CC BY
99
УДК 636. 4.082.12 ВЗАИМОСВЯЗЬ ГЕНА ESR С ВОСПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫМИ КАЧЕСТВАМИ СВИНЕЙ
В.В. Семенов, д. с.-х. н., Л.В. Кононова, к.с.-х.н., В.И. Лозовой, к.с.-х.н.
ФГБНУ ВНИИОК (СНИИЖК)
Необходимость углубленного изучения генетических влияющих на многоплодие животных, обусловлена тем, что этот показатель в значительной степени определяет продуктивность свиней. Многоплодие, как и другие признаки воспроизводительной способности, имеет низкий коэффициент наследуемости, в этой связи поиск и использование генетически предрасположенных животных к многоплодию имеет большое практическое значение в селекции. Установлено
положительное влияние генотипа АВ
UDC 636. 4.080.12 THE RELATIONSHIP ESR GENE WITH REPRODUCTIVE QUALITIES OF PIGS
Semenov V.V., Dr. Agr.Sci., Kononova L.V., Cand. Agr.Sci., Lozovoy V.I.,
Cand.Agr.Sci.,VNIIOK(SNIIZHK) RAS It is necessary to study факторов, profoundly genetic factors impacting on animal prolificacy because this index mainly determines pigs productivity. Multiple pregnancy of pigs like other reproductive traits has a low heritability factor. So, search and use of animals genetically predisposed to prolificacy are of big practical value in the selection.
It is revealed the positive impact of genotype AB (pig prolificacy ESR gene) on homozygous AA in prolificacy at 4,4; milk producing ability - 9,3; nest weight on 30 and 60 days -10,9 and 9,4; piggery livability - 2,2%. Quantity
(гена плодовитости свиней ESR) над of spermatozoa in boars' ejaculate with
heterozygous genotype AB is at the average of 6,7% more.
гомозиготным АА по многоплодию на 4,4; молочности - 9,3; массе гнезда в 30 и 60 дней - 10,9 и 9,4; сохранности поросят - 2,2%. Количество спермопродукции у хряков-произ-водителей с
гетерозиготным генотипом АВ было выше в среднем на 6,7%. Ключевые слова:
воспроизводительные качества свиней, генотипы, гены, аллели, полиморфизм, частота
встречаемости генотипов
Необходимость углубленного изучения генетических факторов, влияющих на многоплодие животных, обусловлена тем, что этот показатель в значительной степени определяет продуктивность свиней. Многоплодие, как и другие признаки воспроизводительной способности, имеет низкий коэффициент наследуемости, в этой связи поиск и использование генетически предрасположенных животных к многоплодию имеет большое практическое значение в селекции.
Key words: reproductive qualities of pigs, genotypes, genes, alleles, polymorphism, frequency of genotypes
ДНК-диагностика позволяет вести отбор животных, несущих определенные варианты генотипов тех или иных генов. Чем больше будет выявлено животных с желательным набором генотипов генов, отвечающих за воспроизводительные качества, тем выше эффект селекции.
В современных условиях интенсивного ведения свиноводства осуществляется подбор особей, тестированных по гену плодовитости. В качестве генетического маркера наиболее широкое распространение получил ген эстрогенового рецептора - ESR.
Материал и методика. Исходным материалом наших исследований являлись животные F1 - генерации трехпородного кросса «Артезианский» (КБ ГТ х СМ-1 СТ) х Л, на основе которого выводится новый тип свиней. Работа по выведению данного кросса проводилась в ЗАО «Артезианское» Новоселицкого района Ставропольского края согласно методике по ускоренному и целенаправленному формированию откормочных и мясных качеств, разработанной сотрудниками лаборатории свиноводства.
Целью исследований было изучение полиморфизма гена ESR у хряков и свиноматок селекционируемой новой популяции с последующим анализом их продуктивности.
Выделение ДНК из образцов крови проводилось набором реагентов DIAtomTM DNA Prep 100 в лаборатории иммуногенетики и ДНК-технологий ГНУ СНИИЖК. Полиморфизм гена плодовитости (ESR) изучался методом полимеразно-цепной реакции (ПЦР) с использованием праймеров, подобранных таким образом, чтобы фрагмент ДНК между ними включал в себя сайты узнавания, специфичные для аллельных вариантов генов. Амплификацию ДНК проводили при помощи наборов реагентов PCR - ОепеРак PCR Core. Амплифицированные продукты подвергались рестрикции соответствующими эндонуклеазами и разделялись электрофорезом в 2,0 %-ном агарозном геле с последующей идентификацией в ультрафиолетовом свете на трансиллюминаторе с использованием программы Gen Imager.
Отбор свинок и хрячков F1 - генерации выводимого типа для выращивания, оценки по собственной продуктивности и дальнейшего подбора на воспроизводство проводился на репродукторной ферме хозяйства из лучших гнезд. Предпочтение отдавалось животным -носителям генотипа АВ, так как желательный генотип ВВ гена плодовитости (ESP) выявлен не был.
Воспроизводительные качества свиноматок изучали общепринятыми методами, а также рассчитывали КПВК (комплексный показатель воспроизводительных качеств свиноматок) по формуле: КПВК = 1,1X1 + 0,3X2 + 3,ЗХ3 + 0,35X4, где Х1 - многоплодие, голов; Х2 -молочность, кг; Х3 - количество поросят при отъеме, голов; Х4 - масса
гнезда поросят при отъеме, кг. Проведена биометрическая обработка данных.
Результаты исследований. Результаты генотипирования свиней по вариантам гена ESR представлены в таблице 1.
Анализ данных показывает, что в воспроизводящей части стада желательный генотип ВВ гена ESR отсутствует, однако присутствует достаточно высокая частота встречаемости генотипа АВ (особенно у свиноматок - 65,8%, у хряков она составила 54,5%). Таким образом, высока вероятность наследования генотипа ВВ у потомства от данных родительских пар. Среди множества факторов интенсификации
особое место принадлежит целенаправленному и всесторонней оценке продуктивных качеств, по которой проводится отбор наилучших хряков-как основных особей в воспроизводстве
свиноводства выращиванию результатам производителей
свинопоголовья.
Таблица 1. - Частота встречаемости аллелей и генотипов гена эстрогенового рецептора (ESR) хряков и свиноматок выводимого мясного типа свиней
Тип Пол Кол-во животны х Частота встречаемости генотипов Частота встречаемости аллелей
AA AB BB A B
F1, - генерация хряки 33 45,5 54,5 0 0,73 0,27
свиноматки 38 34,2 65,8 0 0,67 0,33
В ЗАО «Артезианское» на пункте искусственного осеменения свиней у хряков-производителей, генотипированных по гену ESR, проводили оценку спермы 1 раз в 4 дня. Полученные результаты представлены в таблице 2.
Из таблицы видно незначительное превосходство хряков АВ -генотипа (гена ESR) по объему эякулята и концентрации сперматозоидов. Однако количество прямолинейно подвижных сперматозоидов у хряков F1 - генерации гетерозиготного генотипа АВ эстрогенового рецептора составило 44,7 млрд на эякулят, что на 6,2% больше, чем у гомозиготного генотипа АА.
Таблица 2. - Показатели спермопродукции хряков-производителей F1 - генерации в возрасте 12-13 месяцев в зависимости от генотипов
гена ESR
Показатели Генотипы
АА АВ
Количество хряков, гол. 8 7
Объем эякулята, мл 270,5±7,4 276,3±6,3
Концентрация сперматозоидов, млрд/мл 0,22 0,23
Общее количество сперматозоидов в эякуляте, млрд 59,5 63,5
Общее количество прямолинейно подвижных сперматозоидов в эякуляте: млрд % 38.1 64.2 44,7 70,4
Подвижность сперматозоидов, балл 8,5 9,0
Количество спермодоз на эякулят, шт. 9,5 11,0
Кроме того, выявлено влияние разного аллельного состояния гена эстрогенового рецептора на воспроизводительные качества хряков выводимого типа «Артезианский-1» (табл. 3).
У хряков -генерации выводимого мясного типа установлены различия по таким показателям, как оплодотворяемость свиноматок (на 6,9%), рождение живых поросят (0,5 поросенка), сохранность (2,2%) в пользу животных с гетерозиготным АВ -генотипом.
Таблица 3. - Влияние гена БЭР на воспроизводительные качества хряков -генерации
Показатели Генотипы
АА (М±т) АВ (М±т)
Оплодотворяемость свиноматок, % 75,3 82,2
Родилось живых поросят, гол. 10,8±0,4 11,3±0,3
Крупноплодность, кг 1,4±0,1 1,3±0,2
Сохранность, % 90,7 92,9
Согласно последней инструкции по бонитировке свиней, воспроизводительные качества свиноматок включают в себя общее количество поросят при рождении и количество поросят, родившихся живыми; массу гнезда при рождении и при отъеме в 30 дней; молочность и сохранность поросят в месячном возрасте (табл. 4).
Таблица 4. - Воспроизводительные качества свиноматок -генерации разных генотипов гена БЭР
Показатели Целевой стандарт типа Генотипы
АА (М±т) АВ (М±т)
Многоплодие, гол. 11,0-11,5 10,8±0,4 11,3±0,3
Крупноплодность, кг 1,3-1,5 1,4±0,2 1,3±0,1
Масса гнезда при рождении, кг 14,3-17,3 15,1±0,6 14,7±0,8
Молочность, кг 58-62 54±0,9 59±1,1
Масса гнезда в 30 дн., кг 76-87 73±1,4 81±1,7
Количество поросят в 60 дней, гол. 10,0-10,7 9,8±0,3 10,5±0,2
Масса гнезда в 2 месяца, кг 185-205 181±4,2 198±3,8
Сохранность, % 91-93 90,7 92,9
КПВК, балл 128-139 124 134
Р<0,1; Р<0,01; Р<0,001
При генотипировании свиноматок F1 -генерации выводимого нового мясного типа было установлено, что наибольшей плодовитостью характеризовались свиноматки с генотипом АВ. Так, разница по многоплодию, характеризующему общее количество поросят при рождении, у АВ -генотипа была больше на 4,4 %, чем у аналогов с генотипом Аа.
