Raziskovalni projekti

Identifikacija genetskih in metabolnih lastnosti mastnih pasem prašičev – primer krškopoljskega prašiča (J4-3094)

Akronim:
J4-3094
Tip projekta:
Temeljni raziskovalni projekti
Vloga:
Vodilni partner
Oddelek:
Oddelek za živinorejo
Vodja projekta na KIS:
dr. Martin Škrlep
Status:
Zaključeni
Leto začetka:
2021
Trajanje:
1. 10. 2021–31. 3. 2025
Financer:
ARIS
Povezave:
ARIS logotip

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

ŠKRLEP, Martin, POKLUKAR ŽNIDARŠIČ, Klavdija, MILLET, Sam, ČANDEK-POTOKAR, Marjeta. Reducing protein levels in diets for local pig breeds: a case study on fat-type krškopolje pig. Animal Science Journal. 2025, vol. 96, iss. 1, str. 1-10. DOI: 10.1111/asj.70077. [COBISS.SI-ID 240813315]

POKLUKAR ŽNIDARŠIČ, Klavdija, ČANDEK-POTOKAR, Marjeta, VRECL, Milka, BRANKOVIČ, Jana, URŠIČ, Matjaž, ŠKRLEP, Martin. The effect of reduced dietary protein on adipose tissue in local krškopolje pigs. International journal of molecular sciences. 2025, vol. 26, iss. 9, str. 1-16, DOI: 10.3390/ijms26094440. [COBISS.SI-ID 235576579]

ŠKRLEP, Martin, POKLUKAR ŽNIDARŠIČ, Klavdija, VRECL, Milka, BRANKOVIČ, Jana, ČANDEK-POTOKAR, Marjeta. Growth performance, carcass quality, and lipid metabolism in Krškopolje pigs and modern hybrid pigs: comparison of genotypes and evaluation of dietary protein reduction. Animals. 2024, no. 22, art. 3331, str. 1-19, DOI: 10.3390/ani14223331. [COBISS.SI-ID 216468483]

POKLUKAR ŽNIDARŠIČ, Klavdija, MESTRE, Camille, ŠKRLEP, Martin, ČANDEK-POTOKAR, Marjeta, OVILO, Cristina, FONTANESI, Luca, RIQUET, Juliette, BOVO, Samuele, SCHIAVO, Giuseppina, RIBANI, Anisa, et al. A meta-analysis of genetic and phenotypic diversity of European local pig breeds reveals genomic regions associated with breed differentiation for production traits. Genetics selection evolution. 2023, vol. 55, article no. 88, str. 1-17, DOI: 10.1186/s12711-023-00858-3. [COBISS.SI-ID 177490947]

POKLUKAR ŽNIDARŠIČ, Klavdija, ČANDEK-POTOKAR, Marjeta, BATOREK LUKAČ, Nina, ŠKRLEP, Martin. Biochemical and gene expression differences associated with higher fat deposition in Krškopolje pigs in comparison with lean hybrid pigs. Livestock science. 2023, vol. 272, art. 105247, str. 1-7, DOI: 10.1016/j.livsci.2023.105247. [COBISS.SI-ID 150754051]

Kongresni prispevki (celotni, vabljeno predavanje)

ŠKRLEP, Martin, POKLUKAR ŽNIDARŠIČ, Klavdija, SAVIĆ, Bojana, ČANDEK-POTOKAR, Marjeta. Studying husbandry and nutrition in krškopolje pig : implications for fat deposition and meat quality with insights into metabolism and gene expression. 15th International Symposium Modern trends in livestock production: 29-31 October 2025, Belgrade, Serbia Str. 174-186, DOI: 10.5937/AnimTrend25174S. [COBISS.SI-ID 256442115]

POKLUKAR ŽNIDARŠIČ, Klavdija, ČANDEK-POTOKAR, Marjeta, MERCAT, Marie-José, SAVIĆ, Bojana, ŠKRLEP, Martin. Analiza povezave med genom MC4R ter mesnimi in klavnimi lastnostmi pri krškopoljskem prašiču [Association analysis between the MC4R polymorphism and carcass and meat quality traits in the Krškopolje pig]. 33. mednarodno znanstveno posvetovanje o prehrani domačih živali [tudi] Zadravčevi-Erjavčevi dnevi 2025, Radenci, 13. in 14. november 2025, Str. 175-179, [COBISS.SI-ID 258469635]

POKLUKAR ŽNIDARŠIČ, Klavdija, ČANDEK-POTOKAR, Marjeta, ŠKRLEP, Martin. Expression génique du tissu adipeux chez le Krškopolje porc: comparaison entre l’élevage en plein air et l’élevage en bâtiment. V: 58èmes Journées de la Recherche Porcine: 3 et 4 février 2026, Saint-Malo = [Swine Days’ Research] : [résumés]. [s. l.: s. n., 2026]. Str. 124-125. https://www.journees-recherche-porcine.com/texte/2026/genetique/g06.pdf. [COBISS.SI-ID 268261379]

ŠKRLEP, Martin, SAVIĆ, Bojana, POKLUKAR ŽNIDARŠIČ, Klavdija, FILIPIČ, Doris, ČANDEK-POTOKAR, Marjeta. Študija proizvodnih lastnosti, kakovosti klavnih trupov in mesa pri hitro in počasi rastočih prašičih krškopoljske pasme 33. mednarodno znanstveno posvetovanje o prehrani domačih živali [tudi] Zadravčevi-Erjavčevi dnevi 2025 Radenci, 13. in 14. november 2025, Str. 231-237, [COBISS.SI-ID 258481923]

POKLUKAR ŽNIDARŠIČ, Klavdija, ČANDEK-POTOKAR, Marjeta, MERCAT, Marie-José, ŠKRLEP, Martin. Študija genetskih polimorfizmov pri krškopoljskem prašiču 32. mednarodno znanstveno posvetovanje o prehrani domačih živali [tudi] Zadravčevi-Erjavčevi dnevi Murska Sobota, 14. in 15. november 2024, Str. 197-201, [COBISS.SI-ID 215650051]

POKLUKAR ŽNIDARŠIČ, Klavdija, ČANDEK-POTOKAR, Marjeta, BATOREK LUKAČ, Nina, MERCAT, Marie-José, PICARD DRUET, David, ŠKRLEP, Martin. The effect of PRKAG3 and RYR1 genes on meat quality traits in the local Krškopolje pig breed. 14th International Symposium Modern trends in livestock production: 4-6 October 2023, Belgrade, Serbia: 2023. Str. 556-565, [COBISS.SI-ID 168247555]

POKLUKAR ŽNIDARŠIČ, Klavdija, ČANDEK-POTOKAR, Marjeta, BATOREK LUKAČ, Nina, MERCAT, Marie-José, PICARD DRUET, David, ŠKRLEP, Martin. Gene polymorphism frequencies in Krškopolje pig breed. 14th International Symposium Modern trends in livestock production: 4-6 October 2023, Belgrade, Serbia: Str. 548-555 [COBISS.SI-ID 168243971]

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.

Škrlep, M., Poklukar, K., Millet, S., & Čandek‐Potokar, M. (2025). Reducing Protein Levels in Diets for Local Pig Breeds: A Case Study on Fat‐Type Krškopolje Pig. Animal Science Journal, 96(1), e70077.

Poklukar, K., Čandek-Potokar, M., Vrecl, M., Brankovič, J., Uršič, M., & Škrlep, M. (2025). The Effect of Reduced Dietary Protein on Adipose Tissue in Local Krškopolje Pigs. International journal of molecular sciences, 26(9), 4440.

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.

Škrlep, M., Poklukar, K., Vrecl, M., Brankovič, J., Čandek-Potokar, M. (2024). Growth Performance, Carcass Quality, and Lipid Metabolism in Krškopolje Pigs and Modern Hybrid Pigs: Comparison of Genotypes and Evaluation of Dietary Protein Reduction. Animals, 14(22), 3331. 

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.


Sodelujoče organizacije: Univerza v Ljubljani, Veterinarska fakulteta | Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta