Genetic associations of reproductive traits in pigs

• Autorzy: Kumalska M. , Terman A.

Warianty tytułu

PL

Podłoże genetyczne a cechy rozrodcze u świń

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Genetic associations of reproductive traits in pigs. In the field of genetics, one of the main research area in relation to animal reproduction is the identification of genes or genomic regions influencing reproductive phenotypes. The genes analysed for the determinants of their fertility are among other: LEP, PRL, PRLR, RBP4. With the use of genetic markers, it is possible to identify of both males and females carrying beneficial alleles, and choose reproduce high-quality individuals, which in turn accelerates the genetic improvement of the examined feature. According to literature, about 30% of culling in pig production systems has been primarily due to reproductive problems. Litter size is very important and easily measured reproductive trait, and often included in scientific researches, and defined as the total number of piglets born (TNB) and the number of piglets born alive (NBA). Selection of individuals carrying favourable alleles has the potential to improve reproductive traits and in this connection also sow productive life (SPL). SLP is a measure of the longevity and reproductive performance of a sow and is directly related to the number of viable piglets produced during its lifespan. Because reproductive traits are so multifaceted, researchers are able to consider many different facets of the organism biology to come up with candidate genes and QTLs genes.

PL

Podłoże genetyczne a cechy rozrodcze u świń. W dziedzinie genetyki jednym z głównych obszarów badań, w odniesieniu do cech reprodukcyjnych zwierząt, jest identyfikacja genów lub regionów genomowych, mających wpływ na fenotyp reprodukcyjny. Z puli genów analizowanych w aspekcie determinacji ich plenności i płodności należy wymienić między innymi: LEP, PRL, PRLR, RBP4. Dzięki wykorzystaniu markerów genetycznych możliwe jest wczesne rozpoznanie zarówno samców, jak i samic, które są nosicielami korzystnych alleli i wybór do rozrodu osobników cechujących się wysokimi parametrami, co z kolei przyspiesza genetyczną poprawę badanej cechy. Z danych literaturowych wynika, iż około 30% ubojów w systemach produkcyjnych świń spowodowanych jest głównie przez problemy związane z cechami reprodukcyjnymi. Wielkość miotu jest bardzo istotną i łatwo mierzalną cechą reprodukcyjną, często uwzględnianą w badaniach naukowych, a określaną całkowitą liczbą prosiąt urodzonych (TNB) oraz liczbą prosiąt żywo urodzonych (NBA). Wybór osobników wykazujących korzystne allele ma potencjalny wpływ na poprawę cech rozrodczych i użytkowych, których wykładnikiem jest tzw. życie produktywne świń (SPL). SPL jest miarą długości życia i zdolności reprodukcyjnych lochy i jest bezpośrednio związane z liczbą żywo urodzonych prosiąt przypadających na daną maciorę przez cały okres jej życia. Podsumowując, cechy reprodukcyjne dotyczą tak wielu aspektów, iż należy przebadać wiele różnych cech organizmów, w celu wyłonienia genów kandydujących oraz genów noszących miano QTLs.

Słowa kluczowe

EN

animal breeding; pig; piglet; litter size; animal reproduction; animal genetics; reproductive trait; reproductive phenotype; gene identification; genomic region; genetic marker; quantitative trait locus; allele; genetic background

• Wydawca: -
• Czasopismo: Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Animal Science
• Rocznik: 2017
• Tom: 56[2]
• Opis fizyczny: p.265–275,ref.

Twórcy

autor

Kumalska M.

• Department of Genetics and Animal Breeding, West Pomeranian University of Technology in Szczecin, Piastów 45, 70-311 Szczecin, Poland

autor

Terman A.

• Department of Genetics and Animal Breeding, West Pomeranian University of Technology in Szczecin, Piastów 45, 70-311 Szczecin, Poland

