Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 7
1.1. Группы крови у овец 13
1.2. Генетические особенности групп крови у различных пород овец 15
1. 3. Полиморфизм белков крови у овец 18
1. 3. 1. Характеристика локуса гемоглобина у овец 18
1. 3. 2. Изученность локуса трансферрина у овец 20
1. 3. 3. Особенности системы альбумина у овец 21
1. 3. 4. Характеристика локуса преальбумина у овец 23
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 25
2.1. Краткая характеристика исследованных пород овец 25
2.1.1. Тонкорунные породы овец 25
2.1.2. Полутонкорунные породы овец 27
2.1. 3. Грубошерстные породы овец 29
2. 2. Методы исследований крови у овец 31
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 34
3.1. Характеристика систем групп крови у различных пород овец 34
3.1.1. А-система у различных пород овец 35
3.1. 2. В-система у различных пород овец 40
3. 1. 3. С-система у различных пород овец 42
3.1. 4. М-система у различных пород овец 46
3.1. 5. D-система у различных пород овец 50
3.1. 6. R-система у различных пород овец 53
3.1. 7. І-система у различных пород овец 56
3. 2. Полиморфизм белков крови у различных пород овец 62
3. 2.1. Гемоглобин (НВ) 62
3. 2. 2. Трансферрин (TF) 71
3. 2. 3. Альбумин (ALB) 77
3. 2. 4. Преальбумин (PRE) 82
3. 3. Уровень наблюдаемой и ожидаемой гетерозиготности, коэффициент эксцесса (D) у различных пород овец 86
3. 4. Характеристика 7 популяций каракульских овец 88
3. 5. Моно- и дизиготность у различных пород овец 91
3. 6. Определение участия цигайских овец при создании каракульской породы в республике Молдова 98
3. 7. Сравнительный анализ романовской породы и желательного типа мясо-шубных овец 102
ОБСУЖДЕНИЕ 103
ВЫВОДЫ 106
ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ 110
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 111
- Группы крови у овец
- Краткая характеристика исследованных пород овец
- Характеристика систем групп крови у различных пород овец
Введение к работе
Актуальность темы. Современная молекулярная биология предоставила исследователям видов и пород животных целый набор методов, позволяющих с разной степенью разрешения проводить их генетическую дифференциацию. Генетическое маркирование дает возможность сравнивать популяции по уровню биоразнообразия, проводить мониторинг генофонда породы, анализировать степень дифференциации субпопуляций, линий и маточных семейств, оценивать и прогнозировать эффективность племенной работы, успешно применять их в селекции в качестве метчиков качественных и количественных признаков, судить о формообразовательных и физиологических процессах, происходящих в организме животных. В овцеводстве все большее значение приобретает генетическая оценка особей, типов и пород с использованием различных маркеров, включая полиморфные системы белков, групп крови и последовательности ДНК (Дубинин Н.П., Глембоцкий Я.Л., 1967; Martin P., Grosclaude F., 1993; Марзанов Н.С., Магомадов Т.А., 1996; Марзанова Л.К., 2002; Таріо М. et al., 2000, 2003; Озеров М.Ю., 2004; Марзанов Н.С. и др., 2000, 2004-2006).
Цель и задачи исследований. Целью работы являлась характеристика генетической структуры у различных пород овец по биохимическим и ДНК маркерам. В связи с этим решали следующие задачи:
Дать иммунологическую и генетическую характеристику 5 породам овец по 7 системам групп крови.
Провести анализ полиморфных систем белков (гемоглобин, трансферрин, альбумин, преальбумин) у различных пород овец на полиакриламидном геле.
3. Определить коэффициент эксцесса (D) у различных пород овец по
биохимическим маркерам.
4. Провести генетический анализ по 8 полиморфным системам белков и
группам крови у 7 популяций каракульских овец.
Определить встречаемость моно- и дизиготных потомков у овец.
Провести микросателлитныи анализ для определения участия цигайской породы овец в формировании молдавского каракуля.
7. Провести сравнительный анализ между романовской породой и желательным типом мясо-шубных овец.
