BADANIA NAD MOŻLIWOŚCIĄ ZASTOSOWANIA PROSTYCH WSKAŹNIKÓW WCZESNEJ OCENY PRZYDATNOŚCI LOSZEK DO ROZPŁODU DR INŻ. HANNA JANKOWIAK

Transkrypt

1 BADANIA NAD MOŻLIWOŚCIĄ ZASTOSOWANIA PROSTYCH WSKAŹNIKÓW WCZESNEJ OCENY PRZYDATNOŚCI LOSZEK DO ROZPŁODU DR INŻ. HANNA JANKOWIAK KATEDRA HODOWLI ZWIERZĄT WYDZIAŁ HODOWLI I BIOLOGII ZWIERZĄT UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNO-PRZYRODNICZY W BYDGOSZCZY UL. MAZOWIECKA BYDGOSZCZ Tel jankowiak@utp.edu.pl Bydgoszcz 2019

2 ZAŁĄCZNIK NR 2A AUTOREFERAT (OPIS DOROBKU I OSIĄGNIĘĆ NAUKOWYCH) DR INŻ. HANNA JANKOWIAK KATEDRA HODOWLI ZWIERZĄT WYDZIAŁ HODOWLI I BIOLOGII ZWIERZĄT UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNO-PRZYRODNICZY W BYDGOSZCZY UL. MAZOWIECKA BYDGOSZCZ Tel jankowiak@utp.edu.pl Bydgoszcz

3 1. Dane personalne Imię i nazwisko: Hanna Jankowiak Data urodzenia: Miejsce urodzenia: Bydgoszcz Miejsce pracy: Katedra Hodowli Zwierząt Wydział Hodowli i Biologii Zwierząt Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy ul. Mazowiecka Bydgoszcz 2. Posiadane dyplomy, stopnie naukowe z podaniem nazwy, miejsca i roku ich uzyskania oraz rozprawy doktorskiej mgr inż. zootechniki, temat pracy mgr.: Wartość rzeźna tuczników ocenianych przy pomocy aparatu ULTRA-FOM 100 i metodą dysekcji, Katedra Hodowli Trzody Chlewnej, pod kierunkiem dr inż. Jolanty Kapelańskiej; doktor nauk rolniczych w zakresie zootechniki, temat pracy doktorskiej: Wpływ polimorfizmu genu kolipazy (CLPS) na stopień otłuszczenia i jakość mięsa świń, Katedra Hodowli Trzody Chlewnej, ATR w Bydgoszczy (obecnie: UTP w Bydgoszczy), Promotor: Prof. dr hab. Wojciech Kapelański Recenzenci: Prof. dr hab. Jolanta Kurył Prof. dr hab. Grażyna Michalska 3

4 3. Informacje dotyczące zatrudnienia w jednostkach naukowych asystent w Katedrze Hodowli Trzody Chlewnej Wydziału Zootechnicznego Akademii Techniczno-Rolniczej w Bydgoszczy (obecnie: Wydział Hodowli i Biologii Zwierząt Uniwersytetu Technologiczno-Przyrodniczego im. J. J. Śniadeckich w Bydgoszczy), 2007 obecnie adiunkt w Katedrze Hodowli Zwierząt, WHiBZ UTP w Bydgoszczy, Prodziekan ds. dydaktycznych i studenckich na Wydziale Hodowli i Biologii Zwierząt UTP w Bydgoszczy. 1. Wskazanie osiągnięcia stanowiącego podstawę postępowania habilitacyjnego Osiągnięciem naukowym wynikającym z art. 16 ust. 2 ustawy z dnia 14 marca 2003 roku o stopniach naukowych i tytule naukowym oraz stopniach i tytule w zakresie sztuki (Dz. U. nr 65, poz. 595 z późn. zm.: Dz. U. z 2014 r. poz. 1198) jest cykl publikacji powiązanych tematycznie pt. Badania nad możliwością zastosowania prostych wskaźników wczesnej oceny przydatności loszek do rozpłodu Publikacje wchodzące w skład osiągnięcia naukowego: (autorzy, rok wydania, tytuły publikacji naukowej, nazwa wydawnictwa, Impact Factor czasopisma w roku publikacji, liczba punktów MNiSW wg roku wydania) H1 Kapelański W., Eckert R., Jankowiak H., Mucha A., Bocian M., Grajewska S Polymorphism of ESR, FSHß, RBP4, PRL, OPN genes and their influence on morphometric traits of gilt reproductive tract before sexual maturity. Acta Veterinaria Brno 82, 4, (IF=0,448; MNiSW=20) Indywidualny wkład (30%): Współudział w tworzeniu koncepcji badań, częściowa analiza i interpretacja uzyskanych wyników, redakcja pracy, wykonanie korekty po recenzjach, pełnienie funkcji autora korespondencyjnego. H2 Kapelański W., Jankowiak H., Bocian M., Grajewska S., Dybała J., Żmudzińska A Morphometric characteristics of the reproductive system in Polish Large White and Polish Landrace gilts at 100 kg body weight. Annals of Animal Science 13, 1, (IF=0,570; MNiSW=15) Indywidualny wkład (40%): Współudział w tworzeniu koncepcji badań, częściowa analiza i interpretacja uzyskanych wyników, redakcja pracy, wykonanie korekty po recenzjach. 4

5 H3 Jankowiak H., Kapelański W., Bocian M., Soltész A., Balogh P Correlation of carcass meat content with development of the reproductive system in sexually immature gilts. Acta Veterinaria Hungarica 64, 3, IF=0,814; MNiSW=20) Indywidualny wkład (70%): Współudział w tworzeniu koncepcji badań, zainicjowanie koncepcji pracy, analiza i interpretacja uzyskanych wyników, redakcja pracy, wykonanie korekty po recenzjach, pełnienie funkcji autora korespondencyjnego. H4 Jankowiak H., Kapelański W., Bocian M Influence of litter size into which gilts are born on the development of their reproductive systems. The Journal of Animal and Plant Sciences 29, 2, (IF=0,407; MNiSW= 20) Indywidualny wkład (75%): Współudział w tworzeniu koncepcji badań, zainicjowanie koncepcji pracy, analiza i interpretacja uzyskanych wyników, redakcja pracy, wykonanie korekty po recenzjach, pełnienie funkcji autora korespondencyjnego. H5 Jankowiak H., Kapelański W., Bocian M Uterine characteristics of prepubertal gilts at fixed body weight. Annals of Animal Science 19, 2, Doi: /aoas (IF=1,018; MNiSW=15) Indywidualny wkład (75%): Współudział w tworzeniu koncepcji badań, zainicjowanie koncepcji pracy, analiza i interpretacja uzyskanych wyników, redakcja pracy, wykonanie korekty po recenzjach, pełnienie funkcji autora korespondencyjnego. Lista A Zestawienie liczbowe czasopism, które wchodzą w skład osiągnięcia naukowego Nazwa czasopisma Acta Veterinaria Brno Annals of Animal Science Acta Veterinaria Hungarica The Journal of Animal and Plant Sciences Liczba publikacji IF a) Pkt. wg MNiSW w kolejnych latach Suma pkt. wg MNiSW b) Suma IF 1 0, pkt. 20 0, ,570 1, pkt pkt. 30 1, , pkt. 20 0, , pkt. 20 0,407 SUMA A ,257 a) sumaryczny Impact Factor (IF) wg bazy Journal Citation Reports (JCR) zgodny z rokiem ukazania się pracy, b) liczba punktów wg wykazu czasopism naukowych MNiSW obowiązującego w roku wydania pracy. 5

