Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАЗМЕРОВ ГЕНОМА КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА В СВЯЗИ С МОЛОЧНОЙ ПРОДУКТИВНОСТЬЮ

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

Автореферат диссертации по теме "ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАЗМЕРОВ ГЕНОМА КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА В СВЯЗИ С МОЛОЧНОЙ ПРОДУКТИВНОСТЬЮ"

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЖИВОТНОВОДСТВА

На правах рукописи

АКИМОВ Жанузак Мендешович

УДК вЗв.З.<Ю2.12

ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАЗМЕРОВ

ГЕНОМА КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА В СВЯЗИ С МОЛОЧНОЙ ПРОДУКТИВНОСТЬЮ

06.02.01 — Разведение, селекция и воспроизводство сельскохозяйственных животных

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Дубровицы, Московской области 1988 год

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

Научный руководитель—доктор биологических наук И. Я. Шихов.

Официальные оппоненты — доктор биологических наук, профессор А. Ф. Яковлев, кандидат биологических наук В. А. Рыжков.

Ведущее учреждение—Московская "ордена Трудового Красного Знамени ветеринарная академия имени К. И. Скря-

в ч > часов на заседании специализированного совета Д.020.16.01 при Всесоюзном ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте животноводства.

Адрес института: 142012, Московская область, Подольский район, пое. Дубровицы, ученый совет ВИЖа.

С диссертацией можно ( " еке ВИЖа.

бнна.

ита состоится

.1988 года

Автореферат разослан

1988 г.

Ученый секретарь специализированного совета — доктор сельскохозяйственных наук

А. Й. Филатов

.'■-'. I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАГОШ .

І*І. Актуальность темы. В основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986-1990 года и на период до 2Ü00 года предусмотрено дальнейшее увеличение производства продуктов животноводства и повышение продуктивно сти сельскохозяйственных животных. В решении этих задач наряду о зоотехническими методами важное значение имеет использование достижений биохимии, генетикиj молекулярной биологии и биотехнологии.

Ускорение темпов селекции животных требует глубокого знания процессов изменчивости, возникновения новых ценных признаков и закрепления их з поколениях. В этом плане заслуживает особого внимания изучение молекулярно-биологической основы наследстве ннос-, та, являющейся клтевш моментом в проблеме повышения продуктивности сельскохозяйственных животных.

Изучение структуры, размеров и регуляторных механизмов гено-. ма открывает возможность познания природа индивидуыа, позволяет виявить характер действия факторов, определяющих формирование продуктивных свойств. '■ 1

Одним из важнейиих вопросов, решаемых молекулярной биологией, является вопрос о непостоянстве генома, о его изменчивости, отличающейся по частоте и своей сущности от обычного мутационного процесса (Хесин Р.Б,, 1984). В комплексе процессов, вызывающих непостоянство генома, большой интерес представляют те его перестройки , которые служат факторами дифференцировки клеток л реіу- . ляции активности генов, что в свое очередь приводит к специфкчео-' ким изменениям их стдоауры и количества в индивидуально» развитии. ".

. В конечно* итоге эти изменения .оказывают влияние на фенотип. Отсвда происходит одна из форм индивидуальной изменчивости животных по хозяйственно-полезлійл признакам. Селекционер имеет дело

^ ti-20-/51

Ціптральрг.я Г

я L..5.4.;

MttVKfüí^s ерд.еа íi" і-

«ль но* »»ítflc в;ч, Т" . I.

lf.1. К. Л. "ІИМГ.СЯаЧ'

о конечной фазой изменчивости и осуществляет отбор, опираясь , на внешние проявления признаков, тогда как внутренние. события, обусловливать причинно-следственную связь происходящие ь ор- -ганизме изменений, остаются, как правило, вне его поля ЭроКЕЯ. Хотя именно эти мехакизш и представляют наибольший янтерее « точки зрения эффективности селекционного процесса.

1.2. П?ль и задула исо^еддвашф Цель диссертации заключалась в разработке, молекулярно-генетического обоснования различий в уровне молочной продуктивности тфухшого рогатого скота, в изучении наследуемости данного признака и его тестировании в раннем возрасте о использованием количественных характеристик № исследованных животных.

В соответствии с этим в задачи исследований входило:

X. Определение содержания ДНК в ядрах соматических клеток 7 телок в предслучдай период, после отела и у потомства ьгих животных при роадешш, а такие в сперматозоидах быков, используемых дня осеменения.

2. Определенна молочности подопытных первотелок за укорочен* ну» лактацию (90 дней). ;

3. Установление степени наследуемости показателя содержания' ДЖ в ядрах' клеток (размер генома) у кругшого рогатого скота

в связи данного показателя, определяемого в раннем возрасте, с молочной продуктивностью животных.

