vetpressАграрная наукаAgrarian science0869-81552686-701XРедакция журнала "Аграрная наука"10.32634/0869-8155-2023-368-3-58-61vetpress-2539Research ArticleЗООТЕХНИЯ И ВЕТЕРИНАРИЯZOOTECHNICS AND VETERINARY MEDICINEРазработка тест-систем для анализа полиморфизма генов TNFAIP3 и CDS1, ассоциированных с толщиной шпика у свинейDevelopment of test systems for the analysis of polymorphism of the TNFAIP3 and CDS1 genes associated with the fat thickness in pigshttps://orcid.org/0000-0002-2682-6164РоманенковаО. С.RomanenkovaO. S.

Ольга Сергеевна Романенкова, кандидат биологических наукпос. Дубровицы, 60, Московская обл., 142132,Российская Федерация

Olga Sergeevna Romanenkova, Candidate of Biological Sciences60 Dubrovitsy, Moscow region, 142132, Russian Federation 

y7tteaip@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2080-0182ВолковаВ. В.VolkovaV. V.

Валерия Владимировна Волкова, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник,пос. Дубровицы, 60, Московская обл., 142132, Российская Федерация 

Valeriya Vladimirovna Volkova, Candidate of Biological Sciences, Senior Researcher 

60 Dubrovitsy, Moscow region, 142132, Russian Federation 

moonlit_elf@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7533-4281БелоусА. А.BelousA. A.

Анна Александровна Белоус, кандидат биологических наукпос. Дубровицы, 60, Московская обл., 142132, Российская Федерация 

Anna Alexandrovna Belous, Candidate of Biological Sciences 

60 Dubrovitsy, Moscow region, 142132, Russian Federation 

abelous.vij@ya.ruФедеральный исследовательский центр животноводства — ВИЖ им. академика Л.К. ЭрнстаРоссияL.K. Ernst Federal Research Center for Animal HusbandryRussian Federation202310042023035861Copyright © Романенкова О.С., Волкова В.В., Белоус А.А., 20232023Романенкова О.С., Волкова В.В., Белоус А.А.Romanenkova O.S., Volkova V.V., Belous A.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vetpress.ru/jour/article/view/2539

Актуальность. В свиноводстве одной из главных задач при проведении селекционно-племенной работы является эффективность повышения выхода качественной продукции. Развитие молекулярногенетических методов исследований с помощью чипов различной плотности и последующие полногеномные ассоциативные исследования позволили идентифицировать большое количество новых генов, потенциально ассоциированных с селекционно значимыми признаками. Такими потенциальными генами являются гены TNFα-индуцированного белка 3 (TNAIP3) и CDP-диацилглицеролсинтазы 1 (CDS1). Данные отечественных и зарубежных исследований показывают, что эти гены ассоциированы с регуляцией процесса катаболизма клеточных белков и дифференцировки жировых клеток.Методы. Для проведения дальнейшего исследования были выбраны два полиморфизма, показавшие достоверную ассоциацию с признаками: толщина шпика над 6–7-м грудными позвонками и толщина шпика над 10–12-м грудными позвонками — в генах TNFAIP3 (SSC1, rs81351586, A/G) и CDS1 (SSC8, rs331818788, C/A). Определение полиморфизма осуществлялось методом ПЦР в реальном времени. Подбор олигонуклеотидных зондов и праймеров проводился исходя из локализации мутации с использованием онлайн-ресурса BLAST. Для проверки информативности разработанных ПЦР-РВ тест-систем были подобраны альтернативные пары праймеров для проведения ПДРФ-анализа. В качестве генетического материала были использованы образцы ДНК 50 голов свиней породы крупная белая.Результаты. Разработанные тест-системы по потенциальным генам-маркерам продуктивности TNFAIP3 и CDS1 позволили четко определять генотипы животных в формате ПЦР-РТ. Было установлено, что оба исследованных локуса являются полиморфными. Разработанная тест-система может быть использована для генотипирования большого поголовья животных и проведения отбора животных с определенными генотипами.

Relevance. In pig husbandry, one of the main issue in selection and breeding work is the efficiency of increasing the yield of quality products. The development of molecular genetic research methods using chips of various densities and subsequent genome-wide association studies made it possible to identify a large number of new genes potentially associated with selectively significant traits. Some of these potential genes are the TNFα-induced protein 3 (TNFAIP3) and CDP-diacylglycerol synthase 1 (CDS1) genes. The results of domestic and foreign studies show that these genes are associated with the regulation of the process of catabolism of cellular proteins and differentiation of fat cells.Methods. For further investigation, two polymorphisms were selected that showed a reliable association with the signs: the thickness of the fat over the 6–7 thoracic vertebrae and the thickness of the fat over the 10–12 thoracic vertebrae — in the TNFAIP3 genes (SSC1, rs81351586, A/G) and CDS1 (SSC8, rs331818788, C/A). Polymorphism was determined by real-time PCR. The selection of oligonucleotide probes and primers was carried out based on the localization of the mutation using the BLAST online resource. To test the information content of the developed RT-PCR test systems, alternative primer pairs were selected for RFLP analysis. DNA samples from 50 Large White pigs were used as genetic material.Results. The developed test systems for potential marker genes of productivity TNFAIP3 and CDS1 made it possible to clearly determine the genotypes of animals in the PCR-RT format. Both studied loci were found to be polymorphic. The developed test system can be used for genotyping a large number of animals and selecting animals with certain genotypes.

свиньигеноднонуклеотидный полиморфизмпродуктивностьтест-системаpigsgenesingle nucleotide polymorphismproductivitytest systemМатериалы подготовлены в рамках выполнения работы по проекту РНФ № 21-76-10038 «Изучение генетической структуры и идентификация генов, участвующих в процессах регуляции фенотипического проявления мясных, откормочных и воспроизводительных качеств закрытой популяции свиней материнских пород».The materials were prepared as part of the work under the Russian Science Foundation project No. 21-76-10038 «Study of the genetic structure and identification of genes involved in the regulation of the phenotypic manifestation of meat, fattening and reproductive qualities of a closed population of pigs of mother breeds».ReferencesBelous A.A., Sermyagin A.A., Zinovieva N.A. PSXI-5 Genome-wide association study of feed efficiency in Russian Duroc boars. Journal of Animal Science. 2021; 99(S3): 247. https://doi.org/10.1093/jas/skab235.451Belous A.A., Sermyagin A.A., Zinovieva N.A. PSXI-5 Genome-wide association study of feed efficiency in Russian Duroc boars. Journal of Animal Science. 2021; 99(S3): 247. https://doi.org/10.1093/jas/skab235.451Zeng H. et al. Meta-analysis of genome-wide association studies uncovers shared candidate genes across breeds for pig fatness trait. BMC Genomics. 2022; 23: 786. DOI:10.1186/s12864-022-09036-z.Zeng H. et al. Meta-analysis of genome-wide association studies uncovers shared candidate genes across breeds for pig fatness trait. BMC Genomics. 2022; 23: 786. DOI:10.1186/s12864-022-09036-z.Погорельский И.А., Сердюк Г.Н., Иванов Ю.В. Влияние генотипов генов гипофизарного фактора транскрипции (POU1F1) и соматотропина (GH) на мясные и откормочные качества помесных свиней. Генетика и разведение животных. 2019; 4: 49–55. eLIBRARY ID: 41571187Pogorelskij I., Serdyuk G., Ivanov Y. The influence of genotypes of pituitary transcription factor gene (POU1F1) and growth hormone gene (GH) on meat and fattening qualities in the crossbred pigs. Genetics and breeding of animals. 2019; 4: 49–55. eLIBRARY ID: 41571187 (In Russian).Лобан Н.А. Селекция на повышение продуктивных качеств свиней белорусской крупной белой породы с использованием маркерных генов. Зоотехническая наука Беларуси. 2020; 55(1): 145–156. eLIBRARY ID: 43879552Loban N.A. Selection aimed on increasing performance traits of pigs of belarusian large white breed using marker genes. Zootechnical science of Belarus (Zootekhnicheskaya nauka Belarusi). 2020; 55(1): 145–156. eLIBRARY ID: 43879552 (In Russian).Костюнина О.В. и др. Полиморфизм гена рецептора меланокортина MC4R и его влияние на мясные и откормочные качества свиней. Достижения науки и техники АПК. 2012; 8: 49–51. eLIBRARY ID: 17955733Kostjunina O.V. et al. Polymorphism of melanocortin receptor gene MC4R and theit effect on the growth and meat productive traits of pigs. Achievements of Science and Technology of AIC. 2012; 8: 49–51. eLIBRARY ID: 17955733 (In Russian).Максимов А.Г. Генотипы хряков по маркерным генам MC4R, LIF, PRLR и их взаимосвязь с откормочными и мясными качествами. Известия Горского государственного аграрного университета. 2018; 55(1): 41–44. eLIBRARY ID: 32659723Maksimov A.G. Boars’ genotypes in marker genes MC4R, LIF, PRLR and their interrelation between fattening and meat qualities. Izvestia Gorsky State Agrarian University. 2018; 55(1): 41–44. eLIBRARY ID: 32659723 (In Russian).Траспов А.А., Костюнина О.В., Белоус А.А., Карпушкина Т.В., Свеженцева Н.А., Зиновьева Н.А. Полногеномные ассоциативные исследования распространения пороков развития и других селекционно значимых качественных признаков у потомства хряков крупной белой породы российской селекции. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2020; 24(2): 185–190. DOI 10.18699/VJ20.612.Traspov A.A., Kostyunina O.V., Belous A.A., Karpushkina T.V., Svejenceva N.A., Zinovieva N.A. Whole-genome association studies of distribution of developmental abnormalities and other breeding-valuable qualitative traits in offspring of the Russian large-white boars. Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2020; 24(2): 185–190. DOI 10.18699/VJ20.612 (In Russian).Viterbo V.S. et al. Genome wide association study of fatty acid composition in Duroc swine. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences. 2018; 31(8): 1127–1133. DOI: https://doi.org/10.5713/ajas.17.0779Viterbo V.S. et al. Genome wide association study of fatty acid composition in Duroc swine. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences. 2018; 31(8): 1127–1133. DOI: https://doi.org/10.5713/ajas.17.0779Falker-Gieske C., Blaj I., Preuß S., Bennewitz J., Thaller G., Tetens J. GWAS for Meat and Carcass Traits Using Imputed Sequence Level Genotypes in Pooled F2-Designs in Pigs. G3 (Bethesda). 2019; 9(9): 2823–2834. DOI: 10.1534/g3.119.400452Falker-Gieske C., Blaj I., Preuß S., Bennewitz J., Thaller G., Tetens J. GWAS for Meat and Carcass Traits Using Imputed Sequence Level Genotypes in Pooled F2-Designs in Pigs. G3 (Bethesda). 2019; 9(9): 2823–2834. DOI: 10.1534/g3.119.400452Mercadé A., Sánchez A., Folch J.M. Characterization and physical mapping of the porcine CDS1 and CDS2 genes. Animal Biotechnology. 2007; 18(1): 23–35. DOI: 10.1080/10495390601091073Mercadé A., Sánchez A., Folch J.M. Characterization and physical mapping of the porcine CDS1 and CDS2 genes. Animal Biotechnology. 2007; 18(1): 23–35. DOI: 10.1080/10495390601091073Zhang H. et al. Genome-Wide Detection of Genetic Loci and Candidate Genes for Body Conformation Traits in Duroc × Landrace × Yorkshire Crossbred Pigs. Frontiers in Genetics. 2021; 12: 664343. DOI:10.3389/fgene.2021.664343Zhang H. et al. Genome-Wide Detection of Genetic Loci and Candidate Genes for Body Conformation Traits in Duroc × Landrace × Yorkshire Crossbred Pigs. Frontiers in Genetics. 2021; 12: 664343. DOI:10.3389/fgene.2021.664343Basic Local Alignment Search Tool (BLAST). https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi12 Basic Local Alignment Search Tool (BLAST). https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi

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