Роль комплекса полиморфных маркеров в характеристике генетического потенциала свиней тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.23, кандидат биологических наук Адаменко, Владимир Аркадьевич

• Адаменко, Владимир Аркадьевич
• кандидат биологических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Адаменко, Владимир Аркадьевич

1. ВВЕДЕНИЕ

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1. Генетические маркеры и их использование в 9 свиноводстве

2.2. Иммуногенетические маркеры в свиноводстве

2.3. ДНК-маркеры.

2.3.1. Ген риандодинового рецептора, Ryrl.

2.3.2. Гены, влияющие на многоплодие свиноматок.

2.3.2.1. Эстрогеновый рецептор (ESR).

2.3.2.2. Бета-субъединица фолликулостимулирующего 24 гормона (FSHB).

2.3.2.3. Коактиватор А1 ядерных рецепторов (NCOA1).

2.3.3. Генетические маркеры мясной продуктивности 27 свиней

2.3.3.1. Гамма-субъединица протеинкиназы A (PRKAG3, RN- 2 8 ген).

2.4. Цитогенетические маркеры в свиноводстве 33 2.5 Методы оценки спермы у животных 36 2.6. Заключение

3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Краткая характеристика предприятия

3.2. Животные

3.3. Методы исследований

4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

4.1. Изучение роли иммуногенетических маркеров.

4.2. Изучение роли цитогенетических и акросомальных 54 ^ маркеров.

4.2.1. Уровень спонтанной хромосомной изменчивости 55 как критерий оценки воспроизводительных качеств хряков.

4.2.2. Состояние акросомы как критерий оценки и 63 прогнозирования воспроизводительных качеств хряков.

4.3. Изучение роли некоторых ДНК-маркеров признаков 69 ^ продуктивности свиней.

4.3.1. Ген рианодинового рецептора Ryrl - главный ген, 70 обуславливающий чувствительность свиней к стрессам

4.3.2. Гены, влияющие на многоплодие свиноматок 70 4.3.2.1. Ген эстрогенового рецептора (ESR) t 4.3.2.2. Ген бета-субъединицы фолликулостимулирующего гормона (FSHB)

4.3.2.3. Ген коактиватора 1 ядерных рецепторов (NCOA1)

4.3.3. Ген рецептора Е. Coli F18 (ECR F18 / FUT1) - 82 генетический маркер устойчивости к колибактериозу

4.3.4. Ген гамма-субъединицы протеинкиназы A (PRPKAG, 90 RN-ген) как маркер мясных качеств свиней.

4.3.5. Характеристика свиней по комплексу ДНК-маркеров

5. ВЫВОДЫ

6. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Роль комплекса полиморфных маркеров в характеристике генетического потенциала свиней»

Актуальность темы.

Современное свиноводство, как в нашей стране, так и за рубежом развивается и совершенствуется на основе достижений науки и техники.

Ведомственная целевая программа «Развитие свиноводства в Российской Федерации на период 2006-2010 годов и до 2015 года» наряду с использованием передовых энергосберегающих, ресурсосберегающих и экологически безопасных технологий предусматривает внедрение эффективных селекционно-генетических и биологических методов совершенствования лучших отечественных и зарубежных пород и линий свиней. Признавая ведущую роль традиционных методов разведения, следует отметить, что использование только классической селекции уже не может обеспечить должного уровня эффективности селекционно-племенной работы [Эрнст Л.К., 2005].

Создание высокоспециализированных линий свиней, обладающих повышенными продуктивными и потребительскими качествами, в настоящее время невозможно без использования современных достижений в области генетики животных. Ведущие зарубежные компании (PIC International Group, JSR Farming Group, Cotswold Pig Development Company, Rattlerow Seghers и ряд других) для совершенствования линий свиней широко используют новые подходы, основанные на применении генетических маркеров признаков продуктивности. Маркирование признаков на уровне генотипа в дополнение к традиционным классическим методам селекции позволяет значительно повысить эффективность селекционно-племенной работы и достигнуть желаемого результата уже в течение нескольких генераций [Зиновьева и др., 2005]. Именно такие свиньи отвечают требованиям современного рынка. Таким образом, маркерная селекция представляет собой интегрированный подход, тесно связанный с целями производства и рынка.

Несмотря на обширные зарубежные данные о преимуществах использования генетических маркеров в селекции, имеется лишь незначительная информация о результатах их практического использования в качестве дополнительных критериев оценки животных, разводимых в сельскохозяйственных предприятиях в России. В этой связи, возникает необходимость в проведении исследований, направленных на изучение роли комплексной системы маркерной оценки животных, в частности свиней, с использованием иммуногенетических, цитогенетических и ДНК-маркеров.

Использование такой системы в дополнение к традиционным методам оценки и отбора животных по фенотипу позволит повысить эффективность селекционно-племенной работы со свиньями различных пород.

Цель и задачи исследований.

Исходя из изложенной выше актуальности, целью работы явилось изучение роли комплекса генетических маркеров (иммуно-генетических, цитогенетических и ДНК-маркеров) в характеристике генетического потенциала свиней на примере ООО «Троснянский бекон» Орловской области. Для достижения цели работы нами были поставлены и решены следующие задачи:

1. Дать характеристику племенного поголовья свиней по иммуногенетическим маркерам 10 локусов групп крови.

2. Изучить роль цитогенетических маркеров в качестве критерия оценки воспроизводительных качеств хряков.

3. Изучить роль показателя состояния акросомы в сперматозоидах как критерия оценки качества спермы и прогнозирования воспроизводительных качеств хряков.

4. Выполнить исследования частот встречаемости аллелей и генотипов некоторых ДНК-маркеров признаков продуктивности у свиней различных породных групп.

5. Изучить биологические и продуктивные качества свиней в зависимости от генотипов животных и типов подборов по ДНК-маркерам.

Научная новизна.

