Особливості взаємодії неалельних кандидатних генів QTL у мікропопуляціях свиней великої білої та миргородської порід - Статья

Оцінка асоціацій генів фертильності (OPNIN6, ACTN1, FSHB) з локусами периліпіну (PLIN1 і PLIN2) показала існування достовірних асоціацій у двох варіантах поєднань пар локусів у вибірці свиней великої білої породи (PLIN1-ACTN1 (р<0,01) та PLIN2-ACTN1 (р<0,01)), на відміну від популяції свиней миргородської породи, де асоціації між генами досліджуваних локусів були відсутніми. Це, у свою чергу, зумовлює невипадкове поєднання алелів генів, які повязані із селективними ознаками, тобто, до виникнення у популяції кореляцій (асоціацій) між ними. Асоціації алелів незалежних генів у популяціях можуть відображувати їх звязок із генетичними локусами, що контролюють комплекси ознак, за якими в популяції йде відбір, а також інтенсивність та напрям такого відбору [2]. Локус ACTN1 розташований на 7-й хромосомі та разом з локусами ACTN2, ACTN3, ACTN4 формують родину білків актинінів, що впливають на розвиток мязової системи свині; китайськими вченими на місцевих породах свиней показаний вплив поліморфізму 18 G>A ACTN1 на відтворювальні якості кнурів, а саме: показники якості сперми [7,10]. A>G (PLIN1) зі зниженою товщиною шпику свиней порід ландрас та велика біла, генотипу АА - зі збільшеними середньодобовими приростами тварини; особини генотипу GG характеризуються небажаною осаленістю туш при відгодівлі.Отримані нами дані свідчать, що у популяції свиней великої білої породи існують достовірні асоціації між маркерами незалежних менделівських генів (PLIN1-ACTN1 і PLIN2-ACTN1), алелі яких корелюють із селекціонованими кількісними ознаками продуктивності свиней. На жаль, жодної міжгенної асоціації для вибірки тварин миргородської породи не було виявлено. Це свідчить про проходження процесів генетичного дрейфу внаслідок аутбридингу у даній мікропопуляції, що було зазначено вище, а також обмеженою кількістю вибірки, яка була доступна для проведення молекулярно-генетичного, статистичного та популяційного аналізу. Відносно встановлених генних асоціацій для свиней великої білої породи можна передбачити існування функціонального звязку складної фізіологічної природи. Це є підтвердженням загальновідомого факту кращої якості спермопродуктивності у свиней сального і універсального напряму продуктивності, порівняно з тваринами ультрамясних порід, для яких селекція на підвищення мясних та відгодівельних якостей призводить, здебільшого, до зниження окремих параметрів фертильності, а саме: якості сперми та запліднювальної здатності.

Отримані нами дані свідчать, що у популяції свиней великої білої породи існують достовірні асоціації між маркерами незалежних менделівських генів (PLIN1-ACTN1 і PLIN2-ACTN1), алелі яких корелюють із селекціонованими кількісними ознаками продуктивності свиней. На жаль, жодної міжгенної асоціації для вибірки тварин миргородської породи не було виявлено. Це свідчить про проходження процесів генетичного дрейфу внаслідок аутбридингу у даній мікропопуляції, що було зазначено вище, а також обмеженою кількістю вибірки, яка була доступна для проведення молекулярно-генетичного, статистичного та популяційного аналізу.

Відносно встановлених генних асоціацій для свиней великої білої породи можна передбачити існування функціонального звязку складної фізіологічної природи. Згідно з отриманими даними (табл.1), переважаюча

15 кількість тварин бажаного ACTN1 генотипу мала високу концентрацію PLIN1-G, PLIN2-C алелів, що впливають на швидку осаленість туш. Це є підтвердженням загальновідомого факту кращої якості спермопродуктивності у свиней сального і універсального напряму продуктивності, порівняно з тваринами ультрамясних порід, для яких селекція на підвищення мясних та відгодівельних якостей призводить, здебільшого, до зниження окремих параметрів фертильності, а саме: якості сперми та запліднювальної здатності. Встановлення таких небажаних плейотропних ефектів неалельних локусів PLIN1-ACTN1 може знижувати ефект селекції за одночасного добору тварин із підвищеними відгодівельними та репродуктивними якостями. Задачею селекціонера буде також необхідність порушення небажаних міжгенних асоціацій. У цьому аспекті кращого ефекту від використання маркерної селекції за PLIN генотипами можна очікувати у стаді свиней миргородської породи, проте дане припущення потребує додаткових генетико-статистичних досліджень на розширеній вибірці тварин.

Необхідно зазначити, що наявність асоціації PLIN1-ACTN1 може бути повязана із впливом обох генів на інтенсивність росту свиней - перший з них контролює жировий обмін, а другий входить до каскаду генів-актинінів, що обумовлюють ріст мязової тканини. Таким чином, характер виявлених міжгенних взаємодій можна пояснити наявністю полімерії неалельних генів PLIN1-ACTN1 та плейотропних ефектів саме для ACTN1 локусу, оскільки він впливає одночасно на показники відгодівельних і репродуктивних якостей.

Варто зазначити, що асоціації досліджуваних генетичних маркерів поліморфних систем, очевидно, повинні бути представлені і в інших популяціях свиней, що підлягають інтенсивному тиску відбору. Вони є важливою характеристикою популяцій, що відображують невипадковість процесів комбінації алельних варіантів незалежних генів при формуванні морфотипу, що адекватно відповідає умовам відбору. Існування у популяції асоціацій маркерів менделівських генів може також вказувати на зчеплення маркерних генів із генетичними локусами, що детермінують формування комплексу кількісних ознак, за якими проводиться добір.

