Ретроспективний аналіз формування популяції свиней селекції. Продуктивні якості та генеалогічна структура тварин. Принципи формування батьківських і материнських ліній з цільовими генотипами. Оцінка розподілу гомологічних хромосом у потомстві тварин.
Аннотация к работе
Підкреслюється дефіцит теоретичних розробок у галузі збереження локальних порід і пропонується при їх описі проводити і генетично-молекулярний моніторинг, а також відійти від оцінок тварин за окремими ознаками, використовуючи для їх характеристики весь життєвий цикл у межах усієї популяції (Д.Т. При цьому актуальне використання генетичних маркерів, які дозволяють кількісно описувати популяції та їх структури, маркірувати конкретними алелями типи, лінії і родини, визначити філогенетичні взаємовідносини внутрішньопопуляційних структур і самих популяцій між собою (Е.М. Це дозволяє одержати інформації про тварин на новому рівні, що забезпечує накопичення більш якісного наукового матеріалу, робота з яким дає можливість ефективно використовувати основні положення генетики при популяційному обґрунтуванні систем розведення, і розширити теоретичні і фундаментальні уявлення про генетичні процеси, які відбуваються в ході селекції. Робота виконувалася за планом НДР кафедри розведення та генетики сільськогосподарських тварин Дніпропетровського державного аграрного університету “Разработка методов дальнейшего совершенствования свиней селекции Днепропетровского СХИ и их использование” (№ державної реєстрації 02860086963) і “Ріст, розвиток, продуктивні і відтворні якості ремонтного молодняку різних генотипів свиней селекції Дніпропетровського сільскогосподарського інституту” (№ державної реєстрації 0105U0013413) та за науково-технічною програмою Української академії аграрних наук “Розведення та генетика тварин на 2001-2005 рр.”, за планом інституту тваринництва Центральних районів Української академії аграрних наук згідно з темою: “Розробити методи підвищення генетичного потенціалу продуктивності тварин з використанням селекційних, генетичних та імуногенетичних параметрів, біологічних та господарсько-корисних ознак” (№ державної реєстрації 0102U001780). На основі удосконалення методів добору і підбору вперше сформовані всередині популяції дві лінії свиней з альтернативними генотипами за трьома локусами еритроцитарних антигенів, дано оцінку їх генетичної диференціації і вивчено продуктивність під час їх кросування між собою і схрещування зі свинями великої білої породи;Установлено, що за всіма опоросами з урахуванням першого лінійні і кросовані свиноматки мають практично однакові показники за всіма вивченими ознаками, за винятком молочності - маси гнізда на 21-у добу, коли лінійні матки на 3 кг мали більш високий її прояв (табл. Продуктивність повновікових свиноматок (n = 1080 опоросів без першого) у цілому підтвердила отримані результати за всіма опоросами: за багатоплідністю, кількістю поросят і масою гнізда в 21 добу і два місяці при відлученні більш високі показники мали лінійні тварини за лінійного розведення в порівнянні з кросованими. Таким чином, за рівнем продуктивності не було виявлено розходжень у маток, отриманих за різними схемами розведення, але частоти розподілу вивчених ознак, кластерний і кореляційно-регресійний аналізи дозволили побачити генеалогічну структурованість у досліджуваній популяції і те, що лінійна належність - не формальне віднесення до тієї чи іншої групи, що має родинні звязки, але і різна реалізація спадковості тварин у популяційних показниках. Варто також використовувати плідників цієї лінії для гібридизації з матками великої білої породи, які мають традиційні генотипи Fbb, Gbb, Kbb, альтернативні лініям, що її створювали. У результаті добору з використанням імуногенетичних маркерів у популяції було створено генофонд, який диференціюється за еритроцитарними антигенами на такі субструктури: батьківську і материнську генетичні лінії, альтернативні одна одній за алелями маркерних локусів з генетичною відстанню за Неєм 0,12; і три лінії, що традиційно розводяться, - Оріха, Бистрого і Борця - з генетичною відстанню між ними 0,02-0,04.Вивчення генетичних особливостей популяції свиней селекції Дніпропетровського СГІ, що розводять “у собі” протягом декількох поколінь, з використанням поряд із традиційними зоотехнічними методами комплексного генетичного моніторингу за імуногенетичними і молекулярно-генетичними маркерами, уперше дозволило визначити не тільки продуктивність різних структур популяції і скласти їм генетично-популяційні характеристики, але й у результаті спрямованої селекції змінити параметри цих характеристик відповідно до цільових задач, розробити теоретичну концепцію структурування локальних популяцій на декількох рівнях і запропонувати методи виявлення і формування цієї структури. Апробовано локальну систему розведення свиней, яка містить у собі комплекс селекційно-генетичних заходів, що дозволяють використовувати генетичні маркери для формування дивергенції з необхідним рівнем диференціації структурних одиниць - ліній - усередині популяції. Це забезпечує підтримку необхідного рівня мінливості в популяції і прояв генетичних ефектів у разі кросування ліній. Свиноматки ліній Борця і Оріха на 1,0 і 0,9 гол. мали більшу багатоплідність (Р>0,999) у порівнянні з дволінійними матками (Би
Вывод
Генеалогічна структура популяцій і продуктивність свиней. Вивчення репродуктивних якостей тварин селекції Дніпропетровського СГІ показало, що свиноматки цієї популяції мають досить високу і стабільну продуктивність. Установлено, що за всіма опоросами з урахуванням першого лінійні і кросовані свиноматки мають практично однакові показники за всіма вивченими ознаками, за винятком молочності - маси гнізда на 21-у добу, коли лінійні матки на 3 кг мали більш високий її прояв (табл. 1).
Серед кросованих свиноматок найвищою багатоплідністю відрізнялися отримані за схемою (Оріх?Бистрий), що на 0,1-0,6 гол. перевищували за цією ознакою порівнюваних кросованих тварин. Але вірогідна різниця (Р > 0,95) була тільки з матками, отриманими за схемою (Бистрий?Борець). Виявлена також вірогідна різниця (Р > 0,95) між масою гнізд у 2 міс. від свиноматок, отриманих за схемою (Оріх?Бистрий) і (Бистрий?Оріх) на користь перших ( 5 кг).
1. Репродуктивні якості свиноматок по всіх опоросах
Примітки: 1. Різниця та її достовірність показані в тексті
2. Б - батько, БМ - батько матері
Порівняння продуктивності лінійних тварин, приналежних до різних ліній, свідчить про незначні, невірогідні розходження між ними.
Продуктивність повновікових свиноматок (n = 1080 опоросів без першого) у цілому підтвердила отримані результати за всіма опоросами: за багатоплідністю, кількістю поросят і масою гнізда в 21 добу і два місяці при відлученні більш високі показники мали лінійні тварини за лінійного розведення в порівнянні з кросованими. Але вірогідними ці розходження виявилися тільки за багатоплідністю ( 0,3 голови, Р > 0,999) і масою гнізда в 21 добу ( 4,0 кг, Р > 0,999). До відлучення поросят у 60 діб різниця між порівнюваними групами за масою гнізда вирівнялася.
В популяції лінійні матки складають 48,6%. Представлені лінії Оріха 27,8%, Борця 13,4% і Бистрого 7,4%. В іншу частину стада входять тварини, отримані по різних схемах кросування цих ліній.
Встановлена фенотипова ідентичність на високому рівні продуктивності за вивченими ознаками у тварин різної генеалогічної належності свідчить про їх високу консолідованість, а тривалість експлуатації (у середньому 5,4 опоросу з урахуванням першоопоросок) - про високу технологічну адаптацію. Це є однією з цілей селекції в культурних стадах. Але, з іншого боку, висока консолідація не дозволяє виявлятися генетичним ефектам при внутрішньопопуляційній гібридизації - кросі ліній - і висуває питання щодо дефіциту генетичної мінливості в подальшому розвитку популяції при розведенні “в собі”. Тому є необхідним доказ достатності рівня мінливості в ній і пошук нетривіальних методів, які дозволять вирішити проблему дивергенції внутрішніх структур стада без залучення селекційного матеріалу інших порід.
Криві показують розподіл опоросів повновікових свиноматок за репродуктивними ознаками; при кросуванні за різними схемами виявляються певні розбіжності; особливо це виражено в масі гнізда у 2 міс.
