Инбридинг и репродуктивные признаки у мини-свиней ИЦиГ СО РАН

В литературе практически отсутствует статистический анализ влияния степени инбридинга на воспроизводительные качества лабораторных мини-свиней. Настоящая работа направлена на определение влияния фактора инбридинга на развитие таких признаков воспроизводства, как живая масса при рождении, многоплодие и сохранность поросят в подсосный период. В качестве объекта исследований были выбраны лабораторные мини-свиньи, выведенные при Институте цитологии и генетики СО РАН (Новосибирск, Россия). Непосредственно оценивали следующие признаки: массу особи при рождении (крупноплодность); внутригнездовые минимум и максимум по живой массе при рождении; внутригнездовое стандартное отклонение живой массы при рождении; число живых поросят в гнезде при рождении (многоплодие); сохранность от рождения до 30 дней; сохранность с 6-го по 30-й день жизни. Результаты показали, что родство по Шапоружу и коэффициент инбридинга по Райту не оказали значимого эффекта на изучаемые признаки. Использование в анализе линейной регрессионной модели указывает на существование обратной зависимости внутригнездового стандартного отклонения живой массы новорождённого поросёнка от коэффициента инбридинга по Райту. Было высказано предположение, объясняющее практически полное отсутствие влияния коэффициента инбридинга на развитие средних значений воспроизводительных признаков. Причиной тому послужила система разведения, в которой тесный инбридинг использовался с «закольцовыванием» на лучших животных, а основной вектор отбора направлен на жизнеспособность и развитие гармоничного экстерьера животных. Таким образом, систематические близкородственные скрещивания при основном векторе способствовали очищению стада от вредных рецессивных мутаций, считающихся основной причиной негативных последствий инбридинга. 

1. Strategies to control inbreeding in a pig breeding program: a simulation study / J.S. Lopes, P.R. Nogara, R. Fernanda [et al.] // Ciencia Rural. – 2019. – Vol. 49. – P. 14. – DOI:10.1590/0103-8478CR20180994.

2. Inbreeding and genetic diversity in three imported Swine breeds in china using pedigree data / G.Q. Tang, J. Xue, M.J. Lian [et al.] // Asian-Australas J Anim Sci. – 2013. – Vol. 26, N 6. – P. 755–765. – DOI: 10.5713/ajas.2012.12645.

3. Иогансон И., Рендель Я., Граверт О. Генетика и разведение домашних животных. – М.: Колос, 1970. – 351 с.

4. Caballero A., Villanueva B., Druet T. On the estimation of inbreeding depression using different measures of inbreeding from molecular markers // Evol Appl. – 2020. – Vol. 14, N 2. – P. 416–428. – DOI: 10.1111/eva.13126.

5. Removal of alleles by genome editing (RAGE) against deleterious load / M. Johnsson, R.C. Gaynor, J. Jenko [et al.] // Genet. Sel. Evol. – 2019. – Vol. 51, N 1. – P. 14. – DOI: 10.1186/s12711-019-0456-8.

6. The fitness consequences of inbreeding in natural populations and their implications for species conservation – a systematic map / L.E. Neaves, J. Eales, R. Whitlock [et al.] // Environ Evid. – 2015. – Vol. 4. – P. 5. – DOI:10.1186/s13750-015-0031-x.

7. Кузнецов В.М., Вахонина Н.В. Об ограничении инбридинга в малочисленных популяциях молочного скота // Сельскохозяйственная биология. ― 2010. ― № 4. ― С. 55–58.

8. Nei М., Roychoudhury А.К. Probability of Fixation of Nonfunctional Genes at // Duplicate Loci. Amer. Nat. – 1973. – Vol. 107, N 955. – P. 362–372. – DOI 10.1086/282840.

9. Shatokhin K.S. Problems of mini-pig breeding // Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii = Vavilov Journal of Genetics and Breeding. – 2021. – Vol. 25, N 3. – P. 284–291. – DOI 10.18699/VJ21.032.

