Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Оценка продуктивности свиней различных генотипов по генам LIF, MC4R, PRLR

ВАК РФ 06.02.07, Разведение, селекция и генетика сельскохозяйственных животных

Автореферат диссертации по теме "Оценка продуктивности свиней различных генотипов по генам LIF, MC4R, PRLR"

На правах рукописи

Леонова Мария Анатольевна

ОЦЕНКА ПРОДУКТИВНОСТИ СВИНЕЙ РАЗЛИЧНЫХ ГЕНОТИПОВ ПО ГЕНАМ 1ЛР, МС4Я, РШЛ*

06.02.07 Разведение, селекция и генетика сельскохозяйственных животных

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

3 О СЕН 2015

пос. Персиановский, 2015

005562590

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего образования «Донской государственный аграрный университет»

Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук

Гегманцева Любовь Владимировна

Официальные оппоненты: Моисейкина Людмила Гучаевна

доктор биологических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Калмыцкий государственный

университет», профессор кафедры зоотехнии и ветеринарии.

Кононова Лидия Валентиновна

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, ФГБНУ «Всероссийский научно-

исследовательский институт овцеводства и козоводства», ведущий научный сотрудник лаборатории свиноводства.

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное научное

учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт животноводства имени академика Л .К. Эрнста»,

Защита состоится «10» ноября 2015 г. в

14Ю часов на заседании

диссертационного совета Д 220.028.01 при ФГБОУ ВО «Донской

государственный аграрный университет» по адресу: 346493, РФ, пос. Персиановский, Октябрьский (с) район, Ростовская область. Тел./факс: 886360-3-61-50.

E-mail: dongau@mail.ru. DisSovet22002801@vandex.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте http://www.dongau.ru ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет».

Автореферат разослан « 9 ■ьСМТЯЯ/Ш. 2015 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор с.-х. наук, доцент

Третьякова Ольга Леонидовна

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Актуальность темы исследования.

В настоящее время, в сложных экономических и внешнеполитических условиях стратегически важной задачей агропромышленного комплекса является обеспечение населения высококачественной мясной продукцией собственного производства1. К числу перспективных, с точки зрения решения этой проблемы, относятся скороспелые отрасли животноводства и, особенно, свиноводство.

Приоритетным направлением в области свиноводства следует считать освоение интенсивных технологий производства свинины, позволяющих получать конкурентоспособную и высококачественную продукцию. К элементам таких технологий можно отнести повышение темпов совершенствования продуктивных качеств свиноматок, основанное на использовании ДНК-исследований. Внедрение данных технологий в отечественное производство свинины является актуальной задачей, решение которой имеет важное социально-экономическое, политическое и хозяйственное значение.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ ФГБОУ ВПО «Донской государственный аграрный университет» по заказу Минсельхоза России за счет средств федерального бюджета на 2011-2015 гг. (№ гос. регистрации 0120.0604290) и Государственного контракта Министерства образования и науки РФ, проект №40.91.2014/К.

1.2. Степень разработанности темы.

Интенсивное развитие молекулярной биологии и генетики привело к появлению методов, позволяющих проводить исследования с использованием молекулярно-генетических маркеров (ДНК-маркеров) в генетическом мониторинге и управлении селекционным процессом в животноводстве. Молекулярно-генетические методы интенсификации селекционного процесса в отечественном свиноводстве получили развитие в работах Л.К. Эрнста, Н.А. Зиновьевой (2001), Ковалюк Н.В. (2002), Г.Е. Сулимовой (2004), Е.А. Гладырь (2009), О.В. Костюниной (2014) и др. Особый интерес ученых сосредоточен на генах или генных семействах, функции которых вносят значительный вклад в повышение плодовитости, улучшение скорости роста, уменьшение толщины шпика свиней (Г .В. Максимов, 2011; В.В. Семенов, Л.В. Кононова, 2012; Л.В. Гетманцева, 2012; А.И. Клименко, 2014; М.И. Селионова, 2014; А.Г. Максимов, 2015; Л.Н.Чижова, 2015 и др.). Данные исследования имеют существенное значение для изучения генетических основ формирования продуктивных признаков, характеризующихся полигенным типом наследования.

1 Гос. программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013 - 2020 годы.

13. Цель и задачи исследований.

Основная цель исследований - оценка влияния полиморфизма генов LIF, MC4R и PRLR на продуктивные качества свиней.

При достижении поставленной цели решались следующие задачи:

- изучить распределение частот аллелей и генотипов у свиней крупной белой породы, ландрас, дюрок ЗАО «Племзавод-Юбилейный» по гену LIF;

- выявить распределение частот аллелей и генотипов среди свиней породы ландрас ЗАО «Племзавод-Юбилейный» по генам MC4R и PRLR;

- установить влияние аллельных вариантов генов LIF, MC4R и PRLR на воспроизводительные, откормочные и мясные качества свиней породы ландрас с учетом линейной принадлежности;

- определить желательные генотипы по указанным генам, закрепление которых

в популяции будет способствовать повышению продуктивных качеств.

1.4. Научная новизна исследований.

Впервые в РФ проведен анализ распределения аллельных вариантов гена LIF у свиней различных пород, установлено влияние полиморфизма гена LIF на продуктивные качества свиней. В ЗАО «Племзавод-Юбилейный» Тюменской области определены генотипы по генам LIF, MC4R, PRLR с использованием молекулярно-генетических исследований и впервые изучено их влияние на воспроизводительные, откормочные и мясные качества с учетом линейной принадлежности свиней породы ландрас. Установлены желательные генотипы для селекции по продуктивным качествам свиней.

1.5. Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные результаты исследований дополняют и расширяют базу

знаний о генетических факторах, определяющих уровень продуктивных качеств свиней, и подтверждают возможность использования их полиморфизма в качестве ДНК-маркера в отечественных селекционных программах.

Предложена и апробирована в условиях ЗАО «Племзавод-Юбилейный» модель оценки продуктивных качеств свиней с использованием ДНК-маркеров по генам LIF.MC4R и PRLR. Данный подход позволят определять желательные генотипы в популяции, имеет универсальный характер и может использоваться в селекционных программах других хозяйствующих субъектов.

