Диссертация (Спектр и частота цитогенетических нарушений в соматических клетках у коров с разными показа-телями плодовитости)

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии - МВА имени К.И. Скрябина»На правах рукописиИлялов Дамир ФидаильевичСПЕКТР И ЧАСТОТА ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙВ СОМАТИЧЕСКИХ КЛЕТКАХ У КОРОВ С РАЗНЫМИ ПОКАЗАТЕЛЯМИ ПЛОДОВИТОСТИ06.02.07 – разведение, селекция и генетика сельскохозяйственных животныхДИССЕРТАЦИЯна соискание учёной степеникандидата биологических наукНаучный руководитель:кандидат биологических наук,доцент Бакай Ф.Р.Москва - 20172Содержание:1 ВВЕДЕНИЕ.......................................................................................................... 32 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ..................................................................................... 82.1 Воспроизводительные качества у коров черно-пестрой породы с разнойчастотой и спектром цитогенетических нарушений хромосом .........................

83 МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ .............................................................................. 333.1 Условия проведения эксперимента ............................................................... 393.2 Кормление высокопродуктивных коров ....................................................... 394 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ............................................................. 414.1 Кариотипический статус коров с различными нарушениямирепродуктивных функций .................................................................................... 414.2 Кариотипическая нестабильность у потомков разных племенных быков 504.3 Хозяйственные и биологические особенности коров с разныминарушениями репродуктивных функций ...........................................................

534.4 Биохимические показатели крови у коров с разнымивоспроизводительными качествами .................................................................... 594.6 Связь показателей кариотипической нестабильности с некоторымибиохимическими показателями крови ................................................................ 805 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................ 875.1 Выводы .............................................................................................................

925.2 Рекомендации по использованию научных выводов .................................. 945.3 Перспективы дальнейшей разработки темы ................................................ 94Список литературы ............................................................................................ 95Приложения........................................................................................................

12431 ВВЕДЕНИЕАктуальность темы исследования. Основная цель племенной работы с черно-пестрой породой заключается в улучшении существующих линийи семейств за счет использования генотипа голштинских племенных быков.Ресурс дальнейшего роста молочной продуктивности не исчерпан (ПолянцевН.И., 1997, 2014). Лидерами являются животные, полученные селекционерами Израиля, где удой в среднем на корову за лактацию составляет 9388 кг.Такой результат получен при использовании методологическогопринципа - селекция по генотипу.

Положительную роль сыграли элементыправильного отбора и подбора животных с ускоренной ротацией маточногостада и ежегодной заменой 35% взрослого поголовья.Однако такие высокие достижения в области разведения высокопродуктивных пород, достигаются не так просто.Общеизвестно, что чем выше породность, тем выше удой и тем больше проблем с репродуктивными функциями у коров (Петухов, В.Л, Эрнст,Л.К, Гудилин И.И., 1989; Бакай А.В., Бакай Ф.Р., Лепёхина Т.В., 2016).У высокопродуктивных животных ослаблена адаптация, обостренапроблема с заболеваемостью и основной причиной выбытия являются нарушения репродуктивных функций. Современная селекция должна быть направлена на отбор таких высокопродуктивных коров, которые в полной меремогли бы реализовать и свой репродуктивный потенциал, то есть отсутствиеповторных осеменений, абортов, мертворождений и раннего падежа молодняка. Поэтому повышенный интерес к оценке наследственной информацииматочного поголовья становиться все более актуальным.Причиной нарушений репродуктивных функций могут быть и мутации, генные, хромосомные и геномные (Жигачёв А.И., Никитин И.О., Черкасов В.В., 1983; Жигачёв А.И., Никитин Н.С., Черкасов В.В., 1984; Бакай А.В.,Петухов В.Л.

Бакай А.В., Перчихин Ю.А., 1985; Жигачёв А.И., 1986; Жигачёв А.И., 1987; Бакай А.В., Перчихин Ю.А., Семёнов А.С., 1986, 1988; Жигачёв А.И., Богачева Т.В., 1988; Жигачёв А.И., Богачева Т.В., Марусяк В.Г.,41988; Жигачёв А.И., Курчанов Н.А., Черкасов В.В., 1988; Эрнст Л.К., Жигачёв А.И.,1990; Чернева Ф.Р., 1989; Бакай А.В., Семёнов А.С., 2004; БакайА.В., Мугниев Э.П., Бакай Ф.Р., 2004; Бакай А.В., Бакай Ф.Р., 2009; БакайА.В., Бакай Ф.Р., Семёнов А.С., 2009; Бакай А.И., 2009; Булусов К.А., 2013;Кровикова А.Н., 2014; Бакай А.В., Бакай Ф.Р., Лепёхина Т.В., 2016).Изучение современной литературы и ее анализ показал широкую изменчивость уровня кариотипических аномалий у коров с нарушениями репродуктивных функций. Снижение плодовитости, ранняя эмбриональнаясмертность, увеличение продолжительности сервис-периода, а вместе с этимболее продолжительный межотельный цикл связаны с аутосомными перестройками (Бакай А.В., Бакай Ф.Р., 2009; Бакай А.В., Бакай Ф.Р., СемёновА.С., 2009; Бакай А.И., 2009; Бакай А.В., Бакай Ф.Р., Лепёхина Т.В., 2014).Однако до сих пор не решена проблема оценки генетической полноценностиживотных, основанная на выявлении носителей кариотипических аномалий иповышенной нестабильности генома.

Поэтому необходимы методы, позволяющие контролировать спонтанный мутагенез с одной стороны, а с другойвыявлять у животных различия по способности к передаче потомству генетических дефектов.В прикладной цитогенетике кариологический анализ является основным методом раннего выявления вариантов генетической патологии, связанных с его аномалиями. Хромосомные перестройки являются своеобразнымимаркерами (Моисейкина Л.Г., Кленовицкий П.М., 2012).

Информативным,оптимальным по исполнению, наиболее результативным и дешевым способом является кариологический мониторинг.Использование цитогенетических методов в селекции позволяет говорить о практической возможности массового и всестороннего контроля генетической (кариотипической) стабильности генома, которая будучи характеристикой генетической полноценности племенных животных, сама, в то жевремя, находиться под генетическим контролем и наследуется как количественный признак.5В связи с выше изложенным, тематика наших исследований, посвященная изучению спектра и частоты хромосомных нарушений у коров с разными показателями плодовитости актуальна в теоретическом и практическомотношениях.Степень разработанности темы исследований. В популяции крупного рогатого скота при использовании генотипа голштинской породы и длительного разведения на увеличение молочной продуктивности накоплен определенный груз генных мутаций.

Профилактика генетических аномалийприобретает особую актуальность при использовании разных производителей. Исследования по частоте возникновения аномалий в отдельных популяций крупного рогатого скота с высоким уровнем продуктивности изученыследующими авторами (Жигачёв А.И., 1986; Жигачёв А.И., 1987; Бакай А.В.,Перчихин Ю.А., Семёнов А.С., 1986, 1988; Жигачёв А.И., Богачева Т.В.,1988; Жигачёв А.И., Богачева Т.В., Марусяк В.Г., 1988; Жигачёв А.И., Курчанов Н.А., Черкасов В.В., 1988; Эрнст Л.К., Жигачёв А.И.,1990; ПрохоренкоП.Н., Прудов А.И., 1997; Бакай А.В., Бакай Ф.Р., 2009) Показано, что в проявлении нарушений репродуктивных функций существует генетическая обусловленность.Цель исследований изучить спектр и частоту цитогенетических показателей у коров с нарушениями репродуктивных качеств.Исходя из поставленной цели были определены задачи исследований:1) изучить уровень анеуплоидии и полиплоидии у коров разных генотипов;2) изучить частоту хромосомных мутаций у коров с разными формаминарушений репродуктивных функций;3) определить корреляцию между биологическими и хозяйственнымипризнаками у проблемных коров с разным уровнем кариотипическойнестабильности;64) определить связь биохимических показателей крови с разным уровнемгеномных и хромосомных аберраций.Научная новизна.

В ОАО ПЗ «Повадино» Московской области изучены показатели плодовитости у коров и установлена среднепопуляционнаявеличина показателей спонтанной хромосомной нестабильности в лимфоцитах крови коров с нарушениями репродуктивных функций. Определен спектрцитогенетических нарушений, представленный анеуплоидией, полиплоидией, ассоциативной способностью хромосом и хромосомными мутациями убридерных коров. Дан сравнительный анализ биохимических показателейкрови у коров с разным уровнем хромосомных аберраций и установлена ихсвязь с показателями плодовитости.Теоретическая и практическая значимость работы. Экспериментальным путем доказана целесообразность использования цитогенетическоготестирования в условиях ОАО ПЗ «Повадино», обоснована реальная возможность контроля генетической полноценности животных на основании анализакариотипической нестабильности.

Материалы диссертации успешно используются в учебном процессе по дисциплинам «Разведение сельскохозяйственных животных», «Разведение с основами частной зоотехнии» (акт внедрения,приложение № 1).Методология и методы исследования. Методологической основойданных исследований являются научные труды отечественных и зарубежныхученых и специалистов в области животноводства и цитогенетики.

Методология исследований определяет целесообразность использования цитогенетического анализа в условиях хозяйства, которые позволят обосновать необходимость проведения генетического контроля с целью изучения репродуктивных качеств у высокопродуктивных коров.Для достижения поставленной цели и решения задач использовализоотехнический, кариологический, биохимический и биометрический анализы с использованием современного оборудования.7Положения, выносимые на защиту:1) кариологический анализ у коров с нарушениями репродуктивныхфункций;2) уровень анеуплоидии и полиплоидии у коров разных генотипов;3) частота хромосомных мутаций у коров с разными формами нарушенийрепродуктивных функций;4) корреляция между биологическими и хозяйственными признаками упроблемных коров с разным уровнем кариотипической нестабильности;5) связь биохимических показателей крови с разным уровнем геномных ихромосомных аберраций.Степеньдостоверностииапробациярезультатов.Научно-исследовательская работа была проведена на коровах черно-пестрой породыв ЗАО ПЗ «Повадино» Московской области.