doi: 10.15389/agrobiology.2019.2.227rus
УДК 636.4:636.082:577.2
При выполнении исследований использовалось оборудование ЦКП «Биоресурсы и биоинженерия сельскохозяйственных животных» ФНЦ ВИЖ им. академика Л.К. Эрнста. Исследования выполнены при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, уникальный номер проекта RFMEFI60417X0182.
ВЛИЯНИЕ ГЕНОТИПОВ ПО ДНК-МАРКЕРАМ НА ВОСПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЕ КАЧЕСТВА СВИНЕЙ ПОРОД КРУПНАЯ БЕЛАЯ И ЛАНДРАС
Е.Е. МЕЛЬНИКОВА, Н.В. БАРДУКОВ, М.С. ФОРНАРА,
О.В. КОСТЮНИНА, А.А. СЕРМЯГИН, G. BREM,
Н.А. ЗИНОВЬЕВА
Скорость генетического прогресса по низконаследуемым признакам воспроизводства у свиней может быть увеличена за счет интеграции в селекционные программы ДНК-маркеров, ассоциированных с локусами количественных признаков (QTL) репродуктивных качеств (маркерная селекция, marker-assisted selection, MAS). В представленной работе впервые получены результаты, указывающие на отсутствие значимого влияния гена IGF2 на фертильность свиноматок. Сопряженность генов ECR F18/FUT1, ESR и MUC4 с оценками племенной ценности по собственной продуктивности свиноматок оказалась значимой и подтверждала взаимосвязь генетических и физиологических механизмов формирования репродуктивных особенностей свиней. Целью настоящих исследований была оценка влияния ДНК-маркеров IGF2 (инсулиноподобный фактор роста 2), ECRF18/FUT1 (рецептор Escherichia coli F18), ESR (эстрогеновый рецептор) и MUC4 (муцин 4) на признаки фертильности свиноматок пород крупная белая и ландрас. Материалом служили данные первичного учета показателей воспроизводительных качеств по результатам первых трех опоросов свиноматок (Sus scrofa) пород крупная белая (n = 894) и ландрас (n = 513) в ООО «Селекционно-гибридный центр» (Воронежская обл.). Были проанализированы абсолютные значения и скорректированные фенотипические показатели, а также проведена оценка племенной ценности особей (Estimated Breeding Value, EBV) по следующим признакам: число рожденных поросят в гнезде за один опорос (TNB), число живорожденных поросят за один опорос (NBA), средняя масса поросенка в гнезде при рождении (BW), скорректированная масса поросенка в гнезде при рождении (BWadj), молочность свиноматки (масса гнезда при отъеме на 21-е сут) (WW), скорректированная молочность свиноматки (скорректированная масса гнезда при отъеме на 21-е сут) (WWadj). Геномную ДНК выделяли из проб ткани (ушной выщип) с использованием набора реагентов ДНК-Экстран-2 (ООО «НПФ Синтол», Россия). Были определены частоты встречаемости генотипов по анализируемым маркерам и выявлены их достоверные отклонения от состояния популяционного равновесия для животных крупной белой породы по гену IGF2 (p < 0,01) и породы ландрас по генам IGF2 (p < 0,01), ECRF18/FUT1 (p < 0,01) и MUC4 (p < 0,001). Значение коэффициента гомозиготности по Робертсону (Ca) было наибольшим для генотипов по генам IGF2 и ECRF18/FUT1, при этом для особей крупной белой породы показатель достигал соответственно 0,76 и 0,65 против 0,60 и 0,72 для породы ландрас. Коэффициенты наследуемости анализируемых признаков для двух пород варьировали в следующих пределах: TNB — 0,165-0,179, NBA — 0,100-0,155, BW — 0,232-0,338, WW — 0,010-0,115. На основе разработанных уравнений были определены значения племенной ценности свиней по методу BLUP AM. По маркеру IGF2 установлено достоверное влияние (p < 0,05) на показатели молочности свиноматок породы ландрас (PHEWW, PHEWWadj, EBVWW), лучшими оказались особи с генотипами AA и AG. Генотип по маркеру ECRF18/FUT1 достоверно влиял (p < 0,05) на фенотип и племенную ценность свиней по числу рожденных поросят и по средней массе поросят при рождении. Свиноматки с генотипом AA характеризовались меньшим числом рождаемых поросят (на 8,0-8,5 %) и более высокой их средней массой при рождении (на 2,0-3,0 %). Выявлено достоверное влияние маркера ESR на TNB и NBA и на значения EBV для признака «средняя масса поросят при рождении» (p < 0,05). По признаку «средняя масса поросенка при рождении» лучшими показателями характеризовались свиноматки обеих пород с генотипом СС. Маркер MUC4 оказался значимыми фактором для признака «средняя масса поросят при рождении» для животных обеих пород (F-критерий достоверен при p < 0,05). Свиноматки с генотипами СС и CG превосходили особей, гомозиготных по аллелю G. Таким образом, использование подходов маркерной селекции наряду с традиционными методами оценки генетического потенциала свиней позволит существенно повысить эффективность селекции по признакам фертильности.
