Естественная резистентность, воспроизводительные и мясные качества свиней в связи с их аллельным состоянием по локусу ryr-1 гена

На правах рукописи

ПЛУЖНИКОВА ОЛЬГА ВИКТОРОВНА

ЕСТЕСТВЕННАЯ РЕЗИСТЕНТНОСТЬ, ВОСПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЕ И МЯСНЫЕ КАЧЕСТВА СВИНЕЙ В СВЯЗИ С ИХ АЛЛЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЕМ

ПО ЛОКУСУ RYR-1 ГЕНА

06.02.01 – разведение, селекция, генетика и

воспроизводство сельскохозяйственных животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Ставрополь, 2009

Работа выполнена в Государственном научном учреждении

«Ставропольский научно-исследовательский

институт животноводства и кормопроизводства» Россельхозакадемии

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук

Семенов Владимир Владимирович

Официальные оппоненты: доктор с.-х. наук, профессор

Чижова Людмила Николаевна

доктор биологических наук

Ковалюк Наталья Викторовна

Ведущая организация: Всероссийский

научно-исследовательский институт

генетики и разведения

сельскохозяйственных животных

Защита диссертации состоится -_23_октября 2009 г. в _900_часов на заседании диссертационного совета Д 006.078.01 при Ставропольском научно-исследовательском институте животноводства и кормопроизводства по адресу: 355017, Ставропольский край, г. Ставрополь, пер. Зоотехнический 15, тел./факс (8652) 34-76-88.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства.

Автореферат разослан «_23_» сентября 2009 года и размещен на официальном сайте института – http:www.sniizhk.ru «_23_» сентября 2009 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета М.И. Селионова

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Актуальность исследований. В последние десятилетия успешное развитие отрасли свиноводства связывают с интенсификацией селекционного процесса на получение животных с высокими мясными кондициями и улучшенным качеством мяса. В то же время данный процесс в условиях промышленной технологии сопровождается увеличением количества свиней с повышенной чувствительностью к стрессам. Главным геном, обусловливающим проявление этого признака, является рианодин-рецепторный ген (RYR-1). В связи с этим является актуальным проведение генной диагностики на чувствительность к стрессу животных разных пород и помесей, изучение влияния различных вариантов аллельного состояния гена на уровень естественной резистентности и продуктивные качества свиней для дальнейшего использования данной информации в воспроизводительном и откормочном процессе.

Настоящая диссертационная работа является разделом тематического плана НИР лаборатории свиноводства ГНУ Ставропольского НИИ животноводства и кормопроизводства Россельхозакадемии, задание 06.01.03: «Создать высокопродуктивные кроссы свиней на основе новых селекционно-генетических, биотехнологических способов оценки специализированных генотипов», № госрегистрации 15070.7711036051.06.8.019.1/002.

1.2. Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось повышение естественной резистентности и продуктивности чистопородных и помесных свиней при учете их аллельного состояния по локусу RYR-1 гена. Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить полиморфизм RYR-1 гена и охарактеризовать генетическую структуру чистопородных и помесных свиней, разводимых в хозяйствах Ставропольского края.

2. Выявить связь уровня естественной резистентности свиней с их аллельным состоянием по локусу RYR-1 гена.

3. Оценить воспроизводительные качества свиней в зависимости от аллельного состояния RYR-1 гена.

4. Определить связь откормочных и мясных признаков помесных свиней с аллельными вариантами RYR-1 гена.

5. Рассчитать экономическую эффективность использования ДНК – диагностики при разведении и откорме свиней разных породных сочетаний.

1.3. Научная новизна исследований. Выявлены особенности полиморфизма RYR-1 гена и связь его аллельных вариантов с уровнем естественной резистентности, воспроизводительными, откормочными и мясными качествами чистопородных и помесных свиней, разводимых в хозяйствах Ставропольского края.

1.4. Практическая значимость и реализация результатов исследований. Проведенные исследования позволяют определить продуктивные возможности свиней разных пород и помесей различных генотипов по локусу RYR-1 гена. Данные о полиморфизме RYR-1 гена и результаты оценки его связи с естественной резистентностью и хозяйственно полезными признаками свиней применяются в хозяйствах Ставропольского края при разработке селекционно-генетических программ совершенствования стад, направленных на повышение стресс-устойчивости животных и увеличение их продуктивности.

Результаты диссертационных исследований внедрены в ЗАО ПЗ «Артезианское» Новоселицкого района, СХПК «Россия» Новоалександровского района и ЗАО им. Кирова Труновского района Ставропольского края.

1.5. Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на ежегодных отчетах лаборатории свиноводства; на заседаниях Ученого Совета ГНУ СНИИЖК в 2006 – 2009гг. (г. Ставрополь); Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы зоотехнической науки и практики как основа улучшения продуктивных качеств и здоровья сельскохозяйственных животных» (г. Ставрополь, 2007); Межвузовском Координационном совете по свиноводству и Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы производства свинины в РФ» (п. Нижний Архыз, 2008); Международной научно-практической конференции «Научные основы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных» (г. Краснодар, 2009); Международной научно-практической конференции «Инновационные пути развития животноводства» (п. Нижний Архыз, 2009); Международной научно-практической конференции «Достижения в генетике, селекции и воспроизводстве сельскохозяйственных животных» (г. Санкт-Петербург – Пушкин, 2009).

1.6. Основные положения, выносимые на защиту:

- полиморфизм гена RYR-1 у чистопородных и помесных свиней, разводимых в Ставропольском крае;

- уровень естественной резистентности свиней в зависимости от аллельного состояния в локусе RYR-1 гена;

- связь аллельного состояния RYR-1 гена с воспроизводительными, откормочными и мясными качествами свиней.

1.7. Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 7 научных статей, в том числе 2 – в изданиях из перечня ВАК РФ.

1.8. Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 112 страницах компьютерного текста, содержит 23 таблицы и 11 рисунков, включает в себя введение, обзор литературы, материалы и методы, результаты собственных исследований, обсуждение, выводы и предложения производству, список литературы (насчитывающий 214 источников, в т. ч. 31 зарубежный).

