Открытие SNP и исследование ассоциации показателей роста, упитанности и качества мяса у иберийских помесных свиней

Научные отчеты, том 12, Номер статьи: 16361 (2022) Цитировать эту статью

1192 Доступа

2 цитаты

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Свиней иберийской породы и ее помесей выращивают для получения высококачественной мясной продукции. Целью этой работы было оценить широкую панель ДНК-маркеров, отобранных по биологическим и функциональным критериям, на предмет связи с характеристиками, связанными с ростом мышц, упитанностью, качеством мяса и метаболизмом. Мы использовали 18 гибридных иберийских свиней с различными моделями постнатального роста для полногеномного секвенирования и обнаружения SNP, при этом было обнаружено более 13 миллионов вариантов. Мы выбрали 1023 миссенс-SNP, расположенных на аннотированных генах и демонстрирующих разные частоты аллелей у свиней с совершенно разными моделями роста. Мы дополнили эту панель 192 кандидатными SNP, полученными на основе анализа литературы и данных мышечной RNAseq. Выбранные маркеры были генотипированы у 480 свиней иберийской породы × Дюрок из коммерческой популяции, в которых были получены фенотипы, и было проведено исследование ассоциации для 1005 успешно генотипированных SNP, демонстрирующих сегрегацию. Результаты подтвердили влияние нескольких известных SNP в генах-кандидатах (таких как LEPR, ACACA, FTO, LIPE или SCD на упитанность, рост и состав жирных кислот), а также выявили интересные эффекты новых SNP в менее известных генах, таких как LRIG3, DENND1B. , SOWAHB, EPHX1 или NFE2L2, влияющие на массу тела, среднесуточный прирост и ожирение в разном возрасте, или KRT10, NLE1, KCNH2 или AHNAK, влияющие на упитанность и состав жирных кислот. Результаты обеспечивают ценную основу для будущего внедрения стратегий селекции с помощью маркеров у свиней и способствуют лучшему пониманию генетической архитектуры соответствующих признаков.

Иберийская свинья – автохтонная жирная порода, характеризующаяся высоким адипогенным потенциалом, высоким аппетитом и отличными мясными качествами. Эти особенности являются следствием их генетики и традиционной экстенсивной системы производства, которые способствуют отложению подкожного и внутримышечного жира с высоким содержанием олеиновой кислоты и антиоксидантов1,2. Помеси иберийских свиней с дюроком являются основным генотипом, используемым для производства иберийских мясных продуктов в интенсивных производственных системах, хотя сенсорное качество их мяса считается более низким, чем у чистых иберийских свиней3,4,5. Кроме того, гибридные иберийские свиньи характеризуются очень неоднородными характеристиками развития, продуктивности и качества6, что дает большой потенциал для идентификации лежащих в их основе генов. Знание молекулярно-генетической основы соответствующих признаков поможет в разработке программ селекции с помощью маркеров.

Различные исследования генов-кандидатов были проведены в популяциях иберийских свиней, в основном на чистопородных животных или экспериментальных скрещиваниях, а также с использованием низкомасштабных структурных подходов, с целью углубления генетической архитектуры продуктивных признаков. С помощью этого подхода к настоящему времени были идентифицированы соответствующие гены и мутации, в основном те, которые обнаружены в экспериментальных популяциях IBMAP, таких как LEPR7,8, ELOVL69 или ACSL410,11. Недавно Фернандес-Баррозо и др.12 обнаружили значительную связь мутаций в PRKAG3, CAPN1 и некоторых других генах с показателями качества мяса у чистокровных иберийских животных. Кроме того, на иберийских свиньях были проведены функциональные генетические исследования, которые предоставили информацию о функциональных генах-кандидатах и ​​путях, потенциально участвующих в фенотипических вариациях5,13,14,15. С другой стороны, использование коммерчески доступных массивов SNP высокой плотности для полногеномных исследований ассоциаций (GWAS) обеспечивает систематический и мощный подход для углубления в генетическую основу сложных признаков. Этот подход привел к идентификации многих интересных геномных областей и генов-кандидатов в различных популяциях и породах, включая иберийских16,17,18,19,20,21,22. Тем не менее, применимость коммерческих массивов SNP ограничена, поскольку они идентифицируют лишь часть генетических вариаций. Это связано с тем, что они были созданы на основе SNP, обнаруженных у нескольких космополитических пород, что привело к ограниченной информативности и мощности, особенно для анализа местных пород22,23. Напротив, полногеномное секвенирование (WGS) потенциально может обнаружить все генетические варианты, включая причинные24, и может позволить разработать индивидуальные высокоинформативные панели SNP, полезные для раскрытия генетической основы соответствующих признаков у местных пород. Такие достижения делают возможным генетическое улучшение соответствующих продуктивных и качественных характеристик некосмополитических пород свиней.