Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Иммунологический статус крупного рогатого скота как фактор селекции

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

Автореферат диссертации по теме "Иммунологический статус крупного рогатого скота как фактор селекции"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРНОИ МЕДИЦИНЫ И БИОТЕХНОЛОГИИ имени К. И. СКРЯБИНА

На правах рукописи

КОСТОМАХИН

Николай Михайлович

ИММУНОЛОГИЧЕСКИЙ СТАТУС КРУПНОГО РОГАТОГО

СКОТА КАК ФАКТОР СЕЛЕКЦИИ

CG.02.01 — разведение, селекция и воспроизводство сельскохозяйственных животных

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Москва 1904

Работа выполнена в Московской государственной академии ветеринарной медицины и биотехнологии им. К, И. Скрябина и Омском государственном аграрном университете.

Научный консультант — член-корреспондент РАСХН, заслуженный деятель науки Российской Федерации, доктор

сельскохозяйственных наук, профессор Красота Б. Ф,

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Щеглов Е. В.; доктор биологических наук, профессор Сергеев Н. И.; доктор сельскохозяйственных наук, профессор Лисенков A.A.

Ведущая организация — Всероссийский научно-исследо-эательский институт племенного дела.

)9 ^ -Защита диссертации состоится « !к^г"ь / 199£г.

в . ,/сР часов на заседании специализированного совета Д 120.36.03 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук в Московской государственной академии ветеринарной медицины и биотехнологии им. К. И. Скрябина. 109472, Москва, ул. Академика Скрябина, 23. Тел. 377-93-83.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

^ '

Автореферат разослан « . /. . » X 1994 г,

Ученый секретарь специализированного совета У2.—> Курнлова Н. М.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Актуальность темы. Во время острого производ>ст»е>*-ного кризиса вопрос сохранности поголовья сельскохозяйственных животных приобретает первостепенную, государственную значимость. В стране распространены заболевания скота лейкозом, туберкулезом, бруцеллезом, а также многие неинфекдиониые болезни, которые часто возникают при неадекватном ответе организма животных на воздействие сре-довых факторов. Известно (G. Е. Shook, 1989), что повышение продуктивности влечет за собой нарушение обмена веществ при несбалансированном кормлении, увеличение количества заболеваний и удорожание селекционных программ. По этой причине изучение иммунного статуса у сельскохозяйственных животных выходит на одно из первых мест. В ряде стран (США, Япония, Канада и др.) данный вопрос включен в государственные научные программы, где проблема сохранения здоровья животных стоит значительно острее, чем их продуктивность.

Основными характеристиками иммунного статуса животных являются клеточные и гуморальные факторы, которые представлены прежде всего Т- и В-клетками, а также рядом ¡^специфических факторов, включающих активность лизоци-иа, пропердина, общую бактерицидную активность сыворотки крови и др. Все эти механизмы являются первичными барьерами на пути инфекции, без наличия которых невозможна нормальная жизнедеятельность организма.

В настоящее время в России идет широкое использование генофонда скота импортных пород для скрещивания с местными породами. Данные литературы и наших собственных исследований подтверждают, что помесные животные, при эчевидном увеличении продуктивных качеств, нуждаются в более оптимальных условиях кормления и содержания, что 'ребует ведения углубленного селекционного анализа по ада-[тации тех или иных генотипов к экстремальным условиям ксплуатации. Решить эти задачи с использованием только радиционных приемов селекции не удается, поэтому изуче-ие и практическое применение нетрадиционных методов се-екции представляется достаточно актуальным.

1.2. Цель и задачи исследований. Целью настоящей рабо-ы явилось — разработать систему по использованию комп-

лекса параметров, характеризующих специфические и неспецифические факторы иммунологической реактивности крупного рогатого скота, в селекционном процессе для повышения резистентности стад.

Для достижения поставленной цели предусматривалось решение следующих задач:

— дать фёнотипическую характеристику иммунологического статуса стад черно-пестрого скота;

— определить возрастные особенности факторов иммунного ответа и неспецифической резистентности у молодняка и взрослых коров, а также у быков-производителей;

— установить изменение факторов специфического и неспецифического иммунитета в период активной иммунизации и их взаимозависимость;

— выявить степень генетической детерминации факторов иммунитета у животных различного происхождения;

— определить влияние трансплантации эмбрионов на иммунологические и хозяйственно-полезные признаки животных. Выяснить влияние организма матери-донора и реципиента на состояние иммунитета потомства;

— провести группировку иммунологических параметров в модули и изучить возможность комплексного подхода при оценке иммунологического статуса крупного рогатого скота;

— изучить влияние зритроцитарных и лейкоцитарных антигенов на иммунологические и хозяйственно-полезные признаки животных. Составить оптимальные математические .модели при вовлечении антигенных факторов в селекционный процесс;

— изучить наследственную обусловленность устойчивости коров к маститу и предложить пути по ликвидации данного заболевания селекционными методами.

1.3. Научная новизна. Впервые в условиях промышленной технологии проведена комплексная оценка иммунологического состояния популяций четырех племенных заводов по разведению черно-пестрого скота с уровнем продуктивности более 6000 кг молока в Российской Федерации и стада голш-тинской породы с продуктивностью более 8000 кг молока в учебном центре Корнельского университета в США. Дана оценка иммунного статуса быков-производителей различного происхождения, а также состояния их воспроизводительной функции. Впервые выявлена связь факторов общего и специфического иммунного ответа в период активной иммунизации у животных разного генотипа. Установлено влияние трансПлантации эмбрионов на защитные и продуктивные качества получаемых животных. Дана характеристика связи антиге-2

нов Главного комплекса гистосовместимости с молочной продуктивностью и предрасположенностью к маститу у коров голштинской породы. Применен модульный подход для характеристики иммунологических параметров и принципы моделирования в селекции на резистентность. Предложена новая система при организации племенной работы, испытании и оценке быков-производителей.

1.4. Практическое значение. Рекомендована к широкому использованию комплексная оценка и отбор животных, сочетающих высокие продуктивные и воспроизводительные качества с хорошей адаптивной способностью.

1.5. На защиту выносится. Положение о наследственной обусловленности иммунологического статуса крупного рогатого скота и возможности его использования в селекции как одного из факторов, обусловливающих прогресс животноводства.

1.6. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены: на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Омского СХИ (1984—1994); V и VI Всесоюзных конференциях молодых ученых (Ленинград, 1986—1987); II конференции« Вклад молодых биологов в решение вопросов Продовольственной программы и охраны окружающей среды» (Улан-Удэ, 1987); научной конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов Украинской сельскохозяйственной академии (Киев, 1987); конференции молодых

•ученых, посвященной 100-летию со дня рождения Н. И. Вавилова (Омск, 1987); расширенных заседаниях Совета по селекции и гибридизации животных при Президиуме ВАСХНИЛ и Ученого совета ВНИИплем (Липецк, 1986; Кострома, 1988); конференции «Достижения сельскохозяйственной науки и ее роль в научном обеспечении АПК в северном регионе Казахстана» (Петропавловск, 1987); научно-технической конференции «Пути повышения эффективности сельскохозяйственного производства в системе АПК» (Пермь,

1988); семинаре по вопросам разведения сельскохозяйственных животных Корнельского университета (Итака, США,

1989); заседаниях совета по племенной работе с черно-пестрой породой крупного рогатого скота зоны Сибири и Дальнего Востока (Иркутск, 1984; Барнаул, 1990; Омск, 1991; Новосибирск, 1993); 4 Всемирном конгрессе по прикладной генетике в животноводстве (Эдинбург, 1990); 23 Международном молочном конгрессе (Монреаль, 1990); комиссии по селекции с.-х. животных на устойчивость к болезням (Алма-Ата, 1990); научно-практической конференции «Биотехноло-

гия воспроизводства в животнодстве» (Горки, 1991); 8 Международной конференции по болезням продуктивности домашних животных (Берн, 1992); совещании-семинаре «Селекция сельскохозяйственных животных на устойчивость к болезням, повышение резистентности н продуктивного долголетия» (Сумы, 1992), заседаниях Совета Московской ветеринарной академии им. К. И. Скрябина (Москва, 1990— 1992).

Материалы диссертации опубликованы в -54 печатных работах, по ним оформлено одно изобретение и пять рационализаторских предложений.

1.7. Объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследований, результатов исследований и их обсуждения, выводов, практических предложений, списка использованной литературы и приложе-' ний. Материал диссертации изложен на 310 страницах, включает 74 таблицы и 6 рисунков. Список использованной литературы содержит 462 наименования, в том числе 143 на иностранных языках.

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Опыт проведен в ведущих племенных хозяйствах Омской области по разведению скота черно-пестрой породы: ПЗ «Омский», «Нижне-Иртышский», ОПХ «Омское» СибНИИсхоза, ПЗ учхоза № 1 ОмСХИ, на головном племпредприятии ГСП «Омское» по племенной работе и учебном центре по животноводству Корнельского университета (США). Подопытное поголовье составило около 3800 животных: молодняка, коров и быков-производителей.

Исследования по теме проведены с 1982 по 1994 гг. Изучили ряд факторв, характеризующих специфическую и неспецифическую систему иммунитета у молодняка и взрослых животных, а также в зависимости от их происхождения, физиологического состояния и иммуногенетических, характеристик.

