Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,813

EFFECT OF POU1F1GENE POLYMORPHISM ON GROWTHAND MEAT TRAITS OF PIGS

Getmantseva L.V. 1 Tretyakova O.L. 1 Svyatogorova A.E. 1 Usatov A.V. 2 Svyatogorov N.A. 1 Leonova M.A. 1
1 Don State Agrarian University
2 Southern Federal University, Rostov-on-Don,
В статье рассмотрено влияние полиморфизма гена POU1F1 на откормочную и мясную продуктивность свиней породы дюрок. Он был выбран в качестве гена-кандидата для исследования его взаимосвязи с признаками скорости роста, качествамяса и состава туши у свиней. Ген POU1F1 — гипофизарный фактор транскрипции, является регулирующим транскрипционным фактором передней доли гипофиза. Он эффективно стимулирует экспрессию генов гормона роста (GH), пролактина (PRL) и тиреотропного гормона (TTG). Установлено, что наличие генотипа EE у свинок связанос лучшей скороспелостью, среднесуточными приростами, длиной туловища и меньшей толщиной шпика. Наличие генотипа EF у хрячков связано с лучшей скороспелостью,также хорошими показателями продуктивности обладал генотип– EE.Результаты этого исследования показывают, что выявлено положительное влияние гена POU1F1 на продуктивные качества свиней.
The article considers the influence of POU1F1 gene polymorphism on growth and meat characteristics of Duroc pigs. It was chosen as a candidate gene to investigate its associations with growth, meat quality and carcass composition traits in the pig. Gene POU1F1 - pituitary transcription factor is a transcription factor regulating the anterior pituitary gland. It effectively stimulates gene expression of growth hormone (GH), prolactin (PRL) and thyroid stimulating hormone (TTG). It has been found that EE genotype in swine are determines the best indicators of early maturation, average daily weight gains, length of the body and less backfat thickness.EF in males are determines the best indicators of early maturation,also good indicators of productivity had genotype EE.The results of this study show that the positive impact of gene POU1F1 on productive qualities of pigs.
quantitative trait locus.
DNAmarkers
gen POU1F1
pigs
Одной из приоритетных задач в решении проблемы продовольственной безопасности является совершенствование продуктивных качеств с.-х. животных[8; 9]. В связи с чем в настоящее время все больший интерес представляют гены-кандидаты, которые могут выступать в качестве маркеров продуктивности животных [4; 5; 7].Изучение генов-кандидатов на основе фенотипических эффектов является важным инструментом для идентификации генов, они широко используются в программе маркер-связующей селекции [11; 13].

Гипофизарный фактор транскрипции (POU1F1) - один из наиболее перспективных генов-кандидатов откормочной и мясной продуктивности свиней [1]. Ген POU1F1(известный также как Pit -1 или GHF-1) — гипофизарный фактор транскрипции, является регулирующим транскрипционным фактором передней доли гипофиза, который эффективно стимулирует экспрессию генов гормона роста(GH), пролактина (PRL)и тиреотропного гормона(TTG) [2; 3; 6].Исследования, направленные на изучение роли POU1F1, показали, что он оказывает влияние на вес при рождении, на скорость роста и состав туши[14].

У свиней локус POU1F1 картирован на хромосоме 13(SSC13) и является локусом количественных признаков (QTL) для темпа роста и упитанности туши. Его полиморфизм обусловлен точечной мутацией, приводящей к образованию двух аллелей – E и F. Наличие в генотипе свиней аллеляFпольские ученые связывают с повышенными среднесуточными привесами и наибольшим процентом выхода мяса в туше у пород ландрас и крупная белая польской селекции.Согласно литературным источникам [12; 14], однозначного мнения относительно «желательного» генотипа по откормочным и мясным качествам на сегодняшний день не существует, что, возможно, связано с генетическими особенностями различных пород свиней.

В связи с этим целью работы является изучение влияния гена POU1F1на откормочные и мясные качества свиней породы дюрок и определение желательного генотипа для повышения продуктивных качеств свиней.

Материал и методика исследований. Исследования проводили на базе лаборатории молекулярной диагностики и биотехнологии с.-х. животных и лаборатории теоретических основ селекции с.-х. животных Донского государственного аграрного университета.

Объектом исследований являлись свиньи породы дюрок в ЗАО «Племзавод-Юбилейный» Тюменской области. Для проведения молекулярно-генетических исследований у животных (n=55 из них 45 свинок и 10 хрячков) были отобраны образцы ткани с ушной раковины площадью 1 см² (ушные выщипы). Влияние генотипов на откормочные и мясные качества оценивали по показателям скороспелости (дн), толщине шпика (мм), длине туловища (см) и среднесуточному приросту (г) по результатам контрольного выращивания до 100 кг.

ДНК выделяли из ушных выщипов с применением набора реагентов DIAtom DNA Prep 100 (ООО «НПФ Генлаб»). Анализ проводился методом ПЦР-ПДРФ (полимеразной цепной реакции - полиморфизм длин рестрикционных фрагментов). ПЦР проводили на амплификатореТерцик [10].

Амплификацию фрагмента (1746 п.н., включающего 4, 5, и 6 экзоны) гена POU1F1 проводили с использованием прямого и обратного праймеров 5'-AGTGTAGCCAGAGCATCT-3', 5'-ACCACATCTGCACACTCA-3' соответственно, в следующем режиме:предварительная денатурация – 4 мин при 95°С; денатурация 95°С – 1 мин, отжиг 61°С–1 мин, элонгация 72°С – 3 мин (30 циклов), завершающая элонгация при 72°С- 5 мин.

