CC BY
78
УДК 636.32/.38.082.12 БИОХИМИЧЕСКИЕ ТЕСТ-СИСТЕМЫ, ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ В СЕЛЕКЦИИ ОВЕЦ
Л.Н. Чижова, д. с.-х. н., А.К. Михайленко, д. биол. н., А.В. Скокова, к. биол. н., Е.Н. Барнаш, Г.Н.Шарко, Е.В. Якубова ФГБНУ ВНИИОК (СНИИЖК)
Проблема сохранения,
обогащения, рационального
использования племенных
ресурсов сельскохозяйственных животных, в том числе и овец, всегда актуальна. Успех решения этой проблемы во многом зависит от использования в селекционном процессе методов, приемов, позволяющих эффективно,
гарантированно и своевременно обосновать принимаемые
селекционные решения при создании новых селекционных форм.
Биохимические тест-системы, отражающие интенсивность
метаболизма, кровегрупповые факторы (эритроцитарные
антигены и полиморфные системы белков и ферментов), с успехом могут использоваться для решения целого ряда задач практической селекции: контроль достоверности происхождения; объективная
оценка ранга производителя; прогнозирование продуктивности в раннем возрасте; определение оптимальной сочетаемости
родительских форм, а также выявление роли каждой породы в формировании генетической
структуры в процессах
породообразования. Ключевые слова: селекция,
UDK 636.32/.38:612.015.348 BIOCHEMICAL TEST SYSTEMS, GENETIC MARKERS IN SHEEP BREEDING
Chizhova L.H., Dr. Agr. Sci., Mikhaylenko A.K., Dr. Biol. Sci., Skokova A.V., Cand. Biol. Sci., Barnash E.N., Sharko G.N., Yakubova E.V. VNIIOK (SNIIZHK) RAS
The problem of conservation, enrichment, rational use breeding resources of farm animals, including sheep, is always actual. The success of the solution to this problem depends large on the use of methods, techniques in the selection process allowing to justify the taken selection decisions effectively, guaranteed and timely by the creation of new selection forms.
Biochemical test systems reflecting the intensity of metabolism, blood group factors (erythrocyte antigens and polymorphic systems of proteins and enzymes) can be successfully used to solve a number of problems in practical selection: the control of the origin reliability, objective assessment of the begetter rank, productivity predicting at an early age, determining of parental forms optimum compatibility, as well as identifying of the role of each breed in the formation of genetic structure in the processes of breed development.
Key words: selection, metabolism,
метаболизм, кровегрупповые blood group factors, biochemical test-
факторы, биохимические тест- systems, genetic markers системы, генетические маркеры
Основным направлением деятельности лаборатории иммуногенетики, ДНК-технологий Ставропольского НИИ животноводства и кормопроизводства является разработка новых и совершенствование существующих методов и приемов биохимического, иммуногенетического анализов, ДНК-диагностики для выявления наиболее информативных, специфичных критериев, способных дать мобильный прогноз и объективно оценить результативность селекционного процесса [3, 10].
Исследования проводились в разные возрастные периоды на овцепоголовье пород, разводимых в племенных хозяйствах Ставропольского края.
Разработана комплексная система биохимического, иммуногенетического мониторинга, раскрывающая механизм направленности метаболизма, генного уклада генетических структур. На ее основе установлена периодичность интенсивности основных звеньев метаболизма, иммунной реактивности овец в онтогенезе и их взаимосвязь с формированием продуктивности.
Установлено, что уровень метаболических процессов формируется в раннем онтогенезе (2-4 мес.) и тесно сопряжен с энергией роста ягнят. Сопоставлением величины живой массы и среднесуточных приростов ягнят в разные возрастные периоды с показателями интенсивности метаболизма, иммунной реактивности выявлена положительная коррелятивная связь в 2-месячном возрасте, составившая: с уровнем сывороточного белка в среднем r=0,31; 0,48, с количеством альбуминов и глобулинов в среднем r=0,28; 0,31 и r=0,22; 0,19, с уровнем активности трансаминаз (аспартат- АСТ и аламинаминотрансаминазы - АЛТ) в среднем r=0,38; 0,42 и r=0,42; 0,51, с показателями бактерицидной, лизоцимной активности сыворотки крови - БАСК, ЛАСК, интенсивностью реакции кожной пробы в среднем r=0,61; 0,71, r=0,31; 0,42, r=0,38; 0,52 соответственно [5, 7, 9].
