Проведення популяційно-генетичного аналізу типів свиней великої білої породи УВБ-1, УВБ-2 та ВБ англійської селекції. Типування за імуногенетичними маркерами і локусами мікросателітної ДНК. Оцінка інформативності молекулярних маркерів різних класів.
При низкой оригинальности работы "Популяційно-генетична характеристика великої білої породи свиней за різними типами молекулярно-генетичних маркерів", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК УКРАЇНИ ПОПУЛЯЦІЙНО-ГЕНЕТИЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ВЕЛИКОЇ БІЛОЇ ПОРОДИ СВИНЕЙ ЗА РІЗНИМИ ТИПАМИ МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧНИХ МАРКЕРІВ Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук Подоба Борис Євгенович, Інститут розведення і генетики тварин НААН, головний науковий співробітник лабораторії генетичних ресурсів тварин кандидат сільськогосподарських наук Шельов Андрій Володимирович, Українська лабораторія якості і безпеки продукції АПК Національного університету біоресурсів і природокористування України, старший науковий співробітник відділу молекулярно-діагностичних досліджень З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту розведення і генетики тварин НААН.Велика біла порода характеризується складною генеалогічною структурою, яка потребує вивчення на популяційно-генетичному рівні шляхом визначення генетичних взаємин між окремими складовими її структури, рівню генетичної диференціації (внутрішньопородному, внутрішньопопуляційному та міжпопуляційному рівнях). Мета роботи - провести популяційно-генетичний аналіз типів свиней великої білої породи УВБ-1, УВБ-2 та ВБ англійської селекції на основі типування тварин за імуногенетичними маркерами і локусами мікросателітної ДНК для визначення генетичної диференціації породи та оцінки інформативності молекулярних маркерів різних класів в популяційних дослідженнях. дослідити популяційно-генетичну структуру типів великої білої породи УВБ-1, УВБ-2 та ВБА провідних племінних підприємств за локусами мікросателітної ДНК; порівняти популяційно-генетичні характеристики внутрішньопородних типів великої білої породи вітчизняної та англійської селекції за різними типами генетичних маркерів; Вперше в Україні розроблено організаційно-технологічні засади типування свиней за локусами мікросателітної ДНК в мультиплексній полімеразній ланцюговій реакції (ПЛР) для оцінки генетичної диференціації внутрішньопородних типів у великій білій породі свиней.В результаті аналізу імуногенетичної структури популяцій ВБА та внутрішньопородних типів великої білої породи УВБ-1 і УВБ-2 було виявлено достовірні відмінності частот алелів між популяціями за Н, К, E та L системами груп крові (табл.1), що є відображенням їх генетичних особливостей При цьому зберігається загальний імуногенетичний профіль великої білої породи. Кластерний аналіз різних типів великої білої породи, який базується на генетичних дистанціях свідчить, що популяції тварин великої білої породи утворюють спільну групу, а популяція миргородських свиней - окрему гілку (аутгрупу). Отже, популяції свиней внутрішньопородних типів УВБ-1, УВБ-2 і ВБА є відселекціонованими групами тварин, які мають своєрідний генофонд, відмінний від миргородської породи, що підтверджується результатами імуногенетичного типування та кластерного аналізу. за даними імуногенетичного аналізу Тип УВБ-2, має більше спільних рис з ВБА ніж з типом УВБ-1, що може бути наслідком використання свиней великої білої породи англійського походження для поліпшення відгодівельних якостей типу УВБ-2. Вона становила в популяції УВБ-1 - 6,2 алеля, УВБ-2 - 6 алелів та ВБА - 6,4 алеля на локус. Достовірні відхилення фактичного розподілу генотипів від очікуваного за Гарді-Вайнбергом серед досліджених популяцій не було відмічено лише за локусом SW240 для тварин ВБА та УВБ-2, за локусом SW857 для УВБ-1 та за локусом S0005 для тварин УВБ-2.Вперше в Україні розроблено організаційно-технологічні засади типування свиней за локусами мікросателітної ДНК в мультиплексній ПЛР для оцінки генетичної диференціації внутрішньопородних типів у великій білій породі свиней. Доведено можливість використання локусів мікросателітної ДНК для генетичної диференціації внутрішньопородних типів у великій білій породі УВБ-1 і УВБ-2, оцінено генетичну структуру популяцій свиней цих типів та ВБА з використанням імуногенетичних та ДНК-маркерів. Оптимізовано техніку типування тварин за локусами мікросателітної ДНК: за аналізом баз даних відібрано пять МКС-локусів придатних в певній комбінації для одночасного (мультиплексного) аналізу, умови ампліфікації та електрофоретичного розділення продуктів ампліфікації. Використання в якості генетичних маркерів мікросателітних локусів забезпечує у порівнянні з імуногенетичними маркерами більший рівень ефективності при аналізі генетичної структури окремих популяцій та генеалогічних груп у великій білій породі свиней. Внутрішньопородні типи великої білої породи УВБ1, УВБ2 та ВБА мають різну генетичну структуру, як за локусами груп крові, так і за локусами мікросателітної ДНК.
Вывод
Імуногенетична характеристика свиней великої білої породи. В результаті аналізу імуногенетичної структури популяцій ВБА та внутрішньопородних типів великої білої породи УВБ-1 і УВБ-2 було виявлено достовірні відмінності частот алелів між популяціями за Н, К, E та L системами груп крові (табл.1), що є відображенням їх генетичних особливостей При цьому зберігається загальний імуногенетичний профіль великої білої породи. На імуногенетичну структуру внутрішньопородного типу УВБ-2 наклало відбиток прилиття крові генотипів свиней великої білої естонської та шведської селекції на різних етапах його створення (М.Д. Березовський та ін. 2004).
Частоти алелів груп крові в популяціях великої білої породи свиней
Система груп крові Алель Генотипи
УВБ-1 УВБ-2 ВБА n = 52 n = 100 n = 59
H Ho 0,548 ***/* 0,922 ***/а 0,783 */а Ha 0,303 *** 0,073*** 0,159
Hb 0,150 *** 0,005*** 0,058
K Ko 0,474 0,387 * 0,599
Kd 0,029 ***/а 0,245*** 0,153а L Lai 0,125 ** 0,010 **/а 0,085 а Laki 0,135 * 0,295 * 0,203
E Eedg 0,385 0,330 * 0,475 *
Примітка: *, **,. *** p<0,05, p<0,01, p<0,001, відповідно, а - p<0,05, критерій Фішера
Рівень гетерозиготності є однією з найважливіших генетичних характеристик популяції, за якою можна визначати рівень генетичної консолідованості, генетичної варіабельності стада та ступінь селекційного тиску. За фактичним та очікуваним рівнями гетерозиготності достовірних відмінностей між досліджуваними популяціями великої білої породи, нами не виявлено. Гетерозиготність популяцій тварин великої білої породи за 9 системами імуногенетичних маркерів знаходились в межах від 0,312 у тварин ВБА до 0,347 - УВБ-2. Гетерозиготність внутрішньопородного типу УВБ-1 мала проміжне значення 0,337. Достовірних відмінностей між фактичною та очікуваною гетерозиготністю не виявлено.
