DOI: https://doi.org/10.1007/s13353-024-00910-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39422876
تاريخ النشر: 2024-10-18
المؤلف: G. Cieleń وآخرون
الموضوع الرئيسي: دراسات سلوك الحيوان ورفاهيته
نظرة عامة
تؤكد المراجعة على الدور الحاسم للتأثيرات الأبوية في الصفات التناسلية للخنازير، مع تسليط الضوء على العوامل البيولوجية والبيئية والجينية التي تؤثر على قدرات التناسل لدى الخنازير الذكور. يتم مناقشة الصفات البيولوجية الرئيسية مثل النضج الجنسي، وجودة الحيوانات المنوية، ومعايير الخصيتين، إلى جانب التأثيرات البيئية مثل التغذية ودرجة الحرارة. توضح المراجعة وراثة الصفات التناسلية للخنازير الذكور وترابطها الجيني مع نتائج التناسل لدى الإناث، مشيرة إلى أن تأثيرات الآباء تساهم بنسبة تتراوح بين 1-4.5% من التباين الكلي لهذه الصفات، اعتمادًا على السلالة.
تؤكد النتائج على أهمية إدارة الخنازير الذكور بشكل فعال من النضج الجنسي لتعزيز نجاحها في التزاوج، خاصة في سياقات التلقيح الاصطناعي. تم تحديد حجم الخصيتين كمؤشر موثوق للخصائص التناسلية، مع آثار على الصفات التناسلية للإناث أيضًا. كما تحدد المراجعة الجينات المرشحة (IGF2، Tgm8، ESR1، ZSWIM7، وELMO1) التي قد تؤثر بشكل مباشر على نجاح التناسل لدى الذكور. بشكل عام، تدعو الدراسة إلى تضمين التأثيرات الأبوية في النماذج الجينية الكمية لتحسين وراثة وتقديرات قيمة التزاوج، مما يعزز كفاءة برامج تربية الخنازير.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على الدور الحاسم للتكاثر في النجاح الاقتصادي لتربية الخنازير، مع التأكيد على أهمية الصفات التناسلية في تحقيق أحجام ولادات عالية، والتي وصلت إلى متوسط 20 خنزيرًا حيًا. يركز مربي الخنازير بشكل أساسي على الخنزيرات، بهدف زيادة عدد الخنازير التي يتم فطامها سنويًا وتقليل الفترات بين الولادات. بينما درست الدراسات السابقة بشكل أساسي الصفات مثل العدد الإجمالي للمواليد ووزن ولادة الخنازير، فإن مفهوم “خصوبة الإناث” يشمل مجموعة أوسع من العوامل، بما في ذلك قدرة الخنزيرة على دعم القمامة خلال المراحل السابقة للولادة وما بعد الولادة.
على النقيض، غالبًا ما تقتصر “خصوبة الذكور” على جودة الحيوانات المنوية والصفات ذات الصلة. ومع ذلك، تشير الأدلة الناشئة إلى أن التباينات الجينية والبيئية الأبوية تؤثر بشكل كبير على الصفات التناسلية، مثل حجم القمامة ووزن الولادة. من الجدير بالذكر أن الأبحاث تشير إلى أنه يجب عدم تجاهل المساهمات الأبوية في النماذج الجينية الكمية، التي تركز تقليديًا على العوامل الأبوية. تهدف هذه الورقة إلى مراجعة شاملة للتأثيرات الجينية والبيئية للصفات التناسلية للذكور في الخنازير، مما يعزز الفهم للتباين الأبوية وآثاره على التحسين الجيني في إنتاج الخنازير.
مناقشة
تؤكد قسم المناقشة في ورقة البحث على العوامل البيولوجية والجينية التي تؤثر على نجاح التناسل لدى الذكور في الخنازير، مع التركيز بشكل خاص على الخنازير الذكور. تسلط الضوء على أهمية النضج الجنسي وجودة الحيوانات المنوية، مشيرة إلى أن الخنازير الذكور الصغيرة، بينما تصل إلى النضج الجنسي حوالي ستة أشهر، غالبًا ما لا تكون مناسبة للتلقيح الاصطناعي (AI) حتى تبلغ على الأقل 11 شهرًا بسبب كفاءة الإخصاب المنخفضة. تشير النتائج الرئيسية إلى أن الرغبة الجنسية وخصائص الخصيتين تؤثر بشكل كبير على جودة الحيوانات المنوية ومعايير القذف، مع ارتباط الرغبة الجنسية الأعلى بجودة السائل المنوي الأفضل. كما تؤكد الورقة على التباين الجيني في صفات مثل معدل القذف والرغبة الجنسية، مما يقترح تضمينها في برامج التربية لتعزيز الأداء التناسلي.
