую необходимо исследовать для улучшения показателей мясной продуктивности, является живая масса в период роста молодняка сельскохозяйственной птицы [1]. Инструментом генетического улучшения этого показателя считается геномная селекция и целенаправленная программа разведения кур. Для определения племенной ценности особи применяют идентификацию локусов количественных признаков (quantitative traits loci, QTL) [2]. Изучение полиморфизма генов, которые отвечают за скорость роста и формирование скелетных мышц, является актуальным для птицы, которая обладает высокой скоростью прироста живой массы [3]. С целью улучшения продуктивных качеств оценка генотипа по-зволяетвыявить и распространитьпред-почтительные аллели. Ген LCORL, который несет енформацию оллганд-залисимом ядерном корепрессоре, является одним из ключевых гонов, опонделнющих рост и массу тела у позвоночных [4]. В последние годы Зыои проведены ранличныи исследованиы связи полиморфизма гена LCORL с продук-тиыными прдннаками у кур [5], лошадей [6], крупного рогатого скота [7]. Ранее в этом геневпервыебыли найдены однонуклео-тидные замены, ассоциированные с живой
массой, длинной голени и глубиной груди у кур царскосельской породы [8]. Подбор родительских пар по связанным с живой массой генотипам гена LCORL позволит увеличить показатели мясной продуктивности царскосельской породы кур.
Цель: определить влияние полиморфизма A503G в гене LCORL на живую массу петухов царскосельской популяции.
Исследования проводили на базе лаборатории молекулярной генетики ВНИИГРЖ. Объектом эксперимента являлись петухи царскосельской породы 2023 года вывода, которые составили племенное ядро разведения.
Царскосельская порода кур является достижением селекции центра коллективного пользования «Генетическая коллекция редких и исчезающих пород кур» [9]. Эта популяция создавалась путем скрещивания петухов кросса «Бройлер-6» с полтавскими глинистыми курами и нью-гемпширом. Представляет собой крупную птицу с крепким костяком и массивным туловищем с палево-полосатой окраской оперения и маркерными генами: В (Barring) - ген полосато-сти; Co (Columbian) - ген, который местами огра-ничивартыерный мвет; sp - ген золотистости.
Материалом для исследования послужи-ва ДНК(пыЫ7),паиуиенная в ходе выделения методом фенол-хлороформной экстракции из форменныхэлтмннтов крови. Генотипирова-ние проводили по одному SNP (A503G) в гене LCORL по ранее разработанной тест-системе [10]. Основные параметры для генотипирова-нияпетухов позамене 503 A/G гена LCORL приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Основные параметры для генотипирования петухов по замене 503 A/G гена LCORL
SNP (замена) Проймер Режим амплификации Ампликон Рестиктаза Генотип
503 A/G F: AAAGATGGTGPGGAAGGGTG RV: TCGAGACCAdTCGTCTTCC 95 °C - 5 мин. 35 циклов: 95 °C - 20 с, 60 °C - 20 с, 72 °C - 30 с. 72 °C - 5 мин 649 п.н. BstGA I/Alw 26 I AA - 649 п.н. AG - 649 п.н., 459 п.н., 190 п.н. GG - 459 п.н., 190 п.н.
М AG AG AA GG AG AAr GG
600 п.н.
Для генотипирования использовали метод ПЦР-ПДРФ. Статистическая обработка данных выполнена с помощью инструмента «Описательная статистика», входящего в «Пакет анализа» программы Microsoft Excel. Оценка достоверности данных проводилась с применением критерия Пирсона (%2). Индивидуальный замер массы тела птиц проводили в 1, 8, 21, 35, 49, 63, 78 и 89-й дни жизни. Генотипу АА на электрофо-реграмме соответствует фрагмент 649 п.н., генотипу AG - 649, 459 и 190 п.н., а генотипу GG -459 и 190 п.н. (рис.).
