CC BY
21
УДК 636.39.64 ФЕНОТИПИЧЕСКИЕ И ИНТЕРЬЕРНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ КОЗЛИКОВ, ТРАНСГЕННЫХ ПО ГЕНУ ЛАКТОФЕРРИНА
Т.В. Мамонтова, к. с.-х. н., М.М. Айбазов, д.с.-х.н.,проф. ФГБНУ ВНИИОК
Изучением некоторых
биологических особенностей и продуктивных параметров
козликов, трансгенных по гену лактоферрина, выявлено, что показатели роста и развития козлят от рождения до 18-мес. возраста несколько ниже, чем у их нетрансгенных сверстников.
Основные промеры телосложения трансгенных и козликов
недостоверно. Показано, что физиологические, биохимические и гематоиммунные показатели
трансгенных козликов
соответствуют нормам, принятым для зааненских коз. Делается вывод о том, что изменение генома проядерным переносом гена не повлияло на фенотипические и интерьерные показатели козликов. Ключевые слова: козы, трансплантация, эмбрион,
осеменение, трансген,
лактоферрин
нетрансгенных различались
UDC 636.39.64
PHENOTYPIC AND INTERIOR INDICES OF BUCK KIDS TRANSGENIC ON LACTOFERRIN GENE
Mamontova T. V., Cand. Agri. Sci., Aybazov M.M., Dr. Agri. Sci., Рrof. FGBNU VNIIOK
Some biological features and productive parameters of transgenic on lactoferrin gene buck kids are studied. It is educed, that indices of growth and development of transgene kids from birth to 18 month of age are some below, than for their untransgene herdmates. Basic parameters of transgene and untransgene buck kids differentiated insignificantly. It is shown that the physiological, and biochemical indicators of transgenic and untransgenic buck kids were practically identical and correspond to the norms adopted for Saanen dairy goats. It is concluded that the change of genome did not affect the phenotypic and interior indices of buck kids.
Key words: goats, transplantation, embryo, insemination, transgene, lactoferrin
Введение. В последние годы трансгенез становится важным инструментом как для исследования молекулярных основ экспрессии генов млекопитающих, так и для их развития. На модели трансгенных лабораторных животных проводятся широкие исследования по изучению функции различных генов, регуляции их экспрессии, фенотипическому проявлению генов, мутагенезу и др. [1,6]. Трансгенные животные используются как для решения большого числа теоретических задач, так и в практических целях для биомедицины и сельского хозяйства. Особое место в биотехнологических и генно-инженерных
исследованиях занимают проблемы получения сельскохозяйственных животных с заданными свойствами [7,8].
Наметились основные направления создания трансгенных животных, из которых одним из самых перспективных является получение животных - биологических реакторов, продуцирующих лекарственные и биологически активные вещества (ферменты, антибиотики, факторы свертываемости крови и др.). В практических целях трансгенез позволяет получать трансгенных животных, отличающихся повышенными продуктивными свойствами (например, усиление роста шерсти у овец, понижение содержания жировой ткани у свиней, изменение свойств молока) или устойчивостью к различным заболеваниям [10].
В настоящее время в мире и в РФ активно разрабатываются научные основы для получения и использования в качестве биореакторов молочных коз - продуцентов белков человека, в частности, лактоферрина. Козы - наиболее перспективный объект для исследований в области трансгенных технологий по следующим причинам: у них достаточно короткий (5 мес.) репродуктивный цикл, высокое многоплодие, они неприхотливы в уходе и содержании. На козах гораздо удобнее, чем на других сельскохозяйственных животных, проводить различные манипуляции по получению и трансплантации эмбрионов. Более того, они в максимальной степени отвечают главному требованию при проведении генно-инженерных работ - вырабатыванию нужных белков, ферментов с естественной биологической жидкостью -молоком. Немаловажно и то, что коза в среднем продуцирует на 1 кг живой массы больше молока, чем самая продуктивная корова. Использование молока целесообразно потому, что оно образуется в организме животного в большом количестве и его можно надаивать по мере надобности без вреда для животного. Вырабатываемый молочной железой и секретируемый в молоко новый белок не должен при этом оказывать никаких побочных эффектов на нормальные физиологические процессы, протекающие в организме трансгенного животного, и подвергаться посттрансляционным изменениям. Кроме того, его выделение из молока, которое содержит и другие белки, не должно составлять большого труда [9,11].
