Μελέτη της επίδρασης πολυμορφισμών και της έκφρασης γονιδίων στις αναπαραγωγικές παραμέτρους των χοιρινών

Abstract

The porcine production in Greece is considered one of the most dynamic domains of the Agriculture Economy. However, the porcine meat that produced in Greece is not adequate for the Greek markets. Thus, there is the need to find solutions in order to increase the porcine production in our country. The purpose of this PhD research is to study the reproduction in porcine and furthermore to increase the production by means of increasing the reproductive characteristics of the sows and also by means of protecting the reproductive system of the male and female pigs against various diseases. The experiments were based in modern knowledge and molecular biology techniques and the structure of the PhD thesis is divided in two different parts. PART Α includes the study of the expression of various genes in numerous reproductive organs of the pigs, in cell lines and in vitro produced pig embryos. The genes that were used were belonging to two big families of genes, the TLR family and the β-defensins family. In addition, a more detailed study was conducted concerning the relative expression levels of the expression of the TLR genes in the granulosa cells of pigs, during their cultivation with LPS for various moments of time. PART B includes the study of the polymorphisms of various genes related to numerous reproductive characteristics of the sows. The experiments were based on the application of the PCR – RFLP technique (Polymerase Chain Reaction – Restriction Fragment Length Polymorphism). The experiments conducted in three different commercial porcine farms in Greece. 420 sows in total were genotyped and the polymorphisms of three different genes (BF gene, RBP4 gene και ESR2 gene) were analyzed and related to various reproductive characteristics (Total Number Born, TNB, Number Born Alive, NBA, Number of Weaned piglets, NW etc.). The results of this PhD research enriched our knowledge in the expression patterns of TLR and β-defensins genes in the reproductive organs, granulosa cells and pig embryos and also determined the need of the use of BF, RBP4 and ESR2 gene in the selection schemes for genetic improvement in pigs.

Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν η μελέτη της αναπαραγωγής των χοίρων και η εν δυνάμει βελτίωση της παραγωγικότητας τους, όσων αφορά τη βελτίωση των αναπαραγωγικών χαρακτηριστικών των χοιρομητέρων με σκοπό την αύξηση των παραγόμενων χοιριδίων και την προστασία του αναπαραγωγικού συστήματος των αρσενικών και θηλυκών χοίρων από διάφορες ασθένειες. Η δομή της παρούσας διδακτορικής διατριβής χωρίζεται σε δύο Μέρη. To ΜΕΡΟΣ Α περιλαμβάνει τη μελέτη της έκφρασης γονιδίων σε διάφορα αναπαραγωγικά όργανα των χοίρων, σε σειρές κυττάρων και σε έμβρυα χοίρων παραγόμενα in vitro. Πραγματοποιήθηκε προσδιορισμός της έκφρασης των γονιδίων της οικογένειας TLR και της οικογένειας των β-defensins. Μελετήθηκε το πρότυπο έκφρασης τους στην ωοθήκη, τον ωαγωγό, τον όρχι και την επιδιδυμίδα των χοίρων, στα κοκκώδη κύτταρα που περιβάλλουν το ωάριο καθώς επίσης και σε έμβρυα χοίρων παραγόμενα in vitro. Επίσης έγινε προσδιορισμός της επίδρασης της επώασης με LPS στα επίπεδα έκφρασης των παραπάνω γονιδίων στα κοκκώδη κύτταρα για διαφορετικά χρονικά διαστήματα (0, 6, 12 και 24 ώρες) παρουσία ή μη του συστατικού LPS (Lipopolysaccharide). Το ΜΕΡΟΣ Β περιλαμβάνει τον προσδιορισμό των πολυμορφισμών γονιδίων που σχετίζονται με την αναπαραγωγή και την πιθανή τους σχέση με παραγωγικά χαρακτηριστικά των χοιρομητέρων που εκτρέφονται στην ελληνική επικράτεια. Η τεχνική που εφαρμόστηκε για την διερεύνηση των συγκεκριμένων πολυμορφισμών (SNPs) ονομάζεται PCR – RFLP (Polymerase Chain Reaction – Restriction Fragment Length Polymorphism). Συνολικά επιλέχθηκαν τρία γονίδια που σχετίζονται με αναπαραγωγικά χαρακτηριστικά σε χοιρομητέρες (γονίδιο BF, γονίδιο RBP4 και γονίδιο ESR2) τα οποία μελετήθηκαν σε 420 χοιρομητέρες που προέρχονταν από τρεις εμπορικές χοιροτροφικές μονάδες της Ελλάδας. Οι 400 προέρχονταν από μεγάλες εμπορικές μονάδες και ήταν διασταυρώσεις των φυλών Landrace/Large White ενώ τα αρσενικά Duroc/Pietrain/Landrace/Large White σε διάφορες αναλογίες. Στην πρώτη μονάδα έγινε εξαγωγή DNA σε 120 χοιρομητέρες και σε 8 αρσενικούς χοίρους ενώ στη δεύτερη μονάδα σε 280 χοιρομητέρες και σε 8 αρσενικούς χοίρους. 20 χοιρομητέρες προέρχονταν από μια εκτατική μονάδα χοίρων (ελληνικής αυτόχθονης φυλής, μαύρα ή διασταυρώσεις τους με αγριόχοιρους των ορεινών περιοχών της Μακεδονίας). Τα παραγωγικά χαρακτηριστικά που συσχετίστηκαν με τους πολυμορφισμούς των γονιδίων αφορούν το μέγεθος της τοκετομάδας και τον Αριθμό Απογαλακτισθέντων χοιριδίων.