Полиморфизм генов ESR , H - FABP , MC 4 R у свиноматок чистопородной крупной белой породы

По мнению А.Р. Каграманова [2] работа по изучению генов, их маркирование и взаимосвязи с хозяйственно-полезными признаками позволяет улучшать популяции, породы, вести целенаправленное наследование признаков и совершенствовать селекционный процесс, опираясь на генодиагностику. Более детальное изучение и внедрение генетики к традиционным методам отбора животных позволит ускорить селекционный процесс в свиноводстве.

Благодаря большой роли, которую играют репродуктивные признаки в эффективности свиноводства, многие исследования сфокусированы на изучении генов, влияющих на эти характеристики. В качестве маркера плодовитости свиней рассматривается следующий ген, который признан геном-кандидатом, влияющим на размер гнезда, это ген эстрогенового рецептора – ESR [4].

Потребители и перерабатывающая промышленность нуждаются в улучшении качества мяса. Это требует от селекционеров использования новых методов генетической селекции, направленных на усовершенствование продуктивных признаков. Данные, полученные из литературных источников, показывают потенциальную значимость генов белка, связывающего жирные кислоты (H-FABP) и меланокортинного рецептора 4 (MC4R) в качестве маркеров мясной и откормочной продуктивности [1].

Использование полиморфизма H-FABR гена для маркер-вспомогательной селекции позволяет увеличить содержание внутримышечного жира без влияния на толщину сала [3].

У млекопитающих, несущих мутацию в гене МС4R наблюдается чрезмерное потребление корма (гиперфагия). Именно поэтому животные, имеющие мутацию в гене МС4R , характеризуются высокими приростами [6].

С учетом вышеизложенного считаем, что исследования, касающиеся полиморфизма у свиноматок генов ESR, H-FABP, MC4R , связанных с хозяйственно-полезными признаками являются актуальными и представляют научный интерес.

Материал и методика исследований. Исследования проводились на 100 основных свиноматках чистопородной крупной белой породы в подсобном хозяйстве «Новая Тура» Зеленодольского района Республики Татарстан.

Для проведения ДНК-диагностики по генам ESR, H-FABP, MC4R у животных были отобраны пробы крови. Полученную кровь у животных вносили в пробирки с 100 мМ ЭДТА до конечной концентрации 10 мМ. ДНК из крови выделяли комбинированным щелочным способом.

Генотипирование свиноматок по генам ESR, H-FABP, MC4R проводили методом ПЦР-ПДРФ. ПЦР проводили на программируемом термоциклере «Терцик» (Россия) в объеме 20 мкл, содержащей буфер (60 мМ трис-HCl (рН 8,5), 1,5 мМ MgCl 2 , 25 мМ KCl, 10 мМ меркаптоэталол; 0,1 мМ тритон Х-100), 0,125-0,25 мМ dNTP, 1 ед. Taq ДНК полимеразы, праймеры: по 0,5 мкМ (ESR-F и ESR-R), (H-FABP-F и H-FABP-R), (MC4R-F и MC4R-R) и 1 мкл ДНК-пробы.

Для амплификации фрагментов генов ESR,  H-FABP,  MC4R использовали следующие праймеры:

ESR-F: 5/-CCCTCTATGACCTGCTGCTG-3/,

ESR-R: 5/-TCAGATTGTGGTGGGGAAGTTC-3/ [7];

H-FABP-F: 5/-ATTGCTTCGGTGTGTTTGAG-3/,

H-FABP-R: 5/-TCAGGAATGGGAGTTATTGG-3/ [8];

MC4R-F: 5/-TACCCTGACCATCTTGATTG-3/,

MC4R-R: 5/-ATAGCAACAGATGATCTCTTTG-3/ (C.L. Li, Y.C. Pan, H. Meng, 2006)

Амплификаты генов ESR, H-FABP, MC4R расщепляли эндонуклеазами: ESR – Ama87I , H-FABP – HaeIII , MC4R – TagI .

Для визуализации фрагментов ДНК пробы вносили в лунки 2,0-3,0% агарозного геля с содержанием этидия бромида (0,5 мкг/мл) и проводили горизонтальный электрофорез при 15 В/см в течение 40 мин в 1×ТВЕ буфере. После электрофореза гель просматривали в УФ-трансиллюминаторе при длине волны 310 нм. Идентификацию генотипов определяли по количественным и качественным признакам.

Частоту встречаемости генотипов ESR, H-FABP, MC4R по формуле:

p = n/N , где р – частота определения генотипа, n – количество особей, имеющих определенный генотип, N – число особей.

Частоту отдельных аллелей генов ESR, H-FABP, MC4R определяли по формуле: Р X = (2nXX+nXY) : 2N и q Y = (2nYY+nXY) : 2N , где P X – частота аллеля X , q Y – частота аллеля Y , N – общее число аллелей.

По закону Харди-Вайнберга (В.Л. Петухов, А.И. Жигачёв, Г.А. Назарова, 1985) рассчитывали ожидаемую частоту генотипов в исследуемой популяции.

Результаты собственных исследований. После проведения ДНК-диагностики свиноматок по локусу гена ESR получены следующие результаты, что из 100 свиноматок 23 (23%) свиноматки имели гомозиготный генотип ММ , 47 (47,0%) – гетерозиготный генотип MW и 30 (30,0%) свиноматок – гомозиготный WW . Частота аллеля М достигла 0,465, аллеля W – 0,535 (табл. 1).

