Ген RYR1 и продуктивность свиней мясных пород

СВИНОВОДСТВО
ÃÅÍ RYR1
È ÏÐÎÄÓÊÒÈÂÍÎÑÒÜ
ÑÂÈÍÅÉ ÌßÑÍÛÕ ÏÎÐÎÄ
Наталья РЫЖОВА,
кандидат биологических наук
Любовь КАЛАШНИКОВА,
доктор биологических наук
ВНИИ племенного дела
О
дно из направлений работ в
лаборатории ДНКдиагности
ки — исследование уникаль
ных генов свиней, влияющих на продук
тивность. Это гены эстрогенового и про
лактинового рецепторов, отвечающие
за размеры гнезда. RYR1 известен се
лекционерам как ген HАL, от которого
зависят качество мяса и предрасполо
женность свиней к стрессу. Мутация, то
есть изменение в нем, — одна из при
чин наследственного заболевания сви
ней — стрессчувствительности. Ее край
нее проявление — злокачественный ги
пертермический синдром, а также
плохое качество мяса. Все вместе эти
признаки называются синдромом сви
ного стресса.
Проблема со стрессом возникла осо
бенно остро в процессе интенсивного
отбора по мясным качествам. У живот
ных с наследственным дефектом в ге
не RYR1 они особенно хорошо выраже
ны, а слой шпика наиболее тонкий. Та
ких свиней селекционеры использовали
для создания мясных пород в первую
очередь. Так как не было известно при
чин, вызывающих стресс, и точного ме
тода диагностики, это способствовало
распространению дефектного аллеля
гена RYR1 в популяциях. Мясное сви
новодство за рубежом стало нести убыт
ки от низкокачественного мяса и гибе
ли животных.
Оказалось, что признаки стресса —
высокую температуру, судороги, гипер
метаболизм — у чувствительных к нему
особей вызывает один из многочислен
ных мышечных белков — рианодин
рецепторный, ответственный за кон
центрацию ионов кальция в клетке
мышцы. По сравнению со здоровыми
46
животными у свиней с наследственным
дефектом этот белок изменен и не спра
вляется со своей функцией, что влияет
и на кодирующий его ген, который наз
вали по аналогии с белком RYR1. При
обнаружении его у мясных свиней по
ДНКтесту их проверяли с помощью га
лотанового наркоза. Это вызывало приз
наки злокачественного гипертермиче
ского синдрома.
В нашей стране разводят такие но
вые типы и породы мясных свиней,
как ДМ1, КМ1, СМ1, ММ1, ЭКБ1,
ландрас, дюрок. Поэтому мы решили
исследовать, есть ли у некоторых из
них мутации в гене RYR1.
Были взяты следующие породы:
Скороспелая мясная (Липецкая
область, ГПЗ им. Горького) — 83 головы
разного пола и возраста. Порода полу
чена в результате сложного воспроиз
водительного скрещивания, в котором
участвовали пьетрены и ландрасы, весь
ма чувствительные к стрессу, поэтому в
популяции могли быть животные с де
фектным аллелем гена RYR1.
Крупная белая эстонской селекции
мясного типа продуктивности — 130
голов разного пола и возраста из трех
хозяйств Ивановской области. Завезе
ны сюда из племзаводов Эстонии и ча
ЖИВОТНОВОДСТВО РОССИИ СЕНТЯБРЬ 2003
стично из ПЗ «Союз» Вологодской обла
сти. Использовались также 83 племен
ных хрячка из ГПЗ им. Е. Андреева (Чу
вашия).
Исследовали влияние однонапра
вленного отбора по мясным качествам
на появление животных крупной бе
лой породы с дефектным аллелем ге
на RYR1.
Ландрас — 79 голов разного пола и
возраста из ГПЗ « Ленинский путь» Ки
ровской области и 20 хряковпроизво
дителей из ГПЗ «Шуваевский» Красно
ярского края. (Как известно, ландрас —
традиционно мясная порода свиней.)
Цивильская — 15 хряковпроизво
дителей из ГПЗ им. Е. Андреева.
Крупная белая — 85 хряковпроиз
водителей и свиноматок из ГПЗ «Ачин
ский» Красноярского края. Две послед
ние популяции — мясосального типа
продуктивности.