Впервые предложено использование и оценена роль комплекса генетических маркеров (иммуно-, цито- и ДНК-маркеры) в характеристике генетического потенциала свиней. Изучен уровень спонтанной хромосомной изменчивости у хряков-производителей и проведены исследования влияния доли хромосомных аберраций на воспроизводительные качества хряков. Выполнены исследования влияния состояния акросомы в сперматозоидах на воспроизводительные качества хряков. Установлены различия в частотах встречаемости аллелей и генотипов маркерных генов у свиней различных породных групп. Изучено влияние маркерных генотипов на биологические и продуктивные качества свиней.

Практическая ценность работы.

Показана потенциальная роль цитогенетических маркеров в качестве критерия оценки воспроизводительных качеств хряков. Экспериментально обоснована возможность использования показателя состояния акросомы в сперматозоидах как критерия оценки оплодотворяющей способности спермы и прогнозирования воспроизводительных качеств хряков. Установлено достоверное влияние генотипов некоторых ДНК-маркеров на биологические и продуктивные качества свиней. Предложена схема построения маркерных профилей свиней как элемент обоснования селекционной стратегии. Предложены научно и экспериментально обоснованные подходы к разработке программ внедрения маркерной селекции в сельхозпредприятиях.

Апробация работы.

Материалы диссертации были доложены и обсуждены

• на международной научной конференции «Современные достижения и проблемы биотехнологии сельскохозяйственных животных», п. Дубровицы, ВИЖ, 2004 г.,

• на международной научно-практической конференции «Прошлое, настоящее и будущее зоотехнической науки», п. Дубровицы, ВИЖ, 2004 г.,

• на международной конференции «Развитие ключевых направлений сельскохозяйственных наук в Казахстане: селекция, биотехнология, генетические ресурсы», г. Астана, 2004 г.,

• на научно-техническом совете Администрации Орловской области, г. Орел, 2004.

• на международной конференции по свиноводству, г. Одесса, 2005 г.,

• на научной конференции БСХА, г. Минск, 2005 г.,

• на научной конференции Центра биотехнологии и молекулярной диагностики ВИЖ, 2005 г.

Основные положения, выносимые на защиту.

• Иммуногенетические профили свиней различных породных групп, разводимых в ООО «Троснянский бекон».

• Влияние повышенного уровня спонтанной хромосомной изменчивости на воспроизводительные качества хряков.

• Доля сперматозоидов с визуализируемыми акросомами как критерий оценки качества спермы и прогнозирования воспроизводительных качеств хряков.

• Распределение частот встречаемости аллелей и генотипов некоторых маркерных генов как критерий характеристики генофонда свиней различных породных групп.

• Влияние генотипов некоторых ДНК-маркеров на биологические и продуктивные качества свиней.

• Научно и экспериментально обоснованные подходы к разработке программ внедрения маркерной селекции в предприятии.

Публикации результатов исследований.

По материалам диссертации опубликовано 8 научных работ, в т.ч. 3 статьи в журналах, рекомендованных бюллетенем ВАК.

Структура и объем работы.

Диссертация написана на 116 страницах, состоит из следующих разделов: введение, обзор литературы, материалы и методы исследований, результаты и обсуждение, выводы, практические предложения, список литературы. Работа содержит 43 таблицы и 16 рисунков. Список литературы включает 104 источника, в том числе 34 на иностранном языке.

Заключение диссертации по теме «Биотехнология», Адаменко, Владимир Аркадьевич

5. ВЫВОДЫ.

1. Выявлены существенные различия в аллелофонде свиней трех пород канадской селекции, разводимых в ООО «Троснянский бекон», по 10 локусам групп крови. У свиней породы ландрас не обнаружены аллели Dа, Е aeg, Еaef, Gа, Н ь, в то время как у свиней породы дюрок отсутствуют аллели Е aef и Н ь, а у свиней породы йоркшир - аллель Fa. Установлено, что 53,3-76,9% свиней исследованных групп характеризовалась уровнем гомозиготности в интервале 0,6-0,8. Показана необходимость увеличения генетического разнообразия по эритроцитарным антигенам.

2. Анализ уровня соматических хромосомных аберраций у хряков породы йоркшир показал, что в среднем 20,5+3,3% лимфоцитов крови несли аберрации хромосом. Установлено, что многоплодие свиноматок, осемененных спермой хряков с уровнем аберраций более 20% (в среднем 23,8±1,4), было на 1,9 поросенка больше по сравнению с этим показателем у свиноматок, осемененных спермой хряков с уровнем аберраций менее 20% (в среднем 14,8+3,9) (р<0,05). Аналогичная тенденция проявлялась и по другим показателям продуктивности свиноматок: молочности (-5,6 кг), количеству поросят к отъему (-0,7 голов) и массе гнезда к отъему (-10,0 кг).

3. Выявлено достоверное влияние доли сперматозоидов с визуализируемыми акросомами на эффективность осеменения свиноматок. При использовании для осеменения спермы хряков, содержащей более 50% А-сперматозоидов в неразбавленной сперме, эффективность осеменения была в 2,2 раза выше по сравнению с группой животных, осемененных спермой хряков, содержащей менее 50% спермиев с акросомами -соответственно, 68,8+8,2 и 31,8±9,9% (р<0,01). При использовании в качестве критерия доли А-сперматозоидов в сперме после разбавления эффективность осеменения в группах различалась в 1,7 раза и составляла, соответственно, 73,7+10,1 и 42,9+8,4% (р<0,01).

4. Установлено, что изучаемое поголовье свиней, как отечественной селекции пород дюрок (п=5), йоркшир (п=13), ландрас (п=11), крупная белая (п=18) и их помесей (п=100), так и канадской селекции пород дюрок (п=34), йоркшир (п=28) и ландрас (п=54) имеет генотип NN гена Ryrl и является стрессустойчивым.