За багатоплідністю позитивна асиметрія відзначається в лінії Оріха (0,395), а в лінії Борця, незважаючи на найвищий абсолютний показник ознаки, виявлена незначна асиметрія ліворуч (-0,038). У всіх кросованих тварин реєструється незначна негативна асиметрія в порівнянні з усім стадом (-1,14).
Швидкість росту тварин вивчали на контрольному вирощуванні, що підтвердило високу консолідацію за цією ознакою представників традиційних генеалогічних ліній.
У 6 місяців усі лінійні та високолінійні підсвинки мали більшу масу, ніж отримані за класичним дволінійним кросом. Різниця з лінійними вірогідна ( 4,2 кг, Р > 0,95). Показники маси тіла у трилінійних кросованих тварин на 4,3-10,9 кг перевищували цей показник, отриманий при інших схемах розведення. Різниця вірогідна (у різному ступені) з порівнюваними групами, крім високолінійних підсвинків лінії Оріха, лінійних Борця і всіх лінійних. Описові статистики підтверджують, що, незважаючи на розходження за середньою масою у віці 6 місяців (рис. 3), підсвинки, отримані за різними схемами внутрішньопопуляційного розведення, мали близькі за величиною медіани і квартильний розмах - інтервал навколо медіани, що містить 50 % спостережень представлених виборок. І хоча більш високі показники маси тіла в 6 міс. у середньому по групі мали трилінійні тварини, максимальна величина цієї ознаки була відмічена за лінійного розведення.
Вивчення ступеня кореляції за міжгруповим коефіцієнтом Пірсона між репродуктивними якостями свиней селекції ДСГІ різних схем розведення, коли як аргумент “х” виступають результати, отримані за однією схемою розведення, а фактора “y” - іншою, і проведений на підставі отриманих коефіцієнтів кластерний аналіз показали виражену тенденцію до асоціації близьких за генеалогічною належністю масивів за міжгруповим коефіцієнтом кореляції.
Побудовані графіки коефіцієнтів прямолінійної регресії вказують на помітні розбіжності в розсіюванні вивчених ознак навколо побудованих теоретичних ліній регресії у лінійних маток (n = 492 опороси) і кросованих (n = 588 опоросів), а також на неоднаковий характер ліній криволінійної регресії. Названі розходження помітні в середній частині вибірки і особливо у високопродуктивної. Ця тенденція поширюється на всі вивчені ознаки і вказує на те, що генеалогічно неоднорідні масиви по-різному реалізуються в досить широкому діапазоні розвитку репродуктивних якостей. Причому в верхній частині графіків, що характеризують кросованих особин, виявляється їх чітка диференціація на два субмасиви стосовно теоретично побудованої прямої.
Таким чином, за рівнем продуктивності не було виявлено розходжень у маток, отриманих за різними схемами розведення, але частоти розподілу вивчених ознак, кластерний і кореляційно-регресійний аналізи дозволили побачити генеалогічну структурованість у досліджуваній популяції і те, що лінійна належність - не формальне віднесення до тієї чи іншої групи, що має родинні звязки, але і різна реалізація спадковості тварин у популяційних показниках.
Генетичні особливості свиней локальної популяції. Генетичний моніторинг популяції свиней селекції Дніпропетровського СГІ підтвердив її оригінальність за декількома локусами еритроцитарних антигенів. Використовуючи оригінальні генотипи особин, які зустрічаються в популяції, було запропоновано створити батьківську лінію з цільовими генотипами Faa, Gaa, Kaa. Була допущена також гетерозиготність в одному чи декількох названих локусах, але такі генотипи були менш бажані. Це дозволяло сформувати в популяції структурну одиницю з більшим ступенем дивергентності щодо традиційних ліній. І отже, за рахунок нетрадиційного вектора добору за конкретними алелями, що рідко зустрічаються у цій та іншій популяціях, збільшити (вірніше, зафіксувати і культивувати) генетичну мінливість. Варто також використовувати плідників цієї лінії для гібридизації з матками великої білої породи, які мають традиційні генотипи Fbb, Gbb, Kbb, альтернативні лініям, що її створювали. Роботу проводили протягом трьох поколінь, включаючи “стартове”. Для відібраних тварин було складено підбори на збільшення у генофонді потомства концентрації алелей: Fa, Ga і Ka. А отриманий приплід з цільовими генотипами був віднесений до батьківської лінії (табл. 2). Проведені дослідження показали, що в результаті селекційної роботи значно змінилась алельна композиція F- і K-локусів еритроцитарних антигенів. Частота алелей, які селекціонували в них - Fa і Ka, - збільшилася за два покоління в нової лінії в 11,9 та 1,7 раза відповідно, а концентрація алеля Fa в порівнянні з усією вихідною популяцією - ще більше: у 19,9 раза.
