Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Применение цитогенетики в селекции животных и для оценки влияния мутагенных факторов

ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Применение цитогенетики в селекции животных и для оценки влияния мутагенных факторов"

1Г>

СП СО

-О.

всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разввдения сельскохозяйственных

животных

На правах рукописи УДК: 636.22/.28.062.12:576.316

БОГАЧЕВА Татьяна Васильевна

применение цитогенетики в селекции говотных и для оценки влияния мутагенных факторов

Специальность 03.00.15 - Генетика

автореферат

диссертация на соискание ученоа степени кандидата биологических наук

санкт-петербург - пушкин 1995

Работа выполнена на кафедре животноводства в проблемной лаборатории ветеринарной генетиг- Санкт-Петербургской государственной академии ветеринарной медицины.

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор, академь.; Международной академии аграрного образования Л.И.Жигачев.

Официальные оппоненты: доктор биологических ьаух, профессор, академик ЛЕН С.I.Бахтин; кандидат биологических на*к В.Г.Бавин.

Ведуцее учреждение: Санкт-Петербургский государственный аграрный университет* .

; Защита диссертации состоится " " 1995 года

в - час. на заседании диссертационного совета Д.020.07.01 по эаците диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Всероссийском научно исследовательском институте . генетики и разведения сельскохозяйственных животных по адресу: 189620, С.-Петербург - Пушкин, Московское воссе, 55а.

С диссертацией можно озяакомяться в библиотеке института.

Автореферат разослан " " . 1995 года

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор

сельскохозяйственных наук, профессор Ж.ГЛогннов

ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актупьность проблемы. В последние десятилетия достигнут существенный прогресс в развитии фундаментальных проблем генетик". Ряд ее направления эффективно используется для реше-« ния частных задач селекции и ветеринарии. Это в значительной мере относится к исследованиям генетических структур клеток.

В Российской Федерации и других странах СНГ интенсивно осуществляется программа создания новой крсно-пестрой породы скота на основе скрещивания быков красно-пестрой голштин-ской породы с коровами симментальской. Одной из особенностей частично поглотительного и заводского скрещиваний, предусмотренных в программе селекции, является-использование в воспроизводстве товарных и племенных стад быков - поыесей разных долей крови по симменталам и голатинам. В связи с этим ,'■ цитогенетический 'контроль сикмен.ал х голштинских быков представляется необходимым.

Другой актуальной проблемой цитогенетики является изучение состояния хромосомного аппарата у сельскохозяйственных животных, разводимых в экологически неблагоприятных зонах.

Практика ветеринарии свидетел'ствует о том, что в ряд^ хозяйств областей страны наблюдается высокий падеж молодняка, низкая воспроизводительная способность поголовья, различные болезни и патология у животных. Во многих случаях остаются невыясненными истинные причины нару_„'ний, а используемые меры профилактики осгчзтся малоэффективными. Вместе с тем состояние экологической среды разведения животных в этих же хозяйствах можно характеризовать в целом как неудовлетворительное, Отсюда вытекает необходимость поиска объективных критериев оценки влияния окружающей среды и ее компонентов на геном л:лвогных, их признаки и функции.

Цель и задачи исследования.Цель работы состояла в следующем:

• I. Дальне"шее изучение частоты распространения аберраций хромосом в разных Породах крупного рогатого скота, в особенности у быков помесного происхождения, генотипы которых использовались в процессе создания новых пород.

?. Анализ состояния хромосомного аппарата у крупного рсатого скота, разводимого в эколсгически неблагоприятных

■ ■ 2

зонах, для установления характера воздействия отдельных факторов на геном животных.

8. Разработка практических рекомендаций, вытекающих результатов исследрваний по использованиг цитогенетических методов анализа в селекции и дл<. оценки влияния мутагенных факторов среды.

Виш л ставлены следующие задачи:

- изучить ¿астоту робертсоновских транслокаций хромосом у чистопородных симменталов и помесей симментал с краснскпео-трые голштины, у Сыков красной.степной, англерской и буроя латвийской пород;

- определить ь гочники распространения транслокаций с' учетом генеалогической структуры линий симментальсксТ породы;

- внявить быков — носителей хикеризма в системе половых хромосом;

- провести сравнительную оценку сперкопродукции быков

с аномалиями в хариотипе и производителей с нормальным набором хромосом;

изучить частоту сестринских хроматидных обменов у быков и коров для оценки з..)омосомнсй нестабильности и влияния мутагенных факторов химичс^ко!* природы.

В ходе выполнения работы представилась возможность ана-д.:оа хромосом у быков, а также телок, получивших повышенные д'-<ы витаминов А и Д.

Нами также проведена кариотипирование кобыл с нарувени-ями воспроизводительной функции, что позволило в отдельных случаях установить причину данной патолс .^ии.

Научная новизна. Получены ногые данные по частоте транслокации 1/29 у быков симментальской породы и помесей сик-меьгал х красно-пестрые голштии:.

Впервые обнаружена транслокация хромосом у быка англерской породы. Выявлена высокая частота хикеризма ХХ/ХУ у по-мссных быков, обнаружен мозаицизм пс транслокации 1/29« Установлено отрицателг-ное влияние хромосом на сперкопродукции производителей.