У тварин типу УВБ-1 спостерігалось порушення рівноваги від врівноваженої за Гарді-Вайнбергом за G, E (p < 0,05), та B системою (p < 0,01) в популяції ВБА - за системами груп крові - G, D і E (p < 0,01) та L (p < 0,05), в УВБ-2 за B, E, G, L (p < 0,001) та D локусом (p < 0,01). Такі достовірні відмінності в розподілах генотипів пояснюються адаптаціями тварин до умов утримання, а також селекційним тиском, при відборі морфотипів характерних для УВБ-1, УВБ-2 та ВБА.
Генетичні дистанції між різними типами великої білої породи, ВБА та миргородською породою племзаводу ім. Декабристів, яку було залучено для коректної побудови дендрограми в якості аутгрупи, обчислювали за алгоритмами Нея та Роджерса (табл. 2).
2. Генетичні дистанції між популяціями великої білої породи за групами крові
Популяція 1 2 3 4
1 ВБА ***** 0,010 0,009 0,055
2 УВБ-1 0,098 ***** 0,021 0,045
3 УВБ-2 0,095 0,126 ***** 0,049
4 Миргородська 0,197 0,182 0,186 *****
Примітка: вище діагоналі дистанції - за Неєм (Nei 1978), нижче діагоналі дистанції - за Роджерсом (Wright, 1978)
Кластерний аналіз різних типів великої білої породи, який базується на генетичних дистанціях свідчить, що популяції тварин великої білої породи утворюють спільну групу, а популяція миргородських свиней - окрему гілку (аутгрупу). Популяція внутрішньопородного типу УВБ-2 розташувалася в одному підкластері з ВБА. На нашу думку, ці популяції можуть мати подібні частоти алелів, тому що обидві групи тварин селекціонувалися за відгодівельними та мясними якостями, проти УВБ-1, де переважаюча селекція була спрямована на покращення репродуктивних якостей.
Отже, популяції свиней внутрішньопородних типів УВБ-1, УВБ-2 і ВБА є відселекціонованими групами тварин, які мають своєрідний генофонд, відмінний від миргородської породи, що підтверджується результатами імуногенетичного типування та кластерного аналізу. за даними імуногенетичного аналізу Тип УВБ-2, має більше спільних рис з ВБА ніж з типом УВБ-1, що може бути наслідком використання свиней великої білої породи англійського походження для поліпшення відгодівельних якостей типу УВБ-2.
Оптимізація техніки типування за локусами мікросателітної ДНК. Типування тварин за мікросателітними локусами геному передбачає ПЛР-ампліфікацію відповідних фрагментів ДНК та їх електрофоретичний аналіз із визначенням розмірів ампліфікованих фрагментів. Ці етапи роботи потребували певної оптимізації.
Перш за все було проведено аналіз баз даних мікросателітних локусів свині, за результатами якого відібрано пять МКС-локусів: S0005, S0155, S0101, SW857 та SW240, придатних в певній комбінації для одночасного (мультиплексного) аналізу за умовами ампліфікації та електрофоретичного розділення ампліфікатів. Оптимізовано умови проведення полімеразної ланцюгової реакції: температуру ренатурації праймерів, концентрацію олігонуклеотидних праймерів, Taq-полімерази, іонів магнію та умови електрофоретичного розділення одержаних в мультиплексній ПЛР фрагментів. Досліджено різні способи фарбування гелів срібленням та бромистим етидієм, в залежності від комбінацій праймерів та інтенсивності ампліфікації.
Оптимізовану нами техніку типування було задіяно для популяційно-генетичних досліджень стад свиней великої білої породи. Типування здійснювалось за допомогою триплексу (S0101, SW857 та SW240) і диплексу (S0005, S0155) (рис. 2).
Генетичний аналіз популяцій свиней великої білої породи за мікросателітними маркерами. За результатами типування визначили середню кількість алелів на локус. Вона становила в популяції УВБ-1 - 6,2 алеля, УВБ-2 - 6 алелів та ВБА - 6,4 алеля на локус. Середня ефективна кількість алелів за пятьма локусами дорівнювала для УВБ-1 - 4,675, УВБ-2 - 3,794 та ВБА - 3,410. Ці дані свідчать про те, що поліморфні системи МКС локусів залежно від досліджуваної популяції тварин мають неоднакову інформативність, яка характеризується різною середньою кількістю алелів та кількістю ефективних алелів. Наші дані не розходяться з результатами досліджень L. Putnova (2003), та C. Chevalet (2000) щодо ВБ породи європейської селекції.
Встановлено достовірні відмінності за частотами ряду алелів досліджуваних локусів мікросателітної ДНК (табл. 3). Наявність таких відмінностей вказує на можливість диференціації різних внутрішньопородних типів УВБ-1, УВБ-2 та ВБА на основі типування за МКС локусами.
Щодо значення фактичної гетерозиготності за різними МКС локусами, то вона знаходилась в межах від 0,150 до 0,675 на відміну від очікуваних рівнів гетерозиготності, які варіювали від 0,633 до 0,817.
Рівень середньої фактичної гетерозиготності за всіма досліджуваними локусами в трьох популяціях виявився практично однаковим від 0,435 до 0,460, тоді як значення очікуваної гетерозиготності, варіювали в межах (0,695 - 0,783), на відміну від імуногенетичних маркерів, де така ситуація не спостерігалась - рівні фактичної та очікуваної гетерозиготності різнились несуттєво. В усіх популяціях виявлено дефіцит гетерозигот, що може бути результатом помірного інбридингу, наслідком якого є збільшення частки гомозиготних генотипів.
3. Генетична структура досліджуваних популяцій за частотами алелів мікросателітних локусів
МКС-локус Алель № Досліджені популяції
УВБ-1 n = 40 УВБ-2 n = 40 ВБА n = 40
S0005 5 0,125*/b 0,013 * 0,000 b
8 0,088 **/b 0,000 ** 0,000 b
S0155 3 0,100 0,238 ** 0,025 **
4 0,200 ** 0,075 0,013**
SW857 3 0,238 0,413 ** 0,125 **
SW240 2 0,338 ***/c 0,000 *** 0,025 c
3 0,250 ** 0,113 0,025 **
4 0,213 **/b 0,013 ** 0,013 b
5 0,088 *** 0,213 b 0,525 ***/b
6 0,000 ***/c 0,300 *** 0,188 c
7 0,038 **/a 0,263 ** 0,188 a Примітка: *, **, *** p<0,05, p<0,01, p<0,001, відповідно, a, b, c p<0,05, p<0,01, p<0,001, відповідно, критерій Фішера
Виявлено достовірні відмінності показників фактичної гетерозиготності за певним локусом між популяціями тварин. Так, за локусом S0005 достовірно відрізнялись популяції ВБА та УВБ-1 (p < 0,05). Відмінність фактичної гетерозиготності за локусом S0155 зафіксовано між популяціями ВБА та УВБ-2 (p < 0,05). Популяція тварин УВБ-2 за фактичною гетерозиготністю локусу S0101 достовірно відрізнялась від популяції ВБА та від популяції УВБ-1. За рівнем гетерозиготності мікросателітного локусу SW857 достовірні відмінності виявлено між внутрішньопородними типами УВБ-2 і ВБА та УВБ-2 і УВБ-1, (p < 0,01). За локусом SW240 достовірні відмінності відмічені між внутрішньопородними типами УВБ-1 та УВБ-2.
Достовірні відмінності між фактичним та очікуваним рівнями гетерозиготності та дефіцит гетерозигот за окремими локусами вказують на відбір в процесі селекційної роботи саме гомозиготних тварин, що є особливо актуальним в замкнених популяціях.
Проаналізовано розподіл генотипів в досліджених популяціях. Достовірні відхилення фактичного розподілу генотипів від очікуваного за Гарді-Вайнбергом серед досліджених популяцій не було відмічено лише за локусом SW240 для тварин ВБА та УВБ-2, за локусом SW857 для УВБ-1 та за локусом S0005 для тварин УВБ-2. Проте, в популяції ВБА відмічено достовірні відхилення (p < 0,001) за локусами S0105, S0101, SW857 та за локусом S0005 (p < 0,01). У вибірці УВБ-1 відмічено достовірні відхилення (p < 0,001) за локусами S0105, S0101, SW240, та S0005 (p < 0,01). Відхилення від стану рівноваги в розподілі генотипів популяції УВБ-2 було статистично достовірним за локусами S0105 та SW857 (p < 0,001) та S0101 (p < 0,05). В більшості випадків, відхилення фактичного розподілу генотипів від очікуваного відбувалось в бік збільшення гомозигот, що вказує на існування помірного інбридингу.
Ще одним важливим популяційно-генетичним параметром є генетична дистанція між групами тварин. Розраховані генетичні дистанції за Неєм між досліджуваними групами тварин. Максимальне значення дистанції спостерігали між популяціями ВБА та УВБ-1 - 0,356. Дещо меншою виявилась генетична дистанція між популяціями УВБ-1 та УВБ-2 - 0,304. Мінімальним значенням дистанції характеризувалися популяції ВБА і УВБ-2 - 0,161. Найбільша дистанція за Неєм виявилась між тваринами УВБ-1 та ВБА, цей факт, є підтвердженням результатів селекції цих популяцій свиней за різними напрямками продуктивності.
Кластерний аналіз популяцій тварин великої білої породи англійської та української селекції на основі генетичних дистанцій Нея, представлено на рис. 3.
Для коректної побудови дендрограми залучено ще чотири популяції тварин - європейської дикої свині, шведського ландрасу, бельгійського пєтрену та великої білої породи голландської селекції. Дані алельних частот були люб’язно надані учасником європейської групи з вивчення біорізноманітності свиней С. Chevalet (INRA, France). Як видно з дендрограми, популяції великої білої породи, як української, так і європейської селекції, створюють один кластер, що може свідчити про спільність їхнього походження.
Рис. 3. Кластерний аналіз українських та європейських популяцій свиней
Таким чином, типування стад свиней за локусами мікросателітної ДНК дозволяє виявити певні особливості, характерні як для породи, так і для окремих популяцій зокрема.
Популяційно-генетичний аналіз родин внутрішньопородних типів УВБ-1 та УВБ-2 на основі імуногенетичного типування. Популяція тварин УВБ-1 в нашій виборці представлена чотирма родинами: Беатриси, Волшебниці, Тайги та Герані. В розподілі частот алелів імуногенетичних систем було виявлено достовірні відмінності (табл. 4.)
4. Частоти алелів груп крові в родинах внутрішньопородного типу УВБ-1
L Laki 0,100 0,192 * 0,214 а 0,000 */а Е Eaef 0,000 * 0,038 0,071 0,222 *
Примітка: *, р< 0,05, а - р< 0,05, критерій Фішера
Популяція тварин внутрішньопородного типу УВБ-2 представлена пятьма родинами, а саме, - Беатриси, Чорної Птички, Тайги, Реклами та Фортуни.
Частоти алелів родин внутрішньопородного типу УВБ-2, що достовірно різнилися представлені в таблиці 5.
5. Алелофонд родин типу УВБ-2 за системами імуногенетичних маркерів
Система груп крові Алель Частоти алелів в досліджених родинах
Беатриси Ч. Птички Тайги Реклами Фортуни n = 9 n = 10 n = 58 n = 7 n = 9
H H0 1,000 */а 0,800 0,862 b 1,000 c 0,667 */а/b/c
Hb 0,000 * 0,200 0,138 * 0,000 0,222
K K0 0,111 0,100 * 0,190 а 0,571 */а 0,444
Ka 0,500 * 0,300 0,147 * 0,143 0,167
E Eedf 0,278 * 0,050 0,155 а 0,143 0,000 */а Eaef 0,056 0,050 0,060 * 0,071 0,389 *
Примітка: * - р< 0,05, а, b, c - р< 0,05 між різними родинами, критерій Фішера.
Виявлено значно більшу кількість достовірних відмінностей за частотою алелів між родинами внутрішньопородних типів УВБ-1 та УВБ-2. Особливо значимими виявились відмінності за системою Н груп крові (табл. 6).
6. Відмінності родин різних типів за алелями H системи групи крові
Система груп крові Алель Частоти алелів в досліджених родинах тип УВБ-1 тип УВБ-2
Н Н0 Беатриси 0,581 ** Беатриси 1,000
Волшебниці 0,561 **
Тайги 0,566 **
Волшебниці 0,561 ** Реклами 1,000
Тайги 0,566 **
Ha Беатриси 0,269 Тайги 0,000 **
Волшебниці 0,269 Тайги 0,000 **
Тайги 0,327 Беатриси 0,000 **
Чорна птички 0,000 **
Тайги 0,000 ***
Hb Герані 0,000 Тайги 0,138 *
Примітка: **,. *** - р < 0,01, р < 0,001, відповідно, критерій Фішера.