Результаты работы внедрены в ЗАО «Племзавод-Юбилейный» Тюменской области и используются для совершенствования линий и пород свиней.

1.6. Методология и методы исследования.

Методологической основой исследований явились научные положения отечественных и зарубежных исследователей, изучающих ассоциативные связи ДНК-маркеров с продуктивными качествами с.-х. животных. В ходе выполнения работы использовались общие методы научного познания: анализ, сравнение, обобщение; экспериментальные методы: наблюдение, сравнение; специальные методы: зоотехнические и молекулярно-генетические. Для обработки экспериментальных данных применялись биометрические методы анализа.

1.7. Положения, выносимые на защиту:

- распределение частот аллелей и генотипов гена ЬП7 у свиней различных пород;

- влияние генотипов гена ЬП7 на продуктивные качества свиней породы ландрас линий Лорда, Лексса, Ларса;

- частота аллелей и генотипов гена МС4Я у свиней породы ландрас линий Лорда, Лексса, Ларса и их связь с продуктивными качествами;

- частота аллелей и генотипов гена РЯЬЯ у свиней породы ландрас линий Лорда, Лексса, Ларса и их связь с продуктивными качествами;

- желательные генотипы по исследуемым ДНК-маркерам для повышения эффективности селекции.

1.8. Степень достоверности и апробация результатов.

Достоверность исследований подтверждается использованием общепринятых методик на достаточном по количеству поголовье и практической апробацией полученных результатов. Результаты исследований прошли широкую апробацию в структурных подразделениях Донского ГАУ, на конференциях и конкурсах различного уровня: на международных научно-практических конференциях г. Москва, 2014 г., г. Ставрополь, 2014 г., г. Санкт-Петербург-Пушкин, 2014 г.; на Всероссийских конкурсах на лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых Минсельхоза РФ по направлению «Сельскохозяйственные науки» - диплом за 1 место - I и II тур, (п. Персиановский, 2013 г.) и 1 место - I, II тур конкурса (п. Персиановский, 2015 г.); на ассоциированном генетическом симпозиуме Вавиловского общества генетиков и селекционеров (г. Ростов-на-дону, 2014 г., 2015 г.) - диплом за 1 место; на ХУ1-Й Российской агропромышленной выставке «Золотая осень» (г. Москва, 2014 г.) - золотая медаль; на конкурсе «Инновации в агропромышленном комплексе» на XVIII Агропромышленном форуме Юга России (г. Ростов-на-дону, 2015г.) - бронзовая медаль.

Результаты исследований доложены на заседании правления ЗАО «Племзавод-Юбилейный» Тюменской области и одобрены для внедрения в производственную деятельность. Основные положения диссертации изложены в 10 печатных работах, в том числе 3 в рецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Молекулярно-генетические исследования в период с 2012 по 2015 гг., а также обработку полученных результатов, проводили в лаборатории молекулярной диагностики и биотехнологии с.-х. животных Донского ГАУ, пос. Персиановский. Объектом исследования служили свиньи породы ландрас, крупная белая и дюрок ЗАО «Племзавод-Юбилейный» Тюменской области. Зоотехнический и племенной учет, научно-информационное обеспечение селекционно-племенной работы осуществляется посредством компьютерной программы АСС «Селиком» г. Рязань.

Экспериментальные исследования по изучению влияния генотипов генов ЬШ, МС4Я и РЫЛ?, на продуктивные качества свиней проводили на базе селекционно-генетического центра «Лозовое» ЗАО «Племзавод-Юбилейный» Тюменской области в два этапа. Схема исследования приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 — Схема исследований

На первом этапе для анализа были отобраны свиноматки 2010 года рождения породы ландрас из трех линий Лорда (п=29), Лексса (п=21) и Ларса (п=13). По результатам генотипирования в каждой линии были сформированы группы животных с учетом генотипов по генам LIF (АА, АВ, ВВ), MC4R (АА, AG, GG) и PRLR (АА, АВ, ВВ). Воспроизводительные качества оценивали по результатам первых трех опоросов, откормочные и мясные качества - по полученным ранее результатам контрольного выращивания до 100 кг.

На втором этапе из этих линий были отобраны свинки 2013 года рождения Лорда (п=116), Лексса (п=93) и Ларса (п=54). По результатам генотипирования были сформированы группы животных с учетом генотипов но генам LIF (АА, АВ, ВВ), MC4R (АА, AG, GG) и PRLR (АА, АВ, ВВ), на основании данных контрольного выращивания изучали влияние генотипов на откормочные и мясные качества.

Для подтверждения влияния генотипов гена LIF на воспроизводительные качества свиноматок отобрали свинок 2013 года рождения линий Лорда (п=21), Лексса (п=18) и Ларса (п=18) от которых в 2014 году получили два опороса.

Оценку воспроизводительных качеств свиноматок проводили по следующим показателям: количество поросят при рождении, гол.; многоплодие (количество живых поросят при рождении), гол; масса гнезда при рождении, кг; масса гнезда в 21 день, кг; масса гнезда при отьеме в 30 дней, кг. Анализ откормочной и мясной продуктивности проводили по результатам контрольного выращивания до 100 кг с учетом следующих показателей: скороспелость (возраст достижения массы 100 кг), дн.; среднесуточный прирост, г; длина туловища, см и толщина шпика, мм.

Анализ ДНК и постановку ПЦР проводили согласно общепринятым методикам по использованию метода полимеразной реакции в животноводстве (Н.А. Зиновьева и др., 1998). Для определения аллелей генов LIF, MC4R и PRLR использовали метод ПЦР-ПДРФ. Полиморфизм генов LIF, MC4R и PRLR определяли с помощью рестриктаз DralII, Taql и AluI соответственно. Анализ образующихся фрагментов проводили методом электрофореза в агарозном геле с добавлением бромистого этидия. При оценке эффекта генотипа использовали методику D. Falconer и T. Маскау (1996). При расчете эффективности генотипов по генам LIF, MC4R и PRLR определяли разность между генотипами и аддитивное влияние аллелей. Биометрическую обработку полученных данных проводили согласно общепринятым методикам (Е.К. Меркурьева, 1983) с использованием пакета «Анализ данных» программы Microsoft Excel.

