Молекулярно-генетические исследования влияния гена LEPR на откормочные и мясные показатели продуктивности свиней породы Дюрок

Введение. Свиноводство является одной из наиболее важных отраслей животноводства, позволяющее обеспечивать население незаменимым мясным сырьем. Согласно нынешней обстановке в стране и постановке задач прави- тельства и президента РФ вопрос наращивания собственного внутреннего продуктивного рынка и развития племенного поголовья является основной целью отрасли свиноводства.

В племенном свиноводстве России и мировых стран активно ведутся работы с применением геномной селекции. Технологии современной геномной селекции достаточно широко изучены и продолжают перспективно изучаться во всем мире [1–5]. Благодаря этому они дают огромный потенциал для проведения расшифровки генотипов животных на ранних этапах развития [6], отбор лучших животных с наиболее выгодными качествами для экономического развития предприятия и получение высокопродуктивного стада племенных свиней с лучшими племенными качествами [7].

В целях создания конкурентоспособной продукции на комплексе ЗАО «Племзавод “Юбилейный”» Тюменской области профессором Н.В. Михайловым была разработана научно обоснованная система гибридизации, отвечающая требованиям, предъявляемым производителем и переработчиком продукции. Учеными ДонГАУ на протяжении почти десяти лет проводятся генетические исследования на свиньях данного свинокомплекса с целью улучшения продуктивного стада и закрепления результата направленной селекции на генетическом уровне [1, 2, 8–10].

Нами был изучен ген DB , в настоящее время известный, как ген рецептора лептина ( LEPR ). Лептин – гормон жировой ткани, он секретируется в основном адипоцитами белой жировой ткани. Он участвует в нормализации веса тела, регулируя при этом массу жировой ткани. Также ген лептина оказывает влияние на пищевое поведение, воздействуя на аппетит и увеличивая энергетический обмен, благодаря чему происходит использование жиров и расходование энергии. С помощью центральной нервной системы лептин осуществляет регулирование липидного обмена. В нормальном состоянии лептин оказывает подавляющее действие на аппетит и помогает снизить массу тела. При голодании происходит снижение уровня лептина в крови, при переедании – повышение [11].

Ген рецептора лептина ( LEPR ) является одним из наиболее весомых генов-кандидатов для определения откормочных и мясных качеств. У свиней он локализован на шестой хромосоме в пределах q33–35 в четвертом интроне [12, 13].

Полиморфизм анализируемого HpaII сайта рестрикции гена лептина приводит к образованию двух аллелей: A (2000 н.п) и В (1450- и 550 н.п.). Словакский ученый A. Kováčik c соавто- рами опубликовали данные своих исследований по гену LEPR на двухпородных гибридах (крупная белая × ландрас) [3, 4]. Они отметили взаимосвязь генотипа BB с высоким выходом постного мяса и низким показателем толщины шпика по данному гену в сравнении с генотипами AB и AA.

Цель исследования – изучить влияние гена рецептора лептина ( LEPR ) на мясные и откормочные качества свиней породы дюрок для дальнейшего использования.

Задачи: определить частоты генотипов по гену-маркеру рецептора лептина; выявить аллельные варианты гена LEPR и их связь с откормочными и мясными качествами свиней; изучить роль гена-маркера в качестве критерия оценки продуктивных качеств свиней породы дюрок данного гена в совершенствовании стада по заявленным продуктивным качествам.

Объекты и методы. Исследование проводилось в одном из ведущих селекционных центров России СЦ «Лозовое» ЗАО «Племзавод “Юбилейный”». Объектом исследования выступали 55 животных: 45 ♀ и 10 ♂ породы дюрок.

Исследуемый участок гена LEPR размером 2000 нуклеотидных пар амплифицировали с помощью специфичных праймеров. Полиморфизм гена рецептора лептина определяли при помощи эндонуклеазы рестрикции HpaII.

После осуществления молекулярно-генетического анализа по гену лептина проводили определение наличия и частоты аллелей и генотипов по гену LEPR . Обработку статистических данных проводили по стандартным методикам с использованием программного обеспечения MS Excel и STATISTICA 6.0.

Экспериментальные генетические исследования свиней породы дюрок были проведены в лаборатории Молекулярной генетики ЮФУ и в лаборатории молекулярной диагностики и биотехнологии сельскохозяйственных животных в ФГБОУ ВО ДГАУ.

Результаты и их обсуждение. По итогам проведенного исследования по ДНК-генотипированию по гену LEPR были установлены генотипы для каждого исследуемого животного. Связь гена LEPR с откормочными и мясными качествами: скороспелостью, толщиной шпика, длиной туловища и среднесуточным приростом – осуществлялась по результатам контрольного выращивания свиней до 100 кг.

