Содержание к диссертации
Введение
І.Обзор литературы 9
1.1. Потенциальное и фактическое многоплодие 9
1.2. Проблема эмбриональной смертности 10
1.3. Размеры иренатальных потерьу разных видов животных 12
1.4. Критические периоды эмбриогенеза и типы питания зародышей 15
1.5. Основные причины эмбриональной смертности 17
1.5.1. Генетические причины ...19
1.5.2. Микробная загрязненность 22
1.5.3. Неблагоприятные условия кормления 23
1.5.4. Влияние сезона года 29
1.5.5. Стрессовые воздействия 31
1.5.6. Иммунодефицитные состояния животных 32
1.5.7. Влияние технологических факторов при искусственном осеменении 33
2. Материал и методика исследований 37
3. Результаты исследований 50
3.1. Оценка результативности осеменения свиноматок разного возраста 50
3.2. Нуклеазная активность плазмы семени 65
3.3. Влияние ингибирования нуклеаз в семени на биологическую полноценность сперматозоидов 68
3.3.1. Выживаемость сперматозоидов в разных разбавителях 69
3.3.2. Влияние разбавителей на результаты осеменения 71
4. Обсуждение результатов 77
Выводы 80
Практические предложения 81
Список литературы 82
- Размеры иренатальных потерьу разных видов животных
- Неблагоприятные условия кормления
- Оценка результативности осеменения свиноматок разного возраста
- Влияние разбавителей на результаты осеменения
Введение к работе
Проблема повышения уровня воспроизведения в свиноводстве до последнего времени остается исключительно актуальной. Среди факторов, ответственных за это, особое место занимают эмбриональные потери, которые могут достигать почти половины всех оплодотворенных ооцитов. Гибель зародышей в период утробного развития является одной из причин расхождения между потенциальным и фактическим многоплодием (Милованов В.К., 1966).
Для успеха в решении этой проблемы, прежде всего, необходимо основательное знание причин прерывания раннего эмбриогенеза. Более глубокие и точные данные относительно этого явления определят реальные пути решения проблемы. Среди множества причин эмбриональной смертности особое место отводится генетическим и микробиологическим факторам (Соколовская И.И., 1968). Однако до сих пор нет достаточной ясности в механизмах действия этих факторов.
В частности, неизвестно в какой мере эмбриональная выживаемость связана с числом предшествующих опоросов у маток.
Для изучения эмбриональной смертности у млекопитающих применяют метод убоя осемененных животных в разные сроки после осеменения и сопоставления числа желтых тел яичников с числом выживших эмбрионов. Однако возможности использования этой методики весьма ограничены за счет небольшого числа выборки и по хозяйственно — экономическим соображениям. Об эмбриональной смертности можно судить также по срокам перегулов, превышающих длительность нормального полового цикла после осеменения самок (Соколовская И.И., 1964, 1967).
В процессе технологической обработки семени (разбавление, охлаждение, сохранение in vitro), целостность плазматических и других мембран сперматозоидов может нарушаться полностью или частично с последующим восстановлением. Вместе с этим, в семя нередко вносится чужеродная генетическая информация с микрофлорой, из отмирающих эпителиальных клеток и других источников. Антимикробные факторы, естественные или искусственно вносимые в виде антибиотиков, сульфаниламидных препаратов и др., губительно действуя на микрофлору семени, освобождают огромное количество нуклеиновых кислот микрофлоры.
В определенных условиях появляется возможность проникновения этой чужеродной информации в сперматозоиды и последующего заноса её в ооциты при оплодотворении. Возможная экспрессия чужеродной ДНК в цитоплазме способна привести к синтезу белков, неадекватных последующему развитию и к эмбриональной смертности.
Возможно нуклеазы в семени животных, деполимеризующие нуклеиновые кислоты, (Polakovski K.L., Kopta М., 1982) являются эволюционно выработанным средством устранения этих факторов и соответственно эмбриональной смертности.
Однако разбавление семени уменьшает концентрацию нуклеаз пропорционально степени разбавления и снижает их активность в связи с ингибирующим действием компонентов сред, связывающих ионы кальция и магния - активные центры этих ферментов. Все это вместе взятое может обуславливать присутствие в семени и на сперматозоидах чужеродной генетической информации и последующий занос ее в ооциты при оплодотворении, что может стать причиной эмбриональной смертности.