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования выполнялись в ЗАО ПЗ «Артезианское» Новоселицкого района Ставропольского края в период с 2006 по 2009 гг. на хряках пород скороспелая мясная степной тип и ландрас датской селекции (СМ-1 СТ, Л), на двухпородных свиноматках, полученных от скрещивания крупной белой породы «Григорополисского-1» типа со скороспелой мясной степного типа (КБ ГТ х СМ-1 СТ), а также на помесном молодняке, где материнской формой были двухпородные свиноматки, а отцовской - хряки СМ-1 СТ и Л ([КБ ГТ х СМ-1 СТ] х СМ-1 СТ, [КБ ГТ х СМ-1 СТ] х Л) согласно приведенной схеме исследований (рис. 1).

Рис. 1. Общая схема исследований.

Объектом исследования являлись пробы крови (230) животных разных половозрастных групп (табл. 1).

Таблица 1. – Количество животных для проведения исследований

Порода, помесь	Половозрастная группа/ кол-во образцов			Всего
	основные		молодняк
	хряки	свиноматки
СМ-1 СТ	10	-	-	10
Л	10	-	-	10
КБ ГТ х СМ-1 СТ	-	20	-	20
(КБ ГТ х СМ-1 СТ) х СМ-1 СТ	-	-	98	98
(КБ ГТ х СМ-1 СТ) х Л	-	-	92	92
Итого	20	20	190	230

ДНК выделяли с использованием набора реагентов DIAtomTM DNAPrep. Амплификацию проводили с использованием соответствующих праймеров: RYR 56.1: 5 - GTGCTGGATGTCCTGTGTTCCCT - 3 и RYR 56.2: 5 - CTGGTGACATAGTTGATGAGGTTTG - 3 (ЗАО «Синтол», г. Москва). Постановку ПЦР-анализа и выявление аллелей RYR-1 гена проводили по методике К. Мюллиса (1985), усовершенствованной R. Boom et al. (1990) и модифицированной Н.В. Ковалюк (2000).

Гематологические и биохимические показатели определяли по следующим методикам: содержание гемоглобина и количество эритроцитов – с помощью спектрофотометра (СФ-46 – «ЛОМО») по методу И.И. Сипко (1968); лейкоцитов – с помощью счетной камеры Горяева по общепринятой методике; содержание общего белка – рефрактометрически с помощью рефрактометра RL 140 (POLAND); белковых фракций – турбидиметрическим (нефелометрическим) способом по И.П. Кондрахину (2004); холестерин, мочевину, активность аланинтрансаминазы (АЛТ), аспартаттрансаминазы (АСТ) и щелочной фосфатазы (ЩФ) – с использованием стандартных тестов фирмы «Лахема» (Чехия) по прилагаемым к ним инструкциям.

Определение бактерицидной активности сыворотки крови (БАСК) - по методике О.В. Смирновой и Т.А. Кузьминой (1966) в модификации В.В. Федюка с соавт. (2002); лизоцимной активности сыворотки крови (ЛАСК) - по методике В.Г. Дорофейчук (1968) в модификации В.В. Федюка (1994); фагоцитарную активность крови (ФА) - по В.С. Гостеву (1970) в модификации В.В. Федюка (2003).

Воспроизводительные качества основных хряков-производителей оценивали по количеству осемененных и оплодотворенных свиноматок, количеству рожденных живых поросят на один опорос, живой массе одного поросенка при рождении и их сохранности в 30 дней. Для изучения воспроизводительных качеств помесных свинок были сформированы две опытные группы (по 12 особей) в каждом породном сочетании: в одну вошли все выявленные по результатам тестирования гетерозиготные Nn-особи, в другую – случайно отобранные животные из числа гомозиготных NN-генотипов. У свинок учитывали: многоплодие, крупноплодность, массу гнезда при рождении, в 21 день и в 2 месяца, сохранность поросят при отъеме и комплексный показатель воспроизводительных качеств (КПВК).

С целью изучения откормочных и мясных качеств помесного молодняка были также сформированы две опытные группы (по 12 особей) в каждом породном сочетании: в одну вошли все выявленные по результатам тестирования гетерозиготные Nn-особи, в другую – случайно отобранные животные из числа гомозиготных NN-генотипов.

Подопытные животные откармливались в одинаковых условиях на общехозяйственном сбалансированном БВМД - рационе от 30 кг живой массы до достижения убойной массы 95-105 кг.

Оценку мясной продуктивности определяли по правым полутушам (после 24 часового охлаждения при t=+40С) по убойному выходу, длине полутуши, толщине шпика на уровне 6-7 грудных позвонков, площади «мышечного глазка», массе задней трети полутуши. Физико-химический анализ качества мяса (проба длиннейшей мышцы спины в области 9-12 грудных позвонков) проводили согласно методике ВИЖ (1976); влагоудерживающую способность – методом прессования по R. Grau, R.Hamm (1953) в модификации В.П. Воловинская – Б.Я. Кельман (1960); рН – потенциометрическим методом с помощью рН – метра.

Экономическую эффективность результатов в опытно - производственных условиях определяли по «Методике определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно – исследовательских испытаний, опытно – конструкторских работ, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений» (Лоза Г.М., 1994).

Основные цифровые данные, полученные при проведении исследований, обработаны методами вариационной статистики (Меркурьева Е.К., 1979; Животовский Л.А., 1991), а также на ПК с использованием пакета программ «Microsoft Office».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Полиморфизм RYR-1 гена в исследуемых группах

чистопородных и помесных свиней

В результате проведенного генного тестирования выявлен полиморфизм RYR-1 гена, представленный двумя аллелями - N и n (рис.2).

M NN Nn nn Nn NN ампли- Nn nn

фикат

Рис. 2. Электрофореграмма фрагментов, полученных после рестрикции

участка RYR-1 гена

Мутация в RYR-1 гене была выявлена как в группе основных хряков, так и в группе основных свиноматок, величина встречаемости дефектного (n) аллеля среди этих групп (0,125 – у хряков и 0,150 – у свиноматок) оказалась достаточной для выявления мутантного аллеля в следующих поколениях у помесного молодняка со средней частотой 0,082 (табл. 2).