4. Изучение с аомощьв колегулярно-йиологического анализа ' йтигктурко-фуняшенальных особенностей генсма молочного скота на примере высокопродуктивных и низкопродукгнвннх первотелок» \

. 1.3. Научная новизна состоит в том, что в работе. установлена положительная связь между содержанием ДНК в диплоидных ядрах

соматических клеток (размер« геномов) I8-IS месячных телок и последующей молочной продуктивностью этих животных по результатам первой лактации, а также высокая степень наследуемости данного показателя в потомстве.

Обнаружена взаимосвязь размеров геномов с количеством умэ-; реяных1 повторов л шеохоповторяподгся ("сателлитных") аослодо-.. вательностей ДНК.

Установлена индивидуальные особенности полиморфизма ддшш рестрикционяых'фрагментов хромосомной ДНК по груш» исследуемых

ЖИВОТНЫХ. ■ ,..,'.

1.4. реатазястм пезтаьтатов исследований. Настоящая работа носит поисковый характер.' Подученные результаты могут быть но-пользованы в прикладных исследованиях дня разработки методов раннего прогнозирования »елочной продуктивности сельскохозяйственных ¡югоотнах.,

T.S.^ Tt^iyp^- Материалы диссертации доложены на 'ХОХ научно-методичесяоЙ конференции молодых ученых и аспирантов ВИ2а,' май. 1987г. , на Всесоюзной научной конференции молодых ученых, г.Цушкин,июнь 1987г., на заседания Московского отделения ВОГаС им. Н. Й. Вавилова, декабрь 1987г., на научно-методической конференции отдела генетики с.-г. животных ШХа, декабрь 1987г. * на 1фоиэводственном совещании специалистов опытного хозяйства -■Щапово" Подольского района. Московской области* март 1988г. :

. ; 1.6. ^бъем работы;- Работа состоит из введения, обзора литературы, материалаиметодики, результатов исследований, обсуждения,выводов, предложений 'и7 списка литературы; который включает 318 наименований ,из гасх 204. на иностраяныг языках. Диссертация

излажена на 138 отрашдах, оодерии II таблиц, 12 рисунков и \ 2 фотографии.

2. НАТЕРШИ И МЕГОйШ. ИССВДОВАНШ

Исследования проведены на крупном рогате«* скоїв черно-пестрой порода в экспериментальном хозяйстве ВИ£й "Шалово" Подольско- ■ го района, Московской области с 1985 во 1987. года.

Дня опыта было отобрано 75 голов телок 19-19 -месячного возраста с живой массой 370-400 кг. Осеменение было произведено тремя быками-дроиэ водителями той же породы.

У животных и 7 их потомков ш гистологических препаратах определяли содержание ДНК в ядрах клеток потовых желез методом ивтоспектрофотометрии. Режимы окрашивания отрабатывали о учетом температуры и времени гидролиза препаратов в 5Н НСё . Ядра (24 для каждого образца) исследовали на цитоспевтрофоюиетре МУФ-5 в видимой части спектра <546 им) оптическим сканированием по объекту (Шшсов И. Я. и др. ,1У85).

Ыолочнооть первотелок изучали согласно "Методике ускоренгой оценки продуктивности первотелок" С г.Новосибирок,1978).

Из числа исследованных животных Сшш взяты десять первотелок, которых разделила на две грушш; пять условно высокопродуктивных (наивысший суточный удой составил в среднем 20,6 кг) и пять - иизкопродуктивных (14,3 кг).-

У атих животных брали кровь для цитологического и физико-химического исследования. ДИК ввделяли из крови фенольно-детер-гентшм матодом с дополнительной очисткой препаратов центрифугированием в градиенте CsCt (40 ч, 36 тыс.-мин-1), Оптические характеристики (AjgQ^Qjjo 2,0 ^260/230"° свидетельствовала об отсутствии существенных примесей белков и полисахаридов в по* дучешшх-препаратах ДНК.

Сателлигные ДНК анализировали s градиенте CtCt иа ультрацентрифуге M.I-3I8Û {ШибальскиЗ Б. В. ,1970). Величину пиков измеряли лазерным деиситомотром фЫт (ÎK& ,Швеция). Отдельным участкам кривой соответствовали различные фракции саіел-литноЗ ДНК. По высоте инков оценивали количество ДНК.

Для изучения кинетики молекулярной реассошшцга ДЖ ее ф^вТ-мектировали на ультразвуковом дезинтеграторе УЗДН-2Т до средней длины 300 пар оснований.

Фрагмента денатурировали в запаянных ампулах ХО мин про 100 °С в 0.Х2М натрий-фосфатном буфере (pH 6,8). После денатурации ДЕК вносили в буфер, содержащий бромистый зтидий (pH 12,0) для отжига в режимах Саі » 0Д-ІС0. Затем пробу поме-дали в цилиндрическую кварцевую кювету спектрофлуориметра

Япония) и измеряли интенсивность флуоресценции по : отношению х флуоресценции такого же количества нативной ДНК, принимаемой за 1005» {ІУмхуях û-<i\ ,1979). По итогам определения доли реассоциированной ДНК при разных значениях £çt строили кривые кинетики реассомвации ДНК.

