Генетично-популяційне обґрунтування локальної системи розведення свиней - Автореферат

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

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).

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.

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 (рис. 5) 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, рис. 6).

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.

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.

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.

Вивчення змін генофонду за концентрацією малопоширених гомозиготних генотипів у свиней, які розводяться за традиційними зоотехнічними методами без використання імуногенетичних показників, не виявило їх збільшення.

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 (рис. 7, 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?».

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 представлена на рис. 8.

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 (рис. 9). 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.

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.

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.1. 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.

2. У результаті проведених досліджень створена конкурентоспроможна, високопродуктивна, добре адаптована до умов Центрального степу України локальна популяція свиней. Обґрунтовано систему розведення, що забезпечує її тривале (кілька десятків поколінь) існування, продуктивний і кількісний розвиток «у собі» без зниження пристосованості.

3. Установлено, що репродуктивні якості досліджуваних свиней за лінійного розведення і кросу ліній практично не відрізняються. Вірогідними відмінності виявилися тільки за масою гнізда у 21 добу ( 5 кг, Р>0,999) на користь лінійного розведення. Свиноматки ліній Борця і Оріха на 1,0 і 0,9 гол. мали більшу багатоплідність (Р>0,999) у порівнянні з дволінійними матками (Бистрого?Оріха). За масою гнізда у 2 місяці найбільш високими показниками серед свиней селекції ДСГІ характеризувалися лінійні матки Оріха, що на 1-7 кг перевищували цей показник у тварин інших ліній; різниця з лінією Бистрого (Р>0,95). Вірогідною за цією ознакою виявилась і різниця з дволінійними матками (Бистрого?Оріха) на 7 кг (Р>0,95).

4. Вивчення швидкості росту молодняку свиней селекції ДСГІ і сполученості ліній, одержуваної за різними схемами розведення, показали, що найвищим цей параметр був у трилінійних кросів - 98,8±2,37 кг, що на 4,4 і 9,0 кг більше, ніж у дволінійних (Р>0,999) і лінійних тварин. Лінійні тварини на 4,2 кг перевищували масу дволінійних кросів, але ця різниця не вірогідна (Р<0,95).

5. Установлена оригінальність свиней селекції ДСГІ за низкою генетичних систем, що детермінують еритроцитарні антигени груп крові. Серед них були виявлені 32 особини, які мають у своєму генотипі гомозиготи з рідкісними для інших порід і популяцій алелями a в локусах F, K і G; с алелем f у локусі E. Серед цих тварин виявлені 10 свиней, гомозиготних за двома такими локусами, а дві - навіть за трьома.

6. Запропоновано сформувати всередині стада дві генетичні структури (батьківську і материнську лінії) з альтернативними генотипами за трьома локусами: материнської лінії - Fbb, Gbb і Kbb, а батьківської - Faa, Gaa і Kaa. У батьківській допускалися гетерозиготи, але не більш ніж у двох локусах. Сформована батьківська лінія з цільовим генотипом мала частоту алелів, які селекціонували: Fa - 0,619, Ka - 0,738 і Ga - 0,274, що перевищувало ці показники вихідної популяції за Fa в 11,9; Ka - в 1,7 рази.

7. Установлена можливість формування за допомогою маркерів батьківських форм з дивергентними генотипами та визначений рівень генетичної відстані між ними (не нижче 0,07-0,09), що забезпечує при їх сполученні гарантований прояв гетерозису.

8. Використання свиней материнської і батьківської генетичних ліній у локальній системі розведення як батьківських форм для одержання внутрішньопопуляційного гетерозису вірогідно підвищує багатоплідність - на 0,7 гол. (Р>0,95) і масу гнізда в 2 місяці - на 7 кг (Р>0,99).

9. При використанні кнурів батьківської форми для схрещування з матками великої білої породи гібридні свині відрізняються високими відгодівельними та мясними якостями. Їх скоростиглість на контрольній відгодівлі склала 170±1,2 доби, що на 23-32 доби (12-16%) вище, ніж в інших сполученнях порід і типів свиней (Р>0,999). За оплатою корму, довжиною туші і масою окосту досліджувані гібриди не поступалися кращим результатам, що були отримані від тварин інших породних сполучень, а за товщиною шпику перевершували їх на 2-16%.

10. За більшістю основних ознак репродуктивності при віддаленні альтернативних класів один від одного (від ±0,2 до ±1,8?) росте і генетична відстань (DN) між їх генофондами. За багатоплідністю - від 0,01 до 0,07; за кількістю поросят у 21 добу - від 0 до 0,05; за кількістю поросят у 2 місяці збільшення генетичної відстані не спостерігалося, за масою гнізда в 2 місяці - від 0,01 до 0,13.

11. Установлено збільшення середньої гетерозиготності на особину, з просуванням праворуч по шкалі розподілів продуктивності, але в правих крайніх класах спостерігається різке зниження усього показника. У класах «-» і « » 1,8? ?ін склав 0,2372 і 0,3109 і збільшився в класах «-» і « » 0,2? ?о 0,3460 і 0,3454. За кількістю поросят у 21 добу - від 0,2584 і 0,2817 до 0,3283 і 0,3482; за кількістю поросят у 2 місяці - від 0,3100 і 0,3422 до 0,3308 і 0,3589; масою гнізда в 2 місяці - від 0,2658 і 0,2867 до 0,3234 і 0,3626 відповідно.

12.У дослідній популяції виявляється значна диференціація генеалогічних ліній за ISSR-PCR ДНК маркерами з довжиною: 495, 570, 800 та 890 пар нуклеотидів.

13. В генофонді мітохондріальної ДНК свиней селекції Дніпропетровського СГІ виявляються гаплотипи характерні для тварин пород дюрок, гемпшир, уельська та мангалиця, які не використовувались при формуванні дослідної популяції.

14. На основі розробленого алгоритму розрахунку комбінаторики батьківських гомологічних хромосом у нащадків виявлено, що значне зменшення кількості хромосом поглинальної форми при схрещуванні свиней відбувається тільки в сьомому поколінні.

Пропозиції виробництву

Міністерству аграрної політики України запровадити подальше, більш широке, розведення свиней селекції ДСГІ «у собі» без прилиття крові інших порід і типів. У той же час необхідно відстежувати і зберігати генетичні відмінності популяційних структур, отриманих унаслідок селекції з використанням традиційних і генетичних методів.

Розроблені в процесі виконання дисертаційних досліджень методи структурування генофонду тварин пропонуємо використовувати під час складання селекційних програм збереження локальних популяцій інших порід та видів.

1. Сокрут В.И., Сметанин В.Т., Безенко С.П. Генетические особенности свиней селекции Днепропетровского СХИ по группам крови // Свиноводство. - К.: Урожай, 1986. - №42. - С. 30-34. (Дисертант брав участь у теоретичному обґрунтуванні досліджень; самостійно провів виконання і аналіз експериментальної роботи, сформулював висновки).

2. Сокрут В.И., Говтвян В.А., Сметанин В.Т., Повод Н.Г. Свиньи селекции Днепропетровского СХИ и их использование в областной системе разведения // Интенсификация селекционного процесса в свиноводстве. - Персиановка, 1989. - С. 154-156. (Дисертант теоретично обґрунтовував дослідження, самостійно провів виконання та аналіз експериментальної роботи і сформулював висновки).

3. Буркат В.П., Сметанин В.Т., Хмелева Е.В., Миль - цын А.М., Олевский В.И. Комбинаторика гомологичных хромосом при скрещивании // Вісн. аграрної науки. - 1997. - №2. - С. 28-33. (Дисертант брав участь у теоретичному обґрунтуванні досліджень, самостійно формулював завдання для будування математичної моделі і генетично інтерпретував отримані результати математичних розрахунків; брав участь у їх обговоренні; самостійно сформулював висновки).

4. Сметанин В.Т., Северин В.И. Использование генетических маркеров при формировании внутрипопуляционной структуры свиней селекции Днепропетровского СХИ // Науково-техн. бюл. - Харків, 2004. - №86. - С. 123-126. (Дисертант теоретично обґрунтував, виконав дослідження та проаналізував результати роботи і сформулював висновки).

5. Сметанин В.Т. Скорость роста свиней селекции Днепропетровского СХИ на контрольном выращивании // Вісник Дніпропетровського ДАУ. - 2003. - №1. - С. 122-123.

6. Хмелева Е.В., Сметанин В.Т., Сокрут В.И. Использование новых селекционных методов для совершенстования племенных и продуктивных качеств свиней // Новые методы селекции и биотехнологии в животноводстве. - К., 1991. - Ч. II. - С. 98-99. (Дисертант самостійно теоретично обґрунтував та розробив програму досліджень; брав участь у проведенні експериментальної частини роботи, її аналізі та обговоренні; сформулював висновки).

7. Сметанин В.Т., Антонов Е.Е. Влияние уровня инбридинга на репродуктивные качества свиноматок учхоза «Самарский» ДГАУ // Вісник Дніпропетровського ДАУ. - 2001. - №2. - С. 146-148. (Дисертант самостійно теоретично обґрунтував та розробив програму досліджень; брав участь у проведенні експериментальної частини роботи, її аналізі та обговоренні; сформулював висновки).

