CC BY
102
УДК 636.2.082
МОНИТОРИНГ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ БЫКОВ - ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ ГРОДНЕНСКОГО ПЛЕМПРЕДПРИЯТИЯ К СИНДРОМУ ИММУНОДЕФИЦИТА
КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА
Л.А. ТАНАНА, Т.И. ЕПИШКО, Д.Е. МОСТОВОЙ, Р.В. ТРАХИМЧИК
УО «Гродненский государственный аграрный университет», Республика Беларусь, г. Гродно
Необходимо проводить мониторинг генетической устойчивости быков - производителей к наследственному заболеванию - синдрому иммунодефицита крупного рогатого скота с целью оздоровления поголовья республики.
ВВЕДЕНИЕ
Животноводство в Республике Беларусь является ведущей отраслью сельскохозяйственного производства, поставщиком ценных продуктов питания для человека и сырья для промышленности. Следовательно, встает вопрос о повышении количества получаемой продукции и улучшения ее качества. Для этого в республике разработана и принята к реализации республиканская комплексная программа по племенному делу в животноводстве на период 2005-2010 гг.[1]. В соответствии с ней повышение генетического потенциала молочного скота должно осуществляться на основе принципов и методов чистопородного разведения с использованием генотипов ценных родственных пород мирового генофонда. Для улучшения разводимого в республике скота используются породы западноевропейской селекции. К примеру голштинская порода крупного рогатого скота — одна из лучших специализированных молочных пород мира. Однако интенсивный, из поколения в поколение, отбор животных по молочности и максимальное использование небольшого количества производителей - улучшателей без учета инбридинга привел к ряду нежелательных последствий. В результате, в наследственности голштинов постепенно накопились нежелательные рецессивные мутации, одной из которых является синдром иммунодефицита (BLAD), имеющий наиболее серьезные экономические последствия. Ежегодный экономический ущерб от этого заболевания в США определяют в пределах 5 млн. долларов [2,3,4,]. Родоначальником синдрома является голштинский бык-производитель Ос-борндайл Айвенго 1189870 (1952 года рождения). Спустя 40 лет, когда стало известно, что он является носителем BLAD-синдрома, его наследственный материал оказался широко распространенным среди черно-пестрых и красно-пестрых пород крупного рогатого скота. Впоследствии потомки Осборндайл Айвенго попали в Западную Европу и страны СНГ. В США 14,1% племенных быков и 3,8% исследованной популяции коров были оценены как гетерозиготы. Согласно научным данным, в Германии, встречаемость гена BLAD состав-
ляет 6,4%, во Франции - 6%, в Польше 5%, в Чехии - 4%. В России частота встречаемости составляет 5,6-6,7%. По данным, полученным Глазко В.И. и др., в некоторых хозяйствах Херсонской области частота встречаемости животных - носителей мутации достигла 14-17% [4].
BLAD (Bovine Leukocyte Adhesion Deficiency) - это аутосомное, рецессивное, непатогенное заболевание, приводящее к нарушению иммунного ответа организма на инфекционные агенты (синдром врожденного иммунодефицита). Клинические симптомы проявления мутации в гомозиготном состоянии разнообразны, однако доминируют нарушения респираторной функции и функции желудочно-кишечного тракта. Организм животных, несущих в своем генотипе мутантный аллель в гомозиготном состоянии (CD18TL/TL), не способен противостоять вирусным и бактериальным инфекциям, что приводит к снижению иммунитета животных и заканчивается летальным исходом в первые месяцы развития. Гетерозиготные носители мутантного гена (CD18TL/BL) фенотипических отклонений не имеют.
Международными племенными службами США, Словакии, Голландии и других стран введены обязательные проверки производителей на данный генетический дефект (включая выбраковку потомков К.М. Иванхое Белл из систем искусственного осеменения и систем МОЕТ- эмбриопересадок), а также запись в родословные племенных каталогов носителей данной мутации. В большинстве развитых стран Европы и Америки созданы специальные программы по снижению частоты встречаемости аллеля BLAD-синдрома в популяциях скота черно-пестрой породы. Быки-производители, являющиеся носителями мутации гена CD18, не допускаются для племенного использования [5].
Своевременное выявление носителей данной мутации позволит избежать скрещивания двух гетерозиготных особей или, наоборот, использовать при разведении под контролем в случае их высокой препотентности. Чтобы не допустить дальнейшего бесконтрольного распространения мутации, необходимо, наряду с тестированием быков-производителей, проводить тестирование популяций быкопроизводящих коров и ремонтного молодняка. Выявление в популяциях скрытых генетических дефектов (мутаций), снижающих племенные качества животных позволит решить проблему повышения резистентности племенного поголовья и сохранения молодняка. Поэтому актуальным является внедрение метода диагностики иммунодефицита крупного рогатого скота для исключения животных-носителей генетически обусловленного BLAD-синдрома и оздоровления селекционно-племенного поголовья республики.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
Единственным существующим к настоящему времени методом, позволяющим безошибочно выявить носительство мутации BLAD в гетерозиготе, является анализ продуктов амплификации участка гена CD18 по полиморфизму длин рестрикционных фрагментов, что позволяет определять генетические аномалии непосредственно на уровне ДНК. В
таком случае отпадает необходимость сложной и дорогой генетической экспертизы по потомству. Методы выявления мутации на генном уровне позволяют при рецессивном наследовании генетических аномалий проводить весьма эффективную селекцию, ведущую к элиминации нежелательных аллелей и улучшению генофонда.