2. Зміна частоти генотипів, концентрації генів і рівня гетерозиготності у свиней під впливом маркер-обумовленого селекційного тиску
Генотип, алелі Популяція
ВБ, за С.П. Безенком (1980) Мясний тип, за С.П. Безенком (1980) селекції ДСГІ вихідна, за В.І. Сокрутом та іншими (1986) батьківська лінія, яка формувалась стартова F1 F2
Fab 0,1 14,7 6,2 10,3 84,8 76,2
Fbb 99,9 85,3 93,8 89,7 - -
Faa - - - - 15,2 23,8
Gab 42,2 48,3 40,6 41,1 32,6 35,7
Gbb 50,2 37,2 48,4 51,7 54,4 54,8
Gaa 7,5 14,3 10,9 6,9 13,0 9,5
Kab 33,3 24,6 28,1 31,0 52,2 47,6
Kbb 57,9 57,6 42,2 41,3 - -
Каа 8,4 12,8 28,1 27,4 45,7 50,0
К-/- 0,4 5,0 1,6 - 2,1 2,4
Н-/- 51,1 52,8 35,9 48,3 84,8 92,9
На/- 48,8 47,2 64,1 51,7 4,3 -
Fa 0,005 0,074 0,031 0,052 0,576 0,619
Fb 0,995 0,926 0,969 0,948 0,424 0,381
Ga 0,286 0,385 0,313 0,276 0,293 0,274
Gb 0,714 0,615 0,687 0,724 0,707 0,726
Ка 0,204 0,204 0,435 0,431 0,717 0,738
Kb 0,600 0,565 0,563 0,569 0,261 0,238
К- 0,196 0,231 0,002 0,000 0,022 0,024
На 0,285 0,245 0,400 0,741 0,130 0,070
Н- 0,715 0,755 0,600 0,259 0,870 0,930
Н* 0,3465 0,3916 0,3660 0,3431 0,3866 0,3495
Примітки: 1 * Н - середній рівень гетерозиготності на особину;
2 ВБ - велика біла порода свиней.
Завдяки змінам генофонду в батьківській лінії ще більше зросло її розходження з генофондом великих білих свиней, що за геном Ка склало 3,6 раза, а за Fa перевищило в 120 разів. Слід зазначити, що більш помітні зміни відбулися за перше покоління, оскільки виявлені і відібрані особини з цільовими генотипами досить ефективно реалізують свої алелі при однорідних підборах у наступному поколінні.
Природно, що зміна концентрації алелей у першому і другому поколіннях спричинили і перебудову генофонду щодо частоти генотипів у лінії стосовно вихідної групи свиней. Наголосимо, що по селекціонованих локусах F і K помітно збільшилась кількість гетерозиготних генотипів щодо вихідних генерацій і порівнюваних популяцій. Так, частота гетерозигот Fab у F1 і F2 відносно вихідної популяції 1983 року збільшилася в 13,7 і 12,3 рази відповідно.
Проведені дослідження показали, що незважаючи на досить однобічний добір, у формованій лінії не знизився рівень гетерозиготності (навіть у локусах, які селекціонували). Установлено, що застосування однакових векторів добору до різних локусів вело до різної норми реакції змін їх генофондів. Результати досліджень підтверджують думку щодо існування в природі надійного механізму підтримки гетерозиготності (Ч. Ли, 1978; Д.С. Фолконер, 1985; В.І. Ладика, В.В. Обліванцов та ін., 2003).
Для одержання генетично обумовленого кросу всередині досліджуваної популяції було запропоновано сформувати генетичну материнську лінію, у генофонді якої збільшити концентрацію альтернативних алелей батьківської форми: Fb, Kb і Gb. Оскільки у вихідній популяції вона була досить велика, то формування цієї лінії не завдавало труднощів.
