Реферат: Интерьер животных

Определение групп крови, входящих в систему Ви и С, дает боль­ше всего данных для племенного анализа и при установлении про­исхождения животных. Наличие многочисленных групп крови соз­дает возможность для образования огромного числа комбинаций аллелей, вследствие чего животные, у которых группы крови совер­шенно одинаковы, практически не встречаются. Исключение состав­ляют лишь однояйцевые двойни, имеющие одинаковый тип крови (то есть совокупность всех групп крови). В литературе принято обозначать ген соответствующей группы крови большой буквой сис­темы с обозначением аллеля, написанным рядом сверху. Например, аллель группы крови BO1YoD' системы В обозначается как BBOlY2D

У овец установлено семь систем крови, у свиней— 16, у лоша­дей — 8, у кур — 14. Поскольку учение о группах крови животных еще очень молодо, исследователи продолжают открывать новые ан­тигены и системы крови. Работа по изучению и практическому применению групп крови возможна только в условиях хорошо обо­рудованной лаборатории, при достаточно большом количестве жи­вотных (взрослых или молодых) для иммунизации и получения специфических сывороток. У иммунизированных животных прихо­дится брать много крови (4—5 л) для приготовления сывороток, поэтому с этой целью ценных маток и производителей стараются ие использовать.

В последние годы в СССР и за рубежом, кроме групп крови, стали уделять много внимания изучению полиморфизма белков крови, молока и яиц, выявляемого при помощи электрофореза на крахмальном геле. Оказалось, что многие белки (например, гемо­глобин) можно разделить электрофоретическим путем на несколь­ко типов, причем эти типы, подобно группам крови, контролиру­ются особыми генами. Так, у крупного рогатого скота выявлено четыре типа гемоглобина, десять типов трансферринов ((5-глобули-нов), несколько типов казеина, лактальбумина и лактоглобулина. В яйцах кур обнаружен генетически обусловленный полиморфизм альбуминов и других белков. Проводятся интересные исследования антигенных свойств спермы производителей. Установлено, что в некоторых случаях в организме самок образуются антитела, гу­бительно действующие на спермин некоторых производителей, что является одной из причин яловости.

Накопление знаний о группах крови и других полиморфных си­стемах привело к возникновению новой науки — иммуногенетики,  данные которой все шире используются при разведении животных. Уже говорилось об уточнении происхождения животных путем анализа групп крови. Такое уточнение возможно и для животных, потерявших свой номер (конечно, если типы их крови были опре­делены еще до потери). Анализ групп крови дает возможность отличить однояйцевые (монозиготные) двойни, образовавшиеся из одной оплодотворенной яйцеклетки, от дизиготных однополых двоен. Во время эмбрионального развития разнополых двоен иног­да устанавливаются связи (анастомозы) между их кровеносными системами. При этом в организм телочки 'попадает вместе с кровью бычка мужской половой гормон, вследствие чего нарушается нор­мальное развитие ее половых органов. По группам крови можно в самом раннем возрасте выявить таких телок — фримартинов и не планировать их использование для размножения.

Весьма перспективно применение групп крови при анализе про­исхождения отдельных стад, линий и целых пород скота. Исследо­вания Л. Рендела (1958) и других ученых выявили значительные межпородные различия в группах крови крупного рогатого скота. Поскольку факторы крови (антигены) стойко передаются от роди­телей к потомкам, изучение групп крови должно сыграть в племен­ном деле важную роль, помогая установить происхождение пород и отдельных групп животных и взаимоотношения между ними. Так, после анализа групп крови у чешского красно-пестрого скота И. Матоушек пришел к выводу, что в образовании этого скота уча­ствовали многие породы. И. Р. Гиллер (1970) в результате изуче­ния групп крови у симментальского скота в племенных заводах «Тростянец» и «Терезино» выявил довольно значительные разли­чия между этими стадами по распространенности некоторых алле­лей системы В.

Чрезвычайно интересной является идея о возможности связи наследования групп крови и других полиморфных признаков с на­следованием продуктивных свойств животных, например жирно­молочности. Правда, гены, контролирующие наследование групп крови, по-видимому, не оказывают прямого влияния на развитие тех или иных признаков продуктивности. Но эти гены могут нахо­диться в одних и тех же хромосомах с генами, определяющими продуктивность животных. В этом случае те или иные группы кро­ви могут служить «генетическими маркерами», сигнализирующими о наличии у данного животного генов высокой жирномолочности или других генов, непосредственно связанных с продуктивными свойствами животных. Поскольку группы крови можно определить сразу же после рождения животного, то можно предполагать, что

по ним смогут предсказывать его будущую продуктивность. Успеш­ное решение этого вопроса привело бы к «революции» в племенной работе. Имеется довольно много сообщений о связи между отдель­ными группами крови (а также другими полиморфными признака­ми) и некоторыми признаками продуктивности животных. Однако далеко не всегда опубликованные данные потверждаются при по­вторении исследований в других стадах и группах животных.

Весьма обнадеживающими являются исследования И. Р. Гиллера (1970), который определил группы крови знаменитой коровы Воротки 5992 (племенной завод «Тростянец»), уникальной по жирности молока (6,04%). Оказалось, что потомки Воротки, унаследовавшие от нее высокую жирномолочность, одновременно унаследовали и аллель OiTG'K' системы В. Те же потомки Ворот­ки, у которых этот аллель отсутствовал, не имели и столь высокой жирномолочности. Конечно, эти данные еще требуют проверки на других животных, но они, во всяком случае, вселяют надежду на успешное разрешение данной проблемы. На основании приве­денного исследования значительно повысилась вероятность уста­навливать генетическое сходство между родителями и детьми не статистическими приемами («доли крови», генетическое сходство по формуле С. Райта), а по проценту повторений группы крови ро­дителя у потомка. Такое генетическое сходство не между группа­ми с большой численностью животных, а между индивидуумами было бы очень ценным при работе с линиями и семействами пле­менных животных для анализа сочетаемости, кроссов и скрещи­вания.

ПОЛИМОРФНЫЕ СИСТЕМЫ БЕЛКОВ КРОВИ ЖИВОТНЫХ И ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИХ В СЕЛЕКЦИИ

Разработка, освоение и внедрение в практику разведения сель­скохозяйственных животных новейших достижений генетики - реальный путь повышения эффективности селекции. На фермах сложились доста­точно обоснованные методы отбора и подбора животных, с оценкой их по происхождению, конституции, экстерьеру, живому весу, молочной продуктивности и качеству потомства. При бонитировке обеспечива­ется комплексная оценка каждого животного. Однако отдельные мето­да оценки и разведения животных не всегда обеспечивают ожидаемый эффект в селекции. А.И.Храповский и В.В.Павлов (1976 г.) сообща юг данные о том, что показатели продуктивности матерей и более далеких предков не могут гарантировать правильной предварительной оценки потомства.Они же сообщают о довольно противоречивых дан­ных, полученных при изучении связи экстерьера и молочной продук­тивности. Статистическая обработка обширных материалов показыва­ет, что корреляция между отдельными признаками телосложения коров и их уровнем продуктивности является функцией всего организма в целом и множества биохимических и физиологических процессов. Сложные биохимические процессы метаболизма контролируются в каж­дой клетке генами, генотипом. Проявление тех или иных признаков, свойств и уровня продуктивности животного, т.е. фенотипа, зависит от взаимодействия генотипа с условиями среды.Биохимическая при­рода животных, их наследственность и изменчивость - один из наи­более скрытых и сложных резервов повышения продуктивности. Для раскрытия этого резерва необходима разработка новых теорий и бо­лее совершенных методов генетического анализа, с использованием для характеристики животных различных биохимических показателей. "Сельское хозяйство - говорил Л.И.Брежнев (1974), - нуждается в новых идеях, способных революционизировать сельскохозяйственное производство, в постоянном притоке фундаментальных знаний о при­роде растений и животных, которые могут дать биохимия, генетика, молекулярная биология". В нашей стране и за рубежом ведутся иссле­дования генетической обусловленности биохимических показателей

крови, молока, яиц, тканей, изучаются их связи с уровнем продук­тивности, плодовитостью, жизнестойкостью, а также с заболевания­ми животных. Особый интерес представляют белки крови. Их много. Структура каждого белка кодируется одним или несколькими генами. Для целого ряда уже хорошо изученных белков характерны разные наследственно обусловленные фракции (формы), так называемые по­лиморфные системы. Явление наследственного полиморфизма обуслов­лено множественным аллелизмом соответствующего гена. Генетически обусловленные полиморфные системы могут быть выявлены серологи­чески (группы крови) или биохимическими методами (типы белков крови, молока, яиц и др.). Группы крови и системы полиморфных белков специфичны, индивидуальны для каждого животного и не из­меняются в течение жизни, не зависят от условий среда. Это позво­ляет использовать полиморфные системы белков для паспортизации животных по их сугубо индивидуальным группам крови и электрофоретическим типам белков. Определяют полиморфные системы белков и их типы (фракции) методом электрофореза в крахмальном геле по ме­тоду, разработанному в 1955 г. Смитисом и модернизированному дру­гими исследователями. Скорость и дальность миграции каждой фрак­ции зависит от величины ее электрического заряда и от размера макромолекулы белка. В электрическом поле молекулы одних фракций белков оказываются более подвижными ("быстрыми"), а другие менее подвижными ("медленными"). По скорости движения в электрическом поле на крахмальном геле зафиксированные и окрашенные фракции од­ной серии характеризуют фенотип исследуемого белка, специфичного для данного животного. Каждая из систем полиморфных белков насле­дуется по менделевским закономерностям, кодоминантно. При таком типе наследования ни одна из аллелей той или иной полиморфной системы белка не доминирует над другой и у гетерозигот на форе-грамме проявляются оба аллеля. При таком типе наследования фено­тип белка соответствует его генотипу, который имеет такое же бук­венное обозначение.

По Р.А.Хаертдинову, Л.А.Зубаревой (1977) в настоящее время у крупного рогатого скота известен полиморфизм по 20 системам белков и ферментов сыворотки крови, эритроцитов и молока. Наибо­лее широко изучались и изучаются такие полиморфные системы бел-

гемоглобин ( Нв ) - белок эритроцитов; он имеет два аллеля

Нв  НВ , а в популяции (стаде, породе) возможны три комбинации этих аллелей, образующих фенотипы полиморфного белка - ВВ("быст­рый"), АА ("медленный") и АВ - две полосы (промежуточные). Карбо-ангидраза (Са) - белок эритроцитов, двухаллельный: сар и cаs, а в популяции можно встретить три фенотипа: FF ("быстрый"), SS -("медленный") и FS - две полосы (промежуточный); церулоплазмин (Ср) - ферментативный белок сыворотки крови, имеет два аллеля-: СрАи срв, а в популяции образует три фенотипа: АА, ВВ, АВ. Трансферин (Tf) - белок сыворотки крови. У европейских пород скота имеет три аллеля: ТFа , tfd, тfе , комбинации которых в популяции образуют шесть фенотипов (генотипов этого белка: АА, ДД,ЕЕ, АЕ, ДЕ, ad)  Амилаза (Am) - ферментативный белок сыворотки крови, у евро­пейских пород двухаллельный: Am и АmC, образующий в популяции три фенотипа (генотипа) - ВВ, СС и ВС.

Постальбумин (Ра) к альбумин (Alb-) - двухаллельные белки сы воротки крови животных, каждый из которых в популяции образует по три фенотипа.

Целый ряд отечественных исследователей полиморфных систем белков крови: Л.В.Богданов и В.М.Обуховский (1967), В.А.Джумков (1970), Ю.О.Шапиро (1970), О.А.Иванова и др.(1971), Х.Ф.Кушнер и др. (1973), Н.Н.Колесник, В.И.Сокол (1972) и др., а за рубежом Эштон, Эбертус, Буш и др. считают, что полиморфизмы белков с ус­пехом можно и нужно использовать. практике селекции животных. Постоянствотипов полиморфных белков в онтогенезе, наследование по кодоминантному принципу позволяют использовать их в качестве маркеров отдельных животных для генетической характеристики по­пуляций, анализа происхождения пород, линий, семейств, установле­ния генетического сходства между отдельными животными, линиями, породами, контроля записей о происхождении. В последние годы ряд исследователей делают попытки установить связи различных типов белков крови и молока с биологическими особенностями и уровнем продуктивности животных, использовать их как биологические марке­ры при отборе и прогнозировании продуктивности животных в раннем возрасте. При этом исследования генетически обусловленных поли­морфных систем белков крови не отвергают сложившейся системы пле­менной работы, а дополняют и совершенствуют ее за счет введения объективных биохимических показателей.

ПОЛИМОРФИЗМ БЕЛКОВ КРОВИ И МОЛОКА В СВЯЗИ С УСТОЙЧИВОСТЬЮ КОРОВ К МАСТИТУ

Мастит - широко распространенное заболевание молочной железы коров, которое наносит заметный экономический урон (О.Ф.Сорокина, 1964). В основе профилактики маститов лежат мероприятия по норма­лизации кормления, содержания и эксплуатации коров, по строгому соблюдению всех санитарно-гигиенических правил (Мутовин В.И., 1974).Что же касается роли наследственных факторов в устойчивос­ти коров к маститу, то им до настоящего времени уделяется меньше внимания. Вместе с тем, как убедительно показано Ф.Хаттом (1969), мастит коров является лучшим примером уже доказанной, но все еще не используемой генетической изменчивости в отношении устойчивос­ти к заболеванию. Наследуемость  резистентности к маститам, по дан­ным разных авторов, находится в пределах 23-32% (Кушнер Х.Ф.).

В последние года появились сообщения, в которых устойчивость коров к маститу рассматривается в связи с полиморфизмом молочного

белка     - лактоглобулина   ( Giesecke  W.H.Osterhoff ).

По данным Ю.М.Кривенцова и др. разная устойчивость к суб­клиническому маститу коров с типами  - лактоглобулина АА, АВ и ВВ может быть связана с различной ингибирующей активностью молока у таких коров. В работе Е.Митчерлиха  отмечается пониженная частота групп крови В, К, у коров черно-пестрой порода, больных стрептококковым маститом.

Учитывая не многочисленность исследований, относящихся к свя­зи генетических маркеров с устойчивостью к маститу и интерес этих данных для селекции, нами в племзаводе "Холмогорка" Московской области: проводились наблюдения за коровами двух экологических групп черно-пестрого скота голландской (п=246) и шведской (п=156) по­род. Подробная характеристика стада племзавода была сделана в недавно опубликованной статье П.Е.Полякова . Диагностика субклинического мастита осуществлялась ежемесячно с помощью 5% димастина в соответствии с Методическими указаниями Главного управления ветеринарии (Мутовин В.И). Коровы, молоко кото­рых в течение периода наблюдений (апрель  - сентябрь) не давало положительной реакции с димастином, были отнесены в группу здоровых. Наличие на 2-м-6-м месяцах лактации ре­акции с димастином, оцененной одним или двумя плюсами, классифи­цировали как слабое раздражение вымени, тремя-четырьмя плюсами -как сильное раздражение и субклинический мастит. Те же реакции

в начале и конце лактации, обозначали как неспецифическое раздражение вымени.

Методом горизонтального электрофореза на крахмальном геле по Смитису (smithies) определяли типы полиморфных белков кро­ви и молока; для электрофореза молочных белков использовали моди­фикацию метода, предложенную Д.И.Погоняйло и Л.В.Богдановым.

В таблице I представлены результаты реакции с димастином. В обеих экологических группах суммарное количество здоровых коров и коров со слабым раздражением вымени оказалось сходным и состав­ляло около 52%. У шведских коров сильное раздражение вымени и суб­клинический мастит наблюдались несколько чаще (25,0%), чем у гол­ландских коров (17,0%), однако неспецифическое раздражение вымени в начале и конце лактации у них отмечалось реже (23,1%), чем у голландских коров (30,5%).

Анализ полиморфизма белков крови и молока по шести локусам

( Tf,AM,ds'Cn, Cn,x-Cn, tg   ) показал, что наибольшие разли­чия по устойчивости коров к маститу были связаны с локусом  -    . У коров с типами в lg АА и АВ устойчивость к субклиническому маститу была. выше, чем у коров с типами    ВВ (Л.А.Зубарева, Н.И. Кузнецов). В группе голландских коров было выявлено 62 семьи, включаю­щих 157 кopoв, в шведской - 30 семей, включающих 86 коров. Коли­чество коров в семье составляло от 2 до 5 голов. Как видно из представленных в таблице 2 данных, почти в 60% семей голландских коров и в 40% семей шведских коров не наблюдалось случаев сильно­го раздражения вымени и субклинического мастита ("здоровые" семьи).

Шведские коровы из "здоровых" семей характеризовались досто­верно более высокой частотой гена   (0,4865)пo сравнению с коровами из "больных" семей, в которых отмечался мастит (0,3776). Аналогичная тенденция повышенной частоты гена lgA в "здоровых" семьях по сравнению с "больными" отмечена и у голландских коров.

 ЛИТЕРАТУРА

     1.      И.А. Кравченко   « разведение с/х животных »

2.     В.Ф. Красота и др. « разведение с/х животных »

3.     Научные труды  института им. В.В. Куйбышева

«Генетика полиморфных белков животных» Том 216