У животных определялись гематологические показатели: содержание гемоглобина, количество эритроцитов и лейкоцитов в 1 мкл крови; дифференциальный подсчет лейкоцитов проводили в окрашенных по Романовскому—Гимзе мазках при иммерсионном увеличении. Для характеристики обмена веществ осуществили биохимический анализ крови, определили наличие кальция и фосфора, щелочной резерв, содержание каротина и сахара, уровень общего белка и белковых 4

фракций (И. П. Кондрахин и др., 1985; П. Т. Лебедев, А. Т. Усович, 1976).

Характеризуя естественную резистентность животных, изучали клеточные и гуморальные факторы в цельной крови и в ее сыворотке. Для этого кровь брали из яремной вены рано утром перед кормлением животных. В США кровь у животных брали из хвостовой вены. Сыворотку получали по общепринятой методике и хранили ее в замороженном состоянии до исследования.

В качестве критерия клеточной неспецифической защиты определили ряд факторов фагоцитоза (Ш. А. Мкртчян, 1981; П. Н. Никоноров, 1979), которые оценивали по трем показателям: фагоцитарной активности (ФА), фагоцитарному индексу (ФИ), суммарному эффекту поглощения микробов (СЭП).

Кислотную резистентность эритроцитов (КРЭ) оценили по устойчивости к гемолитику (раствору соляной кислоты), за определенный промежуток времени (И. И. Гительзон и др., 1960) с автоматической записью зритрограммы. Среди специфических факторов клеточной защиты организма определили уровень иммунокомпетентных клеток, характеризующих состояние Т- и В-систем иммунитета. Иммунокомпетент-ные клетки определяли с помощью реакции розеткообразо-вания (М. А. Бажин и др., 1989). Определили четыре вида клеток: Ерок-клетки, характеризующие общее количество Т-лимфоцитов, ЕАСрок-В-лимфоциты, ЕАрок-Т-киллеры и ЕТрок-Т-антиген-связывающие лимфоциты.

Для определения гуморальной системы защиты организма животных изучили лизоцимную и бактерицидную активность сыворотки крови (ЛАСК и БАСК) по П. А. Емелья-ненко и др. (1980), общее содержание иммуноглобулинов определили по И. П. Кондрахину и др. (1985), общую гемолитическую активность сыворотки крови (ОГА) по П. Н. Ни-копорову (1979).

Дифференциальное определение иммуноглобулинов в сыворотке крови животных провели согласно инструкции компании иКМЭ (1989). Определяли классы иммуноглобулинов А, М, и методом радиальной иммунодиффузии ((3. МапсЫш е! а1., 1965). Специфический иммунный ответ определяли в период активной иммунизации животных по методу, предложенному нами (Н. М. Костомахин а. с. № 1752344 от 8 апреля 1992 г.), уровень специфических иммуноглобулинов оценивали с помощью иммуноферментного анализа (Т. Нго и Г. Ленхофф, 1988).

Для рассмотрения вопроса по устойчивости коров к маститу "изучили морфофункциональные свойства вымени коров (Ф. Л. Гарькавый и др., 1985), диагностику субклинического мастита проводили ежемесячно по методике В. И. Мутовйна (1974). Пробы молока для определения активности лизоцима брали выборочно у здоровых и заболевших маститом коров. По результатам обследования коров на мастит провели их оценку на устойчивость к этому заболеванию (К. В. Клее-берг и др., 1985).

Общую оценку спермы быков-производителей проводили согласно ГОСТ 26030—83. Семя оценивали после его размораживания, дополнительно выделяли спермии с поврежденной акросомой и без акросомы (И. И. Соколовская и др., 1985). По результатам соотношения полноценных и поврежденных спермиев определяли дальнейшее назначение быков-производителей.

Исследуемое поголовье аттестовали по группам крови с целью проверки достоверности происхождения и связи некоторых антигенных факторов с показателями резистентности организма. Для этого использовали монореагенты Куйбышевской иммуногенетической лаборатории и Армавирской биофабрики.

Поголовье коров учебного центра Корнельского университета оценили по антигенному составу лейкоцитарных антигенов. Антигенный состав лейкоцитов идентифицировали по международной классификации (R. W. Bull et al., 1989).

Все показатели учтены в разрезе хозяйств, селекционно-генетических групп, физиологического состояния животных, их возраста, периода лактации, с учетом типов подбора, а а также породы и породности по голштинской породе.

Для комплексной оценки линий и быков-производителей проверили их ранговую оценку по методу, предложенному Е. К. Меркурьевой с соавт. (1987).

Данные исследований обработаны методом вариационной статистики по Е. К- Меркурьевой (1970), 3. С. Никоро с соавт. (1968) и Г. Ф. Лакину (1990) на ЭВМ ЕС — 1035 по программе SAS, персональном компьютере IBM AT по программе MINITAB и на микрокалькуляторе STAT/MATH. В работе использованы принципы математического моделирования (Дж. Франс, Дж. X. М. Торнли, 1987).

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Фенотипическая характеристика иммунного статуса

животных

3.1.1. Уровень показателей иммунологической реактивно-

сти и естественной резнстенности у телят и коров в условиях разных хозяйств.

Анализ иопуляционных параметров, характеризующих физиологическое и иммунологическое состояние животных, показал, что биохимические и гематологические показатели у мот лодияка и взрослых животных во всех исследованных хозяйствах находятся в пределах физиологической нормы, а этр свидетельствует об отсутствии больных животцых в эксперименте.

Рассматривая иммунологические параметры у молодняку обнаружили высокие показатели ФА, ФИ и СЭП у телят в учхозе № 1 ОмСХИ, что было выше аналогичных показателей у телят из других хозяйств. Телята из ПЗ «Омский» имели выше эти показатели, чем телята ОЦХ «Омское» у ПЗ «Нижне-Иртышский».

Анализируя уровень иммунокомпетентных клеток, установили, что количество всех классов клеток было высоким > телят ОПХ «Омское», а низким — у телят ПЗ «Нижие-Йр-тышский».

Анализ гуморальных факторов естественной резистентности молодняка дает основание полагать, что хозяйственные факторы оказывают существенное влияние на их проявление. Так, уровень лизоцима был выше у телят ОПХ «Омское», а ниже — у телят учхоза № 1 ОмСХИ, разница составила 342,0 ед/мл (Р<0,001). Высокой БАСК отличались телята учхоза № 1 ОмСХИ, низкой—ПЗ «Нижне-Иртышский», разница составила 18,4% (Р<0,001). Подобная ситуация установлена по уровню ОГА и иммуноглобулинов.

Характеристика иммунологического статуса коров показала, что в основном обнаружена та же закономерность пр превосходству коров учхоза № 1 ОмСХИ по уровню ФА, ФЙ и СЭП, как и у молодняка. Более низкими реакциями фагоцитоза отличались коровы из ОПХ «Омское» и ПЗ «НижнеИртышский».

Изучая структуру и уровень иммунокомпетентных клетоэу у коров в разных хозяйствах, отметили, что их уровень в целом выше, чем у молодняка. Увеличение количества всех клеток независимо от их класса свидетельствует о возрастном иммунологическом созревании организма. Высоким уровнем иммунокомпетентных клеток характеризовались коровы ОП4 «Омское», а низким — ПЗ «Нижне-Иртышский».

Отмечен рост уровня ЛАСК у коров в целом по всем хозяйствам в сравнении с молодняком. Между коровами, принадлежащими к различным стадам, имели место существенные отличия. Аналогичная ситуация выявлена и пЬ уровню

?

БАСК. Наивысший уровень ОГА имел место у коров учхоза

I ОмСХИ и ОПХ «Омское», что было достоверно выше, чш у коров ПЗ «Омский». Уровень иммуноглобулинов был выше у коров ПЗ «Омский» по сравнению с животными уч-коза № 1 ОмСХИ на 13,7; ОПХ «Омское» — на 24,3 и ПЗ «Нижне-Иртышский» — на 38,4%.

Провели определение некоторых сезонных и селекционно-генетических параметров для сывороточных иммуноглобулинов у коров голштинской породы в стаде учебного центра Корнельского университета. Надо отметить, что сезон года шшяет на содержание конценртация которого возросла

¿осени по сравнению с весной на 12,2% (Р<0,001). По уровню ^02 данное увеличение было более значительным и составило от весеннего к летнему периоду 15,7 и осеннему — 62,3% при Р<0,001. Не обнаружено статистически значимых различий во влиянии сезона года на уровень ^А. Установлена значительная изменчивость уровня 1дМ в различные сезоны года. Так, уровень данного иммуноглобулина весной йыл ниже, чем летом, на 21,5% и выше, чем осенью, — на 47,0%. В осенний период концентрация ^М. значительно снизилась, что, очевидно, связано с компенсаторными явлениями поддержания иммунного гомеостаза.

Сезонная повторяемость уровня различных иммуноглобулинов свидетельствует, что наиболее устойчивыми были показатели у ^А — 0,77 (Р<0,01), — 0,30 (Р<0,05), — 0,37 (Р<0,05) и менее устойчивыми — у —

0.07.

3.1.2. Возрастные особенности иммунного статуса у молодняка и взрослых животных.

