Введение к работе
Актуальность теш. Изучение частной генетики овец представляет одну из приоритетных задач биологической науки Казахстана как по очевидним практическим соображениям (частная генетика овец является научной основой для совершенствования селеянпошю-племеи-йой работы в одной из важнейших,отраслей сельского хозяйства Республики - овцеводстве), так и в интересах развития фундаментальное генетики, так как большое генетическое разнообразие поголовья овец и его постоянный анализ в селекционных целях позволяют извлекать большой объем научной информации, представляющей интерес для обгдей генетики.
Одним из краеугольных Камней частной генетики является цитогенетика, изучавшая строение, (рункцига и поведение хромосом, которые представляют своего рода видною в микроскоп "карту наследственности", на которой, несмотря на значительный прогресс мировой науки, белых пятен гораздо больше, чем хорошо изученных территорий. Очевидно, что без получения глубоких и конкретних знаний об организации наследственного материала сельскохозяйственных животных т.е. об их кариотнне, факторах и закономерностях спонтанной я индуцированной изменчивости хромосомного набора, строении индивидуальных хромосом и сущности содержащихся в них генетической информация невозможны наиболее радикальные генно-инженерные подходы к' преобразованию наследственности овец, которые неизбежно будут развиты в но слишком отдаленном будущем.
В последние годы цитоноріологичесние, цитохимические и микрометрические исследования-.хромосом крупного рогатого скота, свиней и пушных зверей получили широкое развитие (Тихонов, Трошина, 1971; Исакова и др., 1977; Гольдман и др., 1979; Беляев, Исакова, 1983; Смирнов и др., 1984; Яковлев, 1985; Графодатский, Раджабли, 1988;
4 Dl Berardino et al. , 1990; Ianuzzi , 1990).Проводится патогенетическая оценка быков-производителей, выбраковываются животные с хромосомними аномалиями (Gustaveaon , 1979; Качура, 1982; їїига-чев, 1986). Начато картирование геномов пушных зверей (Рубцов, 1989). Изучается сравнительная кариология ряда'видов млекопитающих, рыб и птиц в цитотансоноыическом и эволюционном аспектах (Раджабли, Графодатский, I977;i'echheimer , 1978; Орлов, Булатова, 1983; Черкас, Цой, 1984; Бирштеин, Васильев, 1987).
Однако такой важный сельскохозяйственный объект, как домашняя овца, остается цитогенетически слабо изученным, особенно в популя-ционно-цитогенетическом аспекте. Подробное знание структуры мито-тических и мейотических хромосом овец, вплоть до надежного распознавания пар гомологов, участков хромосом в пределах каждой пары и других особенностей кариотипа в норме и после различных воздействий долино являться непременным составным элементом частной генетики овец, помочь в установлении локализации генов в хромосомах и служить теоретическим фундаментом для внедрения в практику животноводства таких перспективных приемов направленного воздействия на наследственность как генная инженерия.
Актуальность а практическая значимость онтогенетических исследований овец подчеркивалась в работах Ю.А.Филипченко (1968), П.И. Киваго (1930), Н.С.Еутарина (1935,1939), И.Н.Воронцова и др., (1972), А.к.Вгиеге et al. , (1972,1976), А.М.Мурзамадиева ' (1975), В.Н.Орлова (1978), Ф.Ф.Эйсяера (1981), Ф.МД/хамедгалиева (1985). В частности, отмечено, что знание кариртшшческих особенностей хромосом позволит дать с нових сторон биологическую характеристику новых пород а ланий сельскохозяйственных яивотных с учетом их [шцуляционно-цитогенетических особенностей, что способствует более правильному представлению об эволюции пород (Мухамед-галиев, 1970, 1985).
Цель и задачи исследования. Основной целью работы явилось патогенетическое исследование овец Казахстана в породном, эволюционном аспектах и в плане совершенствования идентификации их хромосом.
Исходя из цели работы, конкретные задачи били поставлены 'следующим 'образом:
-
Установить.диплоидное число хромосом у патогенетически ранее не изученных пород овец, з том числе таких, относительно которых в литературе высказаны предположения об участии в их происхождении различных диких родичей, лмеп.'цпх иные, чем у домашних овец, кярлотипическко особенности.