Впервые проведена оценка кариотипов быгов черно-пестрой и айрширской пород с использованием методики дифференциаль-

ного окрашивания сестринских хроматид и определит уровни СХО.

Вггрвые установлено мутагенное и тератогенное действие гипердоз итаминов АДвыэыващее хромосомную нестабильность и врожденнуг) патолог:.-э у крупного рогатого скота.

аявлены изменен т в хромосомах у животных как результат воздействия на х геном отельных групп промышленных загрязнений .

Обнаружена монооомия по Х-хрокоссме у кобыл с нарушениями плодовитости.

Практическая значимость работы. Результаты исследований частоты траплокаций хромосом у быков симментальск й породы, помесей симментал х красно-пестрая голштинская и других пород и породных сочетан;.л служат основанием для проведения цитогенетического контроля в целях элиминации носителей этоД аберрации, что особенно важно в «вязи 0 формирование« структур новых пород скота.

Материалы по воздействии неблагоприятных экс,.огических факторов будут способствовать кр" развитию нового направления в.генетике, так и использоваться в практике для оздоровления среды разведения животных.

Апробация , зботы. Материалы ь следований доложены на второй Всесоюзной конференции по цитогенетике сельскохозяйственных животных, 1., 1987; на научно-практической конференции "Биотехнология и воспроизведете в животноводстве" (Горки, 1991); на конференции "Селекция сельскохозяйственных животных на устойчивость к болезням, повышение резистентности и продуктивного долголетия", И. ВНИПЛЕМ, 1992; на первом Всероссийском съезде генетиков и селекционеров (Саратов, 199*0; на ежегодных научных конфе-енциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников я аспирантов Санкт-Петер-* бургокого ветеринарного института (1985 - 1995 гг.)»

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материала и методики исследований, резудь* татов собственных исследований, обсуждения полученных резуль«. татоь, выводов и предложений, списка использованной литературы. Работа изложена на I I странице машинописного текста, со-держ"? 17 -аблиц, 24 рисунка. Список - оподьзованной л 1тера-

туры включает 201 наименование, в том »::сле 136 зарубежных.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

С целью анализа популяций крупного ро^чтого окота разных пород на робертсоновские трак-локации проведена «итоге* нетическая аттестация быков-производителей на Ленинградском, Тамбовском, Липецком, Одесском, Ростовском, Орловском, Воронежском; Саранск;Рязанском, Костромском, Ярославском, Пензенском племпредприятиях, на плеыитанциях Латвии. Обследовано 287 животных.

При анализе кариотипов у крупного рогатого скота .-.з экологически неблагопрш .ных зон разведения материалом для исследования послужили жияотнне черно-пестрой и айрширсой по« од из 5 хозяйств Ленинградской области (Пушкинское, Сосков-« ское. Волховское пле«предприятия, совхозы "Красная Балтика", "ОсничевскиЯ" Ломоносовского и Киришского районов соответственно). Цитогенетическому ан^..изу подвергнуто 122 животных.

При изучении ряда свойств витаминов группы А и Д был проведс : анализ кариотипов у гипервитаминизированных (13) и контрольных (17) быков ая_ мрской породы на Волховском плен» предприятии Ленинградской о ;асти.

При определении характера аномалии "синдром гиены" в причин ее возникновения были взяты основные промеры экотер'в-ра, проведен детальный генеалогичеокий.и цитогенетический анализ у 17 аномальных тел к и 10 нормальных их сверстниц совхоза Тулома Мурманской области.

При анализе хромосом у бесплодных ко;ыл материалом для . исследования г -служили 7 кобыд из ТПЗ "Звездочка" с нарушением репродуктивной функции.

Приготовление препаратов хромосом осуществляли в проблем» ной лаборатории ветеринарной генетики Санкт-Петербургской государственной академии ветеринарной медицины по методике Moorbed et al(1960) с учетом методических рекомендаций по цитогенетическому анализу, разработанных во БЛИИРЛЕ. Эти методики были модифицированы * соответствии с условиями культивирования.

Для выявления сестринских хроматидных обменов (ОлО) мы использояали метод с применением ЕДУ (Ьахаров, Еголина, 1972)

и термической обработки. В результате было дост.л'нуто четкое дифференциальное окрашивание хроматид с хорошо видимыми обменами.

Количество обменов определяли путем подсчета числа переходов темной окраск" с одной хрсматиды на другую ( зто же относилось и к "ереходу сг тлой окраски). Число СХО на мета-фазу определяли для каждого животного и среднее для всей выборки. Число СХО на метафазу подсчитывали путем деления общей суммы обменов у каждого животного на количество исследованных метафаз.

Цитогенетический анализ проводили на микроскс зх 1епа-уа1, МБИ-15. При этом руководствовались общепринятыми рекомендациями анализа. Мипофотографирование проводили на микроскопе МБИ-15 при х 1000 кратном увеличении под эммерсией . на пленку "Кикрат - 300"» Фотографии печатали на бумаге Фо-».. тобром.

Генеалогический анализ осуществляли по методике Эйснера (1969). В необходимых случаях определяли степень инбридинга по Шапроружу. .

Статистическую обработку маа„риала проводили на микро-кг. гькуляторе Элгчтроника БЗ-Э4 по _эограммам разработанным .под руководством Н.Э.Басовского во Всесоюзном научно-исследовательском институте разведения и генетики сельскохозяйственных животных (Косяченко, 1983).