Анализ возрастных особенностей иммунологических параметров у растущего молодняка показал, что во всех исследованных хозяйствах происходило снижение показателей фагоцитоза, рост количества иммунокомпетентных клеток и увеличение уровня гуморальных факторов естественной резистентности.

. Провели возрастной мониторинг изученных показателей у взрослых животных. В целом у коров, так же как и молодняка, происходило снижение активности неспецифических клеточных факторов защиты и увеличение активности гуморальных факторов иммунологической защиты и количества иммунокомпетентных клеток. Это указывает как на возрастное иммунологическое созревание животных, так и на компенсаторные функции организма, когда при ослаблении одной из систем иммунитета увеличиваются функции другой. Также можно с уверенностью сказать, что уже после II отела орга-

низгл коров достигает полного иммунологического расцвета и даже устанавливается иммунологической баланс, который длится до IV—V лактации. Данное положение необходимо учитывать при селекции коров на продуктивное долголетие.

3.1.3. Иммунологический статус быков-произвоДителей.

Проанализировали иммунологический статус бкков-про-изводптеле."; Омского головного племпредприятня. Результаты показали, что по количеству гемоглобина, эритроцитов, уровню ЛАСК, общего белка, иммуноглобулинов в ОГА быки-производители превосходили коров. Также исследованные показатели имели ниже степень варьирования. По количеству иммунокомпетентных клеток и общему числу лейкоцитов быки-производители уступали маточному поголовью из подопытных стад.

Анализ биологической ценности спермнев по акрескопиче-скому тесту свидетельствует, что количество сперм «ев с ак-росомальными нарушениями имеет очень высокий ><,0:)ффицн-ент вариабильности, особенно это относится к числу спермнев с отсутствующей акросомой.

Обнаруженные корреляционные связи между иммунологическими показателями и биологической полноценностью спермы в основном носят слабый характер. Интересна связь между акросомальными нарушениями спермиев и КРЭ ■— отрицательная. Следовательно, при повышении резистентности эритроцитов крови одновременно снижается количество спермиев с неполноценной акросомой и повышается оплодо-творяемость животных.

3.1.4. Характеристика общего и специфического пммунш> го ответа, их взаимосвязь и изменение в период активной иммунизации.

Р1звестно, при введении того или иного антигена организм разных животных неадекватно реагирует на этот чужеродный фактор. При этом интересно отметить, как идут структурные перестройки в иммунной системе и как при этом изменяются специфические и неспецифические факторы заи#*-ты. Для решения этого вопроса провели два научно-хозяйственных опыта. Первый: в УЦ Корнельского университета (США) на телках голштинской породы и второй: в ведущей! стаде Западной Сибири по разведению черно-пестрого скота — в учхозе № 1 ОмСХИ, здесь подопытные телки были представлены различными генерациями по голштинской породе.

В течение первого опыта для исследования отобрали 46 телок-аналогов по происхождению, физиологическому сосго-2—391 в

янию и другим показателям. Изучали общий и специфический иммунный ответ в течение четырех иммунизации. В качестве методов по оценке общего и специфического иммунных ответов использовали реакцию иммунодиффузии (RID) и фермент-зависимый иммуносорбционный анализ (ELISA).

По нашим данным, иммунный ответ по суммарному количеству иммуноглобулинов достиг своего максимума только после 3-й иммунизации, находился на одном уровне в течение двух недель после 4-й иммунизации и через 50 суток после нее снизился на 70,5%.

Количество IgM после 1-й иммунизации достоверно повысилось на 70,6%. Это увеличение объясняется тем, что В-клетки, вступившие в реакцию иммунного ответа, на первой стадии начинают продуцировать IgM и только после того как процесс усугубляется, они начинают производить IgG. Поэтому после 2, 3, 4-й иммуннзаций уровень IgM сохранился на одном уровне, а к концу эксперимента практически пришел в норму. Содержание IgA изменялось незначительно.

Уровень IgGl существенно (в 10 раз) возрос после 1-й иммунизации, после 2-й — в 1,3 раза по сравнению с 1-й. В дальнейшем изменение количества IG1 было незначительно, и к концу опыта его концентрация снизилась по сравнению с пиковым состоянием на 35,6% (Р<0,001).

Уровень IgG2 достиг своего пикового состояния только после 3-й иммунизации и практически не изменялся после 4-й. По нашим данным, изменение содержания IgG2 можно сравнить с состоянием суммарного иммунного ответа. К концу эксперимента уровень IgG2 снизился по сравнению с пиковым состоянием на 40,2% (Р<0,001).

Важным в исследованиях явилось установление зависимости между специфическим и общим иммунным ответом, то есть общими и специфическими иммуноглобулинами. Установлено, что общее содержание иммуноглобулинов различных классов изменялось незначительно в процессе иммунизации. Уровень IgGl возрос с начала эксперимента до последней иммунизации на 1,02; IgG2 — на 0,60; IgA — на 0,05; IgM — на 0,12 мг/мл. Во всех случаях увеличение было статистически недостоверным, то есть во время значительных структурных перестроек специфических иммуноглобулинов в уровне общих иммуноглобулинов подобной тенденции не отмечено.

Второй подобный научно-хозяйственный опыт проведен в учхозе № 1 ОмСХИ. В течение этого опыта было изучено значительное количество гематологических и иммунологических показателей и определены их связи с уровнем иммуноглобулинов в период активной иммунизации животных. Груп-ю

а подопытных телок была разделена на две — одна из ко-орых была иммунизирована по нашей схеме (n=27), а дру-ая служила контролем (п=17). Отмечено, что все подопытные телки не имели отклонений уровне гематологических показателей. Процесс иммуниза-ии также не оказал влияния на их изменение. Таким обра-ом, гематологические показатели не могут служить крите-ием оценки иммунной компетентности животного и служат элько отправной точкой суждения о его физиологическом эстоянии.

Анализ некоторых факторов естественной резистентности зидетельствует, что из четырех изученных показателей ЛАСК, БАСК, ОГА и иммуноглобулины) только содержа-ие иммуноглобулинов изменялось под воздействием чуже-эдного антигена.

Следующим этапом эксперимента явилось изучение дина-ики иммунокомпетентных клеток в процессе иммунизации, о начала эксперимента у телок опытной и контрольной >уппы не обнаружено статистически значимых различий ни > одному классу розеткообразующих клеток, что свидетель-вует об их однотипном иммунологическом состоянии. Ilote первой иммунизации у телок опытной группы имело ме-о повышение всех классов клеток, причем во всех случаях ю было достоверным. Так, уровень клеток класса Ерок 1еличился на 31,5%, ЕАСрок — на 49,1%, ЕАрок — на 1,1% и ЕТрок — на 59,4% (Р<0,001). После второй имму-1зации наблюдалось некоторое снижение уровня клеток )ок и ЕАСрок и незначительное увеличение ЕАрок и ЕТрок. эсле третьей иммунизации вновь произошло увеличение ех классов клеток. Особенно значительным было увеличе-е клеток класса ЕТрок, которое составило 42,0% (Р< 0,001). Через 50 дней после последней иммунизации уро-нь всех иммунокомпетентных клеток достоверно снизился пришел в норму, о чем говорят показатели в группе конт-льных животных.

Таким образом, количество иммунокомпетентных клеток жет быть использовано для характеристики иммунологи-:кой реактивности животных, так как динамика их изменил сходна с динамикой показателей специфического им-нного ответа. В целом тенденция в изменении количества щифических для введенного антигена иммуноглобулинов ла сходна с таковой в стаде учебного центра Корнельского иверситета. Кроме того, у контрольных животных в тече-г всего цикла исследований не обнаружено изменений в чичестве исследованных иммуноглобулинов. Направление

силы иммунного ответа было одинаковым в обоих стадах Аналогичные данные получены и по показателям общих им муноглобулинов.

Следовательно, телята отличаются хорошей способностьк к производству иммуноглобулинов различных классов и мо гут быть использованы как модель для иммунологически: экспериментов.

Установлено, что основные классы иммуноглобулинов определенные методом ELISA, имели положительную и bi многих случаях достоверную связь с количеством иммуноком петентных клеток после процесса проведенной иммунпзацш: Такое же положение характерно и для суммарного количе ства иммуноглобулинов. Факторы естественной резистентнс сти, как правило, коррелировали разнонаправленно и поэте му не представляется возможности выявить какую-либо зг кономерность. Среди уровня общих иммуноглобулинов тольк G2 характеризовался устойчивыми и достоверными связям с уровнем специфических иммуноглобулинов.

Из данных эксперимента можно сделать вывод, что мете Ды, используемые для оценки естественной резистентност организма, недостаточно информативны и, очевидно, малс пригодны для использования в селекции в качестве тесто] характеризующих способность животных противостоять ра: личным заболеваниям. Поэтому более применимыми и ш формативными являются методы иммуноферментного анал] за и определение уровня иммунокомпетентных клеток.

3.2. Селекционно-генетические аспекты направленного формирования стад животных с высоким иммунным статусо

3.2.1. Уровень показателей естественной резистентности иммунологической реактивности у животных различного пр исхождения.

Анализ провели на коровах первотелках черно-пестрс породы сибирской селекции, а также голштинизированнь животных, импортированных из ФРГ и Дании. Данные эк перимента свидетельствуют о породных различиях исслед ванных факторов у коров местной селекции и у завезенш из-за рубежа в условиях Омской области. Установлено, ч чистопородные по черно-пестрой породе коровы имели ню уровень клеточных факторов естественной резистентности сравнению с импортированными сверстницами. Так, у н были ниже уровни ФА, ФИ и СЭП, чем у коров из ФРГ Дании.

Уровень иммунокомпетентных клеток всех классов 6i выше у импортированных животных. В то же время гуь: 12

эальиые факторы естественной резистентности были более зыражены у черно-пестрых коров. Они имели достоверно шше БАСК и уровень иммуноглобулинов. Также у них бы-14 выше показатели уровня ЛАСК и ОГА. Таким образо^, ямпортированные животные не уступали по характеристикам шмунологических параметров чистопородным черно-пестры^ :верстнкцам. Поэтому импортные животные, имеющие высокий генетический потенциал молочной продуктивности, рбла-аающие великолепными молочными формами и характеризующиеся хорошими иммунологическими показателями, могут успешно разводиться в условиях Западной Сибири,"но при наличии создания оптимальных условий кормления и содержания. Не установлено каких-либо заметных различий между поголовьем, завезенным из разных стран.

Помимо животных черно-пестрой породы и импортного поголовья, завезенного из стран с развитым молочным скотоводством, в области накоплен большой массив скота с разной долей крови по голштинской породе. В связи с этим встал вопрос: какая генерация является наиболее приспособленной к местным условиям? Для этого изучили иммунологический статус коров различной кровности по голштинской породе. Установлено, что с возрастанием кровности по голштинской породе до 3/4 повышается уровень защитных функций организма, 7/8 — кровные животные также характеризовались высокими защитными показателями. Со снижением кровности по голштинам отмечено некоторое снижение и показателей, характеризующих иммунологическую компетентность животных. Однако, это нельзя связывать со снижением устойчивости низкокровных помесей к заболеваниям и неблагоприятным условиям внешней среды. Наоборот, чем выше доля генов голштинов, тем более требовательнее становятся животные, и повышение защитных реакций организма способствует их возможности адаптироваться в новых суровых климатических условиях.

Одновременно с анализом иммунного статуса коров равного происхождения, провели подобные исследования на бц-ках-производителях. Обнаружено, что более высокие показатели иммунокомпетентных клеток имели быки разной кровности по голштинской породе. Они превосходили чистопородных как черно-пестрых, так и голштинских производителей по количеству лейкоцитов, лимфоцитов, Ерок н ЕАСрок. Голштинские производители и быки с разной долей крови по голштинской породе не уступали по иммунологическим характеристикам чистопородным черно-пестрым, а во многих случаях превосходили их. Следовательно, использование дан-

ных производителей в стадах, адацуированных к местный условиям, не ухудшит иммунологических параметров потомства -и положительно повлияет на приспособительные качества голштинизированного скота.

Проводя последовательный анализ разных селекционных групп, рассмотрели влияние линейного разведения на изученные параметры у животных. Анализ полученных данных дает основание сделать заключение, что между культивируемыми в области линиями отсутствуют статистически значимые различия по изученным иммунологическим показателям. Малая межлинейная дифференциация объясняется значительной внутрилинейной гетерогенностью. Это явление свидетельствует о неэффективности линейного разведения на получение резистентных популяций животных. Данное положение находит подтверждение в изменчивости рангов той или иной линии в разных стадах. Проведя ранжирование коров разной линейной принадлежности в племенных хозяйствах, обнаружили, что ранги линий неустойчивы и меняются в разных хозяйствах. Результаты анализа свидетельствуют о невозможности выделения среди современных линий голштинского скота, разводимых в нашей стране, той, которая отличалась бы высокой стабильностью в уровне иммунологических показателей в условиях разных стад.

Следующим моментом исследований явилось изучение влияния внутрилинейного подбора и кросса линий на уровень изученных показателей. Полученные данные свидетельствуют, что не имеется существенных различий между животными, полученными при различных вариантах подбора. Аналогичные результаты выявлены и при разных вариантах кроссов линий, то есть ни прямые, ни обратные кроссы не дали сколько-нибудь ощутимых результатов.

Анализ типов подбора по уровню родства, проведенный на подопытном поголовье, показал на некоторые существующие различия. Особенно контрастно выглядят показатели аутбредных коров и полученных в результате тесного инбридинга. Так, например, инбредные коровы, имеющие 25% коэффициент инбридинга, достоверно уступали аутбредным животным по уровню ФА, количеству ЕАрок и ЕТрок, уровню БАСК и иммуноглобулинов. Коровы, полученные при умеренных степенях инбридинга, не только не уступали аутбредным животным, но и даже превосходили их по уровню многих показателей. Ослабление иммунологических показателей и естественных защитных сил у высокоинбредных коров можно связать с явлением инбредной дипрессии, которая, очевидно, имела место у подопытных животных. Таким об-

разом, применение умеренного родства не оказывает отрицательного влияния на защитные механизмы у молочных 'коров. В то же время применение тесного родственного спаривания оказывает негативное влияние на иммунологические факторы животных, поэтому применение тесного инбридинга должно быть очень ограниченным и использоваться только на проверенных по иммунному статусу животных.

Для определения влияния быка-отца на иммунологические параметры потомства провели научно-хозяйственный опыт в стадах трех хозяйств: учхозе № 1 ОмСХИ, ПЗ «Омский» и «Нижне-Иртышский». Под наблюдением находились дочери быков Галла 8125 и Едлера 8131. Полученные данные свидетельствуют о достаточно сильном и во многих-случаях достоверном влиянии быка-отца на иммунологические параметры потомства. Так, влияние отца было существенным и достоверным на уровень Еррк и ЕАрок, а также на ЛАСК и БАСК. Как правило, сильное влияние производителя влекло за собой меньшее влияние паратипических факто- , ров и наоборот. Обнадеживающим является то, что во всех хозяйствах производители сохраняли свои ранги, то есть даже разнообразные хозяйственные условия не изменяли наследственного влияния производителя.

Анализ роста и развития дочерей оцениваемых быков показал, что дочери Едлера, имеющие более высокие показатели иммунологических параметров, превосходили во все периоды роста потомков Галла. После отела они имели более высокую молочную продуктивность.

Влияние быков-производителей на уровень различных классов иммуноглобулинов изучили в УЦ Корнельского университета. Наиболее обильномолочными были дочери Уолеса 1746275, которые имели высокие показатели уровня иммуноглобулинов. Это же относится к дочерям Уорсава 1762363, однако дочери Форкастера 1739498 высокий удой сочетали с низким уровнем иммуноглобулинов в сыворотке крови. Ранговый коэффициент корреляции по Спирмену показывает, что связи между уровнем и удоем за лактацию, количест-

вом молочного жира и белка были очень слабые и недостоверные от — 0,03 до — 0,09. наоборот коррелировал с этими показателями достоверно и положительно г5 от +0,20 до -4-0,31. ^А и ^М во всех случаях коррелировали отрицательно от —0,09 до —0,39.

Метод комплексной ранговой оценки производителей показал, что наиболее высокий иммунный статус имели дочери быка Уолеса 1746275 и низкий — Троя 1721333, коэффици- , енты их относительной резистентности были соответственно 0,77 и 0,18.

Однрщеменно с оценкой влияния отцовской наследственности на' иммунологические показатели потомства провели оценку влияния материнского генотипа на изученные параметры. Для ^хрго изучили фенотипические корреляции между иммунологическими показателями у дочерей и матерей, а."также определили коэффициенты наследуемости по методу удвоенного коэффициента корреляции в парах мать-дочь.

Анализ полученных данных свидетельствует, что у дочерей более выражены клеточные факторы иммунной защиты,

матерей — гуморальные. Д1ежду отдельными изученными рараметр)5:ля у матерей и дочерей имеет место достаточно тесная япть. Зто, прежде всего, относится к количеству гемоглобина :-«: О ГА. Высокие коэффициенты наследуемости ¿имели место для показателей гемоглобина, количества лимфоцитов, ЕАрок, ЕТрок, ЛАСК, ОГА и уровня иммуноглобулинов. Следовательно, имеется реальная возможность повышения уровне иммунологических показателей через отбор матерей и их дальнейшего спаривания с производителями, «овышгюгд".ми защитные реакции организма потомства.

3.2.2. Наследственная основа иммунитета у животных, полученных методом трансплантации.

По современным представлениям процесс селекции базируется на трех основных направлениях, а именно: искусственное осеменение, трансплантация эмбрионов и клонирование животных. Так как метод трансплантации эмбрионов рредстаг^ягтся перспективным для распространения материнских генотипов изучили основные иммунологические пара-¡метры у телок, полученных методом трансплантации, в сравнении с контрольной группой, полученных обычным методом .искусственного осеменения. Проанализировали влияние генотипа донора-матери и реципиента на проявление иммунологических параметров организма дочери. Влияние генотипа ■отца нами было устранено, так как все трансплантанты и контрольные телки явились дочерьми одного быка-производителя Бисера 15. Опыт проведен в ПЗ «Омский».

Оаытная и контрольная группы животных насчитывали ро 12 голов, чцененных по происхождению, столько же было «сследсо;ш.\- реципиентов и б коров-доноров. Кровь у подопытных телок брали в возрасте 3 и 18 мес. У коров-реципиентов -герел месяц после отела и у коров-доноров после выбывания 'пионов. В процессе эксперимента изучили гема-тологиж'скит? и биохимические показатели крови животных, ууморальдь!^ факторы естественной резистентности и состояние Т- и В-^ммунитета. 18

Результаты эксперимента свидетельствуют, что по данным гематологического и биохимического анализов крови все подопытные животные были здоровы, что позволило достоверно судить о состоянии их иммунологического статуса. Кроме того, нами не установлено заметных различий между подопытными телками, а также между матерями-донорами и реципиентами, что свидетельствует о правильном подборе опытных групп животных.

В результате проведенного наблюдения отмечено, что между телками различных групп не имеется статистически значимых различий. Данное обстоятельство свидетельствует о том, что иммунологический статус телок, полученных методом трансплантации, характеризуется достаточно высоким уровнем, соответственным для их сверстниц.

В проведенном корреляционно-регрессионном анализе выявлено, что доноры-матери имеют гораздо большее генетическое влияние на фенотипическое проявление признака у потомства по сравнению с реципиентами. Так, все фенотипиче-ские корреляции между донорами н трансплантантами были положительными, а для количества лимфоцитов, процентного содержания В-лимфоцитов и абсолютного количества анти-ген-связывагощих лимфоцитов — достоверными (Р<0,05). Коэффициенты детерминации признака колебались от 0,6% для Т-киллеров до 38,3% — для В-лимфоцитов. Достаточно существенными оказались коэффициенты линейной регрессии. Для коров-реципиентов коэффициенты корреляции были в основном низкими и разнонаправленными, низкими были коэффициенты детерминации и регрессии. Отсюда следует, что организм реципиента играет только роль инкубатора для развития организма трансплантанта, но без какой-либо детерминации признака, на что указывает практически отсутствующая связь между признаками.

Прослежена динамика изменения живой массы подопытных телок. Установлено, что от рождения до возраста 18 мес. телки-трансплантанты не уступали своим сверстницам. При осеменении живая масса телок из обеих групп была практически одинакова. Возраст первого плодотворного осеменения был несколько ниже, у контрольных телок, но разница недостоверна.

Следующим этапом эксперимента явилось изучение иммунологического статуса подопытных животных через 2—3 месяца после отела. Установлено, что коровы-трансплантанты имели выше количество иммунокомпетентных клеток всех классов как в относительном, так и в абсолютном выражении. Так, например, относительное количество Ерок и ЕТрок

у них достоверно превышало аналогичные показатели у коров из контрольной группы. Кроме того, коровы-трансплантанты характеризовались достоверно более высокими показателями БАСК на 34,4% и иммуноглобулинов — на 12,8%. Вследствие этого есть основания полагать, что защитные функции организма у коров-трансплантантов достаточно высоки.

Из контрольной группы животных одна первотелка выбыла по причине трудного отела и последующего гинекологического заболевания, в опытной группе все животные растелились без особых осложнений. В течение отела животным из контрольной группы было оказано, четыре родовспоможения, из опытной — два. По уровню молочной продуктивности коровы-трансплантанты уступали сверстницам из контрольной группы на 108 кг молока, но превосходили их по уровню жирномолочности на 0,16% и 3,9 кг молочного жира. Коровы-трансплантанты характеризовались желательной формой вымени, где число животных с чашеобразной формой вымени составило 69,2%, что на 2,5% больше, чем среди коров контрольной группы.

3.2.3. Модульная оценка иммунного статуса и естественной резистентности животных, возможность прогнозирования иммунологического состояния популяции.

Отдельные показатели естественной резистентности и иммунного ответа животных имеют различные типы связей. Так, например, гематологические факторы тесно и положительно связаны между собой, но разнонаправленно коррелируют с другими группами иммунологических показателей. Такая же закономерность отмечена между показателями фагоцитоза, иммунокомпетентными клетками, гуморальными и биохимическими показателями.

Для уменьшения количества факторов, вовлекаемых в селекционный процесс, решили объединить все изученные показатели в модули (группы) по их месту в системе иммунитета и с учетом степени взаимообусловленности. В результате были сформированы следующие модули: гематологический — куда вошли показатели количества гемоглобина, эритроцитов и лейкоцитов; фагоцитарный — ФА, ФИ и СЭП; гуморальный — БАСК, ЛАСК, ОГА и уровень иммуноглобулинов; биохимический — общий белок сыворотки крови, белковые фракции, уровень кальция и фосфора, щелочной резерв, содержание сахара и каротина; клеточный — различные классы иммунокомпетентных клеток.

Для модульной оценки иммунитета животных использовали принципы ранжирования. При ранжировании первый

ранг получали животные с наивысшими показателями, с понижением уровня показателей снижался и ранг животного. На основе ранговой оценки вычислили коэффициент относительной резистентности животного (Ш) и провели анализ его наследуемости со стороны отца методом дисперсионного анализа. Проведение подобного эксперимента было вызвано необходимостью выявления возможности его использования в селекции как параметра, позволяющего обобщить и систематизировать сходные по значению показатели.

Наши исследования позволяют утверждать, что предлагаемые модули имеют достаточно высокий уровень наследуемости (табл.). Это делает их более удобными для применения в селекционном процессе по сравнению с отдельно взятыми показателями.

Наследуемость коэффициента относительной резистентности у черно-пестрого скота (Ь2)

Модуль Учхоз № 1 ОмСХИ ПЗ «Омский» ОПХ «Омское» 1 | ПЗ «Ниж-, не-Иртыш-скнй»

Число голов 117 3|66 148 200

Гематологический 0,23** 0,18** 0,24** , 0,17*

Фагоццтарпый 0,14* 0,15** ! 0,17* 1 0,15*

Гуморальный 0,17* 0,17** 0,21* 1 0,14*

Биохимический 0,33*** 0,13* ! 0,22* , 0,12

Клеточный 0,36*** 0,24*** | 0,28** | 0,27** (

*Р<0,05; **Р<0,01; ***Р <0,001.

Выявлено, что по различным модулям во всех хозяйствах влияние генотипа быков имело однородный характер. Однако, в учхозе № 1 ОмСХИ и ОПХ «Омское» это влияние было большим, что, по нашему мнению, обусловлено меньшим количеством быков, используемых в этих стадах. Так, например, в племзаводах «Омский» и «Нижне-Иртышский» за годы эксперимента использовалось от 8 до 22 быков в год, тогда как в учхозе № 1 ОмСХИ и ОПХ «Омское» от 3 до 7. Следовательно, меньшее количество быков, но с четкой наследственной дифференциацией, несет большее влияние генотипа отцов на результативные признаки у потомства.

Отмечено, что самое высокое влияние быки-производители оказали на клеточный модуль, что позволяет считать его наиболее генетически детерминированным, а следовательно, использовать в селекционном процессе как основной иммунологический фактор.

Кроме того, определили эффект селекции для всех вышеуказанных модулей, что позволяет прогнозировать состояние той или иной популяции на заданное время. В результате получены данные, дающие возможность прогнозировать увеличение показателей каждого модуля при условии целенаправленной селекции на поколение вперед. Эффект селекции на поколение составил в учхозе № 1 ОмСХИ от 0,03 до 0,10 в зависимости от модуля. Наивысший эффект имел место для клеточного модуля. Подобная ситуация отмечена во всех стадах.

Для окончательной оценки модульного подхода при селекции на иммунитет использовали коэффициент конкордантно-сти или критерии согласия, который применяется для установления степени общности между ранговыми рядами. Исследования позволили установить, что в группе быков-производителей учхоза № 1 ОмСХИ данный коэффициент составил 0,698 (Р<0,01); в ПЗ «Омский» — 0,315; в ОПХ «Омское» — 0,596 (Р<0,05) и ПЗ «Нижне-Иртышский» — 0,397.

Следовательно, использование большого количества производителей в одном стаде ведет к уменьшению фенотипиче-ских различий между их потомством, что затрудняет выделение лучших генотипов.

3.2.4. Иммуногенетические маркеры, их связь с факторами иммунной системы организма и хозяйственно-полезными признаками животных.

Для выяснения вопроса о маркирующей роли эритроци-тарных антигенов провели длительный научно-хозяйственный опыт на коровах ПЗ «Омский» и быках-производителях Омского головного племпредприятия. Прежде всего выяснили частоту встречаемости отдельных антигенов как в группе быков-производителей, так и коров. Установлено, что у быков и коров наблюдается идентичная закономерность по частоте встречаемости тех или иных антигенов.

Проследили, как влияют определенные антигенные факторы на уровень иммунологических параметров животных. Проанализировали влияние полисистем групп крови на изученные иммунологические показатели у быков-производителей. Для этого составили математические модели с использованием множественного регрессионного анализа и пошаговой регрессии, что позволило определить как влияние комплекса факторов, так и каждого фактора в отдельности на результативный признак у животных.

Установлено, что антигены системы А в своем комплексе незначительно обусловили проявление изученных показателей иммунитета, где коэффициенты детерминации были низ-

кие и недостоверные. Антигены системы В оказали существенное влияние на параметры иммунитета, так как коэффициенты детерминации были высокие и во многих случаях достоверные. Достаточно сильное влияние оказали и антигены системы С. А вст влияние системы Б было значительно ниже. Из параметров иммунитета более детерминированными сказались иммунокомпетентные клетки, уровень БАСК, ОГА, и КРЭ.

