Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Кариотипическая изменчивость свиней и ее влияние на воспроизводительные качества

ВАК РФ 06.02.07, Разведение, селекция и генетика сельскохозяйственных животных

Автореферат диссертации по теме "Кариотипическая изменчивость свиней и ее влияние на воспроизводительные качества"

На правах рукописи

Козырев Сергей Анатольевич

КАРИОТИПИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ СВИНЕЙ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА ВОСПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЕ КАЧЕСТВА

06.02.07 - разведение, селекция и генетика сельскохозяйственных животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

005544918

п. Лесные Поляны Московской области 2013 г.

005544918

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте племенного дела.

Научный руководитель: кандидат биологических наук

Завада Александр Николаевич

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор,

Букаров Нурмагомед Гаджикулиевич

ОАО "Московское" по племенной работе, начальник лаборатории иммуногенетической экспертизы

доктор биологических наук, профессор, Кленовицкий Павел Михайлович

главный научный сотрудник лаборатории криобиологии Центра биотехнологии и молекулярной диагностики животных Всероссийского НИИ животноводства

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО Московская государственная

академия ветеринарной медицины и биотехнологий имени К.И. Скрябина.

Защита диссертации состоится 6 декабря 2013 года в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 220.017.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте племенного дела по адресу: 141212, Московская область, Пушкинский район, п. Лесные Поляны, ФГБНУ ВНИИплем. Тел/факс: 8(495)515-95-57.

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

Автореферат разослан 5 ноября 2013 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук, профессор ^

Ерохин А.С.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Эффективность селекции во многом определяется генетическим потенциалом животных, участвующих в селекционном процессе. Внедрение в практику племенного свиноводства цитогенетических приёмов оценки позволяет выявлять животных с генетическими нарушениями, снижающих эффективность применения селекционных методов. Селекционная практика показывает, что от здоровых животных с высокой продуктивностью могут рождаться потомки с разными типами морфофункциональных нарушений или низкими продуктивными качествами.

Установлено, что геномные и структурные нарушения кариотипа оказывают заметное влияние на снижение воспроизводительных качеств свиней, что может иметь серьезные экономические последствия для селекционеров (Кленовицкий П.М., 2005; В. Danielak-Czech, Е. Slota, 2008). В результате использования цитогенетического мониторинга у свиней выявлено более 200 дефектов кариотипа (A. Ducos, 2008; M.F. Rothschild, A. Ruvínsky, 2011; A. Pinton, 2012) фенотипически проявляющиеся анатомическими и физиологическими нарушениями, и отражаются ухудшением продуктивных качеств свиней (многоплодие, крулноллод-ность, эмбриональная смертность, смертность в первые дни после рождения, скорость роста).

В исследованиях, проведенных рядом авторов (Кочневой M.JI. (2003), Кленовицким ПМ. (1999, 2007), Завадой А.Н. (1987, 1998, 2001,2009); Гусев Д.И., 2009) и других исследованиях, приводятся данные о связи частоты спонтанных нарушений кариотипа с различными продуктивными признаками. Один из путей выявления племенных животных со скрытыми генетическими дефектами - контроль кариотипа по структуре и числу хромосом [Яковлев А.Ф., 1985].

Приведенные выше факты указывают на необходимость изучения нарушений кариотипа у свиней и их связи с продуктивными качествами животных.

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось изучение спектра и частоты спонтанных нарушений хромосомного аппарата в соматических клетках и их связь с воспроизводительными качествами у свиней.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

- провести цитогенетический мониторинг свиней генофондного стада и стада колосовского типа цивильской породы свиней;

- оценить уровень и спектр кариотипической изменчивости у хряков иивильской породы в связи с их воспроизводительными качествами;

- оценить долю влияния генотипа на уровень спонтанной хромосомной изменчивости;

- оценить влияние уровня спонтанной хромосомной изменчивости и разных типов хромосомных аберраций на воспроизводительные качества хряков цивильской породы;

- разработать и оценить цитогенетический критерий для практической оценки воспроизводительных качеств свиней;

- определить экономическую эффективность использования цитогене-тичсского мониторинга хряков в племенном свиноводстве.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые проведена сравнительная цитогенетическая оценка хряков генофондного стада и колосовского типа цивильской породы. Впервые оценена доля влияния различных типов нарушений хромосомного аппарата на воспроизводительные качества хряков цивильской породы. Предложен новый критерий цитогенетической оценки животных. Показана экономическая эффективность использования цитогенетического анализа в племенном свиноводстве.

Практическая значимость. Цитогенетическое обследование в раннем возрасте, как первый этап оценки хряков по воспроизводительным качествам, позволяет повысить эффективность оценки племенных качеств производителей, значительно сократив время и хозяйственные затраты. Мониторинг нарушений кариотипа даёт возможность выявить у племенных животных скрытые генетические аномалии, имеющие не выраженный фено-типический эффект и накапливающиеся в стаде в виде генетического груза.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Внутрипородная характеристика формирования спектра и уровня изменчивости кариотипа свиней цивильской породы.

2. Оценка генетических связей разных типов хромосомных нарушений и оценка генетического влияния нарушений кариотипа на воспроизводительные качества.

3. Оценка уровня нарушений кариотипа по частоте клеток с аберрациями хромосом.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и одобрены на межотдельских научных конференциях Всероссийского НИИ племенною дела (2009-2012гг.); на VIII, IX и X Всероссийских совещаниях по координации селекционно-племенной работы в животноводстве на всех уровнях управления в рамках реализации Государственной программы развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008-2012 гг. (ВНИИплем, 2010, 2011 и 2012гг.); на научных конференциях Чувашского НИИ сельского хозяйства (2011-2012гг.); на четвертой Всероссийской научно-практической конференции «Научные и практические аспекты развития племенного животноводства и кормопроизводства в современной России» 14-16 февраля 2013 г. (Тверь, ТГСХА, 2013 г.).

Публикации. По материалам исследований опубликовано 2 научные статьи, в том числе 1 статья в рецензируемом журнале ВАК РФ.

Объем работы. Диссертация изложена на 129 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследования, результатов исследований, заключения, выводов, предложений производству. Работа содержит 29 рисунков, 25 таблиц. Список используемой литературы включает 143 источника, в том числе 96 на иностранных языках.

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Оценка кариотипической изменчивости у хряков цивильской породы проводилась в период с 2008 по 2012 гт. в Лаборатории Генетической Экс-

пертизы и Мониторинга Племенной Продукции Сельскохозяйственных Животных ФГБНУ ВНИИплем. Материалом для исследования служили животные генофондного стада ФГУП "Колос" Россельхозакадемии, Ци-вильского района Чувашской Республики и стада колосовского типа ци-вильской породы ГНУ Чувашский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ Чувашский НИИСХ).

Работа проводилась по схеме, представленной на рис. 1.

Рис. 1. Схема исследований

Объектом исследования являлись 23 хряка цивильской породы. Из них - 17 хряков генофондного стада и 6 хряков колосовского типа.

При цитогенетической оценке учитывалось количество клеток с числовыми нарушениями кариотипа, количество клеток со структурными нарушениями хромосом, а также общее количество клеток, имеющих нарушения хромосомного аппарата.

Препараты хромосом готовились из лимфоцитов периферической крови животных по общепринятой методике (МакГрегор Г., 1986; Магввоп Р., Аппегеп О., О^аувзоп I., 1986). Для дифференциального окрашивания

хромосом использовали один из GTG методов (Yerle M., 1991).

При кариотипическом анализе использовали хромосомные карты стандартного кариотипа свиньи (Gustavsson I., 1988). При кариотипическом анализе исследовали по 30-60 метафазных пластинок от каждого хряка для изучения величины анеуплоидии и структурных нарушений, по 200-1500 метафазных пластинок для учета величины полиплоидии.

Воспроизводительные качества оценивали по всем опоросам за всё время использования хряков. При оценке воспроизводительных качеств хряков учитывали многоплодие, число поросят к отъёму и сохранность потомства в связи с уровнем изменчивости кариотипа.

При математической обработке экспериментального материала и определении селекционно-генетических параметров использовались общепринятые методы вариационной статистики, основанные на принципах биометрии, разработанных Лакиным Г.Ф. (1973), Меркурьевой Е.К. (1970) Плохинским Н.А. (1970), Фолконером Д.С (1985). Оценка доли влияния генотипа на уровень хромосомной изменчивости проводился методом однофакторного дисперсионного анализа качественных признаков. Доля влияния генотипа и уровня аберрантных клеток на многоплодие - однофакторным дисперсионным анализом количественных признаков. Доля влияния отдельных типов нарушении хромосомного аппарата на многоплодие - многофакторным дисперсионным анализом количественных признаков.

Обработку статистических материалов осуществляли с использованием пакета статистических программ для ПК - Microsoft Excel. Статистическая значимость разницы по количественным признакам определялась по критерию Стьгодента, по качественным признакам - по критерию Фишера.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 3.1. Цитогенетическая характеристика хряков генофондного стада и стада колосовского типа цивильской породы

В результате обследования, животных с конституциональными нарушениями кариотипа выявлено не было. Кариотип всех обследованных животных соответствовал видовой норме Sus Scrofa domestica L. и состоял из

18 пар аутосом и 1 пары половых хромосом, генотипический пол соответствовал фенотипическому: 2п=38,ХУ.

Для стада колосовского типа характерна более высокая частота возникновения структурных аберраций (р<0,001) и клеток с нарушениями ка-риотипа (р<0,05). Уровень анеуплоидии имеет сходные значения в каждом стаде. Уровень полиплоидии в стаде колосовского типа несколько ниже (таблица 1).

Таблица 1

Результаты цитогенетического мониторинга хряков цивильской породы

Стадо п Спонтанные нарушения в соматических клетках

Анеуплоидия, % Полиплоидия, % Структурные аберрации, % Частота клеток с нарушениями, %

Гипо- Гипер- Общая

1енофонд-ное 17 17,86±2,04 1,38±0,61 19,24±2,02 0,58±0,11 6,23±1,18*** 24,38±2,22*

Колосовского типа 6 20,36±3,07 0,56±0,56 20,92±2,58 0,44±0,10 14,62±1,01*** 31,30±1,82*

По породе 23 18,51±1.69 1,16±0,47 19,68±1,61 0,55±0.08 8,42±1,19 26,19±1,81

* - (р<0,05), *** - (р<0,001)

3.1.1. Особенности числовых нарушений кариотипау хряков цивильской породы

Средний уровень полиплоидии по породе составил 0,55% с колебаниями от 0% до 1,4%, анеуплоидии - 19,68%, с колебаниями от 7,32 до 33,33% (таблица 2).

Таблица 2

Соматическая анеуплоидия и полиплоидия у хряков цивильской породы

Стадо Число хряков Анеуплоидия, % Полиплоидия, %

Число метафаз % 1нп Число метафаз % Пт

Генофондное стадо 17 1332 19,24±2,02 7,32-33,33 12481 0,58±0,11 0.00-1,40

Стадо Колосовского типа 6 438 20,92±2,58 10,00-28,57 12553 0,44±0,10 0,09-0,79

По породе 23 1770 19,68±1,61 7,32-33,33 25034 0,55±0,08 0,00-1,40

Уровень полиплоидии по генофондному стаду превышает этот показатель по стаду колосовского типа. При этом средний уровень анеуплоидии в стаде колосовского типа (20,92%) сопоставим с генофондным стадом (19,24%). Разброс частоты анеуплоидии и полиплоидии в стаде Колосов-

ского типа значительно ниже, чем в генофондном стаде.

Как показали результаты исследования, хромосомы разных пар имеют различную частоту утери или избытка (рис. 2).

Реже остальных наблюдался нехватка по хромосомам пар 3, 6 и 13, и наиболее редко - У-хромосома.

