WWW.AGROPORADENSTVO.SK

Vplyv genetických markerov ESR a FSHB na reprodukciu prasníc

Identifikácia genetických markerov využívaných pri selekcii ošípaných zameraná na lepšie reprodukčné parametre sa stala predmetom výskumu v priebehu posledného desaťročia.

Analýzou mikrosatelitných polymorfných genetických markerov a analýzou vzťahov medzi genotypom a fenotypom u vytvorených referenčných rodín boli získané informácie o tom, či určitý úsek chromozómu obsahuje QTL. Pokiaľ je následne v tomto úseku identifikovaný konkrétny gén s asociáciou niektorého svojho genotypu s reprodukciou, môže byť označený ako kandidátny gén (KG) reprodukcie u ošípaných.

Pokiaľ existuje marker v priamej väzbe na QTL, je možné pristúpiť k selekcii podporovanej markermi (MAS – marker assisted selection), niekedy býva označovaná ako GAS (genotype assisted selection). Cieľom je determinovať genotypy QTL a zvýšiť frekvenciu prospešných alel na tomto QTL. MAS má svoje využitie predovšetkým pokiaľ znak vykazuje nízku premenlivosť.

MAS je technika, ktorá kombinuje genotypové a fenotypové informácie jedinca s cieľom zvýšiť presnosť a intenzitu selekcie. Schopnosť analyzovať gény umožňuje urobiť selekčné rozhodnutie už v časnom štádiu života zvieraťa.

Genetický zisk sa môže v prvej generácii selekcie vďaka MAS zvýšiť o 9 % pre ukazovatele plodnosti, o 38 % u prírastkov a až o 64 % pre ukazovatele jatočnej hodnoty.

V reálnych podmienkach je treba očakávať malý pokrok v úžitkových vlastnostiach. To je spôsobené tým, že niektoré komplexné znaky (napr. podiel čistého mäsa) sú už na svojej biologickej a hospodársky únosnej hranici. V iných oblastiach (napr. plodnosť) je plemenárska práca na základe nízkej dedičnosti ukazovateľov veľmi obtiažna ako bez využitia markerov, tak i s ich pomocou. Je preto potrebná optimalizácia šľachtiteľských programov za využitia špeciálnych podmienok chovu ošípaných.

Vzťah genotypu estrogénového receptora k úžitkovosti

Niekoľko experimentov pokúšajúcich sa zistiť asociáciu génu ESR k plodnosti naznačuje, že ESR je buď majorgénom, alebo veľmi úzko vo väzbe s majorgénom pre veľkosť vrhu. Rozdiely medzi genotypmi génu ESR ukazujú signifikantné zvýšenie o 1,5 všetkých narodených prasiat vo vrhu a o 1 prasa živonarodené naviac (Rothschild et al., 1994). Preferovaná alela B u krížencov s plemenami meishan je asociovaná so zvýšením počtu prasiat na prvom vrhu o 1,15 prasaťa na vrh na každú kópiu tejto alely. V ďalších vrhoch táto alela vykazuje o 0,5 prasaťa na vrh viac. U plemena Large White (LW) alela B tiež segreguje a vytvára efekt od 0,4 - 0,5 prasaťa na vrh na prvých a ďalších vrhoch. Posledné výsledky ukazujú, že prasnice genotypu BB majú na prvom vrhu dokonca až o 2,3 prasiat viac než prasnice s genotypom AA (Rothschild et al., 1996).

V slovenskej populácii plemena large white bola stanovená frekvencia genotypov génu ESR na základe testovania 164 prasníc a 14 kancov: 40,4 % genotypu AA, 50,6 % AB a 9,0 % BB. Obdobnou metódou bolo testované i plemeno landras (171 prasníc, 35 kancov) s výsledkami 47,6 % AA, 50,5 % AB a 1,9 % BB (Omelka et al.,2002).

Tothová et al. (2002) previedli analýzu polymorfizmu génu ESR u prasníc slovenskej populácie plemena large white a stanovili frekvencie genotypov 26,81 % CC, 50,32 % CD a 22,87 % DD.