5. Выявлены различия в частотах встречаемости аллелей и генотипов гена эстрогенового рецептора (ESR) у свиней отечественной и канадской селекции. Если у свиней отечественной селекции рв=0,215-0,364, то свиньи канадской селекции оказались гомогенными по данному гену (рв=0,0). По результатам анализа двух опоросов установлено достоверное превосходство помесных свиноматок с генотипами ВВ и АВ гена ESR над животными с генотипом АА, соответственно, на 0,51 и 1,01 поросенка на опорос, и свиноматок крупной белой породы с генотипом АВ над животными с генотипом АА - на 1,88 поросенка на опорос (р<0,05).

6. Показана гомогенность групп свиней отечественной селекции пород дюрок, ландрас, йоркшир по гену FSHB - бета-субъединицы фолликулостимулирующего гормона (рв-1,0). Доля животных с генотипом ВВ у свиней аналогичных пород канадской селекции варьировала от 73,5% у свиней породы дюрок до 88,9% у свиней породы йоркшир (рв=0,839-0,944). У свиней крупной белой породы на долю животных с генотипом ВВ приходилось 94,5% (рв=0,972). Выявлено превосходство свиноматок пород йоркшир и дюрок с генотипами ВВ гена FSHB над животными с генотипом АА по многоплодию, соответственно, на 0,31 и 1,96 поросенка на опрос.

7. Анализ полиморфизма гена коактиватора А1 ядерных рецепторов (NCOA1) у свиней канадской селекции показал, что на долю животных с желательным генотипом А1А1 приходилось от 78,6% у свиней породы ландрас до 91,2% у свиней породы дюрок (pAi=0,875-0,956). Установлено превосходство свиноматок породы йоркшир с генотипом А1А1 над животными с генотипом А1А2 по многоплодию на 1,00 поросенка на опорос.

8. Изучен генофонд свиней по гену рецептора Е. Coli (ECR F18/FUT1). Частота встречаемости желательного генотипа АА варьировала у свиней канадской селекции от 7,4% у породы йоркшир до 29,4% у породы дюрок, а у свиней отечественной селекции - от 0,0% у породы дюрок до 18,2% у породы ландрас. Показано, что сохранность поросят в группе с типом подбора родительских пар АА х AG и AG х АА, была выше на 2,5% в 21 день и на 8,9% в 45 дней по сравнению с группой поросят, полученных при подборе по типу GG х GG.

9. Популяционно-генетические исследования полиморфизма гена PRKAG3 (RN-гена) показали, что максимальными частотами встречаемости желательного генотипа 52GG/199II/200RR характеризовались свиньи пород йоркшир (15,4%) и ландрас (18,2%) отечественной селекции, что было значительно выше по сравнению со свиньями аналогичных пород канадской селекции (соответственно, 3,7 и 4,6%). У свиней породы дюрок отмечалась обратная зависимость (соответственно, 8,8 и 0,0%). У свиней крупной белой породы желательный генотип встречался с частотой 5,6%.

6. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ.

1. Сельхозпредприятиям, занимающимся разведением и селекцией свиней, с целью повышения эффективности селекционно-племенной работы рекомендуем использовать в качестве дополнительных критериев при отборе и подборе свиней комплексную систему маркерной оценки на основе применения цитогенетических, иммуногенетических и ДНК-маркеров.

2. С целью оптимального выбора стратегии внедрения маркерной селекции в предприятии рекомендуем построение индивидуальных маркерных профилей свиней по предложенной нами схеме.

2.6. Заключение. --------

Свиноводство на современном этапе, как в нашей стране, так и за рубежом развивается и совершенствуется на основе достижений науки и техники.

Идентификация генетических маркеров локусов количественных признаков сельскохозяйственных животных делает возможным оценку истинного генетического потенциала животных без учета влияния факторов внешней среды.

Внедрение в практику современных достижений иммуногенетики, молекулярной генетики и цитогенетики позволяет поднять селекцию на более высокий качественный уровень за счет нивелирования факторов, снижающих эффективность применения селекционных методов.

3. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Краткая характеристика предприятия.

Исследования выполнялись в ООО «Троснянский бекон», лаборатории иммуногенетики ЗАО «Агро-Индустрия» Орловской области, в Центре биотехнологии и молекулярной диагностики ВИЖ по схеме, представленной на рисунке 1.

ЗАО «Агро-Индустрия» является одним из перспективных сельскохозяйственных предприятий Орловской области. В состав ЗАО «Агро-Индустрия» входят ООО «Троснянский бекон» - маточный репродуктор, ООО «Покровский свинокомплекс» - предприятие по получению трехпородного откормочного гибридного молодняка и ООО «Русское поле» - предприятие по заключительному откорму свиней.

ООО «Троснянский бекон» (4258 га пашни) с производственной мощностью 10000 станкомест (до 30 тыс. голов молодняка в год) является ведущим производителем свинины в Орловской области, дающим около 3 тыс. тонн свинины, что составляет около 50% от ее валового производства. Маточный репродуктор при работе с чистопородными животными ведет продажу чистопородного и гибридного племенного молодняка и обеспечивает ООО «Покровский свинокомплекс» двухпородными гибридными свиноматками.

В объединении функционирует сертифицированная МСХ РФ иммуногенетическая лаборатория (Лицензия № 3925), которая осуществляет работы по генетическому тестированию достоверности происхождения племенных животных в области, а также осуществляет подбор пар с учетом иммуногенетической совместимости в селекционных и товарных стадах свиней.