1. Взаимодействие полиморфных систем семиреченской породы / И. Г. Горелов, С. В. Никитин, Г. В. Орлова [и др.]. // Генетика животных. - 2000. - № 5. - С. 688-692.

2. Ассоциации генетических маркеров в двух родственных породах свиней / С. П. Князев, С. В. Никитин, И. Г. Горелов [и др.] // Генетика животных. - 1999. - № 5. - С. 674-680.

3. Vogeli P. Genfrequenzen wiehtiger polymorpher systeme des veredelten Landschweines bei indexselektion in positive und negative riehtung / Vogeli P., Gerwig C., Schneebeh H. - Schweiz. Landw. Menatshefte. - 1982. - Vol. 60. -

Р. 234-240.

4. Jorgensen P. F. Polymorphic systems in blood. Associations with porcine halothane sensitivity and meat quality / P. F. Jorgensen. - Acta Agr. Scand. - 1979. - Vol. 21. - Р. 389-395.

16

5. Fries R. Genkartierung bei landwirtschaftlichen nutztieren: gegenwartiger stand, eigene undersuchungen und anwendungsmoglichkeiten / Fries R., Dolf G., Stranzinger G. - Schweiz. Landw. Monatshefte. - 1982. - Vol. 60. - Р. 205-221.

6. Тихонов В. И. Использование генофонда европейских среднеазиатских кабанов для изучения связи систем E групп крови с продуктивностью и его хромосомная локализация / Тихонов В. И., Бобович В. Е., Солодуха K. В. // Морфология и генетика гибридных свиней. - 1992. - С. 17-23.

7. Балацький В. М. Асоціації генів у популяції свиней великої білої породи англійської селекції / В. М. Балацький, Т. В. Овсяник, С. М. Корінний // Свинарство. - Полтава, 2008. - № 56. - С. 41-45.

8. Cailu L. Candidate gene analysis for loci affecting sperm quality and fertility of boar: dr. agricultural sci. diss. / Cailu Lin. - Bonn, 2005. - 216 p.

9. Rohrer G. A. Mapping the в subunit of follicle stimulating hormone (FSHB) in the porcine genome / G. A. Rohrer, L. J. Alexander, C. W. Beattie // Mammalian genome. - 1994. - № 5. - Р. 315-317.

10. Cheri M. Hampton. Novel structures for б-actinin: F-actin interactions and their implications for actin-membrane attachment and tension sensing in the cytoskeleton / Cheri M. Hampton, Dianne W. Taylor, Kenneth A. Taylor. - NIH Public Access. J Mol Biol. - 2008. - № 368. - Р. 92-104.

11. Vykoukalova Z. Porcine perilipin (PLIN) gene: Structure, polymorphism and association study in Large White pigs / Vykoukalova Z., Knoll1 A., Иеріса S. - Czech J. Anim. Sci. - 2009. - № 54. - Р. 359-364.

12. Корінний С. М. Шерсть тварин, як зручний обєкт виділення ДНК для аналізу за допомогою ПЛР / С. М. Корінний, К. Ф. Почерняєв, В. М. Балацький // Ветеринарна біотехнологія. - 2005. - № 7. - С. 80-83.

13. Плохинский Н. А. Руководство по биометрии для зоотехников / Н. А. Плохинский. - М. : Колос, 1969. - 255 c.

14. Лакин Г. Ф. Биометрия / Г. Ф. Лакин. - М. : Высшая школа, 1990. - 352 с.

Проведено генотипирование свиней по локусам OPNIN6, ACTN1, FSHВ, PLIN1 и PLIN2, показан высокий уровень полиморфности всех использованных маркерных систем. Оценка ассоциаций генов фертильности (OPNIN6, ACTN1, FSHВ) с локусами перилипина (PLIN1 и PLIN2) показала существование достоверных ассоциаций в двух вариантах сочетаний пар локусов в выборке свиней крупной белой породы (PLIN1-ACTN1 (р <0,01) и PLIN2-ACTN1 (р <0,01)) в отличие от популяции свиней миргородской породы, где ассоциации между генами исследуемых локусов отсутствовали.

Гены-кандидаты, локусы количественных признаков, плейотропия, популяция, перилипин, актинины, остеопонтин, бета-субъединица фоликулостимулирующего гормона, миргородская порода свиней, крупная белая порода свиней.

It has been carried out the pig genotyping for loci OPNIN6, ACTN1, FSHВ, PLIN1 and PLIN2. It was showed showed a high level of polymorphism of all used marker systems. Evaluation of associations fertility genes (OPNIN6, ACTN1, FSHВ) according to perilipin loci (PLIN1 and PLIN2) showed the existence of significant associations in two variants of combinations of pairs of loci in a sample of Large White breed of pigs (PLIN1-ACTN1 ( p < 0.01) and 17

PLIN2-ACTN1 (p <0.01 )) in contrast to the population of Myrgorod breed of pigs, where the association between the genes of studied loci were absent.

Candidate genes, quantitative trait loci, pleiotropy, population, perilipin, actinins, osteopontin, beta-subunit of follicle-stimulating hormone, myrgorod pig breed, large white pig breed.