Рис. 2. Частота утери хромосом

»1 4.26«о »2 -5,43 о о »3- 1.55»о ■ 4 - 5.04% Е 5 _ 15.50о Г б- ].94°о я 7 - 4,26?о «8 - 4.650.о * 6 15.890ц = 10-2,719о м 11 - 7.360 о

' 12 • 8.530.1

13 -1.94® о й 14 - 2.339 с

15-4.650о а 16-2,330Ь

17 - 2,71° о

18 - 7.75»'о

У - 1.1600

Частота утери хромосом у хряков цивильско» породы

хромосола 11

хромосома 10

хромосома 6

хромосома 7 хромосома 8

хромосома 17 хромосома 16 хромосоме 15 хромосома

хромосома 13

Частота добавочных хромосом у хряков цивильской породы

хромосома 6

хромосома 18

хромосома 17

хромосома 7

хромосома 8

хромосома 15

хромосома 12

хромосома 14 хромосома 13

И 6 - 6,25 % В 7 - 12,50 % В 8 - 6,25 % Ш 12 - 12,50 % И 13 - 12,50 % « 14-6,25 % Ш 15 - 18,75 %

Рис.3. Частота добавочных хромосом Гипоплоидия наблюдалась по каждой паре аутосом и У хромосоме,

кроме хромосомы X. При этом, основная доля в утере принадлежит ауто-сомам пар 5 и 9, атакже пар 11, 12 и 18.

Гиперплоидия встречалась по девяти аутосомам: 6, 7, 8, 12, 13, 14, 15, 17 и 18 (рис. 3). При этом, наиболее часто наблюдалась трисомия по ауто-соме 15. Гиперплоидия встречалась в основном в генофондном стаде. Среди обследованных хряков колосовского типа гиперплоидные клетки были выявлены с минимальной частотой.

Частота гипоплоидии по хромосомам разных пар в обоих стадах сходна (рис. 4). В обеих популяциях наиболее часто нехватка наблюдалась по аутосомам 5 и 9, а также 11,12, и 18. А реже всего - по У-хромосоме.

Вместе с тем выявлены и определённые различия как по гипоплоидии отдельных хромосом, так и по частоте утери одних и тех же хромосом. В стаде колосовского типа не было выявлено гипоплоидии по хромосомам 6 и 16, а также значительно реже наблюдалась гипоплоидия по аутосомам 1, 2, 4 и 9. Но, при этом выше частота утери по хромосомам 5, 11, 13, 14, 18 и V. Таким образом, если в генофондном стаде наиболее часто встречался недостаток хромосомы 9 (17,53%), то в стаде колосовского типа преобладает недостаток хромосомы 5 (20%)

Рисунок 4. Спектр гипоплоидии у хряков двух стад цивильской породы

На основании выявленных нами различии по частоте утери хромосом разных пар мы провели исследование зависимости частоты утери хромо-

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 V хромосома

Я Т'енофонлное стадо

и стадо колосовского типа

сомы от принадлежности хромосомы к определённой группе кариотипа и от её длины. Корреляционный анализ выявил слабую отрицательную корреляцию (-0,160) между размером хромосомы и частотой ее утери. Тем не менее, это значение меньше критического (0,44 для р<0,05), что позволяет говорить об отсутствии значимого влияния относительной длины хромосомы на частоту ее утери.

По частоте гиперплоидии наблюдались значительные различия в исследованных стадах (рис. 5). В стаде колосовского типа были выявлены единичные случаи гиперсоми, тогда как в стаде колосовского типа данный вид аберраций встречался довольно часто.

7 3 12 13 14 15 17 18

хромосома

Рис. 5. Спектр гиперплоидии у хряков двух стад цивильской породы При анализе состава анеуплоидии в соматических клетках у хряков двух стад цивильской породы было выявлено преобладание гипоплоидии. Это говорит о том, что формирование анеуплоидии у свиней цивильской породы возникает преимущественно за счёт элиминации хромосом в митозе.

3.1.2. Особенности структурных нарушений кариотипа хряков цивильской породы

У хряков обследованных стад структурные нарушения включали следующие типы: разрывы хромосом, делеции, дупликации, транслокации,

фрагменты и дицентрики.

Как показали результаты исследования, основная доля нарушений приходится на разрывы хромосом трёх типов, более 64% от всех выявленных в ходе обследования структурных нарушений кариотипа (рис. 6). При этом значительно преобладают хроматидные разрывы. Также, часто встречались делеции. Значительно реже обнаруживались фрагменты и транслокации. Наименее часто встречались дицентрики, а также выявлен единичный случай дупликации.

Спектр структурных нарушений кариотипа у хряков цивильской породы

Фрагменты

а Центрические разрывы -15,05 % а Хроматидные разрывы - 38,4 %

□ изохроматидные разрывы -10.73 %

□ Делеции -19,28 % В Дупликации - 0,62 % а Транслокации - 2,83 % И Фрагменты - 3,34 %

□ Дицентрики -1,41 %

Рис. 6. Доля различных типов структурных нарушений у хряков цивильской породы.

Сравнение спектра структурных нарушений двух стад показало, что для обоих стад характерна значительно большая частота встречаемости хроматидных разрывов по сравнению с другими видами разрывов хромосом (рис..7). Общая доля разрывов хромосом в стаде колосовского типа выше, чем в генофондном стаде (77,55% и 58,97% соответственно). Кроме того, в обоих стадах выявлен относительно высокий уровень центрических и изохроматидных разрывов, а также делеций. Вместе с тем эта тенденция носит разнонаправленный характер, частота центрических разрывов и делеций выше в генофондном стаде, а по изохроматидным разрывам частота выше в стаде колосовского типа.

изохроматидные Хроматидные

разрывы разрывы

В результате исследований было установлено, что структурные аберрации чаще возникают в относительно крупных хромосомах. Большая относительная длина хромосомы предполагает наличие большего числа критических точек, в которых могут происходить разрывы. Корреляционный анализ выявил сильную (0,765) достоверную (р<0,05) корреляцию между относительной длиной хромосомы и частотой ее вовлечения в структурные аберрации.

Рис. 7. Доля различных типов структурных нарушений у хряков генофондного стада и колосовского типа цивильской породы

и Хряки генофондного стада

в Хряки колосовского тапа

ш Генофонд ное стадо

£3 Стадо

Колосовского типа

Рис. 8. Частота структурных нарушений кариотипа у хряков генофондного стада и стада колосовского типа цивильской породы

Сравнение частоты встречаемости каждого вида структурных аберраций в двух стадах показало, что все виды структурных нарушений, за ис~

ключением делеций, наблюдаются в стаде колосовского типа чаще, чем в генофондном стаде (рис. 8). Таким образом, хряки колосовского типа ци-вильской породы характеризуются более высоким общим уровнем и более широким спектром структурных нарушений кариотипа.

3.1.3. Уровень аберрантных клеток

Результаты корреляционного анализа между уровнями каждого типа кариотипических нарушений по всем обследованным хрякам (п=23), не выявили достоверной корреляционной связи между уровнями разных типов нарушений кариотипа. Полученные значения корреляции (таблица 3) значительно ниже критического (гкр=0,44 при п=23) что указывает на независимость их возникновения.

Таблица 3

Полиплоидия Анеуплоидия

Анеуплоидия -0,287 -

Структурные нарушения -0,050 -0,024

При этом нами была определена достоверная (р<0,01) корреляция уровня анеуплоидии и структурных нарушений с частотой аберрантных клеток (таблица 4).

Таблица 4

Корреляция разных типов нарушений с уровнем аберрантных клеток

Полиплоидия Анеуплоидия Структурные нарушения

Корреляция с уровнем аномальных клеток, г -0,021 0,861 0,640

Р< - 0,01 0,01

Корреляция между уровнем полиплоидии и уровнем аберрантных клеток выявлена не была.

Таким образом, уровень аберрантных клеток определяет частоту клеток, несущих нарушения хромосомного аппарата независимо от типа и количества нарушений в клетке и, тем самым, отражает уровень кариотипи-ческой нестабильности животного.

3.2. Зависимость уровня спонтанной хромосомной изменчивости от генотипа животного

Результаты цитогенетического обследования 17 хряков генофондного стада и 6 хряков колосовского типа цивильской породы показали, что для каждого животного характерен свой уровень и спектр хромосомных нарушений. Следовательно, спектр и уровень кариотипических нарушений может являться результатом влияния индивидуального генотипа животного.

Дисперсионный анализ выявил значимое (р<0,05) влияние индивидуального генотипа исследованных животных на уровень полиплоидии (0,002), анеуплоидии (0,035) и структурных нарушений кариотипа (0,038), а также на уровень аберрантных клеток (0,034).

Данное обстоятельство указывает на генетическую обусловленность нарушений кариотипа, и цитогенетический анализ может использоваться для генетической оценки хряков.

3.3 Связь воспроизводительных качеств с уровнем спонтанных нарушений кариотипа у хряков цивильской породы

В генофондном стаде, были выделены группы хряков различающихся по спектру и уровню спонтанной хромосомной изменчивости (таблица 5).

Таблица 5

Воспроизводительные качества хряков генофондного стада цивильской породы в зависимости от спектра и уровня спонтанных нарушений кариотипа

I группа ] полиплоидия, % анеу- плоидия, % структурные нарушения, % уровень клеток с нарушениями, % п опоросов многоплодие, гол. поросят при отъёме, гол. масса гнезда при отъёме, гол. сохранность

1 0,31±0,22 25,64±1,95 ***1-3 2,96±1,21 **1-2 28,60±2,37 #**|-з 80 10,13±0,25 7,61 ±0,47 67,84±1,03 ##5-14 75,13±6,14

2 0,77±0,32 25,77±4,97 #2-3 12,74±2,59 *2-э 34.09±5,32 **2-3 100 10,54±0,28 *#*2-3 8,10±0,34 ##2-3 68,07±0,8б **9-14 76,86±4,20

3 1,05±0,25 11,43±1,65 3,07±1,41 13,57±1,60 97 11,93±0,23 9,63±0,45 73,19±0,97 80,70±4,65

* -р<0,05, ** - р<0,01, *** - р<0,001 Хряки третьей группы, характеризующееся низким уровнем анеуплоидии и структурных нарушений, проявляют лучшие воспроизводительные качества. Многоплодие в этой группе на 1,8 и на 1,39 поросёнка выше, чем в первой и второй группе. Количество поросят и масса гнезда при отъеме

больше на 2,01 и 1,53 поросёнка; 5,57 и 3,84 кг, чем в первой и второй группе. Хряки второй и третьей групп имеют одинаковый уровень анеуплоидии, но значительно различаются по уровню структурных нарушений. При этом частота клеток с нарушениями в первой и второй группе близка по значению.

Анализ уровня хромосомных нарушений и воспроизводительных качеств позволяет сделать вывод, что на воспроизводительные качества хряков влияет, преимущественно, общая частота аберрантных клеток, отражающая устойчивость хромосомного аппарата к повреждениям, нежели доля каких либо определённых нарушений кариотипа.

3.3.1. Влияние уровня спонтанной хромосомной изменчивости на воспроизводительные качества хряков цивильской породы

Связь уровня хромосомных нарушений с воспроизводительными качествами хряков цивильской породы оценивалась методом корреляционного анализа (таблица 6).

Таблица 6

Корреляция уровня цитогенетических нарушений с многоплодием у хря-

ков генофондного стада цивильской породы

параметр полиплоидия анеу-плоидия структурные нарушения частота аберрантных клеток

генофондное стадо

г 0.3616 -0,6515 -0,27741 -0,7632

Р- - 0,01 0,01

стадо колосовского типа

г -0,5854 -0,2867 -0,5723 -0.3352

р< - - - -

В генофондном стаде было выявлено значимое (р<0,01) отрицательное влиянии уровня анеуплоидии, а также уровня аберрантных клеток на многоплодие. В стаде колосовского обнаружена отрицательная связь уровня всех типов нарушений кариотипа с многоплодием.

Сравнение результатов корреляционного анализа двух стад выявило, что в генофондном стаде наиболее тесную связь с продуктивностью имеет уровень анеуплоидии, тогда как в стаде колосовского типа - структурные нарушения кариотипа. Это может объясняться значительно более высоким

уровнем структурных нарушений в стаде колосовского типа, тогда как уровень анеуплоидии в обеих популяциях имеет очень близкие значения.

3.3.2. Доля влияния различных типов хромосомных нарушений на воспроизводительные качества хряков цивильской породы

Методом многофакторного дисперсионного анализа было установлено, что доли разных типов нарушений кариотипа на многоплодие имеют близкие значения (таблица 7). При этом было установлено, что уровень аберрантных клеток, как фактор, оказывает на многоплодие большее влияние в сравнении с каждым типом нарушений в отдельности и составляет более 50% от влияния генотипа.

Таблица 7

Доля влияния частоты различных видов нарушений хромосомного аппара-

Генотип Полиплоидия Анеу-плоидия Структурные нарушения Уровень аберрантных клеток Неучтенные факторы

Доля влияния 0,0946 0,0205 0,0202 0,0187 0,0594 0,9054

Доля влияния в генотипе, % 100,00 21,71 21,29 19,74 62,72 -

Р< 0,01 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001

В стаде колосовского типа также была оценена степень влияния генотипа и уровня аберрантных клеток на многоплодие (таблица 8).

Как показали исследования обоих стад, уровень аберрантных клеток, как фактор оказывает наибольшее влияние на многоплодие и является результирующим фактором влияния отдельных типов нарушений кариотипа.

Таблица 8

Доля влияния генотипа и уровня аберрантных клеток на многоплодие у

генотип Уровень аберрантных клеток неучтенные факторы

доля влияния 0,0927 0,0513 0,9073

Доля влияния в генотипе, % 100,00 55,32 -

Р< 0,05 0,05 0,001

3.4. Цитогенетический критерий оценки племенной ценности животных

Нами было установлено, что наибольшую связь с многоплодием имеет уровень аберрантных клеток, что позволяет предложить его в качестве критерия цитогенетической оценки. Информативность данного показателя, как критерия подтверждается также тем, что он имеет положительную корреляцию с факторами, оказывающими отрицательное влияние на многоплодие и отрицательную - с факторами, оказывающими положительное влияние (таблица 9).

Таблица 9

Влияние разных типов нарушений на многоплодие и корреляция с уровнем

аберрантных клеток

Полиплоидия Анеу-шюидия Структурные нарушения Уровень аберрантных клеток

Доля влияния на продуктивность 0,0205*** 0,0202*** 0,0187*** 0,0594***

Корреляция с продуктивностью 0,362 -0,652** -0,277 -0,763**

Корреляция с уровнем аберрантных клеток -0,021 0,861** 0,640** 1,000

* - р<0,05, ** - р<0,01, *** -р<0,001

Таким образом, полученные нами результаты позволяют говорить о том, что уровень аберрантных клеток может быть использован в качестве основного критерия при цитогенетической оценке животных.

многоплодие при разном уровне клеток с нарушениями

% клеток с нарушениями

Рис. 9. Снижение многоплодия при повышении уровня клеток с нарушениями у хряков генофондного стада цивильской породы.

Для хряков генофондного стада цивильской породы уровень аберрантных клеток до 17% может считаться фоновым и не влияющим на продуктивные качества животных (рис. 9). Особи, имеющие более 22% аберрантных клеток, будут давать на 1,5 поросенка меньше. Таких животных следует выбраковывать из стада.

3.5. Экономическая эффективность использования

цитогепетического мониторинга хряков в племенном хозяйстве

Нами была оценена стоимость проведения цитогенетического анализа одного животного. Стоимость полного цитогенетического анализа составила 4020 рублей. Цитогенетическая оценка по уровню аберрантных клеток - 3000 рублей.

Исходя из того, что цитогенетическую оценку хряков можно провести в раннем возрасте (4,5 - 5 мес.), а традиционная оценка по собственной продуктивности и репродуктивным качествам заканчивается не ранее, чем в 17 месяцев, мы оценили убыток от выбраковки одного животного по итогам оценки. При использовании полного цитогенетического анализа он составит 2649,25 рублей. При проведении анализа уровня аберрантных клеток — 1629,25 рублей. При традиционном методе оценки - 22951,14 рублей. При этом учитывался возможный возврат средств от сдачи на мясо выбракованного животного, а также потери, возникающие от недополучения поросят при оценке воспроизводительных качеств хряков традиционным методом.

Экономическую эффективность применения цитогенетического анализа в свиноводстве можно рассчитать по формуле:

Экономическая эффективность = ((д + с! + г6 - гЕ)/а)хкх100%,

где g — стоимость выращивания и содержания хряков до окончания традиционной оценки;

<1 - убыток от недополученных поросят;

г6 — возврат средств от продажи хрячков, выбракованных цитогенети-ческой оценки;

гг - возврат средств от продажи хрячков, выбракованных по итогам традиционной оценки;

а - стоимость одного цитогенетического анализа;

к - коэффициент выбраковки по итогам оценки.

При традиционной технологии содержания свиней и выбраковке по итогам цитогенетического анализа 50% животных, экономическая эффективность применения полного кариотипического анализа составит более 300%, а анализа по уровню аберрантных клеток - более 400%.

ВЫВОДЫ

1. По результатам цитогенетического мониторинга хряков цивильской породы установлен средний уровень спонтанной хромосомной изменчивости: полиплоидия - 0,55%, анеуплоидия - 19,68%, структурные нарушения

- 8,42%, аберрантные клетки - 26,19%. Выявлены внутрипородные различия уровня спонтанной хромосомной изменчивости, для генофондного стада - полиплоидия - 0,58%, анеуплоидия - 19,24%, структурные нарушения - 6,23%, аберрантные клетки - 24,38%; для стада колосовского типа

- полиплоидия - 0,44% анеуплоидия - 20,92%, структурные нарушения -14,62%, аберрантные клетки -31,30%.

2. Основным типом спонтанных числовых нарушений кариотипа хряков цивильской породы является анеуплоидия, возникающая преимущественно в результате элиминации хромосом 5 и 9 пар, а также хромосом 11, 12 и 18 пар.

3. Структурные аберрации представлены преимущественно (64,2%) разрывами хромосом трёх типов: хроматидных - 38,4%, изохроматидных -10,7% и центрических - 15,1%.

4. Установлена положительная корреляция (0,765, р < 0,05) между относительной длиной хромосомы и частотой ее вовлечения в структурные аберрации.

5. Выявлены внутрипородные различия хромосомной изменчивости хряков генофондного стада и стада колосовского типа характерные для каждого из исследованных стад: в стаде колосовского типа выше уровень анеуплоидии, а также гипоплоидии и структурных нарушений, выше уровень аберрантных клеток; в генофондном стаде выше уровень полиплои-

дии и гиперплоидии; в стаде колосовского типа частота утери хромосом 5 пары значительно превышает частоту утери хромосом 9 пары; спектр структурных нарушений шире в стаде колосовского типа; выявлены различия по частоте возникновения хромосомных разрывов трёх типов при сохранении тенденции преобладания их в структурных аберрациях.

6. Установлена доля влияния генотипа животного на уровень спонтанной хромосомной изменчивости составляющая 3,4-3,8% (р < 0,05).