В то же время определенный научный и практический интерес представляет возможное влияние изменения генома на некоторые фенотипические и биологические показатели, такие как рост и развитие, а также экстерьерные параметры трансгенных по гену лактоферрина козликов.
Цель и задачи исследований. Целью исследований было в сравнительном аспекте изучить некоторые биологические и продуктивные показатели трансгенных и нетрасгенных козликов. Для достижения цели ставились задачи: изучить динамику живой массы
трансгенных козлят в постнатальном онтогенезе, исследовать основные промеры трансгенных козликов, определить физиологические, биохимические и гематоиммунные показатели.
Материал и методика исследований. В экспериментах, проведенных в Институте биологии гена РАН (Москва) и в РУП НПЦ по животноводству НАН Республики Беларусь (Жодино), получены трансгенные козлики (п = 16). По достижении 4-мес. возраста животные были размещены на опытно-физиологической станции ФГБНУ ВНИИОК (Ставрополь).
Было сформировано 2 группы животных: 1-я группа животных (экспериментальная) - трансгенные козлики (п = 16), 2-я группа (контрольная) - нетрансгенные козлики в типе зааненской породы (п = 20). Всем подопытным козликам было обеспечено изолированное содержание. Кормление соответствовало нормам и рационам, принятым для коз молочного направления продуктивности. В сравнительном аспекте изучались рост и развитие козлят от 4-мес. до 18-мес. возраста, для чего проводилось взвешивание трансгенных и нетрансгенных козлят и снятие промеров. В соответствии со стандартными методиками изучались физиологические, биохимические и гематологические показатели трансгенных козликов в 12-мес. возрасте. Определение артериального давления проводили при помощи автоматического тонометра ВеигегВС08. С целью объективизации измеряемых данных животных фиксировали и в спокойной обстановке выжидали 5 мин. перед измерением. Температуру тела определяли по результатам 5-кратной ректальной термометрии. Частоту сердечных сокращений вычисляли в среднем также по 5-кратному измерению.
Результаты исследований. Для определения роста козликов проводили их взвешивание на электронных весах в 4 мес. (отбивка), в 8, 12 и 18 мес. Динамика живой массы козликов различных генотипов представлена в таблице 1.
Таблица 1. - Дина
мика живой массы козликов различных генотипов
Козлики Кол-во Живая масса, кг
4 мес. 8 мес. 12 мес. 18 мес.
Группа 1 16 15,8±0,48 23,38±0,78 28,44±0,86 31,72±0,97
Группа 2 20 17,3±0,65 26,64±1,42 31,78±1,06 35,07±1,42
Одним из важных показателей роста и развития козликов служит количественное выражение отдельных статей, характеризующих телосложение. Для этого брали промеры животных в 18-мес. возрасте. Данные представлены в таблице 2.
Таблица 2. - Промеры статей козликов различных генотипов в возрасте 18 месяцев, см
Козлики
Промеры экстерьера группа 1 группа 2
п=16 п=20
Высота в холке 63,69±0,75 65,78±1,14
Высота в крестце 61,38±0,87 64,08±1,32
Косая длина 62,19±1, 11 64,39±2,07
туловища
Ширина в маклоках 12,6±0,33 13,1±0,57
Ширина груди 8,81±0,22 9,48±0,63
Глубина груди 26,25±0,66 28,03±1,01
Обхват пясти 6,93±0,17 7,48±0,49
Как видно из материалов таблиц 1 и 2, трансгенные козлики уступали по живой массе и по величине основных промеров нетрансгенным козликам во все исследуемые периоды. В то же время делать вывод о том, что изменение генома повлекло за собой снижение параметров развития было бы преждевременным, т.к. на эти показатели могли повлиять негенетические факторы, в т. ч. повышенная адаптационная нагрузка перемещенных в иные природно-климатические и кормовые условия трансгенных козликов. Для более полного анализа необходимы дальнейшие исследования.