Рестрщщионный анализ тотальной ДНК с аосладухадим электрофорезом в I %-шм агарозыом геле проводили о использованием рестриктаз Piil, ек JUt ії, ¿м Tt Sa* #Г, Pv*t (J, Me Tt MSfî ; (НПО

"ферлент", Вильшос). ДНК.обрабатывали в течение 2,5 ч при 37 °С в объеме реакционной смеси 20 мкл, содержащий 2 «кг ДНК и тати-шальную дозу ферюкта (Ыаниатис Т. и др. ,1934).

Вариаадюшго-статиотичесяий анализ данных проводился в соответствии о общепринятыми методами биометрии (Плохинский H.A.* I9G9). . ; -;у ■'.

: 3. РЕЗУЛЬТАТИ ИССЛЕДОВАНИЙ 3.1. Изучение количества ДНК а ядрах соматических и половит клеток (тозмет> геномов1) животных.

При фотометрировании ядер клеток, окрашенных поФельгену, количество ДНК в ядрах клеток выражают в условных сравниваемых единицах. При этом проводят сравнение исследуемых ядер о гапло-угцртдгя сперматозоидами (1С), что позволяет оценить абсолютное количество ДНК и илоидность ядерного материала.

На рис.1 представлены гистограши количества ДНК в сперматозоидах (1С) и в отдельных ядрах клеток потових желез телок (2С) Из гистограммы видно, что по 90 одерлатозоддаи варцабадьность содержания ДНК (Су ) составила 13,5 Количество ДШ л едрах -потовых желез в основном сосредоточилось в районе 2С с ксгаффв-циентоы вариабельности Су а 12,1 %.

Таким образом, количеотвекное исследование ДЩ^ядер.,цветок потовых желез показывает, что клетки находятся в покоящемся состоянии и в них содержится диплоидное количество ДШ (2С) о колебаниями ±12,1 %. Общее отклонение, которое составило около 0,8 может быть объяснено тем, что на срезах ядра не все це-ликовые, а уменьшенные яо толщине среза. .

На рисунка 2А видно, что содержание ДНК в потовых железах крупного рогатого скота в. возрасте 18-19 месяцев колеблется от 21,в до 33,4 уоловшсс единиц (л. «71). Модальное количество ДНК у телок Представлено величиной 26 усл. ед. При этом коэффициент вариации составляет 9,83 %, •

Вариаодоиное распредел ение показателей у новорожденных телят более разбросано (рис.2Б), Количество ДНК у них колеблется от 19,5 до 29,8 усл.ед., со оредошм значение» 23,76 уол.ел. Коэффициент вариации больше чем у телок к доставляет 11,35

Рис.1

Ч*

1С

rV

/ 1

6/п-ЮО/

I

2С

Гистограшы количества ДНК в сперматозоидах (А) к в ядрах .клеток потовых желез телок (Б).

Абсцисса - количество ДНК ва I сперматозоид или ядро в условных единицах; ощината - число сперматозоидов ИЛИ ядер.

Рис.2

Гистограммы среднего содержания ДНК в 24 ядрах клеток потовых желез телок {А) и телят (Б).

Абсцисса - количество ДКК в условных единицах; ордината - количество образцов.

ilK t > А/в-?1/

fu 1 1 1 1 I I Чп

га II

» a » и

t

гс

S/tf62¡

Llk

» я х i

1С

л зе и л

Содержанке ДНК в ядрах клеток лотовых «елез телок в средней на 9,3 % больше, чей у телят.

Это объясняется видимо, усложнением структуры регуляторных участков генома, что может находиться во взаимосвязи а изменением степени активации генов в онтогенезе. Эти изменения чаото ведут к изменению объема ядра и изменению ядерного к клеточного метаболизма.

3,2. Связь показателей молочной роолтктивцости коров--петаотелок с содержанием ДНК в ядрах /теток потовцх желез и степень наследуемости научаемых показателей

В таблице I показаны основные данные по молочной продуктивности животшх по их живой массе,а также по содерганию ДНК в ядрах клеток потовых яелеэ.

Молочная продуктивность первотелок колебалась от 8до 26 литров средне суточного удоя. Содержанке ДНК в расчете на ядро клетки исследованных животных характеризовалось индивидуальными различиями в пределах ОТ 22 до 33,4 усл. оптических единиц.

Д ля анализа корреляционных отношений били взяты данные содержания ДНК в ядаох клеток потовых желез телок, среднесуточный, высший суточный удой и удой за полную лактацию первотелок, и также высший суточный удой и удой за первую лактацию матерей (табл.I). Характерным является положительная связь всех почти взятых для исследования признаков, кроме общего молочного жире, который не коррелировал с содержанием ДНК в ядрах клеток потовых желез 1,5 годовалых телок.