В группе основных хряков породы СМ-1 из 10 животных было выявлено две Nn-особи, в группе породы ландрас – 3 особи, частота встречаемости гетерозиготных генотипов при этом составила соответственно 20 и 30 %. Частота встречаемости рецессивного аллеля у хряков породы ландрас была выше на 33,3 % по сравнению с аналогами породы СМ-1.

Таблица 2. – Частота аллелей и генотипов RYR-1 гена свиней разных

пород и породных сочетаний

Половозрастная группа	Порода, помесь	n	Частота аллеля		Частота встречаемости генотипов, %
			N	n		NN	Nn	nn
Хряки-производители	СМ-1	10	0,900	0,100		80	20	-
	Л	10	0,850	0,150		70	30	-
Свиноматки	КБ х СМ-1	20	0,950	0,150		90	10	-
Молодняк	(КБ х СМ-1) х СМ-1	98	0,939	0,061		87,8	12,2	-
	(КБ х СМ-1) х Л	92	0,897	0,103		79,2	18,5	2,3

В группе основных свиноматок из 20 животных носительницами мутантного аллеля оказались две особи, частота встречаемости гетерозиготного генотипа при этом составила 10 %.

Частота встречаемости гетерозиготных (Nn) генотипов в группах молодняка составила 12,2 % у (КБ х СМ-1) х СМ-1 и 18,5 % - у (КБ х СМ-1) х Л, а частота рецессивного аллеля соответственно 0,061 и 0,103. Можно предположить, что наследование мутантного аллеля идет в большей степени по отцовской линии, поскольку средний показатель встречаемости мутантного аллеля в группе хряков был выше на 66,7 %, чем в группе свиноматок. Частота встречаемости n-аллеля у помесей, где в качестве отцовской линии была использована порода ландрас, по сравнению с особями, где отцовская линия СМ-1, увеличилась в 1,7 раза и составила 59,2%.

3.2. Естественная резистентность организма свиней в связи с их

аллельным состоянием по локусу RYR-1 гена

Сравнительный анализ между породами основных хряков выявил превосходство Л в сравнении с СМ-1 по уровню общего белка, количеству альбуминов, - и -глобулинов соответственно на 7,7% (Р<0,001), 8,9% (Р<0,01), 12,9% (Р<0,01) и 4,8% (Р<0,05). Кроме того, они имели достоверную разницу по уровню щелочной фосфатазы и холестерина соответственно на 25,0% (Р<0,001) и 20,0% (Р<0,05), а также более высокую активность АЛТ и АСТ - соответственно на 20,0% (Р<0,001) и 16,7% (Р<0,01).

Независимо от породной принадлежности животные - носители двух доминантных стресс-устойчивых аллелей (NN) имели достоверно большее содержание общего белка, альбуминов и концентрацию мочевины - соответственно на 2,9-2,6% (Р<0,05), 13,1-17,1% (Р<0,05) и 31,7-34,6% (Р<0,05). В то же время Nn-особи превосходили по уровню - и -глобулинов, активности АСТ соответственно на 15,2-16,1% (Р<0,01), 12,9-12,3% (Р<0,001) и 33,3-28,6% (Р<0,001).

В группе двухпородных свиноматок NN-генотипы имели достоверно большее содержание альбуминов, концентрацию холестерина и мочевины - соответственно на 11,8% (Р<0,05), 28,1% (Р<0,05) и 15,7% (Р<0,01), в то же время гетерозиготные (Nn) свиноматки превосходили по уровню - и -глобулинов, активности АСТ соответственно на 16,5% (Р<0,05), 13,6% (Р<0,001) и 11,1% (Р<0,01).

У помесного молодняка превосходство по всем исследуемым биохимическим показателям, независимо от генотипа RYR-1 гена, имели подсвинки (КБ х СМ-1) х Л. Достоверная разница по уровню общего белка, количеству альбуминов и -глобулинов в их пользу в сравнении с особями (КБ х СМ-1) х СМ-1 соответственно составляла 8,6% (Р<0,001), 9,8% (Р<0,001), 8,9% (Р<0,01). При этом независимо от породного сочетания установлено, что животные-носители двух доминантных стресс-устойчивых аллелей (NN) имели достоверно большее содержание общего белка, альбуминов, концентрацию холестерина и мочевины соответственно на 3,9-5,0% (Р<0,01), 16,2-14,1% (Р<0,001), 6,4-13,2% (Р<0,01) и 15,7-16,7% (Р<0,01). В то же время гетерозиготные потомки превосходили гомозиготных по уровню -глобулинов и активности АСТ. Достоверная разница в их пользу составляла соответственно 5,1-11,0% (Р<0,01) и 18,0-13,4% (Р<0,01).

Таким образом, выявлено, что наибольшая зависимость среди биохимических показателей сыворотки крови от аллельного состояния RYR-1 гена была по количеству белка и его фракций (рис. 3).

Рис. 3. Сравнительные показатели белкового обмена у свиней разных генотипов

по RYR-1 гену

В крови животных-носителей рецессивного аллеля наблюдалось пониженное содержание эритроцитов и гемоглобина (табл. 3).

В группе основных хряков гомозиготные (NN) животные имели достоверно большее содержание эритроцитов и гемоглобина - соответственно на 21,2-18,5% (Р<0,01) и 20,6-21,4% (Р<0,01).

Таблица 3. - Морфологические показатели крови свиней разных

генотипов RYR-1 гена

Генотип RYR-1 гена	Эритроциты, 1012 /л	Разница (NN- Nn)		Гемоглобин, г/л	Разница (NN- Nn)	Лейкоциты, 109 /л	Разница (NN- Nn)
			СМ-1
NN	7,26±0,2	+1,54**		108,1±0,5	+21,9**	15,44±0,4	-0,42
Nn	5,72±0,5			86,2±0,7		15,86±0,5
			Л
NN	7,23±1,1	+1,34**		108,1±0,8	+23,1**	15,40±0,3	-0,31
Nn	5,89±1,4			85,0±0,6		15,71±0,8
			(КБ х СМ-1)
NN	7,44±0,2	+1,91**		105,3±0,2	+16,7**	14,93±0,7	-0,24
Nn	5,53±0,5			88,6±0,5		15,17±1,2
			(КБ х СМ-1) х СМ-1
NN	7,67±0,4	+1,71*		112,1±0,3	+13,9*	14,86±0,7	-0,46
Nn	5,96±0,8			98,2±0,5		15,32±0,3
			(КБ х СМ-1) х Л
NN	7,72±0,4	+1,71*		113,3±0,4	+13,9*	15,10±1,1	-0,32
Nn	6,01±0,7			99,4±0,5		15,42±0,9

*Р<0,05, **Р<0,01, ***Р<0,001

В группе основных свиноматок и молодняка прослеживалась та же тенденция: у гомозиготных особей эритроцитов и гемоглобина было больше соответственно на 25,3% (Р<0,01), 15,9% (Р<0,01) – у свиноматок и на 22,3-22,2% (Р<0,05), 12,4-12,3% (Р<0,05) – у молодняка.

Была выявлена связь аллельного состояния в локусе гена стресс-чувствительности (RYR-1) с уровнем естественной резистентности организма (табл. 4).

Независимо от породной принадлежности в группах основных хряков и свиноматок гомозиготные (NN) животные имели более высокий уровень БАСК, ЛАСК и ФА по отношению к гетерозиготным (Nn) особям соответственно, на 4,2-4,6 абс. % (Р<0,001), 3,7-4,3 абс. % (Р<0,005) и 6,2-5,4 абс. % (Р<0,001) – у хряков; 4,5 абс. % (Р<0,05), 4,3 абс. % (Р<0,001) и 4,5 абс. % (Р<0,01) – у свиноматок.

В группе молодняка наблюдался противоположный результат. Гетерозиготные (Nn) животные превосходили гомозиготных (NN) подсвинков по уровню БАСК, ЛАСК и ФА на 5,9-7,2 абс. % (Р<0,001), 4,4-7,5 абс. % (Р<0,001) и 3,6-4,4 абс. % (Р<0,001). При этом особи (КБ х СМ-1) х Л превосходили аналогов (КБ х СМ-1) х СМ-1 по всем трем показателям на 1,9 абс. % (Р<0,05), 4,4 абс. % (Р<0,001) и 1,8 абс. % (Р<0,01) соответственно.

Таблица 4. - Показатели естественной резистентности свиней разных

генотипов RYR-1 гена

Генотип RYR-1 гена	БАСК, %	Разница (NN- Nn)	ЛАСК, %	Разница (NN- Nn)	ФА,%	Разница (NN- Nn)
СМ-1
NN	54,5±0,3	+4,2***	47,6±0,4	+3,7***	37,7±0,4	+6,2***
Nn	50,3±0,7		43,9±0,7		31,5±0,5
Л
NN	54,6±0,4	+4,6***	47,9±0,5	+4,3***	37,4±0,5	+5,4***
Nn	50,0±0,8		43,6±0,4		32,0±0,7
(КБ х СМ-1)
NN	55,1±0,6	+4,5*	48,3±0,3	+4,3***	37,8±0,5	+4,5**
Nn	50,6±0,4		44,0±0,4		33,3±0,7
(КБ х СМ-1) х СМ-1
NN	51,7±0,5	-5,9***	47,1±0,6	-4,4***	37,5±0,4	-3,6***
Nn	57,6±0,7		51,5±0,8		41,1±0,6
В среднем по помеси	55,7±0,6	-	49,3±0,7	-	39,3±0,5	-
(КБ х СМ-1) х Л
NN	54,2±0,3	-7,2***	49,9±0,4	-7,5***	38,9±1,0	-4,4***
Nn	61,4±0,6		57,4±0,8		43,3±0,8
В среднем по помеси	57,6±0,7	-	53,7±0,8	-	41,1±0,6	-

*Р<0,05, **Р<0,01, ***Р<0,001

3.3. Воспроизводительные качества свиней в зависимости от

аллельного состояния RYR-1 гена

3.3.1. Воспроизводительные качества основных хряков

Процент оплодотворившихся свиноматок, покрытых производителями с NN-генотипом, был выше на 7,1 – 6,3 абс. % (Р<0,005). При этом было получено и больше живых поросят - на 12,9 – 12,0% (Р<0,01). По крупноплодности потомство, полученное от гетерозиготных (Nn) хряков, на 6,92 – 6,98% превосходило аналогов, рожденных от гомозиготных (NN), однако данная разница была недостоверной. Сохранность поросят к отъему среди потомков гомозиготных (NN) хряков была выше на 2,7 – 2,6% (Р<0,001). Таким образом, было выявлено незначительное преимущество гомозиготных генотипов.

При сравнении пород достоверное превосходство хряков СМ-1 над Л было по количеству рожденных живых поросят - на 6,4% (Р<0,05) и проценту оплодотворенных свиноматок - на 4,6 абс. % (Р<0,005).

3.3.2. Воспроизводительные качества свинок

Анализ полученных результатов у помесей (КБ х СМ-1) х СМ-1 позволил установить, что большее на 9,9% (Р<0,001) количество поросят родилось у гомозиготных (NN) свинок (табл. 5). К отъему, за счет лучшей на 5,2 абс. % (Р<0,001) сохранности потомства, гомозиготные свинки имели преимущество по количеству поросят на 14,8% (Р<0,001). Но в то же время была выявлена достоверная разница в пользу свинок Nn-генотипов по массе гнезда в 21 день и 2 месяца - соответственно на 6,8% (Р<0,001) и 9,1% (Р<0,001).

Таблица 5. - Воспроизводительные качества свинок (КБ х СМ-1) х СМ-1

различных генотипов RYR-1 гена

Показатели	Генотип RYR-1 гена		В среднем по помеси	Разница (NN-Nn)
	NN (n=12)	Nn (n=12)
Родилось поросят всего, гол.; Х1	11,91±0,2	10,73±0,3	11,32±0,3	+1,18**
В т.ч. живых, гол.	11,63±0,7	10,17±0,5	10,90±0,5	+1,46
Крупноплодность, кг	1,50±0,1	1,61±0,1	1,56±0,1	-0,11
Масса гнезда при рождении, кг	17,87±0,3	17,28±0,4	17,58±0,4	+0,59
Кол-во поросят в 21 дн., гол.	11,50±0,2	10,09±0,5	10,79±0,4	+1,41*
Молочность, кг; Х2	57,2±0,6	61,4±0,4	59,3±0,4	-4,2**
Кол-во поросят при отъеме, гол.	11,4±0,2	9,71±0,4	10,56±0,3	+1,69**
Кол-во поросят в 2 мес., гол.; Х3	11,4±0,2	9,71±0,4	10,56±0,3	+1,69**
Масса гнезда в 2 мес., кг; Х4	185,9±1,0	204,4±0,9	195,2±0,9	-18,5**
КПВК, балл	133±0,2	134±0,3	133,5±0,3	-1,0
Сохранность, %	95,7±0,2	90,5±0,4	93,1±0,3	+5,2***

*Р<0,01, **Р<0,001

КПВК - комплексный показатель воспроизводительных качеств (индекс) = 1,1·Х1+0,3·Х2+3,3·Х3+0,35·Х4.