В розподілі генотипів між очікуваними та фактичними достовірна різниця була виявлена тільки в родині Тайги типу УВБ-2 за системами L, B, D за першим порогом та Е системи за третім порогом достовірності. В усіх випадках зміщення рівноваги відбувалось в бік збільшення гомозиготності.
Наведені дані дають нам змогу стверджувати, що в процесі селекційної роботи сформувався алелофонд, характерний для окремих родин в різних внутрішньопородних типах свиней великої білої породи української селекції.
Розраховано генетичні дистанції між родинами типів УВБ-1 та УВБ-2. Для цього використовували два алгоритми - Нея та Роджерса. Слід відмітити, що з шести значень генетичних дистанцій Нея чотири виявились нульовими. Також нульовими виявились чотири дистанції між родинами типу УВБ-2. І навіть між родинами Герані типу УВБ-1 та Фортуни УВБ-2. Ці дані можуть вказувати на непридатність методу Нея для визначення генетичних дистанцій за групами крові між генеалогічними родинами породи.
Для визначення дистанцій на внутрішньопородному рівні, а також на рівні родин доцільніше використовувати дистанцію Роджерса. Середнє значення генетичних дистанцій Роджерса між родинами внутрішньопородного типу УВБ-1 знаходилось на рівні 0,127, між родинами УВБ-2 - 0,137. Між родинами типів УВБ-1 і УВБ-2 середнє значення генетичних дистанцій Роджерса було дещо вищим - 0,172, що може свідчити про відмінності родин УВБ-1 та УВБ-2, які виникли внаслідок переважаючої селекції за різними напрямами продуктивності.
Популяційно-генетичний аналіз родин внутрішньопородних типів УВБ-1 та УВБ-2 з використанням мікросателітних маркерів. В ході досліджень виявлено різну кількість фактичних та ефективних алелів, мікросателітних локусів в родинах двох внутрішньопородних типів УВБ-1 і УВБ-2. Даний факт можна пояснити різними заходами, які мали місце в господарствах при створенні генеалогічних груп та подальшій селекційній роботі з ними (закріпленнях, відборі, підборі) при переважаючій селекції за материнськими та батьківськими якостями.
Достовірні відмінності за частотами алелів мікросателітних локусів, які було знайдено між родинами всередині типів УВБ-1 (табл. 7) та УВБ-2 (табл. 8), можуть свідчити про різнорідність родин зазначених типів, та можливість використання даних щодо маркерних алелів в селекційній роботі (паспортизація родин).
7. Генетична структура досліджуваних родин типу УВБ-1 за частотами алелів мікросателітних локусів
Локус Алель № Частоти алелів в досліджених родинах
Беатриси Волшебниці Тайги Герані
S0101 2 0,231 * 0,115 0,143 0,000 *
5 0,308 * 0,038 0,000 * 0,286
Примітка: * - р < 0,05, критерій Фішера
Виявлено достовірні відмінності частот алелів мікросателітних локусів між родинами двох внутрішньопородних типів УВБ1 і УВБ-2 за всіма локусами мікросателітної ДНК (табл. 9).
8. Генетична структура досліджуваних родин типу УВБ-2 за частотами алелів мікросателітних локусів
Локус Алель № Частоти алелів в досліджених родинах
Тайги Ч.птички Беатриси Фортуни Реклами
S0155 1 0,000 ** 0,143 0,600 ** 0,200 0,100
2 0,639 ** 0,429 а 0,200 0,600 b 0,000 **/а/b
S0101 4 0,333 * 0,000 * 0,200 0,100 0,100
SW240 4 0,306 */a 0,357 0,000 * 0,000 a 0,100
8 0,000 * 0,071 0,400* 0,000 0,000
Примітка: *, ** р < 0,05, р < 0,01, відповідно а - р < 0,05, b - р < 0,01, критерій Фішера
Фактичний розподіл генотипів у вибірці достовірно відрізнявся від очікуваного в родині Волшебниці (УВБ-1) за локусами S0005 (p < 0,05), S0155 (p < 0,001), Тайги УВБ-1 за локусами S0155 і SW240 (p < 0,001), S0101 (p < 0,01), Беатриси за локусом S0101 (p < 0,01).
Серед родин внутрішньопородного типу УВБ-2 достовірні відхилення за розподілом генотипів було відмічено в родині Тайги за локусами S0155 (p < 0,001), S0101 та SW857 (p < 0,01).
При аналізі вищенаведених результатів виявлено наступні закономірності. По-перше, за локусом S0155 у більшості родин внутрішньопородних типів УВБ-1 та УВБ-2 спостерігається достовірне відхилення в розподілі генотипів, що може свідчити про відбір тварин за певними ознаками продуктивності, які контролюються генами, фізично зчепленими з мікросателітним локусом S0155, або асоційовані з ним за принципом міжлокусної асоціації. По-друге, всі достовірні відхилення, йдуть в напрямку переважного відбору гомозиготних тварин, що також може свідчити про певний селекційний тиск в даних внутрішньопородних типах та родинах тварин.
9. Відмінності родин різних типів за частотою алелів мікросателітних локусів
Локус Алель № Частоти алелів в досліджених родиниах тип УВБ-1 тип УВБ-2
S0155 1 Волшебниці 0,269 ** Тайги 0,000 **
2 Волшебниці 0,154 ** Тайги 0,639 **
S0101 4 Тайги 0,577 ** Ч. птички 0,000 **
SW857 5 Герані 0,000 ** Беатриси 0,700 **
SW240 3 Герані 0,571 ** Ч. птички 0,000 **
7 Волшебниці 0,000 ** Реклами 0,500 **
Примітка: ** - р < 0,01, критерій Фішера
Абсолютний рівень фактичної гетерозиготності (1,000) в родинах двох типів зафіксовано в родині Фортуни (УВБ-2) за локусом S0101 та Реклами за локусом S0005. Дещо меншим значення було у родини Беатриси (УВБ-1) за локусом S0005 - 0,857 та у родин Беатриси і Реклами (УВБ-2) за локусом S0101 (0,800). Рівні фактичної гетерозиготності родин Беатриси (УВБ-1) за локусом S0101 та Беатриси і Фортуни (УВБ-2) за локусом S0155 дорівнювали 0,000. Останнє, пояснюється опосередкованим залученням алелів цих локусів у селекційний процес та відбором переважно гомозиготних тварин.
При аналізі фактичної і очікуваної гетерозиготності достовірна різниця в родинах Волшебниці (p < 0,01) і Тайги (p < 0,05) спостерігалась за локусом S0155, що може свідчити про опосередковане залучення локусу S0155 в селекційний процес.
За фактичною гетерозиготністю статистично достовірно різнилися родини УВБ-1 Волшебниці і Беатриси за локусом S0155 (p < 0,05) та Беатриси і Волшебниці та Беатриси і Тайги за локусом S0101 (p < 0,01)
Серед генеалогічних структур типу УВБ-2 зафіксовані достовірні відмінності між рівнем фактичної і очікуваної гетерозиготності. Це мало місце в родинах Тайги, Беатриси і Фортуни за локусом S0155 (p < 0,05) та Тайги за локусом S0101 (p < 0,01). Достовірні відмінності рівнів гетерозиготності за локусом S0155 в родинах обох типів великої білої породи, що селекціонуються за різними напрямками продуктивності, можуть бути результатом звязку даного локусу з якимись із важливих генів, що мають вплив на життєдіяльність всього організму, незалежно від напрямку селекційної роботи.
Між родинами внутрішньопородних типів УВБ-1 і УВБ-2, найменша генетична дистанція виявилася між родинами Тайги та Фортуни типу УВБ-2.
Аналіз генетичних дистанцій між родинами різних внутрішньопородних типів за імуногенетичними та ДНК маркерами свідчать про доцільність використання методу Нея для розрахунку генетичних дистанцій за мікросателітними локусами внутрішньопородних структур (типів та родин) завдяки високій інформативності даного типу молекулярно-генетичних маркерів.
Генеалогія відносин за імуногенетичним та ДНК-маркерами вказує на те, що родини внутрішньопородних типів УВБ-1 і УВБ-2 чітко розділились на два окремих кластера. Це свідчить про проходження процесу дивергенції даних популяцій тварин з чого витікає, що дані типи є відселекціонованими популяціями, які можна диференціювати із залученням різних типів молекулярно-генетичних маркерів.
Популяційно-генетичний аналіз ліній свиней великої білої породи з використанням імуногенетичних маркерів. Внутрішньопородні типи великої білої породи в нашому дослідженні були представлені наступними лініями: Свата, Драчуна, Лафета, Кінга (УВБ-1) та Тоомаса, Славутича, Драчуна, Давида, Громкого, Вілгаса (УВБ-2).
За частотою алелів систем груп крові вірогідних відмінностей між лініям всередині типів УВБ-1 та УВБ-2 нами не виявлено.
При порівнянні ліній, різних типів УВБ-1 і УВБ-2 найбільш достовірні різниці за частотами алелів відмічено за К і Е системами груп крові (табл. 10).
За дистанцією Роджерса мінімальні значення 0,084 спостерігалися між лініями Вілгаса УВБ-2 та Громкого УВБ-2, а також Тоомаса і Славутича (обидві лінії типу УВБ-2). Максимальне значення 0,200 даної дистанції зафіксовано між лініями Кінга УВБ-1 та Громкого УВБ-2. При аналізі генетичних дистанцій Нея між лініями типів УВБ-1 і УВБ-2 найменше середнє значення дистанції Нея було відмічено між лініями внутрішньопородного типу УВБ-1 (0,003), дещо більше - між лініями УВБ-2 (0,008) та між лініями УВБ-1 і УВБ-2 середнє значення дорівнювало 0,038. Також нами відмічено чотири пари ліній типу УВБ-1 та пять пар ліній УВБ-2, дистанція між якими дорівнювала 0,000.
10. Відмінності ліній різних типів за частотою алелів груп крові
Система Алель Частоти алелів в досліджених лініях тип УВБ-1 тип УВБ-2
K Ka Свата 0,237 ** Драчуна 0,000**
Драчуна 0,350** Драчуна 0,000 **
Kd Драчуна 0,000** Драчуна 0,300 **
Е Eedf Свата 0,237** Тоомаса 0,000 **
Примітка: **, р < 0,01, критерій Фішера
Ці результати підтверджують висновок що до недоцільності використання дистанції Нея для дослідженнях генеалогічних структур за імуногенетичними маркерами.
Щодо дистанцій Роджерса, то середні значення були наступними: між лініями УВБ-1 - 0,123, між лініями УВБ-2 - 0,122 і між лініями УВБ-1 та УВБ-2 - 0,165. Це може свідчити про певну генетичну диференціацію ліній як між внутрішньопородними типами, так і всередині типів.
Філогенетичні взаємини за імуногенетичними маркерами між лініями внутрішньопородних типів УВБ-1, УВБ-2 представлено на рис. 4.
Максимальна дистанція між лініями всередині внутрішньопородного типу УВБ-2, в більшості випадків, набагато перевищує значення дистанцій між лініями різних внутрішньопородних типів великої білої породи. Даний факт можна пояснити гетерогенністю однієї з ліній, у створенні якої брали участь тварини, що належать до генетично віддалених популяцій великої білої породи, тоді як інші лінії могли створюватись на близькоспорідненій основі.
Рис. 4. Диференціація ліній великої білої породи за імуногенетичними маркерами
Ми спостерігаємо чітке розділення за кластерами ліній двох внутрішньопородних типів свиней УВБ-1 та УВБ-2. Один кластер утворили лінії типу УВБ-1, другий - лінії УВБ-2. Це свідчить про те, що внутрішньопородні типи великої білої породи свиней зазнали процесу дивергенції внаслідок селекційної роботи за різними напрямками продуктивності, що наклало свій відбиток на генетичну структуру популяцій, яку ми оцінювали за допомогою імуногенетичного та ДНК маркірування.
Виходячи з результатів проведеного аналізу, можемо констатувати факт утворення в процесі селекційної роботи з породою алелофондів, характерних для ліній різних внутрішньопородних типів.
Популяційно-генетичний аналіз ліній свиней великої білої породи з використанням маркерів мікросателітної ДНК. При аналізі алельного складу ліній внутрішньопородного типу УВБ-1 за мікросателітною ДНК виявлено різну кількість алелів та ефективних алелів, у різних ліній тварин внутрішньопородних типів УВБ-1 та УВБ-2. З вищезазначеного можна зробити висновок що до наявності суттєвих відмінностей між представниками ліній в межах типу. Це створює передумови для використання цієї інформації при створенні селекційних планів, плануванні оптимальних схем поєднання для генетичної консолідації ліній. Вважаємо, що слід постійно проводити генетичний моніторинг стад, з подальшим застосуванням одержаних даних в селекційній роботі. Аналіз внутрішньопородного типу УВБ-1 за частотою алелів мікросателітних локусів виявив достовірні відмінності між лініями (табл. 11).
11. Генетична структура ліній типу УВБ-1 за частотою алелів мікросателітних маркерів
Локус Алель № Частоти алелів в досліджених лініях
Лафета Свата Драчуна Кінга
S0005 4 0,214 * 0,000 * 0,111 0,071
S0155 2 0,571 * 0,206 0,278 0,071 *
6 0,000 0,176 0,222 * 0,214
S0101 5 0,071 0,265 * 0,000 * 0,214
SW240 5 0,214 * 0,059 0,111 0,000 *
Примітка: * - р< 0,05, критерій Фішера
Також достовірні відмінності за частотою алелів мікросателітних локусів було виявлено в лініях внутрішньопородного типу УВБ-2 (табл. 12).
12. Генетична структура ліній типу УВБ-2 за частотою алелів мікросателітних маркерів
Примітка: * - р< 0,05, а, b та с - р< 0,05, р< 0,01, р< 0,001, відповідно, критерій Фішера
Як за імуногенетичними маркерами, так і за локусами мікросателітної ДНК, значно більшу кількість достовірних відмінностей за частотою алелів виявлено між лініями різних внутрішньопородних типів (табл. 13).
13. Відмінності ліній різних типів за частотою алелів мікросателітних маркерів
Система Алель № Частоти алелів в досліджених лініях тип УВБ-1 тип УВБ-2
S0155 2 Драчуна 0,278 ** Вілгаса 1,000
Свата 0,206 ***
Кінга 0,071 ***
3 Драчуна 0,000 Давіда 0,600 **
SW240 3 Драчуна 0,389 ** Славутича 0,000
Примітка: **,. *** - р< 0,01 та р< 0,001 відповідно, критерій Фішера
Це підтверджує виказану раніше думку, що в процесі селекційної роботи за різними напрямками продуктивності в популяціях тварин відбуваються певні зміни щодо алельного складу як системи груп крові, так і локусів мікросателітної ДНК.
Максимальне значення дистанції Нея відмічено між лініями Лафета типу УВБ-1 та Громкого УВБ-2.
Генетичні звязки, ліній різних внутрішньопородних типів великої білої породи за локусами мікросателітної ДНК вказують на чітку диференціацію внутрішньопородних типів УВБ-1 та УВБ-2. При порівнянні цих результатів з даними кластерного аналізу одержаного на основі імуногенетичного типування можемо зазначити, що неспівпадіння окремих гілок дендрограми, швидше за все, викликано різною природою маркерів, залучених для нашого дослідження.
Таким чином імунологічний та МКС-аналіз демонструє генетичну відмінність типів УВБ-1 та УВБ-2, що створює передумови для використання міжтипових поєднань на внутрішньопородній основі з метою одержання гетерозисного ефекту у молодняка за відгодівельними та мясними якостями.
Оптимізація техніки типування тварин за локусами мікросателітної ДНК для визначення походження поросят. Для визначення походження поросят, які народилися після ембріотрансплантації, було використано метод ідентифікації, який ґрунтується на типуванні тварин за мікросателітними локусами.
Обрано три МКС-локуси з високим рівнем інформативності: SSTNFB, S0097 та SW857.
На початковому етапі визначалася інформативність мікросателітного локусу шляхом генотипування донорів і реципієнтів кожного гнізда. Якщо за мікросателітним локусом алелі генотипів пар донорів та реципієнтів співпадали, то подальші дослідження за даною системою не проводили. Найбільш інформативними виявились системи SSTNFB і S0097. За результатами ДНК-типування встановлювали або виключали трансплантаційне походження кожного з поросят. Трансплантатами вважали тих, у яких зафіксовано алелі, успадковані лише від батьків-донорів. Поросят, які за генотипом могли належати тільки реципієнтам, відносили до їх власного приплоду.
Молекулярно-генетичним аналізом 7 пар реципієнтів, 9 пар донорів пересаджуваних ембріонів та 62 поросят було визначено походження у 93,5% (58 із 62 голів) досліджених поросят. Із них 25 виявилися сингенними донорам пересаджених ембріонів і, одночасно, алогенними реципієнтам, що стало підставою віднести їх до трансплантатів. 33 поросяти із змішаних приплодів могли бути лише потомством реципієнтів. Не було встановлено походження 6,5% (4 із 62 голів) поросят; з них 3 голови із гнізда №830, для яких мікросателітні системи S0097, SSTNFB та SW857 виявилися неінформативними через співпадіння алелів мікросателітних локусів, як донорів так і реципієнтів.
Таким чином, нами розвинуто і оптимізовано техніку типування тварин за локусами мікросателітної ДНК для встановлення походження поросят. Мікросателітні локуси доцільно використовувати для підтвердження походження поросят, що народилися в результаті ембріотрансплантації, та для підтвердження походження племінних тварин.Вперше в Україні розроблено організаційно-технологічні засади типування свиней за локусами мікросателітної ДНК в мультиплексній ПЛР для оцінки генетичної диференціації внутрішньопородних типів у великій білій породі свиней. Оцінено генетичну структуру популяцій тварин типів УВБ-1, УВБ-2 та ВБА з використанням молекулярно-генетичних маркерів різних типів (імуногенетичних та ДНК-маркерів).
Доведено можливість використання локусів мікросателітної ДНК для генетичної диференціації внутрішньопородних типів у великій білій породі УВБ-1 і УВБ-2, оцінено генетичну структуру популяцій свиней цих типів та ВБА з використанням імуногенетичних та ДНК-маркерів.
Оптимізовано техніку типування тварин за локусами мікросателітної ДНК: за аналізом баз даних відібрано пять МКС-локусів придатних в певній комбінації для одночасного (мультиплексного) аналізу, умови ампліфікації та електрофоретичного розділення продуктів ампліфікації. Оптимізовано умови проведення мультиплексної полімеразної ланцюгової реакції та умови електрофоретичного розділення одержаних фрагментів.
Використання в якості генетичних маркерів мікросателітних локусів забезпечує у порівнянні з імуногенетичними маркерами більший рівень ефективності при аналізі генетичної структури окремих популяцій та генеалогічних груп у великій білій породі свиней. Зокрема абсолютне значення генетичних дистанцій Нея за пятьма локусами мікросателітної ДНК коливалось від 0,161 між ВБА та УВБ-2 до 0,356 між ВБА та УВБ-1, на відміну від девяти систем імуногенетичних маркерів де дистанція Нея знаходилась в межах від 0,009 між ВБА та УВБ-2 до 0,021 між ВБА та УВБ-1.
Внутрішньопородні типи великої білої породи УВБ1, УВБ2 та ВБА мають різну генетичну структуру, як за локусами груп крові, так і за локусами мікросателітної ДНК. Так, спостерігалася статистично достовірна різниця між типами УВБ1, УВБ2 та ВБА за частотами алелів груп крові. Достовірною вона була за системами H, K, L та E. За частотами алелів мікросателітних локусів ДНК достовірна різниця між популяціями УВБ1, УВБ2 та ВБА спостерігалася за всіма дослідженими мікросателітними локусами.
