Метагеномные исследования ассоциаций с участием животных разных пород дают представление о характеристиках спермы у свиней

Признаки спермы играют ключевую роль в воспроизводстве и фертильности свиней. Эти характеристики не только определяют успешность спаривания, но и влияют на общую продуктивность свиноводов. Несмотря на важность этих признаков, доступные данные о генетических механизмах, которые их определяют, остаются ограниченными. Однако недавние исследования начинают проливать свет на этот вопрос, позволяя глубже понять, как генетика влияет на фертильность свиней.

В данном исследовании была поставлена цель объединить обширные данные о сперме свиней для выявления генетических вариантов и кандидатов на гены, связанных с четырьмя основными признаками спермы: прогрессивной подвижностью сперматозоидов (MOT), объемом спермы, концентрацией сперматозоидов (CON) и эффективным количеством сперматозоидов (SUM). Для этого было проанализировано 597 299 эякулятов и 3 596 последовательностей ДНК.

Для выявления генетических вариантов, связанных с MOT, CON и SUM, исследователи провели метагеномное исследование ассоциаций с перекрестным происхождением. В результате этого анализа были обнаружены 163 ведущих однонуклеотидных полиморфизма (SNP), которые имеют значительное влияние на указанные признаки.

После этого была проведена интеграция транскриптомомных исследований ассоциаций и анализа колокализаций, что позволило выявить 176 генов-кандидатов. Многие из этих генов играют важную роль в сперматогенезе и характеристиках спермы у самцов млекопитающих.

Найденные гены и их функции

Среди выявленных генов, потенциально связанных с характеристиками спермы, можно выделить CSM5, PDZD9 и LDAF1. Эти гены могут регулировать различные аспекты сперматогенеза, включая развитие и функциональную активность сперматозоидов. Например, CSM5, как предполагается, может участвовать в процессе созревания сперматозоидов, тогда как PDZD9 и LDAF1 могут влиять на подвижность и жизнеспособность сперматозоидов.

Прогнозирование геномных признаков

Для подтверждения функции значимых SNP было выполнено линейное непредвзятое прогнозирование наилучших геномных признаков у 348 независимых свиней. В качестве геномных признаков были использованы идентифицированные подмножества SNP, связанные с признаками спермы. Результаты показали, что интеграция наиболее значимых 0,1%, 1% и 5% SNP может значительно повысить точность геномного прогнозирования для CON и MOT по сравнению с традиционным наилучшим линейным непредвзятым геномным прогнозированием.

Это исследование представляет собой важный шаг к более глубокому пониманию генетических механизмов, влияющих на признаки спермы у свиней. Полученные результаты не только расширяют наши знания о репродуктивной биологии свиней, но и открывают новые горизонты для селекции и разведения более продуктивных и фертильных животных. В дальнейшем такие исследования могут привести к разработке более эффективных методов управления фертильностью и улучшения качества потомства в свиноводстве.

Источник: Animal