В группе свинок (КБ х СМ-1) х Л животные NN-генотипа имели большее количество рожденных поросят - на 6,5% (Р<0,01). При этом лучшая сохранность, на 2,2 абс. % (Р<0,001), обеспечила большее, на 8,6% (Р<0,05) и 8,7% (Р<0,001) соответственно количество поросят в 21 день и к отъему у свинок-носителей доминантных стресс-устойчивых аллелей в RYR-1 гене, чем от животных-носителей мутации (табл. 6).

Таблица 6. - Воспроизводительные качества свинок (КБ х СМ-1) х Л

различных генотипов RYR-1 гена

Показатели	Генотип RYR-1 гена		В среднем по помеси	Разница (NN-Nn)
	NN (n=12)	Nn (n=12)
Родилось поросят всего, гол.; Х1	12,43±0,2	11,62±0,2	12,03±0,2	+0,81**
В т.ч. живых, гол.	12,37±0,2	11,50±0,1	11,94±0,2	+0,87***
Крупноплодность, кг	1,63±0,2	1,73±0,2	1,68±0,2	-0,1
Масса гнезда при рождении, кг	20,3±0,4	20,1±0,5	20,2±0,4	+0,2
Кол-во поросят в 21 дн., гол.	12,26±0,3	11,21±0,4	11,74±0,4	+1,05*
Молочность, кг; Х2	63,2±0,6	74,4±0,5	68,8±0,5	-11,2***
Кол-во поросят при отъеме, гол.	12,20±0,2	11,14±0,1	11,67±0,2	+1,1***
Кол-во поросят в 2 мес., гол.; Х3	12,20±0,3	11,14±0,2	11,67±0,2	+1,1***
Масса гнезда в 2 мес., кг; Х4	206,3±1,1	218,1±1,0	212,2±1,0	-11,8***
КПВК, балл	145,0±0,2	148,2±0,3	146,5±0,3	-3,2***
Сохранность, %	98,1±0,1	95,9±0,2	97,0±0,2	+2,2***

*Р<0,05, **Р<0,01, ***Р<0,001

КПВК - комплексный показатель воспроизводительных качеств (индекс) = 1,1·Х1+0,3·Х2+3,3·Х3+0,35·Х4.

Однако энергия роста потомства к 21 дню и двум месяцам были выше у гетерозиготных матерей соответственно на 15,1 и 5,4% с достоверным преимуществом (Р<0,001).

В породном аспекте свинки - помеси (КБ х СМ-1) х Л превосходили своих двухпородных сверстниц (КБ х СМ-1) х СМ-1 по количеству рожденных живых поросят на 8,7% (Р<0,05), массе гнезда при рождении на 12,97% (Р<0,001) и, следовательно, в 21 и 60 дней на 13,8 и 8,0% (Р<0,001) соответственно. Также в пользу свинок (КБ х СМ-1) х Л был показатель КПВК и процент сохранности потомства - на 8,9% и 3,9 абс. % (Р<0,001).

При изучении динамики живой массы и среднесуточных приростов поросят до отъема (30 дней) в каждой группе свинок было установлено, что поросята, произошедшие от свинок гетерозиготного (Nn) генотипа независимо от породной принадлежности, лучше росли и развивались, чем особи, полученные от свинок, в генотипе которых отсутствовал стресс-чувствительный аллель. При рождении разница по живой массе в их пользу составляла 7,4-7,5%. В дальнейшем тенденция превосходства также сохранилась и равнялась 4,4-2,7 и 4,8-3,9% в 21 и 30 дней соответственно, однако полученные данные были недостоверными. Закономерность по изменению живой массы отразилась и на среднесуточных привесах, превалирование по данному показателю в период от рождения до отъема составило 4,7-3,9% (Р<0,001).

Потомство, произошедшее от свинок (КБ х СМ-1) х Л, имело превосходство над аналогами (КБ х СМ-1) х СМ-1 по многоплодию, крупноплодности, живой массе поросенка в 21 и 30 дней, соответственно на 7,3, 7,1, 6,1 и 6,1%. Однако достоверная разница наблюдалась только по среднесуточному приросту и сохранности поросят к отъему - на 5,97% и 3,90 абс. % (Р<0,001) соответственно.

3.4. Откормочные и мясные качества помесного молодняка в

зависимости от аллельного состояния RYR-1 гена

Исследования откормочных качеств свиней (КБ х СМ-1) х СМ-1 выявили, что животные, имевшие в генотипе рецессивный аллель, обладали большей скоростью и энергией роста. В сутки гетерозиготные (Nn) животные прибавляли на 41,9 г, или 5,2% (Р<0,001) больше, что позволило им достигнуть живой массы 100 кг на 6,1 день раньше, при этом на килограмм прироста носители рецессивного аллеля «n» мутации затрачивали на 0,48 корм. ед., или 12,7% (Р<0,05) меньше.

Сходная закономерность прослеживалась и в группах (КБ х СМ-1) х Л. Подсвинки, имевшие в генотипе рецессивный аллель, обладали большим на 49,3 г, или 5,8% (Р<0,001) показателем среднесуточного прироста, а возраст достижения 100 кг при этом составлял на 5,7 дней меньше, затраты корма на 1 кг прироста были также меньше на 0,27 корм. ед. (Р<0,05).