1. Частота встречаемости генотипов и аллелей гена ESR у свиней

Хозяйство		n	Частота генотипов						Частота аллелей		χ2
			WW		WM		MM
			n	%	n	n	%	n	W	M
«Новая Тура»	Н	100	30	30,0	47	47,0	23	23,0	0,535	0,465	0,21
	О		29	29,0	50	50,0	21	21,0

Н – наблюдаемое распределение генотипов, О – ожидаемое распределение генотипов .

Анализ свиноматок по локусу гена H-FABP показал следующие, что 31 (31,0%) свиноматка имела генотип АА , 57 (57,0%) – генотип АВ и 12 (12,0%) свиноматок – генотип ВВ . Частота аллеля А составила 0,595, аллеля В – 0,405 (табл. 2).

2. Частота встречаемости генотипов и аллелей гена H-FABP у свиней

Хозяйство		n	Частота генотипов						Частота аллелей		χ2
			АА		АВ		ВВ
			n	%	n	%	n	%	А	В
«Новая Тура»	Н	100	31	31,0	57	57,0	12	12,0	0,595	0,405	2,14
	О		35	35,0	48	48,0	16	16,0

Н – наблюдаемое распределение генотипов, О – ожидаемое распределение генотипов.

Исследования свиноматок по гену MC4R показали следующие результаты. Так, из 100 свиноматок 63 (63,0%) свиноматки имели гомозиготный генотип АА , 34 (34,0%) – гетерозиготный генотип АВ и всего 3 (3,0%) свиноматки – гомозиготный ВВ . Частота аллеля А достигла 0,80, аллеля В – 0,20 (табл. 3).

3. Частота встречаемости генотипов и аллелей гена MC4R у свиней

Хозяйство		n	Частота генотипов						Частота аллелей		χ2
			АА		АВ		ВВ
			n	%	n	%	n	%	А	В
«Новая Тура»	Н	107	63	63,0	34	34,0	3	3,0	0,80	0,20	0,14
	О		64	64,0	32	32,0	4	4,0

Н – наблюдаемое распределение генотипов, О – ожидаемое распределение генотипов.

Вывод. Таким образом, использование математического анализа методом Харди-Вайнберга и методом χ2 показало, что в стаде свиней нет статистически достоверного смещения генетического равновесия ни по одному из трех генотипов локусов генов ESR, H-FABP, MC4R . Полученные результаты в стаде свиноматок показывают, что в ней не проводился искусственный отбор, затрагивающий генотипы животных по локусу генов ESR, H-FABP, MC4R .

ЛИТЕРАТУРА: 1. Гетманцева, Л.В. Генетическое детерменирование толщины шпика свиней товарных гибридов / Л.В. Гетманцева, Н.В. Святогоров // Научный журнал КубГАУ. – 2011. – № 69. – С. 1-10. 2. Каграманов, А.Р. Продуктивные качества свиней пород дюрок и скороспелая мясная степного типа разных генотипов по локусам ESR и H-FABP: автореф. дисс. … канд. биол. наук: 06.02.07 / Каграманов Арам Ромаевич. – Ставрополь, 2011. – 25 с. 3. Крюков, В.И. Использование ДНК маркеров в селекции свиней / В.И. Крюков, А.В. Пикунова, Н.Г. Друшляк // Вестник ОрелГАУ. – 2011. - №1. – С. 36-40. 4. Лобан, Н.А. Молекулярная генная диагностика в свиноводстве Беларуси / Н.А. Лобан, Н.А. Зиновьева, О.Я. Василюк, Е.А. Гладырь. – Дубровицы, ВИЖ, 2005. – С. 34-37. 5. Петухов, А.И. Ветеринарная генетика / В.Л. Петухов, А.И. Жигачёв, Г.А. Назарова. – М.: Колос, 1985. – 369 с. 6. Chen, P. Melanocortin 4 receptor-mediated hyperphagia and activation of neuropeptide Y expression in the dorsomedial hypothalamus during lactation. / P. Chen, S.M. Williams, K.L. Grove, M.S. Smith // J Neurosci. – 2004. – 24: 5091–5100. 7. Kamiñski, S. Simultaneous identification of ryanodine receptor 1 (RYR1) and estrogene receptor (ESR) genotypes with the multiplex PCR-RFLP method in Polish Large White and Polish Landrace pigs // S. Kamiñski, A. Rusc, K. Wojtasik // J. Appl. Genet. – 2002. – 43 (3). – P. 331-335. 8. Li, C.L. Polymorphism of the H-FABP, MC4R and ADD1 genes in the Meishan and four other pig population in China / C.L. Li, Y.C. Pan, H. Meng // South African Journal of Animal Science. – V. 36. – N. 1. – P. 1-6.

ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНОВ ESR, H-FABP, MC4R У СВИНОМАТОК ЧИСТОПОРОДНОЙ КРУПНОЙ БЕЛОЙ ПОРОДЫ

Нургалиев Ф.М., Ахметов Т.М., Тюлькин С.В.

Резюме

Целью данной работы было изучение полиморфизма генов ESR, H-FABP, MC4R у свиноматок крупной белой породы . Исследования показали, что у свиноматок преобладал аллель W и генотип WM гена ESR , аллель A и генотип АВ гена H-FABP , аллель А и генотип АА по гену MC4R .

POLYMORPHISM OF GENES FOR ESR, H-FABP, MC4R IN SOWS OF LARGE WHITE BREED

Nurgaliev F.М., Ahmetov T.M., Tjulkin S.V.