8. Сметанин В.Т, Хмелева Е.В. Современный этап селекционной работы со свиньями селекции ДСХИ // Вісник Дніпропетровського ДАУ. - 2002. - №2. - С. 116-118. (Дисертант самостійно теоретично обґрунтував та розробив програму досліджень; брав участь у проведенні експериментальної частини роботи, її аналізі та обговоренні; сформулював висновки).

9. Сметанін В.Т., Хмельова О.В. Біномінальний розподіл тварин та його залежність від генофонду // Вісник аграрної науки. - 2003. - №11. - С. 50-51. (Дисертант самостійно теоретично обґрунтував та розробив програму досліджень; брав участь у проведенні експериментальної частини роботи, її аналізі та обговоренні; сформулював висновки).

10. Сметанин В.Т. Генетические особенности свиней в зависимости от их классной принадлежности в биноминальном ряду распределения по признакам репродуктивности // Вісник Дніпропетровського ДАУ. - 2004. - №2. - С. 128-131.

11. Сметанін В., Алєйніков В. Використання генетичних маркерів при гібридизації свиней // Тваринництво України. - 2004. - №7. - С. 9-10. (Дисертант самостійно теоретично обґрунтував та розробив програму досліджень; провів експериментальну частину роботи, її аналіз; брав участь в обговоренні результатів; сформулював висновки).

12. Сметанин В.Т., Кузьменко А.И. Генофонд многоплодных маток свиней селекции ДСХИ по микросателлитным локусам ДНК, выявленным при помощи ISSR-PCR // Вісник Полтавської державної аграрної академії. - 2004. - №4. - С. 69-71. (Дисертант самостійно теоретично обґрунтував та розробив програму досліджень; провів експериментальну частину роботи, її аналіз; брав участь в обговоренні результатів; сформулював висновки).

13. Сметанин В.Т. Локальная популяция свиней селекции Днепропетровского СХИ, ее продуктивность, структура и генетические особенности // Науково-технічний бюлетень Інституту тваринництва УААН. - Харків, 2005. - Вип. №91. - С. 86-91.

14. Сметанин В.Т. Генеалогические линии как носители генетической изменчивости популяции // Розведення і генетика тварин: Міжвідомчий темат. наук. збірник. - К.: Аграрна наука, 2005. - Вип. №38. - С. 85-90.

15. Сметанин В.Т. Линейное разведение как метод структурирования и механизм сохранения внутрипопуляционной изменчивости в породах // Розведення і генетика тварин: Міжвідомчий темат. наук. збірник. - К.: Аграрна наука, 2005. - Вип. 39. - С. 189-200.

16. Сметанін В.Т., Кузьменко А.І. Генофонд інбредних свиней селекції ДСГІ за мікросателітними локусами ДНК, виявленими за допомогою ІССР-ПЦР // Вісник Дніпропетровського університету: Біологія, екологія. - 2005. - Вип. 13, т. 1. - №3/1. - С. 255-258. (Дисертант самостійно теоретично обґрунтував та розробив програму досліджень; провів експериментальну частину роботи, її аналіз; брав участь в обговоренні результатів; сформулював висновки).

17. Карпенко В.М., Яновська О.В., Сметанін В.Т. Нові раціони годівлі свиней // Хранение и переработка зерна. - 2004. - №5 (59). - С. 45. (Дисертант брав участь в теоретичному обґрунтуванні досліджень, в обговоренні результатів та формулюванні висновків).

18. Почерняєв Ф.К., Сметанін В.Т. Аналіз локальної популяції свиней із використанням методу ПЛР-ПДРФ мітохондріальної ДНК // Науковий вісник Львівської Національної Академії ветеринарної медицини ім. С.З. Гжицького. - Львів, 2005. - Т.7 (№2), ч. 3. - С. 240-245. (Дисертант брав участь в теоретичному обґрунтуванні досліджень, у виконанні та аналізі експериментальної роботи, сформулював висновки).

19. Сметанин В.Т. Структурирование локальной популяции свиней при помощи генетических маркеров // Вісник Дніпропетровського ДАУ. - 2005. - №1. - С. 105-107.

20. Сметанин В.Т. Изменчивость и ее сохранение в локальных популяциях // Вісник Дніпропетровського ДАУ. - 2006. - №2. - С. 148-151.

21. Сметанін В.Т., Геккієв А.Д., Козловська М.В., Доценко Л.В. Використання імуногенетичних маркерів при розведенні сільськогосподарських тварин // Вісник Дніпропетровського університету: Біологія, екологія. - 2004. - Вип. 12, т. 2. - №1. - С. 144-148. (Дисертант теоретично обґрунтував дослідження; брав участь в обговоренні їх результатів; самостійно провів дослідження і аналіз результатів експериментальних та теоретичних досліджень локальної популяції свиней; сформулював висновки).