7. Установлено отсутствие корреляционной связи между частотами разных типов хромосомных нарушений. Определена достоверная корреляция уровня анеуплоидии (г = 0,861, р < 0,01) и структурных нарушений (г = 0,640, р < 0,01) с частотой аберрантных клеток.

8. Установлена отрицательная корреляция многоплодия с частотой анеуплоидии г = -0,65 (р<0,01), частотой структурных нарушений кариоти-па г = 0,28 (р<0,01) и частотой клеток с аберрациями г = 0,76 (р<0,01). Выявлены внутрипородные различия величины корреляционной связи по обследованным стадам.

9. Частота полиплоидии до 0,4% имеет положительную корреляцию (от 0,76 до 0,17, р<0,05) с многоплодием, при частоте от 0,40% - 1,0% корреляция не обнаружена, при частоте более 1,0% отрицательная корреляция г = -0,31.

10. Установлена доля влияния генотипа т) = 0,094 (р < 0,01), и уровня нарушений хромосомного аппарата на многоплодие хряков генофондного стада: полиплоидия т| = 0,021 (р < 0,001); анеуплоидия т| = 0,020 (р < 0,001); структурные нарушения ц = 0,019 (р < 0,001); частота клеток с нарушениями г) = 0,059 (р < 0,001). В колосовском типе доля влияния генотипа - 0,093 (р < 0,05), и частота клеток с нарушениями - 0,051 (р < 0,001).

11. Частота аберрантных клеток в значительной степени отражает спектр и уровень разных типов нарушений кариотипа, имеет сильную отрицательную (-0,763, р < 0,01) корреляцию с уровнем многоплодия, может быть использована может быть использована как основной критерий цито-генетической оценки свиней.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

С целью раннего прогнозирования племенных и воспроизводительных качеств хряков-производителей использовать кариотипический анализ в генофондных стадах, а также в селекционно-генетических и селекционно-гибридных центрах в целях повышения эффективности селекционной работы в племенном свиноводстве.

В качестве основного критерия кариотипического анализа использовать уровень клеток с нарушениями хромосом наиболее полно отражающим взаимосвязь с воспроизводительными качествами свиней.

Список работ, опубликованных по теме диссертации.

1. Козырев С.А. Значение цитогенетического контроля в свиноводстве / Завада А.Н., Новиков A.A., Козырев С.А. // Зоотехния. - 2013. - №9. - с. 5-6.

2. Завада А.Н., Козырев С.А. Генетический мониторинг при селекции генофондных стад свиней / А.Н. Завада, С.А. Козырев // Научные и практические аспекты развития племенного животноводства и кормопроизводства в современной России. Сб. научных трудов по материалам четвертой Всероссийской научно-практической конференции 14-16 февраля 2013 г. -Тверь: ТГСХА, 2013 - с. 174-175.

Заказ: № 10_Объем 1.0 п.л._Типаж 60 экз.

Типография ВНИИплем

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Козырев, Сергей Анатольевич, п. Лесные Поляны, Московской обл.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ НАУЧНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПЛЕМЕННОГО ДЕЛА (ФГБНУ ВНИИплем)

На правах рукописи

04201451805

КОЗЫРЕВ СЕРГЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧ

КАРИОТИПИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ СВИНЕЙ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА ВОСПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЕ КАЧЕСТВА

06.02.07 - разведение, селекция и генетика сельскохозяйственных животных

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: кандидат биологических наук Завада А.Н.

п. Лесные Поляны, Московская область. 2013 г.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ .........................................................................................4

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ....................................................................11

1.1. Нормальный кариотип домашней свиньи (Sus scrofa domestica L.)

и типы его нарушений....................................................................11

1.1.1. Структурные нарушения кариотипа..............................................12

1.1.2. Количественные нарушения кариотипа.............................................16

1.1.3. Конституциональные нарушения кариотипа свиней.........................17

1.1.4. Спонтанная хромосомная изменчивость

соматических клеток свиньи....................................................................19

1.2. Использование цитогенетического мониторинга

при разведении сельскохозяйственных животных в мире...........................24

1.3. Особенности цивильской породы свиней

и перспективы ее использования в промышленном производстве..............36

1.3.1. Значимость генофондных пород животных.......................................36

1.3.2. Особенности цивильской породы свиней........................................37

1.3.3. Колосовский тип цивильской породы.............................................39

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.....................................42

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ......................................................48

3.1. Цитогенетическая характеристика хряков генофондного стада

и стада колосовского типа цивильской породы............................................48

3.1.1. Особенности числовых нарушений кариотипа

у хряков цивильской породы........................................................................52

3.1.2. Особенности структурных нарушений кариотипа

у хряков цивильской породы........................................................................63

3.1.3. Уровень аберрантных клеток..............................................................76

3.2. Зависимость уровня спонтанной хромосомной изменчивости

от генотипа животного....................................................................................80

3.3 Связь воспроизводительных качеств с уровнем

спонтанных нарушений кариотипа у хряков цивильской породы................82

3.3.1. Влияние уровня спонтанной хромосомной изменчивости

на воспроизводительные качества хряков цивильской породы....................88

3.3.2. Доля влияния различных типов хромосомных нарушений на воспроизводительные качества хряков цивильской породы.........................92

3.4. Цитогенетический критерий оценки племенной ценности животных..95

3.5. Экономическая эффективность использования

цитогенетического мониторинга хряков в племенном хозяйстве....................101

ЗАКЛЮЧЕНИЕ....................................................................................—.108

ВЫВОДЫ................................................................................................113

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ......................................................115

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ..................................116

ВВЕДЕНИЕ

Одной из основных задач современного животноводства является увеличение продуктивности животных и качества получаемой от них продукции. Поэтому все большее распространение находят методы интенсификации животноводства. В этих условиях резко возрастает влияние небольшого количества животных-производителей на генофонд стада, что повышает риск распространения в популяции различных наследственных дефектов (Кочнева М.Л., 2011; Завада А.Н., Гусев Д.И., 2009). Именно поэтому в племенной работе особенно важно использовать не просто высокопродуктивных животных, а животных в первую очередь свободных от генетических аномалий и генетического груза. В то же время в любой популяции постоянно происходят мутационные изменения и действуют факторы естественного и искусственного отбора. В совокупности эти факторы могут способствовать появлению генетических аномалий в организме животных, в частности нарушений в хромосомном аппарате, а так же к распространению и накоплению различных генетических аномалий в популяции (Matsson, 1986; Завада А.Н., 1987; Бакай A.B., 1995; Завада A.M., Гусев Д.И., 2009). Увеличение генетического груза в популяции в первую очередь оказывает влияние на репродуктивные качества животных, особенно высокопродуктивных (Ducos et al., 2007).

В 1960-х годах стал использоваться новый метод оценки животных -цитогенетический метод. Оказалось, что различные хромосомные перестройки (такие, как робертсоновская транслокация у к.р.с. - Gustavsson and Rockborn, 1964; Popescu, 1971; Stranzinger and Forster, 1976; реципрокные транслокации у свиней - Henricson and Bäckström, 1964; Popescu and Legault, 1979) у сельскохозяйственных животных тесно связаны с различными аномалиями, такими как гермафродитизм и врожденные уродства, а также с нарушениями репродуктивных качеств (снижение многоплодия животных-носителей нарушений- Gustavsson, 1969, 1971; Refsdal, 1976; Popescu et al.,

1984). Это привело к созданию лабораторий по цитогенетике животных и к развитию государственных программ по цитогенетическому мониторингу племенных животных (Ducos et al.,2008).

Подобные исследования предусмотрены и законодательством Российской Федерации (закон «О племенном животноводстве» и программа «Генетическая экспертиза племенной продукции (материала) в Российской Федерации»). Однако в нашей стране цитогенетические методы в животноводстве еще не вышли за рамки научных и учебных центров. Основная причина этого — отсутствие квалифицированных кадров на местах и низкая технологичность используемых в нашей стране методов кариотипирования (Кленовицкий и др., 2007)

В отдельных работах по ветеринарной генетике описаны случаи значительного повышения частоты соматических мутаций у животных при разных патологических нарушениях. Однако исследования в этом направлении носят фрагментарный характер, причем кариотипический анализ животных с врожденной патологией проводят главным образом в популяциях крупного рогатого скота (Куликова С.Г. и др., 1998; Жигачев А.И., 1986; Киселева Т.Ю. и др., 1992). Частоту и спектр хромосомных нарушений у свиней анализируют крайне редко, что затрудняет оценку генетического груза (Вишневская С.С., 1989; Кленовицкий П.М., Гольдман И.А. 1980; Кочнева М.Л., 2003).

Структурная нестабильность хромосом, как полагают, отражается в повреждениях ДНК, которые, не будучи восстановленными, могут привести к генным или хромосомным мутациям. Воздействие экологических геннотоксических агентов обнаруживает увеличение частоты спонтанных повреждений кариотипа, избирательно затрагивающих некоторые хромосомы или их части (Bryant, 1997). Определенные условия культивирования in vitro, химическая обработка или кластогены, могут вызывать структурные дефекты (разрывы/пробелы) в одних и тех же точках,

названных сайтами ломкости хромосом (Ronne, 1995; Sutherland et al., 1996; Danielak-Czech, Slota, 2004).

Наиболее изученным типом нарушений хромосомного аппарата у свиней являются структурные нарушения хромосом (транслокации), сопровождающиеся выраженным фенотипическим эффектом (Завада А.Н., Гусев Д., 2009; Pinton et al., 2000; Rothschild M.F., Ruvinsky A., 2011). В тоже время в организме животных практически всегда присутствует определенный пул клеток с нарушениями в хромосомном аппарате. Этот «естественный» уровень нарушений хромосомного аппарата до определённой величины как правило, не оказывает заметного влияния на жизнеспособность и продуктивные качества популяции и стад и может быть определён как «фоновый» уровень. Но для каждой породы и отдельных стад свиней существует свой характерный «фоновый» уровень, знание которого, необходимо для определения нормального и патологического состояния, а также выявления генетического груза при целенаправленной работе с популяцией.

Повышенная частота клеток с нарушениями хромосомного аппарата может оказывать значительное влияние на репродуктивные качества животных, поэтому необходим цитогенетический мониторинг стад свиней, в первую очередь генофондных закрытых популяций, с целыо определения уровня хромосомных нарушений и выявления животных с высокой долей кариотипических аномалий.

Сегодня очевидна потребность животноводства в цитогенетических методах. Использование животных с хромосомными аберрациями может привести к значительно большим экономическим потерям, нежели средства, затраченные на хромосомный анализ (Popescu and Tixier, 1984, Астахова и др., 1988; Ducos, 2008; Завада А.Н., Гусев Д.И., 2009; Pinton, 2012).

Актуальность работы. Эффективность селекции во многом определяется генетическим потенциалом животных, участвующих в

селекционном процессе. Внедрение в практику племенного свиноводства цитогенетических приёмов оценки позволяет выявлять животных с генетическими нарушениями, снижающих эффективность применения селекционных методов. Селекционная практика показывает, что от здоровых животных с высокой продуктивностью могут рождаться потомки с разными типами морфофункциональных нарушений или низкими продуктивными качествами.

Установлено, что геномные и структурные нарушения кариотипа оказывают заметное влияние на снижение воспроизводительных качеств свиней, что может иметь серьезные экономические последствия для селекционеров (Кленовицкий П.М., 2005; В. Danielak-Czech, Е. Slota, 2008).

Нарушения кариотипа у свиней могут быть представлены изменением числа хромосом и структурными перестройками (транслокации, инверсии, делеции, центрические слияния и разрывы). У свиней описано более 200 дефектов кариотипа (Кленовицкий П.М., 2005; В. Danielak-Czech, Е. Slota, 2008). Более 150 из них представляют собой реципрокные (взаимные) транслокации (В. Danielak-Czech, Е. Slota, 2008), фенотипически проявляющиеся анатомическими и физиологическими нарушениями, и отражаются ухудшением продуктивных качеств свиней (многоплодие, крупноплодность, эмбриональная смертность, смертность в первые дни после рождения, скорость роста).

В ряде стран разработаны и действуют Национальные государственные системы цитогенетического контроля при разведении свиней. В Польше Национальный Научно-исследовательский институт Животноводства начал в 2007 году государственную программу контроля кариотипа хряков, содержащихся на станциях разведения и осеменения. Полученные по программе результаты показывают, что данная система контроля кариотипа хряков эффективна, особенно для ранней оценки животных перед использованием в селекционных целях. (В. Danielak-Czech, Е. Slota, 2008).

Во Франции, в рамках Национальной системы контроля кариотипа к 2006 году было кариотипировано 13765 особей. Были выявлены и описаны 102 структурные хромосомные аномалии, 67 аномалий за последние 4 года. Фенотипически выявленные аномалии проявлялись ухудшением продуктивных качеств свиней. Полученные результаты оправдывают интенсификацию хромосомного контроля в популяциях Европы и Северной Америки - в последние 2 года 80% производителей допускается к племенному использованию только после кариотипического контроля. (А. Ducos, HM. Berland, N. Bonnet et al., 2007).

В результате использования цитогенетического мониторинга у свиней выявлено более 200 дефектов кариотипа (A. Ducos, 2008; M.F. Rothschild, А. Ruvinsky, 2011; A. Pinton, 2012) фенотипически проявляющиеся анатомическими и физиологическими нарушениями, и отражаются ухудшением продуктивных качеств свиней (многоплодие, крупноплодность, эмбриональная смертность, смертность в первые дни после рождения, скорость роста).

Более 40 вариантов транслокаций фенотипически проявляются снижением многоплодия от 8% до 94%, либо бесплодием (Кленовицкий П.М., Моисейкина Л.Г., 2003).

В исследованиях, проведенных рядом авторов (Кочневой M.JI. (2003), Кленовицким П.М. (1999, 2007), Завадой А.Н. (1987, 1998, 2001,2009); Гусев Д.И., 2009) и других исследованиях, приводятся данные о связи частоты спонтанных нарушений кариотипа с различными продуктивными признаками. Увеличение уровня спонтанной хромосомной изменчивости с соматических клетках приводит с ухудшению воспроизводительных качеств, и в первую очередь к уменьшению многоплодия, и к нарушениям постэмбрионального развития. Например, с увеличением частоты полиплоидии в клетках костного мозга происходит увеличение прироста массы животных (Завада А.Н., 1987).

Традиционная оценка осложняется тем, что ряд наследуемых генетических нарушений, и в первую очередь хромосомных аномалий фенотипически проявляется лишь у взрослых животных (Яковлев А.Ф., 1985). Один из путей выявления племенных животных со скрытыми генетическими дефектами - контроль кариотипа по структуре и числу хромосом.

Приведенные выше факты указывают на необходимость изучения нарушений кариотипа у свиней и их связи с продуктивными качествами животных. Это позволило бы вести отбор животных в раннем возрасте и повысило бы эффективность селекционной работы.

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось изучение спектра и частоты спонтанных нарушений хромосомного аппарата в соматических клетках и их связь с воспроизводительными качествами у свиней.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

- провести цитогенетический мониторинг свиней генофондного стада и стада колосовского типа цивильской породы свиней;

- оценить уровень и спектр кариотипической изменчивости у хряков цивильской породы в связи с их воспроизводительными качествами;

- оценить долю влияния генотипа на уровень спонтанной хромосомной изменчивости;

- оценить влияние уровня спонтанной хромосомной изменчивости и разных типов хромосомных аберраций на воспроизводительные качества хряков цивильской породы;

- разработать и оценить цитогенетический критерий для практической оценки воспроизводительных качеств свиней;

- определить экономическую эффективность использования цитогенетического мониторинга хряков в племенном свиноводстве.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые проведена сравнительная цитогенетическая оценка хряков генофондного стада и колосовского типа цивильской породы. Впервые оценена доля влияния различных типов нарушений хромосомного аппарата на воспроизводительные качества хряков цивильской породы. Предложен новый критерий цитогенетической оценки животных. Показана экономическая эффективность использования цитогенетического анализа в племенном свиноводстве.

Практическая значимость. Цитогенетическое обследование в раннем возрасте, как первый этап оценки хряков по воспроизводительным качествам, позволяет повысить эффективность оценки племенных качеств производителей, значительно сократив время и хозяйственные затраты. Мониторинг нарушений кариотипа даёт возможность выявить у племенных животных скрытые генетические аномалии, имеющие не выраженный фенотипический эффект и накапливающиеся в стаде в виде генетического груза.

Публикации. По материалам исследований опубликовано 2 научные

статьи.

Объем работы. Диссертация изложена на 129 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследования, результатов исследований, заключения, выводов, предложения производству. Работа содержит 29 рисунков, 25 таблиц. Список используемой литературы включает 143 источника, в том числе 96 на иностранных языках.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Нормальный кариотип домашней свиньи (Sus scrofa domestica L.) и

типы его нарушений.

В природе сформировались механизмы, обеспечивающие как сохранение постоянства числа хромосом в клетке - митоз, так и редукцию их числа — мейоз. Т.о., в организме, размножающемся половым путем, мы встречаемся с двумя типами клеток, различающихся по числу хромосом: диплоидными (2п) - клетки соматических тканей и гаплоидными (п) -половые клетки, прошедшие редукционное деление. Диплоидный набор хромосом представляет собой два гаплоидных набора, полученных от отцовской и материнской гамет в процессе оплодотворения. Хромосомный состав для каждого вида уникален (Лобашев М.Е., 1967; Eldridge, F.E., 1985; Кленовицкий П.М., 1999; Клаг У., Каммингс М., 2007).

Первые исследования хромосом свиньи были проведены еще в начале XX в. (Wodsedalek, 1913). С тех пор, в этой области было проведено множество исследований, результатом которых явилось описание нормального кариотипа домашней свиньи (Sus Scrofa domestica L.) на основании разработанных стандартов кариотипа (Ford et al., 1980; Committee for the Standardized Karyotype of the Domestic Pig, 1988) и идентифицировано множество хромосомных отклонений (аномалии числа и/или структуры (Popescu, 1989; Gustavsson, 1990; Ducos et al., 1998; Pintón et al., 2000; Rejduch et al., 2003; Danielak-Czech, Slota, 2004).

Принятая сегодня классификация хромосом свиньи была предложена в 1988 году Комитетом по стандартизации кариотипа домашней свиньи (Committee for the Standardized Karyotype of the Domestic Pig) под председательством Ингемара Густавсона (lngemar Gustavsson)(Gustavsson et. al., 1988), и утверждена в 1989-1890 гг. Международной Системой Цитогенетических Стандартов Домашних Животных (International System for

Cytogenetic Nomenclature of Domestic Animais) (ISCNDA 1989, 1