Размер полученных рестрикционных фрагментов и генотипы определяли методом электрофореза в 2,5%-ном агарозном геле с добавлением бромистого этидия (рис.1). Визуализацию электрофореграмм проводили на трансиллюминаторе в УФ-свете. Статистическую обработку данных проводили по стандартным методикам.

Рис. 1. Электрофореграмма результата ПЦР-ПДРФ гена POU1F1/ RsaI в 2,5% агарозном геле:1,3,7 – генотип FF (322-, 388-, 730 н.п.); 2,9 – генотип EE (710- и 730 н.п.); 4,5,6,8 – генотип EF (322-, 388-, 710- и730 н.п.); 10 -  ДНК-маркер 100 bp (СибЭнзим).

 

По результатам молекулярно-генетического исследования определяли наличие и частоту аллелей и генотипов по гену POU1F1.

Результаты исследований и обсуждения

В результате проведенных исследований у свиней породы дюрок были установлены генотипы FF, EF и EE гена POU1F1.

Рис. 2. Частота аллелей и генотипов гена POU1F1/RsaI свинок породыдюрок

У свиней установлена более высокая частота аллеляF по сравнению с частотой аллеляE и у свинок и у хрячков. Она составила у свинок 0,63 и 0,37, у хрячков 0,65 и 0,35 соответственно.

Рис. 3. Частота аллелей и генотипов гена POU1F1/RsaI хрячков породы дюрок

Частота генотипову свинок составила 44,4 (FF), 37,8 (EF) и 17,8 (FF)% и у хрячков 50, 30 и 20% соответственно(рис. 2,3). Наибольшая частота составила у генотипа FF как у свинок, так и у хрячков.

Как показывают исследования польских ученых[13]на гибридах (ландрас х крупная белая (польской селекции)), наибольшая массовая доля мяса в туше и наибольший среднесуточный прирост связан с генотипом FF, тогда как большее значениепоказателя толщины шпика связано с генотипом EE. Однако проведенная работа ученых требует дополнительных исследований по установлению желательного генотипа в разных популяциях.

Анализ проведенных нами исследований по откормочным и мясным качествам свинок породы дюрок в зависимости от генотипов гена POU1F1 показал наличие достоверного влияния данного гена на скороспелость, толщину шпика, длину туловища и среднесуточный прирост (табл.1).

Таблица 1

Откормочные и мясные качества свинок породы дюрок

различных генотипов гена POU1F1

Генотип

Скороспелость,

дн

Толщина шпика, мм

Длина туловища,

см

Среднесуточный прирост, г

 
 

FF

167,7±2,39

15,1±0,73

115,5±0,54

741,1±23,54

 

EF

161,6±2,51

13,5±0,66

116,1±0,82

779,8±21,15

 

EE

154,5±3,29*

12±1,04**

118,8±1,52***

889,1±35,59*

 

٭- разность между генотипами FF и EE достоверна при р<0,01;

٭٭- разность между генотипами FF и EE достоверна при р<0,02;

٭٭٭ разность между генотипами EE и FF достоверна при р<0,05.

В качестве «желательного» установлен генотип EE/POU1F1. Анализ продуктивности свинок породы дюрок в зависимости от генотипов по гену POU1F1 показал устойчивую и достоверную тенденцию лучшего показателя в сравнении с другими генотипами: по скороспелости – на 13 дней, по толщине шпика – на 3,1мм, по длине туловища – на 3,3см и по среднесуточному приросту – на 148г.

Что же касается хрячков по откормочным и мясным качествам, анализ показал только наличие достоверного влияния гена на скороспелость. Отсутствие достоверных результатов по другим показателям связано с небольшой выборкой животных, поэтому необходимо проведение дальнейших исследований по изучению влияния этого гена на большей выборке хрячков (табл. 2).

Таблица 2

Откормочные и мясные качества хрячков породы дюрок различных генотипов гена POU1F1

Генотип

Скороспелость,

дн

Толщина шпика, мм

Длина туловища, см

Среднесуточный прирост, г

 
 

FF

150,2±3,50

11,9±1,57

117,2±2,21

933,6±48,58

 

EF

141,3±1,33*

10,6±0,67

115,3±1,73

992,7±29,63

 

EE

142,0±6,0

11,4±1,7

116,6±2,2

991,5±8,5

 

٭- разность между генотипами FF и EF достоверна при р<0,05.

 

Установлен «желательный» генотип у хрячков по показателю скороспелости – ЕF, также хорошими показателямипродуктивности обладал генотипEE. Выявлено, что хрячки с генотипом EF достоверно превосходят по скороспелости животных с гомозиготными генотипамиFF на 9 дней. Также прослеживается, что наличие в генотипе свиней желательного аллеляE гена POU1F1 в гетерозиготном состоянии – EFположительно влияет на продуктивные показателитолщины шпика относительно животных с генотипом FFна1,3мм и показатели среднесуточного прироста на59,1г. Таким образом, наличие аллеляE связано с наилучшими показателями по откормочным и мясным признакам у свинок и у хрячков породы дюрок.

Выводы

В результате проведенных исследований было установлено достоверное влияние полиморфизма гена POU1F1/RsaI на откормочные и мясные качества свинок породы дюрок.Полученные результаты дают основания предположить, что дальнейшие исследования в этом направлении будут способствовать выявлению перспективности использования данного гена в качестве генетического маркера для повышения продуктивности.

Рецензенты:

ФедюкЕ.И., д.с.-х.н., доценткафедрыразведениясельскохозяйственныхживотныхизоогигиеныФГБОУВПО«ДГАУ», п. Персиановский;

Приступа В.Н., д.с.-х.н., профессор кафедры частной зоотехнии и кормления сельскохозяйственных животных ФГБОУ ВПО «ДГАУ», п. Персиановский.