22. Сметанін В., Алейніков В. Дивергенція та її формування між генеалогічними структурами закритої популяцїї свиней // Тваринництво України. - 2006. - №11/12. - С. 14-16. (Дисертант самостійно теоретично обґрунтував та розробив програму досліджень; провів експериментальну частину роботи, її аналіз; брав участь в обговоренні результатів; сформулював висновки).

23. Сметанин В.Т. Генетическая структура свиней селекции Днепропетровского СХИ и ее использование // Тваринництво України. - 2007. - №7. - С. 24.

24. Сметанин В.Т. Скорость роста свиней «закрытой» популяции // Тваринництво України. - 2007. - №8. - С. 8-9.

25. Сметанін В.Т. Регуляція генофонду локальної популяції свиней за генетичними маркерами // Науковий вісник Львівського національного університету ветеринарної медицини та біотехнології ім. С.З. Гжицького. - Львів, 2007. - Т.9, №3 (34), ч. 3. - С. 133-136.

26. Хмельова О.В., Сметанін В.Т. Використання генетично-популяційних та імуногенетичних показників в селекціі свиней (рекомендації). - Дніпропетровськ, 2002. - 14 с. (Дисертант самостійно теоретично обґрунтував та розробив програму досліджень; брав участь у проведенні експериментальної частини роботи, її аналізі та обговоренні; сформулював висновки).

27. Сметанін В.Т. Селекційно-генетичні методи збереження локальних порід свиней (на прикладі популяції селекції Дніпропетровського СГІ): Методичні рекомендації. - Дніпропетровськ, 2007. - 14 с.

28. Сметанин В.Т. Использование генетических маркеров в сохранении внутрипопуляционной изменчивости сельскохозяйственных животных // Проблеми природокористування, сталого розвитку та техногенної безпеки реґіонів: Матеріали ІІ науково-практ. конференції. - Дніпропетровськ, 2003. - С. 151-152.

29. Козырь В.С., Барабаш В.И., Мовчан Т.В., Сметанин В.Т., Козловская М.В., Петренко В.И. Теория и практика управления селекционным процессом. - Днепропетровск, 2003. - 39 с. (Дисертант брав участь у теоретичному обґрунтуванні експериментальних та теоретичних досліджень; у формулюванні висновків; проводив експериментальні генетично-популяційні дослідження свиней локальної популяції).

30. Северин В.И., Сокрут В.И., Сметанин В.Т., Безенко С.П. О возможности повышения эффекта гибридизации свиней с помощью иммуногенетических показателей // Новые методы селекции и биотехнологии в животноводстве. - К., 1991. - Ч. II. - С. 94-95. (Дисертант брав участь у теоретичному обґрунтуванні досліджень; самостійно виконав і проаналізував експериментальну роботу, сформулював висновки).

31. Северин В.И., Сметанин В.Т., Сокрут В.И., Безенко С.П. О повышении эффекта гибридизации на основе иммуногенетических оценок свиней племенных стад в Днепропетровской области // Генетич. аспекты селекции. - К., 1992. - С. 77-82. (Дисертант брав участь у теоретичному обґрунтуванні досліджень; самостійно виконав і проаналізував експериментальну роботу, сформулював висновки).

32. Сметанин В.Т. Системный аспект сохранения генофондов // Проблеми збереження генофонду тварин. - К.: Аграрна наука, 2007. - С. 77-80.

33. Сметанин В.Т. Проблемы племенного дела в животноводстве // Сучасні проблеми тваринництва. - Дніпропетровськ, 2002. - С. 14-17.

34. Сметанин В.Т. Использование генетических показателей в селекции свиней // Шляхи розвитку тваринництва в ринкових умовах: Матер. ІІІ (XVI) науково - виробн. конф., 23 березня 2002 р. - Дніпропетровськ, 2002. - С. 17-19.

35. Сметанин В.Т. Использование генетических маркеров при гибридизации свиней // Шляхи розвитку тваринництва в ринкових умовах: Матер. IV (XVII) наук.-вироб. конф. 18 жовтня 2002 р. - Дніпропетровськ, 2002. - С. 77-78.

36. Сметанин В.Т. Исторический аспект основных генетических положений // Генетические аспекты онто- и филогенеза. - Днепропетровск, 2004. - С. 4-7.

37. V. Smetanin. Breeding of high-productive breed-type swine of Dnepropetrovsk Agrarian Universitys selection of Ukrainian meat breed. - 6 p. (буклет).

38. Высокопродуктивные, адаптированные к условиям Центральной степи Украины свиньи отечественной селекции ДСХИ одного из типов украинской мясной породы разводятся в ООО «Луговское» Солонянского района Днепропетровской области. - Дніпропетровськ. - 6 с. (буклет).

Размещено на .ru