-
Изучить спектр и частоту хромосомних аберраций и геномных нарушении у овец основных казахстанских пород.
-
Проанализировать критерии отбора для параметрического анализа метафязних пластинок с достаточно однородной степенью спира-лпзацпп применительно к хромосомам овец.
-
Исследовать кариотипы диких родичей домашней овцы и их гибридов с домашними овцами в связи с их пропсхождением.
-
Проанализировать картину дифференциальной нсчерченности хромосом овец в плане совершенствования приемов идентификации пх хромосом.
-
Изучить локализацию ядрышкообразующпх районов и характер шс изменчивости и наследования в хромосомах овец.
-
Изучить влияние робертсоновской транслокации хромосом 1/29 у крупного рогатого скота на фенотип. Оценить возможность сравнительного картирования" хромосом сельскохозяйственных животных на основе анализа гомологии G -окрашенных районов хромосом.
Задачу наших исследований в прикладном аспекте мы видели в том, чтобы рекомендовать для использования в селекционном процессе' в овцеводстве новые апробированные методы генетического анализа,
позволя:о:г.пе более углубленно оценить генотип племенных вивотных.
Научная новизна. Работа имеет (Туядаментзльно-лрикладное значение и представляет одно из первых всестороннее, комплексное исследование хромосом овец Казахстана но основе современных методик.
Установлено, что большое <*енотипическае разнообразие пород яе связано с изменчивостью по диплоидному числу хромосом, выявленному у дг.кйх овец. Все онтогенетически изученные породы овец Казахстана имеют одинаковое диплоидное число хромосом, равное 54 т.е. такое ке, как у колона.
Разработаны цятогенетические стандарты нормального кариотипо овец основних казахстанских пород (линейные параметры хромосом, кх индивидуальные характеристики с помощью различных методов дифференциального окрашвания) и приемы достаточно быстрого подбора гомологичных пар хромосом с помощью специального определителя. Определены частоты и типы спонтанных хромосомных и геномных нарушений.
СемсУлшй анализ частоты хромооошшх аберраций и активности ядрылшообразущнх районов хромосом (ЯОР) у каракульских овец При-аралья показал наличие общей тенденции к кодоминантному наследованию активности ЯОР (75^ случаев) и достоверно повышенной (более чем в 1,5 раза) частоте хромосомних аберрации ло сравнению с контрольным уровнем.
Практическая ценность. Методика получения препаратов хромосом овец и приемы идентификации пар гомологичных хромосом могут быть рекомендованы для широкого использования в научных исследованиях по цитогенетйке овец, в том числе на станциях искусственного осеменения с целью выбраковки яивопшх, несущих нежелательные хромосомные мутации.
Предлагается использовать тест на стабильность хромосом культивированных лейкоцитов перИі/орическоГ; крови содьскохозпіїстяешшх животных для оценки степени генетического риска в экологически це-
7 благополучних районах.
Опубликована монография "Кариотяп домашних и диких овец".
Материалы научных исследований включенії в учебник для.вузов "Генетика" и используется в учебном процессе на биологических, зоотехнических к ветеринарных факультетах вузов СНГ и Казахстана.
Апробация работы. Основные полонений диссертационной работы доложены на всесоюзних и республиканских конференциях, в том числе на I и II Всесоюзных конференциях по цитогенетнке сельскохозяйственных мтотннх (Звенигород, 1985; Лешінград-Пуїшш, 1908), III . школе-семинаре по генетике и селекции животных (Новосибирск, 1963), двух республиканских конференциях КазБОГиС игл.11.И.Вавилова (Л.таа-Ата, 1986, 1990), ежегодных научных семинарах и отчетных сессиях Института экспериментальной биологии имени Ф.М.Мухамедгализва НАЛ РК. _
Публикации. По теме диссертации опубликована 31 работа.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 294 страпн- . цах машинописного текста и состоит аз введения, обзора литературы, материалов и методов, результатов и обсуждения, заключения, практических рекомендаций а выводов. Работа содержит 6 графиков и схем, 24 таблицы, иллюстрирована 47 макро- и ?лікрофотографияг.ш. Список цитированной литературы включает 350 названии, из них 14? на иностранных языках.