6 SYNTETYCZNE OMÓWIENIE PUBLIKACJI WCHODZĄCYCH W SKŁAD OSIĄGNIĘCIA NAUKOWEGO BADANIA NAD MOŻLIWOŚCIĄ ZASTOSOWANIA PROSTYCH WSKAŹNIKÓW WCZESNEJ OCENY PRZYDATNOŚCI LOSZEK DO ROZPŁODU Uzasadnienie podjęcia badań Użytkowość rozpłodowa loch jest aktualnie jednym z najważniejszych wyznaczników efektywnej ekonomicznie produkcji trzody chlewnej. Istotnym elementem kształtowania poziomu tej użytkowości jest m.in. wiek pierwszego oproszenia, płodność loch i skuteczny odchów prosiąt w okresie laktacji oraz ponowne, szybkie wejście w następny cykl reprodukcyjny. Stosowane w praktyce hodowlanej kryteria oceny wartości hodowlanej loszek koncentrują się głównie na doskonaleniu cech tucznych i jakości tusz. W warunkach polskich, wyliczane są indeksy tzw. indeks oceny przyżyciowej oraz indeks selekcyjny knurów na podstawie wyników poubojowej oceny ich córek w Stacjach Kontroli Użytkowości Trzody Chlewnej (SKURTCh). Opierają się one na takich cechach jak tempo wzrostu, grubość słoniny i umięśnienie tuszy. Wyniki takiej oceny loszek są jednak niedostatecznie konfrontowane z efektami ich późniejszego użytkowania rozpłodowego, na co wskazuje stosunkowo skromna liczba prac badawczych z tego zakresu. Na ogół uznaje się, że nadmierne otłuszczenie nie sprzyja oczekiwanym efektom użytkowania rozpłodowego, a z drugiej strony dowodzi się, że odpowiednia rezerwa tłuszczu może korzystnie kształtować efektywność krycia i liczebność miotu (Bocian i wsp., 2010; Mucha i wsp., 2010; Rekiel i wsp., 2000). Wymaga to dalszych badań, podobnie jak sprawdzenie zależności między intensywną selekcją na mięsność świń i brakiem widocznych postępów w poprawie użytkowości rozpłodowej loch, szczególnie liczebności miotów. Płodność (liczebność miotów) jest najważniejszym parametrem oceny efektywności użytkowania rozrodczego loch. Jest to cecha uwarunkowana wieloma czynnikami, m.in. wielkością owulacji, przeżywalnością zarodków i płodów, fizjologiczną pojemnością macicy, a także zdolnością funkcjonalną całego układu rozrodczego (Foxcroft i wsp., 2006; Vallet 2000; Vonnahme i wsp., 2001). Poznanie ich oddzielnego i wzajemnego oddziaływania na efektywność użytkowania rozpłodowego staje się szczególnie istotne dla kreowania działań 6

7 hodowlanych w kierunku poprawy tak ważnego ekonomicznie elementu produkcji świń. Cechy rozrodcze są kształtowane genetycznie i mogą być poddawane selekcji, aczkolwiek współczynnik ich odziedziczalności jest niski. Stąd jej skuteczność jest na ogół niezadowalająca, bowiem w znaczący sposób zależy od czynników środowiskowych. Ponadto bezpośrednia selekcja na tylko jeden z czynników kształtujących wielkość miotu jest często mało efektywna ze względu na przeciwstawne oddziaływania niektórych cech np. zwiększona intensywność owulacji i niedostateczna pojemność macicy (Foxcroft i wsp., 2006; 2009). Stopień rozwoju układu rozrodczego loszek, określany w możliwie wczesnym okresie ich życia, w tym głównie pojemność macicy, wydają się być potencjalnymi wskaźnikami selekcyjnymi u zwierząt spokrewnionych (sióstr i córek). Termin pojemności macicy używany w literaturze przez licznych badaczy (Bazer i wsp., 1969; Foxcroft i wsp., 2009; Vallet 2000, Vallet i Freking 2005) odnosi się pośrednio do zdolności macicy do zapewnienia warunków niezbędnych do implantacji zarodków i rozwoju płodów. Większa pojemność macicy w momencie krycia loch może zapewnić większą przeżywalność zarodków i płodów w czasie ciąży i tym samym zwiększać liczbę urodzonych prosiąt. Pogląd taki popierają wyniki badań Gama i Johnsona (1993), którzy wykazali korzystne relacje między wielkością owulacji, pojemnością macicy, jej wymiarami i liczebnością miotu. Inne parametry macicy, takie jak jej masa i długość rogów, a także długość szyjki mogą również warunkować właściwe rozmieszczenie oraz swobodny rozwój zarodków i płodów. Odpowiednia wielkość i pojemność macicy warunkuje też właściwy rozwój łożyska (Bartol i wsp., 1993; Mesa i wsp., 2003). Na powiązania między cechami morfometrycznymi macicy, a zamieralnością zarodków i płodów w okresie ciąży, wskazują także wyniki badań Wu i Dziuk (1989), Wu i wsp. (1987) oraz Foxcrofta i wsp. (2006; 2009). Przedstawione powyżej dane wskazują na potrzebę badań w tym zakresie. Przeprowadzone badania stwarzają możliwość praktycznego wykorzystania ich wyników w hodowli świń. Dzięki ich realizacji możliwa będzie tania, wczesna i nowatorska ocena przydatności loszek do rozpłodu oraz poprawa efektów produkcyjnych i ekonomicznych chowu świń w kraju. Charakterystyka szczegółowa wielkości macicy loszek tuż przed osiągnięciem przez nie dojrzałości płciowej stanowi cenny materiał porównawczy dla oceny osobniczego rozwoju układu rozrodczego i jego zmienności u loszek dwóch powszechnie użytkowanych ras świń w Polsce - wielkiej białej polskiej i polskiej białej zwisłouchej. Możliwości poprawy efektywności rozrodu loch upatruje się także w istotnym postępie badań z zakresu genetyki molekularnej. Zastosowanie nowoczesnych technik badawczych (na poziomie DNA) umożliwia wspomaganie klasycznych metod hodowli 7

8 (selekcja, dobór par do rozpłodu) z wykorzystaniem w selekcji tzw. markerów genetycznych, powiązanych z genami o addytywnym oddziaływaniu i mającymi związek z kształtowaniem cech użytkowych zwierząt (Spötter i Distl 2006; Soller 1994). Poznane już zostały polimorfizmy szeregu genów kandydujących na markery cech użytkowości rozpłodowej loch i możliwe staje się ich wykorzystanie w praktyce (Korwin-Kossakowska 2007). Zależności między genotypami niektórych genów, a wielkością miotu u świń wykazali między innymi Linville i wsp. (2001), Rothschild i wsp. (1996, 2000), Van Rens i van der Lende (2002). W sytuacji intensywnych poszukiwań coraz bardziej efektywnych markerów genetycznych wspomagających selekcję na cechy rozrodcze loch interesujące wydaje się być zbadanie zależności pomiędzy polimorfizmem wybranych genów [gen receptora estrogenu (ESR), gen dojrzewania pęcherzyka jajnikowego (FSHβ), gen białka wiążącego retinol (RBP4), gen receptora prolaktyny (PRLR), gen osteopontyny (OPN)], na kształtowanie się wzrostu i rozwoju układu rozrodczego loszek. Istniejący w Polsce system oceny zwierząt na podstawie potomstwa, realizowany poprzez Stacje Kontroli Użytkowości Rzeźnej Trzody Chlewnej (SKURTCh), zakłada ubój młodych loszek o znanym pochodzeniu, przy stałej masie ciała. Pozyskiwany od nich układ rozrodczy nie jest w żaden sposób wykorzystywany i stanowi odpad wymagający utylizacji. W świetle przytoczonych powyżej argumentów, może on jednak stanowić cenne źródło informacji dla kierunkowej selekcji na podwyższenie cech rozrodczych loch. Niewiele jest badań zajmujących się wpływem ukształtowania, wielkości i stopnia rozwoju narządów rozrodczych loszek przed ich wejściem w cykl rozpłodowy na kształtowanie m.in. ich płodności. Nieliczne, przeprowadzone w tym zakresie, są zachęcające do dalszych, bardziej wnikliwych badań. Stało się to możliwe m.in. dzięki pozyskaniu środków finansowych uzyskanych z Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego w ramach grantu (PB 0800/B/P01/2009/37). Uzyskane pozytywne wyniki podjętej tematyki badawczej pozwalałyby na ich zastosowanie w praktyce hodowlanej oraz na bardziej efektywne wykorzystanie istniejącego już systemu oceny zwierząt w stacjach kontroli. 8