Testovanie genotypov génu ESR previedli Vrtková a Dvořák (2001) zverejnili zistené frekvencie jednotlivých genotypov vo vybraných populáciách oboch materských plemien v Českej republike 43,2 % CC, 44,2 % CD a 12,6 % DD (frekvencia alely D 0,35) u plemena biele ušľachtilé a 82,4 % CC, 16,5 % CD a 1,1 % DD (frekvencia alely D 0,09) u plemena landras. V skupine 118 prasníc tohoto plemena boli frekvencie genotypov génu ESR 29 % CC, 44 % CD a 27 % DD. Pri detekcii vzťahu daných genotypov génu ESR k reprodukčným znakom (počet narodených prasiat, počet živonarodených prasiat, počet odstavených prasiat, % úmrtnosti a hmotnosť vrhu vo veku 21 dní) bol zistený preukazný vplyv génu ESR na počet narodených a živonarodených prasiat a na % úhynu prasiat na 1. vrhoch. V nasledujúcich vrhoch sa prejavil signitifantný vplyv génu ESR na hmotnosť vrhu vo veku 21 dní (Urban et al., 2002).

Gén folikulostimulačného hormónu (FSHB)

V zahraničí sledovali význam génu kódujúceho beta podjednotku hormónu stimulujúceho folikuly (FSHB, follicle-stimulating hormone, beta subunit) lokalizovaného na druhom chromozóme ošípaných v oblasti p16-p12. Produkt génu podnecuje diferenciáciu folikulov, spolu s estrogénom pôsobí synergisticky pri zvyšovaní počtu receptorov folikulostimulačného hormónu (FSHB) v granulóznych bunkách, čo má za následok rast a dozrievanie folikulov.

Doterajšie štúdie v Českej republike ukazujú, že prasnice kombinovaného genotypu BBBB génov ESR a FSHB všeobecne rodia o 1,85 - 3,01 viac všetkých narodených prasiat a o 2,0 - 3,0 viac živonarodených prasiat než prasnice kombinovaného genotypu ABAA (Putnová et al., 2002).

Analýzou čínskych a západných plemien (landras, yorkshire, hybridy plemien yorkshire a Erhulian) sa našiel signifikantný vplyv alely B na veľkosť vrhu. Priemerný efekt genotypov BB na veľkosť vrhu bol o 2,53 a 2,12 prasiat na vrh viac na celkový počet narodených a živonarodených prasiat u prvých vrhov. Pre druhý, tretí a štvrtý vrh sa efekt genotypu BB znižuje, ale aj napriek tomu homozygoti pre priaznivú alelu vykazujú efekt o 1,5 prasiat na vrh viac než prasnice opačného genotypu. Pri všetkých vrhoch sa objavil pozitívny efekt a pohyboval sa okolo jedného prasaťa.

Vplyv génov ESR a FSHB na reprodukciu prasníc v praktických podmienkach

Biologicko-genetickými analýzami reprodukčných ukazovateľov plemena biela mäsová (BM) a dvojplemenných resp. trojplemenných krížencov, na ktorých sa podieľali plemená landras (L), durok (D), hybrid dalland (DA) a genotypov markerov ESR a FSHB sme zisťovali vplyv génov ESR a FSHB na reprodukciu prasníc.

Hodnotená bola reprodukčná úžitkovosť vybraných prasníc pochádzajúcich z chovu Agrovýkrm Senica a.s., plemená biela mäsová (BM) a dvojplemenných, resp. trojplemenných krížencov na ktorých sa podieľali plemená landras (L), durok (D) a holandský hybrid dalland (DA).