В свете исследований последних лет, проведенных на различных видах млекопитающих (Lavitrano М., et. al.; Gondolfi F., et, al.; Arezzo F., 1989; Hochi S., et. al., 1990; Perez A., et. al., 1991; Кузнецов A.B., и др. 1992; Кузнецова И.В., и др. 1993; Багиров В.А. 1996) чужеродная генетическая информация в виде генных конструкций может заноситься сперматозоидами в процессе оплодотворения в ооциты и даже включаться в пронуклеусы. Последняя, проникнув в зиготы, может экспрессировать и вызывать нарушение в развитии эмбрионов вплоть до полной гибели, что показали специальные опыты с кроликами (Кононов В.П., Багиров В.А., 1996).
В связи с этим возникает вопрос, ответ на который имеет как теоретическое, так и практическое значение: в какой мере это явление присуще другим видам животных, в частности свиньям. Предотвращают ли нуклеазы плазмы семени возможный занос чужеродной генетической информации в сперматозоиды хряков, находящихся в искусственных средах, и соответственно эмбриональную смертность.
Происходит ли деполимеризация ДНК сперматозоидов до отдельных нуклеотидов в присутствии плазмы семени и разбавителях,
В какой степени компоненты, входящие в состав синтетических сред, влияют на нуклеазную активность разбавленного семени.
Влияют ли эти условия на эмбриональную выживаемость и качество потомства.
Цель и задачи исследования. Исходя из вышеизложенного целью наших исследований было изыскание резервов в реализации приемов повышения уровня воспроизведения путем сокращения эмбриональных потерь. Для достижения этой цели предстояло решить следующие задачи:
1. Изучить динамику проявления репродуктивной функции свиноматок и результативность осеменения, в частности уровень эмбриональной выживаемости, качество приплода в связи с возрастом и особенностями технологического цикла.
2. Определить естественную активность нуклеаз в нативном и разбавленном семени.
3. Выяснить действие разбавления семени различными средами на сохранение в нем нуклеаз, на абсолютный показатель выживаемости живчиков вне организма.
4. Провести экспериментальные исследования эффективности искусственного осеменения свиней семенем, разбавленным средами, обеспечивающими различную нуклеазную активность и эмбриональную выживаемости.
5. Изучить возможность сохранения естественной активности нуклеаз в семени хряка, как средства устранения чужеродной генетической информации.
Научная новизна. Впервые выяснено, что в условиях крупных промышленных свиноводческих комплексов более половины перегулов в стаде (52%) происходит вследствие эмбриональных потерь. Сохранение нуклеазной активности в жидкой части семени при его разбавлении средами, не связывающими ионы щелочноземельных металлов (Са++, Mg++), способствует не только сокращению эмбриональных потерь, но и повышению постэмбриональной выживаемости поросят, а также скорости их роста.
Практическая значимость.
Использование естественной плазмы в качестве разбавителя позволяет улучшить эффективность воспроизведения за счет повышения оплодотворяемости на 9%, и сохранности поросят на 7%, а также снизить затраты на проведение искусственного осеменения за счет использования в качестве разбавителя натуральной плазмы семени, исключающего закупку синтетической среды.
Апробация работы.
Основные результаты работы были доложены на ежегодных отчетах лаборатории биотехнологии и генетики ГНУ Всероссийского научно-исследовательского института свиноводства (ВНИИС), 1999-2002 на VIII-ой Международной научно-практической конференции «Перспективы развития свиноводства в XXI веке» ВНИИС, п. Быково, 2001 г.; на Международной научно-практической конференции «Повышение конкурентоспособности животноводства и задачи кадрового обеспечения» РАМЖ, п. Быково, 2002 г.
Основные положения, выносимые на защиту.
Материалы исследований по динамике проявления репродуктивной функции свиней в течение технологического цикла.
Экспериментальные данные по результативности искусственного осеменения свиней, разбавленным семенем хряков с различной нуклеазной активностью.
Публикации.
По материалам диссертации опубликовано 5 работ.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 101 страницах, состоит из следующих разделов: введение, обзор литературы, материал и методика исследований, результаты исследований, обсуждение, выводы и практические предложения, список литературы, который включает 213 источников. Работа включает 21 таблицу и 12 рисунков.
