Застосування в селекційному процесі генетичних основ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Застосування в селекційному процесі генетичних основ

Федяєва Анна Сергіївна

канд. с-г. наук, ст. викладач кафедри генетики, розведення та селекційних технологій в тваринництві Державний біотехнологічний університет, Україна

Шевченко Оксана Борисівна

канд. вет. наук, доцент, доцент кафедри генетики, розведення та селекційних технологій в тваринництві Державний біотехнологічний університет, Україна

Хохлов Анатолій Михайлович

проф. кафедри кафедри генетики, розведення та селекційних технологій в тваринництві Державний біотехнологічний університет, Україна

Анотація

У статті досліджується питання застосування в селекційному процесі генетичних основ. Визначено супутні гени та зазначено важливість гена стресостійкості у свиней RYRI, а також можливості визначати походження тварин з достовірністю до 99%.

Ключові слова: селекція, селекційний процес, генетичні основи генетика, ДНК-технології. селекційний генетичний стресостійкість

Застосування в селекційному процесі генетичних основ, що базуються на основоположних принципах популяційної генетики, імуногенетики, біохімічного поліморфізму та ДНК-технологій (маркер-залежної селекції) дозволяє прогнозувати та моделювати селекційний процес та впливати на процес породоутворення та його кінцевий результат [4].

При вивченні мікроеволюції свиней безпосереднім об'єктом наших досліджень був європейський дикий кабан (Sus scrofa ferus), а також велика біла порода свиней - як модель доместикації та процесу породотворення в Європі. При цьому провели такі дослідження: морфологічні (вивчення будови черепа, кісток, внутрішніх органів, м'язів), імуногенетичні (визначення груп крові, поліморфізму білків), біохімічні (фракції білків, фагоцитоз, бактерицидність та лізоцимна) активність сироватки крові), цитогенетичні (каріотипи домашніх та диких свиней) та інші.

У еволюції свині можна назвати три основних періоду: "доісторичний" чи переддоместикаційний, тривалістю близько 37 млн. років, "неолітичний" чи "доместикационный" - 10-12 тис. років і "породоутворювальний" - 350 - 400 років [7]. Сучасна домашня свиня Sus domesticus (тип Choгdatа, клас Mammalia, загін Artiodactyla, сімейство Suidae) є продуктом багатовікової еволюції; внаслідок природного відбору, а з неолітичного періоду в результаті процесу доместикації пройшла складний шлях генетичних та морфологічних змін [2]. У домашніх свиней у соматичних клітинах 38 хромосом (19 пар), а європейська дика свиня має 36 хромосом, вочевидь у процесі еволюції свині число генів змінювалося, змінювалися і гени. Наші розрахунки показують, що цей вид (Sus scrofa) на першому етапі мікроеволюції мав 12,3 млн. поколінь, коли тварини зберігали повну свободу проживання в природному біоценозі, практично не відчуваючи з боку ні прямих, ні непрямих впливів [7].

Другий етап "неолітичний" - етап доместикації або період, власне, одомашнення тварин. Біологічна швидкість еволюції цього періоду обчислюється близько чотирьох тисяч поколінь. Цей етап характеризується тим, що тварини отримують свою певну назву Sus scrofa domestica (домашні тварини), але найголовніше відбуваються суттєві морфофункціональні зміни у фенотипі свиней. Для вивчення процесу доместикації використовували метод імуногенетичного аналізу еритроцитарних антигенів, заснований на визначенні молекулярно-генетичних маркерів у представників сучасних порід, вихідних порід та далеких диких предкових форм. Зміна частот алелів і генотипів можлива не тільки внаслідок відбору, але і в результаті мутацій, міграції особин, випадкового дрейфу генів, ізоляції, а також вибіркового або асортативного схрещування.

Перші з генетичних чинників - мутаційний процес і дрейф генів - сортують цю мінливість і дають початок мікроеволюції в популяцій [1]. Таким чином, відбір не зможе діяти, якщо мутаційний процес не постачатиме нові генетичні варіанти. У кабана значну частку нових мутацій становлять рецесивні мутації, які відкрилися у популяціях при доместикаційних процесах, а гени дикого типу домінують. Об'єктивність цього висновку підтверджується нами щодо геногеографії деяких біохімічних маркерів у популяціях диких і свійських свиней.

Міграції особин, або потік генів, є обмін генами між популяціями. Роль дрейфу генів у природних популяціях остаточно не з'ясована. Проте визнано, що у невеликих популяціях частоти алелів значною мірою регулюються дрейфом генів [1]. Крім рецесивності, в природних популяціях дикого кабана існували інші генетичні механізми, що дозволяють нівелювати прояв шкідливих даних існування мутацій: епістаз, плейотропія, вплив генів - модифікаторів, а також неповна пенетрантність.