Bibliografia

• BABICZ M., PIERZCHAŁA M., URBAŃSKI P., ROZEMPOLSKA-RUCIŃSKA I., 2008: An insertion/deletion polymorphism In the 3’UTRencoding region of the porcie prolactin (PRL) gene. Anim. Sci. Pap. Rep. 26 (3): 183–189. Genetic associations of reproductive traits in pigs 273
• BIDANEL J.P., ROSENDO A., IANNUCCELLI N., RIQUET J., GILBERT H., CARITEZ J.C., BILLON Y., AMIGUES Y., PRUNIER A., MILAN D., 2008: Detection of quantitative trait loci for teat number and female reproductive traits in Meishan × Large White F2 pigs. Anim. 2: 813–820.
• BLOWE C.D., 2003: Characterization of Type I molecular markers in a line of pigs selected for increased litter size. Master’s thesis. Department of Animal Science Raleigh
• BRITT J.H., 1986: Improving sow productivity through management during gestation, lactation, and after weaning. J. Anim. Sci. 63: 1288–1296.
• BUSKE B., STERNSTEIN I., BROCKMANN G., 2006: QTL and candidate genes for fecundity in sows. Anim. Rep. Sci. 95: 167–183.
• CASSADY J.P., JOHNSON R.K., POMP D., ROHRER G.A., Van VLECK L.D., SPIEGEL E.K., GILSON K.M., 2001: Identification of quantitative trait loci affecting reproduction in pigs. J. Anim. Sci. 79: 623–633.
• COSTER A., MADSEN O., HEUVEN H.C., DIBBITS B., GROENEN M.A., Van ARENDONK J.A., BOVENHUIS H., 2012: The imprinted gene DIO3 is a candidate gene for litter size in pigs. PLoS ONE 7(2): e31825.
• DAMGAARD L.H., KORSGAARD I.R., 2006: A bivariate quantitative genetic model for a linear gaussian trait and a survival trait. Genet. Sel. Evol. 38: 45–64.
• D’ALLAIRE S., STEIN T.E., LEMAN. A.D., 1987: Culling patterns in selected Minnesota swine breeding herds. Can. J. Vet. Res. 51: 506–512.
• DUCROCQ V., SÖLKNER J., 2001: The survival kit v3.12. User’s manual. Retrieved from http:// www-sgqa.jouy.inra.fr/diffusions.htm.
• EHLERS M.J., MABRY J.W., BERTRAND J.K., STALDER K.J., 2005: Variance components and heritabilities for sow productivity traits estimated from purebred versus crossbred sows. J. Anim. Breed. Genet. 122: 318–324.
• ENGBLOM L., LUNDEHEIM N., DALIN A.M., ANDERSSON K., 2007: Sow removal in Swedish commercial herds. Livest. Sci. 106: 76–86.
• ENGBLOM L., LUNDEHEIM N., STRANDBERG E., SCHNEIDER M., DEL P., DALIN A.M., ANDERSSON K., 2008: Factors affecting length of productive life in Swedish commercial sows. J. Anim. Sci. 86: 432–441.
• FERNANDO R.L., GARRICK D.J., 2008: Gen- Sel – User Manual for a Portfolio of Genomic Selection Related Analyses. Animal Breedingand Genetics. Iowa State University, Ames.
• HALEY C.S., LEE G.J., 1993: Genetic basis of prolificacy in Meishan pigs. J. Reprod. Fertil. Suppl. 48: 247–259.
• HOLL J.W., CASSADY J.P., POMP D., JOHNSON R.K., 2004: A genome scan for quantitative trait loci and imprinted regions affecting reproduction in pigs. J. Anim. Sci. 82: 3421– 3429.
• HU Z.L., FRITZ E.R., REECY J.M., 2007: AnimalQTLdb: a livestock QTL database tool set for positional QTL information mining and beyond. Nucl. Aci. Resea. 35: D604–D609.
• HUGHES P.E., VARLEY M.A., 1980: Fertility in the male. In: Reproduction in the Pig. Buttlerworth, London.
• KING A.H., JIANG Z., GIBSON J.P., HALEY C.S., ARCHIBALD A.L., 2003: Mapping quantitative trait loci affecting female reproductive traits on porcine chromosome 8. Biol. Reprod. 68: 2172–2179.
• KIZILKAYA K., FERNANDO R.L., GARRICK D.J., 2010: Genomic prediction of simulated multibreed and purebred performance using observed fifty thousand single nucleotide polymorphism genotypes. J. Anim. Sci. 88:544–551.
• KORWIN-KOSSAKOWSKA A., KAMYCZEK M., CIEŚLAK D., PIERZCHAŁA M., KURYŁ J. 2003: Candidate gene markers for reproductive traits in polish 990 pig line. J. Anim. Bree. Gen. 120 (3): 181–191