Размеры иренатальных потерьу разных видов животных
Эмбриональная смертность может достигать больших размеров (Е1-Sheikn A.S., HuletCV., Pope A.G., Casida G.E., 1955; Foote W.D., Pope A.G., Chapman A.B., Casida G.E.,1959; Perry I.S., 1954). Позже I.S. Perry (1959) нашел, что средняя эмбриональная смертность составила от 24 до 38,5%. У свиней потери в течение беременности больше, чем у других видов животных (Wilson R.F., Nalbandov A.V., Krider I.G., 1949; Robertson C.G., GrummerR.R, Casida G.E. и Chapman A.B., 1951).
Однако внутриутробная гибель установлена и у других видов сельскохозяйственных животных. У коров она достигает 20-36% (Соколовская И.И., Бабичева Л.Я., 1966; Таутерис В.Р., 1966; Жаркий В.В., 1966 и др.), у овец - 11-39% (Мингазов Т.А., 1974), у крольчих до 33% (Баранчук А.Т., 1972; Adams С.Е., 1959).
Исследования эмбриональной выживаемости у овец (Hulet C.V., Volgtlander Н.Р., Pope A.G. и Casida G.E., 1956) показали, что 20% эмбриональных потерь имеет место на 18 день и 30% на 40 день. По данным R.H. Dutta и Е.С. Simpsona (1957) эмбриональная гибель у овец достигла 48%. F.T. Day (1957) обнаружил несоответствие между положительной жеребостью (в период около 40 дней) с данным выжеребки у 200 кобыл. Разница составляла 11%. RW. Hawk, J.N. Wiltbank, RE. Kidder и G.E. Casida, (1955) выяснили, что число нормальных эмбрионов на 16 и 34 дни после осеменения у проблемных коров было 29 (58%) и 14 (28%) соответственно. G.E. Casida (1953) установил, что у большего числа повторно осемененных коров эмбриональная смертность к 34-дню достигла 59%. Аналогичные данные опубликованы (Tanabe T.V., Casida G.E., 1949). В другом опыте тех же авторов потери от эмбриональной смертности составили 65%. T.V. Tanabe и J.O. Almquist (1953) описали гибель эмбрионов к 30 дню беременности у 54% повторно осемененных телок. S.A. Laing (1949) определил, что процент внутриутробной смертности у телок достигает 44%. Изучение эмбриональной смертности у нормально плодовитых коров показало, что у них она значительно меньше, но все же достигает высокой цифры от 14 до 21%. В частности, по данным отечественных и зарубежных исследователей оплодотворяем ость у крупного рогатого скота в целом составляет 85-95% (Милованов В.К., 19S2; Aylon А., 1978; Spencer M.J., Chery J.D., 1977), у коров, повторно приходящих в охоту — 56-72% (Румянцев С.Н., 1983). На стадии формирования морулы эмбриональная смертность не превышает 2-3%. У пушных зверей (лисиц, норок и песцов) гибель зародышей в период утробного развития иногда достигает 60-70% (Воробьев Б.Л., Петухов В.В., 1954). Было исследовано 124 самки голубого песца. Размер эмбриональной смертности определяли по разнице между числом пигментированных пятен на матке, образующихся в местах имплантации зародышей, и числом фактически рожденных щенков. На основании полученных результатов выяснилось, что всех плодов вынашивали меньше 30% самок, у остальных происходила частичная гибель эмбрионов. У кроликов до стадии бластоцисты достигают 90% зародышей, 40-60% эмбриональных потерь происходит во время имплантации, тогда как в плодный период погибает не более 10% зародышей (Соколовская И.И., Бондаревская Л.Ф., 1965). У мышей эмбриональная выживаемость составляет 85-90%, лишь при некоторых видах межлинейного спаривания пренатальные потери достигают 30-60% (Chaouat G., Kolb J. P., Kiger N., etal., 1985; Wegmann T.G., 1988). Таким образом, у разных видов млекопитающих, несмотря на существенную разницу в строении плаценты и сроках беременности, величина пренатальной выживаемости и периоды наибольшего ее снижения примерно одинаковы. Максимальные пренатальные потери - 75-85% от их общего числа происходят в предплантационный и плантационный периоды развития, тогда как потери плодов, проявляющиеся в абортах, мумификациях и мертворожденных составляют 2-15%. У млекопитающих можно различить несколько периодов внутритрубного развития, характеризующихся сменой способа питания (Милованов В.К. и Соколовская И.И., 1943). Яйцо питается посредством фолликулярных клеток используя, в основном, запасы, накопленные в яичнике. Критический переломный период превращает его в зиготу. Новый перелом наступает в связи с формированием свободно плавающей бластоцисты, питающейся осмотическим путем. Следующий перелом связан с прикреплением к матке и переходом к плацентарному питанию. Эмбрион быстро растет и развивается. Эмбриональный период сменяется плодовым. В то время, как первые 4 периода четко различимы, установить точную границу между эмбриональным и плодовым периодами не всегда легко. Одни считают начало плодового периода у коров с 45 дня беременности (Winters G.M., Green W.W., Comstock R.E., 1942). Другие утверждают, что эта граница крайне условна (Melton A.A., Berry R.O. и Butler O.D., 1951; Chang М.С., 1952). В большинстве случаев принято называть эмбриональной смертностью гибель зигот, бластоцист и эмбрионов. Внутриутробную гибель на более поздних этапах развития называют плодовой смертностью. Высокую смертность эмбрионов (до 23%) с 20 по 60 дни утробного развития наблюдали И.И. Яновский с соавт. (1970).