Достоверной разницы по живой массе поросят при рождении, полученных от свиноматок разных генотипов по ESR-гену, не установлено. Однако большее количество поросят в гнезде свиноматок с АВ -генотипом и превосходство подсвинков по живой массе в возрасте 21 день обеспечило достоверное превосходство по молочности над генотипом АА - на 9,3% (Р<0,01).
Данная закономерность прослеживается в месячном возрасте. Так, свиноматки F1 -генерации с АВ -генотипом достоверно превосходили свиноматок с генотипом АА по массе гнезда в 30-дневном возрасте на 10,9% (Р<0,001).
Сохранность была выше в группе свиноматок с АВ -генотипом по сравнению АА- генотипом на 2,2%. Масса гнезда в 2-месячном возрасте у потомков от хряков и свиноматок генотипа АВ составила 198 кг, что выше на 9,4% (Р<0,001) аналогов с генотипом АА.
Наибольший КПВК отмечен у свиноматок АВ -генотипа (134), превышающий этот показатель свиноматок с АА -генотипом на 10 баллов.
Заключение. Таким образом, полученные данные подтверждают целесообразность проведения генетической диагностики воспроизводящей части стада свиней, которая позволяет объективно выявлять предпочтительные для селекции аллели. Отбор таких животных в качестве родительских пар позволит значительно повысить многоплодие.
Следует отметить, что при включении хряков-производителей в воспроизводительный процесс помимо генной диагностики необходимо учитывать количественные и качественные показатели спермопродукции, исходя из реального возраста животных и породности, а не руководствоваться экстерьерными и весовыми показателями.
Литература
1. Зиновьева, Н.А. Введение в молекулярную генную диагностику // ВИЖ. Дубровицы. 2002. 112 с.
2. Кононенко, С.И. Использование ДНК-диагностики в селекции свиней /С.И. Кононенко, В.В. Семенов, Л.Н. Чижова, Е.И. Сердюков, Л.В. Ворсина //Сборник научных трудов Северо-Кавказского научно-исследовательского института животноводства. 2012. Т. 1. № 1. С. 138-142.
3. Лозовой, В.И. Биохимические показатели крови свиней отечественного и зарубежного генофонда, разводимых на Ставрополье /В.И. Лозовой, В.В. Семенов, Л.В. Кононова // Ветеринарная патология. 2013. №1(43). С. 64-67.
4. Полозюк, О.Н. Влияние гена рецептора эстрогена на воспроизводительные качества хряков и маток /О.Н. Полозюк // Свиноводство. 2012. № 2. С. 12-13.
5. Рыбалко, В.П. Полиморфизм генов H-FABP и ESR и их роль в формировании продуктивности свиней мясных пород /В.П.Рыбалко, В.В.Семенов, И.Г. Рачков, О.В. Плужникова, А.Р. Каграманов, Л.В. Кононова, Е.И. Сердюков, В.И. Лозовой // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. 2012. № 5. С. 44-46.
6. Рыбалко, В.П. / Естественная резистентность и продуктивность свиней районированных и импортных пород /В.П. Рыбалко, В.В. Семенов, В.И. Лозовой, Е.И. Сердюков, Л.В. Кононова, О.В. Плужникова // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. 2014. № 1. С. 54-56.
7. Рыбалко, В.П. / Селекционные индексы при оценке генотипа свиней /В.П. Рыбалко, В.В. Семенов,
0.Л. Третьякова, Л.В. Кононова, О.В. Плужникова //Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. 2011. № 1. С. 48-50.
8. Семенов, В.В. Методика консолидации откормочных и мясных качеств свиней на основе трехпородного кросса с целью создания нового типа в породе СМ-1 (Методические указания) /В.В.Семенов, Л.Н.Чижова, И.Г. Рачков и др // ГНУ СНИИЖК. 2011. 26 с.
9. Семенов, В.В. Новые трехпородные кроссы свиней на Ставрополье /В.В. Семенов, И.Г. Рачков, Л.В. Кононова // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2011. Т.1. № 4. С. 17-19.
10. Соколов, Н.В. Влияние полиморфизма в гене рецептора эстрогена (ESR) на продуктивные качества свиней крупной белой породы /Н.В. Соколов, Н.В. Ковалюк, Д.А. Карманов // Сборник научных трудов Северо-Кавказского научно-исследовательского института животноводства. 2012. Т.
1. №1. С. 36-42.