Положительными оказались основные показатели корреляции молочка Л продуктивности первотелок с содержанием дцк в ядрах клеток лотовых желез телят месячного возраста. Это представляет

-S— • " ' ■

....... Tadteta I

$Сф(реляция нетя? покаэателяш нолйгчн&й йродужФййййте первотелок и содержанием . дак » ядрах кЛетоК Вотб&а желез животных а их потомков

Показатош ЩК!ДШС теЧССУ ¡ВСУ

!лит 1перво!серво~ ]телок!телок !

!те-

|лок

I

i__L

¡КЩЦ JBC/ ПЯ-1УШ2 !GS у ■ JnepBo- 'lTepoi ¡матери !иерво-Фйяок 1перво- !верво- 1 толок . (телок !телок !

1 i I

:С£ у !КЖ у 1КШС у ¡Кивай иате-!дерво- ¡матерей!теса рей !телок !перво- ¡перво верво! !телок 1телок телок) .1 . ■ !(18 ? !_fnecfi^

ДНК телок.

.ДНК телят' .".

ССУ верво-телок "

' ВСУ перво- ■ телок '

«ЗУ штеиг первотелов

■уац '

СЖ у'перво» " телок :.

; (Ж у матери первотелок

Ш. у первотелок

- 0»62щсх 0,16х О,«"® -- 0,17х 0,30***

ЪЗЗ*™ ОуЗЭ^ 0,«$=* -0,14 0,3Xm0,H 0,12 -0,12

+0,01 -0,05 0,20 0,21 -0,14 0,27* 0,07 -0,14

» С,^6® » 0,63га0Д5 О^-^Ов 0,29х О,SI12* 0,27

О^Т*** 0,55^ 0,25 -0,09 - 0,41й 0,21 -

- 0,34х -о.вг111 -0,05

- 0,05 0,21

- О,??3™^

- 0,37х1 0,40° 0,54

- 0,04 ' О.бЗ^О^

0,30* О.бО^^б

- 0,09 - '

- й,Ю -0,05

„Продолжение тайл.1

Показатели ЦНКЩК те-ГССУ (ВСУ !УША !ВСУ ПЯ-1У31Я ICE у иер-!СК у ма-ШИ !Ш у

Ш у матера первотелок

Хавая мао-са яерво- . талон (18 нес j

!1ивая !масса !перво-

!те-!лат 1перво!лерво!перво-!теркд !штери !вотелок Ттерёй !у иер!мзте-

1лок1 !телок!телок [темк [перво- !верво- ! (перво- !воте-!рей

) ! ! ! 1 }телок !телок ! - (телок !лок !перво- !телок

1 ! 1 ! I ! 1 ! ! . ! !телок !Ц8

' ' 1 ' ' ' ' 1 Г I t 1мес.)

-0,19

- Условные обозначения:

ССУ - средве-сутощшй удой; ВСУ - внсшй суточный удой; УШЛ - ужой за волную лактадаю; СЕ - содержание жира; КЫХ - количество молочного здра*

-

■Р< 0,05 ^ -Р < О.Щ

пар

? < 0,001

исключительный интерес, так как указывает на устойчивый характер наследования признака, передаваемого от родителей к потомкам.

Содержание ДНК в ядрах клеток потовых желез телок достоверно коррелировало о показателями последующей молочной прэдуктив-нооти на следующем уровней с высшим суточным удоем z « 0,41 ща а » 63 {Р < 0,001), о удоем за полную лактацию г 0,39 (Р < 0,001), с высшим суточным удоем и удоем за первую лактацию матерей первотелок, г - 0,35 при к * 53 ÍP< 0,01) и z »0,49 ( л в 48, р < О,COI) - соответственно.

Функциональнне овязи между содержанием ДНК в различных тканях {в том числе в сотовых железах) х молочной продуктивностью научались к ранее. В нашей роботе эти данные подтверждаются.

Таким обрасом, найденные показатели содержания ДНК в клетках потовых желез у крупного рогатого скота можно использовать для опенки йудущих молочных свойств животных.

Кроне того была проанализирована связь среднесуточного, высшего суточного и удоя за полную лактацию между первотелками и их . штерями. -

Высокими оказались коэффициенты корреляции среднесуточного удоя первотелок и высшего суточного удоя их матерей Z е 0,53 при п, я 46 (Р < 0,001), а также между их высшими суточными удоями t »0,55 (л в 46, Р< 0,001).

Связь между удоем за полную дактацвю первотелок я высшим суточный удоем их матерей составила 2 ~ 0,41 {Р 0,01), а связь удоя за первую лактацию матери со всеми показателями молочной продуктивности дочерей-періютедок оказалась низкой. Здесь коэффициенты корреляции составили от +0,15 до +0,25 при л. ■ 46 (недостоверно). Сравнение основных результатов по молочной продуктивности &а перцу» лактацию по 46 парен наторей я дочерей показало прайму-

цевтво удоя у дочервй на Юб- кг или на 3 а содержание и общее количество молочного вира на 4,7 % и 9Д кг или 7,7 % соответственно (табл.2).

Важным показателем для отбора животных в раннем возрасте ямяется связь между содержанием ДНК в ядрах клеток у телят И аналогичный показателем у их матерей, одределсынш в 16-ыесячном возрасте и,наконец, их доследующей молочной продуктивностью.

Выявлена достоверная корреляция содержания ДЩ в ядрах клеток телят с высшим* суточным удоем матерей ( % » 0,30, Р < 0*001), . удоем за дерду» лактации (г в 0,31, Р< 0,001) и количеот&ом молочного гира (г = 0,27, Р0,05) коэффициент корреляции óo среднесуточным удоем за 'первых 3 месяца оказался низким X ё =Ü,IV, Р< 0,05) 4

Связь этого показателя телят о молочной продуктивйШтЬю бабок по 42 парам оказалась положительной,но недоотовернбй, йию проведено оравнение количества ДНК по группе*! новорожденных бычков в телочек. 7 первых оно соотавшо 24 »44 уел-, ед-, ^ tío 30 головам, а у телочек 23,12 усл. ед., fio 32 головах илиt у ОИчнОв Иа в«? % было больше, чем у телочек (тайл.З);

Половое различие в содержании ДНК в диплоидном ядре соматических клеток мо*йообъяснить тбяько вариациями в объеме регуля-торвой или резервной ДНК. Котя разница -небольшая. к мота иметь случайный характера

Сравнение результатов фотометрии ДНК в ядрах клеток у нате-рей и их потомков внятно достоверную связь. Коэффициент корреляция составах z * 0,62 по 63 парам образцов (P¿ 0,001). ■ Btexuwi корредяцйя йрианака 8 парах иать-потоыок свидетельствует ó ввеокой степе!щ наследуемости по летели иать-сотоиок. v

Ддк аналява дйта влхяннп отца на признак содержания ДНК в

Таблица 2

Средние показатели продуктивности матерей и юс дочерей по I лактации (до 46 парам)

I Удой, кг ! ¡6 жира (Количество молочно-| _--

| мать | дочь { магь ( дочь } мать ) уочь

и±м 3561±82 3067^47 3,29^0,06 3,45±0,05 П7,4±2,9 126,5^,2 С* Х%) 15,6 8,7: 12,2 9.8 16,8 17.2

Таблица 3

Показатели .содержания ДНК в ядрах клеток потобцх желеэ телок и их потомков

1 Содержите ДНК I Содержание ДНК !в ядрах клеток Ев ядрах клеток ¡потовых желав (потовых желез

Iгелоц.увДгед. 1тут.усд. т,

В том числе

Л 60 62 30 32

И±т 25.97±р,28 23,76*0,34 24,44±0,47 23,12^0.46

С* 8,89 11,26 10,7, II ,5

ядрах клеток потовых «едва новорожденных телят их распределяли на 3 грушш в соответствии о числом, используемых быков при осеменении матерей.

Содержание ДНК в сдзрдатоэоидах этих 3 быков было определе-, но в специальном опыте. Как следует из таблицы, достоверных различий оо величине изучаемого показателя ыевду быками не выявлено. Этот показатель по 24 сперматозоидам от каждого быка составил примерно одяу к ту же величину '-^ 13,3.

Дисперсионный анализ групп потомков от трех биков-произ- . водителей показал отсутствие достоверной доли влияния отца ш размер генома телят ( й2 » 0,001, f « 0,028), Это объясняется незначительным разнообразием признака у отцов и соответственно близкими значениями содержания ДНК в группах талят (23,9; 33,8 и 33,35 и др.).

Таблица 4

Показатели содержания ДНК у телят по группам отцов

Показатели \ Кличка и икшфщггальгод

{ Еатешян ! Любимец | Д 278 | Д 495

Кирка Л 379

>79633

Среднее содержание ДНК у

быков, усл.ед. 13,34 13,31 13,42 Количество подученных

телят 26 17 19

Среднее значение ДНК, __ „ ___

услТед. 23,Э&±0,57 23,82(0,51 23,39*0,58

Cv (в 3» 12,1 8,0 10,8

В т.ч. бнчки 12 8 II

Среднее значение ДНК,

усл.ед. 24,00*0,91 25,21±0,50 24,50^0.73

Су (в %) 13,1 5,6 . 9,9

Теяочзш 14 9 8 Среднее значение ДНК: „

уйиед. 23,97^,76 22,58^3,53 21,68*0,64 •

С* (в %) И,9 7,0 8,3

Вместе с тем вариабельность показателя внутри тщш телят ' оказалась высокой в 8,6 - 12,2 %). Таким образом источником

изменчивости признака у телят в основном бшга разнообразие происхождения по материнской линии, {табл.4).

-■М- ■:.■■■■:.'■

Попытка связать содержание ДНй и молочность животных. с их живой массой в возрасте 18 месяцев дала низкие результаты (табл.5).

Эти коэффициенты оказались на уровне от +0,21 (недостоверно) до +0,27 <Р С 0,05). Не выявлено тагам связи между содержанием ДНК у телят и хивой массой их матерей. Зкесь коэффициент коррелят ции соотавил г = -0Д4 (недостоверно).

Таблица 5

Связь молочной продуктивности первотелок с хивой массой в возрасте 18 месяцев

Живая масса в возрасте 18 ыес кг

п

{Высший суточный!Удой за пер- (Количество

330-360 361-390 391 и более

Iудой, кг 1

19 16,8^0,2 2? 17,2*0,6 24 18,СЬ0,8

1вую лактации, !кг Л—

3486±91

3334±188

3522±99

молочного жира за I лактздш»

126,5±5,в 121,4^4,4 123,3*4,9

Из табл.5 видно, что разница в группах по продуктивности была недостоверной, об «том же свидетельствовал коэффициент корреляции молочной продуктивности коров о их живой массой в возрасте 13 месяцев. Низкая связь между живой массой ц молочной продуктивностью, ввдимо объясняется породными ограничениями по живой массе.

; , ' Таким образом, мошо отметить, что имеется овязь между содержанием ДЩ в потовых железах и молочной продуктивностью первотелок. И этот показатель хорошо наследуется, что можно использовать для раннего прогнозирования животных со молочной продуктивности.

3.3, Изучение кинетики тюассотгнятіри /грт;

Работу по изучении структурних особенностей генома первотелок проводили путем анализа кинетики реассоциащгл на 10 образцах ДНК. По итогам определения дуплексов на флюориметре была построены кривые кинетики реассоцаацни ДНК : 5 образцов от животных с высокой продуктивностыо (высший суточный удой . . 20,6 кг) и 5 с низкой (14,3 кг).

Кроме того 7 этих групп нивотшсс бцл проведен дополнительный анализ содеркаяия ДНК в интерфазных ядрах лимфоцитов крови.

Как следует из табл. 6 приведенные группы животных отличаются по размерил генома, при этом наиболее достоверно это выявляется по результатам цятофотшетрип ядер клеток потовых желез, ї&зншд же по лимфоцитам недостоверна, хотя и имеет то же значение.

Данные, полученные по кинетике реассоциации ДНК показали, что более высокому ее содержа]ого в ядрах клеток потовых желез соответствует большая степень реассоциации к моменту^ =0,,1Ц.еег» связанная, вероятно с большим числом повторяющихся посдедова- ' тельностей сателлитаой фракции. ■ ;

Реассоциация в области 0,1-100 М.оек. протекала также вее-колько активнее в образцах первой группы животных, что .указывав» ■ на возможность повышения многокопийности генов во фракции умеренных повторов. Хотя достоверность различий со исследованным . грушам невелика, однако суммарное рассмотрение сложности генома по умеренным повторам «ввдетельствует о закономерней еншееюгв тазовой у более молочшх животных. .

Приведенные в таблице <6 цифры, спидетелъствуют о несшнел- ; них особенностях стнгктурн дас у отдельных животных, связанных с молочной продуктивностью.

Таблица 6

Процент реассоциащш ДНК из крова первотелок двух сравниваемых груш

№ ¡Высший IСодета-!Содержа-1% реассоциитлггацей ДШ при разних

грув-!оуточ- !ние дНК !ние ДНК ( иА.сек.)

пы !ныЗ удой,!в ядгах !в ядрах I-

1кг !гкт,лх !лиыфоцд-1 i t !

I 1желез. !тов I 0,1 I 1,0 ! 10 1 100

! i 1 i 11 1

' условных единиц ' 1 1 '

1 '

й 3.* 3fr 3fr 3fr 3fr 3:8" 3fr

Известно, что повторявшиеся участки генома ( <М = G.I.. ,100) содержат множественные геш (дЦНК, гены 5SPIIC, тГШ, гиотоноше гены и др.), обеспечивающие общ« клеточные функции. Число ЭТИХ генов у висшгос организмов подверконо сильной изменчивостью как внутри видов, так и на-отдельных этапах отногенеза.

Области быстрых повторов ( Cif - 1СГ1) и особенно области умеренных повторов ( Cpi « IO-XCt2) Д1ЕС животных с высокая удоем обнаруживают склонность насыщения множейтвеннши генами и это составляет ту особенность, которая очевидно причастна к характеру развития молочной продуктивности и общего метаболизма организмов.