9 Cel naukowy Zbadanie przydatności parametrów morfometrycznej oceny układu rozrodczego, polimorfizmu wybranych genów i cech jakości tuszy loszek kontrolowanych w SKURTCh do wykorzystania w selekcji na poprawę cech użytkowości rozpłodowej. Cele szczegółowe 1. Oszacowanie współzależności między genotypami loszek względem genów potencjalnie wpływających na cechy rozrodcze (ESR, FSHβ, RBP4, PRLR, OPN) a morfometryczną charakterystyką ich układu rozrodczego (H1). 2. Charakterystyka morfometryczna układu rozrodczego loszek rasy wielkiej białej polskiej i polskiej białej zwisłouchej przed osiągnięciem dojrzałości płciowej i oszacowanie zależności między cechami budowy ich układu rozrodczego dla przewidywania potencjalnej płodności (H2). 3. Ocena wpływu stopnia umięśnienia na wzrost i rozwój układu rozrodczego niedojrzałych płciowo loszek (H3). 4. Ocena wpływu liczebności miotu, z którego pochodzą loszki na rozwój ich układu rozrodczego (H4). 5. Analiza cech morfometrycznych i pojemności macicy niedojrzałych płciowo loszek przy stałej masie ciała (H5). H1 Kapelański W., Eckert R., Jankowiak H., Mucha A., Bocian M., Grajewska S Polymorphism of ESR, FSHß, RBP4, PRL, OPN genes and their influence on morphometric traits of gilt reproductive tract before sexual maturity. Acta Veterinaria Brno 82, 4, Odpowiednio wysoka użytkowość rozpłodowa loch stanowi bardzo istotny i kluczowy element ekonomicznej opłacalności produkcji świń. Coraz liczniejsze są w literaturze dane dotyczące możliwości genetycznego rozróżnienia zwierząt rokujących korzystniejszą przydatność do rozpłodu (Rempel i wsp., 2010; Spötter i Distl, 2006). Selekcja w kierunku zwiększenia częstości występowania korzystnych alleli u loch stada zarodowego zapewnia zwiększenie liczebności miotów (Bjerre i wsp., 2010). Równie ważne są badania nad 9

10 zależnością między fizjologicznym i anatomicznym rozwojem układu rozrodczego a wielkością miotu i liczbą odsadzonych prosiąt (Dybała i wsp., 2004; Klocek i wsp., 2006; Szostak, 2010). Oceny wpływu polimorfizmu genów potencjalnie związanych z użytkowością rozrodczą (ESR, FSHβ, RBP4, PRLR, OPN) a wzrostem i rozwojem układu rozrodczego dokonano na loszkach polskich ras białych (polska biała zwisłoucha oraz wielka biała polska). W badanej grupie loszek stwierdzono największą dysproporcję w częstości występowania obu alleli genu receptora estrogenu (ESR). Loszki rasy polskiej białej zwisłouchej (pbz), posiadały allel A w 92,4% a tylko 7,6% loszek allel B, natomiast loszki rasy wielkiej białej polskiej (wbp) posiadały allel A w 75,0% oraz 25% allel B. Podobny rozkład wykazano dla alleli A i B genu dojrzewania pęcherzyka jajnikowego (FSHβ). Tylko 9,5% loszek rasy pbz posiadało allel A a 90,5% loszek allel B, podczas gdy w obrębie rasy wbp 15,5% loszek miało allel A i 84,5% loszek allel B. Częstość występowania obu alleli genu białka wiążącego retinol (RBP4) i genu receptora prolaktyny (PRLR) była zbliżona w populacjach loszek obu ras. Większą dysproporcję częstości występowania obu alleli genu osteopontyny (OPN) wykazano w populacji loszek rasy wbp niż u loszek pbz, gdzie tylko 13,8% loszek posiadało allel B. Częstość występowania poszczególnych genotypów okazała się dość zróżnicowana, przy czym nie stwierdzono występowania genotypu BB w locus genu ESR u loszek pbz oraz znikomy udział loszek obu ras o genotypie AA w odniesieniu do genu dojrzewania pęcherzyka jajnikowego FSHβ. Istotny wpływ genotypu w locus ESR wykazano tylko u loszek wbp i dotyczył on masy macicy z więzadłem i długości rogów macicy (P 0,05). Jak można było oczekiwać, wpływ genotypu w locus FSHβ dotyczył masy jajników i ich objętości (P 0,05) i wystąpił tylko u loszek rasy wbp. Efekt oddziaływania genotypu w locus RBP4 dotyczył długości rogów macicy u loszek rasy wielkiej białej polskiej (P 0,01) oraz proporcji masy macicy do długości jej rogów u loszek rasy polskiej białej zwisłouchej (P 0,05), a także objętości jajników (P 0,05). Oddziaływanie genotypu w locus prolaktyny dotyczyło pojemności macicy u loszek pbz oraz długości jajowodów u zwierząt wbp i liczby sutek u loszek pbz (P 0,05). Ostatni z badanych genów OPN miał wpływ na kształtowanie masy macicy z więzadłem i masy macicy bez więzadła u loszek rasy pbz (P 0,05) oraz długości lewego jajowodu też u loszek pbz (P 0,05). W podsumowaniu można stwierdzić, że wykazano szereg istotnych efektów oddziaływania genotypu badanych genów na poszczególne parametry układu rozrodczego u loszek jednej bądź drugiej rasy. Dotyczyły one zarówno masy macicy, długości rogów i pojemności macicy oraz masy i objętości jajników. Najbardziej istotne wydają się być zależności pomiędzy polimorfizmem genu receptora estrogenu (ESR) oraz genu białka 10

