vestiagИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия аграрных наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Agrarian Series1817-72041817-7239The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1817-7204-2021-59-3-350-360vestiag-583Research ArticleЖЫВЁЛАГАДОЎЛЯ І ВЕТЭРЫНАРНАЯ МЕДЫЦЫНАANIMAL HUSBANDRY AND VETERINARY MEDICINEМодельные генетические профили свиней материнских пород по генам-маркерам продуктивностиModel genetic profiles of pigs of mother breeds on genes - productivity markersВасилюкО. Я.VasilyukO. Ya.

Василюк Олег Ярославович – кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник

ул. Фрунзе, 11, 222160 г. Жодино

Oleg Ya. Vasiluk - Ph.D. (Biological)

11, Frunze Str., Zhodino 222160

lab.breed.selec.pig@yandex.byhttps://orcid.org/0000-0002-4684-9830ШейкоИ. П.SheikoI. P.

Шейко Иван Павлович – академик, профессор, доктор с.-х. наук, первый заместитель генерального директора

ул. Фрунзе, 11, 222160 г. Жодино

Ivan P. Sheiko - Academician, D. Sc. (Agricultural), Professor

11, Frunze Str., Zhodino 222160

belniig@tut.byГридюшкоИ. Ф.GridyushkoI. F.

Гридюшко Игорь Федорович – кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник

ул. Фрунзе, 11, 222160 г. Жодино

 

Igor F. Gridushko - Ph.D. (Agricultural)

11, Frunze Str., Zhodino 222160

lab.breed.selec.pig@yandex.byНаучно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по животноводствуResearch and Practical Center of the National Academy of Sciences of Belarus for Animal Breeding202105082021593350360Copyright © Василюк О.Я., Шейко И.П., Гридюшко И.Ф., 20212021Василюк О.Я., Шейко И.П., Гридюшко И.Ф.Vasilyuk O.Y., Sheiko I.P., Gridyushko I.F.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestiagr.belnauka.by/jour/article/view/583

В настоящее время развитие молекулярной генетики и биологии позволяет проводить геномный анализ и селекцию непосредственно на уровне ДНК (маркер-зависимая селекция). Цель исследований – разработка модельных генетических профилей по генам-маркерам количественных признаков продуктивности свиней плановых материнских пород, используемых в племенном свиноводстве. В Республике Беларусь такими породами являются: белорусская крупная белая, белорусская черно-пестрая и йоркшир. Исследования проводили в сельскохозяйственном филиале «СГЦ «Заднепровский» ОАО «Оршанский комбинат хлебопродуктов», ОАО «СГЦ «Заречье», ОАО «СГЦ «Западный» на популяциях чистопородных животных пород белорусской крупной белой, белорусской черно-пестрой и белорусского заводского типа свиней породы йоркшир в течение 2002–2018 гг. Генетическое тестирование проводили на свиноматках, хряках и откормочном поголовье свиней материнских пород. В качестве исходного материала использовали пробы ткани из ушной раковины свиней, из которых выделен и оптимизирован ДНК для анализа полиморфизма генов методом ПЦР – ПДРФ в лабораториях молекулярной биотехнологии и ДНКтестирования (Научно-практический центр НАН Беларуси по животноводству) и генетики животных (Институт генетики и цитологии НАН Беларуси). В результате исследований на основании установленного полиморфизма разработаны модельные генетические профили свиней материнских пород по генам-маркерам количественных признаков продуктивности. Максимально достигнутый уровень предпочтительного генотипа по каждому гену-маркеру среди трех материнских пород послужил модельным профилем для оцениваемых пород (племенного молодняка). Для пород с установленным высоким уровнем полиморфизма гена-маркера и продуктивности разработан модельный профиль, превышающий достигнутый показатель на 8–10 п.п.

