Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Исследование влияния биологических и экологических факторов на стабильность генома крупного рогатого скота

ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Исследование влияния биологических и экологических факторов на стабильность генома крупного рогатого скота"

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИИ ИНСТИТУТ ГЕНЕТИКИ И РАЗВЕДЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ

животных

На правах рукописи УДК 636.082:574:575

ДШЦЕЙКЕНЕ Илона-Теодора Казимировна

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА СТАБИЛЬНОСТЬ ГЕНОМА КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА

Специальность: 03.00.15 — Генетика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ-ПУШКИН 1992

Работа выполнена в лаборатории цитогенетики сельскохозяйственных животных при кафедре разведения и генетики Литовской ветеринарной академии.

I *

Научные руководители: доктор биологических наук, профессор, Лауреат премии Совета Министров СССР А. Ф. Яковлев; кандидат ветеринарных наук, доцент К. Т. Янушаускас.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор, Лауреат премии Совета Министров СССР А. И. Жигачев; кандидат биологических наук Т. И. Кузьмина.

Ведущее учреждение: Институт цитологии РАН.

в 44 час. на заседании Специализированного совета Д.020.07.01 по защите докторских диссертаций при Всероссийском научно-исследовательском институте генетики и селекции сельскохозяйственных животных по адресу: 189620, С.-Петербург—Пушкин, Московское шоссе, 55а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Защита диссертации состоится »

1992 года

Автореферат разослан «

»

1992 года.

Ученый секретарь Специализированного совета, доктор сельскохозяйственных наук

Ж. Г. Логинов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСтаКА РАБОТЫ 1 *

Актуальность проблею,I. В последние десятилетия технический огресс и интенсивное ведение сельского хозяйства создало кри-ческую ситуацию в экологии окружающей среда, куда в большом личестве попадают отходы продуктов химической и топливной ин-стрии, производства строительных материалов и других отраслей омышленности. Они имеют прямое влигние на организм тавотных человека, однако для людей загрязнение окружающей среды хими-тами, имеющими мутагенную активность, составляют двойной риск, к как они подвергаются не только прямому влиянию мутагенов, и получают их через сельскохозяйственные пищевые продукты вотны;:, которые содерлались в условиях повышенной загрязнен-сти. Количество химических мутагенов очень велико, а популя-и животных чаще всего подвергаются суммарному воздействию продленных и бытовых загрязнителей, механизмы действия которых геном еще достаточно не изучены. Нужны метода быстрого и эф-:стивного тестирования этих веществ на генотоксичность. Такими годами являются тесты на сестринские хроматидные обмены (СХО), хромосомные аберрации, микроядерный тест. До настоящего времени частота СХО и аберраций чаще всего изу-тись в различных- лабораторных экспериментальных системах, а ;же в исследованиях человеческих популяций. Очень мало работ зведено на сельскохозяйственных животных, поэтому изучение сторов, влияющих на фоновую частоту СХО и аберраций хромосом срупного рогатого скота, а также применение этих тестов для. шки генотоксичности химического загрязнения окружающей среды ¡дставляют собой важное теоретическое и практическое значение.' Цель и задачи исследования. Целью исследования являлось изу-ше результатов использования тестов сестринских хроматидных кзнов и хромосомных аберраций при ^исследовании влияния биоло-; [еских факторов на геноч крупного рогатого скота и оценки гено-:сичности комплекса химических факторов окружающей среды. В связи с этим в настоящей работе были поставлены следующие ,ачи:

- изучить распределение частоты сестринских хроматидных обме-, хромосомных аберраций и репликативного индекса (РИ) у круп-о рогатого скота;

- подобрать подходящие метода статистического анализа этих показателей;

- исследовать Елияние пола, породы и возраста на частоту об разования СХО, хромосомных аберраций и репликативного индекса;

- изучить частоту образования СХО и хромосомных аберраций, обусловленную химическими агентами окружающей среды;

- оценить взаимосвязь показателей СХО, хромосомных аберраци и репликативного индекса;

; - исследовать пролиферативнуо активность клеток под влияние комплекса химических факторов окружающей среды.