Ключевые слова: свиньи, крупная белая порода, ландрас, IGF2, ECRF18/FUT1, ESR, MUC4, линейная регрессия, признаки фертильности, оценка племенной ценности, маркерная селекция.
E.E. Melnikova, N.V. Bardukov, M.S. Fornara, O.V. Kostyunina,
A.A. Sermyagin, G. Brem, N.A. Zinovieva
The genetic progress by low-inherited reproduction traits in pigs can be increased by integrating into breeding programs the DNA markers, which are associated with quantitative trait loci (QTL) of reproductive qualities (marker selection, MAS). The aim of the present study was to assess the effect of DNA markers IGF2 (insulin-like growth factor 2), ECR F18/FUT1 (Escherichia coli F18 receptor), ESR (estrogen receptor) and MUC4 (mucin 4) on the fertility traits of Large White and Landrace sows. The studied traits included the total number of piglets born per litter (TNB); number of piglets born alive per litter (NBA); average birth weight (BW) and adjusted birth weight (BWadj); weight at weaning at 21 days (WW) and adjusted weight at weaning at 21 days (WWadj). The genotypes frequencies of the analyzed markers were determined. Besides we identified significant deviations of the genotype frequencies from the population equilibrium for Large White breed by the IGF2 gene (p < 0.01) and Landrace breed by the IGF2 (p < 0.01), ECR F18/FUT1 (p < 0.01) and MUC4 (p < 0.001). The homozygosity coefficient according to Robertson (Ca) was the highest for genotypes for IGF2 and ECR F18/FUT1. The values of this parameters reached 0.76 and 0.65 for Large White breed against 0.60 and 0.72 for Landrace breed, respectively. We calculated the heritability coefficients for the analyzed traits, which were 0.165-0.179 for TNB, 0.100-0.155 for NBA, 0.232-0.338 for BW, and 0.010-0.115 for WW. Based on the developed equations, breeding values of pigs were determined using the BLUP AM method. The IGF2 marker showed a significant effect on the weight at weaning for Landrace sows (PHEWW, PHEWWadj, EBVWW); individuals with genotypes AA and AG were the best. The genotype for ECR F18/FUT1 significantly influenced the phenotype and breeding value of sows for the number of piglets born and for the birth weight of piglets. Sows with the AA genotype were characterized by a lower number of piglets born (by 8.0-8.5 %), and by a higher average birth weight (by 2.0-3.0 %). The significant effects of the ESR on TNB and NBA and on EBV values for birth weight were revealed: the sows of both breeds with CC genotype for ESR were characterized by highest average piglet weight at birth. We found the significant effect of MUC4 on birth weight of piglets for both breeds. Sows with CC and CG genotypes were superior comparing to individuals, which are homozygous for the G allele. Thus, using the marker assisted selection along with traditional methods for assessing the genetic potential of pigs (BLUP AM) will significantly improve the efficiency of breeding measures on the fertility traits.
Keywords: pigs, Large White breed, Landrace, IGF2, ECR F18/FUT1, ESR, MUC4, linear regression, fertility traits, estimated breeding values, marker assisted selection.
ФГБНУ ФНЦ животноводства —
ВИЖ им. академика |
Поступила в редакцию |