3. Результати контрольної відгодівлі свиней, отриманих за різними схемами розведення
Схема схрещування n, гол. Відгодівельні якості Мясні якості матки кнури скоростиглість, діб середньодобове збільшення маси, г оплата корму, к.од. товщина шпику, мм довжина туші, см маса окосту, кг
Примітка. Породи свиней: ВБ - велика біла; ПМ - полтавська мясна; РМ - радянська мясна; ПК - північнокавказька; С.ДСГІ - свині селекції Дніпропетровського СГІ; С. ДСГІ-БГ - свині селекції Дніпропетровського СГІ батьківської генетичної лінії. ЕГ НДІТ Л і П - свині селекції НДІ тваринництва Лісостепу і Полісся
Використання кнурів батьківської генетичної лінії для гібридизації з тваринами великої білої породи показало високу ефективність щодо скоростиглості, середньодобового збільшення маси і товщини шпику. Альтернативність їх генотипів за алелями маркірованих локусів забезпечувала гарантовану гетерозиготність у них, що реалізується через генетичний ефект гетерозису. Результати випробувань цієї схеми гібридизації, у порівнянні з іншими, одержані на Миколаївській державній контрольно-випробувальній станції свиней, показані в табл. 3.
У результаті добору з використанням імуногенетичних маркерів у популяції було створено генофонд, який диференціюється за еритроцитарними антигенами на такі субструктури: батьківську і материнську генетичні лінії, альтернативні одна одній за алелями маркерних локусів з генетичною відстанню за Неєм 0,12; і три лінії, що традиційно розводяться, - Оріха, Бистрого і Борця - з генетичною відстанню між ними 0,02-0,04.
Вивчення внутрішньопопуляційної гібридизації показало, що парування кнурів генетичної батьківської лінії з матками материнської вірогідно підвищує багатоплідність на 0,7 гол. (Р>0,95) і на 7 кг (Р>0,99) - масу гнізда при відлученні в порівнянні з результатами, отриманими при лінійному розведенні материнської, традиційних і батьківської ліній (табл. 4).
4. Репродуктивні якості свиноматок за різного типу підбору за генотипами
Тип підбору Дослід п, опоросів Багатопліддя Молочність Маса гнізда
Генотип матки Генотип кнура голів Cv % кг Cv % кг Cv % традиційний традиційний І 33 11,2±037 16 55±0,7 6 176±2,2 11
Батьківської лінії Батьківської лінії 16 10,5±0,47 18 52±1,6 14 154±5,0 12 традиційний традиційний ІІ 22 11,2±0,41 17 55±1,7 14 174±5,0 12
Батьківської лінії Батьківської лінії 49 10,9±0,35 22 55±0,6 7 179±2,3 9
Материнської лінії Материнської лінії ІІІ 114 11,3±0,19 17 55,3±0,52 10 173±1,7 10
Материнської лінії Батьківської лінії 71 11,9±0,21* 15 56,4±0,44 7 180±1,5** 7
Примітка. * Р>0,95; ** Р>0,99.
Вивчення змін генофонду за концентрацією малопоширених гомозиготних генотипів у свиней, які розводяться за традиційними зоотехнічними методами без використання імуногенетичних показників, не виявило їх збільшення (табл. 5).
5. Частота наявності свиней з гомозиготними генотипами за рідкісними алелями
Локуси: гомозиготних/вивчено Рівень гомозиготності За одним локусом За двома локусами За трьома локусами
1983 1996 1983 1996 1983 1996
9/9 1,00 - - - - 1 -
8/9 0,89 2 - 2 - - -
7/9 0,78 5 5 4 2 1 -
6/9 0,67 6 4 2 - - -
5/9 0,55 6 - 2 - - -
4/9 0,44 1 2 - - - -
Всього - 20 11 10 2 2 -
Для пошуку й аналізу впливу розходжень генофондів внутрішньопопуляційних структур на генетично-популяційні і господарські параметри була вивчена продуктивність свиноматок, які знаходяться в різних класах за шкалою розподілу конкретних ознак, що варіюють. При цьому розглядалися генетичні особливості груп тварин, що забезпечують різний рівень продуктивності. За критерій віднесення тварин до різних класів брали різну частку сигми вивчених ознак.
Між генофондами різних класів відмічені відмінності, що їх кількісно виявляють і виражають через генетичну відстань (дистанцію).