Hodnotená bola reprodukčná úžitkovosť u nasledovných genotypov prasníc:
BM biela mäsová 26 ks
BML biela mäsová x landras 23 ks
(BML)L (biela mäsová x landras) x landras 10 ks
(BML)BM (biela mäsová x landras) x biela mäsová 5 ks
(BMDA)L (biela mäsová x daland) x landras 9 ks
(BMDA)BM (biela mäsová x daland) x biela mäsová 4 ks
(BMD)L (biela mäsová x durok) x landras 7 ks
(BMD)BM (biela mäsová x durok) x biela mäsová 2 ks

V tabuľke II. uvádzame výskyt frekvencie genotypov a alel sledovaných markerov spolu za celú populáciu prasníc. V populácii sledovaných prasníc sme zistili pri genotypoch ESR frekvenciu alely C 0,78 a alely D 0,22 . Zastúpenia genotypov boli: CC 59,30 %, CD 37,20 % a DD 3,50 %.

Pri vyhodnocovaní frekvencie alel génu FSHB sme zistili frekvenciu alely A 0,05 a alely B 0,95. Frekvencie genotypov boli: AA 0 %, AB 9,30 % a BB 90,7 %.

Tab. II.: Frekvencie genotypov alel sledovaných markerov spolu za celú populáciu prasníc

Pri hodnotení vplyvu genotypu markerov sme zistili štatisticky významné rozdiely pri počte živonarodených prasiat pri markeroch ESR na 2. vrhu a FSHB na 1. vrhu prasníc, pri počte odstavených prasiat na 2. vrhu prasníc markeru ESR.

V tabuľke III. sú uvedené dosiahnuté parametre reprodukcie sledovaných prasníc. Zistili sme pozitívny vplyv genotypu DD markeru ESR na 1. vrhu prasníc a genotypu BB markeru FSHB na 1., 2. vrhu a v prepočte za celoživotnú úžitkovosť prasníc. Efekt génu ESR na plodnosť prasníc sa líši medzi jednotlivými genotypmi prasníc a poradiami vrhu v rámci veľkosti vplyvu aj smeru vplyvu (kladný, záporný).

Tab. III.: Dosiahnuté parametre reprodukcie pri jednotlivých genotypoch ESR a FSHB na 1., 2. vrhu a v priemere za celoživotnú úžitkovosť prasníc

Z rozboru zistených výsledkov vyplýva význam hodnotenia reprodukčných ukazovateľov prasníc nielen z hľadiska ich genetického založenia, ale tiež z hľadiska markerov, ktoré ich determinujú pre selekciu prasníc. Pre adekvátne využitie výsledkov je potrebné hodnotiť skúmané faktory v dobrých chovateľských podmienkach vzhľadom na skutočnosť, že reprodukčné ukazovatele sú nízko dedivé. Vzhľadom na zovšeobecnenie výsledkov je potrebné hodnotenie markerov determinujúcich mäsovú úžitkovosť ako doplňujúci, avšak vhodný a potrebný ukazovateľ. Je možné odporučiť ďalšie testovanie génu ESR s genotypom DD a predovšetkým génu FSHB s genotypom BB. V plemenitbe a šľachtení je potrebné stanoviť selekčné kritéria pre vznik “subpopulácie superplodných” prasníc zo štatisticky preukazne vyššími parametrami reprodukcie v porovnaní s populáciou ostatných prasníc a stanoviť selekčné kritéria pre “superplodné línie” vzhľadom k stanovenému chovnému cieľu materských plemien ošípaných. Z toho vyplýva potreba zaradenia vyššieho podielu plemennej hodnoty za reprodukciu prasníc. Vyšší podiel reprodukčnej úžitkovosti pre výpočet plemennej hodnoty spôsobí väčšie variačné rozpätie hodnôt medzi prasnicami, čím sa výraznejšie vyjadria rozdiely medzi prasnicami v ich reprodukčnej úžitkovosti.

Pre praktické využitie našich výsledkov, ako aj iných podobných štúdií, je potrebné inštalovať vhodné optimálne plány zootechnicko-genetických experimentov tak, aby sme pri vynaložených nákladoch získali optimálne výsledky realizovateľné v selekcii prasníc. Zistené výsledky sú tiež podnetom pre ďalšie testovanie a analyzovanie všetkých faktorov ovplyvňujúcich reprodukciu prasníc, vrátane novoobjavených kandidátnych génov.