Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

ВЛИЯНИЕ ГЕНА POU1F1 НА ОТКОРМОЧНЫЕ И МЯСНЫЕ КАЧЕСТВА СВИНЕЙ

Гетманцева Л.В. 1 Третьякова О.Л. 1 Святогорова А.Е. 1 Усатов А.В. 2 Святогоров Н.А. 1 Леонова М.А. 1
1 ФГБОУ ВПО «Донской государственный аграрный университет»
2 ФГАОУ ВПО «Южный федеральный университет», г. Ростов-на-Дону
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.
локусы количественных признаков.
ДНК-маркеры
ген POU1F1
свиньи
1. Гетманцева Л.В. Влияние полиморфизма генов MC4R, IGF2 и POU1F1 на продуктивные качества свиней: дис.… канд. сельскохоз. наук / Донской государственный аграрный университет, п. Персиановский. – 2012.
2. Леонова М.А., Колосов А.Ю., Радюк А.В., Бублик Е.М., Стетюха А.А., Святогорова А.Е. Перспективные гены-маркеры продуктивности сельскохозяйственных животных // Молодой ученый. - 2013. - № 12 (59). - С. 612-614.
3. Максимов Г.В., Гетманцева Л.В., МаксимовА.Г. Мясная продуктивность товарных гибридов свиней разных генотипов по гену POU1F1 // Главный зоотехник.- 2012.- № 5.- С.13–15.
4. Михайлов Н.В.,Усатов А.В., Гетманцева Л.В., Бакоев С.Ю. Взаимосвязь полиморфизма гена PRLR/AluI c воспроизводительными, откормочными и мясными качествами свиней // Цитология и генетика. - 2014. – Т. 48. - N 5. - С. 60-64.
5. Михайлов Н.В., Гетманцева Л.В., Святогоров Н.А., Святогорова А.Е.Использование ДНК-маркеров в селекции сельскохозяйственных животных // Наука и образование в жизни современного общества: сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции: в 18 частях. - 2013. - С. 90-91.
6. Михайлов Н.В., Гетманцева Л.В., Святогоров Н.А., БубликЕ.М. Перспективные гены-маркеры продуктивности свиней // Вестник Донского государственного аграрного университета. - 2013. - № 3 (9). - С. 16-19.
7. Михайлов Н.В., Святогоров Н.А., Третьякова О.Л., Святогорова А.Е. Селекционные модели для оценки откормочной и мясной продуктивности в свиноводстве // Актуальные проблемы производства свинины в Российской Федерации: материалы XXIII заседания межвузовского координационного совета по свиноводству и международной научно-практической конференции. - пос. Персиановский, 2013. - С. 78-82.
8. Святогоров Н.А., Михайлов Н.В., Святогорова А.Е., КривцоваВ. Оценка мясной продуктивности подсвинков с помощью индексной селекции // Инновационные пути развития АПК: проблемы и перспективы : материалы международной научно-практической конференции: в 4-х томах. - пос. Персиановский, 2013. - С. 232-235.
9. Третьякова О.Л., Гетманцева Л.В., Святогорова А.Е., Свинарёв И.Ю. Создание генотипической конструкции линии на основе индексной оценки свиней // Современные технологии сельскохозяйственного производства и приоритетные направления развития аграрной науки : материалы международной научно-практической конференции: в 4-х томах. - 2014. - С. 226-230.
10. Широкова Н.В. Генетическоедетерминирование плодовитости овец // Молодой ученый. - 2013. - № 6. - С. 785-787.
11. Karagodina N., Kolosov Y., Bakoev S., Kolosov A., Leonova M., Shirokova N., Svyatogorova A., Getmantseva L., Usatov A. Influence of various bio-stimulants on the biochemical and hematological parameters in porcine blood plasma // World Applied Sciences Journal. – 2014. – Т. 30.- № 6. – С. 723-726.
12. Maurício M. Franco, Robson C. Antunes, Heyder D. Silva, Luiz R. Goulart Association of PIT1, GH and GHRH polymorphisms with performance and carcass traits in Landrace pigs // J Appl. Genet. –2005. - 46(2). -Р. 195-200.
13. MariuszPierzchała, Tadeusz Blicharski, JolantaKurył Growth rate and carcass quality in pigs as related to genotype at loci POU1F1/RsaI and GHRH/AluI // Animal Science Papers and Reports. –2003. - Vol. 21, no. 3. –Р. 159-166.
14. PIT1 gene polymorphism in Pietrain and Large White pigs after divergent selection. Silveira AC, Braga TF, Almeida JF, Antunes RC, Freitas PF, Cesar AS, Guimarães EC. GenetMolRes. 2009 Aug 18;8(3):1008-12. doi: 10.4238/vol8-3gmr609.
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.


Библиографическая ссылка

Гетманцева Л.В., Третьякова О.Л., Святогорова А.Е., Усатов А.В., Святогоров Н.А., Леонова М.А. ВЛИЯНИЕ ГЕНА POU1F1 НА ОТКОРМОЧНЫЕ И МЯСНЫЕ КАЧЕСТВА СВИНЕЙ // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 2-1.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=20939 (дата обращения: 19.09.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074