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Анализ популяций крупного рогатого скота

разных пород на робертсоновские транслокации хромосом

Проведен цитогенетический анализ кариотипов быков-про-"зводителея на Ленинградом I, Тамбовском, Липецком, Одесском, Орловском, Воронежском, Белгородскс-!, Саранском, Пензенском, Костромском , Яроолавском племпредприятиях, на племстанциях Латвия. Транслокация 1/29 хромосом у быков Тамбовского, Ли- ;'■ пецкого. Одесского племпредприятий обнаружена с частотой соответственно - 11,68; 14,81 и 10,00 процентов. У всех производителей транслокация выявлена в гетерозиготном состоянии. Их кариотип содержал 59 хромосом, среди которых выделялись наибе.зе крупный с^бметацентрик с длик.шм пл :ем - гоколог

! 6

I аутосоиы акроцентрического типа и г потхим плечом - гомолог 29 аутосоиы акроцентрического типа»

Встречаемость транслокации 1/29 в зависимости от породной принадлежности ггвотных

Основная причина флуктуации частоты транслокации 1/29 у быков на племпредприятиях связана с чх породной принадлежность!}. Что вйд"о из данных таблицы I.

- Таблица I

Частота транслокации I/29 у быков-произьодителей в зависимости от их породной принадлежности

Количество Из них Частота № Пленобьеди- Порода обследован- носителей транс л о-а/а нение ных быков ' транслокь-кации

ции 1/29 ( в ¡Б)

хромосом

I 2 Э 4 5 6

I. Тамбовское : симментальская 27 б 22,2

голитинсхая 8 т

покес1. 47, 3 6,88

2. Липецкое симменть^ь-ская 26 ч 15,36

■ помеси I ** -

3. Одесское красная степная 5' *

англер-ская 5 I 20,00

Ростовское красная степная англер-ская 19 II ** -

5. Белгородское симментальская ПС "!СИ 6 2 - ш

Воронежское симментальская П'-месй ! 2 —

7. Саранское помеси 10 - -

в. Рнванск' т симментальская 2

Продолжение таек цы I

I 2 3 4 5 6

9. Костромской

10. Ярославское

11. Орловское

12. Ленинградское.

13. Латвия

14, Пензенское

Высокая частота транслокац:.:. зарегистрирована у быков симментальской породы на Тамбовском и Липецком племпредпри-ятиях (22,2$, 15,36$ соответственно). Транслокация хромосо-выявлена и у чистопородного быка англерской породы. Обращает на себя внимание факт обнаружения транслокации у помесных быков Тамбовского племпредприятия*.

Анализ частоты транслокации 1/29 у быков-производителей Тамбовского племпредприятия в зависимости от породы и пород« ности

Анализ генеалогии быков Тамбовского племпредприятия показал, что оно укомплектовано производителями симментальской (27 голов), красно-пестрой голштинскоЯ (3 головы), помесями симментал х красно-пестрой голштинской (41 голова), симментал х моибельярдской х красно-пестрой голштинской (4 головы), симментал х монбельярдской (I голова) и черяо-пееттюй х черно-пестрой голштинской (I голова) пород.

Таким образом, представилась возможность изучить частоту транслокации 1/29 в зависимости от породности быков. Транслокация 1/29 с наиболее внгокой частотой - 22,22$ обнаружена з чиетс-орорчнх быков симментальской погоды. Она выявлсча у

голштино-

Лризская 3

костромская 10

помеси 4

ярославская 10

менбельярд-

ская 2

помеси 3

черно-пестрая 42

т'олптинская

айриирехая.

бурая латвийская

черно-пестрая

4 4

32 2

1 8 . двух из 41 помесных симментал х красна-пестрая голшгинская производителей и у одного из четырех производителей, полученных от скрещивания симменталов с красно-пестрыми голшти-нами и конбельярдами. Ее частота у помесеГ в среднем хотя и ниже (6,8850, чем у симкенталоъ (22,2250. но все же достаточно существенная, если учитывать интенсивность использования производ. .'елея и генетический "вклад" в распространении аберрации каждого из них в попудя"ии.

Анализ транслокации 1/29 быков разных линий

Наш анализ показал, что встречаемость транслокац..;! .£/29 у быков разных линий Зкла неодинаковой. Быки, носители транслокации 1/29 на Тамбовском племпредприятии, принадлртали х »иниям симментальской породы - Сигнала, Мергеля, Фасадника. Два быка, носителя транслокации, принадлежали к линиям гол-итикской породы - Рефлекш Соверинг и один к Монтвик ЧифтеЬн. У быков других четырех линий с мменгалов и четырех линий голштинов на Тамбовском племпредприятии носителей транслокации не было.

Наши результаты по с мменталам согласится с данными,-полученными на других племгедпонятиях Лигачевым (1986), Черкасовым (1968), Мелеико (1987). Как отмечал Жигачев (1986^ ли .ли Мергеля и Сигнала имеют тесные генеалогические связ*, вторая "отпочковалась" из ветви первой и признана сакосто-. яте»ьной. И в той и другог линии ьлявлены носители тракслока-ции, что является одним из доказательств наследования аберрации.