Научная новизна. Впервые проведен популяционно-генетический
анализ по 7 системам групп крови, определена частота встречаемости
антигенов, аллелей и генотипов у 5 пород. Полученные данные отражают
синтетическое происхождение северокавказской мясошерстной и
куйбышевской пород с высокой долей кровности по материнским формам
овец. Проведен геногеографический анализ по 4 полиморфным локусам
белков (НВ, TF, ALB, PRE) у 9 пород овец из Российской Федерации и
сопредельных стран (Азербайджан, Молдова). Предложена классификация
аллелей в полиморфных локусах трансферрина и альбумина. По коэфициенту
эксцесса установлен высокий уровень гетерозиготности у 9 исследованных
пород овец. По 9 системам крови проведен сравнительный анализ между
романовской породой и желательным типом мясо-шубных овец. Показано,
что генетические системы А, М и НВ эффективны в качестве контрольных
генетических маркеров, по которым можно судить о чистоте создаваемого
мясо-шубного типа овец.
Теоретическая и практическая значимость работы. Впервые
получены новые данные по характеристике аллелофонда у животных
различной продуктивной направленности, дивергенции и историко-
генетических связей у пород овец. Выполнен статистический анализ для
установления генетических дистанций у 7 популяций каракульских овец.
Изучена геногеография ряда аллелей 8 полиморфных систем крови у
каракульской породы с учетом ареала их разведения. Показано участие
цигайских овец в формирование молдавского каракуля. Изучен коэффициент
эксцесса у 9 пород по полиморфным системам белков крови, что указывает
на их высокую эффективность для оценки биоразнообразия пород овец.
Установлен высокий уровень полиморфности белков крови у
мериносов по сравнению с полутонкорунными и грубошерстными породами,
что связано с интенсивным использованием племенных баранов с
австралийского континента. Характеристика двоен по группам крови показала, что монозиготные особи являются природными клонами, полученными в естественных условиях среды.
Апробация работы. Результаты исследований доложены и одобрены на ученых советах ГНУ ВНИИЖ РАСХН (2003-2007). Часть полученных материалов диссертации были представлены в трудах юбилейной конференции Национального института животноводства и ветеринарии Академии наук Республики Молдова (Кишинеу, 2006); на международной научно-практической конференции по проблемам «Повышения конкурентоспособности животноводства и задачи кадрового обеспечения (Быково, 2006).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 научных работ, в том числе 3 в рекомендуемых ВАК РФ журналах.
Основные положения, выносимые на защиту:
оценка аллелофонда у различных пород овец по биохимическим и ДНК-маркерам;
проведение кластерного анализа и оценка потока генов из центра зарождения каракульской породы в Российскую Федерацию и другие страны мира;
встречаемость явления моно- и дизиготности у овец.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, материалов и методов исследований, результатов собственных исследований, обсуждения, выводов, практических предложений, списка использованной литературы. Материал изложен на 126 страницах компьютерного текста, содержит 29 таблиц и 8 рисунков. Список литературы включает 160 источников, в том числе 72 - на иностранных языках.
Группы крови у овец
Полиморфизм эритроцитарных и полиморфных систем белков крови хорошо исследован у многих европейских, американских и южноафриканских пород овец (Rasmusen В.А., 1982; Osterhoff D.R. et al., 1987; Clarke S.W.et al., 1989; Nguyen T.C., 1990; Randi E. et al., 1990; Nguyen T.C. et al., 1992; Janik A., Rychlik K., 1994; Марзанов H.C., 1982; 2005).
В настоящее время известно 10 генетических систем групп крови (А, В, С, D, М, R, I, F3o, F4i, X-Z), 7 из которых подтверждены в ряде лабораторий мира - членов Международного общества по генетике домашних животных (МОГЖ). Системы X-Z и F3o, F4i, открытые В.А. Rasmusen (1958) и Т.С. Nguyen (1979), пока не выявлены ни в одной лаборатории, занимающиеся изучением эритроцитарных антигенов овец. Имеется огромное количество экспериментальных реагентов в системе МОГЖ, требующих их систематизации и активного использования. Системы групп крови овец и коз разделяют на системы выявляемые с помощью "естественных" антител (R, I - у овец и R - у коз) и системы, выявляемые иммунными антителами -аллогемолизинами (А, В, С, М - у овец и коз) и аллоагглютининов (D -только у овец). Сыворотками, полученными от суягных и иммунизированных овец в ряде стран мира (Франция, Германия, Великобритания и др.), методом цитотоксического теста, идентифицированны от 13 до 31 лимфоцитарных антигенов, контролируемых двумя генетическими локусами - OLA-A, OLA- В, недавно стало известно о наличии еще двух - OLA-C и OLA-Z (Millot Р., 1986). Проведен первый международный сравнительный тест по лимфоцитарным антигенам, выявлен ряд общих антигенов у овец и коз (W], W2), показано, что они являются антигенами I класса МНС (Cullen P.R. et al., 1985). Не выявлены пока общие антигенные структуры на эритроцитах и лимфоцитах овец, коз, крупного рогатого скота (Cullen P.R. et al., 1985; Марзанов H.C., 1994), как это в свое время было показано Schmid D.O. et al. (1978).
По данным Saidi-Mehtar N. et al. (1981), у овец изучено около 80 белков и ферментов крови и тканей. Из них полиморфными оказались 14. Manwell С, Baker СМ.А. (1977) сообщали, что овцы обладают таким же количеством локусов полиморфных ферментов, как и люди, т.е. 20% локусов. При исследовании молока овец обнаружены два аллеля по р - казеину, до трех аллелей по а - казеину, два аллеля по Р - лактоглобулину и а -лактальбумину (Bolla P. et al., 1991). На основе глубоких исследований генетики белков молока стало возможным улучшение ее технологических качеств (Martin P., Grosclaude F., 1993). В целом у овец картировано более 1000 локусов (Maddox J.F. et al., 2002).
Методом внутрипородной и межпородной иммунизации накоплен банк реагентов овец, вскрывающий от 15 до 32 эритроцитарных реагентов (Nguyen Т.С., 1979, 1990, 1992; Марзанов Н.С., 1994; Francois D. et al., 1992). В процессе изучения групп крови у овец установлено, что антигены по их иммуногенности можно разделить на 5 групп: 1 - сильные антигены Аа и АЬ (А-система), ВЬ (В-система), Са (С-система); 2 - антигены со средней иммуногенностью-Bd, Ве2, Bi (В-система), СЬ (С-система); 3 - слабые антигены-Вс, Bg, Be! (В-система), Ma (М-система), Da агглютиноген (D -система), 4-антигены R и О (R - система), выявляемые с помощью естественных антител и к 5 группе относятся антигены, на которые не выработаны еще антитела. К ним относятся антигены I и і (I - системы) (Марзанов Н.С., Магомадов Т.А., 1996; Насибов М.Г., 2007).
Краткая характеристика исследованных пород овец
Важнейшими особенностями тонкорунных овец, отличающими их от других пород, являются следующие признаки: однородная шерсть, состоящая только из пуха, при среднем диаметре не более 25 мкм; штапельное строение руна; наличие характерной извитости шерсти и большого количества жиропота (в 2-3 раза больше, чем у овец других пород) (Литовченко Г.Р., 1982). Впервые этот тип овец появился на юге Ливана, по времени между 5000 лет до нашей эры и 800 лет нашей эры. Ранее мериносовых овец называли по латыни Ovis Aries Vignei, сейчас - Ovis Aries Africanus (Barajas F., 2002; Насибов М.Г., 2007).
Кавказская порода. Создана в племзаводах «Большевик» и «Ипатовский» Ставропольского края в период с 1924 по 1936 годы под руководством Я.В. Сладкевича и К.Д. Филянского. Исходным материалом для создания породы послужили местные новокавказские и мазаевские мериносы. На последних этапах работы были использованы бараны асканийской породы.
Большое влияние овцы кавказской породы оказали на развитие и совершенствование тонкорунного овцеводства России и стран СНГ. При её участии были созданы такие породы, как алтайская, азербайджанский горный меринос, киргизская тонкорунная, южноказахский меринос, грузинская тонкорунная жирнохвостая, южноуральская, волгоградская, красноярская и коренным образом улучшена порода советский меринос (Корсун А.В., Мороз В. А, 1997).
Овцы кавказской породы характеризуются крупной и средней величиной,, хорошим экстерьером и крепкой конституцией. Живая масса баранов достигает 120-130 кг, у маток - 60-65 кг. Настриг шерсти с баранов составляет 18-20 кг, с маток 7-8 кг; выход чистой шерсти - около 39-42%. Шерсть в основном 64-го качества при длине штапеля 8-9 см. Жиропот руна желтого или кремового цвета (Цырендондоков Н.Д., 1989).
Волгоградская порода. Волгоградская порода овец выведена выведена в период 1932 по 1978 г. в племенных хозяйствах «Ромашковский», «Палласовский» и «Эльтонский» Палласовского района Волгоградской области под руководством П.И. Пригарина, Н.Д. Цырендондокова, В.Н., Камнева, Н.В. Коцаренко и других путем сложного воспроизводительного скрещивания местных курдючных грубошерстных овец с баранами суассонэ, кавказская и грозненской пород с последующим отбором помесей 3 поколения для разведения «в себе».