Для детального изучения влияния тех или иных антигенов па иммунологические показатели использовали пошаговый множественный регрессионный анализ. Согласно примененной программе ЭДБ, учитывались только те антигены, достоверность влияния которых была не ниже 85%, что позволило исключить факторы, которые не имели значения в детерминации признака. Кроме того, ЭВМ использовала лучшую последовательность влияния антигенов, что очень важно знать любому селекционеру, особенно при ведении тан-демной селекции. Данные говорят, что среди антигенов системы А только антиген А2 оказывал достоверное влияние на Ерок и Среди антигенов, наиболее часто встречающихся при детерминации иммунологических параметров, можно выделить в системе В—С, Б', 01, 03, К в порядке их значимости. Для системы С этот порядок выгляди г следующим образом — Ш, С1 и И2. Среди антигенов системы Б большее влияние на иммунологические показатели оказал антиген и'. Видно, что вовлечение в селекционный процесс антигенов в определенной лучшей последовательности позволяет получить значительную детерминацию признака, а следовательно, контролировать его проявление путем подбора особей, носителей желательных антигенов. Кроме того, уже первые шаги анализа дают возможность выявить наиболее желательные антигены, которые являются базой для наложения других и, следовательно, могут быть ключевыми при ведении селекционного процесса.

Определение влияния антигенных факторов различных систем на уровень иммунологических показателей у коров показало, что наименьшей силой влияния отличались антигены системы А. Большее и во многих случаях достоверное влияние оказывали антигены системы В. Особенно сильное влияние они имели на количество лейкоцитов, ФА, ФИ и уровень общего белка. Существенным и достоверным оказалось влияние этих антигенов на комплексные показатели резистентности — фагоцитарный и гуморальный модули, здесь коэффициенты детерминации составили 0,217 и 0,294. Связь этих антигенов с модульной оценкой, выраженная суммар-

ными коэффициентами корреляции, равна 0,466 и 0,542 соответственно. Влияние антигенов системы С в целом было менее заметно, однако детерминация модулей фагоцитарного и гуморального составила 10,4 и 20,1%, суммарные коэффициенты корреляции — 0,322 и 0,448 соответственно. Антигены системы Б наибольшее влияние оказывали на ФА и общий белок сыворотки крови. На остальные показатели иммунитета коров влияние данных антигенов было несущественно.

Пошаговый анализ влияния эритроцитарных антигенов системы В на иммунологические показатели у коров позволил получить несколько моделей, достаточно сильно детерминирующих тот или иной признак. Следует выделить антигены, более часто встречающиеся в исследованных моделях — Ох, 12', Ш, (л", 12 в порядке их значимости. В системе С влияние имели антигены С' и I/. В системе Б большой удельный вес на долю влияния имел антиген Н". Так, в детерминации уровня общего белка он составлял 90% от других антигенов, в детерминации ФА — 36,7% и ^ — 30,2%.

Таким образом, при учете эритроцитарных антигенов очень сложно выявить какой-либо один из них в качестве маркирующего для интересующего результативного признака. Системный подход, то есть использование полигенных систем эритроцитарных антигенов, позволяет добиться получения лучшего сочетания различных из них для большей детерминации признака. Это допустимо получать методом отбора и подбора животных, несущих эти антигены, так как принцип кодоминирования позволяет достигать желаемого эффекта в потомстве.

Последующим этапом исследования явилось определение антигенной структуры у крупного рогатого скота голштин-ской породы по антигенам Главного комплекса гистосовме-стимости (МНС). Анализ антигенов МНС был проведен в лаборатории иммуногенетики Корнельского университета (США). У 70 чистопородных голштинских коров было исследовано 22 антигенных фактора I класса МНС. В результате у животных выявлено только 11 антигенов, частота встречаемости которых имела значительную разницу. Так, наибольшей частотой встречаемости отличался антиген \¥14 (22,9%), затем — антиген '№10 (21,4%). Меньшей частотой встречаемости отмечены антигены ^^8.2 и \У16.

Выясняя влияние лейкоцитарных антигенов на уровень иммуноглобулинов в сыворотке крови коров, установили, что оно было очень существенно и достоверно. Особенно это относится к 1^1 и С2, где коэффициенты детерминации составили 0,782 и 0,799 соответственно при Р <0,001. Суммарные

коэффициенты корреляции для этих иммуноглобулинов были близки к единице. Значительна обусловленность уровня ^А и М от лейкоцитарных антигенов.

Анализ регрессионных моделей свидетельствует, что наибольший удельный вес в детерминацию уровня 1§С1 и й2 внесли антигены и \V20A, ^А — \V6.1, \V6.2 и "№16,

1дМ — \V6.1, \У10, \У11 и W20A. Для определения направленности и силы связей между исследованными классами иммуноглобулинов и лейкоцитарными антигенами вычислили коэффициенты корреляции. Установлено, что антиген \У6.1 существенно и положительно связан с уровнями <31 : в2 и 1М (Р<0,05), но отрицательно — с ^А. Антиген \¥8,1 положительно коррелировал с ^й! и но отрицательно — с 1дА и М.

Выявлены значительные и отрицательные связи антигена \V20A со всеми иммуноглобулинами. Обнаружены отдельные сильные и достоверные связи антигена \У16 с антигена \¥10 — с ^М.

Провели оценку влияния эритроцитарных и лейкоцитарных антигенов у быков-производителей и коров на их хозяйственно-полезные признаки. Для этого определили степень детерминации признаков, характеризующих спермопродук-цию у быков-производителей, определенными антигенными факторами эритроцитарного происхождения. Установлено, что при включении в регрессионную модель всех антигенов их влияние было значительным, а на такие параметры, как поврежденная акросома, механические повреждения спермиев и получено всего спермы — достоверным (Р <0,001—0,05). При анализе влияния антигенов систем А, В, С и Б установили, что антигены системы А слабо влияли на показатели спермопродукции и качество семени быков-производителей. Антигены системы В оказывали существенное влияние на все учтенные хозяйственно-полезные признаки у быков. Антигены системы С также несли существенное влияние на ряд показателей спермопродукции и оплодотворяющую способность спермиев. В частности это относится к повреждениям спер-миев, их активности и относительной оплодотворяющей способности. Система Э хотя и представлена меньшим количеством антигенов по сравнению с системами В и С, однако ее антигены внесли значительный вклад в детерминацию количества полученной спермы (16,3%) и оплодотворяющую способность спермы быков-производителей (20,4 и 22,1%).

Метод пошаговой регрессии позволил выделить из системы А только антиген А1, который оказывал влияние на общее количество спермы и активность спермиев.

В системе В определили, что более значительное влияние оказывали антигены Ох; Bl; G". Важным является то, что антиген G" играет большую роль в детерминации как иммунологических показателей, так и хозяйственно-полезных признаков. Как известно, у черно-пестрого и голштинского скота существует аллель G" и поэтому необходимо выявление животных, носителей данного аллеля, для сочетания в потомстве высокой иммунологической реактивности и спермо-продукцки. Также отметили, что антиген В1, значительно влияющий на уровень КРЭ, оказывает большое влияние на количество полученной спермы, количество и объем эяку-лятов, активность спгрмиез в ьякуляте. Так, например, основными носителями антигена В1 явились черно-пестрые быки, где его концентрация составила 27,6%, тогда как у голш-тинских быков — только 3,5%. В то же время у черно-пестрых производителей была выше КРЭ на 49,6% (Р<0,05), они отличались большим числом эякулятов, полученных в течение года, на 13,2%. У черно-пестрых быков было в два раза меньше спермиев с акросомальными нарушениями, чем у голштинских производителей (Р <0,001). Основным антигеном, обусловливающим акросомальные нарушения спермиев, явился антиген Ох. Его носителями были голштинские быки, где его частота составила 20,7%. В других группах быков этого антигена не обнаружено.

Среди антигенов системы С можно выделить влияние антигенов С2, Е и W. Антигены С2 и Е чаще встречались у черно-пестрых и полукровных производителей, которые имели ниже показатели акросомальных нарушений. Антигены W и Е положительно связаны с количеством эякулятов, полученных в течение года. Антиген W отрицательно влиял на живую массу быков в возрасте 2 лет.

Регрессионный анализ влияния изученных антигенных факторов на хозяйственно-полезные признаки у коров свидетельствует, что влияние всех учтенных эритроцитарных антигенов было менее значительно, чем у быков-производителей. Так, например, достоверным это влияние было только на живую массу животных при первом плодотворном осеменении, процент жира в молоке за II и III лактации. В разрезе отдельных систем эритроцитарных антигенов влияние на хозяйственно-полезные признаки коров было еще менее значительным. Однако, антигены системы В имели существенную детерминацию процента жира в молоке за I лактацию, достоверно влияли на молочную продуктивность за II и III лактации и, что особенно важно, на время пребывания коров в стаде. Наибольшее влияние на эти признаки оказали

антигены 12, 02, Р2', (2, 12', Ш, У1, Т1, Е1'. Коровы, несущие антигены 02, ЕГ, У1 и Р2', отличались большей продолжительностью нахождения в стаде. Это важно потому, что коров, носителей антигенов Е1', У1 и Р2', выявлено крайне мало — 0,95; 18,48 и 6,64% соответственно, носителей антигена 02 было 28,44%. Корреляционные связи данных антигенов со временем пребывания коров в стаде были следующие: У1 — +0,153 (Р<0,05), Р2' — +0,178 (Р<0,01), Е1' — +0,108 и 02 — +0,128 (Р<0,05).