Научная новизна. Впервые комплексно проанализированы резуль таты исследований, включающие показатели СХО, репликативного и декса и хромосомных аберраций для оценки влияния биологических факторов и генотоксичности химических агентов окружающей средь: обследованной группе крупного рогатого скота.

Установлена повышенная фоновая частота СХО у коров в сравне нии с частотой СХО в лимфоцитах быков.

Обнаружено значительное увеличение частоты СХО и частот,.! х£ мосомных аберраций под влиянием комплекса химических агентов с рукающей- среды у крупного р гатсго скота.

Выявлено угнетение пролиферативной активности клеток у кру1 ного рогатого скота под влиянием неблагоприятных условий окру> щей среды. ■

Апробирован и предложен комплекс адекватных статистических ыетодов для оценки результатов в тесте СХО и тесте хромосомны; аберраций, включающий тест на нормальное распределение данных Трансформацию данных через корень я логарифм, метод сравнения групповых медиан и многофактсрньй дисперсионный анализ.

Практическая значимость работы. В результате проведенной р! ты показана необходимость использования тест-методов СХО и хр> соыные аберрации в экологических исследованиях, направленных : изучение влияния разнообразных факторов окружающей среды на с1 бильность генома сельскохозяйственных животных. Предложенная ми система методов статистического анализа тестов СХО и хром сомные аберрации могут служить р качестве методической основы ■использовании этих тостов у других сельскохозяйственных живот

• Апробации работы. Материалы работы докладывались на конфер ции Прибалтийских республик и Белоруссии "Проблемы охраны при

ы в агропромышленном комплексе республик западного региона" Литва-Академия, 1988); на республиканских конференциях "Пробле-ы экологического мониторинга и генетические аспекты орнитофауны других организмов" (Вильнюс, 1988) и "Состояние и перспективы азвития генетики и селекции в Литве" (Вильнюс, 1989); на отчет-ых аспирантских сессиях ВНИИРГН (Ленинград-Пушкин,' 1988, 1989, 990); на конференции "Системно-экологические основы развития ельского.хозяйства и науки" (Нижний Новгород, 1991), на первом онгрессе Балтийских республик по Генетикё (Вильнюс, 1992).

Публикации, По результатам исследований опубликовано 9 печат- ' ы?с работ.

Структура диссертации. Диссертация изложена на 139 страницах ашинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, атериала и методики исследований, результатов исследований, об-уждения результатов, выводов, предложений, списка литературы, писка условных сокращений и приложения. Иллюстрированный мате-иал содержит 18 рисунков и 20 таблиц. Список цитированной лите-атуры включает 233 источника, из которых на русском языке - 41.

Материал и методика исследований. Опыты проводили на быках коровах литовской черно-пестрой и литовской красной пород. 06-ледуемые животные содержались в мехрайонном племпредприятии ильнюса, в Дотнувском центре по выращиванию племенных бычков и колхозе Расейняйского района. Влияние НПО "Азотас" исследовали а животных в совхозах "Упнинкай" и "Паулюкай" Йонавского райо-а (зона загрязнения - I), а влияние Кедайняйского завода хим-добрений в колхозах "Варпа" и "Снечкус" (зона загряэьения - 2). обоих районах животные содержались в условиях химического заг-язнения воздуха и почвы. В Йонавсюм районе- это соединение зота, в основном,-аммиак, моноксид и диоксид азота. В Кедай-яйском районе - сернистый ангирид, соединение фтора, бензопи-эн, фосфогипс. Мы исследовали суммарное влияние этих химичес-их соединений на геном животного. Всего обследовано 69 животных, аспределение обследуемой выборки по полу, возрасту, породе и кологическим условиям содержания представлено в таблице I.

Кровь брали из яремной вены стерильными системами ВК 10-01 ли ВК 20-01. Культивирование проводили по общепринятому мето-у культивирования лимфоцитов периферической крови. На 24 часу эста культуры еводили ВДУ из расчете 10 мг/мл.