В 2003 году в ООО «Троснянский бекон» из Канады были завезены чистопородные свинки и хряки трех пород: дюрок, йоркшир и ландрас. В настоящее время получена первая генерация чистопородных животных. Используемые на станции искусственного осеменения хряки и ремонтный молодняк только чистопородные. Генетический потенциал свиней канадской селекции значителен: энергия роста 1,3-1,8 кг в сутки на откорме при затратах на 3-2,8 кг сухого корма 1 кг прироста. Убойный выход реализуемого молодняка составляет 72-75 %, выход мяса в туше - 60-65%. Животные характеризуются отличным развитием: хряки по данным бонитировки в 12 мес. имеют живую массу 180-240 кг, длину туловища 170195 см и толщину шпика - 9-20 мм.

3.2. Животные.

Материалом исследований 8 групп свиней различных пород, разводимых в ООО «Троснянский бекон»:

1) свиньи породы ландрас канадской селекции (п=28);

2) свиньи породы дюрок канадской селекции (п=34);

3) свиньи породы йоркшир канадской селекции (п=54);

4) свиньи породы ландрас отечественной селекции (n=l 1);

5) свиньи породы дюрок отечественной селекции (п=5);

6) свиньи породы йоркшир отечественной селекции (п=13);

7) свиньи крупной белой породы отечественной селекции (п=18);

8) четырехпородные помесные свиньи отечественной селекции, полученные ротационным скрещиванием свиней четырех пород: ландрас, дюрок, йоркшир, крупная белая (п=100);

Порода йоркшир канадской селекции представляет собой группу свиней выдающихся качеств: животные характеризуются крупными размерами, крепкой конституцией, высоким многоплодием, высокой скороспелостью и хорошими мясными качествами. Животные соответствуют требованиям породы: живая масса свиноматок - 230-250 кг; длина туловища - 160-170 см: многоплодие 9,4-10,6; молочность - 48-52; живая масса хряков - 300-350 кг; длина туловища - 175-180 см; конверсия корма составляет 3,7-3,9 к.ед.; возраст достижения массы 100 кг - 182 дня; Толщина шпика над 6-7 грудным позвонком в 100 кг - 1,8-2,0 см.

Разводимые линии - Сателлит, Спикер, Спартак Семейства - Флора, Фауна, Фасоль.

Используется как материнская основа при работе на мясной гибрид, а также для чистопородного разведения.

По данным племенного учета на 01.01.2005 г. животные породы йоркшир характеризовались следующими показателями: выход поросят на 100 основных свиноматок - 2966; выход поросят от 100 основных свиноматок - 1928; получено поросят на опорос от основных свиноматок -10,6; получено поросят на опорос от проверяемых свиноматок - 9,4; получено опоросов от одной основной свиноматки 1,82.

Порода ландрас канадской селекции отличается высокой скоростью роста и конверсией корма, длинной выравненной тушей с тонким слоем шпика, хорошо развитой филейной частью. Матки многоплодны, характеризуются высокой продуктивностью и хорошими материнскими качествами. Животные соответствуют требованиям породы: живая масса свиноматок - 230-240 кг; длина туловища - 168-172 см.; многоплодие - 9,310,7; молочность - 50-52; живая масса хряков - 270-300 кг; длина туловища -180-182 см; конверсия корма составляет - 3,6 к.ед.; среднесуточный прирост - 700-780 г.; возраст достижения массы 100 кг - 180 дней; толщина шпика над 6-7 грудным позвонком в 100 кг - 1,1-1,5 см.

Используются при получении мясного гибрида в качестве отцовской породы, а также для чистопородного разведения.

По данным племенного учета на 01.01.2005 г. животные породы ландрас характеризовались следующими показателями: выход поросят на 100 основных свиноматок - 3449; выход поросят от 100 основных свиноматок -2326; получено поросят на опорос от основных свиноматок - 10,7; получено поросят на опорос от проверяемых свиноматок - 9,3; получено опоросов от одной основной свиноматки 2,16.

Разводимые линии - Лидер, Ландыш, Лимон, Ливень., семейства -Ласка, Легенда, Лора.

Порода дюрок канадской селекции представлена животными крупных размеров рыжей масти с оттенками от светло-золотистой до темно-коричневой. Свиньи крепкой конституции с хорошими адаптивными качествами. Отличаются крепким телосложением, длинным туловищем, аркообразной спиной, своеобразными свислыми, хорошо выполненными окороками. Обладают высокой скороспелостью и хорошими мясными качествами. Животные соответствуют требованиям породы: живая масса свиноматок - 260-280 кг; длина туловища - 162-165 см.; многоплодие - 9,010,2; молочность - 42-50; живая масса хряков - 270-300 кг; длина туловища -180-182 см.; конверсия корма составляет - 3,6 к.ед.; среднесуточный прирост - 700-800 г.; возраст достижения массы 100 кг - 170-180 дней; толщина шпика над 6-7 грудным позвонком в 100 кг - 1,5-2,0 см.

Используются в схеме для получения мясного гибрида на финале, а также для чистопородного разведения.

По данным племенного учета на 01.01.2005 г. животные породы дюрок характеризовались следующими показателями: выход поросят на 100 основных свиноматок - 3096; выход поросят от 100 основных свиноматок -2094; получено поросят на опорос от основных свиноматок - 10,2; получено поросят на опорос от проверяемых свиноматок - 9,0; получено опоросов от одной основной свиноматки 2,06.

Разводимые линии - Апельсин, Анис. Семейства - Акула, Акация.

Подбор маток и хряков производили с использованием в качестве дополнительного критерия генотипы животных по генетическим маркерам.

Рис. 1. Схема исследований.