Новый ас-ектои рассмотрения г*нкого вопроса является .' факт наличия транслокации 1/?9 у помесных симментал х год-шти1. ких быков, отнесенных х линиям говштинс:;ой породы. Это ' имеет принципиальное значение. Голштинские быки, используемые в воспроизводстве симментальского скота, «¿ермируют структуру новой красно-пестрой пород! . Полученные от них помесные быки также интенсивно используются. Происходит закладка молодых ветвей из существующих линий и создание новых. Это своего ро?а фундамент будуюией молочной породы. Важно, чтобы он был крепким в генетиче.:сом плане. Носительсхво же транслок»ции 1/29 ореди этих производителей свидетельствует

об братком. Следовательно, необходим тщательный елехционно-генетичг^кий контроль быков, используемых в процессе создания краен -пестрой породы.

Анализ встречаемости транслокации 1/29 з отдельных ветвях линий, '--к пример дрейфа хромосомных мутаций

По обобщен-лм материалам цитогенетической аттестации быков симментальской породы, полученных с катим участием на ряде племпредприягий РСФСР, нами'проведена систематизация генеалогии производителей не только по линиям (Жигачев, 1987; Качура, 1989), но и по ветвям, включая группы потомков отдельных про: водителей в зависимости от наличия ил* отсутствия в каидой из них носителей транслокации 1/29. Результаты показали следувщеи.

Линия Мергеля и Сигнала. Это родственные многочисленные., линии, оказавшиеся насыщенными а':>ррацяей хромосом. Однако, частота .носителей в отдельных ветвях была разной. Так, в <> ветви быка Чемпиона 7438, где цигогенетически аттестовано 19 быков, вс8 производители имел нормальный кариотип. Такие яе Данныз по ветви Кристалла 2794 В то же время ветвь Сакура 1>'27 оказалась насыщенной транслокацией. Все четыре аттестованных вь/ка этого производкгеля оказались носителя-'ки транслокации 1/29. В отдельных ветвях линии Сигнала » . Генерация 9009, Генотипа 3040, среди соответственно 19 и 9 кариотипированных внухов обнаружено ло одному быку - носителе транслокации. Детальный анализ родословных позволяет предполагать, что аиеррацив они унаследовали от других предков, а деды имели нормальный набор хромосом.

В целом же анализ распространения транслокации 1/29 в ртих и других родственных группах быков линий Мергеля и Сигнг-а позволяет сделать заключеииз, что источниками ее передачи были сами родоначальники.

В родственных линиях Фаспдн*ка и Марса, где аттестовано 97 и II быков соответственно, обнаружено б и 4 носителей транслокации. Анализ генеалогии показал, что 4 из них - внуки быка Неолита 8593 и сыновья Маринада 3891. Вторая ветвь линии быка Фасадника на племпрвдприятиях была представлена внуками бы^а Востока 1615. Среди.аттестованных S3 про^эо-

днтелей только один оказался носителем транслокации 1/29.

Единичные случаи носительства аберрации обнаружены в линии Радониса. Аттестовано 176 бнков этой линии. Только два из них, но оба внука Щедрого 3925 из 29 о.следованных оказались носителями гранслокации I/¿9. Ветви Багнета 769 и Каучука 0839, где проверено 65 и 20 б"ков, не были маркированы транслок-дией.

Линия Флориаиа, где также аттестовано достаточно большое число быков - 64, вовсе не имела носителей аберрации. Это указывает на ее отсутствие у самого родоначальника.

В линиях Этапа и Циппера исследовали 44 и 37 быков соответственно и только по одному из них оказались носителями транслокации. Аберрация, вероятно, была внесена от'пр.дста» вителей других, линия. В линиях Тореадора, Крепыша, Фастуна из 25, 13 и 12 быков выявлено по два носителя транслокации. В первой линии это внуки Важного 8205 и Габардина 5566, во второй - внуки Дуная 5765 и Веера S68I, в третьей - внуки быка Фастуна 1407. В линии Важного 5205 из пяти аттестованных быков три были носителями транслокации - два внука. Рулона 4827 и один Ропота 673-». В других линиях, где аттестовано до 10 быков, по одному носителе транслокации, обнаружены в лиг'ях Клевера (дед Озирис, отец Затвор 5610),. Бисера (дед Каприз SS97, отец Напиток 5735). Один бык - носитель транс рокайли принадлежал к ионбельярдскоя породе (дед Дон йуан, отег Отелло). У быков линий Лавра, Неолита, Лорда, Альрума, Бразилия, Верного, Микрометра, Данцига, Ратмира 'транслокаций не обнаружено.

Таким образом, результаты гек„алогического анализа позволили выявить эффект родоначальника линий в распространении робертсоновской транслокации 1/25 хромое и Они также показывают, что при дифференциации линий на ветви в отдельных из них, вследствие отбора и дрейфа происходит накопление аберраций.

Мозаицизи пс транслокации 1/29 и его биологическая -рирода

Иозаициз' по транслокации J/?9 зарегистрирован '"^ми при анализе кариотипа быка Бархата 1492. Всего у данного произ-

водителя било изучено 73 кетаг зы, в 38 из которых транслокация имелась, в 35 пластинках она отсутствовала. Енло подсчитано ч--;ло хромос^л в тех и друг; клетках. Г первых из них 2п = 59, ХУ, Т 1/29; во вторых 2п « 60, ХУ - то .сть полный нормальный н'б'. .1 хромосом. Этот производитель имел мзсное происхождение: иа'хь - симментальский, а отец - красно-пестро: ГОЛИТИНС'ЧЙ ПС. оды.

Причина мозаицизма у быка в данном случае може быть связана с дзоиневостьв, когда его партнер по внутриутробному развитии будучи генетическим носителем аберраций через с-оу-дистк - анастамозы передал ее с клетками крови и второй партнер, таким образом, -тал статическим мозашсом.

Анализ спермопродукции быков симментальской и сычевс! ¡. повод - носи, злей р берсоновоокй транслокации 1/29

Используя материалы собственных исследований кариотипов производителей симментальской породы на ряде племпредприят: ч по исскуственному осем^чению, у'бкков - носителей транслока-цр 1/29 и их .зерстниксв с нормальными наборами хроме-ом «были проанализированы средние объемы "эякулятов спермы, при-.годны: к замораживании, полученных в расчете на одного быка по годам использование. '

Установлено, что быки о нормальным кариотипом в среднем несколько превосходят гетерозиготны носителей транслокации по всем показателям/Однако эти различия были несущественны 'ми.

Таким образом, следует отметить, что осноьнне показатели спермы, по которым ведется зоове^ерк 1рный контроль воспроизводительной способности у б:'-:ов с трансчокацией 1/29, в среднем близки к норме, хотя и ни^е, чем у их верстников с нормальным набором хромосом/

Химеризм в системе половых хромосом

В процессе цитогенетического анализа, нами, наряду с быками - носителями транслокации, выявлены производители -носители химеризма в системе половых хромосом. Частота их встречаемости оказалась достаточно высокой на Тамбовском и

Орловском плекпредпэият: -х. На первом она составила 89$ (у трех из 77 обследованных) и во втором 5.3.25% (у двух из шести обследованных). На Липецком пл^шредц^цятии1 был один бык химерик из 27 (3,ббЯ хариотнпированных. В других плек-цредг риятия,. быков с кариотипом 2п « 60, ХУ/60, XX не обнаружено.

Примечательно, что все три быка химерика, при^адле: ■дих Тамбовскому плеыпр'-'.прияти», были помесными симментал х голшт..;ы, На Орловском племпредприятии также оба быка химерика оказались помесями.

Таким ос^азом, прослеживается явная связь химеризма X)' '17 и помесным (симментал х красно-пестрая голштинская) -происхг дением быков. Вере гные причины этог^ явления, на наш взгляд, состо: в повышенной потенции к двойневости у молочного голштинского скота. Не ^¿клячается и менее строгий отбор помесей с кровью голштинов на I.ремпредприятиях. Но пер< вая гипотеза кажется более I здпочтительной.

Уровни СХО у животных отделькгх х зяйст:.

Исследования роведены в 5 хозяйствах Лен..иградской области» Результаты п. вставлены в .таблице 2.- ; ,, '

' Таблица-2

Частота схо у'крупного рогатого скота из разных' .•• '

экологических-зон разведения ■ •■ • .

■' № Половоз-г Коли- Среднее, число

п/п Принадлежность ' Порода растная чество СХО на клетку

живогши групп» кивот- X - Мх

• • . ■ ' \ . • ных' ■ .

1« Пушкинское черно- ■ ' . '

плеипредп, ..ятие пестрая рыки 22 8,41-0,

2. Сосн(.-.ское че :о-

племпредприятие пестрая быки 22 . 8,85-0,892

3. Волхбвсг.ое —айр-

• племпредприятие. широкая быки 20 ■ 5,08-0,ч39

4. Совхоз "„.расная черно- '

Балтика" Ломоно- пестрая коровы . 2С 10,00-0,829 свского р-на

5. Совхоз "Осничев- аир- '■ ский' Киришсксго иирс.ая коровы 38 16,60-0,917 •>-на

13 .

Из данных таблицы 2 виднг что частота СХ^ у быков черно-пестрой породы несколько выше, чей у быков аяриирской , породы. У хоров чер^ пестрой порсдк совхоза "Кр-^ная Балтика" частота СХО в незначительной степени превышает т совую у быков той же ппс Ы первых двух племпредприятий. Она быта существенно выше в сравнении с быками Волховского ш. .^предприятия ,

В целом следует констатировать, что уровни СХО четырех хозяйствах не выходят з- пределы фоновых значений. Однако частота СХО у коров совхоза "Осничевский" была существенно вы з, чем у животных других хозяйств. Это объясняется не. благоприятной экологк .еской средой разведения ж: ж.

Анализ уровня хромосомной нестабильности у животнь- з экологичес! : небл- •,огг,иятяоЯ зоны разведения

Одним из критериев влияния мутагенных факторов среды на генетический аппарат животных являемся оценка уровня хромосомной нестабильности, ^тот показатель определяли у коров совхоза "Оснич. зский". Результаты исследований приведши в . .таблице 3. ' ,

г Таблица 3

Частота хромосомная нес.абпльнооти-у копов айрширекой породы из экологически неблагоприятной „-оны развмения

№ Количество Общее Частота

п/п животных количество, хромосомной

п исследуемых нестабильности

метафги -' % • а

I. 10 2X7 ' 13,62

Из данных таблицы можно сделать вывод о том, что чаете • та хромосомной нестабильности у коров была высокой, и это обусловлено давлением мутагенных факторов среды на генетиче кий аппарат животных. Экологическую обстанов*^ в хозяйстве можно охарактеризовать следующим образом. Совхоз "Осничевский" Киришского района (мольный кбк .лекс "Красный Бор") расположен в полутора километрах от нефтеперегонного завода,

комбината по прокр^одст ' .белково-виа^инного концеь рата, ГРЭС, Роза ветров н?чравлена в сторону молочного комплекса.