В породном аспекте лучшими откормочными качествами обладали животные (КБ х СМ-1) х Л, они имели достоверное превосходство по среднесуточному приросту, возрасту достижения убойной массы и затратам корма на 1 кг прироста соответственно на 4,8% (Р<0,001), 3,5% (Р<0,001) и 10,9% (Р<0,01).

3.5. Мясная продуктивность и качество мяса помесного

молодняка разных генотипов RYR-1 гена

Анализ полученных данных в группах (КБ х СМ-1) х СМ-1 свидетельствует о том, что гетерозиготные (Nn) по рецессивному аллелю свиньи по показателям мясной продуктивности превосходили своих гомозиготных (NN) сверстников (табл. 7).

Таблица 7. - Мясные качества свиней (КБ х СМ-1) х СМ-1 разных

генотипов RYR-1 гена

Показатели	Генотип RYR-1 гена		В среднем по помеси	Разница (NN-Nn)
	NN (n=5)	Nn (n=5)
Живая масса при убое, кг	100,1±0,9	103,9±1,1	102,0±1,0	-3,8
Масса парной туши, кг	76,1±0,3	81,5±0,4	78,8±0,4	-5,4***
Убойный выход, %	76,0±0,7	78,4±0,9	77,2±0,8	-2,4*
Толщина шпика, см	2,5±0,2	2,0±0,1	2,3±0,1	+0,5*
Длина туши, см	94,3±0,3	97,8±0,4	96,1±0,3	-3,5***
Площадь «мышечного глазка», см2	42,8±0,2	43,3±0,1	43,1±0,1	-0,5*
Масса задней трети полутуши, кг	10,2±0,2	10,9±0,2	10,6±0,2	-0,7*
Содержание: мяса (%) сала (%) кости (%)	57,3±0,5	59,4±0,7	58,4±0,6	-2,1*
	31,1±0,2	28,7±0,4	29,9±0,3	+2,4***
	11,6±0,3	11,9±0,3	11,7±0,3	+0,3

*Р<0,05, **Р<0,01, ***Р<0,001

Туши, полученные от гетерозиготных по RYR-1 гену животных, характеризовались большим убойным выходом – на 2,4 абс. % (Р<0,05), длиной туши – на 3,5 см, или 3,6% (Р<0,001), массой окорока – на 0,7 кг, или 6,4% (Р<0,05), площадью «мышечного глазка» – на 0,5 см2, или 1,2% (Р<0,05) и более тонким шпиком – на 0,5 см, или 20,0% (Р<0,05).

В группах помесей (КБ х СМ-1) х Л по результатам мясной продуктивности в зависимости от генотипа RYR-1 гена прослеживалась та же закономерность, что и у животных (КБ х СМ-1) х СМ-1 (табл. 8).

Таблица 8. - Мясные качества свиней (КБ х СМ-1) х Л разных

генотипов RYR-1 гена

Показатели	Генотип RYR-1 гена		В среднем по помеси	Разница (NN-Nn)
	NN (n=5)	Nn (n=5)
Живая масса при убое, кг	102,0±0,7	106,2±1,0	104,1±0,9	-4,2
Масса парной туши, кг	80,1±0,5	85,2±0,4	82,6±0,4	-5,1***
Убойный выход, %	78,5±0,7	80,2±0,7	79,3±0,7	-1,7*
Толщина шпика, см	1,95±0,1	1,61±0,1	1,78±0,1	+0,34*
Длина туши, см	100,2±0,3	104,1±0,5	102,2±0,4	-3,9***
Площадь «мышечного глазка», см2	44,0±0,1	45,7±0,2	44,9±0,1	-1,7***
Масса задней трети полутуши, кг	11,7±0,1	12,1±0,1	11,9±0,2	-0,4*
Содержание: мяса (%) сала (%) кости (%)	59,7±0,3	62,1±0,5	60,9±0,4	-2,4***
	28,6±0,2	26,4±0,4	27,5±0,3	+2,2***
	11,7±0,5	11,5±0,3	11,6±0,4	+0,2

Р<0,05, **Р<0,01, ***Р<0,001

Животные Nn-генотипа имели преимущество над NN-аналогами по массе парной туши на 5,1 кг, или 5,9% (Р<0,001), массе окорока на 0,4 кг, или 3,3% (Р<0,05) и, следовательно, по убойному выходу - на 1,7 абс. % (Р<0,05). Также для них были характерны более высокие показатели длины туши - на 3,9 см, или 3,7% (Р<0,001) и площади «мышечного глазка» - на 1,7 см2, или 3,7% (Р<0,001). Толщина шпика, напротив, была меньше, данная разница составила 0,34 см, или 17,4% (Р<0,05).

По соотношению мяса в туше гетерозиготные (Nn) особи также превосходили гомозиготных (NN) на 2,4 абс. % (Р<0,001), сала, напротив, у них содержалось меньше - на 2,2 абс. % (Р<0,001).

При сопоставлении показателей мясной продуктивности между группами помесей установлено, что животные (КБ х СМ-1) х Л превалировали над (КБ х СМ-1) х СМ-1 по большинству изучаемых параметров: они имели достоверно большую массу парной туши - на 4,6% (Р<0,001) и окорока - на 1,3 кг, или 10,9% (Р<0,001), что способствовало и большему убойному выходу - на 2,1 абс. % (Р<0,01). Помимо этого, у животных, полученных от скрещивания с породой Л, были длиннее туши, больше площадь «мышечного глазка» и, следовательно, больший процент содержания мяса в туше - соответственно на 5,97% (Р<0,001), 4,0% (Р<0,001) и 2,5 абс. % (Р<0,001).

В результате сопоставления физико-химических свойств мяса животных разных породных сочетаний и генотипов по RYR-1 гену установлено, что рН мышечной ткани в обеих помесных группах соответствовал параметрам, характерным для нормального мяса. Однако у гетерозиготных (Nn) животных по отношению к гомозиготным (NN) данный показатель был несколько снижен в сторону кислой среды. Так, у особей (КБ х СМ-1) х СМ-1 разница составила 3,2% (Р<0,05), у (КБ х СМ-1) х Л – 3,1% (Р<0,01). Влагоудерживающая способность мяса животных, гомозиготных (NN) по RYR-1 гену по отношению к мясу особей-носителей стресс-чувствительного аллеля имела на 6,3 абс. % (Р<0,001) выше значение этого показателя в группах (КБ х СМ-1) х СМ-1 и на 7,2 абс. % (Р<0,001) - в группах (КБ х СМ-1) х Л. Межпородный анализ выявил, что свиньи (КБ х СМ-1) х Л уступали (КБ х СМ-1) х СМ-1 по уровню рН и влагоудерживающей способности на 1,2% и 0,9 абс. %, однако данная разница не носила достоверного характера.