Породные группы свиней, разводимые в ООО «Троснянский бекон» 1

Свиньи канадской селекции I

Свиньи отечественной селекции

Ландрас

-IZZ

Дюрок 1

Йоркшир I

Ландрас

HZ

Дюрок Йоркшир Крупная белая Помеси I

Отбор проб ткани, крови и первичная пробоподготовка

3=

Анализ ДНК-маркеров I I

ТТЛ

ОС

ОС о

ОС со

GQ (Л

О О I

Анализ систем групп крови I I

Цитогенетический анализ

Анализ генетической структуры популяций -1 I I В Н I I К I I I I м I I

Карио-типиро-вание

Оценка генетической структуры стада Г

Изучение соматических аберраций I I

Анализ частоты хромосомныхаберраций

I

Анализ состояния акросомы

Анализ воспроизво дительных качеств J

Отбор животных и подбор родительских пар с учетом генотипов по маркерам

Анализ продуктивности свиней в зависимости от типа подбора с учетом маркерного генотипа I

Анализ роли генетических маркеров как критериев оценки генетического потенциала свиней

3.3. Методы исследований.

В качестве генетических маркеров в исследованиях были использованы иммуно-, цито- и молекулярно-генетические маркеры.

С целью сравнительного анализа свиней отечественной селекции пород крупная белая, дюрок, ландрас и йоркшир, разводимых в ООО «Троснянский бекон», и чистопородных племенных свиней пород дюрок, ландрас и йоркшир канадской селекции от животных отбирали пробы крови или ткани (ушной выщип). При взятии проб крови в качестве антикоагулянта использовали гепарин. При взятии проб кожи и длительной ее транспортировке в качестве консерванта использовали 96% этиловый спирт.

Исследования иммуногенетических маркеров проводились по 20 эритроцитарным антигенам 10 систем групп крови согласно инструкции «Сыворотки иммуноспецифические для определения групп крови свиней» [2001].

Цитогенетические исследования проводили на свиньях породы йоркшир. В экспериментах были использованы половозрелые хряки в количестве 10 голов, а также потомство 3 хряков в количестве 6 голов. Приготовление и анализ препаратов хромосом выполнялись по методикам, разработанным в отделе биотехнологии ВИЖ [Кленовицкий и др., 2005].

В зависимости от наличия хромосомных аберраций животные подразделялись на группы с высоким и низким уровнем соматических аберраций. В каждой из групп изучались воспроизводительные и продуктивные качества хряков.

С целью изучения наследования уровня хромосомных аберраций были выполнены исследования потомства хряков, характеризующихся высоким уровнем хромосомных аберраций в лимфоцитах крови.

Исследования состояния акросом спермиев проводили на 19 хряках, в том числе 5 хряках породы йоркшир, 8 хряках породы дюрок и 6 хряках породы ландрас канадской селекции, разводимых в ООО «Троснянский бекон».

Подсчет количества сперматозоидов с видимыми акросомами (А-сперматозоидов) осуществляли под световым микроскопом. Долю А-сперматозоидов рассчитывали как отношение числа А-сперматозоидов к общему числу сперматозоидов на препарате, выраженное в процентах.

Выделение ДНК и постановку ПЦР проводили согласно «Методическим рекомендациям по использованию метода полимеразной цепной реакции в животноводстве» [Зиновьева Н.А., Попов А.Н., Эрнст JI.K. и др., 1998]. Анализ полиморфизма ДНК-маркеров выполняли по методикам отдела биотехнологии ВИЖ. В качестве маркеров выбраны следующие: ген рианодинового рецептора, обуславливающий чувствительность свиней к стрессам (Ryrl); гены эстрогеновго рецептора (ESR), бета-субъединицы фолликулостимулирующего гормона (FSHB) и коактиватора 1 стероидных гормонов (NCOA1), влияющие на плодовитость свиней, ген рецептора Е. Coli (ECR F18 / FUT1), связанный с устойчивостью поросят к послеотъемной диарее, и ген гамма-субъединицы протеинкиназы A (PRKAG3, RN-ген), влияющий на мясные качества свиней.

Анализ генетических маркеров проводили методом ПЦР с последующим гидролизом образующихся фрагментов соответствующими рестрикционными эндонуклеазами (ПЦР-ПДРФ). Анализ образующихся фрагментов проводили методом электрофореза в агарозном геле с добавления бромистого димидия. Визуализацию фрагментов в ультрафиолетовом свете и документацию результатов осуществляли с помощью цифровой видеокамеры и программного обеспечения BioTestD.

Исходя из результатов тестирования по ДНК-маркерам, были сформированы группы животных с различными генотипами и изучены воспроизводительные и продуктивные качества свиней в зависимости от генотипа по ДНК-маркерам и типов подбора.

Статистическую обработку данных проводили по стандартным методикам [Меркурьева и др., 1991]. Расчет средних значений (X) и стандартных отклонению (ст) в выборках вели с использованием программы

Microsoft Excel. Стандартное отклонение для признаков, выраженных в процентах, находили по формуле a=V(p*q), где р и q - частоты встречаемости признаков, выраженные в процентах. Ошибку средней находили по формуле Mx=cy/Vn, где п - число значений признака. Достоверность разницы между признаками определяли на основании сравнения коэффициента достоверности (Td) с коэффициентами по таблице Стьюдента.

4. Результаты и обсуждение.

В результате проведенных в ходе выполнения диссертационной работы исследований нами были предложены и на примере ООО «Троснянский бекон» Орловской области научно и экспериментально обоснованы основные элементы комплексной системы оценки свиней по генетическим маркерам, очерчен спектр генетических маркеров для внедрения в селекционные программы со свиньями различных пород и дана оценки роли каждого из маркеров в характеристике и повышении генетического потенциала продуктивности племенных животных.

4.1. Изучение роли иммуногенетических маркеров.

Одной из основных задач свинокомплекса ООО "Троснянский бекон" является поддержание генетического разнообразия по эритроцитарным антигенам. В этой связи, в лаборатории иммуногенетики, созданной на базе ЗАО "Агро-Индустрия", создается база данных, необходимая для принятия оптимальных решений при ведении селекционной работы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Адаменко, Владимир Аркадьевич, 2005 год

1. Адаменко В.А., Лобан Н.А., Шейко Р.И. Опыт разведения и эффективность использования свиней пород: йоркшир, дюрок и ландрас канадской селекции // Сборник материалов научной конференции БСХА, Минск, 16-17 июня 2005 г., с. 1-4.