11 wiążącego retinol (RBP4) względem długości rogów macicy a tym samym ilości pozyskiwanych prosiąt w miocie. H2 Kapelański W., Jankowiak H., Bocian M., Grajewska S., Dybała J., Żmudzińska A Morphometric characteristics of the reproductive system in Polish Large White and Polish Landrace gilts at 100 kg body weight. Annals of Animal Science 13, 1, Osiągnięcie dojrzałości loszek do rozpłodu jest poprzedzone pełnym rozwojem anatomicznym i fizjologicznym ich układu rozrodczego. Rozwój układu rozrodczego loszek rozpoczyna się już w okresie życia płodowego, postępuje w okresie postnatalnym i dotyczy morfogenezy i różnicowania komórek (Bartol i wsp., 1993, 1999). Postępujący wzrost układu rozrodczego przypuszczalnie ma charakter allometryczny i nie jest wprost proporcjonalny do wzrostu masy ciała (Ji i wsp., 2005; Wu i Dziuk 1995). Określenie aktualnego stadium rozwoju układu rozrodczego oraz zależności między poszczególnymi elementami jego budowy anatomicznej przy stałej masie ciała pozwala na głębsze i skuteczniejsze poznanie mechanizmów regulujących wielkość miotu u świń. Na liczebność miotu wpływ ma wielkość owulacji, przeżywalność zarodków, pojemność macicy i straty przed odsadzeniem. Materiał do badań morfometrycznych stanowiły kompletne układy rozrodcze loszek pobrane bezpośrednio po uboju podczas ich oceny w Stacji Kontroli Użytkowości Rzeźnej Trzody Chlewnej w Mełnie. W niniejszych badaniach oceniono szereg właściwości całego układu rozrodczego loszek rasy wielkiej białej polskiej (wbp) i polskiej białej zwisłouchej (pbz) po osiągnięciu przez nie stałej masy ciała (ok. 100 kg). Ocenę wzrostu i rozwoju układu rozrodczego przeprowadzono uwzględniając wpływ wieku loszek na ukształtowanie budowy morfometrycznej narządu porównując 3 grupy wiekowe loszek A, B, C, gdzie w grupie A znajdowały się loszki najmłodsze i w grupie C najstarsze. Masa macicy zwiększała się wraz z wiekiem zwierząt, jednakże statystycznie istotne różnice wykazano tylko między grupą A i B obu ras łącznie (P 0,05). Proporcjonalne różnice związane z wiekiem wykazano dla długości szyjki macicy między porównywanymi grupami obu ras (P 0,01). Proporcja masy macicy do długości rogów (g/cm) była istotnie większa w grupach B loszek obu ras w wieku dni życia, co może wskazywać na występujące w tym okresie pogrubienie ścian macicy. Wynik taki jest zgodny z opinią wyrażoną przez Bartola i wsp. (1993), że zmiany rozwoju macicy po 120 dniach zmierzają do zapewnienia dobrych warunków implantacji zarodków. Pojemność macicy była wyraźnie większa u zwierząt starszych, lecz ze względu na dużą zmienność osobniczą nie wykazano 11

12 statystycznej istotności różnic między grupami. Długość i średnica jajowodów, masa jajników, ich suma i wymiary nie wykazywały systematycznych zmian związanych z wiekiem i rasą loszek. Jednakże wielkość jajników określona metodą wolumetryczną i podana jako objętość jajników u loszek obu ras była istotnie większa w grupie B w porównaniu z grupą najstarszych loszek C (P 0,01). Rozwój jajników jest zapoczątkowany w okresie prenatalnym i w okresie wzrostu zwierząt przechodzi różne fazy kształtowania pęcherzyków jajnikowych (Bolamba i wsp., 1994, Dufour i wsp., 1985, Klocek i wsp., 2006). Nasilenie dynamicznych zmian morfologii jajników wiąże się również z ich funkcją hormonalną regulującą cykl płciowy loszek. W podsumowaniu należy podkreślić, że nie wykazano wyraźnych różnic w budowie morfologicznej układu rozrodczego związanych z rasą loszek. Wiek zwierząt natomiast w pewnym stopniu kształtował niektóre właściwości. Najmłodsze loszki obu ras miały istotnie mniejszą masę macicy i mniejszą długość rogów oraz mniejszą długość szyjki macicy niż loszki starsze, przy tej samej masie ciała. Wyraźne tendencje większej pojemności macicy, szczególnie u loszek rasy polskiej białej zwisłouchej, obserwowano u loszek starszych. Zmiany wielkości jajników nie wskazywały na liniową zależność wraz z wiekiem zwierząt. Jednakże istotnie większą objętość jajników wykazały loszki obu ras w wieku dni. H3 Jankowiak H., Kapelański W., Bocian M., Soltész A., Balogh P Correlation of carcass meat content with development of the reproductive system in sexually immature gilts. Acta Veterinaria Hungarica 64, 3, Zwierzęta przeznaczone do rozrodu powinny cechować się odpowiednią masą ciała i stopniem otłuszczenia czyli tzw. dobrą kondycją, co pozwoliłoby na zachowanie przez długi okres czasu wysokiego wskaźnika użytkowości rozpłodowej (Rekiel i Więcek 2002). Prowadzona selekcja na poprawę mięsności i obniżenie otłuszczenia loszek może doprowadzić do spowolnienia osiągnięcia dojrzałości płciowej co wiąże się z opóźnieniem pierwszego oproszenia (Mucha i wsp., 2010). Niekorzystne zależności między nadmiernym umięśnieniem a wynikami użytkowości rozpłodowej loszek i loch wykazano w wielu pracach badawczych (Rydhmer i wsp., 1994; Stancic i wsp., 2011; Tummaruk i wsp., 2007). Prawidłowo ukształtowany układ rozrodczy o dobrze rozwiniętej macicy, jajnikach i jajowodach gwarantuje dużą ilość rozwiniętych ciałek żółtych jak również zagnieżdżanie zarodków i przeżycie wielu płodów. To z kolei decyduje o liczbie uzyskanych prosiąt w miocie (Szostak i Sarzyńska, 2005). Istnieje jednak obawa, że u zwierząt odkładanie dużej 12

13 ilości tkanki mięśniowej w organizmie może odbywać się kosztem rozwoju innych narządów, w tym narządów rozrodczych. Negatywne zależności pomiędzy zwiększeniem wykorzystania paszy przez zwierzęta oraz wzrostem umięśnienia a płodnością dowiedli Eliasson i wsp. (1991) oraz Kerr i Cameron (1995). Szostak (2010) stwierdził, iż loszki cechujące się wolniejszym tempem wzrostu mają lepiej rozwinięty układ rozrodczy. W celu oceny wpływu stopnia umięśnienia na wzrost i rozwój układu rozrodczego loszek przed osiągnięciem dojrzałości płciowej oceniono loszki dwóch głównych ras komponentu matecznego użytkowanych w Polsce. Zestawiono wyniki charakteryzujące pozyskane macice od loszek obu badanych ras w zależności od stopnia umięśnienia tuszy. Wykazano, że średnie wartości masy macicy z więzadłem i bez więzadła szerokiego były istotne większe w grupie loszek o najniższej mięsności ( 59%) niż w grupie o najwyższej mięsności (> 62%); P 0,05. Długość rogów macicy u loszek rasy wielkiej białej polskiej okazała się istotnie mniejsza w grupie loszek o najwyższej mięsności. Z kolei wartości charakteryzujące pojemność macicy były istotnie zróżnicowane w grupie o najniższej zawartości mięsa w tuszy pomiędzy loszkami rasy polskiej białej zwisłouchej a wielkiej białej polskiej. Świnie rasy polskiej białej zwisłouchej cechowały się większą pojemnością macicy (P 0,05). W zakresie cech charakteryzujących jajowody i jajniki nie wykazano istotnych różnic pomiędzy analizowanymi grupami zwierząt. Zaobserwowano jedynie tendencję do wydłużania się jajowodów wraz z obniżaniem zawartości mięsa w tuszy u obydwu badanych ras świń. Oceniając masę jajników, objętość oraz wymiary jajników (wysokość, długość i szerokość), stwierdzono że loszki o mięsności poniżej 59% cechowały się nieco większą masą jajników jak również ich objętością względem wartości tych cech uzyskanych od bardziej umięśnionych loszek. Różnice te nie zostały jednak potwierdzone jako istotne statystycznie. Obliczone korelacje między mięsnością tusz loszek a cechami morfometrycznymi układów rozrodczych wykazały na ogół wyższe negatywne wartości współczynników korelacji oraz więcej istotnych statystycznie zależności u loszek rasy wielkiej białej polskiej. Mogłoby to potwierdzać pojawiające się w literaturze sugestie o niekorzystnym wpływie wysokiej mięsności loszek na cechy rozrodcze. Przedstawione wyniki wskazują na niekorzystny wpływ wysokiej mięsności tuszy na masę macicy, długość rogów macicy i objętość jajników u loszek rasy wielkiej białej polskiej. Uzyskane w niniejszych badaniach dane mogą mieć praktyczne zastosowanie w selekcji i doborze zwierząt do rozpłodu. 13