Изучая связи лейкоцитарных антигенов с продуктивностью коров установили коэффициенты детерминации и суммарные коэффициенты корреляции между лейкоцитарными антигенами и молочной продуктивностью коров, а также их живой массой. Обнаружено достоверное влияние антигенов на среднесуточный удой, показатели белковомолочности и живую массу коров. Определенные суммарные коэффициенты корреляции были весьма значительны, что указывает на возможность эффективного отбора животных с учетом их лейкоцитарных антигенов. Одновременно определили коэффициенты парной корреляции между антигенами МНС и хозяйственно-полезными признаками у коров. Установлено, что некоторые антигены имеют слабые и разнонаправленные связи, как антигены \V20A и \V12.2. Но в то же время антигены ¥10, \У11, \\П9 существенно и положительно коррелировали с удоем за 305 дней лактации, жирномолочностью и белковомолочностью коров. Антиген Ш16 тесно и достоверно связан с живой массой коров (Р<0,001). Антигены "\^10 и \\П1 положительно влияют на уровень иммуноглобулинов в крови коров и их молочную продуктивность.

3.2.5. Наследственная устойчивость коров к маститу и пути ликвидации этого заболевания.

Определенная доля влияния генетических факторов на коэффициент маститоустойчивости коров «У» с помощью дисперсионного анализа показала, что наибольшее влияние на учтенный признак оказывают быки-производители (12,3%), далее следует голштипизация (8,3%) и гораздо меньшее влияние оказывает линия отца.

Вместе с этим изучена связь Ш быков-производителей с молочной продуктивностью и устойчивостью к маститу их дочерей. Данный анализ провели путем ранжирования быков по изученным признакам. В результате установлено, что производители, занимавшие первые ранги по молочной продуктивности дочерей, имели лучшие показатели и по их устойчивости к маститу. Так, например, ранговый коэффициент корреляции по Спирмену между удоем дочерей и их устойчи-

в остью к маститу составил ^-0,89. Ш быков имел положительную связь с удоем дочерей (+0,29), он также положительно коррелировал с маститоустойчивостью ( + 0,29).' Поэтому есть основания полагать, что отбирая производителей, повышающих устойчивость к маститу дочерей, одновременно будет улучшаться молочная продуктивность коров и обш;ие защитные функции их организма.

Влияние материнской наследственности указывает на возможность эффективной селекции на устойчивость коров к маститу, о чем свидетельствуют коэффициенты наследуемости морфологических показателей вымени и жизнеспособности коров. Высокий уровень наследуемости имели показатели индекса вымени, активности лизоцима молока, коэффициент маститоустойчивости и, что особенно важно, время пребывания коров в стаде.

Анализ влияния иммуногенетических факторов на масти-тоустойчивость коров позволил установить, что сумма учтенных антигенов эритроцитарного происхождения оказывала влияние на этот признак, однако оно было статистически недостоверно.

Рассматривая влияние отдельных антигенов различных систем установили, что в системе А нет ни одного фактора, оказавшего сколько-нибудь значительного влияния на устойчивость к маститу. В системе В таким антигеном оказался антиген 01 и в системе С—I/. Влияние этих антигенов было статистически достоверно при Р<0,01—0,05. При анализе поэтапного влияния всех учтенных антигенов на маститоустой-чивость коров выявили группу антигенных факторов, достаточно сильно детерминирующих этот признак: 1/201Е2/ 020-С'. Следовательно, при направленном отборе и подборе родительских пар вполне можно достичь сочетания антигенных факторов, позволяющих повысить устойчивость к маститу коров. Однако, направление связи для наиболее сильно влияющих антигенов следующее — для 01 +0,198 (Р<0,05)

и для и--0,254 (Р<0,01). Это означает, что элиминация

антигена 01 и накопление антигена и позволит существенно повысить устойчивость к маститу коров.

Изучение резистентности к маститу провели на группе коров УЦ Корнельского университета. Как известно, основным способом определения субклинических маститов в США является подсчет соматических клеток в свежевыдоенном молоке. Исходя из этого установили количество соматических клеток у дойных коров в течение лактации. Обнаружено, что увеличение количества соматических клеток происходит от начала к концу лактации, такое увеличение составило

),4% при Р<0,001. С увеличением количества клеток умень-алась изменчивость данного признака, что свидетельствует 5 его стабилизации к концу лактации. Связь количества со-атических клеток с молочной продуктивностью — отрица-:льная. Между дочерьми отдельных быков имели место су-ественные различия по количеству соматических клеток в олоке.

Продолжая изучение влияния генетических факторов на шатические клетки молока, определили методом множест-;нного регрессионного анализа суммарное воздействие на ix антигенов МНС. Это влияние по периодам лактации со-гавило: I период — 32,1%, II период — 31,0% и III пери-1 — 25,9% при Р<0,01. Наибольшее влияние оказывали ттигены W10, W12.1 и W16. Анализ корреляционных связей зидетельствует, что антигены W10 и W16 достоверно и ог-лцательно связаны с соматическими клетками. Причем эта акономерность сохранялась в течение всей лактации. Анти-;н W12.1 коррелировал положительно и достоверно с коли-гством соматических клеток на протяжении всей лактации, поэтому, накопление в потомстве животных, несущих в сво-л генотипе антигены AVIO и W16, позволит значительно шзнть количество соматических клеток в молоке коров и олучать животных, резистентных к маститу. Антиген W12.1 олжен быть элиминирован из стада, так как он повышает эзможность возникновения субклинических маститов.

5. ВЫВОДЫ

1. Иммунологический статус крупного рогатого скота из-еняется в зависимости от хозяйственных условий и сезона )да.

2. Возрастное иммунологическое созревание крупного ро-атого скота происходит до II лактации. Уже после II отела рганнзм коров достигает полного иммунологического рас-вета и далее устанавливается иммунологический баланс, ко-эрый длится до IV—V лактации.

3. У быков-производителей гуморальные факторы имму-итета более выражены, чем у коров. Коровы характеризуется повышенным уровнем клеточных факторов.

4. Гематологические показатели не могут служить крите-ием оценки иммунной компетентности животного и служат, ишь основой для характеристики его физиологического со-гояния.

5. Методы, традиционно используемые для оценки есте-гвенной резистентности организма, недостаточно информа-ивны и малопригодны для использования их в селекции как.

теста, характеризующего способность животных противо стоять различным заболеваниям.

6. Истинную иммунологическую компетентность животны: можно выявить только в период активной иммунизации пр] определении накопления специфических иммуноглобулинов помощью иммуноферментного анализа. Информативными яв ляются методы определения иммунокомпетентных клето] различных классов.

7. Факторы естественной резистентности, биохимические 1 гематологические показатели могут служить лишь как общш тест для характеристики состояния иммунной системы, чт( особенно важно при отборе родительского поголовья и оцен ке новорожденных телят.

8. Телята отличаются хорошей способностью к произвол ству иммуноглобулинов различных классов и могут быт! использованы как модель для иммунологических экспери ментов. Особенность организма телят достигать пика иммун ного ответа только после третьей иммунизации являете; важным моментом, способным повлиять на систему вакцина ции крупного рогатого скота, которая основана на 2-кратно]^ введении антигена и предполагает максимальный иммунньп ответ после 2-й иммунизации.

9. Импортированные из ФРГ и Дании коровы не уступа ли по уровню иммунологических показателей чистопородные черпо-пестрым сверстницам. Они имели более высокие кле точные факторы защиты и несколько ниже показатели гу морального иммунитета.

10. У коров с разной долей генов по голштинской пород< установлена закономерность возрастания уровня защитны) функций организма с повышением кровности по голштинад< до 3/4. Со снижением кровности по голштинской породе от мечено снижение уровня иммунологических показателей.

11. Голштинские быки-производители и быки с разно! долей крови по голштинской породе не уступали по иммунологическим характеристикам чистопородным черно-пестрым а во многих случаях превосходили их.

12. Характеристика основных линий крупного рогатогс скота черно-пестрой породы, разводимых в четырех ведущи? племенных заводах, не дала возможности выявить лучшук из них ни по уровню иммунологических показателей, ни пс хозяйственно-полезным признакам.

13. Анализ внутрилинейного разведения и различны? кроссов линий не показал преимущество ни одного из данных типов подбора. Различные варианты кроссов также не позволили выявить лучшего из них.

14. Телки и коровы, полученные методом трансплантации лбрионов, характеризуются высокими иммунологическими араметрами, скоростью роста, воспроизводительными сложностями и молочной продуктивностью, которые не усту-ают контрольным животным, полученным от искусственного вменения.

15. Коровы-доноры оказывают большее влияние на фено-тнческое проявление иммунологических факторов у транс-таитантов в сравнении с реципиентами. Организм реципнен-I играет только роль инкубатора для развития организма »апсплантанта, но без какой-либо генетической дстермина-ш признака.