Изучены основные физиологические параметры козликов различных генотипов. Результаты представлены в таблице 3.
Таблица 3. - Сравнительная характеристика основных физиологических параметров козликов различных генотипов_
Основные физиологические параметры
Козлики п пульс давление, АД, мм рт. ст. частота темпера-
систолическое диастоли ческое дыхания тура
Группа 1 16 82,3±5,64 115,7±0,86 65,3±3,56 12,5±0,96 39,4±1,16
Группа 2 20 76,6±4,86 118,8±0,86 75,1±2,44 13,7±2,81 39,3±1,45
Как видно из полученных данных, физиологические показатели крови трансгенных по гену лактоферрина козликов соответствуют нормам, принятым для зааненских молочных коз.
Гематологические показатели козликов разных генотипов также практически не различались (табл. 4).
Таблица 4. - Сравнительная характеристика основных гематологических параметров козликов различных генотипов_
Гематологические показатели
Козлик и п эритроциты, х10 12/ л лейкоциты, х109/л гемоглобин, г/л общий белок, г/л
Группа 1 16 11,6+0,35 13,0+0,36 90,11+2,85 66,47+0,62
Группа 2 20 8,71+0,26 11,23+0,35 82,42 +2,12 63,83+0,93
Биохимическая картина крови представлена в таблице 5.
Таблица 5. - Биохимические показатели сыворотки крови козлов
Биохимические показатели Козлики
Группа 1 n=16 Группа 2 n=20
Билирубин общий, ммоль/л 3,35±0,1 3,57±0,5
ALT, Ед/л 39,51±1,2 41,85±1,9
AST, Ед/л 177,1±9,9 169,5±12,3
GGT, Ед/л 35,83±1,1 38,11±,15
Амилаза, Ед/л 11,47±0,9 11,12±0,9
Щелочная фосфатаза, Ед/л 189,8±11,7 214,9±15,2
Креатининкиназа, Ед/л 31,56±1,8 29,8±2,0
Глюкоза, ммоль/л 3,23±0,1 3,52±0,5
Общий белок, г/л 66,47±0,6 63,83±0,9
Альбумин, г/л 29,77±0,5 25,95±0,8
Мочевина, ммоль/л 6,66±0,5 8,21±0,7
Креатинин, ммоль/л 101,26±5,4 107,84±6,8
Триглицериды, ммоль/л 0,07±0,1 0,07±0,1
Холестерин, ммоль/л 3,05±0,1 2,87±0,2
Кальций, ммоль/л 2,58±0,2 2,62±0,5
Магний, ммоль/л 1,02±0,1 0,99±0,1
Фосфор, ммоль/л 2,35±0,1 2,03±0,2
Учитывая необходимость дальнейшего использования трансгенных козликов для исследования передачи измененного генома по наследству и получения потомства, мы посчитали важным изучить профиль половых и гонадотропных гормонов в 18-мес. возрасте (табл. 6).
Таблица 6. - Сравнительная характеристика основных половых
гормонов козликов различных генотипов
Козлики п Уровень гормонов
тестостерон,нмоль/л ФСГ,МЕ/л ЛГ,МЕ/л
половой сезон неполовой сезон половой сезон неполовой сезон половой сезон неполовой сезон
Группа 1 16 36,05±5,2 10,13±0,4 7,51±1,9 4,87±0,2 17,46±0,5 2,8±0,2
Группа 2 20 35,41±4,7 11,64±1,2 9,47±1,9 5,13±0,7 19,36±0,8 2,9±0,5
В заключение хотелось бы подчеркнуть, что мы не ставили своей
целью придать полученным физиологическим, биохимическим, гематологическим и гормональным параметрам трансгенных по гену лактоферрина козликов критериальный статус. В то же время можно констатировать, что проводимые с 1997 г. исследования по получению трансгенных животных [6,10], полученные разнообразные научные данные и установленные в этих экспериментах показатели расширят знания по биологии и физиологии трансгенных по гену лактоферрина животных и могут служить основанием для дальнейших углубленных исследований.