• LALIOTIS G.P., MARANTIDIS A., AVDI M., 2016: Association of BF, RBP4, and ESR2 enotypes with Litter Size in an Autochthonous Pig Population. Anim. Biotech. 28: 138–143.
• LI K., REN J., XING Y., ZHANG Z., MA J., GUO Y., HUANG L., 2009: Quantitative trait loci for litter size and prenatal loss in a White Duroc × Chinese Erhualian resource population. Anim. Gen. 40: 963–966.
• NONNEMAN D., LENTS C., ROHRER G., REMPEL L., VALLET J., 2014: Genome-wide association with delayed puberty in swine. Anim. Gen. 45 (2): 130–132. 274 M. Kumalska, A. Terman
• OMELKA R., BAUEROVA M., BULLA J., 2001: Genetic markers for reproductive traits in pigs. J. Agric. Sci. 47: 731–740.
• ONTERU S.K., FAN B., DU Z-Q., GARRICK D.J., STALDER K.J., ROTHSCHILD M.F., 2012: A whole-genome association study for pig reproductive traits. Anim. Gen. 43 (1): 18–26.
• ÓVILO C., VALDOVINOS C.R., 2012: Genetic basis and improvement of reproductive traits. Animal Reproduction in Livestock. Encyclopedia of Life Support Systems (EOLSS).
• RAMOS A.M., CROOIJMANS R.P.M.A., AFFARA N.A., 2009: Design of a high density SNP genotyping assay in the pig using SNPs identified and characterized by next generation sequencing technology. PLoS ONE 4: e6524.
• RODRIGUEZ-ZAS S.L., DAVIS C.B., ELLINGER P. N., SCHNITKEY G.D., ROMINE N.M., CONNOR J.F., KNOX R.V., SOUTHEY B.R., 2006: Impact of biological and economic variables on optimal parity for replacement in swine breed-to-wean herds. J. Anim. Sci. 84: 2555–2565.
• ROHRER G.A., FORD J.J., WISE T.H., VALLET J.L. CHRISTENSON R.K., 1999: Identification of quantitative trait loci affecting female reproductive traits in a multigeneration Meishan– White composite swine population. J. Anim. Sci. 77: 1385–1391.
• ROTHSCHILD M.F., MESSER L., DAY A., WALES R., SHORT T., SOUTHWOOD O., PLASTOW G., 2000: Investigation of the retinol- binding protein 4 (RBP4) gene as a candidate gene for increased litter size in pigs. Mamm. Genome 11: 75–77.
• ROTHSCHILD M.F., RUVINSKY A., 2011: The genetics of the pig. 2nd edn. CAB International.
• SCHNEIDER J.F., MILES J.R., BROWN- -BRANDL T.M., NIENABER J.A., ROHRER .A., VALLET J.L., 2015: Genomewide association analysis for average birth interval and stillbirth in swine. J. Anim. Sci. 93 (2): 529–540.
• SCHNEIDER J.F., REMPEL L.A., SNELLING W.M., WIEDMANN R.T., NONNEMAN D.J., ROHRER G.A., 2012: Genome-wide association study of swine farrowing traits. Part II: Bayesian analysis of marker data. J. Anim. Sci. 90 (10): 3360–3367.
• SERENIUS T., STALDER K.J., 2004: Genetics of length of productive life and lifetime prolificacy in the Finnish Landrace and Large White pig populations. J. Anim. Sci. 82: 3111–3117.
• TERMAN A., KMIEĆ M., POLASIK D., RYBARCZYK A., 2011: Association Between RBP4 Gene Polymorphism and Reproductive Traits in Polish Sows. J. Anim. Vet. Adv. 10 (20): 2639–2641.
• TRIBOUT T., BIDANEL J.P., 2008: Genetic parameters of number of piglets born alive and relationships with on-farm performance traits in French Landrace and Large White pig breeds. J. Rech. Porci. 40: 113–118.
• WILKIE P.J., PASZEK A.A., BEATTIE C.W., ALEXANDER L.J., WHEELER M.B., SCHOOK L.B., 1999: A genomic scan of porcine reproductive traits reveals possible quantitative trait loci (QTLs) for number of corpora lutea. Mam. Gen. 10: 573–578.
• YANG G., REN J., LI S., MAO H., GUO Y., ZOU Z., REN D., MA J., HUANG L., 2008: Genome-wide identification of QTL for age at puberty in gilts using a large intercross F2 population between White Duroc × Erhualian. Gen. Select. Evol. 40: 529–539.
• ZHU M., ZHAO S., 2007: Candidate Gene Identification Approach: Progress and Challenges. Int. J. Biol. Sci. 3 (7): 420–427.

Identyfikatory

DOI

10.22630/AAS.2017.56.2.28