10. Köhn F. History and Development of Miniature, Micro- and Minipigs // The minipig in biomedical research / eds P. A. Mcanulty, A. D. Dayan, N. C. Ganderup and K.L. Hastings (Boca Raton, FL: CRC Press). – 2011. – P. 3–16. – DOI: 10.1201/ b11356-3.

11. Genetic Variability and Management in Nero di Parma Swine Breed to Preserve Local Diversity / E. Mariani, A. Summer, M. Ablondi, A. Sabbioni // Animals (Basel). – 2020. – Vol. 10, N 3. – P. 538. –DOI: 10.3390/ani10030538.

12. Feng S., Zhang X., Wang T. The Progress on Cultivation and Identification of the First Wuzhishan Inbred Mini-Pig in China // Agri Res & Tech: Open Access J. – 2017. – Vol. 12, N 4. – P. 555858. –DOI: 10.19080/ARTOAJ.2017.12.555858.

13. Nikitin S.V., Knyazev S.P., Shatokhin K.S. Miniature pigs of ICG as a model object for morphogenetic research // Russ. J. Genet.: Appl.Res. – 2014. – Vol. 4, N 6. – P. 511–522. – DOI:10.1134/S207905971406015X.

14. The Aachen Minipig: Phenotype, Genotype, Hematological and Biochemical Characterization, and Comparison to the Göttingen Minipig / K. Pawlowsky, L. Ernst, J. Steitz, [et al.] // Eur. Surg. Res. – 2017. – Vol. 58, N 5–6. – P. 193–203. – DOI10.1159/000471483.

15. Genetic characterisation of Mini-LEWE as resource population for experimental research / K. Schachler, J-O. Minx, C. Sürie [et al.] // Berliner und Münchener Tierärztliche Wochenschrift. – 2020. – P. 133. – DOI: 10.2376/1439-0299-2020-15.

16. Simianer H., Köhn F. Genetic management of the Gottingen Minipig // J Pharmacol Toxicol Methods. – 2010. – Vol. 62. – P. 221–226. – DOI: 10.1016/j.vascn.2010.05.004.

17. Станкова Н.В., Савина М.А., Капанадзе Г.Д. Формирование новых линий светлогорских мини-свиней. Биомедицина. ― 2017. ― № 3. – С. 95–101.

18. Зоотехнические, физиологические и генетические особенности мини-свиней ИЦиГ СО РАН / К.С. Шатохин [и др.]. – Новосибирск: Изд-во СФНЦА РАН, 2019. – 192 с.

19. Разведение и селекция мини-свиней ИЦиГ СО РАН/ С.В. Никитин, С.П. Князев, К.С. Шатохин [и др.]. // Вавиловский журнал генетики и селекции. ― 2018. – Т. 22, вып. 8. ― C. 922–930. – DOI 10.18699/VJ18.434.

20. Изменение структуры стада мини-свиней ИЦиГ СО РАН в условиях систематического инбридинга / К.С. Шатохин, С.В. Никитин, Н.Н. Кочнев [и др.]. // Аграрный вестник Верхневолжья. ― 2021. ― № 3, вып. 36. ― С. 45–52.

21. Unusual congenital polydactyly in mini-pigs from the breeding group of the Institute of Cytology and Genetics (Novosibirsk, Russia) / S.V. Nikitin, S.P. Knyazev, V.A. Trifonov [et al.] // Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii = Vavilov Journal of Genetics and Breeding. – 2021. – Vol. 25, N 6. – P. 652–660. – DOI 10.18699/VJ21.074

22. Edwards S.A. Perinatal mortality in the pig: environmental or physiological solutions? // Livestock Production Science. – 2002. – Vol. 78, N 1. – P. 3–2. – DOI.10.1016/S0301-6226(02)00180-X.

23. Крупноплодность мини-свиней ИЦиГ СО РАН: потенциал нереализуемых возможностей / К.С. Шатохин, С.В. Никитин, В.И. Запорожец [и др.] // Вестник НГАУ. – 2020. – № 3. – С. 137–147.