16. Объединение однородных иммунологических показатели в группы (модули) позволяет повысить эффективность [еменной работы при селекции на иммунитет. Наиболее ге-¡тически детерминированным оказался клеточный модуль, о позволяет рекомендовать его как основной иммунологи-:скин фактор.

17. Использование метода множественной регрессии и по-агового регрессионного анализа позволило установить наи-■чшие сочетания эритроцитарных антигенов в качестве мар-:рующих при вовлечении в селекционный процесс для по-1шения иммунологического статуса и улучшеня хозяйствен-|-полезных признаков животных.

18. Изучена структура стада крупного рогатого скота лшгинской породы по частоте встречаемости антигенов гавного комплекса гистосовместимости. Установлено значи-льное влияние данных антигенов как на иммунологические [кторы, так и хозяйственно-полезные признаки коров. Вы-лены антигены \V6.1, \У10 и \У11, положительно влияющие

иммунологические и продуктивные показатели животных.

19. Установлено существенное влияние генетических факсов на устойчивость коров к маститу. Более сильное влия-е из учтенных факторов оказывали быки-отцы и коровы-тери, влияние линии отца оказалось недостоверным.

20. Ранговая оценка быков-производителей позволила ус-ювить, что быки, занимающие первые ранги по молочной эдуктивности дочерей, имели лидерство и по устойчивости

к маститу. Коэффициент ранговой корреляции составил ),89.

21. Установлено значительное влияние антигенов Главно-комплекса гистосовместимости на количество соматиче-IX клеток в молоке коров. Накопление в стаде антигенов 0 и "\УТ6 ведет к снижению соматических клеток в молоке, штигена \V12.1 — к увеличению.

22. Доказана возможность моделирования селекционно] процесса при использовании методов множественного корр ляционно-регрессионного анализа и пошаговой регрессии пр вовлечении в селекционный процесс как иммунологически так и хозяйственно-полезных признаков.

6. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Для улучшения эпизоотической ситуации в стад; крупного рогатого скота необходимо признать иммунология ский статус одним из основных факторов селекции наря; с конституцией, скоростью роста, молочной продуктивность и воспроизводительными способностями животных и ВКЛ! чнть его оценку в инструкции по бонитировке крупного р гатого скота и проверке быков-производителей по качесп потомства.

2. Для характеристики иммунологического статуса живо ных использовать современные методы исследований (имм но ферментный анализ и реакции по определению разлнчнь классов нммунокомпетентных клеток) при обязателык оценке специфического иммунного ответа потомства быко получивших категорию улучшателей по общепринятой мет дике и занесение этих данных в каталоги быков-производ телей.

3. Для повышения эффективности отбора на иммунит' следует объединять признаки, характеризующие одну стор ну иммунологической реактивности, и оценивать животно по комплексу этих признаков.

4. Ввести в практику племенного животноводства атте тацию стад по антигенам Главного комплекса гистосовмест мости.

5. В молочных лабораториях племпредприятий налади1 учет соматических клеток в молоке коров с одновременш оценкой производителей по этому признаку.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Костохамин И. М. Взаимосвязь между факторами естествен« резистентности н селекционно-генетическими особенностями крупного ро; того скота черно-пестрой породы//Сельскохозяйственная биология. 19, № 10. С. 100—103.

2. Костохамин Н. М. Физиологическая характеристика иммунной а темы телят в постпатальном онтогенезе // Клинико-биохимические исс, дования, профилактика и лечение незаразных болезней животных: Ме вузов, сб. науч. тр. / Ом. с.-х. ин-т. Омск, 1988. С. 51—54.

3. Костомахин Н. М., Савченко С. П. Комплексная оценка естеств! ной резистентности крупного рогатого скота//Доклады ВАСХНИЛ. 19 № 9. С. 46-48.

,4. Костомахин Н. Л\. Влияние генетических факторов на заболеваемость телят в популяции черпо-пестрого скота // Актуальные вопросы селекционно-племенной работы в животноводстве: Сб. науч. тр./Моск. вет. акад. М., 1989. С. 28—31.

5. Костомахин Н. М., Днастасьева Т. Л. Защитные свойства организма черно-пестрых коров и их помесей по голштинской породе//Вопросы разведения, кормления и содержания сельскохозяйственных животных и рыбы в Западной Сибири: Сб. науч. тр./Ом. с.-х. ин-т. Омск, 1989. С. 25-28.

6. ¡(естомахин Н. М. Адаптация и молочная продуктивность голш-тинского скота в Западной Сибири, СССР//'Груды -1-го Всемирного конгресса по прикладной генетике в животноводстве. — Эдинбург, 1990. Т. 14. С. 207—208. (Kostomakhin N. М. Adaptation and milk production of Iloblein cattle in Western Siberia, USSR//Proc. of the 4th World Congress on Genetic Applied to Livestock Production. — Edinburgh, 1990. Uoi. 14. P. 207—208).

7. Костомахин H. M. Резистентность к маститам местных черно-пестр ыч и помесных коров в Западной Сибири, СССР//Тез. докладов 23-го Международного молочного конгресса. — Монреаль, 1990. Т. 1. С. 16. (Kostomakhin N. М. Mastitis Resistance of Russian Black and White Crossbred Cows in Western Siberia, USSR // Brief Communication and Abstracts of Posters of the XXIII Inter. Dairy Congress. — Montreal, 1990. Uoi. !. P. 46).

8. Костомахин H. M. Первый результат использования голштинских производителей з Западной Сибири в СССР // Тез. докладов 23-го Международного молочного конгресса. — Монреаль, 1990. Т. 1. С. 46. (Kostomakhin N. М. The First Result of Using Holstein Sires in Western Siberia in the USSR//Brief Communication and Abstracts of Posters of the XXIII Inter. Dairy Congress. — Montreal, 1990. Uoi. 1. P. 46).

9. Костомахин H. M. К вопросу оценки общей резистентности у крупного рогатого скота//Бюлл. ВНИИ разведения и генетики с.-х. животных. Л.. 1990. Вып. 123. С. 30—31.

!0. Костомахин Н. М. Биохимический контроль за полноценностью кормления нетелей и коров//Зоотехния. 1991. № 1. С. 27—29.

1V. Костомахин Н. М. Генетические аспекты иммунологического статуса быков-производителей // Особенности племепной работы с сельскохозяйственными животными: Сб. науч. тр./Моск. вет. акад. М., 1991. С. 13—17.

!2. Костомахин Н. М. Связь эритроцитарных антигенов с показателями естественной резистентности и хозяйственно-полезными признаками у коров//Особенности племенной работы с сельскохозяйственными животными: Сб. науч. тр./Моск. вет. акад. М., 1991. С. 17—19.

¡3. Костомахин Н. At. Сезонные и еелекцнонно-генетнчесше параметры сызороточных иммуноглобулинов коров голштинской породы // Сельскохозяйственная биология. 1991. Аг° 6. С. 3—7.

! 4. Костомахин Н. At., Горевнг Р. К. Оценка напряженности иммунного ответа у крупного рогатого скота//Доклады ВАСХНИЛ, 1991. № 9. С. 39—42.

15. Костомахин Н. М. (СССР)/А. с. 1752344 СССР, МКИ 5А61В5/00, A61D7/00. Способ оценки иммунного ответа животных. — 4797039/15; Заяв. 27.02.90; Опубл. 7-08.92, Бюл. № 29 С. 20..

16. Костомахин Н. М., Анастасьева Т. А. Адаптационные способности помесных коров по голштинской породе в условиях Западной Сибири // Разведение, кормление и технология содержания сельскохозяйственных животных: Сб. науч. тр. / Ом. с.-х. ин-т. Омск, 1992. С. 21—24.

17. Костомахин Н. М. Моделирование селекционного процесса с использованием иммунологических и иммуногенетических факторов//Селекция сельскохозяйственных животных на устойчивость к болезням, повышение резистентности и продуктивного долголетия. М., 1992. Вып. 9. С. 12.

18. Костомахин Н. М. Эффективность некоторых методов исследования в оценке иммунокомпетентности животных//Селекция сельскохозяйственных животных на устойчивость к болезням, повышение резистентности и продуктивного долголетия. М., 1992. Вып. 9, С. 79—80.

19. Костомахин Н. Л\. Влияние трансплантации эмбрионов на развитие телок молочных пород//Актуальные вопросы селекции в животноводстве: Сб. науч. тр./Моск. вет. акад. М., 1993. С. 7—9.

20. Костомахин Н. М. Естественная резистентность телок черно-пе-сгрой породы, полученных методом трансплантации//Актуальные вопросы селекции в животноводстве: Сб. науч. тр. / Моск. вет. акад. М., 1993. С. 9-11.

21. Костомахин Н. М., Красота В. Ф. Наследственная основа иммунитета у телят-трансплантантов//Доклады Россельхозакадемии. 1994. № 2. С. 27—28.

Сдано в наб. 15.11.94 г. Подп. в печ. 14.11.94 г. Объем 2 п. л. Формат бОХЭО'Ае Заказ 391 Тираж 100

Типография Московской государственной академии ветеринарной медицины и биотехнологии имени К. И. Скрябина. 109472, Москва, ул. Академика Скрябина, 23