Разработка тест-систем для анализа полиморфизма генов TNFAIP3 и CDS1, ассоциированных с толщиной шпика у свиней

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.

1. Belous 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/skab235.451

2. 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.

3. 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: 41571187

4. 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: 43879552

5. 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: 17955733

6. 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: 32659723

7. 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.

8. 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.17.0779

9. Falker-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/g3.119.400452

10. Mercadé 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: 10.1080/10495390601091073

11. Zhang 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.2021.664343

12. Basic Local Alignment Search Tool (BLAST). https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi