doi: 10.15389/agrobiology.2025.6.1005rus
УДК 636.4:577.2
Работа выполнена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации № FGGN-2025-0005.
ГЕНОМНАЯ ОЦЕНКА ПРИЗНАКОВ ВОСПРОИЗВОДСТВА СВИНЕЙ (Sus scrofa) КРУПНОЙ БЕЛОЙ ПОРОДЫ
А.А. БЕЛОУС1 ✉, П.И. ОТРАДНОВ2, М.Е. РОМАЗЕВА2
Размер помета — один из важнейших экономических признаков для свиноводства, поскольку он напрямую связан с эффективностью производства товарного и племенного поголовья. Важной характеристикой размера помета у свиней считается число отнятых поросят (ЧОП). Учет этого признака демонстрирует, в частности, сохранность молодняка от рождения до отъема и последующей постановки на выращивание. Существуют также признаки, характеризующие негативные аспекты воспроизводства: поросята, рожденные мертвыми (мертворожденные поросята, МР) и поросята, мумифицированные в период эмбрионального развития (мумифицированный плод, ММ). Впервые в России мы представили данные о генетической обусловленности количественных признаков воспроизводства свиней породы крупная белая. В условиях смоделированного отбора показано, что ранжирование согласно комплексной оценке племенной ценности особей дает иной результат, чем выявление животных, лучших по значениям признаков, с определением их вклада в потенциальный доход. Цель работы заключалась в селекционно-генетическом анализе характеристик воспроизводства у свиней крупной белой породы на основании геномных оценок племенной ценности и полногеномного анализа ассоциаций, а также прогноза потенциального дохода от использования оцениваемых особей в селекции. Объектом исследования были 709 свиней (Sus scrofa) крупной белой породы (126 свиноматок и 583 хряков) с записями о признаках ЧОП, МР и ММ. Источниками информации были записи первичного зоотехнического учета, включавшего наблюдаемые (фенотипические) значения признака и сведения о происхождении, а также результаты SNP-генотипирования образцов ткани животных. По каждому показателю были предложены модели для расчета геномных оценок племенной ценности (GEBV), которые показали, что наибольшую степень изменчивости демонстрировал признак ММ (R2 = 0,770), наименьшую — ЧОП (R2 = 0,479). Затем в соответствии с направлением селекции животных с контрастными консолидированными значениями показателей ранжировали от лучших к худшим. У отобранных лучших особей выполнили полногеномное исследование ассоциаций с SNP (однонуклеотидныt полиморфизмs) (GWAS). В общей сложности выявлено 702 SNP-маркера, взаимосвязанных с изучаемыми признаками. Интерес представляла аннотация общих для ряда признаков маркеров, по итогам которой идентифицировано 27 генов. Из них 10 (PSMB1, CLDN3, CLDN4, FAM120B, ТCTE3, WDR27, MLXIPL, ELN, PARP14, DTX3L) рассматривались как перспективные (они имели взаимосвязь с изучаемыми признаками и ранее были обнаружены у свиней). Функциональная аннотация по биологическим путям (GO) была выполнена для 8 генов, взаимосвязанных с дифференциацией жировой ткани (GO:0045444), регуляцией кровяного давления (GO:0008217), развитием спинного мозга (GO:0021510), увеличениемразмера или массы скелетной мышечной ткани (GO:0048630), развитием скелетной мышечной ткани (GO:0007519), развитием нервной системы (GO:0007399), биосинтезом липидов (GO:0008610), развитием головного мозга (GO:0007420), формированием кожного барьера, ограничивающего проницаемость кожи (GO:0061436), формированием и структурой аортального клапана (GO:0003180) и развитием мужских половых органов (GO:0001673). Проведенное исследование углубляет представления о генетической структуре крупной белой породы и формировании геномной оценки свиней по показателям воспроизводства. С практической точки зрения комплексная индексная оценка животных может рассматриваться как метод повышения экономической эффективности производства свинины.
Ключевые слова: геномная оценка, признаки воспроизводства, оценка племенной ценности, полногеномное ассоциативное исследование, селекционный индекс, свиньи, крупная белая порода.
GENOMIC EVALUATION OF REPRODUCTIVE TRAITS IN LARGE WHITE PIGS (Sus scrofa)
A.A. Belous1 ✉, P.I. Otradnov2, M.E. Romazeva2
Litter size is one of the most important economic traits for the pig industry because it is directly related to the efficiency of production of marketable and breeding stock. An important characteristic of litter size in pigs is the number of weaned piglets (NFP). This characteristic shows, in particular, the safety of young pigs from birth to weaning and subsequent rearing. There are also traits characterizing negative aspects of reproduction: piglets born dead (stillborn piglets, MP) and piglets “mummified” during embryonic development (“mummified” fetus, MM). The material of our study was a total of 709 Large White pigs with records of CPC, MR and MM traits. For each trait, genomic estimates of breeding value (GEBV) were calculated, the best individuals were selected and a genome-wide association study (GWAS) was performed. A total of 702 SNP markers (single nucleotide polymorphisms) interrelated with the traits under study were identified, but of interest was the annotation of markers “common” to a number of traits, which resulted in the identification of 27 genes, of which ten promising genes were identified, having relationships with the traits under study and previously found in pigs (Sus scrofa): PSMB1, CLDN3, CLDN4, FAM120B, TCTE3, WDR27, MLXIPL, ELN, PARP14, DTX3L. Functional annotation by biological pathways (GO) was generated for 8 genes related to adipose tissue differentiation (GO:0045444), blood pressure regulation (GO:0008217), spinal cord development (GO:0021510), skeletal muscle tissue size or mass increase (GO:0048630), skeletal muscle tissue development (GO: 0007519), nervous system development (GO:0007399), lipid biosynthesis process (GO:0008610), brain development (GO:0007420), formation of a functional barrier in the skin that limits its permeability (GO:0061436), aortic valve structure formation and organization process (GO:0003180), and male genital development (GO:0001673). This study contributes to the understanding of genetic structure and formation of genomic evaluation on reproductive performance in large white breed pigs, which can have a positive impact on the efficiency of pork production and show economic benefits, as reflected by the method of comprehensive index evaluation of animals.
Keywords: genomic evaluation, reproduction traits, breeding value evaluation, full genome association study, selection index, Large White pigs.
1Всероссийский НИИ интегрированного рыбоводства — филиал ФГБНУ Федеральный исследовательский центр животноводства — ВИЖ им. академика Л.К. Эрнста, |
Поступила в редакцию Принята к публикации |