Литература:
1. Айбазов, А.М.М. Биотехнологические методы и приемы интенсификации воспроизводства овец и коз / А.М.М. Айбазов, П.В. Аксенова, Д.В. Коваленко // Овцы, козы, шерстяное дело. -2012. -№ 2. -С. 35.
2. Айбазов, М.М. Криорезистентность эмбрионов коз в зависимости от стадии развития /М.М. Айбазов, Т.В. Мамонтова //Сборник научных трудов Всероссийского научно-исследовательского института овцеводства и козоводства. -2013. -Т. 3. -№6. -С.14-17.
3. Айбазов, М.М. Перспективная биотехнология воспроизводства овец и коз /М.М. Айбазов, Т.В. Мамонтова, М.С. Сеитов //Сборник научных трудов Всероссийского научно-исследовательского института овцеводства и козоводства. -2014. -Т. 1. -№7(1).-С.3-7.
4. Айбазов, М.М. Применение лапароскопии при внутриматочном осеменении и трансплантации эмбрионов у овец /М.М. Айбазов //Вестник ветеринарии. -1998. -№ 5. -С. 51.
5. Айбазов, М.М. Современные биотехнические методы направленного воспроизводства мелкого рогатого скота /М.М. Айбазов, П.В. Аксенова, М.С. Сеитов //Известия Оренбургского государственного аграрного университета. -2013. -№4(42).-С. 241-242.
6. Айбазов, М.М. Современные биотехнологические методы и приемы интенсификации воспроизводства овец и коз /М.М. Айбазов //Овцы, козы, шерстяное дело.- 2007.-№4. -С. 54-56.
7. Аксенова, П.В. Рациональное использование генофонда зааненских производителей /П.В. Аксенова, М.М. Айбазов, Д.В. Коваленко //Зоотехния. -2011.-№ 9. -С. 6-7.
8. Багиров, В.А. Рациональное использование генетических ресурсов и гибридизация в козоводстве /В.А. Багиров, П.М. Кленовицкий, Ш.Н. Насибов, Б.С. Иолчиев, Н.А. Зиновьева, Л.К. Эрнст, И.В. Гусев, В.П. Кононов //Сельскохозяйственная биология. -2009.- №6. -С. 27-33.
9. Багиров, В.А. Сохранение биоразнообразия животного мира и использование отдаленной гибридизации в животноводстве /В.А. Багиров, Л.К. Эрнст, Ш.Н. Насибов, П.М. Кленовицкий, B.C. Иолчиев, Н.А. Зиновьева //Достижения науки и техники АПК. -2009. -№ 7. -С. 54-56.
10. Вобликова, Т.В. Особенности производства сыров из козьего молока /Т.В. Вобликова, О.А. Суюнчев, М.Ю. Санников, С.И. Новопашина //Сборник научных трудов /ВНИИОК. - Ставрополь, 2007. -Т.2. -Вып.2-2. -С. 8- 9.
11. Коваленко, Д.В. К вопросу об интенсификации использования высокоценных производителей / Д.В. Коваленко, П.В. Аксенова, А.М.М. Айбазов // Сборник научных трудов Всероссийского научно-исследовательского института овцеводства и козоводства.- 2009. -Т. 1. -№1-1.- С. 20-23.
12. Мамонтова, Т.В. Продуктивные и воспроизводительные особенности местных карачаевских коз / Т.В. Мамонтова, З.К. Гаджиев, А.М.М. Айбазов // Сборник научных трудов Всероссийского научно-исследовательского института овцеводства и козоводства. -2011. -Т. 1. -№ 4-1. -С. 15-17.
13. Мамонтова, Т.В. Современные тенденции развития мирового и российского рынка биотехнологий в животноводстве /Т.В. Мамонтова, М.М. Айбазов, О. Русакова //Сборник научных трудов Всероссийского научно-исследовательского института овцеводства и козоводства. -2014. -Т. 2. -№7. -С. 292-300.
14. Мороз, В.А. Перспективная биотехнология получения трансгенных овец /В.А. Мороз, М.М. Айбазов //Вестник ветеринарии. -1997. -№6. -С. 92-101.