3.4. Опт»деление сателлитнше ДНК,

Аналитическому центрифугированию ДНК в градиенте CsCl подвергались 10 образцов ДНК первотелок с разным уровнем молочной продуктивности (см, предыдущий раздал). Ашшггмческое центрифугирование ДНК позволило оценить относительное содержание некоторых сателлитиых и повторяющихся последовательностей ДНК. Из табл. 7

ввдно, что в группе с более высокой продуктивностью среднее значение высоты пика в области 1,706 г/смэ .плавучей плотности ниже на —■ 15 %

тогда как значение высот пиков в областях плавучей плотности 1,709; 1,715; 1,721 наоборот выпе на 5-6 %. Этим ликам соответствует основная часть сателлит: кой ДЩ генома крупного рогатого скота. Остальные 4 сателлита - І,7ІІа; 1,7116; 1,720а; 1,7206 - это скрытые сателлиты иди сателлиты близнецы. В нейтральном градиенте плотности С$СС они не обнаруживаются, хотя также состоит из коротких повторяющихся последовательностей.

Таблица 7

Распределение ядерной фракции ДНК коровы в градиенте плотности

ДО

группы

Высший !Содержа-¡Содержа- !Сателлит г-см-3, в % от основного

суточ- !ние ДНК !ние ДНК ? , пика_

ный Ів ядрах !в ядрах ! і ! Г

"^•"¡аа^Ёсг:і 1,706 і1,709 І

* Условных оди ніш ' * '• (

І 20,6+ 28,9+ 24,7+ 47,4+ 44,Ек 35.2+ 22,^

¿І.'Г ¿0,8 ¿І.!* ±0,{П ¿О^ ¿1,4* ±0,5*

Ш 14,3+ 24,§І 22.5+ Є2.0+ 35,& 29,0+ 16,8+ ¿0,5і ¿1,^ ¿1,2х ¿0,£Г ір.д31 ¿0,7*

Кроме чистых сателлнтных ДІЙ в области 1,706-1,723 г- а<Гэ ноіут входить рассеянные, обращенные повтори в мультигеннне семейства, которые составляют значительную часть генома £10-15 Я.'

Данные анализа центрифугирования ДНК показывают, что на изменчивость величины генома могут влиять сатсллитвде ДНК и умеренно повторяющиеся последовательности.

* 3.5. Изучение пшг.тмоп(6я?ма дюрш оестригадаонжа; фрагментов ДНК коровы

В последнее время открыт новый тип генетического полиморфизма -полиморфизм длины рестрикцкоіших фрагментов (ПДРЭ) используемый для

—із-

селекционных целей.

Для анализа структурных особенностей генома коров-первотелок ■ с различной молочной продуктивностью мы использовали девять ферментов. Характеристика групп дана в разделе "Изучение кинетики реао-социащщ ДНК".

Из рис.3 видно, что М$1> I, и % I производили

по семь полос (Б ЭВД), Х'Ьо Т, Рун Г, Я/ & ¿ю! по шесть, а /Ш/л и по четыре полосы. .

Многие повторы, обнаруженные Л/Г , РшТ рестриктазами соответствовал» ранее обнаруженным фракциям сателяитиой ДИК«

Полосы, обнаруженные Зам НТ, и некоторые поло-

сы по А// видимо соответствуют семейству коротких диспергированных повторяющихся последовательностей Слизких к последовательностям человека. Это семейство последовательностей имеет 60000 копий и занимает около 6 % генома крупного рогатого скота.

Креме того, в двух кз восьми исследованных образцов реотрикта-эой Л/Т в районе 2810 и 4000 п. к. обнаружено две дополнительные .полосы (рис. 3-9 ). Эти образцы принадлежали животным о разной продуктивно с тыо.

Дополнительные полосы по /V являются недавно обнаруженным ( ,1988) новым семейством высокоцовторяюцюсся

диспергированных последовательностей. Рассеянные повторяющиеся последовательности Л/ семейства коровы относится к ранее описанным ■ .6ш семейстзам. ■

Таким образе»« можно сказать, что полиморфизм длин рестрикцион-ных фрагментов широко распространен в геноме животных. Обнаружение дополнительных полос по Л// в геноме коров показывает, что структуре в организация генома отличаются индивидуальной особенностью.

12 3456 789

Рао.З. Схема расщевдекия рестриктазаш хромосомной ДНК коровы.

І -Мір / , 2 - , з - Ру#1 , 4 & ,

5 -&Л&МІ, б - Вс»Т , 7 8 - Т ,

9-А//

Справа приведена величина фрагментов в парах нукле-отидов. , ■

Рассеянные повторяющиеся последовательности регулируют активность генома. Поэтому обнаруженные отличия в геноме по рассеянным последовательностям показывают, что гзкомы различаются-по функг-цяошльноіі активности и это макет оказывать влияние на фенотип й количественные признаки животных.

Все сказанное,«а каш взгляд, достаточно убедительно свад&-. тельствует о непостоянстве генома крупного рогатого скота.£го изменения касаются прежде всего сателлит шх и регуляторних последо- ■ вательностеД нуклеотедов. Наслаиваясьэти закономерные изменения-;' сдвагапт показатели содержания ДНК в ядре клетки.' Отсюда-вариа-

-¿С-

бальнооть размеров генома, выявляемая о помощью цитоопектрофото-метрии окрашенных по Фельгену ядров клеток*

Проведенная работа подтвердила реальность связи мезду содержанием ДНК в ядре соматической клетки половозрелой телки и ее последующей молочной продуктивностью. Кроме того, она вскрыла устой. чивость найденного теста, проявляемого о высоким уровнем наследуемости у потомков этих коров. у - И,наконец, работа позволяла несколько глубже понять сущность

изменений генома. В таких его структурных частях, как сателлитныа ■ ДНК, умеренно повторяющиеся гены и мультигешше семейства, стабильности в популяции коров нет в выявляемые колебания имеют определенную связь с конституциональными особенностями животных, выро-жаодшшея в разном уровне молочной продуктивности.

4. ВЫВОДЫ

1, Содержание ДНК в ядрах соматических клеток крупного рогатого скота (размера генома) характеризуется шщивидуглыщки колебаниями , связанными с возрастом животного и продуктивными качествами.

2, Содержание. ДШ в ядрах клеток потовых желез телок коррели-■ руст с высшим суточным удоем и удоем за первую лактацию этих животных 'та уровне; £ я 0,41 (Р< 0.001) и -г = 0,39 (Р< 0,001), -соответственно, что можно использовать для ранней оценки молочности животных.

3, Вариабельность размера генома у телят в значительной мере обусловлена влиянием наследственных факторов по линии матери. Корреляция признака в парах - мать ¡потемок - составила г =0,62 (Р< 0,001).

4. Связь живой массы телок в возрасте 18 месяцев с их после-дуквдай молочной продуктивностью к содержанием ДНК в ядрах клеток

сотовых желез оказалась одинаково положительной,ко недостоверной ■ Z = 0,21 СР 0,1). ' " '

В тс же время выявлена високая степень корреляции показателей высшего суточного удоя в парах мать-дочь, исследованных по' результатам зоотехнического учета. .

5. Выявлена определенная связь между молочной продуктивностью коров к относительным содержанием повторяющихся последовательностей хромосомной ДНК, анализируемой по кинетике молекулярной реас-соцкацки.

6. Изучен полиморфизм длины рестрикционных фрагментов после обработки ДЩС первотелок девятью эндонукдеазами.

Выявлен полиморфный участок семейства повторов молекулы ДНК, идентифицированный до Pst Г ,с величиной фратаентов 2810 а.4000 пар оснований.

7. Вариабельность размеров генома у крупного рогатого скота -молочного направления связана о различной степенью повторяемости ' не структурных последовательностей ДНК, что может быть использовано, при дальнейшем изучении природы молочной продуктивности и разработ- -ка рекомендаций по совершенствованию животных в данной направлении..

5. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРВДОЖЕНКЯ / '

1. Институтам и опытным станциям, занимающимся свлекшгеЗ квулно- . гр рогатого скота молочного направления продуктивности использо^ вать показатель содержания ДНК в ядрах клеток потовых желез телок

для ранней оценки молочных потенций животшсс.

2. В целях углубленного исследования природа молочной'продуктивности коров использовать метод кинетики реассоциации ДНК и ; фракционирования ДНК на ультрацентрифуге »позвсляхсщх характеризовать особенности генома у животных с различной молочной продуй- '

тявностью. а -.'У-

До теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Шихов И.Я. Влияние родителей на уровень содержания ДНК в ядрах соматических клеток у крупного рогатого скота/Тезисы докладов У съезда Воесоюзного общества генетиков и селекционеров им. Н. И. Вавилова.- Москва.- 1987.- С. У. ,

2. Изучение структуры и размеров генома крупного рогатого Скота в связи с молочной продуктивность».// Сб.трудоэ ВШа/ Биотехнология в животноводстве.- 1987.- Был. 87.- С.. 27-30.

3. ' Изучение всличцнн и структуры генома крупного рогатого скота в связи о молочной продуктивность®. /и.Я.Шихов, С.А.Петухов, В.А.Соловова , К.М.Михайлова // Сельскохозяйственная биология. -1988.- * г.- С. 52-55.

Л-05588 27.06,88 г. Объем Р/з п. д. Зак. 1764. Тир. 100

Типография Московской с.-х. академик им. К. А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44