Неблагоприятные условия кормления
Нарушение условий кормления, как в количественном, так и в качественном аспектах, может отрицательно отразиться на эмбриональной выживаемости. У свиней влияние уровня кормления на эмбриональную смертность значительно. Уровень кормления действует на овуляцию, оплодотворение, и эмбриональную смертность. Неограниченное постоянное кормление или слишком высокий уровень кормления увеличили число овуляций и вместе с тем увеличили и эмбриональную смертность, установленную на 25-й день (Self H.G., Grummer R.H., Casida G.E., 1955; Haines C.E., Warnick A.C., Wallace H.D., 1955, 1959; Gooda G., Warnick A.C., Wallace H.D., 1960; Self H.G., 1955). В двух опытах получилось 68% и 47% эмбриональной смертности при избыточном кормлении молодых свиноматок по сравнению с 43% и 29% при ограниченном кормлении свинок.
СЕ. Haines (1959) установил 22,1% эмбриональной смертности к 25 дням и 9,7% за 25 дней до родов при избыточном кормлении по сравнению с 11,6% и 8,5% при нормированном кормлении.
D.P. Waldorf (1957) нашел, что после 25 дней внутриутробная смертность увеличивается при ограниченном кормлении. J.W. Gossett и A.M. Sorensen (1959) выяснили, что уровень кормления влияет на овуляцию. H.G. Self (1955) описал положительную зависимость между толщиною спинного сала и эмбриональной смертностью.
J.W. King и G.B. Young (1957), напротив, нашли незначительное влияние уровня кормления на эмбриональную смертность, но выявили L.L. Anberson с соавт,, (1972), проводя опыт по изучению влияния уровня кормления свиноматок на развитие зародышей, установили увеличение количества эмбрионов на 0,5...1,2 к 25-40 дню супоросности у тех свиноматок, которые получали корм вволю за 1-2 недели до спаривания. В то же время применение высококалорийного рациона в первые 25 дней супоросности привело к значительному повышению эмбриональной смертности и свело на нет результаты увеличения числа овуляций у свиноматок, получавших обильное кормление до спаривания.
По данным В. Biolotti (1985) до 22% отхода молодняка и до 40% абортов у крупного рогатого скота обусловлено скармливанием животным недоброкачественного силоса, пораженного различными грибами.
Отмечено снижение внутриутробной выживаемости при недостатке в рационе энергии (Herrmann U., Morgenthum R., 1982), протеина (Ronal D.C., Fulvico Z.C., 1981). Считают, что дефицит протеина также приводит к нарушению функции гипофиза, снижению синтеза гонадотропинов и к агонадизму (Descarpentis R, 1986).
Важную роль в нормальном развитии зародыша придают обеспеченности животных витаминами и микроэлементами (Авцын А.П., Жаворонков А.А., Строчкова Л.С., 1986; Губанова В .П., 1977; Милованов В.К., 1982). Показано, что у крупного рогатого скота частой причиной эмбриональной смертности является необеспеченность рационов жирорастворимыми витаминами и в первую очередь витамином А (Губанова В.П., 1977; Roche J.F., 1986), а также микроэлементами -селеном, марганцем, медью (Descarpentis R., 1986; Kovacevic К., Perkucin R., Jevecovic N., 1992). Несмотря на обилие факторов кормления, играющих важную роль в нормальном пренатальном развитии, по мнению J J. Robinson (1986) лишь недостаток в рационе витаминов и селена может быть непосредственной причиной эмбриональной смертности. К факторам, вызывающим снижение пренатальной выживаемости, относят нитриты и нитраты, пестициды, инсектициды, акарициды, гербициды и ангельминтики (Biolotti В., 1985; Lottammer К.-Н., 1982).
В.К. Милованов (1954); К.Б. Свечин (1957); П.Е. Савченко (1958); Б. Оуэн (1970); В. Цыбулько (1974) и др. одними из основных факторов экзогенного эмбриопатического действия считают нарушение питания матери.
А.Т. Баранчук (1972), изучая влияние материнского организма на потомство, выяснил, что голодание крольчих в первую половину беременности снижает последующую воспроизводительную функцию их потомства, а голодание во вторую половину беременности приводит к снижению многоплодия до 33%.
Поэтому в целях повышения эмбриональной выживаемости ряд исследователей предлагают проводить дифференцированное кормление маток в периоды подготовки к случке и плодоношению, обращая основное внимание на биологическую полноценность корма.
Известно, что на воспроизводительную функцию существенное влияние оказывает обеспеченность животных витаминами, в частности витаминами А, Е, Д.
Витамины необходимы организму в небольших количествах и, тем не менее, значение их весьма велико. Присутствуя в организме животного, они участвуют в окислительно-восстановительных реакциях и др. (Натансон Ф.О., 1961; Рысс СМ., 1963; Ефремов В.В., 1963; Афонский СИ., 1970; Покровский А.А. с соавт., 1972; Спиричев В.Б., 1974 и др.).
М.Ф. Мережинский и М.А. Кильчевская (1968); Ю.А. Владимиров и А.И. Арчаков (1972) утверждают, что витамины А, Д и Е, входя в состав липопротеиновых оболочек клеток, способствуют сохранению их структурной целостности, оказывают существенное влияние и специфическое воздействие на внутриклеточные метаболические процессы. Значительная роль отводится витаминам А, Д и Е в осуществлении развития потомства (Безруков Н.И., 1973; Милованов В.К., Соколовская И.И., 1975; Мингазов Т.А., 1976, 1977; Горбунов В.И. с соавт., 1977 и др.).
О том, что условия питания и обмена веществ самок, достаточная их обеспеченность питательными веществами, оказывают огромное влияние на формирование ооцитов, внутриутробное развитие зародышей, сообщают в своих исследованиях Ю.А. Магакян (1956), Н.А. Мартыненко (1967), М.М. Сарычева (1968).
Они предполагают, что недостаточная А-витаминная обеспеченность животных вызывает развитие дегенеративных изменений в фолликулах, что приводит к нарушению питания ооцитов, снижению накопления питательных веществ, необходимых для развития зиготы на ранних стадиях эмбриогенеза.
Оценка результативности осеменения свиноматок разного возраста
Для ответа на поставленный выше вопрос мы сравнили действие на биологическую полноценность сперматозоидов разбавителей семени полностью или частично подавляющих нуклеазную активность плазмы семени.
В качестве варианта, полностью ингибирующего активность нуклеаз, была использована стандартная среда ГХЦС, включающая в свой состав компоненты ЭДТА и цитрат натрия, деионизирующие Са++ и Mg++, необходимые для активности этих ферментов. Как вариант разбавителя, частично снижающего активность нуклеаз в плазме семени только за счет снижения их концентрации, был использован изотонический (1%) раствор хлористого натрия, который не деионизировал необходимые для активности нуклеаз Са++ и Mg++. И, наконец, в качестве третьего разбавителя, полностью сохраняющего активность нуклеаз на изначальном уровне, была использована натуральная плазма семени.
Первоначально было испытано действие вышеперечисленных разбавителей на выживаемость сперматозоидов вне организма. Оценку выживаемости сперматозоидов вне организма проводили после соответствующего разбавления расщепленных на три части эякулятов в соотношении 1:2 испытываемыми разбавителями. Для контроля использовали аналогичные образцы нативного семени. Вычисляли абсолютный показатель выживаемости сперматозоидов и сравнивали его по группам.
Анализ лабораторных исследований, полученных в ходе проведения эксперимента, показывает, что подвижность сперматозоидов в нативном и разбавленном той или иной средой семени сразу после разбавления была совершенно аналогичной.