Середня фактична гетерозиготність у всіх досліджених популяціях, як основний показник генетичної мінливості, визначений за 9 генетичними системами груп крові та 5 локусами мікросателітної ДНК була приблизно однаковою і нижчою за середню очікувану гетерозиготність. Останнє вказує на певний селекційний тиск, який сприяє відбору переважно гомозиготних тварин. В цілому показники середньої гетерозиготності знаходились в межах від 0,312 (ВБА) до 0,347 (УВБ-2). Вищій рівень середньої гетерозиготності за мікросателітними локусами ДНК, від 0,435 в популяції УВБ-1 до 0,460 в УВБ-2 повязаний з вищим рівнем поліморфізму досліджених ДНК-локусів. Що до рівня гетерозиготності мікросателітних локусів ДНК нами виявлено достовірні відмінності між фактичною та очікуваною. Таким чином, показники середньої гетерозиготності свідчать про високий рівень генетичної консолідації досліджених стад свиней великої білої породи.
У тварин типу УВБ-1 виявлено відхилення в розподілі генотипів від очікуваного за Гарді-Вайнбергом у бік збільшення гомозигот за G(р<0,05), E(р<0,05) та B(р<0,01) системами груп крові. У тварин великої білої породи англійської селекції подібний факт встановлено для чотирьох системам груп крові - G(р<0,01), D(р<0,01), E (р<0,01), та L (р<0,05), а для свиней УВБ-2 для пяти, а саме B(р<0,001), E(р<0,001), G(р<0,001), L (р<0,001) та D (р<0,01) системою груп крові. Особливу увагу привертає достовірне відхилення від рівноваги в трьох популяціях за генотипами G і E систем, які повязані з репродуктивними і мясними якостями свиней.
Розроблено метод мультиплексної ПЛР для встановлення походження поросят, які народились в результаті ембріотрансплантації. Молекулярно-генетичним аналізом 7 пар реципієнтів, 9 пар донорів пересаджуваних ембріонів та 62 поросят було визначено походження у 93,5% (58 із 62) досліджених поросят. З них 25 виявилися сингенними донорам пересаджених ембріонів і, одночасно, галогенними реципієнтам, що стало підставою для віднесення їх до трансплантатів. свиня білий порода селекція
Пропозиції виробництву
1. Проводити оцінку ефективності селекційних заходів та їх впливу на генетичну структуру за допомогою як імуногенетичних так і ДНК маркерів, для контролю і прискорення селекційного процесу.
2. Для отримання внутрішньопородного гетерозису при поєднанні внутрішньопородних типів УВБ-1 і УВБ-2 необхідно проводити оцінку генетичних дистанцій за результатами молекулярно-генетичного маркірування, як імуногенетичними так і ДНК-маркерами або їх комплексом.
3. Застосовувати локуси мікросателітної ДНК в якості генетичних маркерів для встановлення походження поросят, як найбільш інформативні.
Список литературы
1. Коринный С.Н. Генетическая изменчивость популяции, оцененная с использованием маркеров разного класса / С.Н. Коринный, В.Н. Балацкий // Наукові праці Полтавської державної аграрної академії Т. 1(20): Сільськогосподарські науки Полтава 2002. - С. 109-110. (Дисертантом проведено імуногенетичне типування, мікросателітний аналіз, обчислено одержані результати та сформульовані висновки).
2. Корінний С.М. Використання ДНК-типування свиней за мікросателітними локусами в дослідженнях з ембріотрансплантації / С.М. Корінний // Науковий вісник Львівської національної академії ветеринарної медицини ім. С.З.Гжицького. Львів 2004. Т.6(№2) Ч.4. - С.46-51.
3. Корінний С.М. Імуногенетична характеристика різних генотипів великої білої породи свиней в Україні / С.М. Корінний // Науковий вісник Львівської національної академії ветеринарної медицини ім. С.З.Гжицького. Львів 2004. Т.6(№3) Ч.4. - С. 60-66.
4. 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. - C.80-82. (Дисертантом проведено лабораторну роботу, підготовлено розділ матеріали і методи та сформульовано висновки).
5. Корінний С.М. Популяційно-генетична характеристика великої білої породи свиней за мікросателітними маркерами / С.М. Корінний // Науковий вісник Львівського національного університету ветеринарної медицини та біотехнологій ім. С.З.Гжицького. Львів 2008. Т.10(№3) Ч.3. - С. 58-64.
6. Корінний С.М. Генетична структура великої білої породи свиней за результатами генотипування по локусах мікросателітної ДНК / С.М. Корінний, В.М. Балацький // Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування України/ Редкол.: Д.О. Мельничук (відп. ред.) та ін. - К., 2009. - Вип.138. - С.336-344. (Дисертантом проведено типування тварин за мікросателітними локусами, сформульовано висновки та підготовлено статтю).
7. Корінний С.М. Порівняння популяційної структури ліній внутрішньопородних типів УВБ-1 і УВБ-2 за імуногенетичними та ДНК-маркерами / С.М. Корінний // «Вісник аграрної науки Причорноморя» Миколаївського державного аграрного університету. Редкол.: В.С. Шебанін (гол. ред.) та ін. - Миколаїв, 2010. - Вип. 2 (53). - 2010. - С. 250-262.
Корінний С.М. Популяційно-генетична характеристика великої білої породи свиней за різними типами молекулярно-генетичних маркерів. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.15 - генетика. Інститут розведення і генетики тварин НААН, с. Чубинське, 2011.
Дисертація присвячена вивченню популяційно-генетичних характеристик внутрішньопородних типів великої білої породи української селекції (УВБ-1, УВБ-2) і великої білої породи англійської селекції (ВБА) за імуногенетичними маркерами та локусами мікросателітної ДНК. Проведено порівняльний аналіз трьох популяцій УВБ-1, УВБ-2 та ВБА, що утримуються в провідних племінних господарствах з розведення великої білої породи свиней. Також проведено порівняльний аналіз популяційно-генетичних параметрів родин і ліній внутрішньопородних типів УВБ-1 і УВБ-2 за двома типами молекулярно-генетичних маркерів. Основними популяційно-генетичними параметрами, залученими для порівняння були: частоти алелів імуногенетичних та мікросателітних ДНК-маркерів, рівні гетерозиготності фактичної та очікуваної, відхилення в розподілі генотипів від очікуваного, генетичні дистанції розраховані за алгоритмами Нея для імуногенетичних маркерів і локусів мікросателітної ДНК та Роджерса для імуногенетичних маркерів. На основі генетичних дистанцій побудовані дендрограми філогенетичних взаємовідносин за методом UPGMA. Встановлені статистично достовірні відмінності частот алелів за обома типами молекулярно-генетичних маркерів.
Виявлено достовірні відмінності рівнів фактичної і очікуваної гетерозиготності за локусами мікросателітної ДНК. В ході досліджень вперше розроблені організаційно-технологічні принципи використання локусів мікросателітної ДНК в мультиплексній полімеразній ланцюговій реакції для оцінки генетичної диференціації внутрішньопородних типів у великій білій породі свиней.
Проведені дослідження дають можливість охарактеризувати популяції свиней великої білої породи - внутрішньопородних типів УВБ-1, УВБ-2 та англійської селекції на сучасному етапі їхнього становлення.
Коринный С.Н. Популяционно-генетическая характеристика крупной белой породы свиней по разным типам молекулярно-генетических маркеров. - Рукопись.
Диссертация на соискание научной степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 03.00.15 - генетика. Институт разведения и генетики животных НААН, с. Чубинское, 2011.
Диссертация посвящена изучению популяционно-генетических характеристик внутрипородных типов крупной белой породы украинской селекции (УКБ-1, УКБ-2) и крупной белой породы английской селекции (КБА) по иммуногенетическим маркерам и локусам микросателлитной ДНК. Проведен сравнительный анализ трех популяций УКБ-1, УКБ-2 и КБА, которые разводятся в ведущих племенных хозяйствах по разведению крупной белой породы свиней. Также проведен сравнительный анализ популяционно-генетических параметров семейств и линий внутрипородных типов УКБ-1 и УКБ-2 по двум типам молекулярно-генетических маркеров. Основными популяционно-генетическими параметрами, которые использовались для сравнения, были: частоты аллелей иммуногенетических и микросателлитных маркеров, уровни наблюдаемой и ожидаемой гетерозиготности, достоверность отклонения в распределении генотипов в сравнении с ожидаемым распределением по Харди-Вайнбергу. Генетические дистанции рассчитанные по алгоритмам Нея для двух типов маркеров и Роджерса для иммуногенетических маркеров. На основании генетических дистанций были построены дендрограммы взаимоотношений по методу UPGMA. Установлены статистически достоверные отличия частот аллелей по двум типам молекулярно-генетических маркеров. Обнаружены достоверные отличия уровней наблюдаемой и ожидаемой гетерозиготности по локусам микросателлитной ДНК. В ходе исследований впервые разработаны организационно-технологические принципы использования локусов микросателлитной ДНК в мультиплексной полимеразной цепной реакции для оценки генетической дифференциации внутрипородных типов в крупной белой породе свиней. Проведенные исследования дают возможность охарактеризовать популяции свиней крупной белой породы - внутрипородных типов УКБ-1, УКБ-2 и КБА на современном этапе их становления.
S.N. Korinniy. Population Genetic Characteristics of Large White Pigs on Different Types of Molecular Genetic Markers. - Manuscript.
Dissertation for the Candidates degree in agriculture on speciality 03.00.15 - Genetics. The NASA Breeding and Genetics of animals Institute, v. Chubinske, 2011.
The dissertation work presents the results obtained by means of population - genetic analyzing the intrabreed types of Ukrainian selection large White pigs (ULW-1, ULW-2) and the English selection large White pigs (LWE) using two types of molecular genetic markers, both immunogenetic and microsatellite. The technology of microsatellite loci analysis in the multiplex polymerase chain reaction was improved. The comparative study of the ULW-1, ULW-2 and LWE pigs was executed at the leading pedigree farms specialized in large White pigs breeding. The comparative analysis of the intrabreed types ULW-1 and ULW-2 families and lines population genetic parameters was also conducted. The basic population genetic parameters used for comparison were the following: immunogenetic and microsatellite markers allelic frequencies, levels of the observed and the expected heterozygosity, deviations in genotype distribution in comparison with the expected one. Genetic distances were calculated on Neis’ algorithms for immunogenetic and microsatellite markers and on Rogers’ algorithms for immunogenetics markers. On the genetic distances basis dendrograms of phylogenetic relations were built by the UPGMA method.
The reliable differences on allelic frequencies of immunogenetic markers were detected between the animal populations on H, K, E and L blood group systems. The above fact demonstrates genetic features peculiar for each animal population. Analyzing the result of herd typing on five microsatellite DNA loci also revealed the reliable allelic frequencies differences on all the five loci, thus demonstrating the fact of certain allelic funds formation, peculiar for the Ukrainian Selections intrabreed types as well as for LWE for the period of separate direct selection.
The average actual heterozygosity on immunogenetic and DNA markers was lower than the expected one in all the studied populations. It may be the result of the selection pressure, which helps to homozygous animals selection. The mean heterozygosity indices demonstrate the high level of genetic consolidation in pig herds belonging to the leading pedigree farms of Ukraine specialized in Large White Pigs breeding.
Statistically reliable differences were observed in ULW-1, ULW-2 and LWE populations in genotype distribution comparing to the expected one on blood groups and microsatellite markers. The ULW-1 type animals demonstrated deviations on G (p < 0.05), E (p < 0.05) and B (p < 0.01) blood groups systems.
These indices made for the LWE animals: G (p < 0.01), D (p < 0.01), E (p < 0.01) and L (p < 0.05), and for the ULW-2 pigs - B (p < 0.001), E (p < 0.001), G (p < 0.001), L (p < 0.001) and D (p < 0.01) systems. On microsatellite loci so reliable deviations were observed in LWE
(p < 0.001) on S0105, S0101, SW857 and S0005 loci (p < 0.01). In the random group of ULW-1 pigs the reliable deviations were observed (p < 0.001) on S0105, S0101, SW240 and S0005 loci (p < 0.01). The deviations in the ULW-2 population demonstrate a reliable difference in the genotypes distribution in comparison with the theoretically expected deviations (according to Hardi-Weinberg) in S0155 and SW857 (p < 0.001) and in S0101 loci (p < 0.05). In the most cases the genotypes distribution deviations from the expected one showed the tendency of homozygotes increase, which is peculiar for the closed animal populations or herds undergoing selection pressure.
Genealogical relations demonstrate the similarity of the received dendrograms on immunogenetic and microsatellite DNA markers. The intrabreed types of both home and English Large White pigs selection are located in the common sub-cluster, thus testifying to their common origin and to the presence of similar allelic fund on the both types of markers. The relationship inside the types on genealogical lines and families displays their distinct division on types, thus testifying to the process of genetic differentiation, which took place in these populations.
Thus, in the course of studies the organizational technological principles of using microsatellite DNA loci in the multiplex polymerase chain reaction were first developed for estimation of genetic differentiation in the Large White pigs’ intrabreed types. The conducted studies permit the genetic characterizing of Large White pigs - the intrabreed types ULW-1, ULW-2 and LWE for the present period of their becoming.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
