Применение молекулярно-генетических методов для повышения продуктивности свиней

Печать

Применение молекулярно-генетических методов для повышения продуктивности свиней

Гетманцева Л.В. , Михайлов Н.В.-Донской  ГАУ

Чикотин Д.В. - главный зоотехник селекционер  

ЗАО«Племзавод Юбилейный» 
Тюменской области



Современный этап развития ДНК-технологий позволяет проводить исследования организмов на молекулярном уровне и считывать нуклеотидную последовательность ДНК. На сегодняшний день считается, что в структуре ДНК, так называемой «самой главной информационной макромолекуле», закодирован весь план развития организма. И хотя сегодня еще нет таких методов, позволяющих по имеющейся  нуклеотидной последовательности дать полную характеристику организма, тем не менее, уже достигнуты большие  успехи в этом направлении. В течение международного научно-исследовательского проекта по расшифровке генома человека было разработано большое количество новых молекулярно-генетических методов исследования, большинство из которых в последнее время автоматизировано. Эти методы анализа получили широкое распространение в медицине, фармакологии, а также в сельском хозяйстве.

В частности, расшифровка геномов сельскохозяйственных животных, создание генных карт, изучение строения определенных генов послужило развитию маркер-зависимой селекции (MAS, англ.) – селекции на основе ДНК-маркеров (определенных участков нуклеотидной последовательности)[2].

В настоящее время в свиноводстве все большую популярность приобретают  генетические маркеры, основанные  на генах, белковый продукт которых играет значительную роль в формировании или регуляции биохимических и физиологических процессов. Сам ген при этом должен обладать различными аллельными вариантами (полиморфизмом), которые связаны с вариативностью уровня продуктивности. «Считывание» этих вариантов  и выявление желательных позволяет проводить селекцию животных  по генотипам.

Степень влияния и уровень информативности большинства генов-маркеров зависит от генотипической конструкции популяций («групповой генотип» по Д. Кисловскому).  Внедрение в селекционный процесс генов-маркеров должно непременно сопровождаться изучением взаимосвязи генотипов с продуктивными качествами на фоне существующего «группового генотипа» популяций, т.е. необходим синтез традиционных и молекулярно-генетических методов.

Следует отметить, что на сегодняшний день выявлены и такие гены-маркеры, влияние полиморфизма которых считается универсальным, т.е. характер влияния их аллельных вариантов не зависит от породной, либо линейной принадлежности свиней. К таким генам можно отнестиген RYR-1 (рианодиновый рецептора-1) и IGF2 (инсулиноподобный фактор роста 2).

Мутация в гене RYR-1 рассматривается как одна из причин стрессчувствительности свиней. Крайнее ее проявление — злокачественный гипертермический синдром. Несмотря на то, что гетерозиготные животные фенотипически устойчивы к стрессу, но именно они являются носителями «нежелательного» аллеля.  В связи с чем проведение ДНК-генотипирования ремонтного молодняка позволяет полностью избавится от «нежелательного» аллеля в популяции.

Ген IGF2 выступает в качестве маркера откормочной и мясной продуктивности[1]. Замена нуклеотидов, обеспечивающая полиморфизм гена, расположена в 3-ем интроне, т.е. влияния на аминокислотный состав кодируемого белка не оказывает. Предполагается, что данная мутация влияет на уровень экспрессии гена, то есть регулирует не строение белка, а его количество. Высокий уровень информативности генаIGF2 как маркера откормочной и мясной продуктивности показан во многих работах  отечественных и зарубежных исследователей.

В связи с чем, в ЗАО «Племзавод Юбилейный» был проведен генетический мониторинг по генам RYR-1 и IGF2 у свиней крупной белой породы (КБ), ландрас датский (ЛД) и ландрас канадский (ЛК).

В  результате генотипирование основных хряков-производителей ЛД (n=65) и ЛК (n=61) по гену RYR-1 наличие «нежелательного» аллеля nне выявлено, все животные имели «желательный» гомозиготный генотип NN.