Характеризуя выживаемость сперматозоидов вне организма при 16 -18С в используемых разбавителях, следует отметить, что по этому показателю все они сильно различаются между собой (табл.17). Так нативное семя и разбавленное плазмой семени, имеют примерно одинаковый и относительно низкий абсолютный показатель выживаемости 264-288. Семя хряка, разбавленное ГХЦС - средой обладает наибольшей выживаемостью - в 3 раза более высокой, чем нативное или разбавленное натуральной плазмой семя.
Промежуточное положение по этому тесту занимает семя, разбавленное изотоническим раствором хлористого натрия, при этом его абсолютный показатель в два раза ниже аналогичного семени, разбавленного ГХЦС -средой.
Однако выживаемость - недостаточный показатель биологической полноценности сперматозоидов, поскольку отражает лишь энергетическую и моторную функции, без которых сперматозоиды не могут произвести оплодотворение и эмбриональное развитие. Для осуществления главных последних функций сперматозоидам необходимы другие физиологические нормальные характеристики, не отражаемые подвижностью или выживаемостью. Это и целостность акросомы и содержащегося в ней фермента - гиалуронидазы, необходимой для рассеивания лучистого венца на первом этапе оплодотворения, и сохранность фермента второго этапа оплодотворения - прохождения прозрачной оболочки ооцита, и сохранность факторов капацитации и акросомной реакции и других факторов для осуществления множества функций. В связи с этим окончательное суждение о биологической полноценности сперматозоидов можно сделать лишь по конечным результатам осеменения - получения полноценного потомства.
В соответствии с принятой технологией воспроизводства свиней на комплексе провели искусственное осеменение основных свиноматок -аналогов по происхождению, возрасту и продуктивности. В связи с особенностями опыта животных экспериментальных групп, как первый, так и второй раз осеменяли только свежевзятым семенем.
Анализ результатов осеменения (табл.18) показывает, что процент опоросов, от числа осемененных был практически одинаков в связи с использованным разбавителем семени в первых двух вариантах. Однако в третьей группе маток, где осеменение проводили семенем, разбавленным нативной плазмой, видна явная тенденция повышения результативности -процент опросов, от числа осемененных был на 9 и 11% выше, чем в I и 2 группах. В расчете на изначально осемененную матку в третьей группе за счет увеличения процента опоросившихся получено на 0,4 и 1,0 поросенка больше чем соответственно в 1 и 2 группах. Это значит, что натуральная плазма семени, не повышая выживаемость сперматозоидов, увеличивает результативность осеменения, что еще раз подтверждает положение (Кононов В.П., Голышев Н.А., 1998), что подвижность — необходимое, но недостаточное условие биологической полноценности сперматозоидов, выражающейся в способности оплодотворить ооцит и обеспечить нормальный онтогенез.
Более интересным оказался анализ сроков перегулов после осеменения (табл. 18). Наши результаты в этом плане показывают, что очень высокий процент удлиненных межтечковых интервалов, то есть наибольшая эмбриональная смертность, были в том случае, когда для разбавления семени использовали ГХЦС среду, связывающую Са++ и Mg++ и, соответственно, ингибирующую нуклеазы. Это поддерживает нашу гипотезу о возможной причине эмбриональной смертности у млекопитающих - заносе чужеродной генетической информации сперматозоидами в ооциты в процессе оплодотворения. Вероятно, присутствие нуклеаз в семени — эволюционно выработанное средство защиты от чужеродной генетической информации.
Налицо тенденция повышения сохранности поросят в течение 35-дневного подсосного периода 93,0% в группе, где маток осеменяли так же семенем, разбавленным семенной плазмой в сравнении с первыми двумя группами, где эти значения были 86% и 85% соответственно (табл. 19), При этом, в третьей группе в расчете на одну осемененную матку отнято на 0,9 и 1,5 поросенка больше, чем, соответственно, в 1 и 2 группах. От семени, разбавленного плазмой, были более тяжеловесные новорожденные поросята и масса гнезда в целом, (1,43 и 14,6 кг против 1,35 и 14,4 кг), а также масса гнезда, масса одного поросенка при отъеме, и среднесуточный привес поросят; 67,5 кг, 7,3 кг и 169г против 66,4; 7,2 и 166, соответственно, в контроле (табл. 20).