У животных с высоким метаболическим резервом выше (7,8-11,5%) энергия роста, более высокий (11,1-15,2 %) коэффициент использования питательных веществ корма, что свидетельствует, надо полагать, о высокой эффективности конверсии корма в продукцию, что отразилось на показателях мясной продуктивности: живая масса баранчиков перед убоем, убойный выход, коэффициент мясности, выход отрубов I сорта был выше в среднем на 14,6; 18,5; 5,5 % соответственно по сравнению с показателями по группе. Уровень рентабельности выращивания такого молодняка составил в среднем 71,2 % [6, 8].
Выявленная закономерность послужила основанием для использования биохимических показателей крови в качестве
прогностических критериев оценки генетического потенциала животных в раннем возрасте.
Система иммуногенетического мониторинга включает методы генетической экспертизы достоверности происхождения, анализ аллелофонда по группам крови и полиморфным белковым и ферментным системам, оценку, прогноз продуктивности молодняка по генетическим маркерам, объективную оценку ранга производителей, выявление оптимальной сочетаемости родительских пар [1, 2, 4, 10].
Хорошо известно, что среди причин, сдерживающих эффективность селекционно-племенной работы, являются ошибки в записях о родословной, которые все еще достаточно часто встречаются в овцеводческих хозяйствах (20-30 %).
Регулярно проводимой генетической экспертизой достоверности происхождения, путем сравнительного семейного анализа (отец-мать-потомок) кровегрупповых генетических факторов выявляются ошибки в записях о родителях. Успешно и с высокой результативностью (до 94,7 %) используется разработанный нами метод комплексной оценки достоверности происхождения племенных животных путем использования эритроцитарных антигенов и электрофоретических тестов (гемоглобин, трансферрин, щелочная фосфатаза, арилэстераза), что позволяет выявить животных с неустановленной или неизвестной родословной. Процент ошибок в записях о родословных в ведущих племенных хозяйствах края с 2013 года снизился до 2,8-5,2 %.
Иммуногенетическим контролем при проверке баранов по качеству потомства, прошедшего генетическую экспертизу, вносились существенные коррективы при определении ранга производителя: в 30,2 % случаев производители с рангом «нейтральный» перешли в ранг «улучшатель», 14,5 % с рангом «улучшатель» - в ранг «ухудшатель»; 16,8 % из «нейтральный» - в «ухудшатель»; в 38,5 % случаев бараны подтвердили свой ранг.
Результаты многолетних исследований свидетельствуют о целесообразности использования групп крови в качестве генетических маркеров для оценки генетического потенциала животных.
В частности, выявлены отдельные кровегрупповые факторы или их ассоциации, сопряженные с признаками продуктивности, - генетические маркеры.
Установлено превосходство животных - носителей маркерных аллелей по величине живой массы, среднесуточных приростов в среднем на 10,8; 11,6 % по сравнению со средними показателями по стаду.
Выявленный факт интересен тем, что период отбивки животных (4 мес.), с учётом иммуногенетических маркеров, позволит консолидировать стадо по желательным признакам.
Установлено, что только при определенном сочетании антигенных эритроцитарных факторов барана и матки обеспечивается
максимальная трансформация положительных качеств родителей потомству.
Индивидуальные различия каждой родительской пары по кровегрупповым факторам выражали через индекс антигенного сходства (ИАС), рассчитанный по специальной программе «Gen Index» для персонального компьютера, в основе которой лежит сравнительный анализ частот встречаемости эритроцитарных антигенных факторов и аллелей локусов полиморфных белков и ферментов барана и матки.
Серией проведенных исследований выявлено, что ягнята, как правило, рождались в интервале от 0,19 до 1,0 ИАС их родителей. Однако большее их количество было получено от родительских пар с индексом антигенного сходства в интервале от 0,30 до 0,60.
Сравнительным анализом продуктивности молодняка, полученного от родителей с различными величинами индексов антигенного сходства, выявлена прямая зависимость между разнокачественностью барана и матки по антигенным факторам, биохимическому полиморфизму и продуктивными качествами потомства. При достаточно высокой повторяемости результатов многолетних наблюдений установлено, что большее количество ягнят, в среднем 57,4 %, с большей живой массой при рождении, в среднем 7,8%, рождалось у родителей с ИАС от 0,30 до 0,60. Они интенсивнее росли, опережая своих сверстников к 4-месячному возрасту в среднем на 7,5 %. Стабильно выше настриг шерсти, в среднем на 9,6 %, отмечен у потомков, чьи родители имели индекс антигенного сходства от 0,30 до 0,60.
Как правило, у потомства родителей со средней величиной индекса антигенного сходства был выше уровень общего белка в крови (8,9%), гемоглобина (5,6 %), более высокая активность ферментов переаминирования: аспартатаминотрансаминазы (12,8 %), аланинаминотрансаминазы (14,3 %), окислительно-восстановительных ферментов - сукцинатдегидрогеназы (11,3 %), глютаматдегидрогеназы (9,8 %), более яркое проявление иммунной реактивности -бактерицидной, лизоцимной, фагоцитарной активности крови, кожной пробы - на 9,2; 11,4; 9,8, 12,1 % соответственно.
Вышеизложенное позволяет заключить, что, поскольку в формировании генотипа участвуют, в той или иной мере, все физиолого-биохимические, генетические системы организма, то для раскрытия причинно обусловленных сдвигов одних процессов относительно других, происходящих в организме животных в период селекционных преобразований, важная роль отводится комплексной, системной оценке, объединяющей целый ряд методических подходов, что позволяет систематизировать полученный материал так, чтобы он был наиболее объективным, с одной стороны, легко выполним в практической селекции - с другой.
Литература
1. Абонеев, В.В. Иммуногенетика в селекции овец / В.В. Абонеев, Л.Н. Чижова, М.И. Селионова. - Ставрополь, Изд. М. - АРТ. - 2004. - 168 с.
2. Абонеев, Д.В. Группы крови в селекции овец / Д.В. Абонеев, Л.Н. Чижова // Materialy VIII mezinarodni vedecho-prakticka konferevce «DNY VEDY, - 2012» 27 brezen-05dubna 2012 roku, Dil Zverolekarstvi.- Praha Publishing House «Education and Science» sro. - P. 58-60.
3. Белов, Д.Е. Совершенствование биотехнологических и молекулярно-генетических методов при изучении генов, определяющих устойчивость к заболеваниям и молочную продуктивность: автореф. дисс.. . канд. биол. наук: 06.02.07 / Белов Денис Евгеньевич. -Ставрополь, 2006. - 26 с.
4. Букаров, Н.Г. И еще раз о маркерной селекции в скотоводстве / Н.Г. Букаров, С.Ф. Силкина, Д.Е. Белов // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2012. Т.3. № 1-1. - С. 61-62.
5. Квитко, Ю.Д. Взаимосвязь ферментов переаминирования со скоростью роста молодняка овец / Ю.Д. Квитко, А.В. Скокова // Научные основы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных: сб. науч. тр. - Ч. 2. - Краснодар: СНИИЖК, 2009. - С. 187189.
6. Квитко, Ю.Д. Использование питательных веществ кормов молодняком овец разных генотипов / Ю.Д. Квитко, А.В. Скокова // Актуальные проблемы производства переработки продукции животноводства: материалы междунар. науч.-практич. конф. КЧТА. -Ставрополь: Сервисшкола, 2010. - С. 323-326.
7. Омаров, А.А. Взаимосвязь уровня резистентности с некоторыми биохимическими показателями крови, продуктивностью молодняка овец разного возраста отъема / А.А. Омаров, Л.Н. Скорых, Е.В. Никитенко // Сборник научных трудов:СНИИЖК, 2014. - Т. 1. - № 7 (1). - С. 43-49.
8. Скокова, А.В. Физиолого-биохимические параметры при селекции овец на скороспелость: автореф. дисс. ... канд. биол. наук: 06.02.07 / Скокова Антонина Владимировна. - Ставрополь, 2013. - 25 с.
9. Скорых, Л.Н. Взаимосвязь уровня метаболитов крови с показателями роста и развития молодняка овец разных генотипов / Л.Н. Скорых // Ветеринария и кормление. -2012. - № 1. - С. 19-21.
10. Чижова, Л.Н. Прогнозирование племенной ценности овец по биохимическим тестам, генетическим маркерам /Л.Н. Чижова // Овцы. Козы. Шерстяное дело. - 2004. - № 2. - С. 1-3.