Экономическая эффективность была оценена на основе сравнительного анализа прибыли от реализации молодняка, полученного от свиноматок с различными генотипами. При расчете были учтены расходы на содержание свиноматок в течение всего цикла воспроизводства до отъема гнезда и затраты на ДНК-генотипирование на основе сложившихся рыночных цен по данным 2014 года.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Распределение частот аллелей и генотипов по гену ЛЛ? у свиней породы ландрас линий Лорда, Лексса, Ларса

У свиней породы ландрас были определены три генотипа АА, АВ и ВВ гена ПИ (таблица 1). У свиней 2010 года рождения линий Лорда, Лексса, Ларса наибольшую частоту имел аллель В (0,61; 0,56 и 0,61, соответственно), но уже у свиней 2013 года рождения было отмечено повышение частоты аллеля А.

Таблица 1 - Частота аллелей и генотипов гена Ш7 у свиней породы __ландрас_

Линия Выборка, п Частота аллелей Частота генотипов, %

А В АА АВ ВВ

п 1 % п 1 % п 1 %

Свиньи 2010 года рождения

Лорд 29 0,39 0,61 3 9,7 17 58,1 9 32,2

Лексс 21 0,44 0,56 5 25,0 7 37,5 9 37,5

Ларе 13 0,39 0,61 2 15,4 6 46,1 5 38,5

Свиньи 2013 года рождения

Лорд 116 0,44 0,56 25 22,0 51 43,3 40 34,7

Лексс 93 0,53 0,47 20 21,3 60 63,8 13 14,9

Ларе 54 0,60 0,40 13 28,9 37 62,2 4 8,9

Гетерозиготный генотип АВ преобладал во всех исследуемых группах. Частота генотипа АВ в линии Лорда у свиней 2010 года рождения составила 58,1 %, но уже у свиней 2013 года рождения произошло уменьшении частоты гетерозиготного генотипа АВ и повышение гомозиготного генотипа АА.

В линиях Лексса и Ларса у свиней 2010 и 2013 года рождения частота генотипа АВ увеличилась на 26,3 и 16,1% и существенно уменьшилась частота генотипа ВВ, на 22,6 и 29,6 % соответственно.

3.2. Распределение частот аллелей и генотипов по гену ЬИ" у свиней крупной белой породы и дюрок

В результате анализа генетической структуры свиней крупной белой породы и дюрок определено наличие всех трех генотипов АА, АВ и ВВ (таблица 2).

У свиней крупной белой породы меньшей частотой обладал гомозиготный генотип ВВ (5,9%), частота генотипа АА имела промежуточное значение (36,3%), а наибольшую частоту имел генотип АВ (57,8%). В исследуемой популяции, при оценке распределения частот, приоритетом располагал аллель А (0,65).

У свиней породы дюрок наибольшую частоту имел аллель В (76,1%) и генотип ВВ (60,7%). Наименьшая частота определена для генотипа АА (8,8%).

Таблица 2 - Частота аллелей и генотипов гена ЬШ у свиней _крупной белой породы и дюрок_

Порода Выборка, п Частота аллелей Частота генотипов

А В АА АВ ВВ

п % п % п %

Крупная белая 135 0,65 0,35 49 36,3 78 57,8 8 5,9

Дюрок 46 0,24 0,76 4 8,8 14 30,5 28 60,7

3.3. Воспроизводительные качества свиней различных генотипов по гену ЫБ с учетом линейной принадлежности

Анализ результатов влияния генотипов гена ОБ на воспроизводительные качества свиноматок линии Лорда 2010 года рождения (таблица 3) показал, что наличие генотипа АВ/ЬШ, относительно аналогов генотипа ВВ/ЬШ, связано с большим количеством поросят при рождении, многоплодием, массой гнезда при рождении, массой гнезда в 21 день и массой гнезда при отьеме на 0,7 гол. (5,1%), 0,6 гол. (4,9%), 0,9 кг (4,9%), 1,06 кг (1,5%) и 8,1 (10%) кг соответственно, но эти различия не достоверны. Следует отметить, что свиноматки 2010 года рождения генотипа АА в линии Лорда отсутствовали, но наличие генотипа АА у свиноматок 2013 года рождения позволило установить достоверное влияние генотипов на количество поросят при рождении и многоплодие. Животные генотипа АА, относительно аналогов генотипа ВВ, имели большее количество поросят при рождении и многоплодие на 1,59 (12,3%, Р<0,01) и 1,12 гол. (9,0%, Р<0,05) соответственно. Достоверной разницы по массе гнезда при рождении, в 21 день и отьеме не установлено.

Влияние полиморфизма гена ЬШ на воспроизводительные качества установлено и для свиноматок линии Лексса. У свиноматок 2010 года рождения наличие генотипа АА/ЫБ, относительно генотипа ВВ/ЬШ, связано с лучшими показателями по количеству поросят при рождении и многоплодию на 1,4 гол. (11,1%, Р<0,05) и 1,3 гол. (11,5%, Р<0,05) соответственно. В линии Лексса 2013 года рождения достоверных различий по воспроизводительным качествам в зависимости от генотипов гена ¿ЛР установлено не было. Однако отмечается, что свиноматки генотипа АА превосходили аналогов генотипа АВ по количеству поросят при рождении и многоплодию на 1,7 гол. (14,9%) и 1,28 гол. (11,8%) соответственно.

Анализ воспроизводительных качеств свиноматок линии Ларса показал, что в группе 2010 года рождения свиноматки генотипа АВ, относительно аналогов генотипа ВВ, отличались большим количеством поросят при рождении и многоплодием на 1,98 гол. (15,6%, Р<0,01) и 1,7 гол. (14,8%, Р<0,01) соответственно. При этом отмечено, что свиноматки 2013 года рождения генотипа АА превосходили аналогов генотипа АВ по многоплодию на 1,24 гол. (10,1%, Р<0,05).

Таблица 3 - Воспроизводительные качества свиноматок различных генотипов гена Ш7

Линия Год рожд. :вкно наток п Генотипы Количество поросят при рождении, гол Многоплодие, гол. Масса гнезда

при рождении, кг в 21 дн., кг при отъеме, кг

Лорд 2010 29 АА - - - - -

АВ 14,51±0,49 13,31 ±0,52 19,22±0,70 73,97±5,52 89,27±7,18

ВВ 13,80±1,03 12,72±0,76 18,30 ±1,28 72,91±3,96 81,10±5,14

2013 21 АА 14,51±0,41** 13,52±0,51* 19,14±0,85 69,50±3,01 82,14±9,77

АВ 12,90±035 12,51±0,42 17,41±0,88 70,62±2,37 95,13±5,25

ВВ 12,92±0,39 12,40±0,45 17,54±1,05 67,81±5,02 85,81±6,53

Лексс 2010 21 АА 13,90±0,55* 12,71±0,37* 18,30±1,58 63Д1±6,18 93,13±5,14

АВ 13,23±0,53 11,90±0,61 17,08±1,93 68,14±5,52 97,21±7,18

ВВ 12,51±0,67 11,40±0,43 16,20±0,80 71,81±3,96 94,10±5,14

2013 18 АА 13,10±0,75 12,09±0,72 18,11±1,12 75,33±3,0б 99,80±3,71

АВ 11,40±1,12 10,81±1,21 16,62±2,41 69,05±7,71 91,61±10,22

ВВ - - - - -

Ларе 2010 13 АА - - - -

АВ 14,70±0,53** 13,20±0,48** 18,40±1ДЗ 68,92±5,20 91,21±5,92

ВВ 12,72±0,43 11,50±0,53 16,52±0,91 72,71±7,05 85,23±2,51

2013 18 АА 14,25±0,83 13,55±0,38* 19,31±1,32 71,84±3,14 94,52±4,45

АВ 14,12±0,49 1231±0,35 18,04±0,88 71,92±2,95 95,24±4,28

ВВ - - - -

*Р<0,05 **Р<0,01

Таким образом, по результатам проведенных исследований наблюдается положительный эффект аллеля А, который прослеживается во всех исследуемых линиях. В качестве желательного установлен генотип АА/ОР, рекомендуемый для дальнейшего закрепления в породе ландрас с целью повышения воспроизводительных качеств свиноматок.

3.4. Откормочные и мясные качества свиней различных генотипов

по гену ИЛ?

Достоверное влияние генотипов гена ЬП7 на откормочные и мясные качества было установлено только в линии Ларса у свиней 2013 года рождения, в которой животные генотипа АА/ЬП7 имели лучшие показатели по всем анализируемым признакам и превосходили аналогов генотипа ВВ/ЬЕ7 по скороспелости на 13 дн. (7,8%, Р<0,01), среднесуточному приросту на 106,2 г (13,9%, Р<0,05), длине туловища на 4,2 см (3,5%, Р<0,01) и толщине шпика на 2,3 мм (18,6%, Р<0,05) (таблица 4).

Статистически значимые различия результатов контрольного выращивания свиней с различными генотипами гена ЬП7 были установлены только в линии Ларса 2013 года рождения. В данном случае, мы предполагаем, что выявленные связи носят «групповой» характер и не являются закономерностью.

Таблица 4 - Результаты контрольного выращивания свинок различных генотипов гена 1ЛР_

Линия Год рожд. свинок п Генотип Скороспелость, дн. Среднесуточный прирост, г Длина туловища, см Толщина шпика, мм

АА - - - -

2010 13 АВ 161,30 ± 1,89 831,51±37,12 122,01±1,60 10,21±0,92

и ВВ 160,61 ±5,55 857,40±41,01 123,80±2,40 10,83±0,62

л Ц АА 152,83 ±2,78** 867,61±30,34* 125,21±1,11** 10,21 ±0,62*

2013 54 АВ 163,12 ± 1,45 782,21±14,89 121,44 ±0,62 11,89 ±0,41

ВВ 165,78 ±2,67 761,43±36,97 121,01 ± 1,04 12,55 ±0,98

*Р<0,05, **Р<0,01

Таким образом, на основании ранее полученных результатов по воспроизводительным качествам, ген ЫБ в большей степени следует рассматривать как маркер плодовитости свиней, связанный с количеством поросят при рождении и многоплодием.

3.5. Распределение частот аллелей и генотипов гена МС411 в породе ландрас линий Лорда, Лексса, Ларса

В результате генотипирования по гену МС4Я изучена генетическая структура свиней породы ландрас в линиях Лорда, Лексса и Ларса и установлено наличие трех генотипов АА, АО и Ов.

У свиней 2010 года рождения линий Лорда, Лексса, Ларса наибольшей частотой обладал аллель С (0,61; 0,60 и 0,71 соответственно) (таблица 5).

Таблица 5 - Частота аллелей и генотипов гена МС4Я у свиней _ породы ландрас_

Линия Выборка, п Частота аллелей Частота генотипов

А в АА Ав

п | % п | % п | %

Свиньи 2010 года рождения

Лорд 29 0,39 0,61 7 21,9 10 34,4 12 43,8

Лексс 21 0,52 0,48 7 29,2 10 45,8 4 25,0

Ларе 13 0,29 0,71 1 7,1 6 42,9 6 50,0

Свиньи 2013 года рождения

Лорд 116 0,40 0,60 17 15,3 58 49,2 41 35,6

Лексс 93 0,53 0,47 25 27,7 47 50,0 21 22,3

Ларе 54 0,42 0,58 7 13,0 31 57,4 16 29,6

Значительные изменения по распределению частот аллелей и генотипов между группами 2010 и 2013 года рождения наблюдались в линии Ларса, в которой у свиней 2013 года рождения отмечено повышение частоты генотипа АА на 5,9% и снижение генотипа вв на 20,4%.

3.6. Воспроизводительные качества свнней различных генотипов по гену МС4Ы с учетом линейной принадлежности

Влияние генотипов гена МС4Я на воспроизводительные качества оценивали по результатам трех опоросов у свиноматок 2010 года рождения. В линии Лорда достоверного влияния генотипов гена МС4Ы на количество поросят при рождении, многоплодие и массу гнезда при рождении установлено не было (таблица 6). Однако следует отметить, что, свиноматки генотипа АА, относительно аналогов генотипа СЮ имели большее количество поросят при рождении на 1,2 гол. (8,5%), многоплодие на 0,9 гол.(7,1%), и массу гнезда при рождении на 1,5 кг (8,1%).

Таблица 6 — Воспроизводительные качества свиноматок различных _ генотипов гена МС4Я

Генотип Количество поросят при рождении, гол Многоплодие, гол. Масса гнезда

при рождении, кг в 21 дн., кг при отъеме, кг

Лорд (п=29)

АА 15,01 ±0,82 13,82 ±0,74 20,11 ±1,11 73,95±7,15 88,97±6,78

Ай 13,62 ±0,56 12,04 ±0,51 17,42 ±0,70 72,87±6,89 84,86±4,38

СКЗ 13,83 ±0,83 12,91 ±0,67 18,61±1,04 71,97±5,13 85,98±5,13

Лексс (п=21)

АА 12,72 ±0,83 11,9±0,87 16,48±1,11 64,75± 4,56 91,82 ±5,21

АО 13,68 ±0,35* 12,53±0,59* 17,88±0,58* 69,48 ±5,20 96,87± 4,32

СКЗ 12,55 ±0,51 11,2±0,64 15,28±0,67 68,91 ±7,25 95,96± 5,32

Ларе (п=13)

АА - - -

АО 14,92±0,68* 13,72±0,66* 19,23±0,91** 69,21 ±4,21 89,37±5,32

ОС 12,94±0,66 11,11±0,24 15,81±0,68 72,35 ±3,06 87,16±4,23

*Р<0,05

Аналогичные исследования были проведены в линии Лексса. В результате анализа установлено, что свиноматки гетерозиготного генотипа АС/МС4Я превосходили аналогов гомозиготных генотипов (АА и вв) по количеству поросят при рождении, многоплодию и массе гнезда при рождении на 1,04 гол. (8,3%, Р<0,05), 0,98 гол. (8,8%, Р<0,05) и 2,1 кг (13,1%, Р<0,05) соответственно.

Для свиноматок линии Ларса, аналогично результатам, полученным в линии Лексса, также установлено влияние гетерозиготного генотипа АО/МС4Я на воспроизводительные качества. Свиноматки генотипа АО, относительно аналогов генотипа СО имели большее количество поросят при рождении, многоплодие и массу гнезда при рождении на 2,0 гол. (15,3%, Р<0,05); 2,6 гол. (23,5%, Р<0,05) и 3,4 кг (21,6%, Р<0,01) соответственно.

В результате изучения воспроизводительных качеств свиноматок породы ландрас, в линиях Лексса и Ларса установлено влияние гетерозиготного генотипа АО/МС4Л на количество поросят при рождении и многоплодие, а в линии Лорда на эти признаки отмечается влияние генотипа АА/МС4Я.

3.7. Откормочные и мясные качества свиней различных генотипов

по гену МС4И

Результаты контрольного выращивания показали достоверное влияние генотипов гена МС4Я на откормочные и мясные качества свиней породы

ландрас (таблица 7).

Таблица 7 - Результаты контрольного выращивания свинок различных генотипов гена МС4Я _

Линия Год рожд. СВИНОК п Генотип Скороспелость, ДН. Среднесуточный прирост, г Длина туловища, см Толщина шпика, мм

АА 158,29±1,03* 916,57±24,24** 126,43±1,57* 11,14±Ю,70

2010 29 Ав 155,82±1,82** 906,91±21,33** 125,55±1,11 10,82±0,53

161,93±1,58 844,00±22,14 123,14±1,12 11,07±0,39

о е? АА 159,94±2,23** 800,63±19,50** 123,88±0,85 11,00±0,58**

2013 116 АО 165,44±1,41 781,27±10,81 123,02±0,56 12,96±0,28

вв 167,83±1,31 751,30±10,30 122,28±0,62 12,73±0,31

АА 160,50±1,77 836,33±31,36 125,83±1,17 12,67±0,73

2010 21 Ав 156,ОСЫ,97» 886,50±25,15* 127,40±1,28 12,30±0,84*

и и Бв 161,20±1,90 800,00±33,61 127,60±0,62 12,40±0,68

о с; АА 167,46±2,01 769,92± 18,36 123,77±2,39 14,69±0,37

2013 93 АО 161,45±2,88* 815,65±13,87* 121,97±0,57 13,39±0,38**

Ов 168,09±2,61 752,55±20,79 122,32±1,02 14,23±0,76

АА - - - -

2010 13 Ав 158,00±2,51* 866,67±35,53 123,33±1,89 10,33±0,84

и СЮ 163,67±2,81 807,00±33,60 122,50±1,80 11,00±0,68

я Ц АА 159,14±4,17 799,43±48,17 123,86±1,71 10,29±0,94

2013 54 АО 158,71±1,78** 808,92±18,85 123,13±0,65 11,29±0,43

Ов 165,94±2,22 780,19±20,84 120,25±1,07 11,94±0,60

*Р<0,05; **Р<0,01

В линии Лорда свиньи 2010 года рождения генотипа АО/МС4И, по сравнению с аналогами генотипа СО/МС4К, имели лучшие показатели по скороспелости на 6,1 дн. (3,7%, Р<0,01) и среднесуточному приросту на 62,9 г (7,5%, Р<0,01). Свиньи генотипа АА/МС411 также обладали хорошими показателями по скороспелости, среднесуточным приростам, длине туловища и превосходили аналогов генотипа СО/МС4Я на 3,7 дн. (2,3%, Р<0,05), 72,6 г (8,6%, Р<0,01) и 3,3 см (2,7%, Р<0,05) соответственно.