Частота хромосокнсй нестабильности у быков Волховского г :емпредяриятия после сильных передозировок витаминов АДд

На Волхове .зк племпредприягии Ленинградской области по" искусственному осеменению крупного рогатого скота ч несколько десяткоь раз превыспк дозировку витаминов ЛД2 Концентрат синте мчсско^о препарата вводили в рацион быкам айрширской породы. Зту дозу животные получали в течение месяца до тех пор, пока зо~летспециалисты не увидела резкое снижение качес

спераопродукции и обнаружили причину. Однако воспроизводите -^ная функция у производителей оставаясь резко нарушенной в течение ' ^скольких месяцев. ;

Мы наблюдали в свежеполучен: х эякудятах бычков в основ' ном мертвые спермии, живые - только * единичках случаях. С целью определения генотокси .ского действия препаратов витамине- нами проведен анализ хромосом в сомг-::ическ"\ клетках периферической крови (таблица 4). . .

Таблица 4

Частота аберраций хромосом у гйпэрвитаминйзированных и контрольных бчков Волховского племпредприятия

№ Количесгио • . Лроанализиро-' Чг ггота*аберраций .

п/п обследован- . вано метафаз -—1-•.............. ■ - .............. ■ -

ных 'быков '' - на клетку в % от общего

- . а ■ ; п п . числа метафаз

Контрольная труппа

1.' ' 1Т . 242 , , 0;0709". 7,00

Гипервитаминизированные быки

2. Л . г.Т5 , 0,56 56,10

Исследования показали высокий уровень хромосомной нестабильности у быков, пгтучавших избыток в корме вит^к.шов АЛЭто выражалось ь наличии „.ромосом с пробелами, разрывами и образованием ацентрических фрагментов. Разрывы были хромосомными и хроматидными. Встречались делегированные хромосомы, с концевым« нехватками. Полиплоидных клетокне наб-

лвдали.

Средняя частота хромосомной нестабильности у подопытных животных составила 56.1$, а у контрольных (не получавших су-, пердоэ витаминов) - 7,С$. Нормированное отклонение р ности между двумя средг'м величинами 1(к5,74. Различия достоверны с вероятность» р * 0,9:,:?.

Та лм образе-, гиг^рвитаминоз АД£ оказался новым фактором индукции хромосомных мутаций,

"Синдром гиены" у крупного рогатого окота, как

следствие тератогенного действия витаминов А и Д

Ь последнее время у крупного ро-ггого скота регистрируется необычная патология, :: юсовый характер ко^орий выбивает необходимость пристального внимания к ней зооветспециа-листов. Речь идет о непропорциональном раз! ?ии грудного и тазовых поясов. Крестец у таких животных'недоразвит, сильно опущен. По этому признаку, своИстве*тк>ну'гкене, аномалия и получила название "синдром г-эны".

В мае 1991 года в >овхозе "Тулома" Мурманской области обнару или 17 телок с "синдромом гиены". /) этом хозяйстве нами проведен анализ причин ее возникновения. Исследования показали, что недоразвитие крестцово-бедренно? коста визуально четко проявилось у животных старше 12 месячного возраста. Для объективного анализа отклонений в'ро^те и развитии были взяты основны'* промеры экса .рьера. При оравненин высоты в крестце и высоты в холке* оказалось, что первый промер 109,7 см значитель.л ш.ае второго 117,4 см: (в среднем на 7,7 см). •

Что же является причиной да,-чой аномалии? Наследственность или внешняя среда? Илг сочетание -ого и другого? Анализ происхождения 17 аномальных телок, ..роведенний нами в совхозе "Т.лома" показал, что телки получены от неродственного спаривания, от отцов из разных линий и генеалогических групп и в том числе при скрещиваний с голитинами, с материнской стороны нет общих объединяющих предк з. В совхозе "Тулома" 13 телок получены от бнка Эдельвейс 236 из линии Силинг Трайдент Рокит, Две аномальные телки зарегистрирована как дочери быка Добрыни 04769 голштинской породы линии ЛЗС

Идеал, одна «очь быка Мельхиора 4135 .' : 4030 линии С"чинг • Трайдент Рокит и с^на дочь быка Моха 4217 МХ 4028 той же ли-. нии,

При анализе препаратов хромосом обнаружен высокий уро-•• вен*- сестри псих хроматидьых обменов у аномальных телок сов*» хозь "Тулома" (от 17 до 25), в то время как у их сврсниц от 5 до 9 обменов, что может быть следствием елияния на ге'-уги-ческий аппе ат к. зток мутагенны. факторов.

Особенность радиола животных в данном хозяйстве была следующей. Е 1990 году с января по июль все стадо получало рыбную муку: 'ойное ст, до, сухостойные коровы по I кг на голову; молодняк до 4 месяцев по 100 г, до X года по 300 г, . старше года по 500 г. Белк^во-витаминную добавку дойное ста-, до ползало от 0,5 до I кг на голову весь гсм, молодняк о. 4 месяцев по 300 г. По данным зосетспециалистов совхоза "Тулома" молсдняк до 6-ти мзсячшн'О г траста'"олучал рыбий жир, тривит или тетравит с кормом, частично в виде инъекций. Коровам-матерям также довольно интенсивно, скармливали или . вводили внутримышечно указанные.препара/ы к минеральные добавки.

При групповом г.удержании скота:и раздаче, витаминных. препаратов с-болтушкой нельзя иск,.ачить передозировок отдедь-'. ным животным. Это ксгло привести к нарушению развития молод* няка и формированию- у отдельных особей аномалии - "синдрома гиены". Наши •данные' об этом согласуются с ранее высказанными предположен-чми Ре°нера ( -985), Оксанена (1990) *

'.•Анализ хромосом у бесплодных г. был"

Материалом для исследования, йослужили 7 кобыл с на^у- ' пением репродуктивной функции^ .

Норфояогич^с.ая стр! .тура хромосом у исследуемых животных соответствовала'описанной ранее номенклатуре для этого вида. При подсчете хромосом у пят.: кобыл модальное число было разно 64, у других двух диплойдныи набор сос~ тсял из 6Э гроссом. При раскладке хромоса по парам гомологов установили, что у двух ко^ьл в кариотипах была вы.-.-1-лена толь::о одна Х-'рсмосома. Второй такой, же кр. лнцй мета-

центрик отсутствовал.

Таким образом, эти два животных сказались носителями / моносоиии ^о Х-х^0Н01..ме, что и былс "'ричиной их бесплодия. У остальных пяти кобыл наруаение репродуктивной функ ш было связано с негенетч' окюш факторами.

выводи'

1. Проведеяс цитогинетическое скрини.^ваняе на хромосомные транслокации и другие аберрации 287 быков, принадлежащих 14 предприятиям Россия, У краины и Латвии, На трех кз них - Тамбовском, Липецком, Одесском - выявлены быки, гете« розиготные носители т^анслокации (2г. = 59, ХУ, Т 1/"9), г, частотой 11,68; 14,81; 10,процентов соответственно. На других племпредпргтя"иях быков с тпанслокацияни не было.

2. Основная причина флуктуации частоты транслокации 1/29 связана с их породной принадлежностью. Аберрация вьявалена у быков сиыментальсхоЯ и англе, гкой г.ород. У животных черно-пестрой, бурой латвийской, ярославокоЯ, айрширской, костромской ом не обнаружена.

' Ь. Использование помесных, о симмекталами производит-лей не позволяет избежать р яса распространения транслокаций в популяциях скота. г . •

На Тамбовском головном племпредприятм. гранслокидия 1/29 с высокой частотой (22,22$) выявлена у чис зпородных симменталов. Существен з значимые аоиолстные и относительные частоты носителей этой аберрации обнаружены среди помесей срмментал х красно-пестрая голштинская (2 из 41), симментал х монбельярдская х красно-пестрая голштинская (1 из 4).

4. "-¿явлены межлинейные раз,.лчия частот носителей транслокации у быков симментальской породы. Аберрация выявлена в линиях Мергеля, Фасадника. Маркированные транслокацией оказались помесные о симменталах:? потомки двух голштинсквх ли-"ий» Ряд других линиг симментальской породы, в своей активно" части не имели носителей гранслокации;

5. Детальный генеалогический анализ цитогенетически аттестованных быков позволил внявить вб^ект родоначальника линии в распространении робертсоновской транслокации I и 29

. ., 18

хромосом. Установлено, <:?о при дифференциации линий .„а ветви в отдельных из игх, вследствие отбора и дрейфа происхо- ■ дит к. лОплеиие аберраций. Последнему способствует инбридинг..

6. Наряду с обнаружь шем носителей транслокации 1/29 пр;. массово« цитогенетическом скринировании кариотипов быков выявлены произх^дители с химеризмок в системе половых хро- -мосок (2п « 60, "ГК/ХУ). Наиболее высокая частота кх вс!_е-чаемости оказалась ерг и помесных симментал х голштинских быкох. •

7. Основные показатели спермы, по которым ведется зоо~ ветеринарный контроль воспроизводительной способности у бык 1 с транслокацией 1/29, в среднем близкий к норме, хотя и ниже, ги у их сверсткико. с нормальным набором хромосом.

В* Цитогенет веским анализом установлена одна из причин бесплодия у кобыл, связанная моносомией в системе подовых хромосом.

9. Определены уровни с зтринских хроматидных обменов у к:'пного рогатого скота черно-пестрой и лйрширской пород в пяти хозяйствах Ленинградской области. Они соответственно составили 8,41; 8,^5* 5,08; 10,0; 18,8 обменов на клетку» Высокая частота СХО была характерна для животных в хозяйствах с экологическ. неблагоприятной средой разведеция,-Последние Да ные,положительно коррелировали с уровнем хро-' мосомной нестабильности у тех же животных из этого ке хозяйства* '.. ■ • • . " "■'.:'■■

10. Установлены . ричины формирования ^синдрома гиеш" у крупного рогатого, скота, каковыми я. ляют'ся передозировки витаминов А к I. - . '

11. Выявлены гаметотоксичные, тератогенные и мутагенные свойства витамин з групг А и Д при их гипердозировках • крупному'рогатому скоту, что, в частности, выразилось в нарушении сперматогенеза у быков, резким1 возрастании частоты хромосом: эй нестаби ьностн. ■

ПРЕДЛОЖЕНИЯ

I. В целях недопущения ин.родукции хромосомных аномалий во вновь создь^аеиые .ородные массивы скота проводить

цитогенетический контроль на хромосомную транслокацию 1/29 и химеризм ХХ/ХУ как у чистопородных быков симментальской, красной степной am ерской, так и " помесей этих пород, !

2. Для профилактики распространения вредных мут чий и повышения производства продукции научным учреждениям и про» изводственным лаборатория рекомендуется .уществлят-- мониторинг -кологическоЯ среды разведения животных.

3. Зооветслужбам установить жестокий контроль рп использованием витаминных препаратов в животноводстве.

Список опубликованных работ по теме диосертации

1. Жигечев А.И., Качура B.C.,- Гтачева Т.В. Цитогенети* ' ческкч контроль быков-произ.- дителей // Цитогенетика и молекулярная генетика с.-х. животных: Сб.науч.тр. / ВНЙИРГ1. -Л., 1987. - С.28 - аб.

2, Кигачев А.И., Никитин Н.С., Черкасов В.В., Курчанов H.A., Марусяк В.Г., Богачева Т.В, и др. Ц: гогенетичесхие методы в практике животноводства f! Вестник с.-х. науки, № 9, 1988. - С.62 - 69.

' С. Еигачев А.И., Марусяк В.Г., Богачева Т.В», Коноер,нова H.H. Показатели .спер^Ьпродухции Септов симментальокоЯ и сычевской пород носителей г^бертсоновской транслокации 1/29,' химеризма в системе половых хромосом // Сб. лаучн.тр. / ЛВЯ. - Л., 1988. - Вып.75. - CiS8 - 42.

4. 1игачев А.И., гогачева Т.В», Марусяк В.Г, Распространение аберраций хромосом в отдельных родственна* группах симментальского окота // .'^тогенетика и биотехнология: Материалы 2-ой Воес, конф. го цитогейетикв с.-х. «снвотннх. -Ленинград-Пушкин, 1989, - С.27 - 29,

5. Яигачев А.И., Богачева Т.В,-Цит генетический ..он-троль быков, полученных от ох;гщивания симменталов с красно-пестрыми толщинами // Цитогенетика и биотез- ология: Материалы 2-ея Всес.конф. по цитогенетике с.-х. животных. - Ленинград-Пушкин, 1989. - С.26 - 27.

6. Лигачев А.И., Курчанов H.A., Черкасоь В.В., Богачева Т.В. и др. Основные итоги цитогенетических исследований в популяциях крупного рогато! о скота 14 пород // Цитогене-

тика и биотехнолог я: Материалы 2-ой Всес.конф. по цитоге-нетикр с.-х. животш..;.. - Ленинград-Пушкин, 1989. - С.25 -26.

7. Жиг-чев А.И., Курпанов H.A., Черкасов В.В., Богаче-ва 'i.B. и др. Цитогенетические методы контроля воспрсзвод-ства с.-х. животных // "Биотехнология и воспроизводство в животноводс-ве": Тез. конф. - Г' ->хи, 1991.-. С.23 - 24.

8. Лигачев А.И., _огачева Т.В., Коновалова H.H. и др. Методы ai. ли.: хромосом для оценки мутагенных факторов среды разведения животных !/ Селекция с.-х. животных на устой-чивочть к болезням, повышения резистентности и продуктивно, о долголетия / ВНШ1ЛЕМ. - М., 1992. - Выц.9. - С.103-1(К.

9. Кигачев А.И., Стрелковский A.C., Ма£„сяк В.Г», Богачева Т.В. и др. «индром гиены у крупного рогатого скота Ц Ветеринария. - 1998. - № 9.- С.47 - 48.

10. Лигачев А.И., Богачева Т.В., Коновалова H.H., Че-редеева М.Н, Уровни сестринских хроматидных обменов у крупного рогатого скота из разных экологических зон разведения // Тез.докл.научн.'-онф.СПВИ "Актуальные проблемы ветеринарии". - С.-Пб., 199?. -С.22 - 23.

Ц. Жигалев А.И., Богачева Т.Л 0 мутагенных свойствах гилервитаминозбв АД^ Ч Тез.докд.научн.конф.п'роф.-прелод.- ; состава,' научй.сотрудн. и. аспир.СПВИ "Ак уалвные проблемы ветеринарии"i - С.-Пб., 1993. -.С.231 - 24. ' ~ .

12. Жигаче" АЛ., Богачеьы Т.В. Моносомия в системе с ювых хромосом (2П - 63, ХО) у. бесплодных кобыл // фология^. физиология'и патология у животных: Сб.научн.тд>у-дов / СПВИ. - С.-Пб.," 1993. - » & О (И часть). - С.60-^2.

13. Яигачев А.И., Богачева Т.Е., Коновалова H.H. и др. Селекционно-генетические л экологические факторы накопления мутаций в популяциях животных // Тез.докл. 1-го съезда Вавиловского общества генетиков и селекционеров. - Саратов, 1994. - С.41. •