Hazai sertésfajták teljes genom- és komplex andrológiai vizsgálata a szaporodásbiológiai mutatók javítása érdekében
Dátum
Szerzők
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt
A magyar nagyfehér és a magyar lapály sertések jó életteljesítménnyel, termelési paraméterekkel rendelkeznek, ezen kívül keresztezési programokban anyai és apai vonalként kiemelkedő szerepet töltenek be. Az elmúlt évtizedekben a magasabb termelésre képes nyugat-európai hibridek azonban túlszárnyalták teljesítményben e két hazai sertésfajtát. Dolgozatomban célként tűztem ki magyarországi nagyfehér és lapály törzstenyészetek esetében egyes szaporodásbiológiai tulajdonságok genetikai hátterének felmérését, emellett a kanok andrológiai vizsgálatának elvégzését, valamint egy - a sertések termékenyítőanyagának motilitásvizsgálatára szolgáló - hordozható eszköz alkalmazhatóságának ellenőrzését. Az egyes szaporodásbiológiai tulajdonságok genetikai hátterének vizsgálata során olyan egypontos nukleotid polimorfizmusokat (SNP) azonosítottam, amelyek kapcsoltságot mutatnak az összesen született malacok számával (TNB), a születéskori alomtömeggel (LWA), a holtan született malacok számával (NBD), a 21 napos átlagos alomtömeggel (M21D) és a fialások közötti intervallummal (IBL). A genotipizálást nagy felbontású SNP chippel (GeneSeek® Genomic Profiler™ High-Density) végezte a Neogen Europe Ltd. (Skócia, Egyesült Királyság). Az adatok azonosítására és szűrésére multi-lókusz vegyes modellt alkalmaztam, valamint statisztikailag értékeltem az egyes genotípusok és a szaporodásbiológiai paraméterek közötti összefüggéseket. Három SNP t azonosítottam az 1., 6., 13. kromoszómán (-log10 P = 6,0, 7,86 és 6,22; MAF: 0,298, 0,299 és 0,364), amelyek kapcsoltságot mutatnak az összesen született malacok számával (TNB). Hét lókusz mutatott kapcsoltságot a születéskori alomtömeggel (LWA), amelyek az 5., 6., 14., 16., 17., X kromoszómán (-log10 P = 10,35, 5,87, 8,56, 7,76, 8,47, 10,46, 7,72; MAF: 0,425, 0,397, 0,115, 0,155, 0,492, 0,446, 0,348) találhatók. Hét lókuszt találtam az 5., 6., 13., 14., 15., 16., 18. kromoszómán (-log10 P = 10,95, 5,43, 8,29, 6,72, 6,81, 5,90 és 5,15), amelyek kapcsolatban állnak a holtan született malacok számával (NBD). Emellett az 1. kromoszómán ( log10 P = 5,62; MAF: 0,461) egy lókusz mutatott kapcsoltságot a malacok 21 napos alomtömegével (M21D), valamint 1 lókusz a fialások között eltelt idővel (IBL) a 8. kromoszómán ( log10 P = 7,56; MAF: 0,001). Az említett lókuszok feltárása lehetőséget biztosít markerek segítségével történő szelekció elvégzésére és ennek megfelelően a magyar nagyfehér és magyar lapály fajták versenyképességének javítására. A hímivarú egyedek (magyar nagyfehér, magyar lapály) heréinek szöveti ultrahangos, hőkamerás vizsgálatát, valamint a szaporítóanyag motilitásvizsgálatát (CASA) követően nem tapasztaltam komoly rendellenességeket. Élő és elhalt (Kovács-Foote féle festési eljárás) spermiumok egyaránt előfordultak, de extrém rendellenességekkel nem találkoztam. Két CASA rendszert (Ongo, Microptic) hasonlítottam össze különböző sertésfajtákon és keresztezéseken (magyar lapály, magyar nagyfehér, duroc×pietrain, danbred×duroc) a spermiumkoncentráció, motilitás és progresszív motilitás tekintetében, hogy megbizonyosodjunk a hordozható készülékkel kapott eredmények megbízhatóságáról. A Microptic CASA számítógépvezérelt fáziskontraszt-mikroszkóp segítségével működtethető, laboratóriumok széles körben alkalmazott eszköz. Az Ongo egy készülékben egyesíti az asztali CASA működéséhez szükséges eszközöket, hordozható műszerként alkalmazhatjuk a terepi munka során, amely az ejakulátum gyors és pontos kiértékelését (koncentráció, teljes motilitás, progresszív motilitás, sejtszám) teszi lehetővé. A két eszköz összehasonlítását Bland-Altman módszerrel végeztem, a két módszer között hasonlóság (koncentráció: 3,85 M/ml; progresszív motilitás: 1,09%; motilitás: - 0,91%) mutatkozott. Eredményeim alapján az Ongo készülék koncentráció, progresszív és teljes motilitás tekintetében jól alkalmazható a terepi munka során, az asztali CASA készülék alternatívájaként.