Свиньи 2013 года рождения линии Лорда имеющие генотип ААУМС4Я по всем рассматриваемым признакам превосходили аналогов других генотипов. Так, относительно животных генотипа СС/МС4Я они имели лучшую скороспелость на 7,9 дн. (4,7%, Р<0,01), среднесуточный прирост на 49,3 г (6,6%, Р<0,01), длину туловища на 1,6 см (1,3%) и меньшую толщину шпика на 1,7 мм (13,6%, Р<0,01). На основании полученных данных, в качестве желательного по откормочным и мясным качествам в линии Лорда определен генотип АА/МС411.

При оценке влияния генотипов гена МС411 на откормочные и мясные качества в линии Лексса установлен положительный эффект генотипа

АС/МС411 на рассматриваемые показатели. В линии Лексса свиньи 2010 года рождения генотипа АО/МС4Л, по сравнению с аналогами генотипов АА/МС4Я и СО/МС4Я, отличались лучшей скороспелостью на 4,9 дн. (3%, Р<0,05), среднесуточным приростом на 68,5 г (8,4%, Р<0,05) и меньшей толщиной шпика на 0,23 мм (1,8%, Р<0,05). У свиней 2013 года рождения наличие генотипа Ав, относительно аналогов других генотипов, связано с лучшей скороспелостью на 6,3 дн. (3,8%, Р<0,05), среднесуточным приростом на 54,4 г (7,4%, Р<0,05) и меньшей толщиной шпика на 1,1 мм (7,4%, Р<0,01).

В результате проведенного анализа откормочных и мясных качеств свиней линии Ларса установлено достоверное влияние генотипа АО/МС4Я на скороспелость. Так, свиньи 2010 года рождения генотипа Ав, относительно генотипа вй, имели лучшую скороспелость на 5,7 дн. (3,4%, Р<0,05), а также отличались лучшим среднесуточным приростом на 59,3 г (7,3%) и меньшей толщиной шпика на 0,7 мм (6%). Свиньи 2013 года рождения генотипа Ав достоверно превосходили аналогов генотипа вв по скороспелости на 7,23 дн. (4,4%, Р<0,01) и имели лучшие показатели по среднесуточным приростам, толщине шпика, длине туловища на 28,73г (3,7%); 0,65 мм (5,4%); 2,88 см (2,4%) соответственно.

Таким образом, полученные результаты показывают, что желательным генотипом для свиней линий Лексса и Ларса является АО/МС4Я, а для линии Лорда - АА/МС4Я, которые связаны с высокими продуктивными качествами.

3.8. Распределение частот аллелей и генотипов гена РИЬК у свиней породы ландрас линий Лорда, Лексса, Ларса

В результате генотипирования свиней породы ландрас были обнаружены три генотипа гена РЫЛ: АА, АВ и ВВ. Во всей исследуемой выборке наибольшая частота принадлежала аллелю А и генотипу АА, а в линии Ларса в группе свиней 2013 года рождения гомозиготный генотип ВВ отсутствовал, что является косвенным доказательством наличия влияния генотипа АА на воспроизводительные качества (таблица 8).

Таблица 8 - Частота аллелей и генотипов гена РИЬЯ у свиней породы

ландрас

Линия Выборка, п Частота аллелей Частота генотипов

А В АА АВ ВВ

п | % п 1 % п 1 %

Свиньи 2010 года рождения

Лорд 29 0,66 0,34 15 48,4 10 35,5 4 16,1

Лексс 21 0,73 0,27 11 50,0 9 45,8 1 4,2

Ларе 13 0,66 0,34 7 53,8 3 23,1 3 23,1

Свиньи 2013 года рождения

Лорд 116 0,73 0,27 63 53,4 44 38,1 9 8,5

Лексс 93 0,58 0,42 42 29,7 41 56,8 10 13,5

Ларе 54 0,75 0,25 34 51,2 20 48,8 0 0,0

3.9. Продуктивные качества свиней различных генотипов по гену

РШЛ1

Влияние генотипов гена РМ^Я на воспроизводительные качества оценивали по результатам первых трех опоросов у свиноматок 2010 года рождения. Полученные данные показали, что во всех исследуемых линиях наличие генотипа АА/РЯЬК связано с высокой плодовитостью свиноматок (таблица 9).

Таблица 9 - Воспроизводительные качества свиноматок различных

генотипов гена РЫЛ*.

Генотип Количество поросят при рождении, гол Многоплодие, гол. Масса гнезда

при рождении, кг в 21 дн., кг при отъеме, кг

Лорд (п=29)

АА 14,72 ± 0,69** 13,51±0,55** 19,62±0,80** 78,54±5,68 91,85±10,25

АВ 14,18 ±0,78 12,83 ± 0,75 18,51±1,05 71,64±7,52 85,68 ± 8,35

ВВ 12,45 ±0,29 11,82 ±0,58 16,10±0,30 68,73±5,02 82,54 ±7,35

Лексс (п=21)

АА 13,84 ±0,46* 12,88 ± 0,39* 17,53±0,96 69,91±4,32 95,68±6,52

АВ 12,41 ±0,52 11,62 ±0,48 16,51±0,79 65,51±6,32 93,92±5,62

ВВ - - - -

Ларе (п=13)

АА 13,91±0,65 13,21±0,54* 17,40±0,90 68,82±5,23 88,21±2,35

АВ 14,11 ±0,31 12,45 ± 0,62 17,51±0,74 69,74±6,71 86,45±3,21

ВВ 12,58 ± 0,42 11,91± 0,31 18,14±0,63 73,64±3,21 90,12±4,21

*Р<0,05 **Р<0,01

В линии Лорда свиноматки генотипа АА/РШЛ, по сравнению с аналогами генотипа ВВ/РЫЛ, имели лучшие показатели по количеству поросят при рождении, многоплодию, массе гнезда при рождении, на 2,3 гол. (18,2%, Р<0,01); 1,7 гол. (14,3%, Р<0,01) и 3,5 кг (21,7%, Р<0,01) соответственно. В линии Лексса животные генотипа АА, по сравнению с аналогами генотипа АВ, имели большее количество поросят при рождении и многоплодие на 1,4 гол. (11,5%, Р<0,05) и 1,3 гол. (10,8%, Р<0,05) соответственно. В линии Ларса свиноматки генотипа АА/РЫЛ превосходили аналогов генотипа ВВ/РЫЛ по количеству поросят при рождении и многоплодию на 1,33 гол. (10,6%) и 1,3 гол. (10,9%, Р<0,05) соответственно.