Установлено досить помітну позитивну кореляцію між її збільшенням і розходженнями в продуктивності між класами. Ця закономірність спостерігається за усіма вивченими ознаками. Якщо за багатоплідністю між “дзеркальними” класами “ 0,2?-0,7?” і “-0,2?-0,7?” генетична дистанція за Неєм (DN) склала 0,01, то між класами, більш віддаленими один від одного - 0,04-0,07. За іншими ознаками відповідно: за кількістю поросят у 21 добу - 0 і 0,03-0,5; за масою гнізда в 2 міс. - 0,01-0,04 і 0,07-0,13 (табл. 6).
В усіх позитивних класах, крім близьких до середнього арифметичного, помітно вищий рівень гетерозиготності, ніж у відповідних - негативних. Більш того, із просуванням на периферію розподілу ця різниця збільшується і стає максимальною між класами “ 1?” і “-1?”.
Класи розподілу за багатоплідністю, генетична відстань (DN) між ними і середня гетерозиготність на особину в них (H), 6. Середня гетерозиготність на особину тварин різних класів та генетична відстань між ними
Класи Розподіл опоросів n Середня гетерозиготність на особину H Генетична відстань між класами DN за багатопліддям за кількістю поросят у 21 добу за кількістю поросят у 60 діб за масою гнізда у 60 діб за багатопліддям за кількістю поросят у 21 добу за кількістю поросят у 60 діб за масою гнізда у 60 діб за багатопліддям за кількістю поросят у 21 добу за кількістю поросят у 60 діб за масою гнізда у 60 діб
Рівень гетерозиготності є одним з важливих популяційних показників, що визначають стійкість і продуктивність тварин, тому її кількісна оцінка важлива й інформативна. Середня гетерозиготність на особину.
За всіма розглянутими ознаками спостерігається збільшення Н із просуванням праворуч за шкалою розподілів (зі збільшенням продуктивності). Проте з віддаленням від середньої арифметичної на периферію як до високої, так і низької продуктивності, у крайніх класах реєструється помітне, досить різке зниження гетерозиготності.
Отримані результати підтверджують теоретичні уявлення про позитивний звязок рівня гетерозиготності і продуктивності і частково співпадають з тими, що наводить Ю.П. Алтухов (2003). Дослідник довів збільшення гетерозиготності у свійських овець зі зростанням їх продуктивності, але, на відміну від отриманих нами, - за всім спектром мінливості досліджуваних ним популяцій.
Кластерний аналіз за еритроцитарними антигенами показав, що найбільш схожі генофонди були у тварин “ 0,2?” і “ 0,5?” класів. Наприклад, за багатоплідністю вони утворювали досить щільний кластер, майже удвічі віддалений від найближчих порівнюваних груп. Класи з великими розходженнями за продуктивністю виявилися найбільш віддаленими й у кластерному аналізі. При цьому важливо підкреслити те, що крайні мінусові групи більш диференційовані, ніж плюсові. Це показово з мікроеволюційної точки зору, бо виявляє генофонд негативного вектора змін розглянутої ознаки, а те, що він більш ізольований від основної частини популяції, вказує на високу стабільність і потенціал для майбутнього його розвитку.
Генетичні особливості свиней за молекулярно-генетичними маркерами. Тестування ДНК свиней досліджуваної популяції за геном естрагенового рецептора, асоційованого з відтворними особливостями свиней, проводили за допомогою реакції PCR-RFLP (як праймери використовували ESRFORWARD - 5?-CCTGTTTTTACAGTGACTTTTACAGAG-3? ? ESRREVERSE - 5?-CACTTCGAGGGTCAGTCCAATTAG-3?).
Усі вивчені особини свиней селекції ДСГІ, які належать до племінного ядра популяції (n = 24), мали гомозиготний генотип ВВ за геном рецептора ESR. Іншими дослідниками (Rothschild et. al., 1997; О.В. Лаломова, 2007) встановлена висока позитивна кореляція між цим генотипом та багатоплідністю.
Мономорфність алеля ESRB у генофонді свиней селекції ДСГІ свідчить про спадкоємну основу високих репродуктивних якостей, які виявляються у фенотипі при господарському використанні й оригінальності їх генофонду за цим маркером.
Частоти виявлених ISSR-PCR-маркерів свиней досліджуваної популяції і представників її різних структур у порівнянні з аутгрупою (свині, яких розводять на основі харківського заводського типу української мясної породи та їх помісей з тваринами селекції ДСГІ) представлені в табл. 7.
7. Частоти ISSR-PCR ДНК-маркерів свиней
ISSR-PCR-маркери Популяція свиней селекції ДСГІ навчгоспу “Самарський” Популяція свиней ТОВ “Спаське” української мясної породи уся вибірка Багатоплідність матки лінія
Оріха Борця Бистрого n 23 11 9 8 6 29
Довжина локусів понад 1000 пар нуклеотидів N 0,09 0 0,11 0,13 0 0,24
M 0,22 0,36 0,22 0,13 0,33 0,31
L 0,30 0,55 0,44 0,25 0,17 0,38
K 0,56 0,45 0,44 0,75 0,5 0,66
J 0,56 0,64 0,67 0,25 0,83 0,62
G 0,74 0,91 0,89 0,62 0,67 0,72
F 0,35 0,45 0,44 0,5 0 0,66
E 0,65 0,72 0,89 0,5 0,5 0,72
D 0,35 0,55 0,22 0,5 0,33 0,55
C 0,87 0,82 0,78 0,88 1 0,66
B 0,30 0,36 0,44 0,37 0 0,52
A 0,17 0,18 0,33 0 0,17 0,34
1000 0,83 0,73 0,78 0,88 0,83 0,45
Довжина локусів до 1000 пар нуклеотидів 930 0,09 0,18 0,22 0 0 0,38
890 0,13 0,18 0,11 0,25 0 0,72
800 0,13 0,18 0,11 0,25 0 0,24
760 0 0 0 0 0 0,41
710 0,87 0,82 0,78 0,88 1 0
690 0 0 0 0 0 0,41
630 0,96 0,91 0,89 1 1 0,34
590 0,91 0,91 0,89 0,88 1 0,45
570 0,3 0,55 0,44 0,13 0,33 0,59
495 0,35 0,64 0,55 0,25 0,17 0,66
430 0,04 0,09 0,11 0 0 0,21
370 0,35 0,45 0,44 0,25 0,33 0,55
330 0,09 0,09 0 0 0,33 0,21
280 0,13 0,09 0,11 0,13 0,17 0,17
Помітні розходження між генеалогічними лініями спостерігалися за частотою деяких ISSR-PCR-маркерів. Наприклад, з довжиною 495 пар нуклеотидів, коли лінія Оріха в 2,2-3,2 раза перевищувала за цим показником порівнювані структури. За локусом довжиною 570 пар нуклеотидів також найбільш висока частота відзначена в лінії Оріха. Тварини лінії Борця мали велику частоту мікросателітних локусів з довжиною 890 і 800 пар нуклеотидів. Серед маркерів з довжиною більш 1000 пар нуклеотидів можна виділити локуси А, У, D, F, J і L, у яких також спостерігалася розмаїтість первинної структури ДНК, обумовлена генеалогічною належністю.
Порівняння генофонду свиней селекції ДСГІ з аутгрупою за молекулярно-генетичними маркерами показало, що за більшістю вивчених локусів їх частоти в цих двох популяціях різні. Найбільш яскравими ці розходження були за локусом з довжиною 890 пар нуклеотидів, коли частота його в аутгрупі була в 5,5 раза більше, ніж у свиней селекції ДСГІ.
Кластерний аналіз показав, що за всіма 27 виявленими маркерами тварини лінії Оріха створюють один кластер з усією досліджуваною популяцією. Близько до нього - лінійні свині Борця і багатоплідні тварини, а представники лінії Бистрого значно віддалені - так само, як при кластеризації за кореляціями репродуктивних якостей.
Значно далі, на відстані, майже в 2,5 рази більшій, розташована аутгрупа.
У тварин досліджуваної популяції вивчали поліморфізм довжини рестриктних фрагментів Tas-I, що контролює реґіон мітохондріальної ДНК (428 п.н.). Він характеризується високою породоспецифічністю і дозволяє досить глибоко оцінювати еволюційну ретроспективу породоутворення. Серед тестованих свиней 67 % мали гаплотипи, характерні для породи мейшан. Близько 15 % володіли гаплотипом мт-ДНК беркширської породи, 7 % - ландрас, а інші 11 % - дюрок, гемпшир, уельська і мангалиця.
Розрахунок комбінаторики вірогідної частоти гомологічних хромосом при схрещуванні показав, що значне зменшення хромосом поглинальної батьківської форми відбувається тільки у 7 поколінні.
Продуктивність інбредних свиней. Інбридинг неоднозначно впливав на багатоплідність свиноматок. Найбільш високою вона була в аутбредних тварин, які на 0,12-0,71 голови перевершували інбредних. Але вірогідною ця різниця виявилася тільки зі свиноматками групи, що мають помірний інбридинг (Р>0,95). Коефіцієнти мінливості в усіх інбредних групах були на 2-7 % нижчими, ніж в аутбредних, що побічно свідчить про дещо більшу їх консолідацію і підтверджує теоретично очікуваний результат. Така ж тенденція спостерігається і за іншими ознаками: кількістю поросят у 21 добу, у 2 місяці і молочністю свиноматок (табл. 8).
8. Репродуктивні якості свиноматок навчгоспу “Самарський” з різним ступенем інбредності
Ступінь Інбредності (коефіцієнт інбридингу, %) n, гол. Багатоплідність 21 доба 2 місяці кількість поросят маса гнізда кількість поросят маса гнізда гол. Cv, % гол. Cv, % кг Cv, % гол. Cv, % кг Cv, %
Однак свиноматки з близьким ступенем інбридингу за масою гнізда до відлучення перевершують усі аналізовані групи, маючи при цьому найменшу кількість поросят, що виходить за межі традиційних уявлень про вплив інбридингу, але може бути обґрунтовано. При роботі з досліджуваною популяцією був застосований інбридинг різного ступеня, що сприяло виявленню летальних і сублетальних алелів, а жорстке бракування дозволило мінімізувати їх концентрацію у стаді.
Особини, які все ж одержали такі гени в результаті інбридингу, гинуть або в ембріогенезі, або на ранніх стадіях постембріогенезу. Поросята, які залишилися живими, мають високу енергію росту і навіть за їх невеликої кількості формують велику масу гнізда до відлучення.
За допомогою регресійного аналізу було встановлено, що зі збільшенням коефіцієнта інбридингу на 1 % багатоплідність знижується на 0,154 гол., кількість поросят у 21 добу і 2 місяці - на 0,795 і 0,707 гол. відповідно. Дисперсійний аналіз сили впливу інбридингу на основні ознаки показав, що зі збільшенням інбредності сила впливу на масу гнізда зростає, а на кількість поросят у гнізді виявлено різний ступінь впливу на різних етапах підсисного періоду; свого піку він досягає близько 21 доби.
У досліджуваній локальній популяції свиней використання інбридингу у віддаленому ступені не знижує вихід поросят до відлучення в 2 місяці та масу їх гнізда. Коефіцієнт інбридингу більш високого ступеня (1,55-12,49 %), розрахований за Райтом-Кисловським, вірогідно знижує, у порівнянні з аутбредними тваринами, багатоплідність, кількість поросят у 21 добу і масу гнізда у 21 добу і 2 місяці. Слід зазначити, що інбредні свиноматки з більш високим коефіцієнтом інбридингу - мали багатоплідність і масу гнізда у 2 місяці на рівні аутбредних, що свідчить про високу якість поросят, які вижили до цього періоду, та їх перспективність для племінного використання. Як видно з проведених досліджень, за більшістю ознак при інбредності більш 7-8 % кореляція змінює напрям з негативного на позитивний. Одержані результати можна пояснити з еволюційної точки зору. За критичний рівень - зміну напряму залежності - добір пропускає тільки тих тварин, що пройшли своєю стійкістю добір на “вільність” від генетичного вантажу і тих тварин, що перебувають на висхідній частині кривої. Саме ці тварини і є найціннішим селекційним матеріалом для формування високостійких і продуктивних масивів свиней.
Вивчення ДНК у 5 інбредних свиней, отриманих від спаровування батька з дочкою, показало помітно менше (по 3-5) виявлених у них ISSR-PCR мікросателітних маркерів, особливо з довжиною, меншою ніж 1000 п.н. Відмічається також неоднорідність їх спектра в інбредних братів і сестер.