2. Адаменко В.А., Лобан Н.А., Шейко Р.И. Эффективность разведения свиней канадской селекции // Сборник материалов 12 международной конференции по свиноводству, Одесса, 15-17 сентября 2005 г., с. 1-5.

3. Ананин В.Н. Технология и методы разведения свиней на малых фермах с использованием генетических маркеров // Дисс. канд. с.-х. наук., Лесные Поляны, Московская область, 1999, 106 с.

4. Балацкий В.Н., Метлицкая Е.И., Биндюг А.А. ДНК типирование стресс-чувствительности и распространение мутантного аллеля RYR- гена в популяции свиней полтавской мясной породы // Тез. докл. Межд. конференции "ДНК-технологии", Киев, 1997, с. 12-13.

5. Безенко С. П. О направлении иммуногенетики в селекции свиней // Свиноводство, 1982, № 5, с. 25-26.

6. Виноградов В.Н. Роль отраслевой науки в решении проблем производства свинины. // Матер. Межд. научн. конференции "Перспективы увеличения производства свинины на основе ресурсосберегающих технологий», Россия, Москва, 2005, с. 45-54.

7. Гладырь Е.А., Зиновьева Н.А., Попов А.Н. и др. Методические рекомендации по определению вариантов каппа-казеина и бета-лактоглобулина крупного рогатого скота методом ПЦР-ПДРФ анализа // Дубровицы, ВИЖ, 2001, 15 с.

8. Глазко В. И. ДНК-технологии животных // Киев, 1997, с. 25.

9. Глазко В. И. Проблемы использования ДНК-технологий у животных // Сельскохозяйственная биология, 1998, № 4, с. 33-42.

10. Глазко В. И., Глазко Г. В. Русско-англо-украинский толковый словарь по прикладной генетике, ДНК-технологии и биоинформатике // Киев: Нора-принт, 2000, 464 с.

11. Государственная программа "Генетическая экспертиза племенной продукции (материала) в Российской Федерации" на 1998- 2005 гг. // Москва, 1998, 17 с.

12. Джапаридзе С.Т. Цитогенетический контроль хряков производителей при селекции на многоплодие. // Дисс. канд. биол. наук, Новосибирск, 1988, 25 с.

13. Завада А. Н. Изучение спонтанной изменчивости кариотипа свиней в связи с ранней оценкой их собственной продуктивности // Дисс. канд. биол. наук., Дубровицы, 1987, 134 с.

14. Завада А. Н. Хромосомный анализ и возможность его использования в селекционной работе. // Юб. сб. ВНИИплем «Современные аспекты селекции, биотехнологии, информатизации в племенном животноводстве», 1997, с. 279-301.

15. Завада А. Н., Кленовицкий П. М. О характере возникновения хромосомных аномалий у свиней // Тез. докл. межд. научно-практической конференции "Повышение эффективности ведения свиноводства", Быково, 1999, с. 168-169.

16. Завада А.Н. Структурные особенности хромосом свиней цивильской породы // Тез. докл. 3 межд, конференции "Молекулярно-генетические маркеры животных", Киев, 1999, с. 92-93.

17. Завада А.Н., Новиков А.А. Цитогенетическая характеристика свиней цивильской породы // Тез. докл. 3 межд. конференции "Молекулярно-генетические маркеры животных", Киев, 1999, с. 93-94.

18. Зарецкая Ю. М. Клиническая иммуногенетика // М.: Медицина, 1983,208 с.

19. Зиновьева Н.А. Молекулярно-генетические маркеры в свиноводстве // Сборник материалов III международной научно-практической конференции

20. Современные технологические и селекционные аспекты развития животноводства России», научные труды ВИЖ, 2005, вып. 63, Т. 2, с. 151-154.

21. Зиновьева Н.А., Гладырь Е.А., Эрнст JI.K., Брем Г. Введение в молекулярную генную диагностику сельскохозяйственных животных // ВИЖ, 2002, 112 с.

22. Зиновьева Н. А., Попов А. Н., Эрнст JI. К. и др. Методические рекомендации по использованию метода полимеразной цепной реакции в животноводстве // Дубровицы, 1998, 47 с.

23. Зиновьева Н.А., Гладырь Е.А., Костюнина О.В., Шавырина К.М., Кунаева Е.К. ДНК-маркеры как рычаг повышения многоплодия свиней // Промышленное и племенное свиноводство, 2005, № 5, с. 18-21.

24. Зиновьева Н.А., Попов А.Н., Эрнст Л.К. и др. Методические рекомендации по использованию метода полимеразной цепной реакции в животноводстве // Дубровицы, ВИЖ, 1998, 47 с.

25. Зиновьева Н.А., Шавырина К.М., Адаменко В.А., Енин Ю.М., Гуденко Н.Д. Оценка животных по генетическим маркерам // Промышленное и племенное свиноводство, 2005, № 2, с 18-20.

26. Калашникова Л.А., Дунин И.М., Глазко В.И. Селекция XXI века: использование ДНК технологий // ВНИИплем, 2000, 31 с.

27. Капанадзе Г.Д. Продуктивные качества свиней крупной белой породы различных генотипов с разной стрессустойчивостью // Дис. канд. с.-х. наук, Москва, 2003, 104 с.

28. Кленовицкий П. М., Моисейкина J1. Т., Марзанов Н. С. Цитогенетика сельскохозяйственных животных// Элиста, 1999, 141 с.

29. Ковалюк Н.В. Использование в селекции свиней генетических маркеров стрессустойчивости и многоплодия // Автореф. дис. канд. биол. наук, Краснодар, 2002, 26 с.

30. Козин И.Е. Совершенствование способов селекции и разведения свиней в условиях Чувашии с использованием генетических маркеров // Дис. канд. с.-х. наук, Лесные Поляны, Московская область, 2001, 89 с.

31. Зб.Кольман Я., Рем К.-Г. Наглядная биохимия // М.: Мир, 2000, с. 122.

32. Коновалова Е.Н., Гладырь Е.А., Лобан Н.А., Шмаков Ю.И., Зиновьева Н.А. Полиморфизм гена рецептора Е. coli у свиней // Доклады РАСХН, 2003, № 6, с. 25-27.

33. Кононов В.П. Замораживание семени хряка. Теория и практика // Дисс. докт. биол. наук, Дубровицы, 1982, 475 с.

34. Костюнина О.В., Зиновьева Н.А. Разработка систем анализа некоторых ДНК-маркеров мясной продуктивности свиней // Материалы международной научно конференции, 2005, Чимкент, Казахстан.

35. Лобан Н.А., Василюк О.Я., Зиновьева Н.А., Гладырь Е.А. оценка стрессоустойчивости свиней различными методами // Вестник аграрной науки Причерноморья, 2002b, Вып. 3 (17), с. 146-150.

36. Марзанов Н.С., Фролкин Д.А., Зиновьева Н.А., Попов А.Н., Данилин А.В., Брем Г. RYRl-ген у свиней отечественных и зарубежных пород // Доклады РАСХН, 2001, № 1, с. 34-36.

37. Марзанов Н., Филатов А., Данилин А., Попкова Л., Хуан Лу Шен Генетические маркеры в селекции свиней // Свиноводство, 2005, № 2, с. 2-4.

38. Меркурьева Е. К. Биометрия в селекции и генетики сельскохозяйственных животных // М.: Колос, 1970, 423 с.

39. Меркурьева Е.А. и др. Генетика // М.: Агропромиздат, 1991.

40. Методические рекомендации по проведению иммуногенетического анализа при разведении свиней // Москва, 1986.

41. Методы исследований в иммунологии // под ред. Лефковитса И., Перниса Б., М.: Мир, 1981, 485 с.

42. Михайлова М. Селекция на мясные качества свиней // Свиноводство, 2002, №1, с. 8-10.

43. Новиков А.А. Генетические аспекты повышения эффективности селекции в свиноводстве. // Автореф. дисс. докт. биол. наук, Лесные Поляны, 1996.

44. Новиков А.А. Романенко Н.И., Семак М.С. Иммуногенетические маркеры и их использование в селекции.// Москва, ВНИИплем, 1997, с. 265-279.

45. Новиков А.А., Романенко Н.И., Ананин В.Н., Бусарева С.Н. Использование генетических маркеров для контроля направленности селекционных процессов // Тез. докл. 3 межд. конференции "Молекулярно-генетические маркеры животных", Киев, 1999, с. 109.

46. Панченко А.И. Влияние иммуногенетических показателей и условий содержания на воспроизводительные качества свиноматок // Дис. канд. с.-х. наук, Дубровицы, 1985, 136 с.

47. Ведомственная целевая программа: «Развитие свиноводства в Российской Федерации на период 2006-2010 годов и до 2015 года» // Москва, ФГНУ «Росинформагротех», 2005, 80 с.

48. Рыжова Н.В., Калашникова Л.А. Скрининг RYR-гена свиней скороспелой мясной породы // Сборник материалов международной научной конференции «Молекулярно-генетические маркеры животных», Киев, 1999, с. 2122.

49. Рыжова Н.В., Калашникова Л.А. ДНК-диагностика стрессчувствительности свиней скороспелой мясной породы Диагностика полиморфных вариантов RYRl-гена. // Вестник РАСХН, 2000, № 1, с. 68-71.

50. Рыжова Н.В., Калашникова Л.А., Новиков А.А. Частота встречаемости мутантного аллеля RYRl-гена в популяциях свиней крупной белой породы // Доклады РАСХН, 2001, N 6, С. 31-35

51. Сердюк Г.Н."Иммуногенетика свиней: теория и практика", Санкт-Петербург, 2002,390 с.

52. Сердюк Г.Н. Силин Ю.В., Берникова Н.Н., Куценко Н.Н. Иммуногенетический контроль в селекционной практике // Зоотехния, № 10, 2000, с. 8.

53. Сухова Н.О., Дмитриева Г.Л., Набродова Н.М. Методические рекомендации «Использование иммуногенетического анализа в племенном свиноводстве» // Новосибирск, 1987, 47с.

54. Сыворотки иммуноспецифические для определения групп крови свиней (Технические условия, наставление и инструкция по изготовлению, контролю и применению) // ВИЖ , 2001, 24 с.

55. Соколовская И.И., Ойвадис Р., Абилов А.И., Усман Белко Туре. О значении акросомы в оценке семени самцов // Сельское хозяйство Таджикистана, 1982, №6, с. 38-40.

56. Тихонов В. Н. Иммуногенетика и биохимический полиморфизм домашних и диких свиней // Новосибирск: Наука, 1991, 301 с.

57. Тихонов В. Н. Использование групп крови при селекции животных // М.: Колос, 1967, 391 с.

58. Фролкин Д.А. Скрининг гена злокачественного гипертермического синдрома (MHS) у свиней // Автореф. канд. дисс., ВИЖ, 2000.

59. Фьюденберг X., Пинк Дж.,Стайте Д., Ан-Чуан Ванг. Введение в иммуногенетику // М: Мир, 1975, 224 с.

60. Шавырина К.М., Новгородов А.А. "Тестирование свиней по эритроцитарным антигенам", Школа-практикум "Методы исследований в биотехнологии сельскохозяйственных животных", ВИЖ, 2002, с. 72-78.

61. Юдина О.П. Комплексная оценка генетического статуса и продуктивные качества свиней на индивидуальном и популяционном уровнях// Дис. канд. биол. наук, Лесные Поляны, Московская обл., 2002, 132 с.

62. Andersson L. Identification and characterization of AMPKg3 mutations in the pig // Biochemical Society Transactions, 2003, 31,1, 232-235.

63. Andersson-Eklund L., Marklund L., Lundstrom K., Haley C.S., Andersson K., Hansson I., Moller M., Andersson L. Mapping quantitative trait loci for carcass and meat quality traits in a wild boar x Large White intercross // J Anim Sci., 1998, 76, 694700.

64. De Koning D.J., Janss L.L.J., Van Arendonk J.A.M., Van Oers P.A.M., Groenen M.A.M. Mapping major genes affecting meat quality in meishan cross breds using standard linkage sofrware // Proc. 6th World Cong. Genet. Appl. Livest. Prod., 1998, 26,410.

65. Estrade M., Vignon X., Rock E., Monin G. Glycogen Hyperaccumulation in White Muscle Fibres of RN- Carrier Pigs A Biochemical and Ultrastructural Study // Сотр. Biochem. Physiol., 1993, 104B, 321-326.

66. Estrade M, Ayoub S, Talmant A, Monin G. Enzyme activities of glycogen metabolism and mitochondrial characteristics in muscles of RN- carrier pigs (Sus scrofa domesticus) // Comp Biochem Physiol Biochem Mol Biol., 1994, 108, 3, 295-301.

67. Fujii J., Otsu K., Zorzato F., De Leon S., Khanna V.K., Weiler J.E., O'Brien P.J., Maclennan D.H. Identification of a mutation in porcine ryanodine receptor associated with malignant hyperthermia // Science, 1991, 253, 448-451.

68. Geldermann H., Muller E., Beeckmann P., Knorr C., Yue G., Moser G. Mapping of quantitative trait loci by means of marker genes in F2 generations of wild boar Pietrain and Meishan pigs // J Anim Breed Genet., 1996, 113, 381-387.

69. Hirai Т., Takikawa H., Kato Y. The gene for the beta subunit of porcine FSH: absence of consensus oestrogen-responsive element and presence of retroposons // J. of Molecular Endocrinology, 1990, 5, 2, 147-158

70. Leo C., Chen J.D. The SRC family of nuclear receptor coactivators // Gene, 2000, 245, 1-11.

71. Le Roy P, Naveau J., Elsen J.M., Sellier P. Evidence for a new major gene influencing meat quality in pigs // Genet. Res, 1990, 55, 33-40.

72. Li N., Zhao Y.F., Xiao L. et al. Candidate gene approach for identification of genetic loci controlling litter size in swine // Proc 6th World Congress Quatitative Genetics of Livestock, 1998, 26, 183-186.

73. Looft C., Reinsch N., Rudat I., Kalm E. Mapping the porcine RN genetic chromosome 15 // Genet. Sel. Evol., 1996, 28, 437-442.

74. Mariani P, Lundstrom K, Gustafsson U, Enfalt AC, Juneja RK, Andersson L. A major locus (RN) affecting muscle glycogen content is located on pig chromosome 15// Mamm Genome, 1996, 7, 1, 52-54.

75. Messer L., Wang L., Legault C. et al. Mapping and investigation of candidate genes for litter size in French Large White pigs // Anim. Genet., 1996b, 27 (Suppl. 2), 114.

76. Messer L., Wang L., Yelich J. et al. Linkage mapping of the retinoic acid receptor-gamma gene to porcine chromosome 5 // Anim. Genet., 1996a, 27, 175-177.

77. Messer L., Wang L., Yelich J. et al. Linkage mapping of the retinol-binding protein 4 (RBP4) gene to porcine chromosome 14 // Mamm. Genome, 1996c, 7, 396.

78. McLaren D. G., Bovey M. Genetic influences on reproductive performance // Vet Clin North Am Food Anim Pract., 192, 8, 3, 435-459.

79. Nephew K.P., Ray S., Hlaing M., Ahluwalia A., Wu S.D., Long X., Hyder S.M., Bigsby R.M. Expression of estrogen receptor coactivators in the rat uterus // Biol. Reprod., 2000, 63, 361-367.

80. Nezer C., Moreau L., Brouwers В., Coppieters W., Dettilleux J., Hanset R., Karim L., Kvasz A., Leroy P., Georges M. An imprinted QTL with major effect on muscle mass and fat deposition maps to the IGF2 locus in pigs // Nat. Genet., 1999, 21, 155-156.

81. Rothschild M.F., Jacobson C., Vaske D. et al. The estrogen receptor locus is associated with a major gene influencing litter size in pigs // Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 1996, 93, 201-205.

82. Rothschild M.F., Jacobson C., Vaske D. et al. The estrogen receptor locus is associated with a major gene influencing litter size in pigs // Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 1996, 93,201-205.

83. Rothschild M.F., Messer L., Day A. et al. Investigation of the retinol-binding protein 4 (RBP4) gene as a candidate gene for increased litter size in pigs // Mamm. Genome, 2000, 11,75-77.

84. Rothschild M.F., Plastow G.S. Advances in pig genomics and industry applications // AgBiotechNet 1999, 1, ABN 007

85. Rothschild M.F., Tuggle C.K., Messer L.A., Yu T.-P. Genes and genetic markers for improved reproductive traits in animals // United States Patent, 1999, 5 939 264.

86. Spencer Т.Е., Jenster G., Burcin M.M., Allis C.D., Zhou J., Mizzen C.A., McKenna N.J., Onate S.A., Tsai S.Y., Tsai M-J., Malley B.W. Steroid receptor coactivator one is a histone acetyltransferase // Nature, 1997, 389, 194-198.

87. Vincent, A.L., Short Т.Н., Eckardt G.R. et al. The prolactin gene receptor is associated with increased litter size in pigs // Proc 6th World Congress Quatitative Genetics of Livestock, 1998, 27, 15-18.