Генотипирование по гену IGF2 было проведено у свиней КБ (n=49),ЛД (n=65) и ЛК (n=61) (табл.1)

Таблица 1

Частота встречаемости аллелей и генотипов по гену IGF-2


Порода

n

                   Частота встречаемости

аллелей

генотипов, %

Q

q

QQ

Qq

qq

Крупная белая

49

0,40

0,60

27,1

25,4

47,5

Ландрас датский

65

87,7

12,3

80,0

15,4

4,6

Ландрас канадский

61

89,3

10,7

80,3

18,0

1,6

 
У свиней ЛД и ЛК отмечена низкая частота встречаемости «нежелательного» аллеля q и наибольшая его концентрация  сосредоточена в гетерозиготном состоянии. 

Высокую частоту встречаемости «нежелательного» аллеляqимели свиньи КБ. Это связано с тем, что ген IGF2 обладает патернальным эффектом, т.е. фенотипически проявляется только аллель, унаследованный от отца. В результате чего традиционные методы оценки не могут уловить «нежелательный» аллель q и его высокая концентрация характерна для всех материнских пород.

В условиях «Племзавода Юбилейного» анализ влияния аллельных вариантов гена IGF2на продуктивные качества  свиней КБ подтвердил положительное влияние «желательного» аллеляQна откормочные качества свиней КБ.  Откормочные качества оценивались по результатам контрольного выращивания до достижения 100 кг (табл.2). Свинки, унаследовавшие от отца аллель Q, относительно аналогов, унаследовавших аллель q,отличались лучшей скороспелостью на 6,1 день (на 3,7%), среднесуточным приростом на 59,7 г (7,7%), меньшей толщиной шпика на 1,8 мм (7,8%)  и затратами корма на 0,1 к.ед. (3,2%).

Таблица 2

Результаты контрольного выращивания свинок КБ разных генотипов по гену IGF2

Генотип

Стат.пока- затель

Скороспе

лость,

дн. *

Длина туловища, см

Средний

суточный прирост,г*

Толщина шпика, мм*

Затраты корма, корм. ед*

QQ

M

164,8

122,4

797,2

21,2

3,03

 

m

2,55

2,64

12,03

1,07

0,02

qq

M

170,88

122,18

737,47

23,00

3,13

 

m

1,46

1,09

18,25

0,98

0,03

*-Разность средних достоверна при Р< 0,05

** - Р< 0,01

 В свиноводстве давно известно, что селекция по откормочным качествам может привести к снижению воспроизводительных функций. В связи с этим  было изучено влияние гена IGF2 на воспроизводительные качества (табл.3).

Таблица 3

 

Стат. пока-затель

Количество поросят при рождении, гол.

Многоплодие, гол.

Масса гнезда при рождении, кг

Масса гнезда в 21 дн., кг*

QQ

 

M

11,8

11,2

16,4

73,0

m

0,54

0,51

0,57

2,11

qq

 

M

11,6

10,9

15,4

66,4

m

0,44

0,43

0,58

1,50

*-Разность средних достоверна при Р< 0,05

 
Свиноматки с аллельюQ(относительно аналогов - q) отличались достоверно большей массой гнезда в 21 день на 7,6 кг, а также имели лучшие показатели по количеству поросят при рождении, многоплодию и массе гнезда при рождении, но эти различия были статистически не достоверны. Тем не менее, полученные результаты являются однозначным подтверждением отсутствия негативного влияния аллеля Q на воспроизводительные качества. Проведенный анализ показал, что свиноматки, унаследовавшие «желательный» аллель Qотличаются  высокими откормочные показатели без ущерба воспроизводительных качеств.

В связи с чем вымывание «нежелательного» аллеля q в материнских линиях не приведет к снижению воспроизводительных качеств, а закрепление аллеля Q будет способствовать снижению затрат на производство продукции. ....