14 H4 Jankowiak H., Kapelański W., Bocian M Influence of litter size into which gilts are born on the development of their reproductive systems. The Journal of Animal and Plant Sciences 29, 2, Postęp w zakresie użytkowości rozpłodowej loch w kraju jest wyraźny lecz nie dość skuteczny. Skłania to do poszukiwania nowych sposobów oceny wartości rozrodczej jak i do głębszego poznania czynników rozstrzygających o relacji między morfometryczną budową układu rozrodczego, a wielkością miotu, z którego pochodzi dana loszka. Zwiększenie wielkości miotu drogą bezpośredniej selekcji w opinii Jarczyka (1991), Holl i Robison (2003) prowadzi do ujawnienia się negatywnego wpływu matczynego pomiędzy wielkością miotu, z którego pochodzi loszka i wielkością miotu, który ta loszka urodziła. Efekt matczyny miał też negatywny wpływ na masę urodzeniową prosięcia i zwiększał ryzyko śmiertelności (Quinion i wsp., 2002; Rosendo i wsp., 2007). Odchów loszek przewidzianych do rozrodu w miotach nie większych niż 10 prosiąt dawał większe szanse poprawy efektywności hodowlanej (Holl i Robison 2003). Określenie budowy morfometrycznej układu rozrodczego loszek tuż przed osiągnięciem przez nie stanu dojrzałości płciowej i powiązanie tych danych z liczebnością miotów z których loszki pochodziły, mogłoby przybliżyć relacje między wielkością miotu a potencjalną zdolnością rozrodczą loszek. Ocena tych relacji stanowiła cel pracy. Ocena wielkości macicy u loszek obu ras określona jej masą wraz z więzadłem szerokim i bez więzadła, nie wykazała istotnych różnic związanych z wielkością miotu urodzenia loszek. Podobnie jak długość szyjki macicy i długość łączna obu rogów macicy. Proporcja między masą macicy bez więzadła a długością jej rogów, charakteryzująca w przybliżeniu grubość ścian macicy była istotnie największa u loszek pochodzących z najmniej licznych miotów (P 0,05). Podobnie pojemność macicy charakteryzująca przestrzeń wewnętrzną narządu, u loszek rasy polskiej białej zwisłouchej w porównaniu z loszkami rasy wielkiej białej polskiej, była największa w grupie zwierząt urodzonych w najmniej licznych miotach (P 0,05). W odniesieniu do stanu rozwoju jajowodów i jajników badanych loszek minimalnie większą długość łączną obu jajowodów wykazały loszki obu ras urodzone w najmniej licznych miotach w porównaniu z miotami o średniej wielkości (P 0,05). Jednocześnie jednak, u loszek rasy wielkiej białej polskiej urodzonych w najliczniejszych miotach też wykazano istotnie większą łączną długość jajowodów niż w grupie miotów średnich (P 0,05). Zaobserwowane różnice nie wskazują na systematyczny kierunek zależności między rozmiarami jajowodów a wielkością miotu urodzenia loszek. Nie wykazano też istotnych różnic dotyczących masy jajników i ich objętości w porównywanych 14

15 grupach loszek. Wyniki uzyskane w niniejszej pracy nie potwierdziły istotnych zależności między wielkością miotu urodzenia a cechami morfometrycznej budowy układu rozrodczego u dwóch losowo wybranych loszek z każdego miotu. Istotnie większa pojemność macicy loszek rasy polskiej białej zwisłouchej niż wielkiej białej polskiej w grupie najmniej licznych miotów (P 0,05) mogła być spowodowana wcześniejszym osiąganiem dojrzałości płciowej przez loszki rasy polskiej białej zwisłouchej w porównaniu z loszkami rasy wielkiej białej polskiej, co ujawniło się tylko w bardziej komfortowych warunkach odchowu loszek w mało licznych miotach. W podsumowaniu, niniejsze badania określające potencjalną zdolność rozrodczą loszek, na którą może wywierać wpływ liczebność miotu z którego pochodzi loszka, nie wykazały negatywnego efektu wielkości miotu pochodzenia na zdolność rozrodczą badanych loszek. Należy jednak uwzględnić fakt, że większe są straty prosiąt w trakcie odchowu (1-21 dni) bardzo licznych miotów i niskiej masie urodzeniowej prosiąt. Zatem te, które przeżyją do stanu dorosłości nie mają znamion śródmacicznego stłoczenia i niedożywienia pre- i postnatalnego. H5 Jankowiak H., Kapelański W., Bocian M Uterine characteristics of prepubertal gilts at fixed body weight. Annals of Animal Science 19, 2, Doi: /aoas Możliwość określenia rozwoju układu rozrodczego loszek we wczesnym okresie ich życia może posłużyć jako potencjalny wskaźnik stosowany w selekcji loszek spokrewnionych przeznaczonych do rozrodu. Przede wszystkim odnosi się to do pojemności macicy. Parametry mierzalne macicy, takie jak jej masa i długość rogów, długość szyjki oraz fizjologiczna pojemność mogą warunkować właściwe rozmieszczenie i swobodny rozwój zarodków i płodów. Większa pojemność macicy w momencie krycia loch będzie zapewniała większą przeżywalność zarodków i płodów w czasie ciąży i tym samym zwiększała liczbę urodzonych prosiąt. Korzystne relacje między wielkością owulacji, pojemnością macicy, wymiarami macicy oraz liczebnością miotu wykazali w swych doświadczeniach Gama i Johnson (1993). Przydatność pomiaru wielkości macicy do wnioskowania o płodności loszek spokrewnionych, przeznaczonych do rozrodu, nie ulega żadnym wątpliwościom. Przy upowszechnieniu tego sposobu rokowania i przypuszczalnym wykorzystaniem w selekcji należy w praktyce uprościć sposób postępowania w ocenie morfometrycznej układu 15

16 rozrodczego loszek. Wyliczono zatem korelacje między pojemnością macicy a jej poszczególnymi pomiarami. Istotne korelacje uzyskane między określoną pojemnością macicy a masą macicy i łączną długością obu rogów macicy (r = 0,750 dla loszek obu ras i r = 0,510 dla wbp i r = 0,725 dla pbz) sugerują, że dobrym prognostykiem może być proporcja masy do długości obu rogów macicy. Wartość tego wskaźnika była bardzo zbliżona u loszek obu ras i wynosiła średnio od 1,13 g/cm do 1,89 g/cm w zależności od pojemności macicy. Zatem wydaję się, że najlepszym i najłatwiejszym do wykorzystania w praktyce byłoby zważenie macicy oraz zmierzenie długości jej rogów. Następnie wyliczenie proporcji między masą macicy a długością jej rogów. Jak wykazano, cecha ta jest najwyżej skorelowana z pojemnością macicy i mogłaby służyć do prognozowania wielkości miotu. Wykonanie takiego pomiaru u loszek testowanych w SKURTCh nie nastręczałoby żadnych trudności i mogłoby być uwzględniane przy ocenie loszek spokrewnionych przeznaczonych do rozrodu. Celem niniejszej pracy było zatem wykazanie czy i jaki parametr morfometrycznej budowy organu rozrodczego jest najściślej związany z pojemnością macicy i mógłby być przydatny i wdrożony do oceny użytkowości rozpłodowej loszek. PODSUMOWANIE OSIĄGNIĘCIA NAUKOWEGO Osiągnięcie naukowe stanowi cykl połączonych ze sobą pięciu publikacji naukowych, prezentujących główne wyniki badań, w których brałam udział i które w całości lub w istotnej mierze były przeze mnie realizowane, zmierzały do wyjaśnienia zależności i związków między morfometryczną charakterystyką układu rozrodczego loszek a potencjalną wartością rozpłodową loch. Do najważniejszych osiągnięć naukowych, wnoszących nowe informacje do wiedzy z zakresu użytkowania rozrodczego świń należy zaliczyć: 1. Pozyskanie szeregu informacji o rozwoju układu rozrodczego loszek dwóch podstawowych ras użytkowanych w Polsce, przed osiągnięciem przez nie dojrzałości płciowej i kształtowaniu się wzajemnych proporcji anatomicznych. 2. Na szczególne podkreślenie zasługuje przydatność pomiaru proporcji między masą macicy a długością jej rogów jako wskaźnika charakteryzującego grubość ścian macicy. Pogrubienie ścian macicy rokuje korzystniejsze warunki implantacji zarodków i rozwój łożyska. 16