Рисунок -Детекциярезультатов генотипированияспомощьюэлектрофореграммы. М - маркер, АА - гомозигота по аллелю A, AG - гетерозигота, GG - гомозигота по аллелю G
A
грарныи вестник
Северного Кавказа
№ 3(51), 2023
Животноводство
SNPs LCORL
Поголовье Порода A503G X2 Частота аллелей A 503 G
Частота генотипов AA AG GG A G
67 царскосельская 0,23 0,50 0,27 9,34 0,47 0,53
27
Впервые в России проведено исследование генетической гетерогенности популяции петухов царскосельской породы биоресурсной коллекции ВНИИГРЖ по замене A503G гена LCORL. На основе данных распределения частот генотипов у петухов царскосельской породы 2023 года вывода наблюдается относительно равномерное распределение аллелей А и G (табл. 2). Преобладающий генотип AG встречается у 50 % исследуемых особей, в то время как процентное соотношение генотипов аА и GG относительно одинаково. Смещение генетического равновесия при %2=9,34, вероятно, обусловлено селекционным давлением и/или особенностями исследуемой выборки.
Таблица 2 - Генетическая характеристика петухов царскосельской породы по замене A503G гена 1СОИ1
В таблице 3 представлены данные, которые отображают увеличение значений массы тела от генотипа Аа к генотипу AG в экспериментальной выборке петухов царскосельской породы. Максимальный показатель массы тела при рождении наблюдается среди гетерози-гот (46,61±0,62), однако в процессе развития данный параметр является минимальным для всех последующих взвешиваний. Для генотипа GG характерны большие приросты массы тела, чем для генотипа АА. Так, масса тела петухов с генотипом GG в 89 дней составила 2260,06±35,06 г, в то время как у гомозиготы по аллелю А была 2156,93±29,92. Соотношение массы тела петухов с генотипом также может быть подтверждено соотношением массы по аллелям. Для аллеля А характерны меньшие показатели живой массы, чем для аллеля G (табл. 3). Полученные данные соответствуют результатам исследования Позовникова с соавт. (2023), где генотип GG значимо ассоциирован с признаком живой массы для кур царскосельской породы. Таким образом, генотип GG гена 1СОИ1 по SNP A503G может быть ассоциирован с показателем массы тела для петухов царскосельской породы.
Таблица 3 - Показатели живой массы петухов царскосельской породы различных генотипов по замене A503G гена LCORL в различном возрасте
Масса тела, г Генотип LCORL Аллель
АА AG GG A G
При рождении 46,12±0,66 46,61±0,62 46,53±0,61 46,46±0,47 46,58±0,45
В 8 дней 106,80±3,21 107,18±2,36 111,00±1,46 107,06±1,89 108,50±1,63
В 21 день 346,66±7,79 337,35±6,05 346,28±7,14 340,20±4,83 340,44±4,67
В 35 дней 700,26±16,33 668,00±11,72 712,72±15,93 691,76±9,49 696,56±9,49
В 49 дней 1143,86±25,08 1136,41±22,15 1162,00±24,05 1138,69±17,04 1145,27±16,65
В 63 дня 1553,26±25,12 1571,08±29,76 1648,33±31,06 1565,63±21,92 1597,83±22,64
В 78 дней 1767,93±32,36 1743,97±32,67 1851,61±26,45 1751,31±24,60 1781,23±24,16
В 89 дней 2156,93±29,92 2143,08±42,5 2260,06±35,06 2147,33±30,69 2183,58±31,09
Нами обнаружены различия частоты встречаемости аллелей по замене А 503G гена LCORL в исследуемой группе петухов царскосельской породы (п = 67). Встречаемость аллеля А составила 0,47, а аллеля G - 0,53. При этом выявлен сдвиг генетического равновесия (%2 = 9,34), что, вероятно, обусловлено селекционным давлением или дрейфом генов. Также было выявлено, что особи с генотипом GG превосходят
остальных по показателям живой массы. Результаты исследования позволяют ассоциировать полиморфный вариант А503G в гене LCORL как маркер для показателей живой массы петухов и использовать его при отборе родительских пар в селекции царскосельской породы с целью улучшения показателей мясной продуктивности.
Литература
1. Оценка племенных качеств сельскохозяйственной птицы мясного направления продуктивности (обзор) / В. С. Бу-яров, Я. С. Ройтер, А. Ш. Кавтарашвили [и др.] // Вестник ОрелГАУ. 2019. № 3. С. 78.
References
1. Assessment of breeding qualities of agricultural poultry of productivity meat direction (review) / V. S. Buyarov, Y. S. Roiter, A. S. Kavtarashvili [et al.] // Bulletin of the Orel State Agrarian University. 2019. № 3. P. 78.
Ькеква/этальный - ГрарНЫй ВеСТНИК
научно-практический /^Ъ „г г
журнал ГШ.Северного Кавказа
2. Рыжова Н. Г., Зюзин Д. В. Использование молекулярно-генетических маркеров в селекции скота (обзорная статья) // XLIX Огарёвские чтения : материалы науч. конф. Саранск, 2021. Том 2. С. 67-71.
3. Polymorphism of prolactin (PRL) gene exon 5 and its association with egg production in IPB-D1 chickens / L. Rohmah, S. Darwati, N. Ulupi [et al.] // Arch. Anim. Breed. 2022. № 4. С.449-455.
4. Genome-wide association scan for QTL and their positional candidate genes associated with internal organ traits in chickens / G. C. M. Moreira [et al.] // BMC Genomics. 2019. № 20. С. 669.
5. Takasuga A. PLAG1 and NCAPG-LCORL in livestock // Animal Science Journal. 2016. № 87. С.159-167.
6. SNP полиморфизмы, ассоцированные с продуктивностью лошадей и дизайн прай-меров для генотипирования / Ш. Н. Ка-сымбекова [и др.] // Научное обеспечение животноводства Сибири : материалы VI Междунар. науч.-практ. конф. Красноярск, 2022. С.156-160.
7. А genome-wide association study suggests several novel candidate genes for carcass traits in Chinese Simmental beef cattle / Т. Chang [et al.] // Anim. Cenet. 2018. № 49. С. 312-316.
8. Позовникова М. В. Оценка экстерьера и интерьера кур царскосельской породы в связи с полиморфизмом A503G гена LCORL // Птицеводство. 2023. № 3. С. 4-8.
9. Центр коллективного пользования: «Генетическая коллекция редких и исчезающих пород кур» // Раздел ЦКП сайта ВНИИГРЖ [Электронный ресурс]. URL: https://vnii-gen.ru/ckp-geneticheskaya-kollekciya-red-kix-i-ischezayushhix- porod-kur/.
10. Идентификация SNPs в локусе LCORL-NCAPG и анализ их связи с экстерьером кур пушкинской породы / М. В. Позовникова, Т. А. Ларкина, А. Б. Вахрамеев [и др.] // Птица и птицепродукты. 2023. № 2. С. 30-33.
2. Ryzhova N.G., Zyuzin D.V. Use of molecular genetic markers in livestock breeding (review article) // XLIX Ogarev readings : proceedings of the scientific conference. Saransk, 2021. Vol. 2. P. 67-71.
3. Polymorphism of prolactin (PRL) gene exon 5 and its association with egg production in IPB-D1 chickens / L. Rohmah, S. Darwati, N. Ulupi [et al.] // Arch. Anim. Breed. 2022. № 4. C.449-455.
4. Genome-wide association scan for QTL and their positional candidate genes associated with internal organ traits in chickens / G. C. M. Moreira [et al.] // BMC Genomics. 2019. № 20. C. 669.
5. Takasuga A. PLAG1 and NCAPG-LCORL in livestock // Animal Science Journal. 2016. № 87. C.159-167.
6. SNP polymorphisms associated with the productivity of horses and the design of primers for genotyping / Sh. N. Kasymbekova [et al.] // Scientific support of Siberian animal husbandry : materials of the VI International Scientific and Practical Conference. Krasnoyarsk. 2022. P. 156-160.
7. A genome-wide association study suggests several novel candidate genes for carcass traits in Chinese Simmental beef cattle / T. Chang [et al.] // Anim. Cenet. 2018. № 49. C. 312-316.
8. Pozovnikova M.V. Analysis of the exterior and interior of chickens of Tsarskoye Selo breed in connection with the a503g polymorphism of the LCORL gene // Poultry farming. 2023. № 3. C. 4-8.
9. Centre of collective usage «Genetic collection of rare and endangered breeds of chickens» // Section of the Centre of collective usage of the All-Russian Research Institute of Genetics and Breeding of Farm Animals [Electronic resource]. URL: https:// vniigen.ru/ckp-geneticheskaya-kollekciya-redkix-i-ischezayushhix-porod-kur/.
10. Identification of SNPs in the LCORL-NCAPG gene locus and analysis of their relationship with the exterior of the Pushkin breed chickens / M. V. Pozovnikova, T. A. Larkina, A. B. Vakhrameev [et al.] // Poultry and poultry products. 2023. № 2. P. 30-33.