Результаты контрольного выращивания свиней линий Лорда, Лексса и Ларса не показали достоверных различий в зависимости от генотипов гена РИЛ.

Таким образом, на основании полученных результатов в качестве желательного генотипа для дальнейшей работы с линиями Лорда, Лексса и Ларса рекомендуется использовать генотип АА/РЯЫ1, который будет способствовать повышению воспроизводительной продуктивности свиноматок и сохранению высоких показателей откормочных и мясных качеств.

ЗЛО. Экономическая эффективность генотипирования в селекции свиней

Проведение отбора с учетом ДНК-маркеров позволяет повысить долю животных с желательными генотипами в популяции. При расчете себестоимости одного поросенка учитывались затраты на кормление свиноматки и проведение искусственного осеменения. В результате затраты составили 7 863 руб. Пользуясь данными о том, что корма и осеменение в себестоимости содержания свиноматки в течение цикла воспроизводства составляют 70%, определим общую себестоимость гнезда возрастом 1 месяц: 7 863 руб. х 100/70 = 11 233 руб.

В среднем по породе ландрас количество поросят в гнезде составляет 12,0 поросят. Следовательно, себестоимость одного поросенка составляет: 11 233 руб./12,0 = 936 руб.

Для свиноматок с желательным генотипом в структуру себестоимости поросят были дополнительно включены затраты на ДНК-диагностику, стоимость которого составляет 200 руб. на одну голову. С учетом этого, себестоимость гнезда, полученного от свиноматки породы ландрас с желательным генотипом, составляет: 11 233 руб. + 200 руб. = 11433 руб., а себестоимость одного поросенка при количестве получаемых поросят 12,9 гол. составляет: 11 433 руб./12,9 = 886 руб.

Средний вес поросенка, полученного от свиноматок с желательным генотипом, при реализации в возрасте 1 мес. составляет 7,4 кг, а в среднем по породе - 7,2 кг. При реализационной стоимости 1 кг живой массы 250 руб. выручка от продажи одного поросенка составит 1850 руб. и 1800 руб. в первом и втором случае соответственно.

Селекционный центр «Лозовое» имеет мощность в 2000 свиноматок, от которых в среднем получают 2,2 опороса в год. Данные об общих затратах, выручке и доходе от продажи поросят в возрасте 1 мес. в зависимости от генотипа свиноматок представлены в таблице 10.

Таблица 10 - Расчет прибыли от реализации поросят в возрасте 1 мес.

Генотип Общее кол-во 1-месячных поросят, полученных за год, гол. Общая себестоимость получения 1-месячных поросят, тыс. руб. Общая выручка от реализации, тыс. руб. Прибыль, тыс. руб.

Желательный 56760 50289,4 105006 54716,6

В среднем по породе 52800 49420,8 95040 45619,2

Таким образом, дополнительная прибыль от получения и использования племенного поголовья свиноматок с желательным генотипом по гену ЫР из расчета на одну свиноматку составила (54716,6 - 45619,2)/2000 = 4548,72 руб. Это свидетельствует о высокой экономической эффективности использования ДНК-диагностики по гену-маркеру ЬП7 в селекции свиней.

ВЫВОДЫ

1. У свиней породы ландрас линий Лорда, Лексса и Ларса определены три генотипа АА, АВ и ВВ гена Ш\ частота которых составила 20,9%, 54,6%, 24,5% соответственно. В линиях свиней 2010 года рождения наибольшую частоту имел аллель В (0,61, 0,56 и 0,61 соответственно), но уже у свиней 2013 года рождения было отмечено повышение частоты аллеля А.

2. У свиней крупной белой породы и породы дюрок определены три генотипа

гена ЬШ - АА, АВ и ВВ. Частота аллеля А гена ЬШ у свиней крупной белой породы и дюрок составила 0,65 и 0,24 соответственно. Частота генотипов АА, АВ и ВВ в крупной белой породе - 36,3%, 57,8%, 5,9%; в породе дюрок - 8,8%, 30,5%, 60,7% соответственно.

3. Установлено влияние генотипов гена ЫБ на воспроизводительные показатели свиней. В качестве желательного определен генотип АА/ЫР, наличие которого относительно аналогов с генотипом ВВ среди свиноматок связано с большим количеством поросят при рождении и многоплодием в линиях Лорда на 1,59 (12,3%) и 1,12 гол. (9,0%); Лексса на 1,4 (11,1%) и 1,3 гол. (11,5%); Ларса на 2,0 (15,6%) и 1,7 гол. (14,8%).

4. Влияние генотипов гена ЫЁ на откормочные и мясные качества свиней породы ландрас установлено не было. Различия были обнаружены только у свиней 2013 года рождения в линии Ларса, где свиньи генотипа АА/ЬП7 имели лучшие показатели по всем анализируемым признакам и превосходили аналогов генотипа ВВ по скороспелости на 13 дн. (7,8%), среднесуточному приросту на 106,2 г (13,9%) и толщине шпика на 2,3 мм (18,6%).

5. По гену МС4Я у свиней породы ландрас были определены три генотипа

АА, АС и ОС, частота которых составила 19,0%, 46,6%, 34,4% соответственно. Наибольшие расхождения в распределении частот аллелей и генотипов установлены в линии Ларса. У свиней линии Ларса 2013 года рождения, относительно животных 2010 года рождения, отмечено повышение частоты генотипа АА на 5,9% и снижение частоты генотипа вО на 20,4%.