17 3. Możliwość wykorzystania uzyskanych wyników przy prognozowaniu potencjalnej płodności loch spokrewnionych. 4. Poprzez wykorzystanie do badań morfometrycznych układu rozrodczego loszek testowanych w Stacjach Kontroli Użytkowości Rzeźnej Trzody Chlewnej (SKURTCh) możliwa jest wczesna ocena przydatności do rozrodu loszek spokrewnionych. 5. Wykorzystanie pozyskanych informacji w prowadzeniu ukierunkowanej selekcji na zwiększenie liczebności miotów użytkowanych loch w Polsce. Uzyskane wyniki w zakresie przytoczonych badań posiadają wartość naukową ale również praktyczną. Ocena poubojowa loszek w Stacjach Kontroli Użytkowości Rzeźnej Trzody Chlewnej obejmuje swoim zasięgiem głównie parametry jakości tusz, uwzględniające stopień ich umięśnienia i otłuszczenia. Pozyskane informacje służą z bardzo dobrym skutkiem ocenie hodowlanej ich ojców (knurów) i zastosowanych kojarzeń, co stanowi podstawowe narzędzie w efektywnej selekcji zwierząt. Układ rozrodczy pozyskiwany podczas uboju loszek stanowi odpad poubojowy, podlegający utylizacji. Zebrane informacje, dotyczące wzrostu i rozwoju układu rozrodczego są pozyskiwane praktycznie bez dodatkowych kosztów (ocena poubojowa loszek w SKURTCh), i mogą posłużyć w selekcji na poprawę cech użytkowości rozrodczej loszek i loch. W polskiej hodowli świń stanowi to obecnie ważne działanie. Istotą możliwej do wykorzystania w praktyce hodowlanej metody oceny jest założenie, że stopień wzrostu i rozwoju układu rozrodczego loszek ubijanych przy stałej masie ciała jest istotnie skorelowany z wynikami użytkowości rozpłodowej ich sióstr i matek. Powyższe założenie znalazło uzasadnienie w przedłożonych pracach naukowych. 17

18 PIŚMIENNICTWO Bartol F.F., Wiley A.A., Floyd J.G., Ott T.L., Bazer F.W., Gray C.A., Spencer T.E Uterine differentiation as a foundation for subsequent fertility. J. Reprod. Fertil., Supplement 54, Bartol F.F., Wiley A.A., Spencer T.E., Vallet J.L., Christensen R.K Early uterine development in pigs. J. Reprod. Fertil., Suppl. 48, Bazer F.W., Clawson A.J., Robison O.W., Ulberg L.C Uterine capacity in gilts. J. Reprod. Fertil. 18, Bjerre D., Mark T., Sorensen P., Proschowsky H.F., Vernersen A., Jorgensen C.B., Fredholm M Investigation of candidate regions influencing litter size in Danish Landrace sows. J. Anim. Sci. 88, Bocian, M., Kapelański, W., Grajewska, S., Jankowiak, H., Kapelańska, J., Dybała, J., Biegniewska, M., Wiśniewska, J Effect of backfat thicknes as measured at alive on reproductive performance traits in Polish Large White and Polish Landrace breed sows managed in Pomerania and Kujawy region. In Polish, summary in English. Rocz. Nauk. PTZ. 6, 3: Bolamba D., Matton P., Estrada R., Dufour J.J Ovarian follicular dynamics and relationship between ovarian types and serum concentrations of sex steroids and gonadotrophin in prepubertal gilts. Anim. Reprod. Sci. 36, Dufour J.J., Fahmy M.H., Flipot P.M Follicular development during the prepuberal period of different morphological types of ovaries in Hamphire and Yorkshire gilts fed two planes of nutrition. J. Anim. Sci. 61, Dybała J., Kapelański W., Kapelańska J., Wiśniewska J Gilt fertility in relation to vagina-cervix length. Ann. Anim. Sci., Suppl. 2, Eliasson L., Rydhmer L., Einarsson S., Andersson K Relationships between puberty and production traits in the gilt. 1. Age at puberty. Anim. Reprod. Sci. 25 2, Foxcroft G.R., Dixon W.T., Dyck M.K., Novak S., Harding J.C.S., Almeida F.C.R.L Prenatal programming of postnatal development in the pig. In: Control of Pig Reproduction VIII: Foxcroft G.R., Dixin W.T., Novak S., Putman C.T., Town S.C., Vinsky M.D The biological basis for prenatal programming of postnatal performance in pigs. J. Anim. Sci. 84, Suppl., E Gama L.L., Johnson R.K Changes in ovulation rate, uterine capacity, uterine dimensions, and parity effects with selection for litter size in swine. J. Anim. Sci. 71, 3, Holl J.W., Robison O.W Results of nine generations of selection for increased litter size in swine. J. Anim. Sci. 81, Jarczyk A Breeding performance of sows daughters and granddaughters of dams (granddams) with varying fertility values in terms of other traits and factors. In Polish, summary in English. Zesz. Nauk. AR-T, Olsztyn, Ji F., Wu G., Blanton J.R., Kim S.W Changes in weight and composition in various tissues of pregnant gilts and their nutritional implications. J. Anim. Sci. 83, Kerr J.C., Cameron N.D Reproductive performance of pigs selected for components of efficient lean growth. Anim. Sci. 60, Klocek Cz., Kapelański W., Koczanowski J., Dybała J Morphological types of ovaries of sows and their reproductive performance. Ann. Anim. Sci., Suppl. 2, Korwin-Kossakowska A The polymorphism of selected candidate genes and DNA markers related to the sows reproductive performance. In Polish, summary in English. Pr. Mat. Zoot. Monografie i Rozprawy 19, Linville R.C., Pomp D., Johnson R.K., Rothschild M.F Candidate gene analysis for loci affecting litter size and ovulation rate in swine. J. Anim. Sci. 79, Mesa H., Safranski T.J., Johnson R.K., Lemberson W.R Correlated response in placenta efficiency in swine selected for an index of components of litter size. J. Anim. Sci. 81, Mucha A., Orzechowska B., Tyra M., Koska M Relationships between performance test of gilts and their subsequent fatness, muscling and fertility. In Polish. Rocz. Nauk. PTZ. 6, Quinion N., Dagorn J., Gaudre D Variation of piglets birth weight and consequences on subsequent performance. Livest. Prod. Sci. 78, Rekiel A., Więcek J The effect of body weight, backfat thickness and LD muscle height at first breeding in gilts on their reproductive performance over three subsequent parities (In Polish) Pr. Mat. Zoot., Zesz. Spec. 13, Rekiel, A., Więcek, J., Kulisiewicz, J Influence of backfat thickness in point P2 and body weight of gilts on differences in backfat, body weight and reproduction of primiparous sows. In Polish, summary in English. Applied Science Reports, Polish Society of Animal Production, Pig Product. Breed. 48, Rempel L.A., Nonneman D.J., Wise T.H., Erkens T., Peelman L.J., Rohrer G.A Association analyses of candidate single nucleotide polymorphisms on reproductive traits in swine. J. Anim. Sci