Гетерозиготные (Nn) животные превосходили гомозиготных (NN) по содержанию протеина в мясе на 1,8 абс. % (Р<0,01) – у (КБ х СМ-1) х СМ-1 и на 2,4 абс. % (Р<0,01) – у (КБ х СМ-1) х Л.

3.6. Оценка экономической эффективности использования генной диагностики стресс-устойчивости в свиноводстве

Анализ репродукции свинок (КБ х СМ-1) х СМ-1 показал преимущество гомозиготных (NN) по RYR-1 гену особей. В их гнезде было большее количество поросят по сравнению со Nn-свинками, и при одинаковых затратах на содержание и проведение ДНК-анализа это обеспечило получение большей прибыли на 380,2 рублей и соответственно более высокого уровня рентабельности - на 7,0 абс. % (табл. 9).

Таблица 9. - Экономическая эффективность репродуктивных качеств свинок (КБ х СМ-1) х СМ-1 разных генотипов RYR-1 гена

Показатели		Генотип RYR-1 гена		В среднем	Разница (NN-Nn)
		NN	Nn
Количество поросят в гнезде в 30 дн., гол.		11,4	9,71	10,56	+1,69
Живая масса поросенка в 30 дн., кг		7,64	8,05	7,80	-0,41
Затраты	На производство продукции свиноматкой, руб.	3131,7	3131,7	3131,7	-
	На содержание гнезда до 30 дн., руб.	798,0	680,0	739,0	+118,0
	На проведение ДНК-диагностики, руб.: 1 животного гнезда	70 798,0	70 680,0	70 739,0	+118,0
	Всего, руб.	4727,7	4491,7	4609,7	+236,0
Реализационная стоимость 1 кг живой массы поросенка, руб.		69	69	69	-
Реализационная стоимость продукции в перерасчете на живую массу, руб.		6009,6	5393,4	5683,4	+616,2
Прибыль, руб.		1281,9	901,7	1073,7	+380,2
Уровень рентабельности, %		27,1	20,1	23,3	+7,0

При расчете эффективности по группе свинок (КБ х СМ-1) х Л наблюдался аналогичный результат. Так, разведение стресс-устойчивых особей оказалось прибыльнее на 170,3 рублей и рентабельнее на 2,3 абс. %. Отсюда можно сделать вывод о выгодности отбора в группу основных свиноматок гомозиготных NN-генотипов по RYR-1 гену.

Таблица 10. - Экономическая эффективность откорма свиней (КБ х СМ-1) х СМ-1 разных генотипов RYR-1 гена

Показатели		Генотип RYR-1 гена		В среднем	Разница (NN-Nn)
		NN	Nn
Живая масса при постановке на откорм, кг		30,1	32,7	31,4	-2,6
Живая масса при снятии с откорма, кг		100,1	103,9	102,0	-3,8
Абсолютный прирост, кг		70,0	71,2	71,1	-1,2
Среднесуточный прирост (от 30 до 100 кг), кг		0,758	0,800	0,779	-0,042
Количество откормочных дней, дн.		92,3	89,0	90,7	+3,3
Затраты	На производство продукции, руб.,	4404,4	4405,4	4404,9	-1,0
	На проведение ДНК-диагностики 1 животного, руб.	70,0	70,0	70,0	-
	Всего, руб.	4474,4	4475,4	4474,9	-1,0
Себестоимость 1 кг живой массы, руб.		44,0	42,4	43,2	+1,6
Реализационная стоимость 1 кг живой массы, руб.		67	67	67	-
Реализационная стоимость продукции в перерасчете на живую массу, руб.		6706,7	6961,3	6834,0	-254,6
Прибыль, руб.		2232,3	2485,9	2359,1	-253,6
Уровень рентабельности, %		49,9	55,5	52,7	-5,6

По результатам анализа экономической эффективности откорма животных (КБ х СМ-1) х СМ-1 было установлено, что при практически одинаковой между генотипами RYR-1 гена живой массе при постановке и снятии с откорма гетерозиготные (Nn) особи по отношению к особям-носителям двух доминантных аллелей NN имели больший абсолютный прирост – на 1,2 кг и достигали при этом живой массы 100 кг на 3,3 дня раньше (табл.10).

И хотя затраты на получение продукции у свиней с Nn-генотипом были больше на 1,0 рубль, однако прибыль при этом была выше на 253,6 рубля, что отразилось и на более высокой рентабельности – на 5,6 абс. %.

Аналогичная ситуация экономической эффективности наблюдалась и при откорме помесей (КБ х СМ-1) х Л. Так, животные-носители n-аллеля по отношению к гомозиготным (NN) особям затрачивали при откорме на 2,9 дня меньше, что снизило и себестоимость продукции, на 1,7 рубля с 1 кг. При этом прибыль от откорма животных Nn-генотипа была больше на 277,1 рублей, а уровень рентабельности на 6,1 абс. %.

Таким образом, полученные данные свидетельствуют о возможности повышения экономической эффективности свиноводства путем целенаправленного получения молодняка с гетерозиготным Nn-генотипом по локусу RYR-1 гена, с последующим его отбором в группу откорма.

ВЫВОДЫ

1. В исследованных группах чистопородных и помесных свиней выявлен полиморфизм RYR-1 гена, представленный двумя аллелями, – N - нормальный и n - с мутацией. Наибольшая частота встречаемости мутации выявлена среди хряков Л – 0,150 и двухпородных свиноматок КБ х СМ-1 – 0,150, а также в помесном молодняке (КБ х СМ-1) х Л – 0,103. В группе хряков СМ-1 и в помесях (КБ х СМ-1) х СМ-1 ее распространение было меньше и составило соответственно 0,100 и 0,061.