Currently, development of molecular genetics and biology allows for genomic analysis and selection directly at the DNA level (marker-dependent selection). The aim of the research was to develop model genetic profiles for marker genes of quantitative traits of productivity of pigs of planned maternal breeds used in pig breeding. Such breeds in the Republic of Belarus are as follows: Belarusian large white, Belarusian black and white and Yorkshire. The studies were carried out at the agricultural branch of Zadneprovsky SGC, Orshansky Plant of Bread Products, JSC, Zarechye SGC, Zapadny SGC with populations of purebred animals of Belarusian Large White, Belarusian Black and White and Belarusian plant type of Yorkshire pigs during 2002-2018. Genetic testing was carried out with sows, boars and finishing pigs of maternal breeds. As a starting material, tissue samples from the auricle of pigs were used with DNA isolated and optimized for the analysis of gene polymorphism using PCR - RFLP method in the laboratories of molecular biotechnology and DNA testing (Research and Practical Center of the National Academy of Sciences of Belarus for Animal Breeding) and animal genetics (Institute of Genetics and Cytology of the National Academy of Sciences of Belarus). As a result of studies based on the established polymorphism, model genetic profiles of maternal breeds of pigs were developed for marker genes of quantitative traits of productivity. The maximum achieved level of the preferred genotype for each marker gene among the three maternal breeds served as a model profile for the evaluated breeds (breeding young animals). For breeds with an established high level of marker gene polymorphism and productivity, a model profile has been developed that exceeds the achieved indicator by 8-10 p.p.