Таблица I

Характеристика обследуемого материала

Исследуемые

Загрязнение

Порода

Пол

показатели контроль йоновс-кий район ■ кедай- няйский район черно-пестрая красная коровы быки

Возраст годами I . II 0 0 • II 0 0 II

2 13 10 0 18 5 0 23

3- ■9 ' , 0 I 3 7 I 9

4 I 0 0 I 0 0 I

5 I 0 I 2 . 0 I I '

6 .2 2 I 5 0 - 5 0

7 2 2 3 7 0 7 0

8 I- 4 3 8 0 8 0

9 I I 0 2 0 2 0

Под Коровы 6 9 9 24 0

Быки 35 10 0 33 12

Поро- Черно-да пестрая 29 19 9

' ' Красная 12 0 0

Дифференциальное окрашивание сестринских хроыатид проводили методом ФПГ (фяуорохром плюс Гимза), разработанным П.Пери и С.Вольфом (1974) и модифицированным Ю.Р.Лазуткой и* Р.Лекявичю-сом (1984). ' . , :

Препараты анализировали под микроскопом Виолам Л--2П при увеличении 150 и 1250 раз.. Метафазные пластинки, брали в достаточным количеством хромосом (59-61) -, с хорошим разбросом и хорошо дифференциально окрашешше.

Для определения параметра СХО/метафазу у каждого индивида . анализировали по 30 метафаз второго митотического деления. Всё дифференциально окрашенные, хромосомы п М?.1 имели одну светлую и ■ одну темную хроматину, Некоторыехрошэсошимели так называемую "арлекиновую окраску"- сестринские хроматидные обмены. При анали зе подсчитывагатся места перехода окраски с одной хромат.иды на др;

Для учета частоты аберраций у каждого животного анализмрова-л около 100 метафазных пластинок. Также учитывали пролифератив-ута активность лимфоцитов, для чего определяли соотношение мета-аз, находящихся в 1-ом (MI), 2-ом (М2) и 3-ем (МЗ) циклах после тимуляции ФГА и добавления БДУ и подсчитывали репликаптивный ин-екс (РИ), показывающий сколько раз в среднем делится клетка во ремя культивирования в среде с БДУ, по формулам, разработанным •Р.Лазуткой (1991).

При статистическом анализе данных мы использовали метода па-аметричёской и непараметрической статистики, изложенные в ряде убликаций (Снедекор, 1961; Kruopia, I977. Carrano, Moore 1982; унион, I982-; Adler et al-»1989; Лазутка, 1989) и подобранные :ами по задачам исследований.

При оценке результатов применялся уровень значимости Р рав-ый 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Подбор подходящих методов статистического анализа параметров теста СХО и теста аберраций

Проведенный нами статистический анализ распределения данных ю СХО, аберрациям- и кинетике клеточного цикла был методическим юнованием для дальнейшей работы. В литературных источниках имейся данные, свидетельствующие, что частота СХО не укладывается т в один из известных типов распределения, и показывает то отри-;ательное биноминальное, то Пуассоновское, а также смешанное 1уассоновское, тогда как частота хромосомных аберраций дает бино-ошальный torn распределения.

После оценки распределения сестринских хроматидных обменов ю 30.клеткам у каждого животного, оказалось, что у 42 животных 13 69 (на Ъ% уровне значимости) обмены не распределяются по Пуас-хоновской модели.

Анализ распределения 69 исследованных животных по параметру ЗХО/метафазу, показал, что он не подчиняется ни закону Луассо-гювского распределения ix*1 = 329,6, =3, Р < 0,0001) Срис.1), та закону нормального распределения (Р = 0,022, критерий Колмогорова-Смирнова) (рис.2). Животные по параметру абер./клетку, также не распределяются согласно нормальному закону распределения

,(Р < 0,01) (рис.3), что нельзя сказать о реплйкативном индексе, по которому имеется вполне нормальное распределение обследуемых индивидов (Р = 0,046) (рис.4);

ПУАССОН

Рис.1 Распределение средних параметра СХО/метафаэу . в зависимости от дисперсии у 69 животных

СХО/ МЕТАФАЗА

Для стабилизации дисперсии и нормализации распределения анализируемого показателя были использованы трансформации данных. Самое подходящее преобразование для частоты СХО было, через логарифм, а для частоты аберраций через арксинус (табл.2). Дальнейшие подсчеты велись на трансформированных данных.