В исследуемой выборке животных у свинок были определены три генотипа гена LEPR – AA, AB и BB, что можно увидеть на рисунке 1. Отмечено, что у свинок и хрячков частота аллеля B была выше частоты аллеля A, она составила 0,73 и 0,27 у свинок и 0,71 и 0,29 у хрячков, соответственно.

LEPR

А      В           АА    АВ    ВВ

Рис. 1. Частота аллелей и генотипов гена LEPR/HpaII свинок породы дюрок

У свинок частота генотипа BB составила 53,8 %; генотипа AB – 38,5; AA – 7,7 % (см. рис. 1), в то время как у хрячков установлено наличие двух генотипов – АВ с частотой 58,8 % и ВВ с час- тотой 41,2 %. Генотип AA в исследуемой выборке отсутствовал (рис. 2). Согласно вышеизложенному, у свинок породы дюрок наиболее распространен генотип ВВ, у хрячков – генотип AB.

LEPR

А      В                   АВ     ВВ

Рис. 2. Частота аллелей и генотипов гена LEPR/HpaII хрячков породы дюрок

Согласно данным исследований, проводимых по аналогии зарубежными исследователями Óvilo C. et all (2002 г.) [4], у гибридов свиней (иберийская х ландрас) испанской селекции обнаружена низкая частота аллеля А – 0,08 и также отмечалось отсутствие генотипа АА . Ученый Словении A. Kováčik с соавторами (2009 г.) [3] у двухпородных гибридов (крупная белая × ланд-рас) отмечают в своих работах наибольшую частоту аллеля B – 0,71 в сравнении с аллелем

A – 0,29. В результате сравнительного анализа, проведенного нами и иностранными учеными, отмечено, что генотип AA имеет низкую наследуемость у всех исследуемых свиней различных пород.

По итогам анализа продуктивности по откормочным и мясным показателям у свинок породы дюрок по гену лептина наилучший результат взаимосвязи со скороспелостью, толщиной шпика, длиной туловища и среднесуточным приростом отмечен с генотипом AВ. Так, согласно полученным результатам по продуктивности (табл. 1), свинки с генотипом AВ имели низкий показатель толщины шпика и скороспе-

лости и больший показатель длины туловища и среднесуточного прироста. К таким результатам стремятся все производители мраморного мяса.

Таблица 1

Откормочные и мясные качества свинок породы дюрок различных генотипов гена LEPR

Генотип	Скороспелость, дней	Толщина шпика, мм	Длина туловища, см	Среднесуточный прирост, г
AA (n = 3)	170	16	112	695
AB (n = 18)	158,8±6,38*	12,4±1,75**	116,4±1,81**	875,4±68,60*
BB (n = 24)	162,6±3,71	14,9±1,06	117±1,07	787,4±43,59

Примечание: Р > 0,95, *Р > 0,99, **Р > 0,999.

Свинки с генотипом AB показывают лучшие показатели откормочных и мясных качеств по сравнению с генотипами AA и BB по скороспелости – на 11 и 4 дня, толщине шпика – на 3,6 и 2,5 мм, длине туловища – на 4,4 и 0,6 см и среднесуточному приросту – на 180,4 и 88 г соответственно.

По итогам определения связи показателей продуктивности хрячков породы дюрок с генотипами гена лептина достоверного влияния на скороспелость, толщину шпика, длину туловища и среднесуточный прирост выявлено не было (табл. 2). Однако стоит отметить, что хрячки с генотипом BB по сравнению с генотипом АВ обладают высокими показателями длины туловища и среднесуточного прироста, что также описано в работе испанского ученого C. Óvilo с соавторами (2002 г.) [4] на двухпородных гибридах (иберийская × ландрас).

Таблица 2

Откормочные и мясные качества хрячков породы дюрок различных генотипов гена LEPR

Генотип	Скороспелость, дней	Толщина шпика, мм	Длина туловища, см	Среднесуточный прирост, г
AA (n = 0)	–	–	–	–
AB (n = 6)	151,7±2,91	12,3±0,47	116,4±1,08	815,5±39,23
BB (n = 4)	151,9±2,53	12,6±0,71	117±0,95	850,4±25,50

Заключение. По итогам экспериментальных исследований у хрячков породы дюрок установлен желательный генотип ВВ по гену лептина, выявлена его взаимосвязь с лучшими показателями длины туловища (117 см) и среднесуточного прироста (850 г). У свинок в качестве желательного установлен генотип АВ , который связан с лучшими показателями скороспелости (158,8 дней, Р > 0,99), толщины шпика (12,4 мм, Р > 0,999), длины туловища (116,4 см, Р > 0,999) и среднесуточного прироста (875,4 г, Р > 0,99).