В материнских породах трудно закрепить «желательный» гомозиготный генотипQQ, используя только традиционные методы селекции, поэтому проведение генотипирования будет наиболее эффективным способом для повышения концентрации «желательного» генотипа QQ в популяции.

Таким образом, внедрение в селекционно-племенную работу молекулярно-генетических методов является одним из перспективных подходов повышения продуктивности животных. Проведение  генотипирования способствует закреплению «желательных» аллелей в популяции и позволяет полностью избавиться от «нежелательных».

 

Список литературы.

1. Гетманцева Л.В. Молекулярно-генетические аспекты селекции животных // Молодой ученый. — 2010. — №12. - Т.2. — С. 199-201.

2.Chen K, Baxter T, Muir W, Groenen M, Schook L. Genetic resources, genome mapping and evolutionary genomics of the pig (Susscrofa) // Int J. Biol Sci.-  2007.- N.3.- P.153-165.

Племенные животные

Пьетрен «Макстер»

Пьетрен «Макстер» - отличительные характеристики породы является низкая конверсия корма, быстрый рост, высокая однородность пог...

Свинка F1

Свинка F1 является гибридом пород Крупная Белая и Ландрас. Это настоящий образец сбалансированного животного, которое приспособ...

Свинка F1 генетики Genesus

Классическая свинка F1, полученная в результате сочетания прародительского стада Ландрас и Йоркшир генетики Genesus. ...

Norsvin Landrace

НорсвинЛандрас – животное чистой линии породы Ландрас, никогда не подвергавшаяся кроссу с другими породами. В дополнение к прек...

Семя всех трех пород: Датский Дюрок, Датский Ландрас и Датский Йоркшир

Сперма белых пород Ландрас и Йоркшир -  продается постоянным клиентам, с которыми подписаны Соглашения о Репродукции...

Все племенные животные

Статьи партнеров

Интервью с Арно Де Крейжем, глобальным руководителем сегмента бизнеса Danisco Animal Nutrition & Health (IFF) — Г-н Де Крейж, истинная ценность фитазы заключается в ус...

241

Д-р А. Гане, компания Danisco Animal Nutrition & Health (IFF) В недавних независимых исследованиях было продемонстрировано, что новая фитаза Акстра™ Phy Gold позволяет...

260

Захарова Анна, технический специалист по свиноводству (Россия), Каргилл Кирсанов Геннадий, технический специалист по свиноводству (Россия), Каргилл Вопросы здоровья живот...

115

Чад Бирман, Доктор наук, генетик, Genesus Inc. Традиционно для отрасли свиноводства рентабельность подразумевает снижение затрат, повышение производительности или увеличение...

283

Представляем вам интересную коллаборацию от "Каргилл" и "БМК": эксперты Иван Иванов и Андрей Василевский обсудили важную тему в области свиноводства - "Производство и использован...

383

Довольно часто в свиноводстве поднимается вопрос о том, как плотность посадки свиней влияет на их продуктивность. Вполне логично предположить, что данная зависимость имеется. Для...

524

В настоящее время практически каждое российское свиноводческое хозяйство отмечает нехватку кадров. И даже повышение заработной платы не решает возникший вопрос! Почему возникл...

412

Автор: Светлана Серебренникова - ведущий специалист по кормовым решениям компании «Каргилл», кандидат биологических наук. В последние годы все больше возрастает интерес к ...

376

Сегодня эксперты "Каргилл" Анна Захарова и Иван Потапов расскажут об основных аспектах в оценке физического состояния животных: с чего начинать работу со свиноматкой, как сохрани...

355

В этом видео эксперты "Каргилл" расскажут о причинах теплового стресса у свиней и предложат эффективные превентивные меры и методы борьбы. Подробнее о продукте Coolpig [ http...

474

Тепловой стресс – это то, с чем сталкиваются все животноводы нашей страны в жаркие месяцы года. Аномальная жара летом 2021 года стала ночным кошмаром для свиноводства России: пре...

542