Таблица 2.

Оценка распределения трансформированных и ^трансформированных показателей в обследуемой группе животных

Показатель

Параметры распределения_Вероятность,что

среднее диспер- ассимст- экс- данные распреде-. , -"^сия рия' цесс ление подлежит . . • • •. закону нормального распределе-.. _;_;_;_щ__

СХО/бО хромосом 5,913 - 1,940 . 0,430 -0.ДЗЗ 0,022*

ТШЧ ШШ 5,030 .0,3 0 ' 0,204 -0,612 . 0,031

Логарифм СХО 1,749 0,056 -0,019-0,900 0,060*

, Абер,/клетку 0,018 0,0003 0,799 -0,138 <0,01

■ 2««»*1вТ53ёр? 0,211 -0*027' -0,093 -1,314 <0,01

; Логарифм (абер.)3,835 ' 0,376 -0,048-1,366 <0,01

РИ .. . 2,062 0,075 -0,199 0,188 0,046*

■Логарифм РИ 0,715 0,0X91 -0,647 0,744 <0,01

Подчиняются закону нормального распределения

со Г

э

— I

а

У=7\

9.9-9 • 4И1 • 0-1.1 • »-« • | »•

СХО/МЕТАФАЗУ

(Ь

И

и 1 1 • ■ 4 с а г

. АБЕР/гаоКЛЕТОК

Рис.2 Распределение животных по значениям параметра СХО/метафау в обследуемой группе крупного рогатого скота

Рис.3 Распределение животных по значениям параметра абер./100 клеток в обследуемой группе крупного рогатого скота

Ж

т

ри

Рис.4 Распределение животных по значениям параметра репликативный индекс • в обследуемой группе . - крупного рогатого скота

I

1 Факторы, влияющие на эффективность образования СХО в лимфоцитах крупного рогатого скота

' Применяя тест СХО в исследованиях нестабильности генома крупного рогатого скота при неблагоприятных экологических условиях очень важно знать влияние пола, породы, возраста на частоту сест ринских хроматидных обменов.

. Аналогичные данные имеются о влиянии пола на частоту СХО в человеческих популяциях С у женщин уровень СХО на 0,5 СХО/клетку выше, чем у мужчин), однако, не было известно, какое влияние имеет пол на -частоту СХО у коров.

В нашей работе была продемонстрирована разница в уровне СХО/ метафазу среди особей разного пола - у коров частота СХО была на 1.47 СХО/ыетафазу выше, чем у быков (рис.5). Непараметрическим методом сравнения медиан было подтверждено, что эта разница статистически достоверна (Р = 0,005 критерий Крускал-Валис)..

КРАСНАЯ ПОРОДА ЧЁРНО-ПЁСТРАЯ ПОРОДА

6.4 6.79

7-8 ЛЕТ 4-в ЛЕТ t-Э ЛЕТ

5.31

6.78

сини

НОРОВЫ

6

I

о

I 2

.1 4

7.17 ЗАГРЯЗНЕНИЕ 2 7.16 ЗАГРЯЗНЕНИЕ 1 КОНТРОЛЬ

I I

8 10 СХО/МЕТ.

Рис.5 Средние параметры СХО/метафазу, распределяя животных в группы по породе, по возрасту, по полу и по загрязнению окружающей среды.

Результаты были подтверждены и многофакторным дисперсионным анализом, при помощи которого можно выявить межгрупповые1 различия в частоте СХО, оценить размер эффекта каждого фактора на СХО отдельно, а также в комбинации с другими факторами. Мы изучали две модели дисперсионного анализа. Первая модель включает в себя эффекты, относящиеся к четырем факторам: загрязнению, возрасту, 1 полу, породе. Вариабельность обусловленная этими факторами составляет 57,8$ всей вариабельности СХО, а 42,2$ приходится на долю случайных факторов (Р = 0,0001) (табл.3). Вариабельность, обусловленная полом, в этой модели составляет 1,9$ всей вариабельности при уровне значимости Р = 0,0927, что почти статистически достоверно. Вторая модель имеет два фактора: пол и загрязнение. На долю вариабельности, обусловленной этими факторами, приходится 55,8$ всей вариабельности (Р = 0,0001). В двухфакторной модели дисперсионного анализа вариабельность, обусловленная полом, составляет 17,1$ общей вариабельности СХО и это строго статистически достоверно ( Р = 0,0001).

Вариабельность, обусловленная возрастом, как и породой, в общий процент вариабельности СХО вносит только по 0,1$ (соответственно Р = 0,7334 и Р = 0,7071) и оказывают очень незначитель-. ное влияние на частоту СХО.

Таблица 3

Многофакторный дисперсионный анализ вариабельности частоты СХО, обусловленной влиянием изучаемых факторов ,

Факторы Общий $ вариабельности объясняемый влиянием • фактора Значение Р Р

Загрязнение- 55,6 41,50 0,0001

Возраст • • 0,1 0,12 0,7334

Пол • 1,9 2,91 ■ 0,092?

Цорода 0,1 ... • 0,14 0,7071

Вся модель .57,8 17,23 0,0001

Загрязнение окружающей среда оказало самое большое влияние на частоту СХО. В дисперсионной четырехфакторной модели на долга вариабельности, обусловленной загрязнением, приходится 55,6$ (Р = 0,б001). Исключив влияние пола (как раньше упоминалось,это влияние достоверное) в двухфакторной модели вариабзльность, обусловленная' загрязнением, составляет 38,6$. всей вариабельности

(Р » 0,0001).

Медианы среди контрольной группы и групп загрязнения различа лись на 2,16 СХО/метафазу ( Р = 0,0001) (рис.5). Различия в час 'тоте СХО среди груш животных, которые подверглись острой дозе химикатов, попавших в окружающую среду после аварии на НПО "Азо-тас" ( преобладание соединений, азота, особенно аммиака) и групп животных, которые подверглись длительному воздействию загрязнения окружающей среды химзавода ( с преобладанием соединений сер! р фтора) не было найдено ( Соответственно среднее групп 7,16 СХО/ыетафазу'и 7,Г7 СХО/мзтафазу) (рис.5).

Таким образом можно констатировать, что тест СХО является чувствительным индикатором генотоксического влияния загрязнителей окружающей среды на геном животных. При использовании этого теста в популяционных цитогенетических исследованиях крупного рогатого, скота,' обязательно надо учитывать пол животного.

Факторы, влиящие на эффективность образования аберраций в лимфоцитах крупного

4 рогатого скота

Один из факторов, на который надо обращать внимание в цито-'генетических популяционных исследованиях крупного рогатого скоте применяя тест на хромосомные аберрации, это-возраст животного. По ранее проведенным исследованиям была установлена тенденция повышения числа аберраций при увеличении возраста. Результаты' наших исследований показывают, что в возрастных группах по параметру абер./клетку медианы различались статистически достоверно (Р = 0,0464) с тенденцией уьеличения с возрастом (рис.6).

