Identifikacija genetskih in metabolnih lastnosti mastnih pasem prašičev – primer krškopoljskega prašiča (J4-3094)
Opis projekta
Krškopoljski prašič (KKP) je edina slovenska avtohtona pasma prašičev, ki zaradi trajnostnih ciljev (ohranjanje biodiverzitete, učinkovita raba virov in kakovost mesa) pridobiva na pomenu. V projektu smo izvedli poglobljeno genetsko in metabolno karakterizacijo KKP v nadzorovanih pogojih ter primerjavo s sodobnimi mesnatimi hibridi (MP).
Projekt je sledil dvema ciljema. Znotraj prvega smo preučili genetsko struktura pasme in njeno povezavo s fenotipom. Genotipizirali smo 618 živali KKP s SNP čipom in sekvencirali celotni genom 142 reprezentativnih živali. Ugotovili smo relativno visoko genetsko raznolikost, a majhno efektivno velikost populacije, kar kaže na tveganje zmanjševanja variabilnosti. Odkrili smo visoko frekvenco neželene mutacije RYR1, raziskali vplive te in nekaterih drugih genov (npr. PRKAG3 in MC4R) na različne lastnosti KKP. Ocenili smo heratibiliteto intramuskularne maščobe (IMF; 0,39) in nekaterih drugih lastnosti mesa. Genetske korelacije kažejo, da bi selekcija za višjo IMF lahko izboljšala kakovost mesa brez povečanja zamaščenosti. Z asociacijsko analizo celotnega genoma in analizo selekcijskih podpisov smo identificirali regije in kandidatne gene, povezane z mesnatostjo, zamaščenostjo in kakovostjo mesa. KKP se genetsko uvršča blizu pasem Schwäbisch-Hällisches in Landrace. V promotorski regiji gena PDK4 smo odkrili SNP (rs335510174), ki verjetno vpliva na gensko ekspresijo.
Drugi del projekta je naslavljal metabolno in transkriptomsko karakterizacija pasme ter vpliv prehrane. V poskusu z rejo KKP in MP v enakih pogojih smo primerjali standardno in znižano vsebnost proteinov v krmi. Z modelom InraPorc smo ocenili prehranske potrebe, ob zakolu pa opravili klavne meritve, histomorfološke, biokemijske in transkriptomske analize maščobnega in mišičnega tkiva. Rezultati kažejo, da znižanje proteinov pri MP zmanjša mišični razvoj, pri KKP pa nima bistvenega vpliva, kar kaže na dobro prilagodljivost pasme in mogočo nadaljnjo redukcijo proteinov v krmi. V primerjavi z MP KKP sicer kažejo počasnejšo rast, manjšo mesnatost, večjo zamaščenost (večjo debelino maščobe, IMF, lipogenetsko encimsko aktivnost, večje adipocite) in bolj oksidativne mišice. Meso KKP imajo višji pH, temnejšo barvo, več nasičenih maščobnih kislin in mišičnega pigmenta. Transkriptomska analiza je med pasmama razkrila večje število diferencialno izraženih genov v maščobnem tkivu pri KKP (npr. povečano izražanje genov za metabolizem kolagena, holesterola, modulacijo ekstracelularnega matriksa in vnetja). Potrdili smo višje izražanje genov lipogeneze (ACACA, FASN, SCD) in adipogeneze (PPARG). V mišicah smo prav tako našli večje število diferencialno izraženih genov, ki odražajo razlike v rasti, glikolizi in signalnih poteh med pasmama.
Pridobljeni rezultati projekta zagotavljajo globlji vpogled v genotipsko-fenotipske povezave pri mastnih pasmah prašičev, omogočajo boljšo izrabo potencialov KKP in prispevajo k splošnemu razumevanju metabolizma maščob in mišičnine.
Faze projekta in opis njihove realizacije (opis rezultatov)
Cilj 1. Preučevanje genetske strukture krškopoljske pasme v povezavi s fenotipskimi lastnostmi
V okviru prvega cilja smo preučevali genetsko strukturo krškopoljskega prašiča (KKP) ter njeno povezavo s fenotipskimi lastnostmi in izražanjem genov, s predpostavko, da strukturni polimorfizmi preko transkripcijske regulacije vplivajo na fenotip. Pri tem smo se poslužili sekveniranja na osnovi SNP čipa, sekveniranja celotnega genoma in ju povezali s fenotipsko bazo Kmetijskega inštituta Slovenije (KIS).
Cilj 2: Preučevanje krškopoljske pasme na ekspresijskem/transkriptomskem, histološkem, biokemijskem in kvalitativnem nivoju v primerjavi z modernimi pasmami
V sklopu doseganja drugega cilja smo primerjali KKP z modernimi hibridi (MP) ter krmljenje le teh z zmanjšano vsebnostjo proteinov v primerjavi s standardno. Predvidevali smo, da se bo KKP razlikoval v nalaganju maščobnega in mišičnega tkiva ter da bo odziv na nizko-proteinsko krmo pasemsko pogojen.
Rezultati projekta (bibliografske reference)
Izvirni znanstveni članki
Kongresni prispevki (celotni, vabljeno predavanje)
Strokovni članki
Poklukar, K., Čandek-Potokar, M., Mercat, M. J.,Banville, M., Taussat, S., Škrlep, M. (2025). Assessing the genetic contribution to intramuscular fat content in local Krškopolje pig. V: Book of abstracts of the 76th Annual Meeting of The European Federation of Animal Science, Innsbruck, Austria, 25 – 29 August, EAAP.
Škrlep, M., Poklukar, K., Savić, B., Čandek-Potokar, M. (2025). Voluntary feed intake of local Krškopolje pig breed from 30 to 100 kg: variability, sex differences and comparison to modern hybrids. V: Book of abstracts of the 76th Annual Meeting of The European Federation of Animal Science, Innsbruck, Austria, 25 – 29 August, EAAP.
Poklukar, K., Čandek-Potokar, M., Savić, B., Škrlep, M. (2025). Influence of rearing systems on the liver transcriptome profile of krškopolje pigs: indoor vs. outdoor conditions. V: Book of abstracts of the 76th Annual Meeting of The European Federation of Animal Science, Innsbruck, Austria, 25 – 29 August, EAAP.
Zorc, M., Poklukar, K., Škrlep, M., Čandek-Potokar, M., Dovč, P. (2025). Genetic insights into backfat thickness and fatty acid composition in Krškopolje pig: Differential gene expression linked to genetic variants. V: Book of abstracts of the 76th Annual Meeting of The European Federation of Animal Science, Innsbruck, Austria, 25 – 29 August, EAAP.
Poklukar, K., Čandek-Potokar, M., VRECL, M., ŠKRLEP, M. (2025). Feed stress-induced transcriptomic changes in the liver of Krškopolje pigs reared in the outdoor system. V: Book of abstracts of the 3rd Regional Meeting of the European Federation of Animal Science : Krakow, Poland 9-11 April, 2025. Krakow: EAAP, 2025. Str. 78. Book of Abstracts, No. 36.
Poklukar, K., Škrlep, M., Vrecl, M., Čandek-Potokar, M. (2025). Transcriptomic differences in the adipose tissue of Krškopolje and modern hybrid pigs. V: Book of abstracts of the 3rd Regional Meeting of the European Federation of Animal Science : Krakow, Poland 9-11 April, 2025. Krakow: EAAP, 2025.Str 41. Book of Abstracts.
Poklukar Žnidaršič K, Čandek-Potokar M, Mercat M-J, Škrlep M. Študija genetskih polimorfizmov pri krškopoljskem prašiču = Genetic polymorphisms study in Krškopolje pig breed. V Kmetijsko gozdarska zbornica Slovenije, Kmetijsko gozdarski zavod; 2024. str. 197–201.
Martin Škrlep, Minja Zorc, Klavdija Poklukar Žnidaršič, Meta Čandek Potokar, Peter Dovč. (2024). Selection signatures for growth and meat quality traits in the Krškopolje pig. 32nd International Symposium. Animal Science Days, October 2-4, Oberaichwald, Austria.
Klavdija Poklukar Žnidaršič, Marjeta Čandek-Potokar, Marie-José Mercat, Martin Škrlep. (2024). Association between melanocortin 4-receptor (MC4R) polymorphism with carcass and meat quality traits in local Krškopolje pig breed. 32nd International Symposium. Animal Science Days, October 2-4, Oberaichwald, Austria.
Škrlep M, Savić B, Poklukar Žnidaršič K, Čandek-Potokar M. Nutrition and fat deposition in fatty pigs with special attention on meat, fat and product quality: case studies in Krškopolje pig. 7th Fatty Pig & 12th Mediterranean Pig Meeting: 12-14 September, 2024, Budapest, Hungary. 2024;27.
- Growth potential of Krškopolje pigs in different production systems
- Biochemical and gene expression differences associated with higher fat deposition in Krškopolje pigs – comparison with lean crossbred pigs
- Underlying mechanisms of lipid deposition in local and modern pig breeds
- Assesing multiphase feeding sequencing plan designed for fatty type pigs in indoor and otudoor heavy pig production systems by modeling : an example of Krškopolje pig
- Lipid metabolism, deposition and composition in different metabolic types of pigs
- Biochemical and gene expression differences associated with higher fat deposition in Krškopolje pigs in comparison with lean hybrid pigs
- Rastnost in prehranske potrebe krškopoljskega prašiča
- Genomic regions associated with phenotypic differentiation in European local pig breeds
- The effect of low protein diet on adipose tissue transcriptome in Krškopolje pig breed
- Production, carcass, meat quality and biochemical traits in Krškopolje pig compared to modern lean crossbreed reared under same conditions
- The effect of production systems on adipose tissue gene expression in Krškopolje pig
- Razlike v kakovosti mesa in maščobe pri krškopoljskem prašiču rejenem v konvencionalnem ali ekološkem sistemu.
- Prireja, kakovost trupa in mesa ter biokemične lastnosti krškopoljskega prašiča v primerjavi z modernimi mesnatimi križanci vzrejenimi v istih razmerah
- Discovering genomic regions associated with the phenotypic differentiation of European local pig breeds
- The effect of PRKAG3 and RYR1 genes on meat quality traits in the local Krškopolje pig breed.
- Gene polymorphism frequencies in Krškopolje pig breed.
Sodelujoče organizacije: Univerza v Ljubljani, Veterinarska fakulteta | Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta