Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Физиолого-биохимические и генетические особенности у химер крупного рогатого скота

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Физиолого-биохимические и генетические особенности у химер крупного рогатого скота"

ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЖИВОТНОВОДСТВА

(ВИЖ)

На правах рукописи

ЛУВСАНГИЙН Даваахуу

УДК 636.2.082.12

ФИЗИОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКИЕ И ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ У ХИМЕР КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА

03.00.13 — ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ (ФИЗИОЛОГИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

п. Дубровицы, Московской области 1991 г.

Работа выполнена в отделе биотехнологии Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института животноводства.

Научные руководители:

доктор биологических наук, профессор

О. к. СМИРНОВ

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Д. В. КАРЛИКОВ

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Н. И. СЕРГЕЕВ

кандидат биологических наук Н. С. ЛИТВИНОВ

Ведущее учреждение:

Московская ветеринарная академия имени К. И. Скрябина

Защита диссертации состоится 1,0

1991 г.

часов на заседании специализированного Совета Д.020.16.02 при Всесоюзном ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте животноводства.

Адрес института: 142012, Дубровицы Подольского района Московской области

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке института.

¿и> (?&

Автореферат разослан-:-1991 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета, кандидат биологических наук

И. И. шмыгин

I. Общая характеристика работы

Актуальность теш. Биотехнология в последние годы выделилась в одно из приоритетных направлении науки по животноводству и рассматривается как важнейший резерв ускорения развития этой отрасли. Современная биотехнология, основанная на методах генной к клеточной инженерии, призвана революционизировать животноводство в направлении создания новых форм животных с рекордной продуктивностью, устойчивых к стрессам и заболеваниям.

Традиционная селекция основана на отборе и подборе животных, обладающих определенными качествами. Различия в их продуктивности определяются генетическими задатками. Принятые способы сформирования популяции высокопродуктивных животных меняют частоты генов и генотипов, но не генетический статус, так как при этом лишь отбирают и поддерживают в соответствующем состоянии определенные группы животных.

В противовес этому большие возможности в селекционной работе открыли интенсивные исследования последних лет в области трансплантации эмбрионов и биотехнологии. С помощью новых методов можно не только быстро повышать продуктивность животных, но и создавать организмы с комбинированной наследственностью.

Результаты исследований показали возможность получения генетически конструированных особей нового генотипа путем микроманииуля-Щ1И с эмбриона^:.

Планомерное получение химерных особей для совершенствования популяции крупного рогаюго скота и повышения их продуктивности предполагает ппрокое изучение биологических особенностей химер и их потомства.

Цель исследования. Определить степень проявления хшеризма со генетический, бю^имнческш и горюналъным показателям орган :зг«а у хпь.ерного крупного рогатого скота и уровень тпо.аурлмЕност:» дочерей

химерного быка.

Задачи исследовашя:

- Изучить некоторые физиолого-биохимические показатели и гормональный статус крови телок химерного происхождения в сравнении со сверогницаш.

- Изучать генетические показатели подопытных животных: иммуногенетические (группы крови), патогенетические (изменчивость ка^чю типа).

- Оценить у химерных животных молочную продуктивность по 90-дневному отрезку первой лактащи в сравнении со сверстницами. -Изучить показатели роста телок химерного происхождения на период от рождения до 38 месячного возраста.

- Изучить концентрацию метаболитов в крови коров-первотелок на 1-м к Ш-м месяцах лактадеи.

Научная новизна: в настоящей работе впервые изучены некоторые биологические и зоотехнические показатели крупного рогатого скота химерного происхождения. Даш генетическая характеристика химерным телкам и дочерям химерного быка по кариотипу и группам крови. Впервые определены биохимические показатели крови и межуточный обмен организма и концентрация гормонов в крови крупного рогатого скота химерного происхождения. Изучены рост химерных животных в сравнении с контрольными от рождения до 18 месячного возраста и последующая молочная продуктивность этих животных по первой лактащя.

Практическая значимость: Получение химерных животных с комбинированной наследственностью за одно поколение является одним из перспективных путей ускорения селекг^оннсго процесса. Материалы диссертации могут быть использованы в научных исследованиях по биотехнологии, а также при использовании химерных животных в хозяйственных и племенных целях.

Апробяттая работы. По результатам исследований опубликовано 2 печатные работы. Материалы диссертации доложены и одобрены на отчетных конференциях Ученого Совета Ella (I989-I99I гг.), на IÏ Всесоюзной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов "Резервы увеличения производства сельскохозяйственной продукции" (Оренбург, март 1990 год), на I Всесоюзном совещании "Проблемы развития биотехнологии в животноводстве" (Дубровицы, октябрь 1990 г.). Диссертация обсуждена на совместной конференции отделов биотехнологии и селекции молочных и молочно-мясных пород крупного рогатого скота ШЖа (1991 г.).

Объем работы. Диссертация изложена на 170 страницах машинописного текста, в'том числе 28 таблиц и 16 рисунков. Она состоит из введения, обзора литературы, разделов: материалы и методы исследования, результаты собственных исследований, заключения, выводов и практического предложения. Список использованной литературы включает 188 источников на русском языке и 65 на иностранных языках.

П'. Материал и методы исследований

Экспериментальная часть исследований проведена на племенной ферме опытного хозяйства "Дубровицы" и физиологическом дворе Всесоюзного научно-исследовательского института животноводства, в лабораториях отделов биотехнологии, биохимии и зоотехнической эндокринологии этого института в период с 1988 по 1991 гг.

Основным материалом для исследований послужила группа телок -дочерей химерного быка Ералаш 8720 (I группа) и химерных телок (Ш опытная группа), полученных агрегационным методом в Центре трансплантации эмбрионов ШЖа. Для сравнительного изучения генетических, биохимических, зоотехнических показателей и гормонального

статуса дочерей быка Ералаша 8720 (toa сформирована группа телок-дочерей быка Богатырь 59, полубрата Ералаша по отцу (П одатная группа). Общим контролем служили телки черно-пестрой породы (контрольная группа).

Для проведения опыта било взято всего 25 голов телок: 5-1 опытной группы, 7-П опытной группы, З-Ш опытной группы и 10 -контрольной группы. Содержание животных контрольной и опытных групп было одинаковым, кормление групповое та нордам ВИЖа.

Контроль за ростом осуществляли путем ежемесячного ивдивидуал ного взвешивания утром до кормления. Осеменяли телок по достижении ими живой массы не менее 360 кг. Молочная продуктивность учитывалась ежедекадною контрольными дойками на протяжении 90 дней, содер жание жира, белка и сахара в молоке определяли один раз в месяц.

Для проведения биохимических исследовашй у 3-7 телок из каждой группы брали кровь из яремной вены в возрасте 10,. 12, 18 месяцев, а также на первом и третьем месяцах лактации. Кровь брали утром до кормления. Плазму получали центрифугированием при 3000 об/мин. Для получения сыворотки кровь сразу после взятия инкубировали при 30-34°С. Затем сыворотку крови хранили в холодильнике до анализов.

В крови общий азот определяли по Къелдалг, небелковый азот с реактивом Несслера, аминный азот с нингидрином, мочевую кислоту -по Фолину-Денису в модификации Игхорна (3961), мочевину - с диацетилмоноксимом (1957), общий белок-ре^рактометрически, фракции белков сыворотки метода» электрофореза на бумаге (1957), креатинкн по прописи Берлина, АСТ и АЛГ по Рейтману-Френкелю (1957), бета -липопротеиды - по Бурштейну и Самайл, липиды общие по Хуэрго, фосфолипиды - по липидному фосфору, холестерин по Ильку (1959),

витамин А - спектрофотометрически, каротин - спектрофотометрически, пиру ват - по Пасхиной в модификации Умбрайта (1959), молочную кислоту по Бюхнеру, сахар - по Дэвису (1961), щелочной резерв - диффузным методом (1963). На I и II месяцах лактации первотелок некоторые биохимические показатели определяли на автоматическом биохимическом анализаторе "СХ-5" фирмы "Бекман". "

От подопытных животных в 10, 12, 18 месячном возрасте и первотелок на 15-тый день после отела брали кровь для изучения концентра- 1 ции гормонов. Для определения концентрации прогестерона, эстрадиола, тироксина и кортизола использовали советские коммерческие наборы Стерон-Л~1251, ШН-Е2-ЗН, Ш0-Т4-ПГ, Стерон-К~1251, производства института биоорганической химии АН БССР.

Определение эритроцитарных антигенов у потомков и их родителей проводили по методике ЕИЕа (Е.Ф.Сороковой, 1974), с использованием 63 мошспецифических реагентов, полученных в отделе генетики БИЖа и унифицированных в международных испытаниях.

Анализ хромосом опытных и.контрольных групп животных проводили в культуре лимфоцитов крови по методу, описанному ИЛ.Гольдманом и соавторами (1980).

Полученные экспериментальные данные обрабатывали биометрическими методами, описанными в руководстве Н.А.Плохинского (1969).

Ш. Результаты исследований

3.1. Характеристика химерных телок по происхождении с учетом иммуногенетических показателей

Из анализа В - системы групп крови телок I опытной группы влдно, что телка й 6524 наследовала аллель. Вг0{У^ 0' от отца Ерала-. та, и аллель Ва0( от матери В 2112, телка 6638 наследовала аллель

12+ от отца Ералаша, и аллель О.1 от матери 2240. Также в В -системе групп крови потомки Л 6482 и 6489 унаследовали от отца Ералаша 8720 один и тот же аллель - а потомок № 5610

от отца по В - системе аллель 12+ .

По С - системе групп крови телка 6524 унаследовала от отца аллель - С1, телки 6482 и 6489 имеют одинаковые аллели (С^ и Е) от химерного быка Ералаша и матерей. Химерный бык Ералаш по С -системе имел аллели иЕ, и его две дочери 6638 и 5610 получили, одинаковый аллель С^. По эгой же системе групп крови эти телки унаследовали от матерей аллель -ЕМ.

'^'елки дочери ±имерного быка Ералаша: 6524 , 6482 и 6489 имеют одинаковые аллели групп крови по системам В, С, Я унаследованные от отца. Поэтому можно считать, что от 4-х породного химерного быка Ералаша 8720 аллели груш крови систем В, С и Р наследуются довольно устойчиво.

Из анализа В - системы груш крови телок П опытной группы видно, что телки 6413 и 6416 унаследовали от отца аллель 0^+, а телки 6208, 6415, 6414, 6475 и 6408 унаследовали аллель 12. По С -системе групп крови телки 6208, 6414 и 6416 унаследовали от отца аллели , а телки 6415 , 6413 , 6475 и 6408 - аллель Х2. То

есть телки П опытной группы (дочери Богатыря-59) получили от отца преимущественно следующие аллели: 12 по системе В, Х2 - по системе С, и 5,'Н' по системе ■$ .

Анализ наследования групп крови химерных телок (две тетрапа-рентальные, одна гексапарентальная) показал, что мозаицизм эритро-цитарных антигенов у этих телок выражен четко.

Химерные телки 3332 и 3339 по В - системе групп крови имеют следующие генотипы: телка 3332 - й>20, й' Е^ &" С' С О' С Рг -

и телка 3339 - В4О1 О* Е.^ Р^ 1 & О' 6". Обе телки унаследовали от отца Астронавта 199 ЫГФ-10 аллель 0' , телка 3332 получила аллель С" от матери 5208, аллель в' С от матери 9386 и аллель О Су* от отца Кэски-38 МБ-35, и телка 3339 получила шигель Е^ от матери 5208 и аллель С О' б" от отца Кэски-38 и от матери 9386. То есть обе телки получили аллель по В-системе от всех родителей. Поэтому эти две тёлки-сестры не различаются по аллелям В - системы, унаследовавши от голшпшского,.черно-пест-рого и айрвшрского родителей.

Химерные телки (X 3332, 3339) черно-пестрой пасти в основном унаследовали аллели систем В , Р , £ и 7. групп крови родителей голштинской и черно-пестрой пород аналогичной масти. Соответствие' групп крови и масти объясняется, вероятно тем, что развитие телят проходило в основном от одной из* половинок эмбрионов.

Из анализа В-системы групп крови видно, что телка 3348 унаследовала аллель Вх0, С от отца Астронавта 199 голштинской породы, а аллель ^ ^ от матери 5208 айрширской породы, и аллель О' О1 от отца Кэски 38 и от матери 9386. По С -системе групп крови телка 3348 унаследовала аллель С, Е от матери 5208 айрширской породы и аллель V/ от отца Кэски 38. По эритроцитарным антигенам у этой химерной телки преобладали по системам В, С и 5 факторы от разных родителей различных пород и ее масть" была красно-черно-белой. То есть химеризм здесь был выражен не только по масти, но и моьаициз-мом эритроцитарных антигенов,

3.2. Цитогенетическая специфичность подопытных животных

У всех 18 телок для исследования количественных и структурных изменений было взято 330 метафаз. С целью изучения феномена полиплоидии просмотрено 1250 клеток в фазе митоза. У всех животных

диплоидное число хромосом равнялось 60:58 аутосом акроцентрического типа и две половые хромосомы - XX. Путем измерения установлено, что наибольшая аутосома составляет около 5,5% длины гаплоидного набора с Х- хромосомой, наименьшая около - 2,5% X - хромосома составляет около 5,3^ длины гаплоидного набора.

При цитогенетическом исследовании опытных и контрольных животных выявлено, что модальным числом хромосом в кариотипе было - 60, XX, а анеуплойдия обусловливалась исключительно гипоплоидами. Формирование анеуплоидии шло в основном йа счет аутосом.•

Отмечена разница в частоте анеуплоидии у телок различных подопытных групп. Так, наибольшее число анеуплоидных клеток (8,3+3,6) было у химерных и наименьшее - у телок контрольной группы (5,7+2,8).

Среди 1250 подсчитанных ыетафаз обнаружен 21 полиплоид. Все полиплоиды представлены тетраплокдами (4п) и в двух опытных и контрольной группах уровень полиплоидии был практически одинаков. Несколько повышенным этот показатель был у животных третьей группы (химерные телки), что, по-видимому, свидетельствует о повышенной функциональной активности их органов и тканей. Результаты нашего исследования определенно указывают на существование кариотипическо-го полиморфизма по анеуплоидии и полиплоидии. Причем, оба эти факторы имели наивысшие показатели у химерных телок (Ш группа) и наименьшее у телок П и контрольной групп.

Морфологический анализ состава хромосом, участвовавших в ассоциациях, показал, что они образовались как большими, так средними и малыми аутосомами.

Спонтанная структурная изменчивость хромосом у кариологически обследованных нами телок связана с появлением аберраций хромосом,

главным образом, хроматидного типа. Изохроматидные разрывы как в аутооомах, тецс и в половых хромосомах встречались крайне редко; Таким образом, средняя частота спонтанных аберраций хромосом у телок подопытных груш находится в пределах 1-2,9%.

3.3. Динамика роста подопытных животных

Изучение роста телят подопытных групп от рождения до 18 месяцев показывает, что телята Ш опытной группы (химеры) с 2 месячного возраста до 18 месяцев имели наибольшую энергию роста по сравнению с животными других групп (таблЛ).

Средняя масса животных всех'групп в 12, 15 и 18 месячном возрастах соответствовала стандарту I класса черно-пестрой цороды или превышала его.

Телочки Ж опытной группы в первый месяц жизни по энергии роста несколько отставали, а с двух месяцев превосходили по этому показателю телок других групп. Особенно от 6 до 15 месячного возраста по живой массе телки этой группы имели достоверное превосходство (Р<0,01, Р <( 0,001) по сравнению с животными других групп.

Дальнейшее изучение роста телок показало, что энергия роста дочерей быка Ералаша 8720 (I опытная) и Богатыря 59 (П опытная) после 6 и до 10 месячного возраста была меньшей по сравнению с Ш опытной и ГУкоятрольной группами. Такая же тещенция сохранилась в целом и до 12 месячного возраста. Так, в 12 месячном возрасте этот показатель составил: телки I опытной группы 245,0 кг, П опытной - 3540 кг, Ш опытной - 319 кг и контрольной - 297 кг (таблЛ).

С 15 месячного возраста наблюдается постепенное выравнивание темпов роста между опытными и контрольной группами телок и к 18 месячному возрасту разница между телками этих групп в темпах роста исчезает.

Возрастная динамика прироста массы тела у подопытных животных (кг)

Таблица I

При рождении

I

3

б

8

10

12

15

18

I опытная М + т

29 + 0,89

53 94 151 175 195 345 318 376

±4,75 ± 10,8 + 9,21х* + 14,0х + 16,92* + 9,02Р + 4,18х ± 9,44

и у п_п ы

П опытная

м + щ

29 + 0,71

55 + 94 7 143 +

183 7

225 + 354 7 309 7 374-5

1.89

3.90 5,02***

б.еб^

9,04х Б.геР™ 5,94х 5,77

Ш опытная

И± т

29 + 4,04

44 + 1,1 121 + 14,6 218 + 10,1 2АВ± 14,55 276 + 18,8 319 + 14,4 387 7 23,05 399 + 18,53

1У контрольная Ы + т

31, £«,65

53,3+2,88 100,3+8,33 172 + 8,33х* 210 7 5,94

350 + 8,74 297 7 8,93

351 7 12,00

389 ± 9,74

По отношению к химерным телкам (Ш группа): х - р </ 0,05

хх - р ^ 0,01 ххх - р < 0,001

Абсолютный прирост массы тела с возрастом непрерывно возрастал у сравниваемых групп и составил у телок I опытной группы - 68,0 кг

- от 4 до 6 мес, 24,0 кг о* 7 до 8, 20,0 кг от 9-10 мес, 50,0 кг от II до 12, 73,0 кг от 13 до 15 и 58 кг от 15 до 18 месяцев, а у телок П опытной группы этот показатель составил за соответствующий период соответственв: 50 кг, 39,0 кг, 43,0 кг, 38,0 кг, 45,7 кг и 64,0 кг, у телок Ш опытной группы: 97,0 кг, 30,0 кг, 28,0 кг, 42,0 кг, 68,0 кг и 13,0 кг и у телок контрольной группы: 71,3 кг, 39,0 кг, 50,0 кг, 37,0 кг, 54,0 кг и 38,0 кг.

Среднесуточный привес составил у телок I опытной группы 755 г в 6 месяцев, 833 г в 12 мес. и 6£4 г в 18 мес., а у телок П опытной группы он равнялся за этот период соответственно 550 г, 635 г и 717 г,

п

п

п

5

3

у телок Ш группы 1081, 699 и 137 г в У телок контрольной группы 791, 609 и 402 г.

3.4. Состояние белкового обмена у телок подопытных групп

Представленные в таблице 2 данные показывают, что с возрастом . концентрация общего белка в сыворотке крови увеличивалась как у химерных, так и у телок других подопытных груш. То есть наибольшие значения этого показателя были в возрасте 18 месяцев: У дочерей химерного быка Ералаша - 7.992, у химерных дочерей - 8,43* и у чистопородных животных черно-пестрой породы - 8,15£.

Таблица 2

Содержание общего белка и его фракций в сыворотке ______:__крою £ подопытных_талок_(2>)__________

18

Ей

О'—^

аз • а, о га а>

Показатели (М + я)

общий белок

альбумины .

глобулины

: а/Г

!« 10 5 !3 12 5 1 18 5

7,31+0,21 7,53+0,19 7,99+0,10

3,61+0,16 3,84+0,15 3,89^3,12

0,89+0,03 0,85+0,04 0,96+0,04

0,96+0,03 0,92+0,07 0,90+0 ,05

1,85+0,14 1,92^3,17 2,24+0,14

0,99+0,06 1,04+0,11 0,95+0,05

10 7 12 7 18 7

7,24+0,08 7,70+0,06 7,95+0,11

3,25+0,07 3,81+3,09 3,71+0,08

0,86+0,02 0,74+0,05 0,83*3,04

0,83+0,03 0,83+0,03 0,89+0,03

2,30+0,11 2,33+0,08 2,51+0,07

0,82+0,05 1,00+0,05 0,88+0,04

10 3 12 3 18 3

7,70+0,21 7,90+0,21 8,43+0,13

3,53+0,03 3,74+0,12 3,97+3,20

0,90+0,02 0,92+0,04 0,85^3,06

0,98+0,03 0,96+0,03 0,96+0,04

2,29+0,18 2,28^3,18 2,65+0,08

0,85+0,05 0,90+0,06 0,89+0,08

10 6

| 12 6

§ 18 6 о

си

7,21+0,19 7,17+0,14 8,15+0,24

3,53+0,09 3,82+0,12 3,81+0,09

0,91+0,03 0,67^3,03 0,84^3,05

0,85+0,04 0,75+0,02 0,84+0,04.

1,91+0,15 1,92+0,17 2,64+0,21

0,97+0,04 1,15+0,08 0,89+0,07

У телок I группы в возрасте от 10 до 18 месяцев концентрация общего белка достоверно увеличилась на 0,68$ (Р ¿0,05), у телок

П группы - на 0,71$ (Р<0,001), у телок Ш группы на 0,73? (Р < 0,051 и у телок контрольной группы на 0,94 (Р ^ 0,01).

более высокое содержание общего белка в сыворотке крови у химерных: телок Ш группы, обладающих генами трех пород, можно объяснить усилением синтетических процессов у них в организме. Превосходство по-концентрации общего белка в крови телок Ш группы за период от. 10 до 18 месяцев по сравнению с телками других групп было достоверным, (Р<0.,05, Р<0,01).

Концентрация альбуминов с возрастом в интервале 10.-18 мес. увеличивалась у -телок.всех подопытных.групп, кроме П группы.. Наибольшие-значения этого, показателя--имелись у ¡.дочерей Ералаша 6720 (I группа), химерных-(Ш группа)-и контрольных..телок в возрасте 18-месяцев (3,89?-, ,3_,975£ и 3,81,. соответственна). Содержание этого метаболита в сыворотке крови у телок Д группы составило в-.во,эрасте 12 цее„. - .3,8136 л.в..возрасте. Дв.месяцев.- 3,71%. Но разница между этими, группами была недостоверной^.

-Метаболический профиль крови.химерных телок .(Ш.группн) отличается, сравнительно высокими,показателями содержания общего белка и. альбуминов. У них наблюдалось- перераспределение, глобулиновых фракций -белка. альфа - бета-глобулины были, на одинаковом , уровне с...телками друг,их групп, а.количество гамма-глобулинов было, выше, что может, свидетельствовать о повышении резистечегных свойств организма. (табл.2).

-Альбумино-глобулиноввй коэффициент у телок 3 опытной группы находился-на уровне 0,99 в.возрасте 10 мес. 1,04 - в. 12 мес, 0,95 -в 18 мес.;. П.опытной группы - 0,82, 1,00 и.0,88; Ш группы 0,85, 0,90 и 0,89 и. контрольной группы.0,97, 1,15 и 0,89,, соответственно. Таким образом, на протяжении от 10 до 18 месяцев сумма глобулинов

в сыворотке крови у телок всех подопытных групп превышала концентрацию альбуминов.

Изменение концентрации метаболитов азотистого обмена в сывЬроТ-ке крови телок подопытных групп с возрастом представлено в табл. 3.,

Таблица 3

Концентрация метаболитов азотистого обмена в сыворотке крови подопытных животных (мг %)'

Показатели ( М ±т)

I 4

общий :небелко- : аминный : мочевина ; мочевая : креати-азот :вый азот : азот : : кислота : нин

■ 10 5 2648+69,0 30,9+2,45 13,4+0,49 28,2+3,55 4,9+1,01 2,8+0,10 ;1 12 5 2799+105,5 33,7+3,30 5,4^,56 17",1+3,13 6,5+0,85 1,9+0,04 | 18 5 2871+71,4 36,4+1,20 8,3+0,37 25,6+1,90 4,6+0,57 1,7+0,08

10 7 2754+25,8 34,6+1,79 8,1+0,20 21,6+0,62 5,9+0,26 2,7+0,05 12 7 3169+145,0 26,7+0,96 5,8+0,42 20,8+1,22 6,4+0,57 1,9^0,06 18 7 2776+28,3 37,7+1,27 8,7+0,31 21,9+0,93 6,3+3,83 1,7+0,09

10 3 2800+16,0 34,6+4,69 7,9+0,44 19,3+2,25 5,5+0,44 2,8+0,14

!§ 12 3 2768+28,3 29,1+1,83 6,1+0,34 18,3+1,38 5,9+0,58 1,7+0, II

>» 18 3 2701+74,8 40,7+0,82- 8,8+0,50 37,3+6,93 6,4+0,72 1,4+0,03 з ~ ~ ~

10 6 2658+54,7 36,0+2,16 '7,8+0,21 33,7+4,12 4,6+0,16 3,1+0,13

! я 12 6 2967+239,7 26,5+1,07 5,6+0,14 14,1+1,88 6,7+0,39 2,0+0,11

^18 6 2784+110,3 40,2+0,58 8,1+0,17 31,7+5,65 7,8+0,84 1,9^0,17 5 о. _""_~_~

Анализ возрастной динамики показателей азотистого.обмена у телок I опытной группы свидетельствует о достоверном повышении с возрастом (от 10 до 18 мес.)■ концентрации общего азота (Р<"0,05) и небелкового азота (Р <0,10), уменьшении аминного азота (Р <0,001), йреатинина (Р<0,10) и мочевой кислоты (недостоверно) на фоне относительно стабильного уровня мочевины.

У химерных телок (Ш группы) в возрасте от 10 до 18 месяцев

а! • 0)0 со а>

>2 2 Й—

отмечено увеличение в сыворотке крови концентрации небелкового азота (на 17,б£), аминного азота (на 10,9^), мочевины (на 92,9%) и мочевой кислоты (на 16,756). У телок других групп отмечены сходные тенденции.

В возрасте 18 месяцев концентрация метаболитов азотистого обмена в сыворотке крови у телок I опытной.группы составила: общий азот - 2871 мг %, небелковый азот - 36,4 мг %, аминный азот -8,32 мочевина - 25,58 мг?К, мочевая кислота - 4,55 мг^ и креатинин - 1,75 мг5?, П.группы.- 2776 мг?£, 37,66 мг?Й, 8,76 мг£, 21,92 мг£, 6,31 мг$ иЛ,68 мг55, Ш группы - 2701 мг£, 40,07 м^б, 8,83 мг^, 37,3 мг%, 6,36 ыг?£ и 1,44 мг^, контрольной группы - 2784мг$, 40,2 мг£, 8,08 мг5Й, 31,70 мг£, 7,77 мг% и 1,88 мг$, соответственно (табл.3).

Следовательно, самое большое значение концентрации небелкового азота (Р<£0,05, Р<(0,10). аминного азота и мочевины (Р<0,10) имели телки Ш группы (химеры), общего азота - телки I группы, мочевой кислоты (Р<^0,05) и креатинина - телки контрольной группы. Несколько повышенная концентрация этих метаболитов в сыворотке крови у химерных телок может свидетельствовать об активном азотистом обмене у них.

Значение активности ферментов переаминирования аланин-аминотранс-

феразы (АДГ) и аспартат-аминотрансферазы САСТ) приведены в таблице 4.

/

Как видно из таблицы. 4 самая высокая активность АЛГ у дочерей химерного быка Ералаша установлена в возрасте 12 месяцев - 36,6 ед/мл, что совпадает с высокой энергией роста в этом же возрасте, (среднесуточный привес - 833 г). Затем активность этого фермента начинает достоверно снижаться, и в 18 месячном возрасте его активность состав-

Таблица 4

Активность АЛТ и ACT (ед/мл) в сыворотке крови подопытных животных (М + П )

Воз- Пока- Г v у п п н

раст \мес. затели I опытная П опытная Ш опытная 1У контроль».

10 АЛТ ACT 34,8 + 2,97 48,2 + 3,99 24,8 + 2,47 46,1 + 0,95 35,1+ 2,60 47,1 + 2,71 30,4 + 2,74 54,25+ 5,98

12 АЛГ 36,6 + 1,33 22,2 + 1,11 23,53* 1,36 25,2 + 1,09

ACT 38,3 + 1,34 36,4 + 0,20 39,4 + 1,27 34,4% 1,74

18 АЛГ 25,7 + 1,39 23,45+"2,33 23,6 + 2,82 24,8 + 3,62

ACT 50,9 ¿2,45 41,3 + 1,27 45,6 + 2,25 50,8 + 2,19

ляет лишь 25,74 едДя (Р <0,001).

Самое высокое значение активности АЛГ в сыворотке крови у телок Ш опытной группы (химеры) выявлено в возрасте 10 месяцев (35,1 ед/мл). Далее активность этого фермента снижается и разница между показателями в 10 и 18 месяцев была достоверной (Р < 0,05).

Активность АСТ (табл.4) в сыворотке крови у телок I опытной группы (дочери Ералаша) составила в 10 месячном возрасте 48,2 ед/мл и снижалась до 38,3 ед/мл в возрасте 12 месяцев,затем активность этого фермента начинает вновь увеличиваться и в 18 месячном возрасте составляет 50,9 ед/мл. Достоверность разницы установлена в возрас-.. те 10 и 12 месяцев (Р<0,05) и 12 и 18 месяцев (Р<0,01). Аналогичную картину мы наблюдали у телок других подопытных групп.

3.5. Состояние углеводного и липидного обмена у животных подопытных групп

Из таблицы 5 видно, что концентрация сахара всех подопытных групп с 10 до 12 месячного возраста достоверно увеличилась (I и контрольная группы - 0,001, П и Ш группы - Р < 0,01), а она к

18 месячному возрасту начинает снижаться (все группы - Р <0,001). В возрасте 12 месяцев самая высокая его концентрация отмечена у Ш группы - 139,31 ыт%, I группы - 122,84 мг%, П группы 120 шс%. В контрольной группе она составляла 132,0 мт%. Телки Ш группы превосходили телок других групп, но разница между группами (йроме Ш и П опытной групп) была недостоверной.

Таблица 5

Концентрации метаболитов углеводного обмена у подопытных животных (мг %)

Группы Возраст : Показатели ( М ±т)

животных (мес.) i сахар молочная : кислота : пируват

I опытная 10 12 18 71,0+3,97 122,84+9,57 69,7+4,43 82,84+2,96 106+2,40 62.54f3.47 0,58+0,05 0,63+0,09 0,52+0,04

П опытная 10 12 18 89,8+6,78 ' 120+4,94 64,57+5,36 80,29+1,77 109,5+1,61 52,7+4,67 0,63+0,04 0,52+0,02 0,59+0,12

Ш опытная 10 12 18 76,13+7,89 138,3+4,82 62,8+2,60 84,43+8,83 108,4+13,11 51,83+5,19 0,58+0,02 0,56+0,01 0,52+0,02

17 10 73,7+3,56 81,42+1,76 0,63+0,05

контрольная 12 132,0+3,33 105,31+4,19 0,66+0,08

18 66,96+5,31 '60,36+6,54 0,51+0,02

Концентрация молочной кислоты в крови животных всех подопытных групп от 10 до 12 месячного возраста достоверно увеличилась (Р < 0,01), а затем достоверно снижалась до 1Ь месячного возраста (Р <0,05), (Р <0,01). Самая высокая ее концентрация отмечена в возрасте 12 месяцев, но существенное разницы ь'.е;:сду группами не установлено.

Самая высокая концентрация пирувата в крови установлена в возрасте 12 месяцев у телок I и контрольной групп, и в возрасте 18 месяцев - у телок П и Ш групп. По всем возрастным периодам (от 10 до 18 мес.) по концентрации этого метаболита достоверной разницы между группами не выявлено.

Концентрация метаболитов липидного обмена у телок подопытных групп представлена в табл.6.

Таблица 6

Содержание метаболитов липидного обмена телок химерного происхождения

Группа Ьоз- Показатели (М + )

"""""" Гмес )Общие липи-ды (мг%) Ф^сф^^ипидн Х^лес^ерин Вета-липо-п^оте^дн Щелочной ?обе^ВС02)

I опытная 10 12 18 430,8+29,82 328; 8430; 4 462,7+46,6 186,7+10,0 132;3+21,2 194,1+21,54 150+10,13 102,1+13,0 153,2+14,8 432,4+18,1 355,6+19 ;7 331,6+19,7 28,4+3,20 40;4+2,26 36,56+1,72

П опытная 10 12 18 409+30,0 263,2+23,9 354,5+45,1 178 + 17,5 114 + 8,3 146,3+16,1 138,5+11,56 98,5+4,19 120,6+11,3 412 + 5,65 393,4+8,2 349 + 9,43 24.1 +3,19 41,8 +2,29 34.2 +1,42

Ш опытная 10 12 18. 365,5+37,5 274,3+17,1 463,5+43,4 161,6+14,7 113,3+5,8 170,8+10,2 132 + 9,3 91,66+4,38 134,6+1,66 418+16,3 396,3+33,3 332 +_7,57 19,5 +0,55 46.7 +1,97 34.8 +1,30

1-У контр. 10 Р' 18 416,5+22,5 250 + 12,02 419,4+31,9 186,3+12,0 101,3+ 5,1 183,8+17,7 142,2+8,58 88,75+3,27 137,5+12,9 384,2+18,9 383,^11,93 345 + 22,2 21,8 +4,07 40,9+1,37 34,9+1,55

Из таблицы 6 видно, что концентрация общих липидов всех подопытных групп от 10 до 12 месячного возраста достоверно уменьшалась (I группа - Р<0,05, П группа Р<0,001, Ш группа Р<!0,10, контрольная Р ¿0,001) и затём увеличилась к 18 месячному возрасту (Р<0,05, Р<0,01, Р<0,001).

С возрастом у химер и телок других групп концентрации холестерина в крови увеличивалась, особенно в возрасте 18 месяцев. Повышение концентрации холестерина в сыворотке крови телок-с возрастом, по всей видимости, связано с возрастающими потребностями растущего организма в биологических активных веществах, предшественником которых он является.

Концентрация JJ-липопротейдов в крови телок уменьшалась в период от 10 до 18 месячного возраста: I группы - на 30,4$ (Р<^0,01), П группы - на 18,06$ (P^O.OTI), Ш группы - 25,9$ (P¿0,0D и контрольной группы - 11,36$. В 18 месячном возрасте достоверной разницы между группами по концентрации этого метаболита не наблюдалось (табл.6).

Наиболее высокое значение щелочного резерва .в крови телок отмечалось в возрасте 12 месяцев - I группы - 40,4$, П группы - 41,8 об $, Ш группы - 46,7 об $ и контрольной группы - 40,9 об $, а затем начинает снижаться до 18 месячного возраста.

3.6. Возрастная динамика концентрации гормонов в крови подопытных животных

.В сыворотке крови методом RIA определяли концентрации прогестерона, эстрадиола, тироксина и кортизола. Для всех груш животных в возрасте 10 месяцев было характерно низкое содержание прогестерона. Так, концентрация прогестерона крови в 10 месячном возрасте.составила: у телок I группы - 0,07+0,01 нг/мл, П группы - 0,63+0,16 нг/мл, Ш группы - 0,09+0,02 нг/мл и контрольной группы 0,12+0,11 нг/мл. Телки П группы в 10 месячном возрасте по концентрации прогестерона достоверно превосходили другие группы (Р<(0,05).

В 12 месячном возрасте концентрация прогестерона в крови у телок гсех подопытных групп была выпе, однако ранговое расположение

груш не изменилось. Так, у телок в 12 месячном возрасте этот-показатель составил в I опытной груше 1,23+0,77 нг/мл, П груше - -1,59+0,47 нг/мл, Ш груше - 1,46 + 0,89 нг/мл и контрольной 1,55+0,47 нг/мл. Вместе с тем следует отметить, что в этот период разница между грушами была недостоверной.

Концентрация прогестерона у телок I опытной и контрольной груш в 18 месячном возрасте была достоверно выше, чем у телок П и Ш груш: 2,33+0,38 нг/мл, 3,15+0,17 нг/мл и соответственно 1,07+0,36 нг/мл, 1,36+0,18 нг/мл (I груша - Р<0,05, контрольная Р < 0,001). Суда по данным о концентрации прогестерона телки I опытной и контрольной груш находились в лютеальной стадии полового цикла.

Изменения в концентрации эстрадиола изучали в возрасте 10, 12 и 18 месяцев. Концентрация эстрадиола в крови Телок в возрасте 10 месяцев в I груше составила 23,1+3,04 пг/мл, П - 39,2+3,74 пг/мл, Ш - 41,8+5,41 и контрольной 35,1+1,80 пг/мл. Из этих данных видно, что в возрасте 10 месяцев телки Ш группы (химеры) по концентрации эстрадиола превосходили телок I опытной группы на 80,9$ (Р<0,01), П группы - на 6,63$ и контрольной - на 13,09$.

В 12 месячном возрасте концентрация эстрадиола в крови у телок I и Ш груш несколько увеличилась (соответственно на 53,25$ и 3,83$) у телок П и контрольной груш снизилась на 6,52 и 21,03$. Концентрация гормона достигла у телок I группы уровня 35,4+3,76 пг/мл, П группы 36,8+3,96 пг/мл, Ш группы - 43,4+1,34 пг/мл, а .контрольной группы снизилась до 29,0+3,29 пг/мл.

3 18-месячном возрасте концентрация эстрадиола в крови у телок I и Ш груш снизилась, а у телок П . опытной и контрольной груш увеличилась. Это также подтверждает,что ритмичность нормаль-

ного полового цикла у телок всех подопытных групп обусловлена нейрогуморальными факторами.

Изучена концентрация тироксина в крови у подопытных животных. Данные представлены в таблице 7.

Концентрация тироксина (нг/мл) в крови . подопытных животных (М + я?)

Таблица 7

Группы _Возраст( мес.)

животных 10 ^ 12

I группа 61,13 + 8,36 85,08 + 8,15 86,19 + 4,79

П груша .41,93 + 1,09 87,19 + 3,06 75,44 + 4,73

Ш груша 54,05 + 4,24 91,00 + 3,30 78,98 + 2,43

Контрольная ■ 55,93 + 4,46 89,85 + 3,79 - 69,51 + 6,08

Телки I опытной группы (дочери Ералаша) в 10 месячном возрасте по концентрации тироксина превосходили телок других груш: П группы - на 45,79% (Р(0,05), Ш группы - на 13,10% и контрольной группы на 9,30%.

Из таблицы 7 видно увеличение концентрации тироксина в крови у телок к 12 месячному возрасту в I группе до 85,08+8,15 нг/мл, во П груше 87,19+3,06 нг/мл, в Ш груше - 91,00+3,30 нг/мл и в контрольной груше до 89,85+3,79 нг/мл. Стало резкое повышение концентрации тироксина в крови телок всех подопытных групп в период от 10 до 12 месячного возраста можно объяснить усилением синтетических процессов в организме.

Концентрация тироксина в крови к 18 месячному возрасту снизилась у телок всех груш, кроме I опытной, где она увеличилась на незначительную (1,3%) и недостоверную величину. Сле.пует отметить, что на протяжении всего эксперимента телки химерного происхождения (дочери

химерного быка в возрасте 10 и 18 мес. и химерные телки в возрасте 12 мес.) превосходили по концентрации тироксина телок других групп.

Наш также была изучена концентрация гормонов - прогестерона, эстродиола, тироксина и кортизола в крови подопытных первотелок на 15 день после отела. Полученные данные представлены в таблице 8.

Таблица 8

Концентрация гормонов в крови первотелок (на 15 день после отела)

Группы Гормоны (М + /Я?)

животных -

прогестерон эстрадиол тироксин кортазол (нг/мл) (пг/мл) (нг/мл) (нг/мл)

I группа 0,09 + 0,05 35,7 + 5,25 22,86 + 3,85 2,78 + 0,76

П группа 0,12 + 0,05 43,5 + 2,36 22,07 + 2,58 4,24 + 0,60

Ш группа 0,05 + 0,01 35,6 + 4,85 24,60 + 1,72 1,46 + 0,20

Контрольная 0,12 +.0,07 37,0 + 3,79 22,17 + 3,22 6,96 + 2,85

Как видно из таблицы 8, для всех групп животных на 15 день после отела характерно низкое содержание прогестерона. Достоверных различий между группами по концентрации прогестерона в этот период невыявлено. Низкое содержание прогестерона в крови первотелок после отела свидетельствует об отсутствии в яичнике функционально активного желтого тела.

Концентрация эстрадиола в крови у первотелок всех подопытных групп на 15 день после отела была почти на одинаковом уровне с содержанием этого гормона в крови телок в 18 месячном возрасте.

Содержание тироксина в крови подопытных первотелок было ниже по сравнению с содержанием этого гормона в крови у телок 18 месячного, возраста (I группы на 64,04' нг/мл 0,001, П группы на 53,37 нг/мл Р( 0,01, Ш группы на 54,38 нг/мл Р(0,01 и контрольной группы на 47,34 нг/мл Р<0,01). Резкое снижение тироксина в крови первотелок

после отела наблюдалось у животных как химерного, так и нехимерного происхождения.

Результаты определения кортизола показали, что -концентрация этого гормона в крови первотелок после отела у первотелок химерного происхождения была ниже, чем у животных двух других.групп (табл.8).

В заключении следует указать, что низкое содержание прогестерона, эстродиола и тироксина в крови показывает на недостаточное восстановление нейрогуморального процесса и эндокринной регуляции после отела у животных разного генетического происхождения.

3.7. Молочная продуктивность подопытных коров-первотелок.

Характеристика молочной продуктивности подопытных коров-первотелок по удою, содержанию жира, белка и молочного сахара в молоке -дана за первые 90 дней лактации. Данные приведены в таблице 9.

Таблица 9

Молочная продуктивность подопытных коров-первотелок за 90. дней лактации (М + П])

Показатели

Группы животных

I группа П группа • Ш группа Контрольная

17,6+0,58 19,1+0,71

16,9+0,82 1521+76,3

18,2+0,86 1642+82,7

Среднесуточный удой, кг

Удой за 90 дней, 1588+51,5 1721+61,8

кг ~

Жир, % 3,73+0,02 3,74+0,18 3,62+0,10 3,52+0,19

Белок, % 3,06+0,08 2,82+0,04 3,12+0,02 2,89+0,13

Молочный сахар,% 4,66+0,13 4,63+0,03 4,38+0,09 4,55+0,06

По среднесуточному удою и удою за 90 дней лактации коровы.-первотелки П опытной группы превосходили животных других групп. Среднесуточный удой коров-первотелок П группы был выше, чем I группы на 1,5 кг, Ш группы - на 2,2 кг и контрольной группы на 0,9 кг, а

по удою за 90 дней лактации 133 кг, 201 кг и 79,0 кг соответственно, причем разница между П и Ш группами била достоверной (Р<0,'05).