Живая масса баранов достигает 115-130 кг, маток - 60-65 кг; настриг шерсти с баранов составляет 12-16 кг, с маток - 5-6,5 кг; выход чистой шерсти - 48-50%. Шерсть 60-го (в основном) и 64-го качества при длине штапеля8-9 см. Среди баранов-производителей встречаются особи с тониной мериносовой шерсти 58-го качества. Шерстные волокна хорошо уравнены по толщине и длине, по штапелю и топографическим участкам руна, характеризуются крупной полукруглой извитостью. Содержание белого и светло-кремового жиропота умеренное (Цырендондоков Н.Д., 1989; Филатов А.В., 2006).
Характеристика систем групп крови у различных пород овец
По современным представлениям популяционной генетики, специализация при направленном отборе одних признаков и свойств неизбежно приводит к ослаблению и ухудшению других. Одна из причин такой своеобразной "платы за селекцию" состоит в том, что условия обитания овец становятся более напряженными из-за высокой распаханности пастбищ, а генетическое разнообразие популяций в результате искусственного отбора постоянно сокращается. Есть даже опасение, что овца в будущем может стать первым домашним животным зеленых (Ryder М., 1993).
Тем не менее, в стадах овец доминирующим продолжает оставаться отбор по шерстной продуктивности. С хозяйственной точки зрения это, на первый взгляд, вполне обосновано, но такой подход имеет и негативную сторону: отбор против низких и частично средних по продуктивности вариантов приводит к утрате редких генотипов, сокращению генетического разнообразия популяций и снижению их адаптивной способности.
Результаты таких исследований важны сейчас, когда генетические ресурсы одомашненных животных неуклонно падают в результате вытеснения отдельных разновидностей селекцией и искусственным осеменением. Эти данные подтверждают исследования С.К. Охапкина (1992). Так, за последние 10-15 лет количество аллельных вариантов В-локуса групп крови в стадах симментальского скота сократилось с 80-90 до 60-65, черно-пестрого скота - с 50-60 до 30-35, холмогорского - с 50-60 до 20-30. Еще более удручающие результаты на этих же породах были получены Поповым Н.А. и Ескиным Г.В. (2000). Авторы отмечают, что гомозиготность пород, по-видимому, будет и в дальнейшем сопровождаться элиминацией ряда редких генов и, следовательно, приведет к еще большему сужению генетических вариаций, когда широкое распространение получают аллели небольшой численности быков-производителей.
Исходя из сказанного, нами был изучен аллелофонд у 5 известных российских и зарубежных чистопородных овец различных по своей продуктивной направленности. С этой целью определяли частоту встречаемости ряда эритроцитарных антигенов, аллелей, генотипов и фенотипических групп, относящихся к 7 генетическим системам групп крови- А (Аа , АЬ, АаЬ, Ао), В (Bb , Be , Bbe, Во) , С (Са , Cb , Cab, Со) , D (Da, Do) М (Ma, Mac, Мс, Mo), R (R, О) , I (I, i), обусловленных 22 антигенами и их фенотипическими сочетаниями, 18 аллелями и 33 генотипами. Впервые дана развернутая характеристика по каждой системе у изученных пород.
А - система у различных пород овец Как видно из табл. 2 эритроцитарные антигены групп крови у исследованных пород овец варьировали от 0,921 (Ао) до 0 (АЬ, АаЬ); по генотипам - от 0 (Ab/b, Ab/o, Aa/b) до 0,4538 (Аа/о); по аллелям - от 0 (Аь) до 0,9597 (А0).
У кавказской породы в А системе было выявлено 4 фенотипа (Аа, АЬ, АаЬ, Ао), 6 генотипов (Аа/а, Аа/о, Ab/b, Ab/o, Aa/b, Ао/о) и три аллеля (Аа, Аь, А0). Северокавказская мясошерстная характеризовалась 3 фенотипами (Аа, АаЬ, Ао) и 3 генотипами (Аа/а, Аа/о, Ао/о), число аллелей составляло только два (Аа, А0). Овцы куйбышевской породы характеризовались еще меньшим количеством фенотипов - (Аа, АаЬ, Ао), генотипов - (Аа/а, Аа/о, Ао/о) и аллелей - (Аа, А0). Еще меньшим числом фенотипов обладал тексель, у данной породы было выявлено только 2 фенотипа (Аа, Ао), 3 генотипа (Аа/а, Аа/о, Ао/о) и 2 аллеля (Аа, А0). Состояние данного локуса у ромни-маршей было иным, чем у текселей.