У період неоліту в Україні фізико-географічні, кліматичні та екологічні умови сприяли поширенню та виживанню дикого кабана (Sus scrofa), який служив об'єктом полювання, а згодом і об'єктом одомашнення. Слід зазначити, що у цьому етапі доместикації тварини певною мірою пов'язані з природним біоценозом. Але й цей зв'язок до крайності визначено людиною. У сприятливі пори року кабан контактує з екосистемою зумовленою еволюцією. В основному, одомашнені тварини утримуються в приміщеннях та загонах. Збільшення продуктивності тварин регулюється зміною складу раціону, для успішнішої доместикації тварин ведеться відбір, схрещування тварин. Головними досягненнями цього періоду одомашнення свинеи - це подолання сезонності розмноження, висока скоростиглість, багатоплідність та спрямований розвиток м'ясо-жирової тканини. Можна припустити, що філогенез свині йшов таким шляхом: дикий європейський кабан (Sus scrofa ferus) приручення примітивна домашня свиня аборигенна, добре пристосована до місцевих умов. На цьому етапі доместикації спочатку важливу роль грав відбір, що дестабілізує [7].

У різних країнах світу в результаті мікроеволюції політичного виду Sus scrofa в даний час утворилася велика кількість підвидових популяцій свиней Sus scrofa domestica, яких нараховується залежно від класифікацій, що використовуються від 201 до 400 порід. Більшість із цих порід та породних груп досить чітко розрізняються за морфофізіологічними ознаками: масті, формі голови, постановці вух, статури, статевої та м'ясної скоростиглості, співвідношенню м'яса і сала в туші при забої в різному віці, багатоплідності та інших властивостях, пов'язаних з екстер'єром та інтер'єром, що визначають генетичну пристосованість до еколого-географічних умов існування та господарського використання [7].

За прогнозами вчених біологічний потенціал продуктивності свиней має бути таким (табл. 1).

Таблиця 1

Біологічний ліміт продуктивності свиней

Таким чином, для деяких ознак, що селекціонуються, визначені супутні гени: для репродуктивних показників (локус рецептора естрогену (ESR), пролактину (PRLR) та ін.; відгодівельних (локус гена MC4R та ін.), а також м'ясних якостей (локус міостатину MSTN, інсуліноподібного) фактора росту JGF2) та ін Вплив гена стресостійкості у свиней RYRI, а також можливості визначати походження тварин з достовірністю до 99%, дозволяють контролювати та керувати селекційним процесом як у племінних, так і товарних стадах [3,4,6,9].

Висновки

1. Секвенування (розшифрування) геному свині дозволяє не тільки встановити карту генів видового геному тварин, але і визначити в генотипі окремих особин молекулярно-генетичні маркери, що дозволяють в селекційному процесі контролювати прояв найважливіших господарсько - корисних і біологічних ознак: відтворення, якість м'яса,, показники природного імунітету та інші фізіологічні та генетичні зміни в організмі тварин

2. Розшифровка геному свині створює можливості по-новому оцінити мікроеволюційні процеси в популяціях, у тому числі об'єктивно оцінити процеси доместикації або одомашнення тварин, глибше з генетичної точки зору підійти до селекційного процесу створення нових ліній, типів і порід з отриманням у потомства високої продуктивності або ефекту гетерозису.

Список використаних джерел

1. Алтухов Ю.П. (1989). Генетические процессы в популяциях: научное издательство (c. 328-333). Москва: Наука.

2. Банников А.Г., Флинт В.Е. (1989). Отряд парнокопытных. Жизнь животных (с. 426-434). Москва: Просвещение.

3. Хохлов А.М., Федяєва А.С. и др. (2021). Філогенез показників резистентності домашніх і диких свиней. Фактори експериментальної еволюції організмів, (59), 58-86.

4. Лобан Н.А., Шейко И.П. (2010). Способ маркерной селекции для повышения мясо - откормочных качеств свиней на основе скрининга гена JGF-2. Проблеми зооінженерії та ветеринарної медицини, (180), 179-185.

5. Федяєва А.С., Хохлов А.М., Шевченко О.Б. (2021). Використання вітчизняних та зарубіжних генотипів у програмах гібридизації в свинарстві. Збірник наукових праць, (45), 45-50.

6. Трофименко О.Л., Гиль М.І. (2003). Генетика популяцій (с. 160-170). Миколаїв: МДАУ.

i. Хохлов А.М. (2004). Генетичний моніторинг доместикації свиней (с. 119-126). Харків: Еспада.

7. Шейко И.П., Епишко Т.И. (2005) ДНК - технологии в селекции сельскохозяйственных животных. Актуальные проблемы интенсификации производства продукции животноводства, (80), 79-81.

8. Neser C. А. Moreau ММ. (1990) Animprinted QTL with major effect on muscle mass and fat deposition maps to the JGF2 locus in pigs. Nat. Genet, (156), 155-156.

Размещено на Allbest.ru