6. Установлено влияние генотипов гена МС4Я на продуктивные показатели

свиней. В линии Лорда в качестве желательного установлен генотип АА/МС411, наличие которого связано с хорошими воспроизводительными качествами свиней и лучшими показателями по скороспелости на 3,7 дн. (2,3%), среднесуточному приросту 72,6 г (8,6%), толщине шпика на 1,7 мм (13,6%), длине туловища на 3,3 см (2,7%). В линии Лексса желательным установлен АО/МС411, который связан с большим количеством поросят при рождении на 1,04 гол. (8,3%), многоплодием на 0,98 гол. (8,8%) и массой гнезда при рождении на 2,1 кг (13,1%), скороспелостью на 4,9 дн. (3%), среднесуточным приростом на 68,5 г (8,4%) и меньшей толщиной шпика на 0,23 мм (1,8%). В линии Ларса желательным установлен генотип АО/МС4Я, который связан с большим количеством поросят при рождении

на 2,0 гол. (15,3%), многоплодием на 2,6 гол. (23,5%), массой гнезда при рождении на 3,4 кг (21,6%), скороспелостью на 5,7 дн. (3,4 %).

7. В результате генотипирования свиней породы ландрас по гену РИЛ обнаружено наличие трех генотипов АА, АВ и ВВ с частотой 47,7%, 41,4%, 10,9% соответственно. Наибольшей частотой во всех исследуемых группах обладал аллель А/РИЛ.

8. В качестве желательного при селекции по воспроизводительным качествам

установлен генотип АА/РЮЛ, наличие которого связано:

- с большим количеством поросят при рождении в линии Лорда на 2,3 гол. (18,2%) и Лексса на 1,4 гол. (11,5%);

- с большим многоплодием в линии Лорда на 1,7 гол. (14,3%), Лексса на 1,3 гол. (10,8%) и Ларса на 1,3 гол. (10,9%);

- с большей массой гнезда при рождении в линии Лорда на 3,5 кг (21,7%). Достоверного влияния генотипов гена РЫЛ на откормочные и мясные качества свиней не установлено.

9. Дополнительная прибыль от получения и использования племенного поголовья свиноматок с желательным генотипом по гену ОБ составила 4 548,72 руб. из расчета на одну свиноматку.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В селекции на улучшение воспроизводительных качеств рекомендуется использовать ДНК-диагностику свиней по генам ЫИ, МС4Я, РЫЛ в качестве дополнительного критерия отбора и подбора животных.

2. Для повышения откормочных и мясных качеств рекомендуется использовать ДНК-диагностику свиней по гену МС411 в качестве дополнительного критерия отбора и подбора животных.

3. Закрепить желательные генотипы АА/ЬП7 и АА/РШЛ у свиноматок породы ландрас. Использовать результаты генотипирования по указанным генам в качестве дополнительного критерия при отборе хрячков.

4. Применять ДНК-генотипирование при создании специализированных материнских и отцовских линий свиней, используемых в системе гибридизации.

ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕЙ РАЗРАБОТКИ ТЕМЫ

Дальнейшая работа в области селекции свиней по генам-маркерам будет направлена на разработку, совершенствование и расширение методов генотипирования свиней и поиск информативных ДНК-маркеров, которые могут стать мощным орудием для создания новых отечественных, высокопродуктивных и конкурентоспособных пород и линий свиней.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ: Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК Минобразования и науки

РФ:

1. Леонова, МА. Взаимосвязь полиморфизма гена LIF/DRAIII с продуктивными качествами свиней/ Л.В. Гетманцева, М.А. Леонова, О.Л. Третьякова, A.B. Усатов // Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии. 2014. № 3. - С. 36-39.

2. Леонова, М.А. Воспроизводительные качества свиней породы ландрас разных генотипов по генам PRLR и MC4R/ М.А. Леонова, А.Е. Святогорова // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2014. - №09(103).

3. Леонова, М.А. Распределение частот аллелей и генотипов гена лейкемия ингибирующего фактора у свиней различных пород/ М.А. Леонова, Л.В. Гетманцева, А.Ю. Колосов // Современные проблемы науки и образования. -2015. -№ 2. ISSN 2070-7428, URL: www.science-education.ru/122-17343.

Публикации в других изданиях:

4. Леонова, М.А. Перспективные гены-маркеры продуктивности сельскохозяйственных животных/ М.А. Леонова, А.Ю. Колосов, A.B. Радюк, Е.М. Бублик, A.A. Стетюха, А.Е. Святогорова // Молодой ученый.- 2013. -№ 12(59).- С. 612-614.

5. Леонова, М.А. Интенсификация селекционного процесса в животноводстве с использованием метода ПЦР/ М.А Леонова, А.Ю. Колосов, А.Е. Святогорова, A.B. Радюк, Н.Ф. Бакоев // Молодой ученый. -2014. -№11.-С. 172-175.

6. Леонова, М.А. Влияние генов-маркеров на продуктивные качества сельскохозяйственных животных /А.Е. Святогорова, М.А. Леонова, A.B. Радюк // Материалы международного молодежного научного форума «Ломоносов-2014»,- М.: МГУ, 2014,-С.16-17.

7. Леонова, М.А. Изучение полиморфизма гена PRLR у свиней породы ландрас /М.А. Леонова, Ю.А. Колосов, А.Ю. Колосов // Материалы международной научно-практической конференции «Повышение конкурентоспособности животноводства и актуальные проблемы его научного обеспечения». - 2014. Том 3, Выпуск 7. - С. 503-506,

8. Леонова, М.А. Роль гена пролактина и его рецептора на формирование признаков продуктивности сельскохозяйственных животных/ М.А. Леонова, Л.В. Гетманцева, A.B. Усатов // Генетика и разведение животных. - 2014. № 4. - С. 37-40.

9. Леонова, М.А. Влияние гена MC4R на репродуктивные качества свиней крупной белой породы/ A.B. Усатов, Л.В. Гетманцева, М.А. Леонова // Генетика и селекция на Дону. - Ростов н/Д: ЮФУ. 2014. - Вып. 4. - С. 243-252.

10. Леонова М.А. Влияние полиморфизма генов LIF и ESR на плодовитость свиней/ A.B. Радюк, М.А. Леонова // Материалы международного молодежного научного форума «Ломоносов-2015»,- М.: МГУ, 2015.- С.123-124.

Подписано в печать 07.09.2015 г. Формат 60x841/16. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100. Заказ № 47-4176.

Отпечатано в Издательско-полиграфическом комплексе «Колорит» 346430, г. Новочеркасск, пр. Платовский, 82Е, тел.: 8(8635) 226-442,8-952-603-0-609, e-mail: center-op@mail.ru