Вероятно, защита сперматозоидов от чужеродной генетической информации путем сохранения в семени нуклеазной активности положительно отражается не только на эмбриональном, но и на постнатальном развитии поросят.
Влияние разбавителей на результаты осеменения
В результате исследований на поставленный нами вопрос получен достаточный однозначный ответ: запоздалых перегулов от семени, разбавленного ГХЦС разбавителем, блокирующим активность нуклеаз, было значительно больше, чем от семени, разбавленного естественной плазмой, сохраняющий активность этих ферментов (таб. 18), разница близка к статистически достоверна (td=l,7, Р=0,92). Эти данные распространяют явление заноса чужеродной генетической информации в овоциты, выясненное в опытах с кроликами (Кононов В.П., Багиров В.А., 1996) на другой вид животных, свиней. Следовательно, занос чужеродной генетической информации, как причина эмбриональной смертности — явление межвидовое.
Вместе с тем, нам удалось обнаружить данные, углубляющие наши сведения относительно этого явления — от семени, разбавленного естественной плазмой, выживаемость потомства лучше и в постнатальный период. Это наводит на мысль, что степень смертности за счет устранения из окружающей сперматозоидов среды чужеродной генетической информации характерно не только для эмбрионального периода развития индивидуума, но и после рождения. Если продолжить эту мысль, то есть основания для предположения, что чужеродная генетическая информация, занесенная в овоциты при оплодотворении, может проявить свое летальное действие на разных стадиях онтогенеза как на пренатальной, так и постнатальной.
Как было показано выше, одна из причин эмбриональной смертности у животных - загрязнение семени микрофлорой, даже если она непатогенная (Варнавский А.Н., 1963; Соколовская И.И., 1966). Очевидно, токсины, выделяемые микробами, могут прекратить развитие зародыша на ранней стадии их развития. Для предотвращения этого явления было предложено два направления профилактики. Первое, асептические методы взятия семени, обработки его и осеменения самок. Второе, санация семени путем введения в него антибактериальных средств: антибиотиков, сульфаниламидных препаратов и др.
В свете наших данных, второй метод профилактики эмбриональной смертности, если при этом используются среды, подавляющие активность нуклеаз, не может быть достаточно эффективным, поскольку погибшие микробы не менее опасны в этом случае, чем живые. Выход ДНК из них после гибели будет вызывать эмбриональную смертность по выявленному нами механизму, т.е. путем заноса чужеродной генетической информации из погибших микробов, в овоциты при оплодотворении и последующей экспрессии ее в зиготах. Защита в этом случае, как и в других — сохранение в семени нуклеазной активности, т.е. производить разбавление натуральной плазмой, содержащей нуклеазы в оптимальной концентрации.
Применение такого метода обработки семени на практике потребует содержания дополнительного количества хряков, что, на первый взгляд, увеличит затраты и, соответственно, себестоимость продукции. Однако, во-первых, повышение выхода поросят при этом может компенсировать потери, связанные с содержанием дополнительных хряков для получения разбавителя. Во-вторых, надо иметь в виду, что на комплексе, кроме взрослых хряков-производителей, есть ремонтные, взятие семени от которых для тестирования их воспроизводительной способности начинают с шестимесячного возраста, при этом после соответствующей оценки семя обычно выбрасывают. Есть также хряки-пробники, семя которых не используется для осеменения. Все эти резервы вполне могут быть использованы для получения плазмы в качестве разбавителя. Кроме того, можно иметь специально хряков — доноров плазмы. Поскольку от них не будут использованы сперматозоиды, зрелость которых определяет режим использования хряков, 1 эякулят в 5 дней, то взятие семени от них можно проводить по напряженному режиму. Через день, то есть от каждого хряка можно получить 189 эякулятов в год и соответственно 37 литров плазмы, которой можно разбавить 500 доз семени.
В этой связи следует отметить, что искусственное осеменение метод, прежде всего эффективного использования генетических ресурсов и только, во вторую очередь, для снижения затрат путем сокращению потребного количества хряков. Эффективность второго порядка значительно ниже, чем первого.
Таким образом, разбавление семени естественной плазмой может стать эффективным способом повышения уровня воспроизводства на промышленных комплексах, где отсутствует необходимость сохранения семени вне организма на длительный период, более 2-3 часов.
Похожие диссертации на Экстрагенетическая информация как одна из причин эмбриональной смертности у свиней