Проведенный дисперсионный анализ показал, что вариабельность, обусловленная возрастом, составляет 8,в/о (Р = 0,0054) всей вариа бельности частоты'аберраций (табл.4). \ . Таблица 4

Многофакторный дисперсионный анализ вариабельности частоты аберраций, обусловленной влиянием изучаемых факторов

Факторы Общий ^вариабельности, объясняемый влиянием фактора Значение Р

Возраст . ' .8,8 ' 8,29 0,0054 ■

Пол • 1,5 1,42 0,2373

Загрязнение 20,6 9,68 0,0002

Порода 2,1 - 1,98 0,1645

Вся модель 33,0 6,21 0,0001

Зависимость частоты аберраций от возраста можно связывать с явлением, что при увеличении возраста повышается и уровень спонтанного мутирования и чувствительность к действию мутагенных факторов (Яковенко, 1976). Статистически.значимых различий в частоте аберраций в зависимости от пола (Р = 0,053 тест Фридлана; Р = О,2373 тест Колмогорова-Смирнова), как и от порода ( Р = 0,4121 тест Крускал-Валис; Р = 0,1645 тест Колмогорова-Смирнова) не наблюдалось.

2.7

ЕЫНИ КОРОВЫ

11.2

¡12

2.7

2.3

7-9 ЛЕТ 4-8 ПЕТ 1-3 ЛЕТ

КРАСНАЯ ПОРОДА ЧЁР НО—ПЕСТРАЯ ПОРОДА,

I

О

I

2

3.6 ЗАГРЯЗНЕНИЕ 2 2.6 ЗАГРЯЗНЕНИЕ 1

КОНТРОЛЬ

! 1 1

3 АБЕР/100КЛ.

Рис. 6 Средние параметры аберраций/ЮО клеток, распределяя тавотных з группы по породе, возрасту, полу и загрязнении окгллзщей среда ' а •

У животных, находившихся в загрязненном райсма после аварии на НПО "Азотао" параметр ьбер./ЮО кязток был ни 1,6 единиц вы;и сонтроля• У животных, подвергшихся влиянии загря^клтелеЗ КедаДнла-;кого химзавода - на 2,8 единиц вша конгролл'(Р = 0,0001) • (рис.6,7).

Рис.7

тш •«•«

/Распределение 69 животных по частоте хромосомных аберраций в лимфоцитах коров и быков в контроле (кодируется -0,5) и в химически загрязненных районах(кодируется 1,5)

В четырехфакторном дисперсионном анализе вариабельность обусловленная загрязнением,'составляет 20,6$ всей вариабельности ча-ототы аберраций (Р = .0,0002).

По реэультатам^наших исследований с 'частотой хромосомных аберраций позитивно/коррелирует частота сестринских хроматидных обменов при Е1д =,0',35 ( Р <0,05, уравнение регрессии:

У/-' (-0,0269 + 0,0148) + (0,0254 + 0,0084) логарифм СХ0)

Следовательно, тест на частоту хромосомных аберраций, показывающий значительно повышенный уровень хромосомных аберраций при -Содержании жиротных 6 экологически неблагоприятных .условиях,как и тест на СХ0, могут использоваться как самостоятельные тесты и как дополняющие друг друга. Тест на сестринские обмены можно охарактеризовать как'более чувствительный, так как вариабельность, обусловленная загрязнением, составляет 55,6$ всей вариабельности частоты СХ0, а в тесте на хромосомные аберрации, вариабельность, обусловленная загрязнением составляет 20,6'/о. Тест на хромосомные аберрации можно охарактеризовать как более специфичный, так как в загрязненных районах с преобладанием в атмосфере разных химических соединений, уровень индуцированных хромосомных аберраций ' различался на 0,012 абер./клетку (Р< 0,001). В то время как частота СХО у животных,.которые подверглись разным химическим агентам, ^нё различалась между собой. • '

Факторы, влияющие на пролиферативнук) активность .. клеток

Критерием изменения кинетики клеточного цикла служил регашка-.тивный индекс (РИ), показывающий сколько раз делится клетка за время культивирования. В наших исследованиях РИ имеет среднее значение 2,06+0,27 с минимумом э.начения 1,39 и с максимумом 2,71,

1-1

При анализе влияния ряда факторов на- значение РИ оказалось, что ни порода,, вариабельность, обусловленная которой составляет 1,9$ всей вариабельности (Р = 0,2393)., ни пол, вариабельность, обусловленная которым составляет 0,4$ (Р = 0,5765), статистически достоверного влияния не оказали (табл.5).

Таблица 5

Многофакторный дисперсионный анализ ' вариабельности значений РИ, обусловленной изучаемыми

факторами

Факторы Общий •$ вариабельности, объясняемый влиянием фактора Значение Р Р

Загрязнение . Н,1 4,15 0,0203

Возраст 2,4 1,63 0,1003

Пол 0,4 0,32 0,57с5

Порода 1,9 1,41 0,2393

Вся модель 15,8 2,3? 0,0188

Загрязнение Сказало значительное влияние на задержку пролиф>е-ративной активности клеток, уменьшая РИ со значения 2,1 ( в контроле) до 1,8 (при химическом загрязнении). Таким образом при

сравнении групповых медиан влияние оказалось строго значимое -(Р = 0,00375). В дисперсионном анализе вариабельность обусловленная загрязнением, составила 11,1$ всей вариабельности значения РИ (Р 0,00203). '

Рядом авторов наблюдалась негативная корреляция между скоростью деления клеток и частотой СХ0 '( ЬатЬегг1 е! а1.,

а1., 198-1). По нашим исследованиям коэффициент корреляции между частотой СХО и значениями РИ равен йд = -0,30 (Р л -0,013). Таким образом можно сделать заключение, что при большой скорости деления культуры образуется меньше СХО и наоборот. Этому яилашш есть и теоретическое обоснование - известна, что в быстро делящихся клетках репликонн имс-от меньше размеры, а п медленно делящихся, клетках имеются более крупные репликонн ( с1еауег» 19Ь0). С другой стороны, согласно модели образования СХО ( ь^*11» -1981), чем больше размеры-репликонов, тем вероятнее образование СХО. В таком случае в более медленно делящихся клетках, будет наблюдаться большее количество СХО.

Исходя из вышеупомянутого, можно заключать, что параметр РИ является чувствительным индикатором гено^бксического действия .загрязнителей окружающей среда и может использоваться и как "часть'теста СХО, наряду с параметром СХО/метафазу, и как самостоятельный параметр.

Среднее и лимиты СХО; РИ и аберраций .в изучаемой группе

Всего было проанализировано//60б метафазных. пластинок у 69 коров и быков литовской черно-пестрой и литовской красной пород. Выборочное среднее для сестринских хроматидных обменов составили 5,91+1,39 обменов на одц/метафазу. Для крупного рогатого скота ■частота СХО на клетку^.варьирует от 4,03 до 8,30 ( ИBerardi.no БЪо! 1пег 1 ^ЭуКраскосевич и др.,- 1985; 1аппиг1 в* о1.» 1991). Средняя частота аберраций в нами обследованной группе животных составил^.0,010 а<$ер./клетку, Скорость деления клеток в среде с БДУ.'Ь среднем составила 2,06 раза. Суммарная статистика ■ изучаемух^параметров предложена в таблице б.

' ' • Таблица 6

Суммарная-статистика для параметров СХО, • РИ и аберраций

СХО/бО хромосом РИ Абер./клетка

Обследовано животных • 69 69 69 '

Проанализировано метафаз 2070* 7606** 7606**

Выборочное среднее 5,910 2,062 0.С18

Отклонение от выбо- 1

рочной средней ■ 1,393 ■ 0,274 0,017

Минимум. 3,744 . 1,390 0

Максимум 10,267 . 2,710 0,0/0

- метафазы второго цикла; хх - все проанализированные метафазы.

.ВЫВОДЫ

I. В результате проведенного исследования определены количественные параметры следующих цитогенетических показателей: частота СХО на летафазу, репликативный индекс (РИ), частота хромрсом-ных аберраций на клетку у коров и быков разного возраста и пород,

•16 :

1 также у группы животных, подвергшихся воздействию химического шгрязнения. .' .

2. Выявлено, что у коров показатель частота'СХО на метафазу ;остоверно превышает этот показатель у быков. Влияние возраста I породы животного на этот показатель не обнаружено.