Исследовали мутацию в гене RYR1
методом ДНКдиагностики, которая
подтвердила, что у 8% свиней в гено
ме есть аллель гена RYR1, поврежден
ный мутацией в составе гетерозиготно
го генотипа. Частота мутантного алле
ля — 0,042.
Такие животные обнаружены во всех
стадах Ивановской области. Изменчи
вость частоты аллеля — от 3 до 6%. В
целом по области частота гетерозиготно
го генотипа гена RYR1 — 8,08%, дефект
ного аллеля — 0,04; в чувашской попу
ляции крупной белой породы — 2,41, де
фектного аллеля — 0,012%. (Частота
дефектного аллеля у животных за рубе
жом варьируется от 0,04 до 0,13.)
Таким образом, селекция на мясные
качества сопровождается появлением
дефектного аллеля гена RYR1 у живот
ных крупной белой породы, которая в
целом характеризуется высокой устой
чивостью к стрессам. Частота мутант
ного аллеля в разных регионах и даже
хозяйствах неодинаковая, поэтому ана
лиз необходим в каждом стаде свиней
мясных пород.
СВИНОВОДСТВО
В колхозе им. Дзержинского Иванов
ской области гетерозиготным хряком
производителем не была покрыта ни
одна свиноматка с гетерозиготным ге
нотипом. Этим объясняется отсутствие
гомозиготных рецессивных стрессчув
ствительных генотипов у молодняка.
У ландрасов ГПЗ «Красный Октябрь»
Кировской области частота гетерози
готного генотипа RYR1гена составила
2,67%, в Красноярском крае — 15%. За
рубежом — 0,14–0,74%, что говорит о
более жесткой селекции этой породы по
мясным качествам.
Для сравнения были взяты свиньи
цивильской и крупной белой пород мя
сосального типа продуктивности. Все
они имеют гомозиготный по доминант
ному аллелю гена RYR1 генотип.
У хряковпроизводителей скороспе
лой мясной, а также крупной белой эс
тонской селекции в три раза чаще встре
чается рецессивный аллель RYR1 в ге
терозиготной форме, чем у свиноматок.
Частота гетерозиготного генотипа хря
ков в одном из хозяйств Ивановской обла
сти — в четыре раза выше, чем у свино
маток, тогда как в двух других хозяйствах
разницы не выявлено. Но тенденция к
преобладанию гетерозиготных геноти
пов у хряков все же прослеживается.
В целом ДНКдиагностика показа
ла, что во всех исследуемых популя
циях свиней есть от 2 до 15% живот
ных — носителей мутантного аллеля ге
на RYR1 в гетерозиготной форме.
Практически все свиньи с гетерози
готным генотипом были закуплены хо
зяйствами Ивановской области в Эсто
нии, поэтому генная диагностика
необходима при импорте животных.
Чтобы объяснить, почему же гете
розиготных хряков и свиноматок отби
рают в стадо основных животных в хо
зяйствах, изучали продуктивные каче
ства свиней крупной белой породы с
различными генотипами по RYR1ге
ну в колхозе им. Дзержинского.
Хряков оценивали по количеству жи
вых поросят при рождении и в 2 месяца,
по средней массе поросенка в 2 месяца
и оплодотворяющей способности. Сви
номаток — по общему числу поросят, а
также количеству и массе их при рож
дении, в 21 день и в 2 месяца, средне
суточному приросту.
Гетерозиготный хрякпроизводитель
колхоза им. Дзержинского не уступал ни
одному из семи других с доминантным
гомозиготным генотипом, а многих пре
вышал по общей оценке экстерьера.
Оплодотворяющая способность пер
вого, правда, была чуть ниже, но живых
поросят от него получили больше. По
ловина из них (от скрещивания с гомо
зиготными свиноматками) имела гете
розиготный генотип. Такие животные
могут беспрепятственно отбираться в
группу основных в хозяйствах, поэтому
есть опасность бесконтрольного рас
пространения мутантного аллеля в по
пуляции.
При исследовании основных свино
маток выявили четырех носителей му
тантного аллеля. По количеству рож
денных и живых поросят от гетерози
готных и гомозиготных свиноматок
различий не было. Потомство разви
валось одинаково хорошо. У первых
отмечено лишь небольшое снижение
сохранности в 21 день и 2 месяца.
ЖИВОТНОВОДСТВО РОССИИ СЕНТЯБРЬ 2003
47