2. Наличие мутации в локусе RYR-1 гена оказывало влияние на морфологические и биохимические показатели крови исследуемых групп свиней. Независимо от породы и породного сочетания животные NN – генотипа имели превосходство по содержанию общего белка, альбуминов, эритроцитов и гемоглобина в крови, в то же время Nn-генотипы имели преимущество по уровню -глобулинов, -глобулинов и активности АСТ.

3. Присутствие рецессивного аллеля оказывало влияние на показатели естественной резистентности: в группах основных хряков и свиноматок гомозиготные животные имели более высокий уровень БАСК, ЛАСК и ФА по отношению к гетерозиготным особям; в группе молодняка, напротив, гетерозиготные животные превосходили гомозиготных подсвинков по показателям естественной резистентности. При этом особи (КБ х СМ-1) х Л имели выше уровень БАСК, ЛАСК и ФА по отношению к аналогам (КБ х СМ-1) х СМ-1 на 1,9 абс. %, 4,4 абс. % и 1,8 абс. % соответственно.

4. Установлено влияние гена стресс-чувствительности на воспроизводительные качества свинок. Независимо от породного сочетания особи NN-генотипа имели большее количество живых поросят при рождении, в 21 день и лучшую их сохранность к отъему в сравнении с животными Nn-генотипа. Однако гетерозиготные особи имели большую массу гнезда при рождении, в 21 и 60 дней, в результате у них был выше и комплексный показатель воспроизводительных качеств (КПВК).

5. Процент оплодотворившихся свиноматок от производителей с NN-генотипом RYR-1 гена был выше на 7,1-6,3 абс. %. При этом от них было получено и больше живых поросят - на 12,0-12,9%, сохранность которых к отъему среди потомков гомозиготных NN-хряков была выше на 2,6-2,7%. Однако по крупноплодности потомство, произошедшее от гетерозиготных хряков, на 6,92-6,98% превосходило аналогов, рожденных от гомозиготных.

6. Независимо от породной сочетаемости гетерозиготные (Nn) свиньи по показателям откормочной и мясной продуктивности превосходили своих гомозиготных (NN) сверстников. Туши, полученные от животных-носителей генотипа Nn, характеризовались большим убойным выходом, площадью «мышечного глазка» и более тонким шпиком – в среднем на 1,7-2,4 абс. %, 1,2 - 3,7% и 17,4 - 20,0% соответственно. При этом по скороспелости гомозиготные животные уступали гетерозиготным аналогам в среднем на 5,7-6,1 откормочных дней.

7. По содержанию протеина мясо, полученное от гетерозиготных Nn-особей, превосходило мясо гомозиготных на 1,8-2,4 абс. %, при этом отмечено меньшее содержание жира - на 2,9-3,8 абс. %. При сравнении качества мяса отмечено незначительное ухудшение его технологических параметров у носителей стресс-чувствительного аллеля: снижение влагоудерживающей способности на 6,3-7,2 абс. % и повышение на 3,1-3,2 % значения рН.

8. Генотипирование аллельного состояния в локусе RYR-1 гена у свиней, выявление носителей n-аллеля и использование их для откорма, а животных NN-генотипа для воспроизводства позволяют повысить уровень рентабельности отрасли соответственно на 5,6 абс. % и 7 абс. % у помесей (КБ х СМ-1) х СМ-1 и на 6,1 абс. % и 2,3 абс. % – у (КБ х СМ-1) х Л.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В селекционной работе в качестве дополнительного критерия отбора и подбора животных использовать ДНК-диагностику свиней по RYR-1 гену для выявления скрытых носителей аллеля стресс-чувствительности.

2. Для поддержания высокого уровня естественной резистентности организма свиней, их воспроизводительных и мясных качеств целесообразно скрещивать гетерозиготных (Nn) по локусу RYR-1 гена хряков с гомозиготными (NN) свиноматками. При этом необходимо проводить распределение полученного потомства по группам: носителей стресс-чувствительного аллеля – в группу ремонтных хрячков и откорма (с целью повышения откормочных и мясных качеств), а стресс-устойчивых – в группу ремонтных свинок (с целью повышения репродуктивных качеств).

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Семенов В.В., Плужникова О.В. Зависимость воспроизводительных, откормочных и мясных качеств свиней различных генотипов от стрессчувствительности // Свиноводство. 2009. № 3. С. 21-24.
2. Рыбалко В.П., Семенов В.В., Сердюков Е.И., Лютов Е.А., Плужникова О.В. Воспроизводительные качества свиней и оценка потомства при различных вариантах подбора // Доклады РАСХН. 2009. №1. С. 44-46.

Публикации в других изданиях

3. Плужникова О.В. Влияние стрессчувствительности свиней разных пород на биохимические показатели крови // Актуальные вопросы зоотехнической науки и практики как основа улучшения продуктивных качеств и здоровья с.-х. животных: материалы Международной научно-практической конф. Ставрополь. 2007. С. 171-175.
4. Плужникова О.В., Семенов В.В. Стрессчувствительность двухпородного молодняка и ее влияние на биохимические показатели крови // Актуальные проблемы производства свинины в РФ: материалы Всероссийской научно-практической конф. и межвузовского Координационного совета по свиноводству. Нижний Архыз. 2008. С. 90-92.
5. Семенов В.В., Плужникова О.В., Кононова Л.В., Смирнова Л.М. Биохимические показатели крови у чистопородного и помесного молодняка свиней в зависимости от стрессчувствительности // Научные основы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных: материалы Международной научно-практической конференции. Краснодар. 2009. С. 43-46.
6. Семенов В.В., Плужникова О.В., Кононова Л.В., Акинин П.В. Продуктивность гибридного молодняка свиней, дифференцированного по стрессчувствительности // Инновационные пути развития животноводства: материалы Международной научно-практической конференции. Нижний Архыз. 2009. С. 186-188.
7. Плужникова О.В., Коваленко М.И., Селионова М.И. Полиморфизм RYR-1 гена и его влияние на продуктивные качества чистопородных и гибридных свиней // Достижения в генетике, селекции и воспроизводстве сельскохозяйственных животных: материалы Международной научно-практической конференции. Санкт-Петербург-Пушкин. 2009. С. 93-97.