The Hungarian Large White and the Hungarian Landrace breeds have very good life performances and production parameters. In addition they play an outstanding role as maternal and paternal line in crossing programs. In recent decades, Western European hybrids are capable for higher production performances than these two Hungarian breeds. The aim of my dissertation was to investigate the genetic background of some reproductive traits of Hungarian Large White and Landrace pigs, as well as to perform andrological examination of boars in order to evaluate their reproductive performances. In mapping the genetic background of reproductive traits, there were identified single-nucleotide polymorphisms (SNP) to be associated with the total number of piglets born (TNB), the litter weight born alive (LWA), the number of piglets born dead (NBD), the average litter weight on the 21st day (M21D) and the interval between litters (IBL) (BALOGH és mtsai, 2019). Genotyping was performed with a high-density SNP chip (Illumina Porcine SNP 60K BeadChip, GeneSeek® Genomic Profiler™ High-Density). Data identification and screening were accomplished using the multi-locus mixed model. Statistical analyses were performed the correlations between individual genotypes and the reproductive parameters. Three SNPs were identified on chromosomes 1, 6, 13 (-log10 P = 6.0, 7.86 and 6.22; MAF: 0.298, 0.299 and 0.364) effecting on the total number of piglets born (TNB). Seven loci showed significant correlation with the litter weight born alive (LWA), located on chromosomes 5, 6, 14, 16, 17, X (-log10 P = 10.35, 5.87, 8.56, 7.76, 8.47, 10.46, 7.72; MAF: 0.425, 0.397, 0.115, 0.155, 0.492, 0.446, 0.348). Seven loci on chromosomes 5, 6, 13, 14, 15, 16, 18 (-log10 P = 10.95, 5.43, 8.29, 6.72, 6.81, 5.90, 5.15; MAF: 0.425, 0.397, 0.335, 0.095, 0.090, 0.365, 0.069) showed association with the number of piglets born dead (NBD). In addition, one locus on chromosome 1 (-log10 P = 5.62; MAF: 0.461) showed correlation with the average litter weight on the 21st day (M21D) and 1 locus on the interval between litters (IBL) on chromosome 8 (-log10 P = 7.56; MAF: 0.001) (BALOGH és mtsai, 2019). The identified loci provide a good possibility to facilitate selection by molecular tools and to improve consequently the competitiveness of the Hungarian Large White (HLW) and Hungarian Landrace (HL) breeds. Following the test of the reproductive organs of boars no serious abnormalities were found by thermography in scrotal thermoregulation or the testicular tissue by ultrasonography. In the examined ejaculates there were no motility abnormalities (CASA). Concerning dead and live spermatozoa (Kovacs-Foote staining method) there were not extreme abnormalities detected. Two CASA systems (Ongo, Microptic) were compared in terms of sperm concentration, motility and progressive motility of pig breeds (Hungarian Landrace, Hungarian Large White, Duroc × Pietrain, Danbred × Duroc) to ascertain the reliability of the results obtained with the portable device against the results of the desktop CASA. Microptic CASA includes a phase contrast microscopy and a computer and is commonly used as an analytical tool in laboratories. Ongo can be used as a portable device during field-work by allowing rapid and accurate evaluation (concentration, total motility, progressive motility, cell number) of the ejaculate right after its collection. Agreement between measurements was evaluated by Bland-Altman plot. Using Bland-Altman plot there was a strong agreement between values (concentration: - 3.85 M/ml; progressive motility: 1.09%; motility: - 0.91%) obtained by the two methods. Based on the presented results both methods can be used interchangeably in the animal reproduction.