24. ‘Genetic load’ and changes in the chronology of early mortality in mini-pigs of ICG SB RAS / S.V. Nikitin, К.S. Shatokhin, V.I. Zaporozhets [et al.] // Agronomy Research. – 2020. – Vol. 18, N 3. – P. 2156–2165. –DOI. 10.15159/AR.20.171.

25. Charlesworth D., Willis J.H. The genetics of inbreeding depression // Nat Rev Genet. – 2009. – Vol. 10. – P. 783–796. –DOI: 10.1038/nrg2664.

26. Cheptou P.O., Donohue K. Environment-dependent inbreeding depression: its ecological and evolutionary significance // New Phytol. – 2011. – Vol. 189, N 2. – P. 395–407. – DOI: 10.1111/j.1469-8137.2010.03541.x.

27. Mable B.K. Conservation of adaptive potential and functional diversity: integrating old and new approaches // Conservation Genetics. – 2019. – Vol. 20. – P. 89–100. –DOI:10.1007/s10592-018-1129-9.

28. Repeat cross-sectional data on the progression of the metabolic syndrome in Ossabaw miniature swine / M.L. McKenney-Drake, S.D. Rodenbeck, M.K. Owen [et al.] // Journal Data in Brief. – 2016. – Vol. 7. – P. 1393–1395. – DOI:10.1016/j.dib.2016.04.023.

29. Loss of function mutations in essential genes cause embryonic lethality in pigs / M.F.L. Derks, A.B. Gjuvsland, M. Bosse [et al.] // PLoS Genet. – 2019. – Vol. 15, N 3. – P. e1008055. – DOI: 10.1371/journal.pgen.1008055.

30. Lande R, Porcher E. Inbreeding depression maintained by recessive lethal mutations interacting with stabilizing selection on quantitative characters in a partially self-fertilizing population // Evolution. – 2017. – Vol. 71 (5). – P. 1191–1204. – DOI: 10.1111/evo.13225.v.

31. Liddle A.R. Information criteria for astrophysical model selection // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters. – 2007. – Vol. 377, N 1. – P. L74–L78. – DOI: 10.1111/j.1745-3933.2007.00306.x.

32. The effects of inbreeding on covering success, gestation length and foal sex ratio in Australian thoroughbred horses / E.T. Todd, N.A. Hamilton, B.D. Velie, P.C. Thomson // BMC Genet. – 2020. – Vol. 21, N 1. – P. 41. – DOI: 10.1186/s12863-020-00847-1.

33. Baxter E. 9 Causes and mitigation strategies for mortality in neonatal and weaned piglets // Journal of Animal Science. – 2018. – Vol. 96, N 2. – P. 5. – DOI:10.1093/jas/sky073.007.

34. Van der Lende T., van Rens B.T.T.M., Leenhouwers J.I. Biological and genetic aspects of pre- and perinatal mortality in swine. 5o Seminário Internacional de Suinocultura, 27 e 28 de setembro de 2000 — Expo Center Norte. – Saõ Paolo, Brasil, 2000. – P. 125–141.

35. Тихонов В.Н. Лабораторные мини-свиньи: генетика и медико-биологическое использование / Ин-т цитологии и генетики СО РАН. – Новосибирск, 2010. – 304 с.

36. Отсутствие инбредной депрессии в стаде мини-свиней ИЦиГ СО РАН / К.С. Шатохин, С.В. Никитин, Н.Н. Кочнев [и др.] // Актуальные проблемы агропромышленного комплекса: сб. тр. науч.-практ. конф. преподавателей, аспирантов, магистрантов и студентов Новосиб. ГАУ. – Новосибирск, 2021. – С. 502–507.

37. Князев С.П., Никитин С.В., Ермолаев В.И. Роль биологического ограничения максимальной массы новорожденного поросенка в вариации признака // Актуальные проблемы агропромышленного комплекса: cб. тр. науч.-практ. конф. преподавателей, студентов, магистрантов и аспирантов, посвящ. 80-летию Новосиб. гос. аграр. ун-та. – Новосибирск: ИЦ «Золотой колос», 2016. – С. 175–179.