3. Показано, что распределение показателя частота СХО на метафазу в лимфоцитах крупного рогатого скота не подчиняется закону юрмального распределения и распределения Пуассона.

. 4. Обнаружено, что с возрастом животного достоверно увеличи-:ается показатель частота хромосомных аберраций. Зависимость юказателя частота хромосомных аберраций от пола и породы живот-юго у крупного рогатого скота невыявлена. 5. Установлено, что распределение показателя частота хромо-омных аберраций на клетку не подчиняется закону,нормального рас-ределешя. ;

6. У опытных животных, подвергшихся воздействию химического агрязнения, показатели частота СХО и частота аберраций хромосом-рстоверно превышает аналогичные показатели у контрольных живот-ых. ' - • ' /',

Различий по показателю частота СХО у групп животных, подверг-ихся воздействию химического загрязнения после аварии на НЛО Азотас" и у животных, подвергавшихся длительному воздействию агрязнения химзавода не выявлено.

7.- С помощью показателя РИ установлено, что с возрастом лро-иферативная активность лимфоцитов, уменьшатся. Влияние пола и ороды животных на этот показатель не отмечено.

• 8. Обнаружено, что у животных, подвергшихся воздействию химч-эского загрязнения значение показателя ?И меньше,- чем у контроль^ ¿х животных.

9. Установлено, наличие корреляционной связи между показателя-л частота СХО и Рй - чем меньше'значение показателя РИ? тем эльше частота СХО..

10. Выявлена положительная корреляционная сш<зь меж^у часто-, зй'СХО и частотой аберраций хромосом.

11. Анализ полученных данных позволяет утверждать, что исполь-званнный нами тест -метод СХО, в который входят показатели часто-1 СХО на метафазу и реояикатинный индекс и тест на частоту хро-)Цомиых аберраций являются чувствительными методами при оценку, ;нотоксичности химических факторов окружающей среды крупного

рогатого скота.

.ПРЕДИСЙЕНИЯ

I;"В экологических исследованиях, Направленных на изучение влияния разнообразных факторов окружающей среда на стабильность генома сельскохозяйственных животных предлагается использовать не менее двух показателей тест-сйстемы СХО - число СХО на I ме-тафазу и репликатившй индекс ./'Наряду с тест-системой СХО предлагается использовать и тест, на хромосомные аберрации.

2. При использовании теста СХО. и теста хромосомные аберрации б исследованиях стабильности генома крупного' рогатого скота предлагается учитывать 'половую и возрастную принадлежность жи--вотных. •/'•;•

■3. При статистической обработке результатов указанных.тестов предлагается изучить распределение анализируемого показателя тестом Колмогорова-Смиркова и при ненормальном его распределении трансформировать данные через корень или логарифм. Для. выяв ления>межг£упповых различий предлагается диссперсионный анализ и мёпараметрический метод сравнением групповых медиан.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ . Д,. Янушаускас К.Т., Якутис В.В., Мицейкене И.К. Цитогенетически 'исследования генотипа племенных быков// Проблемы экологического мониторинга.и генетические аспекты орнитофауны И других организмов: Тез.конф,- Вильнюс, 1968. - с.115-116. 2* Янушаускас К.Т., Мицей'ке'не И.К. Цитогенетический анализ сельскохозяйственных животных как тест на генотоксичность// Проблемы охраны природы в агропромышленном комплексе республик западного региона: Тез. конф.. - Литва-^Академия, 1988.-с.24. ■

Янушаускас К.Т., Мицейкене И.К., Якутис В.В. Проблемы и зада чи оценки генотипа крупного рогатого скота в Литовской ССР// -Цитогенетии;а и биотехнология: Материалы конф.'-Ленинград-Пушкин, 7.989. - с. 54-55. . 4. Мицейкене И.Т.'Тест сестринских хроматидных обменов как новый метод оценки .генотипа животных//.Состояние и перспективы развития генетики и селекции в Литве: Тез.конф. ^Вильнюс. 1989. - с.54. ■