Объектом исследований являлся генетический материал (семя) быков-производителей черно-пестрой породы отечественной и западноевропейской селекции с различной кровностью по голштинской породе, содержащихся на Щучинском филиале РУСП «Гродненское племпредприятие». Было отобрано 75 спермадоз от быков-производителей различных линий голштинского (линии Рефлекшн Соверинг, Монтвик Чифтейн, Осборндейл Иванхое, Пакламар Астронавт, Вис Айдиал, Тэд Бек Элевейшн, Рефлекшн Маркиз, Пабст Говернера, Силинг Трайджун Рокит, Теск Холм Рокки, Пони Фарм Арлинда Чиф ) и голландского (линии Аннас Адема, Хильтьес Адема, Нико, Колд-хостер Янке Катс, Рутьес Эдуарда) корня. Исходным материалом служили образцы ДНК, выделенные, как правило, из замороженных образцов семени животных. ДНК-
ТЦ^ ТL/ВL
диагностику генотипов BLAD (CD18 CD18 ) проводили с использованием метода полимеразной цепной реакции (ПЦР) и полиморфизма длин рестрикционных фрагментов (ПДРФ). Ядерную ДНК выделяли из разбавленной спермы (пайеты) перхлоратным методом с собственными модификациями. Основные растворы для выделения ДНК, амплификации и рестрикции готовили по Маниатису Т., Фрич Э., Сэмбруку Дж.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Генетическая структура быков-производителей различных генотипов по локусу гена CD18 приведена в таблице.
Таблица - Генетическая структура быков-производителей различных генотипов
по локусу гена CD18.
Линии Количество быков Количество быков с генотипом гена CD 18
TL/TL TL/BL
голов % голов %
Голштинского корня 58 55 94,8 3 5,2
Голландского корня 17 17 100 - -
Представленные в таблице данные свидетельствуют о том, что у отобранных быков чаще встречается генотип TL/TL, чем генотип TL/BL. Так, у быков линий голштин-ского корня он обнаружен у 55 животных (94,8%), а у быков линий голландского корня -у 17 (100%). Носителями BLAD синдрома оказались 3 быка-производителя голштинского корня, что составило 5,2 % от общего числа исследуемых животных данного корня, а у исследуемых животных голландского корня BLAD синдром обнаружен не был.
При исследовании ядерной ДНК быков-производителей черно-пестрой породы и западноевропейской селекции Гродненского племпредприятия выявлены генотипы TL/TL и TL/BL. Животных с генотипом BL/BL не обнаружено.
Распространение у крупного рогатого скота наследственного заболевания - синдрома врожденного иммунодефицита (BLAD-синдрома), связывают с широким использованием быков-производителей голштинской породы - носителей этой мутации. В большинстве развитых стран Европы и Америки проводится ДНК-диагностика носительства BLAD-синдрома у племенных животных, по результатам которой быки-производители, являющиеся носителями мутации гена CD18, не допускаются для племенного использования.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Необходимо проводить мониторинг генетической устойчивости быков - производителей к наследственному заболеванию - синдрому иммунодефицита крупного рогатого скота с целью оздоровления поголовья республики.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Kehrli V.E., Schmalstieg F.C., Anderson D.C., Van der Maaten V.J. et. Molecular definition of the bovine granulocytopathy syndrome: identification of deficiency of the Mac-1 (CD11b/CD18) glycoprotein // Am. J. Vet. Res. - 1990.-51.- № 11.-P. 1826-1936.
2. Калашникова Л.А., Дунин И.М., Глазко В.И. и др. ДНК-технологии оценки сельскохозяйственных животных. // Лесные Поляны. - 1999. - 147с.
3. Марзанов Н.С., Попов А.Н., Зиновьева Н.А., Полежаева В.А., Игнатьев В.М., Брем Г. Скрининг гена BLAD-синдрома у животных черно-пестрого корня // Ветеринарная медицина.-2000. - № 3.- С.59-61
4. Shuster D.E. et al, 1992, Kehrli M.E., Ackermann M.R., Gilbert R.O. Identification and prevalence of a genetic defect that causes leucocyte adgesion deficiency in Holstein cattle // Proc. Natl. Acad. Sci. - USA. - 1992.-V.892. - P.9225-9229.
MONITORING OF GENETIC STABILITY OF BULLS-PRODUCERS BY GRODNO PEDIGREE ENTERPRISE FOR HORNED CATTLES SYNDROME OF IMMUNEDEFICITE
LA. TANANA, T.I. EPISHKO, D.E. MOSTOVOY, R.V. TRAKHIMCHIK
Educational Institution «Grodno state agrarian university», Republic of Belorussia, city of Grodno
SUMMARY
In given article the necessity of monitoring of genetic stability of bulls-producers for hereditary disease - horned cattle's syndrome of immunedeficite with the aim of recovery of livestock of Republic.