15. Новопашина, С.И. Влияние гумивала на продуктивные и гематологические показатели козлят и ягнят /С.И. Новопашина, М.Ю. Санников, Т.Л. Красовская //Вестник ветеринарии. -2011. - №4(59). -С. 185 - 190.
16. Новопашина, С.И. Мясная продуктивность козликов разных сезонов козления и условий кормления матерей /С.И. Новопашина, М.Ю. Санников, В.А. Кулинич //Овцы, козы, шерстяное дело. -2016. - №1. -С. 40 -42.
17. Новопашина, С.И. О племенной работе в молочном козоводстве /С.И. Новопашина, М.Ю. Санников //Овцы, козы, шерстяное дело. - 2009.- №2. -С. 1 - 4.
18. Новопашина, С.И. Опыт создания молочного овцеводства в СХП "Лукоз" /С.И. Новопашина, М.Ю. Санников, Т.В. Кожанов, А.С. Шувариков //Овцы, козы, шерстяное дело. -2016. -№ 2. -С. 6 - 8.
19. Новопашина, С.И. Перспективы развития и научного обеспечения молочного и мясного козоводства в России /С.И. Новопашина, М.Ю. Санников //Овцы, козы, шерстяное дело. -2013. -№2. -С. 61 - 65.
20. Новопашина, С.И. Содержание соматических клеток в молоке зааненских коз в зависимости от возраста и сезонов года / С.И. Новопашина, М.Ю. Санников, Е.И. Кизилова // Сборник научных трудов / ВНИИОК. - Ставрополь, 2013. - Т.1. - Вып.6-1. -С.163 - 165.
21. Новопашина, С.И. Состояние и перспективы развития молочного козоводства в Российской Федерации /С.И. Новопашина, М.Ю. Санников //Овцы, козы, шерстяное дело. -2010. -№4. -С. 10 - 13.
22. Новопашина, С.И. Эффективность молочного козоводства в разных регионах РФ /С.И. Новопашина, М.Ю. Санников //Овцы, козы, шерстяное дело. -2011. -№1. -С.1- 2.
23. Ольховская, Л.В. Особенности аллелофонда коз зааненской породы различных популяций /Л.В. Ольховская, С.И. Новопашина, М.Ю. Санников, С.В. Криворучко //Овцы, козы, шерстяное дело. - 2011. - №4. - С. 23 - 26.
24. Санников, М.Ю. Еще раз о козьем молоке /М.Ю. Санников, С.И. Новопашина //Сыроделие и маслоделие. - 2016. - № 2. -С. 22-23.
25. Селионова, М.И. Перспективы использования геномных технологий в селекции овец (аналитический обзор) /М.И. Селионова, М.М. Айбазов, Т.В. Мамонтова //Сборник научных трудов Всероссийского научно-исследовательского института овцеводства и козоводства. -2014. -Т. 3. -№7. -С. 107-112.
26. Семенова, М.Л. Зачем нужны трансгенные животные /М.Л. Семенова //Соросовский образовательный журнал, 2001. -№4. -С. 13-20.
27. Budzevich A., Aybazov M., Goldman I., Sadchikova E. et al. Human lactoferrin transgenic goat breeding. 9th International Conference on Lactoferrin Structure, Function and Applications.- Pekin.-2009.- p. 58.
28. Gordon J. W., Ruddle F. H. Integration and stable germ line transmission of genes injected into mouse pronuclei // Science. -1981. -V. 214. -P. 1244 - 1246.
29. Jaenisch R., Mintz B. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1974. - V. 71. - P.1250 - 1254.
30. Trukhachev, V. Myostatin gene (mstn) polymorphism with a negative effect on meat productivity in dzhalginsky merino sheep breed /V. Trukhachev, V. Belyaev, A. Kvochko, A. Kulichenko, D. Kovalev, S. Pisarenko, A. Volynkina, M. Selionova, M. Aybazov, S. Shumaenko, A. Omarov, T. Mamontova, N. Golovanova, O. Yatsyk, A. Krivoruchko //Journal of BioScience and Biotechnology. -2015. -Т. 4. №2. -С. 191-199.