19 Rosendo A., Canario L., Druet T., Gogue J., Bidanel J.P Correlated responses of pre- and postweaning growth and backfat thickness to six generations of selection for ovulation rate or prenatal survival in French Large White pigs. J. Anim. Sci. 85, Rothschild M.F., Jacobson C., Vaske D.A., Tuggle C.K., Wang L., Short T.H., Eckardt G.R., Sasaki S., Vincent A.M., McLaren DG., Southwood O., van der Steen H., Mileham A., Plastow G The estrogen receptor locus is associated with a major gene influencing litter size in pigs. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 93, Rotschild M.F., Messer L., Day A., Wales R., Short T., Southwood O., Plastow G Investigation of the retinol-binding protein 4 (RBP4) gene as a candidate gene for increased litter size in pig. Mamm. Genome 11, Rydhmer L., Eliasson-Selling K., Johansson K., Stern S., Andersson K A genetic study of estrus symptoms at puberty and their relationship to growth and leanness in gilts. J. Anim. Sci. 72, Soller M Marker assisted selection an overview. Anim. Biotech. 5, Spötter A., Distl O Genetic approaches to the improvement of fertility traits in the pig. Vet. J. 172, Stancic I., Stancic B., Bozic A., Anderson R.,Harvey R., Gvozdic D Ovarian activity and uterus organometry in delayed puberty gilts. Theriogenology 76, Szostak B The influence of the intensity of the growth of sows on the morphological features of their reproductive organs. In Polish. Rocz. Nauk. PTZ 6, nr 2, Szostak B., Sarzyńska J Characteristics of reproductive organs and potential fertility of gilts at different age. In Polish. Rocz. Nauk. PTZ. 2, Tummaruk P., Tantasuparuk W., Techakumphu M., Kunavongkrit A Age, body weight and backfat thickness at first observed oestrus in crossbred Landrace x Yorkshire gilts, seasonal variations and their influence on subsequence reproductive performance. Anim. Reprod. Sci. 99, Vallet J.L Fetal erythropoiesis and other factors which influence uterine capacity in swine. J. Appl. Anim. Res. 17: Vallet J.L., Freking B.A Research on uterine capacity and litter size in swine. USDA Agricultural Research Service (140 KB pdf). Van Rens B.T.T.M., van der Lende T Litter size and piglet traits of gilts with different prolactin receptor genotypes. Theriogenology 57, Vonnahme, K. A., M. E. Wilson, and S. P. Ford Relationship between placental vascular endothelial growth factor expression and placental/endometrial vascularity in the pig. Biol. Reprod. 64, Wu M.C., Dziuk P.J Effect of initial length of uterus per embryo on fetal survival and development in the pig. J. Anim. Sci. 67, Wu M.C., Dziuk P.J Relationship of length of uterus in prepubertal pigs and number of corpora lutea and fetuses at 30 days of gestation. Anim. Reprod. Sci. 38, Wu M.C., Hentzel M.D., Dziuk P.J Relationships between uterine length and number of fetuses and prenatal mortality in pigs. J. Anim. Sci. 65,

20 POZOSTAŁE OSIĄGNIĘCIA NAUKOWO-BADAWCZE (wykazane w Załączniku nr 3) Duże znaczenie gospodarcze hodowli świń wiąże się z specyficznymi właściwościami tego gatunku zwierząt jakimi są: - duża plenność przeciętnie dwa mioty po około 12 prosiąt w ciągu jednego roku, - wszystkożerność możliwość skarmiania różnorodnych pasz, - wysoka wartość odżywcza i wysoki standard jakości mięsa wieprzowego, - dominujący udział wieprzowiny w strukturze konsumpcji społeczeństwa. Powyższy zakres i tematyka badań choć dość zróżnicowany wiąże się ściśle z aktualnymi potrzebami i trendami badań naukowych. Odnośna tematyka prowadzonych badań dotyczyła: 1. Oceny jakości tuszy i mięsa świń w zależności od wybranych czynników 1.1. Wpływu polimorfizmu wybranych genów 1.2. Wpływu rasy i wariantów krzyżowania świń 1.3. Innych czynników 2. Oceny użytkowości rozpłodowej loch OMÓWIENIE POZOSTAŁYCH OSIĄGNIĘĆ NAUKOWO-BADAWCZYCH 1. Ocena jakości tuszy i mięsa świń w zależności od wybranych czynników 1.1. Wpływ polimorfizmu wybranych genów Jednym z głównych tematów podejmowanych przeze mnie badań naukowych była ocena wpływu polimorfizmu wybranych genów na jakość tuszy i mięsa świń. Zwiększenie mięsności tusz i jednoczesne obniżenie zawartości tłuszczu w tuszy świń przy utrzymaniu właściwego poziomu przydatności technologicznej mięsa jest ciągle wiodącym problemem polskiej hodowli świń. Postęp w zakresie identyfikacji markerów genetycznych pozwolił na poszukiwanie genów, które mogłyby warunkować cechy produkcyjne świń. Jednym z takich genów jest gen kolipazy (CLPS), należący do grupy genów kandydujących, których wpływ na cechy ilościowe oraz jakościowe mógłby okazać się istotny. U świń gen kolipazy został zidentyfikowany na chromosomie 7, w rejonie znajdujących się genów wpływających na 20

21 grubość słoniny i marmurkowatość mięsa. Dzięki prowadzonej współpracy z ośrodkiem naukowym Instytutu Genetyki i Hodowli Zwierząt Polskiej Akademii Nauk w Jastrzębcu i odbyciu dwóch krótkoterminowych staży w Zakładzie Immunogenetyki Zwierząt z zakresu prac laboratoryjnych na poziomie genetyki molekularnej powstały publikacje, w których dokonałam oceny wpływu polimorfizmu genu kolipazy na cechy jakości tuszy oraz mięsa świń różnych grup rasowych (A1, B5, B9, B14, B15, B23, B30). W pracach A1 oraz B5, stwierdzono, największe oddziaływanie polimorfizmu genu kolipazy w przypadku cech związanych z jakością tuszy. Tusze tuczników rasy wielkiej białej polskiej o genotypie BB cechowały się większym otłuszczeniem ocenianym na podstawie grubości słoniny grzbietowej niż w przypadku tusz osobników pozostałych dwóch genotypów (AA, AB) (A1). Podobna zależność została stwierdzona wśród mieszańców trójrasowych pietrain x (wielka biała polska x polska biała zwisłoucha) (B5). W kolejnych pracach podjęto się oceny zależności wpływu genu CLPS z uwzględnieniem oddziaływania genu RYR1 na cechy jakości tuszy oraz mięsa świń (B9, B15, B30). Analiza uzyskanych wyników zestawionych w podgrupach (genotyp CLPS x genotyp RYR1) wykazała zależności w zakresie mięsności niektórych wyrębów podstawowych tuszy. Stwierdzono zachodzące relacje między oddziaływaniem genu kolipazy i genu RYR1. Wykazano wpływ genotypu CLPS na umięśnienie i otłuszczenie karkówki u świń heterozygotycznych pod względem genu RYR1 (B9). W zakresie oceny współzależności genu kandydującego (CLPS) i genu głównego (RYR1) na jakość mięsa, wykazano istotne zależności jedynie w przypadku świń rasy złotnickej pstrej (B15), gdzie większą, a tym samym bardziej korzystną zawartością tłuszczu śródmięśniowego cechowało się mięso zwierząt o genotypie BB/CLPS względem mięsa osobników AA/CLPS w grupie zwierząt nosicieli genu podatności na stres. Powyższych zależności nie stwierdzono w badaniach na tucznikach mieszańcach pietrain x (wielka biała polska x polska biała zwisłoucha) (B30). W zakresie cech jakości mięsa stwierdzono największe zróżnicowanie badanego polimorfizmu genu kolipazy wśród tuczników rasy wielkiej białej polskiej (B14). Wykazano istotny wpływ genotypu w loci CLPS względem pomiaru stopnia zakwaszenia tkanki mięśniowej, nasycenia barwy mięsa oraz zawartości tłuszczu śródmięśniowego. Należy podkreślić, że powyższe badania dotyczące wpływu polimorfizmu genu kolipazy u trzody chlewnej były jednymi z pierwszych prowadzonych w Polsce. Prace (B7, B16, B3) dotyczą badanych zależności pomiędzy innymi genami kandydującymi (MYF-4, H-FABP, CAST) a wartością rzeźną tuszy i jakością wieprzowiny. W zakresie polimorfizmu genu MYF-4 badano zmienność i różnice wynikające z przynależności 21

22 do genotypu (AB oraz BB), wśród osobników dwurasowych F1 (wbp x pbz) oraz trójrasowych (F1 x pietrain) (B7). Nie wykazano różnic między badanymi genotypami w locus MYF-4 natomiast stwierdzono w obrębie badanych cech wysoko istotne różnice między grupami badanych mieszańców. Genem, który może kształtować zawartość tłuszczu śródmięśniowego (IMF) jest gen białka wiążącego kwasy tłuszczowe w sercu (H-FABP). W pracy B16 podjęto próbę określenia wpływu polimorfizmu genu H-FABP na cechy związane z jakością tuszy i mięsa świń rodzimej rasy złotnickiej pstrej. Nie stwierdzono istotnych zależności w odniesieniu do cech jakości tuszy natomiast wykazano niewielkie zależności w odniesieniu do jakości mięsa a szczególnie w kształtowaniu zawartości tłuszczu śródmięśniowego. Tuczniki o genotypie hh cechowały się istotnie wyższą zawartością IMF (2,61%) względem grupy o genotypie HH (1,99%) (P 0,05). Oceny cech jakości mięsa w zależności od polimorfizmu genu kalpastatyny (CAST) identyfikowanej z użyciem enzymu restrykcyjnego HinfI, MspI oraz RsaI, dokonano na świniach różnych ras i ich mieszańcach (B3). Wykazano, że polimorfizm CAST/HinfI istotnie oddziaływał na ph1, jasność i nasycenie barwy mięsa (P 0,05), natomiast polimorfizm CAST/MspI oraz CAST/RsaI wpływał na cechy związane ze zdolnością utrzymania soku podczas przechowywania jak również na konsystencję mięsa. Możliwości wykorzystania niektórych genów QTLs w kształtowaniu jakości tuszy mięsa świń poruszono w pracy B23 mającej charakter monografii. Przybliżono wpływ polimorfizmu genów głównych RYR1 oraz RN - na cechy produkcyjne świń oraz genów kandydujących, których prawdopodobieństwo oddziaływania na cechy gospodarczo ważne świń jest dość duże, ale nie w pełni udowodnione. Genami o takim statusie, które omówiono były: geny z rodziny MyoD, gen leptyny (LEP), gen białka wiążącego kwasy tłuszczowe (H- FABP) oraz gen kolipazy (CLPS). Dokonano opracowania wyników badań międzynarodowych oraz krajowych jak również wyników badań własnych uzyskanych przy współpracy z polskim ośrodkiem naukowym, tj. Instytutem Genetyki i Hodowli Zwierząt Polskiej Akademii Nauk w Jastrzębcu. Podsumowując tę część badań należy stwierdzić, iż uzyskane wyniki, w zakresie możliwości kształtowania istotnych cech produkcyjnych, jakimi są jakość tuszy i mięsa świń, wskazują na możliwość doboru do rozpłodu zwierząt o odpowiednim genotypie i uzyskanie potomstwa o korzystniejszych parametrach tych cech. 22

23 1.2. Wpływ rasy i wariantów krzyżowania świń Pozostając w tematyce związanej z kształtowaniem się cech jakości tuszy i mięsa podjęto się oceny niektórych parametrów u osobników różnych ras i ich mieszańców (A2, A6, A7, B6, B8, B12, B25, B27). Poprzez intensywne doskonalenie świń w zakresie umięśnienia tusz z wykorzystaniem wybitnie mięsnych ras importowanych doprowadzono, niezamierzenie, do pogorszenia mięsa a tym samym pojawienia się jego wad. Porównanie zatem cech ilościowych jak i jakościowych u świń intensywnie użytkowanych i ras rodzimych stało się przedmiotem pracy A2. Oceniono stawkę 61 osobników rasy złotnickiej pstrej oraz 35 mieszańców wielka biała polska x polska biała zwisłoucha. Zgodnie z oczekiwaniami zwierzęta rasy złotnickiej pstrej cechowały się gorszą jakością tuszy (większe otłuszczenie mierzone grubością słoniny w 5. punktach, mniejszą powierzchnią przekroju mięśnia longissimus lumborum, P 0,01), natomiast jakość pozyskanego mięsa była lepsza względem mięsa mieszańców dwurasowych (wyższe phu, ciemniejsza barwa, mniejszy wyciek soku mięśniowego, P 0,01). W pracy B6 ocenie poddano tusze i mięso tuczników różniących się pochodzeniem, były to zarówno osobniki rasy wielkiej białej polskiej, polskiej białej zwisłouchej jak i mieszańce tych dwóch ras oraz mieszańce trójrasowe (F1 x pietrain). Najkorzystniejsze parametry w zakresie jakości tuszy stwierdzono w grupie mieszańców trójrasowych, które cechowały się wysoko istotnie wyższą zawartością mięsa w tuszy oraz powierzchnią przekroju mięśnia polędwicy (P 0,01). Jednocześnie grupa ta okazała się być najgorsza pod względem jakości otrzymanego mięsa, które było obarczone wadami (25% badanych osobników). Oceny jakości tuszy i mięsa mieszańców świń polskich ras białych oraz mieszańców z udziałem rasy duroc przybliżono w pracy B12. W celu wytworzenia mieszańców kierowanych do tuczu należy dokonać właściwego doboru zwierząt do krzyżowania. Najczęściej z komponentu ojcowskiego dobiera się knury rasy pietrain lub duroc dla uzyskania optymalnej mięsności. W niniejszym opracowaniu wykazano korzystniejszą zawartość mięsa w tuszy oraz cieńszą słoninę u mieszańców z rasą duroc. Z kolei jakość mięsa obu badanych grup kształtowała się na zbliżonym poziomie. Podobnie w pracy B27 wykazano lepszą wartość tuszy mieszańców czterorasowych z udziałem rasy duroc oraz pietrain. Tusze tych zwierząt cechowały się wysoko istotnie wyższą zawartością mięsa oraz cieńszą słoniną (P 0,01). Z kolei mieszańce trójrasowe F1 [(wielka biała polska x polska biała zwisłoucha) x PIC] cechowały się lepszą użytkowością tuczną wyrażoną wyższymi średnimi przyrostami dobowymi (915 g) oraz niższym zużyciem paszy na 1 kg przyrostu (2,43 kg/kg). Szczegółowej oceny właściwości fizykochemicznych mięsa świń 23