селекциябелорусская крупная белаябелорусская черно-пестрая породы свинейбелорусский заводской тип свиней породы йоркширвоспроизводительныеоткормочные и мясные качествагенетическое тестированиеполиморфизмгены-маркерыгенетические профилиbreedingBelarusian large whiteBelarusian Black and White breed of pigsBelarusian plant type of Yorkshire breed of pigsreproductivefattening and meat traitsgenetic testingpolymorphismmarker genesgenetic profilesReferencesЛобан, Н.А. Геномная селекция в свиноводстве / Н.А. Лобан, И.П. Шейко ; Науч.-практ. центр Нац. акад. наук Беларуси по животноводству. – Жодино : [б. и.], 2013. – 272 с.Loban N.A., Sheiko I.P. Genomic selection in pig breeding. Zhodino, 2013. 272 p. (in Russian).Зиновьева, Н.А. Проблемы биотехнологии и селекции сельскохозяйственных животных / Н.А. Зиновьева, Л.К. Эрнст. – Изд. 2-е, доп. – [Б. м.] : [ВИЖ], 2006. – 329 с.Zinov’eva N.A., Ernst L.K. Problems of biotechnology and breeding of agricultural animals. 2nd ed. S. l., 2006. 329 p. (in Russian).Использование маркерных генов в селекции свиней различных пород для повышения репродуктивных качеств / О.А. Епишко [и др.]. – Гродно : ГГАУ, 2015. – 181 с.Epishko O.A., Pestis V.K., Tanana L.A., Peshko V.V., Sonich N.A., Shevchenko M.Yu. The use of marker genes in the selection of pigs of various breeds to improve reproductive qualities. Grodno, Grodno State Agrarian University, 2015. 181 p. (in Russian)Исследование полиморфизма гена эстрогенового рецептора как маркера плодовитости свиней / Н.А. Зиновьева [и др.] // Науч. тр. ВИЖа / Всерос. гос. науч.-исслед. ин-т животноводства Россельхозакадемии. – Дубровицы, 2000. – Вып. 62, т. 2. – С. 50–57.Zinov’eva N.A., Gladyr’ E.A., Larionova P.V., Kalachakova O.V., Loban N.A. Study of estrogen receptor gene polymorphism as a marker of fertility in pigs. Nauchnye trudy Vserossiiskogo gosudarstvennogo nauchno-issledovatel’skogo instituta zhivotnovodstva Rossel’khozakademii [Scientific works of All-Russian State Scientific Research Institute of Animal Husbandry of the Russian Academy of Agricultural Sciences]. Dubrovitsy, 2000, iss. 62, vol. 2, pp. 50-57 (in Russian).Association with litter size of new polymorphisms on ESR1 and ESR2 genes in a Chinese-European pig line / G. Muñoz [et al.] // Genetics Selection Evolution. – 2007. – Vol. 39, №2. – P. 195–206. https://doi.org/10.1186/1297-9686-39-2-195Muñoz G., Ovilo C., Estellé J., Silió L., Fernández A., Rodriguez C. Association with litter size of new polymorphisms on ESR1 and ESR2 genes in a Chinese-European pig line. Genetics Selection Evolution, 2007, vol. 39, no. 2, pp. 195-206. https://doi.org/10.1186/1297-9686-39-2-195Лобан, Н.А. Ассоциация сложных полиморфных генотипов хряков по генам EPOR, MUC4 и IGF-2 с мясо-откормочной продуктивностью потомства / Н.А. Лобан // Ветеринар. медицина Беларуси. – 2010. – №1-2. – С. 5–8.Loban N.A. Association of complex polymorphic genotypes of boars by genes EPOR, MUC4 and IGF-2 with meat and fattening productivity of offspring. Veterinarnaya meditsina Belarusi [Veterinary Medicine of Belarus], 2010, no. 1-2, pp. 5-8 (in Russian).Genetic effect and combined genotype effect of ESR, FSHβ, CTNNAL1 and miR-27a loci on litter size in a Large White population / P. Pang [et al.] // Animal Biotechnology. – 2019. – Vol. 30, №4. – P. 287–292. https://doi.org/10.1080/1049 5398.2018.1486322Pang P., Li Z., Hu H., Wang L., Sun H., Mei S., Li F. Genetic effect and combined genotype effect of ESR, FSHβ, CTNNAL1 and miR-27a loci on litter size in a Large White population. Animal Biotechnology, 2019, vol. 30, no. 4, pp. 287- 292. https://doi.org/10.1080/10495398.2018.1486322Лобан, Н.А. Влияние полиморфизма генов-маркеров ECR F18/FUT1 и MUC4 на сохранность поросят-сосунов белорусской крупной белой породы / Н.А. Лобан, А.С. Чернов // Сельское хозяйство – проблемы и перспективы : сб. науч. тр. / Гродн. гос. аграр. ун-т. – Гродно, 2010. – Т. 1 : Зоотехния. Экономика. – С. 85–90.Loban N.A., Chernov A.S. Influence of polymorphism of genes markers ECR F18 / FUT1 and MUC4 on the liveability of suckling piglets of the Belarusian Large White breed. Sel’skoe khozyaistvo - problemy i perspektivy: sbornik nauchnykh trudov. T. 1. Zootekhniya. Ekonomika [Agriculture – problems and prospects : a collection of scientific papers. Vol. 1. Zootechnics, economics]. Grodno, 2010, pp. 85-90 (in Russian).Использование методов молекулярной генной диагностики для повышения откормочных и мясных качеств свиней белорусской крупной белой пород / Н.А. Попков [и др.] // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. аграр. навук. – 2008. – №4. – С. 70–74.Popkov N.A., Sheiko I.P., Loban N.A., Vasilyuk O.Ya., Chernov, A.S. Use of molecular gene diagnostics methods for improving meat and fattening traits of Belarusian big hite breed pigs. Vestsi Natsyyanal’nai akademii navuk Belarusi. Seryya agrarnykh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Agrarian Series, 2008, no. 4, pp. 70-74 (in Russian).Analysis of porcine IGF2 gene expression in adipose tissue and its effect on fatty acid composition / L. Criado-Mesas [et al.] // PLoS One. – 2019. – Vol. 14, №8. – P. e0220708. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0220708Criado-Mesas L., Ballester M., Crespo-Piazuelo D., Castelló A., Benítez R., Isabel Fernández A.I., Josep J., Folch M. Analysis of porcine IGF2 gene expression in adipose tissue and its effect on fatty acid composition. PLoS One, 2019, vol. 14, no. 8, p. e0220708. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0220708The effects of two alleles of IGF2 on fat content in pig carcasses and pork / C. Burgos [et al.] // Meat Science. – 2012. – Vol. 90, №2. – P. 309–313. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2011.07.016Burgos C., Galve A., Moreno C., Altarriba J., Reina R., García C., López-Buesa P. The effects of two alleles of IGF2 on fat content in pig carcasses and pork. Meat Science, 2012, vol. 90, no. 2, pp. 309-313. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2011.07.016Melanocortin-4 receptor (MC4R) genotypes have no major effect on fatness in a Large White x Wild Boar intercross / H.B. Park [et al.] // Animal Genetics. – 2002. – Vol. 33, N2. – P. 155–157. https://doi.org/10.1046/j.1365-2052.2002.00824.xPark H.B., Carlborg Ö., Marklund L., Andersson L. Melanocortin-4 receptor (MC4R) genotypes have no major effect on fatness in a Large White x Wild Boar intercross. Animal Genetics, 2002, vol. 33, pp. 155-157. https://doi.org/10.1046/j.1365-2052.2002.00824.xAssociation of the melanocortin-4 receptor (MC4R) with feed intake, growth, fatness and carcass composition in pigs raised in Poland / K. Piórkowska [et al.] // Meat Science. – 2010. – Vol. 85, N2. – P. 297–301. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2010.01.017Piórkowska K., Tyra M., Rogoz M., Ropka-Molik K., Oczkowicz M., Rózycki M. Association of the melanocortin-4 receptor (MC4R) with feed intake, growth, fatness and carcass composition in pigs raised in Poland. Meat Science, 2010, vol. 85, no. 2, pp. 297-301. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2010.01.017Distribution and linkage disequilibrium analysis of polymorphisms of MC4R, LEP, H-FABP genes in the different populations of pigs, associated with economic traits in DIV2 line / Z. Chao [et al.] // Molecular Biology Rep. – 2012. – Vol. 39, N5. – P. 6329–6335. https://doi.org/10.1007/s11033-012-1454-xChao Z., Wang F., Deng C.Y., Wei L.M., Sun R.P., Liu H.L., Liu Q.W., Zheng X.L. Distribution and linkage disequilibrium analysis of polymorphisms of MC4R, LEP, H-FABP genes in the different populations of pigs, associated with economic traits in DIV2 line. Molecular Biology Reports, 2012, vol. 39, no. 5, pp. 6329-6335. https://doi.org/10.1007/s11033-012-1454-xAssociation of GHRH, H-FABP and MYOG polymorphisms with economic traits in pigs / E.S. Cho [et al.] // AsianAustralasian J. of Animal Science. – 2009. – Vol. 22, N3. – P. 307–312. https://doi.org/10.5713/ajas.2009.70748Cho E.S., Park D.H., Kim B.W., Jung W.Y., Kwon E.J., Kim C.W. Association of GHRH, H-FABP and MYOG polymorphisms with economic traits in pigs. Asian-Australasian Journal of Animal Science, 2009, vol. 22, no. 3, pp. 307-312. https://doi.org/10.5713/ajas.2009.70748A study of associations of the H-FABP genotypes with fat and meat production of pigs / T. Urban [et al.] // J. of Appl. Genetics. – 2002. – Vol. 43, N4. – P. 505–509.Urban T., Mikolášová R., Kuciel J., Ernst M., Ingr I. A study of associations of the H-FABP genotypes with fat and meat production of pigs. Journal of Applied Genetics, 2002, vol. 43, no. 4, pp. 505-509.Арсиенко, Р.Ю. Исследования полиморфизма гена H-FABP во взаимосвязи с хозяйственно-полезными признаками свиней / Р.Ю. Арсиенко, Е.А. Гладырь // Современные достижения и проблемы биотехнологии сельскохозяйственных животных : материалы междунар. науч. конф., 19–20 нояб. 2002 г. / ВИЖ. – Дубровицы, 2002. – С. 94–96.Arsienko R.Yu., Gladyr’ E.A. Research of H-FABP gene polymorphism in relation to economically useful traits of pigs. Sovremennye dostizheniya i problemy biotekhnologii sel’skokhozyaistvennykh zhivotnykh: materialy mezhdunarodnoi nauchnoi konferentsii, 19-20 noyabrya 2002 g. [Modern achievements and problems of agricultural animal biotechnology: proceedings of an international scientific conference, November 19-20, 2002]. Dubrovitsy, 2002, pp. 94-96 (in Russian).Лобан, Н.А. Оценка стрессоустойчивости и плодовитости свиней методами молекулярной генной диагностики / Н.А. Лобан, О.Я. Василюк, Н.А. Зиновьева // Интенсификация производства продуктов животноводства : материалы междунар. науч.-произв. конф., г. Жодино, 30–31 окт. 2002 г. / Нац. акад. наук Беларуси, Ин-т животноводства. – Жодино, 2002. – С. 52.Loban N.A., Vasilyuk O.Ya., Zinov’eva N.A. Assessment of stress resistance and fertility of pigs by molecular genetic diagnostics. Intensifikatsiya proizvodstva produktov zhivotnovodstva: materialy mezhdunarodnoi nauchno-proizvodstvennoi konferentsii (g. Zhodino, 30-31 oktyabrya 2002 g. [Intensification of production of livestock products: proceedings of the international scientific and production conference (Zhodino, October 30-31, 2002)]. Zhodino, 2002, pp. 52 (in Russian).Черекаева, Е. Применение ДНК-технологии для выявления полиморфизма по гену RYR1 у свиней крупной белой породы / Е. Черекаева // Свиноводство. – 2008. – №5. – С. 8–11.Cherekaeva E. Application of DNA technology to detect RYR1 gene polymorphism in large white pigs. Svinovodstvo = Pig Breeding, 2008, no. 5, pp. 8-11 (in Russian).Епишко, О.А. Генетическая структура популяции свиноматок и хряков-производителей породы дюрок по генам ERS, PRLR, FSHB и RYR1 / О.А. Епишко // Эпизоотология, иммунобиология, фармакология и санитария. – 2008. – №1. – С. 36–39.Epishko O.A. Genetic structure of the population of sows and boars of the Duroc breed by genes ERS, PRLR, FSHB and RYR1. Epizootologiya, immunobiologiya, farmakologiya i sanitariya [Epizootology, Immunobiology, Pharmacology and Sanitation], 2008, no. 1, pp. 36-39 (in Russian).Association of calpastatin (CAST/MspI) polymorphism with meat quality parameters of fatteners and its interaction with RYR1 genotypes / E. Krze¸cio [et al.] // J. of Animal Breeding a. Genetics. – 2005. – Vol. 122, N4. – P. 251–258. https://doi.org/10.1111/j.1439-0388.2005.00517.xKrze¸cio E., Koćwin-Podsiadła M., Kurył J., Monin G. Association of calpastatin (CAST/MspI) polymorphism with meat quality parameters of fatteners and its interaction with RYR1 genotypes. Journal of Animal Breeding and Genetics, 2005, vol. 122, no. 4, pp. 251-258. https://doi.org/10.1111/j.1439-0388.2005.00517.xThe interaction between calpastatin and RYR1 genes for some pork quality traits / M. Koćwin-Podsiadła [et al.] // Meat Science. – 2003. – Vol. 65, №2. – P. 731–735. https://doi.org/10.1016/S0309-1740(02)00275-9Koćwin-Podsiadła M., Kurył J., Krze¸cio E., Zybert A., Przybylski W. The interaction between calpastatin and RYR1 genes for some pork quality traits. Meat Science, 2003, vol. 65, no. 2, pp. 731-735. https://doi.org/10.1016/S0309-1740(02)00275-9

The authors declare that there are no conflicts of interest present.