بالإضافة إلى ذلك، تؤثر العوامل البيئية مثل درجة الحرارة وممارسات الإدارة والإجهاد بشكل كبير على جودة السائل المنوي. يناقش المؤلفون الآثار الضارة للإجهاد الحراري على إنتاج الحيوانات المنوية وأهمية الحفاظ على ظروف سكنية وتغذية مثالية للتخفيف من هذه الآثار. تختتم الورقة بالتطرق إلى وراثة الصفات التناسلية للذكور، مشيرة إلى أنه بينما تظهر هذه الصفات وراثة منخفضة إلى متوسطة، قد تعمل بعض المؤشرات مثل حجم الخصيتين كمؤشرات موثوقة للأداء التناسلي. وهذا يشير إلى إمكانية استراتيجيات الاختيار غير المباشر لتحسين الصفات التناسلية للإناث من خلال اختيار دقيق لمخزون التربية الذكوري.
DOI: https://doi.org/10.1007/s13353-024-00910-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39422876
Publication Date: 2024-10-18
Author(s): G. Cieleń et al.
Primary Topic: Animal Behavior and Welfare Studies
Overview
The review emphasizes the critical role of paternal effects in the reproductive traits of pigs, highlighting the biological, environmental, and genetic factors that influence boars’ reproductive capabilities. Key biological traits such as sexual maturity, sperm quality, and testes parameters are discussed, alongside environmental influences like feed and temperature. The review details the heritability of boars’ reproductive traits and their genetic correlations with female reproductive outcomes, noting that service sire effects contribute between 1-4.5% to the total variance of these traits, depending on the breed.
The findings underscore the importance of managing boars effectively from sexual maturity to enhance their breeding success, particularly in artificial insemination contexts. Testes size is identified as a reliable predictor of reproductive characteristics, with implications for female reproductive traits as well. The review also identifies candidate genes (IGF2, Tgm8, ESR1, ZSWIM7, and ELMO1) that may directly influence male reproductive success. Overall, the study advocates for the inclusion of paternal effects in quantitative genetic models to improve heritability and breeding value estimates, thereby enhancing the efficiency of pig breeding programs.
Introduction
The introduction highlights the critical role of reproduction in the economic success of pig husbandry, emphasizing the importance of reproductive traits in achieving high litter sizes, which have reached an average of 20 live piglets. The focus of pig breeders is primarily on sows, aiming to enhance the number of piglets weaned annually and reduce the intervals between farrowings. While previous studies have predominantly examined traits such as total number born and piglet birth weight, the concept of “female fertility” encompasses a broader range of factors, including the sow’s ability to support the litter throughout prenatal and postnatal stages.
In contrast, “male fertility” is often restricted to sperm quality and related traits. However, emerging evidence suggests that paternal genetic and environmental variances significantly influence reproductive traits, such as litter size and birth weight. Notably, research indicates that paternal contributions should not be overlooked in quantitative genetic models, which traditionally emphasize maternal factors. This paper aims to comprehensively review the genetic and environmental influences of male reproductive traits in pigs, thereby enhancing the understanding of paternal variance and its implications for genetic improvement in pig production.
Discussion
The discussion section of the research paper emphasizes the biological and genetic factors influencing male reproductive success in pigs, particularly focusing on boars. It highlights the importance of sexual maturity and sperm quality, noting that young boars, while reaching sexual maturity around six months, are often not suitable for artificial insemination (AI) until they are at least 11 months old due to lower fertilization efficiency. Key findings indicate that libido and testicular characteristics significantly affect sperm quality and ejaculate parameters, with higher libido correlating with better semen quality. The paper also underscores the genetic variance in traits such as ejaculation rate and libido, suggesting their inclusion in breeding programs to enhance reproductive performance.
Additionally, environmental factors such as temperature, management practices, and stress significantly impact semen quality. The authors discuss the detrimental effects of heat stress on sperm production and the importance of maintaining optimal housing conditions and nutrition to mitigate these effects. The paper concludes by addressing the heritability of male reproductive traits, indicating that while these traits exhibit low to moderate heritability, certain indicators like testis size may serve as reliable predictors of reproductive performance. This suggests the potential for indirect selection strategies to improve female reproductive traits through careful selection of male breeding stock.