Генетично определяне на плодовитостта на овцете

Заглавие: Селско стопанство

Библиографско описание:

Днес дезоксирибонуклеиновата киселина, ДНК, се счита за база данни, съдържаща цялата информация за миналото, настоящето и бъдещето на живите организми. Начинът, по който се съхранява и реализира наследствената информация, записана в молекулата на ДНК, е един от актуалните въпроси на науката и практиката.

По-специално, повечето от икономически полезните характеристики на селскостопанските животни са количествени, тоест те се определят от полигени (гени с малък ефект) и се влияят от фактори на околната среда. Въпреки това към днешна дата са идентифицирани отделни ключови гени или групи свързани гени, свързани с количествени признаци на селскостопанските продукти. животни [1]. Тези генетични локуси обикновено се наричат количествени локуси на признаци (QTL). Една и съща фенотипна черта обикновено се определя от много гени. Следователно много QTL са свързани с тази черта и често се намират в различни хромозоми. QTL, които обясняват променливостта на фенотипните признаци, ни позволяват да оформим генетичната структура на фенотип. Като алтернативен подход за генетично определяне на селскостопанската производителност. животните са "кандидат-гени". Всеки ген, който влияе върху биохимичните и физиологичните процеси в организма с полиморфизъм, може да се счита за кандидат-ген. Освен това, ако ген е идентифициран в областта на картографирания локус на количествени признаци - QTL, той се счита за позиционен кандидат-ген.

Понастоящем са открити много индивидуални кандидат-гени и продължава работата по идентифициране на гени, свързани с продуктивни признаци на животните, като размер на постелята и устойчивост на болести, растеж, разходи за фураж, качество на месото [2, 3].

Един от основните проблеми на овцевъдството е увеличаването на броя на агнетата при раждането. Плодовитостта е генетично обусловена черта, за което свидетелстват големите разлики в този показател на овцете от различни породи. Така че, при овцете породи Романовская, финландската плодовитост на ландрас надвишава 200%, а при каракулските и месно-мазните породи честотата на близнаците е средно 10-15% [4].

Плодовитостта на майките се определя главно от нивото на производство. С увеличаване на добива на агнета от матка, разходите за фураж за производството значително намаляват. По този начин консумацията на смилаеми хранителни вещества за фураж на 1 кг тегло на трупа при отглеждане на две агнета от пчелна майка е с 26–36% по-малко, отколкото при отглеждане на единични агнета. Следователно в системата от мерки, насочени към повишаване на икономическата ефективност на индустрията, интензификацията на възпроизводството и на първо място увеличаването на плодовитостта на животните и безопасността на младите животни са задачи от първостепенно значение. Във връзка с това целта на тази работа е да се анализират QTLs и кандидат-гените, свързани с броя на агнетата при раждане, определени до момента при овцете, за по-нататъшното им въвеждане в развъдната работа.

През 80-те години генът за плодовитост на Booroola (FecB) е открит в стадо мериносови овце в Австралия, което често ражда до 10 агнета. През 1994 г. този ген на Burula е изолиран като FecB от овча хромозома 6q23–31 (Montgomery et al. 1994).

Същността на действието на този ген е да се увеличи скоростта на овулация, което води до увеличаване на потомството при овцете. При овцете с гена Burula наведнъж узряват 4–12 яйца (ооцити от втори ред), което впоследствие води до раждането на 4–10 агнета.

Животните могат да наследят гена Burula само от един родител (хетерозиготен) или от двамата родители (хомозиготен). Едно копие на гена на Бурула увеличава скоростта на овулация средно с 1,6 овулации на цикъл, което обикновено се равнява на едно допълнително родено агне. Две копия на гена Burula увеличават средната честота на овулация с 3,2 овулация на цикъл, което се равнява на 1-2 родени допълнителни агнета. И така всички овце имат три варианта за гена Burula:

BB (хомозиготен), където BMPR-1B генотип GG, животното има две копия на гена за плодовитост Burula.

Овцете ще имат висока степен на овулация (3.2) и броя на родените агнета. Това животно е наследило гена Burula от баща си и майка си.

B (хетерозиготен), където BMPR-1B генотип AG, животното има едно копие на гена за плодовитост Burula и едно копие на "нормалния" ген (при други видове овце).

При овцете ще се увеличи скоростта на овулация (1,6) и броят на родените агнета.

AA (без ген B), където генотипът е AA, животното не съдържа гена Burula.

Експресията на гена Burula зависи от диетата на овцете. Това не е необходимо, но всъщност може да е нежелателно, тъй като потомството на повече от 2-3 агнета трябва да бъде изкуствено хранено и агнетата се раждат малки.

Фигура: 1. Разпределение на QTLs по хромозоми за овце, показващи броя на агнетата при раждането

Към днешна дата, според базата данни на овце QTLdb [5], за овцете са установени 789 QTL по отношение на продуктивността и устойчивостта към болести, от които 6 локуса са свързани с броя на агнетата при раждането. Следните гени-кандидати са идентифицирани в региона на тези локуси, разположени на хромозоми 3, 5, 6 и 11.

- Генът за диференциален растежен фактор (GDF9) е разположен върху хромозома 5 в позиция 72,2 cM, чийто протеинов продукт играе важна роля за поддържане на нормална яйчникова фоликулогенеза при овцете. Генетичен полиморфизъм на гена GDF9 е открит при 130 овце с къси опашки от породата Хан [7]. Точкови мутации бяха открити в екзони 1 и 2, но връзката с броя на агнетата при раждането беше установена само за екзон 1.

- Генът за костен морфогенетичен протеин 15 (BMP-15) е разположен в хромозома 11 на позиция 25.7 cM. Костните морфогенетични протеини (BMP) принадлежат към група растежни фактори (известни също като цитокини), първоначално открити поради способността им да влияят върху образуването на костите и хрущялите. Понастоящем е показано, че BMP са една от основните групи морфогенетични сигнални протеини, които организират изграждането на тъканите в тялото. На свой ред BMP15 играе съществена роля в развитието на ооцитите и фоликулите.