Диссертация (Спектр и частота цитогенетических нарушений в соматических клетках у коров с разными показа-телями плодовитости), страница 8

Цитогенетический анализ может дать объективнуюинформацию о стабильности генома животных.Животные ЗАО ПЗ «Повадино» имеют достаточно высокую продуктивность и в хозяйстве ведется тщательный отбор на повышение молочнойпродуктивности коров. Однако, как показывает практика, именно среди высокопродуктивных коров встречаются отдельные особи с хромосомнымианомалиями, которые зачастую служат одним из главных факторов нарушения воспроизводительных качеств. Спектр и частота геномных нарушенийпредставлена в таблице 1.Таблица 1 - Спектр и частота хромосомных мутаций у коров с нарушениями репродуктивных функций (n=232)ГруппыПолиплоидия,Анеуплоидия,Аберрации,Ассоциации,коров%%%%I0,98±0,01***3,55±0,013,55±0,01***55,00±0,36II1,12±0,013,20±0,024,17±0,0352,00±0,54III2,30±0,025,60±0,028,43±0,02***58,69±3,97IV2,44±0,035,80±0,038,65±0,05***88,00±2,60V2,00±0,02**4,18±0,014,89±0,0168,79±1,66VI2,00±0,01**4,77±0,014,47±0,0141,44±3,29VII1,98±0,035,60±0,05**8,53±0,0471,71±0,74VIII2,50±0,035,90±0,03**8,91±0,0489,00±2,08Примечание: здесь и далее достоверно: *) при P>0,95; **) при P>0,99; ***)при P>0,999При оценке частоты полиплоидных клеток в клетках крови у коров сразными воспроизводительными качествами нами установлено, что досто-43верно большим уровень полиплоидии оказался у коров восьмой группы (2,50%), которые имели частые случаи мертворождений и абортов и отличалисьнаиболее продолжительным периодом (более 51 суток) от первого осеменения до плодотворного.

Наименьшая доля полиплоидных клеток встречается укоров первой группы (0,98 %), имеющих индифференс-период до 50 суток ипри использовании которых не наблюдались аборты и мертворожденные телята (Р>0,999).При сравнении первой и второй группы мы также отмечаем повышение частоты полиплоидных клеток 0,98 % против 1,12 %, хотя группы отличались лишь продолжительностью индифференс-периода, первая имела период от отела до первой охоты до 50 суток, а вторая более 51 суток.Достоверно больший уровень полиплоидии нами выявлен у коровтретьей группы при сравнении с первой и второй группами, выявлено кратное увеличение. Частота полиплоидных клеток у коров третьей группы возрастает до 2,30 %, коровы третьей группы имели аборты и наблюдались случаи мертворождений среди новорожденных телят.Пятая и шестая группа отличались лишь продолжительностью интервала от первого осеменения до плодотворного, однако в пятой и шестойгруппах доля полиплоидных клеток составила 2,0 %.

Следует отметить, чтокоровы этих групп не имели случаев мертворожденных телят. Установленадостоверно большая доля полиплоидных клеток у коров с более продолжительным индифференс - периодом и периодом от первого осеменения доплодотворного более 51 суток (Р>0,99). Это свидетельствует о нарушениипроцессов клеточного деления. В данном случае цитогенетический мониторинг приобретает особое значение, позволяя следить за частотой появлениягеномных мутаций и на ранних этапах селекции освобождаться от носителейгенетического груза, что особо важно для племенных стад с высоким уровнем продуктивности.Высокопродуктивные животные испытывают особое напряжение всехвнутренних систем связанных со способностью дать большее количество мо-44лочной продукции. Организм коров это определенные органы, ткани связанные биохимическими и физиологическими процессами, поэтому рассматривать следует весь спектр геномных нарушений, к которым помимо полиплоидии относиться и анеуплоидия.Нами установлено, что уровень анеуплоидии в клетках крови коров снарушениями репродуктивных функций превосходит уровень анеуплоидиикоров, не имеющих абортов и мертворожденных телят.

В первой группе укоров с индифференс-периодом до 50 суток и они не имели нарушений репродуктивных функций, доля анеуплоидных клеток составляет 3,55 %, тогдакак у коров третьей группы с индифференс-периодом от 51 суток и имеющихаборты уровень анеуплоидии возрастает до 5,60 %, в четвертой группе коровс нарушениями воспроизводительных способностей анеуплоидии составила5,80 %. Достоверно большим уровень, анеуплоидных клеток также отмечался в седьмой и восьмой – 5,60 % и 5,90 %, соответственно (Р>0,99).Так при оценке спектра хромосомных нарушений мы обнаружили, чтодоля аберрантных клеток оказалась наименьшей в первой группе (3,55 %),тогда как в третьей и четвертой группах мы наблюдаем достоверно большуюдолю клеток с разрывами хромосом 8,43 % и 8,65 %, против 3,55 % (Р>0,999).Возрастает частота аберрантных клеток и у коров с нарушениями репродуктивных функций.Мы отмечаем увеличение доли клеток со структурными нарушениямихромосом у коров с большим по продолжительности периодом от первогоосеменения до плодотворного и наличием случаев мертворождений.При кариологическом анализе во многих клетках нами выявлены разные группы акроцентрических хромосом, расположенных центромерами наопределенных расстояниях.

Это явление принято называть ассоциациями.Существует мнение, согласно которому ассоциативная способность хромосом является свидетельством упорядоченности во внутренней организацииядра клеток. Места ассоциаций, являются районами усиленного синтеза РНКи ядрышкообразования. В период полового созревания и в активном репро-45дуктивном периоде отмечается наибольшая частота клеток с расположенными ассоциациями.

В наших исследованиях группы были сформированы ипредставлены в основном коровами после первого и второго отелов, поэтомуассоциативная способность хромосом казалось бы, должна быть одинаковой.Однако нами выявлено, что у коров разных групп способность вступать в ассоциации различалась и находилась в пределах от 41,44 % до 89,00 %. Вбольшей степени это явление проявилось у коров восьмой группы с наличием абортов, мертворождений и продолжительностью периода от первогоосеменения до плодотворного более 51 суток – 89,0 % .У коров, третьей группы ассоциации составили 58,69 %, что достоверно больше чем у коров первой и второй групп на 3,69 % и 6,69 %, соответственно.

У коров четвертой группы, где мы отмечаем как появление абортов и мертворождений ассоциации составили 88,0 %, что также выше, чем впервой, второй и третьей группах. У коров с наличием случаев мертворождений уровень ассоциативной способности хромосом находился в пределах от41 до 88 %, у коров без нарушений от 41,44 до 55,00 %.

Более частые объединения хромосом состояли из 3 - 4 хромосом, реже встречались ассоциациииз двух хромосом. В целом у коров с нарушениями репродуктивных функций ассоциативная способность достоверно выше, чем у коров с отсутствиемтаковых.Таким образом, уровни цитогенетических аномалий, выявленные укоров в достаточной мере отражают репродуктивные функции, в данномслучае были рассмотрены продолжительность индифференс-периода и продолжительность периода от первого до плодотворного осеменения и наличияранней гибели эмбрионов, то есть абортов и мертворожденных телят.Одним из показателей характеризующих геномные мутации являетсяуровень частоты встречаемости полиплоидных клеток. Полиплоидия - этоувеличение числа хромосом в клетке кратно гаплоидному набору. Она широко распространена у растений.

Среди животных полиплоидные формы не46встречаются, но отдельные полиплоидные клетки встречаются в различныхсоматических тканях.Степень плоидности клеток определяют с помощью цитофотометриии планиметрического анализа, но наиболее объективным методом являетсяметод прямого подсчета и анализа хромосом.Исследование полиплоидии мы проводили следующим образом.

Подмикроскопом подсчитывали не менее 300 метафазных клеток, определялисреди них полиплоидные и подсчитывали в них количество хромосом.У коров определять плоидность можно по количеству Х-хромосом,так как она является единственной крупной хромосомой субметацентрического типа и соответствует одному гаплоидному набору.Мы провели анализ полиплоидных клеток с целью установления плоидности каждой из них. Результаты анализа представлены в таблице 2.Таблица 2 – Число наборов хромосом в полиплоидных клеткахЧисло наборов хромосом в одной клетке,ГруппыПолиплоидия,коров%I% от числа полиплоидных клеток4n6n8n и более0,98±0,01***18,628,453,0II1,12±0,0120,334,245,5III2,30±0,0217,229,353,5IV2,44±0,0319,836,443,8V2,00±0,02**16,935,647,5VI2,00±0,01**18,341,146,1VII1,98±0,0317,438,144,5VIII2,50±0,0316,737,445,947Анализ материалов таблицы 2 показал, что среди полиплоидных клеток меньше всего было тетраплоидных (4n) и больше всего октоплоидных(8n) клеток.

Кажется странным появление клеток с набором 6n. Однако,имеются работы (Тиняков Г.Г., Пахомова А.И., 1969) показывающие, чтоплоидность клеток, в результате мутационного процесса, может подвергатьсяизменчивости. Вследствие этого могут возникать клетки с набором 3n, 6n идругие.Можно высказать предположение, что увеличение количества ДНК вклетке может указывать на увеличение метаболической активности. Это также может сказаться на увеличении синтеза РНК и белка в полиплоидныхклетках.

Например, в печени животных обнаруживается суточная периодичность появления полиплоидных клеток в связи с гликогенобразовательнойреакцией (Урываева И.В., Маршак Т.Л., 1969).В настоящее время многие исследователи считают, что полиплоидияклеток связана с восстановительными процессами, функциональной активностью органов и тканей и процессами регенерации.Анеуплоидия это увеличение числа хромосом некратно гаплоидномунабору. Это довольно распространенный тип кариотипической изменчивости. В литературе имеются данные о связи анеуплоидии с ухудшением воспроизводительных функций и с различными заболеваниями животных (Yoshiaki K., 1964; Bruere A.H., 1980; Жигачёв А.И., Черкасов В.В., НикитинН.С., Курганов Н.А., Марусяк B.Г., Коновалов Н.Н., Чередеева М.Н., 1985).Причиной анеуплоидии является нерасхождение хромосом или хроматид в митозе или мейозе. Также этому может способствовать элиминацияповрежденных хромосом.

В результате нерасхождения хромосом могут образовываться клетки с увеличенным набором хромосом (n+1), их называютгиперплоидными и с уменьшенным набором хромосом (n-1), их называютгипоплоидными. Результаты исследования анеуплоидии представлены в таблице 3.48Таблица 3 - Анеуплоидия у коров с нарушениями репродуктивныхфункций, %ГруппыкоровГипоплоидияГиперплоидияАнеуплоидияI2,99±0,040,56±0,023,55±0,01Истиннаяанеуплоидия(расчетная)1,12II2,66±0,060,54±0,013,20±0.021,08III4,69±0,050,91±0,015,60±0,021,82IV4,93±0,020,87±0,025,80±0,031,74V3,52±0,030,66±0,014,18±0,011,32VI4,07±0,060,70±0,014,77±0,011,40VII7,47±0,041,06±0,038,53±0,052,12VIII7,77±0,041,14±0,018,91±0,032,28Анализ данных таблицы 3 показал, что анеуплоидия в основном формируется за счет гипоплоидных клеток.