Необычная врожденная полидактилия мини-свиней селекционной группы ИЦиГ СО РАН

Приведено описание нового для мини-свиней селекционной группы Института цитологии и генетики (ИЦиГ) СО РАН феномена – полидактилии (многопалости). Она отличается от описанных ранее у Sus scrofa проявлений этой аномалии тем, что дополнительные пальцы располагаются либо на латеральной стороне конечностей, либо и на латеральной, и на медиальной. Аномалия впервые была обнаружена в 2017 г. у взрослых животных, предназначенных для выбраковки по причине неправильной постановки ног («медвежья лапа»). Таким образом, полидактилия мини-свиней ИЦиГ имеет явно выраженный негативный селекционный эффект. Проведено визуальное обследование поголовья и составлено описание этой аномалии. Полидактилия мини-свиней ИЦиГ является изолированной и не входит в состав каких-либо синдромов. Особи с полидактилией могут иметь дополнительные пальцы или на грудных, или на грудных и тазовых конечностях. На грудных конечностях могут присутствовать либо по одному латеральному дополнительному пальцу, либо латеральный палец и медиально расположенное зачаточное копытце. 

На тазовых конечностях встречаются только латеральные дополнительные пальцы. Анатомо-морфологические исследования показали, что латеральный дополнительный палец – анатомически достаточно полноценная структура, тогда как медиальный зачаток представлен только копытцем без остальных, свойственных нормальным пальцам, структур. Цитологическое исследование не выявило кариотипических особенностей, за исключением ранее описанной для мини-свиней ИЦиГ робертсоновской транслокации Rb 16;17. Впрочем, результаты исследований не указывают на сцепление полидактилии и робертсоновской транслокации. Генеалогический анализ и результаты скрещиваний позволяют принять в качестве рабочей гипотезы предположение о рецессивном наследовании признака. В целом исследование показало, что данная форма полидактилии анатомически и морфологически уникальна и не типична для вида S. scrofa, у которого ранее были описаны только формы полидактилии с медиальными дополнительными пальцами, как правило, наследуемые по доминантному типу с неполной пенетрантностью. В нашем случае результаты анализирующих скрещиваний указывают на рецессивное и, возможно, немоногенное наследование признака с варьирующей экспрессией и неполной пенетрантностью, из-за которой слабо выраженные мутантные фенотипы визуально не фиксируются.

1. Beklemisheva V.R., Perelman P.L., Lemskaya N.A., Kulemzina A.I., Proskuryakova A.A., Burkanov V.N., Graphodatsky A.S. The ancestral carnivore karyotype as substantiated by comparative chromosome painting of three pinnipeds, the walrus, the Steller sea lion and the Baikal seal (Pinnipedia, Carnivora). PloS One. 2016;11(1): e0147647. DOI 10.1371/journal.pone.0147647.

2. Glagolev P.A., Ippolitova V.I. Anatomy of Farm Animals with the Basics of Histology and Embryology. Moscow: Kolos Publ., 1977. (in Russian)

3. Gorbach D., Mote B., Totir L., Fernando R., Rothschild M. Polydactyl inheritance in the pig. J. Hered. 2010;101(4):469-475. DOI 10.1093/jhered/esq037.

4. Graphodatsky A.S., Perelman P.L., O’Brien S.J. Atlas of Mammalian Chromosomes. 2nd ed. N.Y.: Wiley-Blackwell. USA, 2020.

5. Graphodatsky A.S., Radzhabli S.I., Baranov O.K. Chromosomes of Farm and Laboratory Mammals: Atlas. Novosibirsk: Nauka Publ., 1988. (in Russian)

6. Ivanchuk V.A. Biogenetic characteristics of rare and endangered breeds of pigs. Veterinariya Sel’skokhozyaystvennykh Zhivotnykh = Veterinary Medicine of Farm Animals. 2011;2:55-60. (in Russian)

7. Kudryavtsev P.N. Breeding Business in Pig Husbandry. Moscow: OGIZ-Selkhozgiz Publ., 1948. (in Russian)

8. Lakin G.F. Biometrics. Moscow: Vysshaya Shkola Publ., 1990. (in Russian)

9. Lange A., Muller G.B. Polydactyly in development, inheritance, and evolution. Q. Rev. Biol. 2017;92(1):1-38. DOI 10.1086/690841.

10. Lebedev M.I., Zelenevsky N.V. Tutorial on the Anatomy of Farm Animals. St. Petersburg: Agropromizdat Publ., 1995. (in Russian)

11. Malynicz G.L. Complete polydactylism in Papua New Guinea village pig, with otocephalic homozygous monsters. Ann. Genet. Sel. Anim. 1982;14(3):415-420. DOI 10.1186/1297-9686-14-3-415.

12. Nikitin S.V., Knyazev S.P., Shatokhin K.S. Miniature pigs of ICG as a model object for morphogenetic research. Rus. J. Genet. Appl. Res. 2014;4(6):511-522.

13. Ptak W. Polydactyly in wild boar. Acta Theriologica. 1963;6:312-314.

14. Seabright M. A rapid banding technique for human chromosomes. Lancet. 1971;2:971-972. DOI 10.1016/s0140-6736(71)90287-x.

15. Sokolov V.E. Taxonomy of Mammals. Pt. 3. Moscow: Vysshaya Shkola Publ., 1979. (in Russian)

16. Stanyon R., Galleni L. A rapid fibroblast culture technique for high resolution karyotypes. Ital. J. Zool. 1991;58:81-83. DOI 10.1080/11250009109355732.

17. Tickhonov V.N., Kochneva M.L., Bobovich V.E. Introduction of karyotypic polymorphism (2n = 36, 37, 38) in genome of domestic pigs Sus scrofa domestica. Informatcionny Vestnik VOGiS = The Herald of Vavilov Society for Geneticists and Breeding Scientists. 2010;14(4):647-653. (in Russian)

18. Wiesner E., Wheller Z. Veterinärmedizinische Pathogenetik. Jena, 1974. (Russ. ed.: Wiesner E., Wheller Z. Veterinary Pathogenetics. Moscow: Kolos Publ., 1979. (in Russian))