Из таблицы 9 видно, что по содержанию жира в молоке коровы-первотелки И группы, а по содержанию молочного сахара в молоке -коровы-первотелки I опытной группы превосходили животных других групп. Коровы-первотелки химерного происхождения (I и Ш групп) уступали по удою сверстницам П опытной и контрольной групп, а по содержанию компонентов (жир, белок, молочный сахар) в молоке животных всех подопытных групп была на одинаковом уровне.

3.8. Концентрация метаболитов в крови коров-первотелок в период лактации

Нами изучены биохимические показатели крови коров-первотелок подопытных групп на I и Ш месяцах лактации. целом существенных различий по изученным показателям азотистого, углеводного и липид-ного обмена меаду группами не обнаружено.

По содержанию общего белка и альбуминов в крови коровы-первотелки I опытной и контрольной груш превосходили коров П и Ш груш на недостоверную величину. ' По 'концентрации общего азота в крови первотелки П и Ш опытной груш имели преимущество над телками I опытной и контрольной груш. Концентрация других метаболитов азотистого обмена (небелкового и аминного азота, мочевины, мочевой кислоты, глобулиновых фракций белка) у всех подопытных коров-первотелок на I мебяц лактации находилась примерно на одинаковом уровне.

По активности ферментов переаминирования ACT и АЛТ в крови первотелок Ш опытной группы (химеры) на I месяце лактации превосходили животных других груш.

Нами отмечена межгрушовая стабильность концентрации метаболитов (глюкозы, пирувата) углеводного обмена у всех подопытных животных на I месяц лактации.

На первом месяце лактации по содержанию общих липидов, холестерина и бета-липопротеидов коровы-первотелки П опытной и контрольной групп превосходили животных других групп. Это превосходство может быть связано с уровнем молочной продуктивности, который был выше у первотелок П опытной и контрольной групп.

На 3 месяце лактации картина менялась. В промежутке от I до 3 месяца лактации концентрация общего азота в крови первотелок I группы и общего белка в крови первотелок Ш группы увеличилась. У них также не достоверные величины уменьшилась концентрация небелкового азота, аминного азота и мочевины.

У первотелок всех групп концентрация мочевой кислоты оставалаи на одном уровне. За исследуемый период снизилась активность ферментов переаминирования АЛТи ACT.

Процесс образования молока требует большого количества энергии. Поэтому снижение концентрации глюкозы в крови у коров-первотелок с I к 3 месяцу лактации вполне закономерно.

У первотелок на Ш месяце лактации отмечено снижение концентрации общих липидов и повышение концентрации холестерина и бета-липопротеидов в крови.

В целом можно отметить, что интенсивность биохимических процессов у всех коров-первотелок подопытных групп в ходе лактации менялась закономерно. Выявлены сходные изменения концентрации метаболитов в крови как у химерных, так и у нехимернчх первотелок.

ВЫВОДЫ.

I. Тетрапарентальньтй химерный бык устойчиво передавал потомству В,С и Е - аллели групп крови всех четырех родителей. Две химерные телки черно-пестроЧ масти в основном унаследовали аллели В, F, S и Zсистем групп крови от родителей голштинской и черно-пестрой пород аналогичной масти. У третьей химерной телки красно-черно-белой масп

по системам В , С и 5 имелись факторы всех родителей, участвовавших в эксперименте пород.

2. В кариотипе телок химерного происхождения отмечено наибольшее число анеупловдных (8,3+3,6) и полиплоидных клеток (2,33+0,87) по сравнению с телками других груш. Средняя частота спонтанных аберраций хромосом у телок подопытных групп находится в пределах 1-2,9$.

3. Химерные телки статистически достоверно (Р<0,001 - Р <0,01) превосходили своих сверстников - телок других групп по массе тела и среднесуточному привесу во все возрастные периоды. У дочерей химерного быка и помесного быка-аналога живря масса в 18 месячном возрасте была практически одинаковой.

4. У химерных телок в процессе роста отмечено повышение концентрации общего белка, глобулинов, небелкового и аминного азота, мочевины и высокая активность ферментов переаминирования АСТ, АП.Т, что свидетельствует об активном азотистом обмене у них.

Во все возрастные периоды (от 10 до 18 мес.) по концентрации метаболитов углеводного и липидного обмена достоверных различий между группами не выявлено.

5. Закономерность изменений гормонального профиля организма у телок в возрасте от 10 до 18 месяцев по половым гормонам одинакова как у гелок химерного, так у телок нехимерного происхождения. Повышенное содержание тироксина в крови у химерных телок в 12 месячном возрасте и у телок-дочерей химерного быка в 18 месячном возрасте совпадает с высокой интенсивностью роста.

6. В одинаковых условиях содержания и кормления по удою и концентрации основных компонентов в молоке за 90 дней лактации существенных различий между химерными и нехимерными первотелками не выявлено.

- 26 -

7. Динамика изменений биохимических процессов у коров-первотелок в ходе лактации была одинаковой во всех группах. Выявлено сходство в изменениях концентрации метаболитов в-крови у химерных и нехимерных первотелок.

ПРЕДЮЕЕНИй

1. Институтам и опытным станциям, занимающихся клеточной ин-женерйей и селекцией крупного рогатого скота молочного направления продуктивности, использовать физиолого-биохимические й иммуно- и цитогенетические показатели для характеристики телок химерного происхождения.

2. Продолжить исследования по генетической конструкции в 'целю получения химерных животных, передающих свой признаки по наследств]

По теме диссертации опубликованы работы.

1. Рост и развитие телок химерного происхождения. Тезисы докладов IX Всесоюзной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов. - г. Оренбург, 1990 г, о. 12.

2. Характер наследования признаков химерного быка. Материалы докладов I Всесоюзной конференции "Проблемы развития биотехнологии в животноводстве. - П.Дубровацы, 1990 г. с. 28.