Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Аллотипы сывороточных белков крови свиней и их использование в селекции

ВАК РФ 06.02.01, Разведение, селекция, генетика и воспроизводство сельскохозяйственных животных

Автореферат диссертации по теме "Аллотипы сывороточных белков крови свиней и их использование в селекции"

Всероссийский научно-исследовательский институт племенного дела (ВНИИплем)

¡Ыг /фг&га: Дрбплжм

СЕМАК МАРИЯ СИДОРОВНА

АЛЛОТИПЫ СЫВОРОТОЧНЫХ БЕЛКОВ КРОВИ СВИНЕЙ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В СЕЛЕКЦИИ

Специальность: 06.02.01 - Разведение, селекция, генетика и

воспроизводство сельскохозяйственных животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Лесные поляны Московской области 1996

Работа выполнена в лаборатории генетики свиней Всероссийского научно-исследовательского института иломсн-

; -1 ШИплем',

Научный руководитель: кандидат биологических наук

НОВИКОВ А. А.

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор ЛЕБЕНГАРЦ Я. 3., кандидат сельскохозяйственных наук ГОРИН О. В.

Ведущее научное учреждение - Всероссийский научно-исследовательский институт животноводства (ВИЖ).

Защита диссертации состоится "28" июня 1996 г. в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 120.63.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте племенного дела (ВНИИплем).

Адрес института: 141212, Московская область, Пушкинский район, п/о Лесные Поляны, ВНИИплем.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского научно-исследовательского института племенного дела.

Автореферат разослан ¡995 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

В.А. Епишин

1. Общая характеристика работы.

Актуальность пет. В решении задач, стоящих перед свиноводством, важное значение имеет совершенствование селекционно-племенной работы. Одним из важных факторов такого совершенствования является ускоренное внедрение в практику племенных хозяйств современных достижений в области генетики.

Знание генетических закономерностей наследования важнейших хозяйственно-полезных признаков расшифровка и идентификация генов, в той или иной степени определяющих эти признаки, позволяют повысить эффективность селекционных работ, вооружить селекционеров методами более объективной оценки племенных достоинств животных и управления селекционными процессами.

Основными направлениями научных исследований в области иммуногенетики является поиск генетических маркеров высокой продуктивности свиней, сочетаемости на эффект гетерозиса при использовании их в программах гибридизации, хороших адаптационных качеств, продуктивного долголетия и способности животных к максимальной реализации своего генетического потенциала в условиях интенсивных технологий производства свинины.

Эффективность использования иммуногенетических показателей в селекционной работе в свиноводстве можно повысить за счет вовлечения в число учитываемых признаков новых наследственных факторов, в той или иной степени связанных с племенной и пользовательной ценностью животных. Особый интерес в этом аспекте представляет изучение генетически обусловленных антигенных вариантов белков плазмы крови, имеющих прямое отношение к определению иммунного статуса и естественной резистентности организма.

Цель настоящей работы состояла в изучении генетических особенностей свиней разных пород по аллотипам сывороточных белков и возможности использовании их для совершенствования методов селекционной работы.

Указанная цель решалась выполнением следующих задач-.

1. Освоить методич'. :кие приемы идентификации свиней по аллотипам сывороточных белков классов *'макроглобулинов, лило-

протеинов и иммуноглобинов.

2. Изучить генетический полиморфизм и дифференциацию пород и типов свиней по аллотипам сывороточных белков.

3. Определить степень сопряжения и возможное генетическое сцепление локусов аллотипов и эритроцитарных антигенов.

4. Изучить уровень продуктивных качеств свиней в зависимости от их характеристики по аллотипам сывороточных белков.

Научная новизна исследований состоит в том, что впервые на свиньях в массовом масштабе изучен полиморфизм аллотипов сывороточных белков, функционально связанных с иммунной системой и резистентностью организма. Получены сведения о распространении антигенов, гаплотипов, и генотипов по трем системам белков класса« макроглобулинов, липопротеинов и аллельным вариантам иммуноглобулинов.

Установлена возможность и целесообразность использования аллотипов определенных систем белков в качестве генетических маркеров породно-линейной дифференциации и возможных генетических маркеров жизнеспособности поросят.

Выявлено сопряжение некоторых аллотипов и эритроцитарных антигенов крови в определенных сочетаниях.

Научная новизна подтверждена двумя положительными решениями на получение патента.

Практическая значимость. На основании результатов проведенных исследований разработаны способы отбора свиней для воспроизводства стада с использованием аллотипов сывороточных белков.

Использование разработанных способов в практической селекции создает возможность для повышения ее эффективности на 15-20Х, а также ускорить темпы генетического совершенствования стад свиней.

На защиту выносятся следующие основные положения диссертации:

1. Возможность породной и внутрипородной дифференциации свиней по аллотипам.

2. Сопряжение аллотипов сывороточных белков свиней с группами крови.

3. Способы совершенствования методов селекции в евино-

водстве на основе использования аллотипов сывороточных белков.

Апробация работ. Материалы диссертации доложены и одобрены:

- на межотдельских научных конференциях отдела разведения и селекции свиней, селекции сельскохозяйственных животных на устойчивость к болезням, лаборатории сохранения генофонда КРС ВНИИплем в 1991-1995 гг.;

- на Всероссийском совещании по свиноводству (г.Тула,

1995 г.);

- на II Международной конференции "Молекулярно-генетичес-кие маркеры животных" (г.Киев, 1996 г.);

- на Всероссийском семинаре по свиноводству (ВНИИплем,

1996 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 научных статей.

Объем работ. Диссертация изложена на 109 страницах машинописного текста, содержит 28 таблиц, 3 рисунка, 2 приложения.

В списке использованной литературы 95 источника, в том числе - 36 иностранных.

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Работа выполнялась в отделе селекции и разведения свиней ВНИИплем с 1991 по 1995г.г. и являлась фрагментом плановой темы НИР (И госрегистрации 01.9.10041188).

В качестве материала использовали свиней крупной белой породы краснодарской селекции, крупной белой эстонской селекции, кемеровской и цивильской породной группы (ЦПГ).

Исследования проводились на базе племенной фермы свиноводческого объединения "Искра" Рязанской области и в хозяйствах республики Чувашия: совхозы "Передовик" и "Богатырь", колхозы "Свобода" и "Гигант".

Для изучения генетического полиморфизма и дифференциации пород и типов свиней по аллотипам были задействованы группы, куда входили все половозрастные особи той или другой породы С этой целью было проанализировано 5* <§4" животных. Исследования

проводили согласно схемы (таОл.1).

Определение сопряжения и возможного генетического сцепления аллотипов и групп крови проводили на животных, у которых были определены эритроцитарные антигены и выявлены аллотипы Поиск маркеров хозяйственно-полезных признаков был проведен методом эксперимента. Для этой цели были сформированы группы свиней по принципу аналогов, отличающиеся только наличием, или отсутствием соответствующих аллелей, генотипов, комплексных генотипов.

ОБЩАЯ СХЕМА ИССЛЕДОВАНИЙ

Задачи исследования Порода и популя ция свиней п Изучаемые показатели Методы исследований

Изучение генетического полиморфизма и дифферен -циации пород и типов свиней по ашютипам. к.б.(П1) К.6.3.П2 -/- (ПЗ) ЦПГ П1) -/-(П2) кемеровская 231 115 207 156 220 55 Частота встречаемости антигенов, аллелей, генотипов. Индекс генетического сходства. Методы популяционно-генетического анализа

Определение генетического сцепления аллотипов и групп крови. к.б.э. ЦПГ (П1) ЦПГ (П2) кемеровская 115 156 220 55 Показатель силы ассоциации. Особенности распределения комплексных генотипов в стадах Метод 4-поль-ных таблиц с применением критерия соответствия X

Поиск генетических маркеров хо-зяйственно-по-лезных признаков к.б.э. ЦПГ 130 140 Генотипы групп крови, аллотипов, комплексные генотипы. Продуктивные качества. Методы попу- ляционно-ге- нетического анализа. Постановка эксперимента

к.б.(П1) - крупная белая п/ф с.к. "Искра", к.б.э.012) - -/- 'эстонской селекции п/з к-за "Свобода", к.б.э.(ПЗ) - -/- п/з с-за "Передовик", ЦПГ (П1)- цивильская породная группа п/ф с-8а "Богатырь" (П2)- - / - п/ф к-за "Гигант".

Тестирование опытных животных проводили по методике, разработанной учеными СО РАН (В.Н.Тихонов,1991; В.И.Ермолаев, Э.Г.Мирцхулава, Р.С.Митичашвили, М.А.Савина и др., 1989).

Тестирование свиней по группам крови проводили общепринятыми методами (В.Н.Тихонов 1967; С.П.Безенко, 1968).

При идентификации антигенов путем иммунологического типи-рования использовали моноспецифические сыворотки, полученные путем внутривидовых перекрестных иммунизации животных крупной белой породы сыворотками крови животных других пород в лаборатории иммуногенетики Института цитологии и генетики СО РАН.

Идентификацию свиней по аллотипам проводили методами двойной иммунодиффузии и иммуноэлектрофореза (O.Ouchterlony, 1958; B.C. цветков, 1968).

Результаты обрабатывали общепринятыми методами вариационной статистики. При вычислении частот отдельных антигенов, аллелей, генотипов использовали рекомендации А.М.Машурова и Л.А.Животовского (1974, 1991).

Достоверность разницы в частотах отдельных аллелей и генотипов между сравниваемыми породами животных определяли методом угла "фи" (Фишера), Н.А.Плохинский, 1979.

Сопряжение и возможное сцепление генов, детерминирующих образование эритроцитарных антигенов и аллотипов, изучали с помощью показателя силы ассоциации (Ю.М.Зарецкая, В.Ю.Абрамов, 1986). Оценку генетической взаимосвязи аллелей проводили методом четырехпольных таблиц с использованием критерия соответствия (7S2) "хи-квадрата" (П.Ф.Рокицкий, 1973; Е.К.Меркурьева, 1991);

При сравнении пород по частоте аллелей генетических систем аллотипов использовали формулу генетического свойства К.MaiJala, G.Llndstrom, 1966.

Биометрическую обработку продуктивных качеств животных проводили с применением программируемого микрокалькулятора "МК -52".

3. Результаты исследований 3.1. Гевсттеский полиморфизм аллотипов белков сыворотки крот свиней.

Проведенные исследования показали, что методами двойной иммунодиффузии и иммуноэлектрофореза с использованием реакции преципитации можно выявлять различные, генетически детерминированные антигенные варианты белков сыворотки крови свиней -аллотипы. Общие закономерности установлены в распределении частоты большинства структурных генов, определяющих антигенные и аллельные формы сывороточных белков крови, а также частоты генотипов по некоторым системам белков относящихся к классам альфа-макроглобулинов - AM, липопротеинам - Lp и иммуноглобулинам - Ig.

Таблица 2

Частота встречаемости антигенов аллотипов у разных пород свиней

^Порода Крупная белая Цивильская Кемеровская

П1 112 ПЗ III 112

Антигены п=231 п=115 П=207 п=156 П=220 п= 55

^ М1 0,050 0,0655 0,206 0,214 0,140 0,0

ыШ 0,235 0,294 0,372 0,500 0,629 0,364

о^-МЗ 0,981 0,989 0,814 0,929 0,982 1,0

Ьр4 0,167 0,029 0,069 0,143 0,090 0,018

Ьр5 0,0 0,029 0,029 0,0 0,0 0,0

оСМ4 0,983 0,985 0,961 0,893 0,846 1,0

1Б62Ь 0,806 0,865 0,608 0,500 0,823 0,927

0,256 0,189 0,657 0,268 0,027 0,109

Ьр9 0,686 0,118 0,255 0,125 0,244 0,727

61 0,181 0,191 0,078 0,125 0,158 0,182

67 0,069 0,043 0,088 0,0 0,018 0,073

1.рг1 0,081 0,0 0,029 0,0 0,0 0,454

1г61а 0,858 0,957 0,961 0,964 0,919 0,818

¿-М2 0,229 0,353 0,382 0,500 0,629 0,364

Ьр7 0,287 0,059 0,186 0,268 0,204 0,145

1,рб 0,297 0.073 0,049 0,196 0,213 0,200

0,987 1,0 1,0 0,961 0,982 0,999

СрЬЗ 0,054 0,221 0,176 0,196 0,068 0,018

ЬрЗ 0,454 0,234 0,343 0,196 0,226 0,727

ЬрЬ 0,093 0,021 0,029 0,268 0,204 0,073

64 0,980 1.0 0,985 0,929 0,973 1,0

1-р 0,253 0,022 0,0 0,161 0,100 0,054

65 0,148 0,059 0,039 0,018 0,032 0,109

Продолжение таблицы 2

Антигены

111-113 (к.б.) ИЗ-***

пз **

П1 *** ПЗ * НДР П1 *** ПЗ *** П1 *** ПЗ *** НДР П1 * ПЗ *** ПЗ *** П1 * П1 *** П1 * ПЗ *** П1 * П1 ** НДР

о

П1 ***

Достоверность разницы (V9)

111-111 (К.б.-ЦПГ) ЦПГ *** цпг *** к.б. * НДР

ЦПГ *** к.б.***

НДР

к.б *** к. б. *

о о

цпг *** цпг *** НДР

к.б. *

П1 *

цпг *** к.б. *** к.б. *** к.б. * к.б. * к.б. ***

кемеровг к.б.(ПЗ) О

НДР • ПЗ *

к **

ПЗ *** К

к *

ПЗ ***

К тктМс

ПЗ ** НДР НДР .

к **

НДР

ПЗ ***

НДР НДР

о к *

кемеровг

шЩпII.

П1 **

к ***

П1 ** '

к ***

К

П1 *

К А'А'А

НДР о о

П1 ** НДР НДР НДР к *

П1 ***

к ***

П1 ***

к ***

П1 *

к **

ТИЧШ-

(к.б.-ЩД1) их *** П2 *** П2 * НДР

П1 *** П2 *** П1 ***

К.б.***

НДР

П1 ***

о

П2 * . П2 *** П1 * П1 * НДР НДР

П1 *** П2 *** НДР

П1 *** П1 ***

111-111!

(ЦПГ)^ III ** П2 *** НДР П1 * П1 *** П2 ** П1 *** П2 * НДР О О

П1 * П2 *** НДР П2 ** П2 * П1 * П2 *** П1 * НДР НДР П2 *

о<М2 с<МЗ Lp4 <М4 1дб2Ь *М5 Ьр9 61 (37 Ьрг1 1г61а *М2 1р7 Ьрб ЬрЫ2 ЬрЬЗ 1рЗ ЬрЬ 04 Ьр 65

Данные таблицы 2 свидетельствуют о том, что частота встречаемости аллотипов в большинстве случаев .находится в пределах информативной значимости, за исключением^МЗ, Ьр5, ЬрЫ2, 64. Мономорфных ■ аллотипов, т.е. бевальтернативных, с частотой встречаемости 100Х не обнаружено'.

Исследованиями также установлено,что частота встречаемости аллелей и генотипов сывороточных белков, дифференцируется в зависимости, от пород и заводских типов (популяций) свиней

Таблица 3

Частота встречаемости аллелей аллотипов у свиноматок крупной белой породы и цивильской породной группы.

Порода и популяции

Система Аллель Крупная белая Цивильская

П1 п=181 П2 п=115 ПЗ П»175 П1 п=15б П2 П=180

с1 2М 1.2.3. 2.3. 3.4. 4.5. 0,039 0,083 0,737 0,141 . 0,044 ' 0,123 0,728 0,105 0,121 0,082 0,378 0,417 0,089 0,205 0,544 0,160 0,078 0,330 0,585 0,060

ЬрЬ 2 12 0,154 0,845 .0,017 0,982 0,116 0,883 0,133 0,857 0,109 0,890

1.рг 1 2 0,066 0,933 0,0 1,0 0,014 0,985 0,0 1,0 0,0 1,0

Продолжение таблицы 3

Достоверность разницы (у*)

Система Аллель Крупная белая Цивильская

П1-П2 П1-ПЗ П2-ПЗ ЦПГ1-ЦПГ2 К63-ШГ1 К63-ДПГ2

1.2.3. НДР ПЗ** ПЗ*

с/ 2М 2.3. НДР НДР НДР

3.4. НДР П1*** П2***

4.5. НДР ПЗ*** ПЗ*

ЬрЬ 2 НДР НДР ПЗ***

12 П2*** НДР П2***

Ьрг 1 НДР П1*** НДР

2 112*** ПЗ** ПЗ*

ЦПГ1*** ЦПГ1** НДР

ЦПГ2** ЦПГ1** ЦПГ2**

НДР ЦПГ1** ЦПГ2**

НДР коз** ксз***

НДР НДР НДР

НДР НДР НДР

О НДР о

НДР ЩИ* ЦПГ2*

Таблица 4

Частота встречаемости генотипов систем аллотипов у свиноматок

Крупная белая Цивильская

Система Генотип П1 П2 ПЗ П1 П2

(п=181) (п=115) (П=17$) (п=156) (п=180)

1.2.3/1.2.3 0,016 0,017 0,040 0,0 0,0

1.2.3/2.3 0,0 0,0 0,0 0,053 0,150

1.2.3/3.4 0,034 0,035 0,150 0,125 0,006

1.2.3/4.5 0,011 0,017 0,020 0,0 0,0

Ы- 2М 2.3/2.3 0,0 0,0 0,0 0,036 0,026

2.3/3.4 0,149 0,228 0,050 0,250 0,457

2.3/4.5 0,016 0,017 0,120 0,036 0,005

3.4/3.4 0,536 0,526 0,120 0,303. 0,350

3.4/4.5 0,220 0,140 0,330 0,143 0,003

4.5/4.5 0,016 0,017 0,184 0,054 0,003

2/2 0,016 0,0 0,048 0,0 0,0

!-рЬ 2/12 2/12 0,276 0,035 0,135 0,267. 0,218

12/12 0,707 0,965 0,815 0,732 0,781

1/1 0,044 0,0 0,0 0,0 0,0

Ьрг 1/2 0,044 0,0 0,030 0.0 0,0

2/2 0,912 1.0 0,970 1.0 1,0

ЬрЬЗ 3+ 0,200 0,170 0,280 0,190 0,094

3- 0,800 0,830 0,720 0,810 0,906

Продолжение таблицы 4

Система Генотип Достоверность разницы (■/)

П1-П2 П1-ПЗ П2-ПЗ ЦПГ1-ЦПГ2 К63-ЦПГ1 К63-ЦПГ2

1. .2.3/1.2. 3 НДР НДР НДР 0 0 0

1, .2.3/2.3 0 0 0 ЦПГ2** 0 0

1, .2.3/3.4 НДР ПЗ*** ПЗ*** ЦПГ1*** НДР КБЗ***

1, .2.3/4.5 НДР НДР НДР 0 0 0

Ы. 2М 2.3/2.3 0 0 0 НДР 0 НДР

2.3/3.4 НДР П1** П2*** ЦПГ2*** ЦПГ1*** 1ЩГ2***

2.3/4.5 НДР ПЗ*** ПЗ*** ЦПГ1* КбЗ** КбЗ***

3.4/3.4 НДР ПЗ*** П2*** НДР ЦПГ1*** ЦПГ2***

3.4/4.5 НДР ПЗ* ПЗ*** Щ1Г1*** КбЗ*** ЦПГ1**

4.5/4.5 НДР ПЗ*** ПЗ*** ЦПГ1** КбЗ*** Щ1Г1**

2/2 НДР НДР НДР 0 0 0

ЬрЬ 2/12 2/12 П1*** га.*** ПЗ** НДР ЦПГ1** ЦПГ2*

12/12 112*** ПЗ* П2*** НДР НДР НДР

1/1 НДР НДР. НДР 0 0 0

Ьрг 1/2 НДР НДР НДР 0 0 0

2/2 П2*** ПЗ* П2*** НДР ЦПГ1** ЦПГ2**

ЬрЬЗ 3+ НДР НДР ПЗ* П1* НДР КбЗ***

3- НДР ДДР П2* П2* НДР ЦПГ2**>|

(табл.2,3,4). Наглядным примером является частота встречаемости аллотипов <*МЗ, Lp9, IgG2b, G5, Lp6, Lp3; аллелей системы AM 2.3, 3.4, 4.5; генотипов системы AM 2.3/3.4, 3.4/3.4, 3.4/4.5, 2.3/4.5; генотипов системы Lpb 2/12, Lpr 2/2, различия по частоте встречаемости которых между исследуемыми популяциями свиней, как разных пород так и принадлежащих к одной породе статистически высокодосговерны. В то же время необходимо отметить, что между некоторыми популяциями свиней, особенно принадлежащих к одной породе, различия по генной частоте некоторых аллотипов незначительны и статистически недостоверны.

Полученные данные подтверждаются результатами изучения сходства и различия генетического полиморфизма свиней разных пород и популяций с использованием исчисления показателя генетического сходства. (Maijala К, Lindstrom G.1966).

Таблица 5

Генетическое сходство свиней разных пород и популяций по аллелям систем аллотипов <*2М, ЬрЬ, Ьрг.

Порода и популяции К.б. П1 К.б. П2 К.б. ПЗ ЦПГ П1 ЦПГ П2 Кемеров екая

К.б. П1 X 0,988 0,980 0,955 0,943 0,890

К.б. П2 X 0,983 0,960 0,978 0,910

К.б. ПЗ X 0,956 0,937 0,863

ЦПГ П1 X 0,985 0,900

Щ1Г П2 X 0,926

Кемеровская X

Данные таблицы свидетельствуют, что наибольшим сходством по аллотипам обладают свиньи одной породы, принадлежащие к разным заводским типам. Наибольшие различия отмечаются между породами различного корня по происхождению - кемеровской и крупной белой.

Таблица 6

Аллотипы родителей и потомков свиней крупной белой породы

NN Аллотипы сывороточных белков

Исследуемых

животных 2М Lpb2/12 Lpb3 IgGla IgG2b

Отец 16367 2.3/3.4 2/12 3 - + +

Мать 38888 1.2.3/3.4 2/12 3 + + +

Потомки:

54196 1.2.3/2.3 12/12 3 - + +

54188 3.4/3.4 2/2 3 - + +

54190 3.4/3.4 12/12 3 - + +

54194 3.4/3.4 12/12 3 - + +

54192 3.4/3.4 2/12 3 - + +

54196 3.4/3.4 12/12 3 - + +

Отец 16435 2.3/3.4 2/2 3 - + +

Мать 39170 3.4/3.4 2/12 3 - + -

Потомки:

54246 3.4/3.4 2/12 3 - + +

54248 3.4/3.4 12/12 3 - + +

54250 2.3/3.4 2/2 3 - + +

54244 3.4/3.4 2/2 3 - + +

Отец 16417 2.3/3.4 2/2 3 - + +

Мать 8238 3.4/3.4 2/12 3 - + +

Потомки:

54374 2.3/3.4 2/12 3 - + +

54380 3.4/3.4 2/12 3 - + +

503 хряк 3.4/3.4 2/12 3 - + +

503 хряк 2.3/3.4 2/2 3 - + +

503 хряк 3.4/3.4 12/12 3 - + +

503 хряк 2.3/3.4 12/12 3 - + +

503 хряк 3.4/3.4 2/12 3 - + +

продолжение таблицы 6

NN Аллотипы сывороточных белков

исследуемых

Lpb3

животных 2М Lpb2/12 IgGla IgG2b

Отец 16365 3.4/3.4 12/12 3 - + +

Мать 38896 3.4/3.4 12/12 3 + + +

Потомки:

гнездо 1 3.4/3.4 . 12/12 3 + + +

496 2 3.4/3.4 12/12 3 + + +

3 3.4/3.4 12/12 3 + + +

4 1.2.3/3.4 2/12 3 + - +

5 2.3/3.4 12/12 3 - - +

6 3.4/3.4 12/12 3 + + +

54358 3.3/3.4 12/12 3 + + +

54360 3.4/3.4 12/12 3 - + +

54362 3.4/3.4 12/12 3 + + +

3.2. Наследование и стабильность аллотпов белков у свиней

Изучение типа наследования аллотипов белков у свиней провели методом семейного анализа, путем сравнения аллотипов потомков и их родителей.

Как видно из данных таблицы 6, каждый потомок наследует аллотипы отца и матери по кодоминантному типу. "Чужие" потомки (Ш 4,5) имеют аллотипы не свойственные родителям.

Повторные исследования аллотипов у одних и тех же животных в различном возрасте показывают, что аллотипы белков сыворотки крови неизменны в течении жизни животных.

В целях повышения эффективности использования иммуногене-тических показателей в селекции свиней проведено изучение сопряжения и возможного генетического сцепления аллотипов и групп крови.

3.3. Сопряжете и возможное генетическое сцепление аллотпов белков с группами крови.

Таблица 7

Генное сопряжение эритроцитарных антигенов и аллотипов сывороточных белков.

Аллотипы

сывороточных

белков

Зритроцитарные антигены

Показатель силы

ассоциации

Р

|локус |аллель| локус |аллель

2,96 0,18 3,34

0,09

6,81 ¿0,01

5,04 ¿0,05

4,00 ¿0,05

3,85 ¿0,05

3.4 А С

2.3 А С

3.4 А О

4.5 А С

2,75 0,27 0,21 0,19 6,10 0,26 3,18 0,34 0,18 2,74 2,84 0,11

ЬрЬ2/12 2 Е аег

2 А с 2 А р

2,47 0,50 0,76 1,00 2,66 1,29

1^рь ь Ьсг!

ЬрЬб Е аее

ЬрЬЗ Е аег

ЬрЬхЗ К а

3,99 ¿0,05 2,24

з|б4 <0,05

Ь ас!М

ьр Е Мг №Ь А с

0,05 2,41

01 Ь асЗМ

Проведенные в этом направлении исследования показали, что распределение животных с комплексными генотипами групп крови и аллотипов в пределах определенной популяции не соответствует теоретически ожидаемому, исходя из нулевой гипотезы, т.е. при условии независимого наследования генов и их равной селективной значимости. Так, например, результаты по исследованию особенностей количественного распределения особей с различными комплексными генотипами показывают (табл.7), что наибольшее количество животных в пределах популяции обнаруживается с генотипом Ас/- и А/о по системе А групп крови и аллотипом <*2М 3.4. Статистически достоверно выявляется связь между аллелями той же системы А групп крови и аллелями 2.3 и 4.5 системы АМ а также иммуноглобулинами ГДОЬ, 1гв1а. Однако эта связь имеет отрицательный характер, т.е. животных с данными комплексными генотипами обнаруживается в популяциях меньше, чем их можно ожидать исходя из теоретически возможного. Таким обра-аом, на основании теоретических расчетов с испольаованием математических формул по определению показателя силы ассоциации и распределения особей с комплексными генотипами по критерию "хи - квадрат", выявлено несколько групп сопряжения между группами крови и аллотипами.

Обобщая результаты данных исследований можно сделать заключение о том, что между системами групп крови и аллотипами сывороточных белков возможна генетическая взаимосвязь.

3.4. Продукпиввые качества свиней с разными аллопипани сывороточных белков крови.

Генетические различия, установленные между породами, популяциями свиней по аллотипам сывороточных белков, а также индивидуальные особенности животных в отношении изученных аллотипов позволили изучить продуктивные качества свиней в зависимости от их генотипов.

Формирование опытных групп осуществляли по принадлежности их к тому или иному аллотипу альфа- макроглобулинов.

- 13 -

липопротеинов, иммуноглобулинов. Учет репродуктивных качеств свиноматок по опытным группам (табл.8) показывает преимущество животных с некоторыми антигенами, аллелями и генотипами по изучаемым аллотипам. К числу таких аллотипов следует отнести прежде всего аллель 2.3 и 3.4<>Ггм. Свиноматки, имеющие данные аллели аллотипа системы АМ, практически при любом генотипе превосходили свиноматок с иными аллелями этой системы по ряду показателей репродуктивных качеств и особенно по показа-

Таблица 9

Сохранность поросят в постнатальный период в зависимости от аллотипов свиноматок.

1 Системы и аллели п Многоплодие, гол. В 21 день В 2 месяца

кол-во, гол. сохранность, X кол-во, гол. сохранность Д

АМ 1.2.3 6 11,8+0,1 9,8+0,5 83,0 8,5+1,5 72,0

2.3 15 10,8+0,2 10,1+0,2 93,5 9,2+0,2 85,2

3.4 27 10,9+0,5 10,3+0,7 94,5 9,7+0,9 89,0

4.5 10 10,9+0,3 10,3+0,7 94,5 8,8+0,6 80,7

ЬрЬ 12 48 10,9+0,4 10,0+0,4 92,0 9,1+0,5 83,0

2 10 11,0+0,7 9,7+0,2 88,0 8,3+0,3 75,0

ЬрЬЗ 3+ 14 12,2+0,8 11,3+0,7 92,6 9,0+0,9 73,7

3- 44 10,5+0,6 9,5+0,4 90,5 9,0+0,5 85,7

телю сохранности поросят в постнатальный период (табл.9). На основании полученных результатов разработан способ отбора свиноматок для воспроизводства стада (5).

По большинству иных аллотипов в антигенном, аллельном и генотипическом вариантах различия по репродуктивным качествам свиноматок не были столь существенны.

3.5. Продуктивные качества свиней в зависимости от их комплексных генопипов по аллотпам и группам крот.

Учитывая результаты исследований по сопряжению и возможному генетическому сцеплению локусов групп крови и аллотипов представляло большой интерес изучить зависимость продуктивных качеств свиней от их комплексных генотипов. Анализ результа-

Таблица 8

Репродуктивные качества свиноматок с разными аллелями аллотипов системы АМ макроглобулинов (к-з "Свобода")

Аллели аллотипов п Многоплодие, гол. Молочность, кг В 2 месяца Повторяемость результатов исследований по хозяйствам :

кол-во гол. масса гнезда, кг

с-з "Передовик" п-88 к-8 "ъогатырь" п-114 к-з "гигант" п=1б8

1 2 3 4 5 6 4 4. 5 6 4 5 6

1.2.3 15 10.0Ю.28 51,5 ± 0,30 8,70*0,60 166,712.0 1 1 1 1 1 1

4.5 30 10.2Ю.23 50,4 ± 1,50 8,80+0,20 152.012,1 1 1 1 1 1 1

2.3 28 10.3±0.19 54,8 1 1,00 9.10±0,18 172,311,0 1 1 + 1 + 1 1 + 1 +

3.4 112 10.510.13 51,7 ± 2,90 9,20±0.18 172,011,2 + 1 + 1 1 1 " - 1 1

I

м ^

I

- 15 -

тов данных исследований показал преимущественное влияние определенных комплексных генотипов групп крови и аллотипов белков над влиянием генотипов групп крови и аллотипов в отдельности (табл.10).

Результаты таблицы 10 показывают, что в отдельных случаях отмечается преимущественное влияние на репродуктивные качества свиноматок генотипов сывороточных белков крови над генотипами групп крови, а, в свою очередь, генотипы групп крови имеют преимущество над аллотипами по тем же показателям продуктивности. Так, 1 и 2 опытные группы свиноматок с одинаковыми генотипами по иммуноглобулину 1в(32Ь, но разные по генотипам системы групп крови К имеют явно различные показатели по количеству поросят в 21 день, молочности и сохранности. В данном случае, преимущество свиноматок с генотипом 1^62Ь- Кав+ достоверно. Сравнение результатов по опытным группам 1 и 4,т.е.

Таблица 10

Репродуктивные качества свиноматок в зависимости от комплексных генотипов по и системам К и Е групп крови.

NN

оп.

гр.

Генотип

Родилось Средняя

п живых, масса

гол. одного

гнезда,

кг

В 21 день

Кол-во голов

Средняя масса 1 гнезда

Сох- | ран-

ность %

1 ^Ь-КЫ- 15

2 1(£(з2Ь-КаЬ+ 13

3 1г02Ь+Ка+ 13

4 1В62Ы-КЫ- 14

5 1в62Ы-КаЬ+ 12

6 1д£31а-Еес1Г-15

7 1щ31а+Еес^+18

8 1{#51а+Еес1Г-22

9 61-ЕМг+ 7

10 61-ЕЬс1дг- 11

11 С1+Е1х1е+ 11

12 И+ЕЬс^- 12

11,8±0,8 11,5+0,1

10,3*0,9 10,7±0,6 11,2±0,6

11,9*0,6 11,НО,9 11,4±0,4

11,0*2,5 11,0*0,5 11,2*0,7 11,£¡±0,6

15,2±1,1 8,5+0,5 38,7*3,4 72,2 15,3+0,4 10,2+0,6 44,8±3,4 88,4

13,5±1,3 15,2±0,7 14,8*0,7

15,7+1,2 14,8+1,1 15,2+0,5

14,6*0,9 14,9±0,7 15,4±0,7 15,3*0,8

8,7+0,6 9,4±0,2 9,7*0,3

9.8±0,4 9,3+0,6 9,4±0,2

8,4*0,6 9,4*0,3 9,3±0,2 9,8±0,3

40,3*2,3 42,6±1,6 39,2*2,1

45,8+3,2 41, 7*1,1 40,6±1,7

37,8*2,8 43,7*2,2 40,1±1,8 42,0±1,6

84.2

87.6

86.7

82,0

84.3 82,3

76,0 84,6 82,6 84,9

когда генотипы свиноматок по системе групп крови К одинаковые, а по аллотипу 1^62Ь - разные, также показывает явное преимущество свиноматок одной из групп, в данном случае - четвертой. На основании этого, можно сделать вывод, что именно сочетание в комплексном генотипе свиноматок отсутствия иммуноглобулина 62Ь и наличия аллеля Кв по системе К групп крови, приводит к понижению репродуктивных качеств свиноматок, в частности, к пониженной сохранности поросят и низкой молочности свиноматок. Изложенные выводы подтверждаются также результатами полученными по другим опытным группам в данном эксперименте, например, сравнительным анализом репродуктивных качеств свиноматок опытных групп 6-7, 6-8, 9-10, 9-11 и т.д.

Теоретическое объяснение такого явления можно обосновать как аддитивным эффектом аллелей двух разных полигенных систем, так и эффектом их взаимодействия между собой.

Таблица 11

Репродуктивные качества свиноматок с комплексными генотипами.

N

груп пы

Аллели

гр. кро ви

алло-тип

Многоплодие, гол.

Молочность кг

В 2 месяца

кол-во гол.

масса гнезда, кг

Сохранность 7.

1 Ао 3.4 27 10,4+0,2

2 Ас 3.4 29 10,7+0,2

3 Ао 2.3 17 11,3+0,3

4 Ас 2.3 23 11,1+0,5

5 Ао 4.5 14 9,6+0,8

6 Ас 4.5 19 10,6+0,3

51,0+1,1 9,5+0,2 55,2+0,6 9,4+0,2 52,8+2,8 10,1+0,5 56,2+1,5 9,9+1,7 49,1+1,8 8,6+0,7 52,0+1,6 9,0+0,4

178,4+2,0 178,0+2,0 185,7+2,7 180,2+3,8 170,0+5,0 172,1+3,1

91,0

90.0 89,3

89.1 89,5 85,0

Данные эксперимента (табл.11) подтверждают тенденцию преимущественного влияния комплексных генотипов на репродуктивные качества свиноматок. Кроме того, в данном случае прослеживается некоторая зависимость показателей продуктивности свиноматок от характера сопряжения. Так, в случае отрицательного сопряжения групп крови Ас и Ао с аллотипом 4.5^2М репродуктивные качества свиноматок, в частности по показателям молочности, массе гнезда в два месяца и сохранности поросят (опытные группы 5,6) несколько ниже, чем в группах свиноматок с положительным сопряжением (опытные группы 1,2).

Таким образом, учет генотипов свиноматок в комплексе по группам крови и аллотипам позволяет более точно прогнозировать продуктивные качества свиней.

ВЫВОДЫ

1. Методами двойной иммунодиффузии и иммуноэлектрофореза с использованием моноспецифических иммунных сывороток выявляются различные генетически детерминированные антигенные варианты белков плазмы крови свиней - называемые адлотипами.

2. Аллотипы белков, относящиеся к классам иммуноглобулинов, альфа-макроглобулинов и липопротеинов, подобно группам крови наследуются кодоминантно и неизменны в течении всей жизни животного.

3. Частота встречаемости большинства аллотипов находится в пределах информативной значимости - 0,05<Р1<0,95.

4. Породы и популяции свиней достоверно различаются между собой по частоте встречаемости определенных аллотипов белков, на основании чего, аллотипы сывороточных белков классов иммуноглобулинов, липопротеинов, альфа 2 макроглобулинов, могут быть использованы в селекции свиней в качестве генетических маркеров породной, внутрипородной дифференциации свиней, а так же. для индивидуальной идентификации особей.

5. Аллотипы сывороточных белков имеют сопряженное наследование и возможное генетическое сцепление с определенными аллелями групп крови. Наибольшее сопряжение и возможное генетическое сцепление имеют следующие аллели и антигены аллотипов: "<2М 3.4 с аллелем Ас (группа крови А); <*2М 1.2.3 аллель На ( группа крови Н); ^2М 2.3 аллель НЬ (группа крови Н); <*2М 4.5 аллель Ас (группа крови А); 1гв2Ь аллель Аср(группа крови А); 1г02Ь аллель Ка (группа крови К); 61 аллель ЕМг (крови Е); ¡гИа аллель НЬ ( группа крови Н); ¡^а аллель Ка (группа крови К); ЬрЬ аллели ЕесЗг, ЕМг (группа крови Е); °<М5 аллель (За (группа крови Б); аллель Аср (группа крови А); ЬрМ2 аллель 6а ( группа крови в); ЬрЬ аллель ЬЬсг1 (группа крови Ь); Ьрг аллель ЬЬсг! (группа крови и; Ьрг аллель иЖ 1 (группа крови Ь); Ь-рЬЗ аллель 6а ( группа крови в).

- .18 -

6. Свиноматки, различающиеся между собой по аллотипам, различаются по показателям репродуктивных качеств. Свиноматки с аллотипомФм 3.4#превосходят свиноматок - аналогов по показателям репродуктивных качеств с иными аллотипами этой системы, а именно: по многоплодию на 0,5-1 гол., молочности на 1,54,5кг, количеству поросят к отъему на 0,5-1 гол., живой массе гнезда при отъеме на 6-20кг, сохранности поросят на 3-17%.

7. Учет комплексных генотипов свиноматок по группам крови и аллотипам позволяет более достоверно прогнозировать продуктивные качества свиней.

Свиноматки с комплексными генотипами Ас - 2.3; Ао - 2.3; Ао - 3.4; 61 - ЕМе; - КаЬ; 1ё61а - Ее<1Г превосходят

аналогов с иными комплексными генотипами по репродуктивным качествам и сохранности потомков.

Практические рекомендации

1. В целях повышения эффективности селекции свиней целесообразно их тестирование по аллотипам сывороточных белков.

2. При отборе молодняка свиней в группу ремонта учитывать их иммуногенетическую характеристику в отношении аллотипов сывороточных белков в соответствии с рекомендациями изложенными в способе отбора свиноматок для воспроизводства стада (A.c. N 94 - 023188/15 (033993), 30.06.94г.).

3. Для повышения точности прогнозирования продуктивных качеств молодняка свиней отбираемых в группу ремонта для воспроизводства стада желательно их тестирование по группам крови и аллотипам белков. При этом предпочтение следует отдавать животным с комплексными генотипами изложенных в выводе 5.

По теме диссертации опубликованы следующие работ:

1. Семак М.С. Связь некоторых групповых изоантигенов с продуктивными качествами свиней.//Сб. научных трудов ВНИИплем, 1992 г.

2. Новиков A.A., Романенко Н.И., Семак М.С. Генетические

особенности свиней крупной белой породы и цивильской породной группы по системам аллотипов сыворотки крови. // Тезисы докладов II Международной конференции "Молекулярно-генетические маркеры животных" Киев, 1996 г.

3. Новиков A.A., Романенко Н.И., Семак М.С., Ломтев H.A. Использование полиморфных систем крови в качестве модельной генетической структуры при создании новой линии'свиней.//Тезисы докладов II Международной конференции "Молекулярно-генети-ческие маркеры животных", Киев, 1996 г.

4. Новиков A.A., Романенко Н.И., Семак М.С. Способ селекции свиней крупной белой породы по репродуктивным качествам для воспроизводства. Авт. свидетельство N94 - 023188/15 (033993), 30.06.94 г.

5. Новиков A.A., Романенко Н.И., Семак М.С. Способ отбора свиноматок. Авт. свидетельство N 94 - 045494/15 (045613) 28.12.94 г.