Одной из приоритетных задач в решении проблемы продовольственной безопасности является совершенствование продуктивных качеств с.-х. животных[8; 9]. В связи с чем в настоящее время все больший интерес представляют гены-кандидаты, которые могут выступать в качестве маркеров продуктивности животных [4; 5; 7].Изучение генов-кандидатов на основе фенотипических эффектов является важным инструментом для идентификации генов, они широко используются в программе маркер-связующей селекции [11; 13].

Гипофизарный фактор транскрипции (POU1F1) - один из наиболее перспективных генов-кандидатов откормочной и мясной продуктивности свиней [1]. Ген POU1F1(известный также как Pit -1 или GHF-1) — гипофизарный фактор транскрипции, является регулирующим транскрипционным фактором передней доли гипофиза, который эффективно стимулирует экспрессию генов гормона роста(GH), пролактина (PRL)и тиреотропного гормона(TTG) [2; 3; 6].Исследования, направленные на изучение роли POU1F1, показали, что он оказывает влияние на вес при рождении, на скорость роста и состав туши[14].

У свиней локус POU1F1 картирован на хромосоме 13(SSC13) и является локусом количественных признаков (QTL) для темпа роста и упитанности туши. Его полиморфизм обусловлен точечной мутацией, приводящей к образованию двух аллелей – E и F. Наличие в генотипе свиней аллеляFпольские ученые связывают с повышенными среднесуточными привесами и наибольшим процентом выхода мяса в туше у пород ландрас и крупная белая польской селекции.Согласно литературным источникам [12; 14], однозначного мнения относительно «желательного» генотипа по откормочным и мясным качествам на сегодняшний день не существует, что, возможно, связано с генетическими особенностями различных пород свиней.

В связи с этим целью работы является изучение влияния гена POU1F1на откормочные и мясные качества свиней породы дюрок и определение желательного генотипа для повышения продуктивных качеств свиней.

Материал и методика исследований. Исследования проводили на базе лаборатории молекулярной диагностики и биотехнологии с.-х. животных и лаборатории теоретических основ селекции с.-х. животных Донского государственного аграрного университета.

Объектом исследований являлись свиньи породы дюрок в ЗАО «Племзавод-Юбилейный» Тюменской области. Для проведения молекулярно-генетических исследований у животных (n=55 из них 45 свинок и 10 хрячков) были отобраны образцы ткани с ушной раковины площадью 1 см² (ушные выщипы). Влияние генотипов на откормочные и мясные качества оценивали по показателям скороспелости (дн), толщине шпика (мм), длине туловища (см) и среднесуточному приросту (г) по результатам контрольного выращивания до 100 кг.

ДНК выделяли из ушных выщипов с применением набора реагентов DIAtom DNA Prep 100 (ООО «НПФ Генлаб»). Анализ проводился методом ПЦР-ПДРФ (полимеразной цепной реакции - полиморфизм длин рестрикционных фрагментов). ПЦР проводили на амплификатореТерцик [10].

Амплификацию фрагмента (1746 п.н., включающего 4, 5, и 6 экзоны) гена POU1F1 проводили с использованием прямого и обратного праймеров 5'-AGTGTAGCCAGAGCATCT-3', 5'-ACCACATCTGCACACTCA-3' соответственно, в следующем режиме:предварительная денатурация – 4 мин при 95°С; денатурация 95°С – 1 мин, отжиг 61°С–1 мин, элонгация 72°С – 3 мин (30 циклов), завершающая элонгация при 72°С- 5 мин.

Размер полученных рестрикционных фрагментов и генотипы определяли методом электрофореза в 2,5%-ном агарозном геле с добавлением бромистого этидия (рис.1). Визуализацию электрофореграмм проводили на трансиллюминаторе в УФ-свете. Статистическую обработку данных проводили по стандартным методикам.

Рис. 1. Электрофореграмма результата ПЦР-ПДРФ гена POU1F1/ RsaI в 2,5% агарозном геле:1,3,7 – генотип FF (322-, 388-, 730 н.п.); 2,9 – генотип EE (710- и 730 н.п.); 4,5,6,8 – генотип EF (322-, 388-, 710- и730 н.п.); 10 -  ДНК-маркер 100 bp (СибЭнзим).

 

По результатам молекулярно-генетического исследования определяли наличие и частоту аллелей и генотипов по гену POU1F1.

Результаты исследований и обсуждения

В результате проведенных исследований у свиней породы дюрок были установлены генотипы FF, EF и EE гена POU1F1.

Рис. 2. Частота аллелей и генотипов гена POU1F1/RsaI свинок породыдюрок

У свиней установлена более высокая частота аллеляF по сравнению с частотой аллеляE и у свинок и у хрячков. Она составила у свинок 0,63 и 0,37, у хрячков 0,65 и 0,35 соответственно.

Рис. 3. Частота аллелей и генотипов гена POU1F1/RsaI хрячков породы дюрок

Частота генотипову свинок составила 44,4 (FF), 37,8 (EF) и 17,8 (FF)% и у хрячков 50, 30 и 20% соответственно(рис. 2,3). Наибольшая частота составила у генотипа FF как у свинок, так и у хрячков.

Как показывают исследования польских ученых[13]на гибридах (ландрас х крупная белая (польской селекции)), наибольшая массовая доля мяса в туше и наибольший среднесуточный прирост связан с генотипом FF, тогда как большее значениепоказателя толщины шпика связано с генотипом EE. Однако проведенная работа ученых требует дополнительных исследований по установлению желательного генотипа в разных популяциях.

Анализ проведенных нами исследований по откормочным и мясным качествам свинок породы дюрок в зависимости от генотипов гена POU1F1 показал наличие достоверного влияния данного гена на скороспелость, толщину шпика, длину туловища и среднесуточный прирост (табл.1).

Таблица 1

Откормочные и мясные качества свинок породы дюрок

различных генотипов гена POU1F1

Генотип	Скороспелость, дн	Толщина шпика, мм	Длина туловища, см	Среднесуточный прирост, г
FF	167,7±2,39	15,1±0,73	115,5±0,54	741,1±23,54
EF	161,6±2,51	13,5±0,66	116,1±0,82	779,8±21,15
EE	154,5±3,29*	12±1,04**	118,8±1,52***	889,1±35,59*

٭- разность между генотипами FF и EE достоверна при р<0,01;

٭٭- разность между генотипами FF и EE достоверна при р<0,02;

٭٭٭ разность между генотипами EE и FF достоверна при р<0,05.

В качестве «желательного» установлен генотип EE/POU1F1. Анализ продуктивности свинок породы дюрок в зависимости от генотипов по гену POU1F1 показал устойчивую и достоверную тенденцию лучшего показателя в сравнении с другими генотипами: по скороспелости – на 13 дней, по толщине шпика – на 3,1мм, по длине туловища – на 3,3см и по среднесуточному приросту – на 148г.

Что же касается хрячков по откормочным и мясным качествам, анализ показал только наличие достоверного влияния гена на скороспелость. Отсутствие достоверных результатов по другим показателям связано с небольшой выборкой животных, поэтому необходимо проведение дальнейших исследований по изучению влияния этого гена на большей выборке хрячков (табл. 2).

Таблица 2

Откормочные и мясные качества хрячков породы дюрок различных генотипов гена POU1F1

Генотип	Скороспелость, дн	Толщина шпика, мм	Длина туловища, см	Среднесуточный прирост, г
FF	150,2±3,50	11,9±1,57	117,2±2,21	933,6±48,58
EF	141,3±1,33*	10,6±0,67	115,3±1,73	992,7±29,63
EE	142,0±6,0	11,4±1,7	116,6±2,2	991,5±8,5

٭- разность между генотипами FF и EF достоверна при р<0,05.

 

Установлен «желательный» генотип у хрячков по показателю скороспелости – ЕF, также хорошими показателямипродуктивности обладал генотипEE. Выявлено, что хрячки с генотипом EF достоверно превосходят по скороспелости животных с гомозиготными генотипамиFF на 9 дней. Также прослеживается, что наличие в генотипе свиней желательного аллеляE гена POU1F1 в гетерозиготном состоянии – EFположительно влияет на продуктивные показателитолщины шпика относительно животных с генотипом FFна1,3мм и показатели среднесуточного прироста на59,1г. Таким образом, наличие аллеляE связано с наилучшими показателями по откормочным и мясным признакам у свинок и у хрячков породы дюрок.

Выводы

В результате проведенных исследований было установлено достоверное влияние полиморфизма гена POU1F1/RsaI на откормочные и мясные качества свинок породы дюрок.Полученные результаты дают основания предположить, что дальнейшие исследования в этом направлении будут способствовать выявлению перспективности использования данного гена в качестве генетического маркера для повышения продуктивности.

Рецензенты:

ФедюкЕ.И., д.с.-х.н., доценткафедрыразведениясельскохозяйственныхживотныхизоогигиеныФГБОУВПО«ДГАУ», п. Персиановский;

Приступа В.Н., д.с.-х.н., профессор кафедры частной зоотехнии и кормления сельскохозяйственных животных ФГБОУ ВПО «ДГАУ», п. Персиановский.