Цитогенетический скрининг в различных популяциях голштинизированного скота (16.11.2009)

Автор: Семенов Анатолий Сергеевич

В 1998 г. в племзаводе «Заря Подмосковья» лактировали дочери быка Амадея 15 линии Пабст Говернор 882933-9274, у которых был отмечен самый низкий показатель гиперплоидии, всего 0,19%. В то же время у дочерей Дебюта 98 линии Силлинг Трайджун Рокит 252803 этот показатель составил 0,7%.

Такой результат мог указывать на то, что у дочерей быков линии Пабст Говернор 882933-9274 очень редко всречаются гиперплоидные клетки. Однако при кариотипировании дочерей быков Марио 21 и Нарзана 24 линии Пабст Говернор 882933-9274 в 2003 г. мы обнаружили, что дочери Марио 21 достоверно превосходили дочерей Нарзана 24 по уровню гиперплоидии (0,77 против 0,33%). Дочери Шкипера 394946 линии Рефлекшн Соверинг 198998 занимали промежуточное положение. У них частота гиперплоидных клеток составила 0,52%. Таким образом и здесь мы видим достоверные различия по частоте анеуплоидных клеток среди представителей одной и той же линии.

Превышение частоты гипоплоидных клеток над частотой гиперплоидных трудно объяснить только естественными причинами.

Большая часть гипоплоидных клеток, вероятно, имеет артефактное происхождение и связана с техническими приемами при обработке культур и приготовлением препаратов хромосом.

Действительно, манипуляции, применяемые при приготовлении препаратов хромосом, например, центрифугирование и особенно гипотонизация, могут повышать частоту гипоплоидных клеток. Интенсивное разбрасывание по предметному стеклу клеток, предварительно набухших в гипотонической среде, также может приводить к утере части хромосомного набора. Иногда при микроскопировании некоторые из таких хромосом обнаруживаются недалеко от основной метафазной клетки. Однако установить принадлежность отсутствующих или дополнительных хромосом к какой-либо паре затруднительно вследствие ненадежности их идентификации.

Потеря хромосом может иметь и другую природу, как результат элиминации поврежденных хромосом.

Напротив, в случае гиперплоидных клеток, эти соображения вряд ли применимы, поскольку трудно предположить, чтобы гиперплоидия могла возникнуть за счет механического проникновения добавочных хромосом, утерянных из других клеток. В связи с этим необходимо подчеркнуть, что основным механизмом образования анеуплоидии является нерасхождение хромосом в мейозе или митозе. Тогда число возникших вследствие этого гипоплоидных клеток должно быть равным числу гиперплоидных, так как, если одна дочерняя клетка получила лишние хромосомы, то другая, естественно, останется с нехваткой этих хромосом. Следовательно, за критерий истинной анеуплоидии можно принять число гиперплоидных клеток, умноженное на два.

3.1.2. Полиплоидия

Как генетический феномен, полиплоидия состоит в кратном увеличении гаплоидного числа хромосом в ядрах клеток. Изучено влияние генотипа быков на частоту полиплоидии у дочерей.

В популяции уральского типа черно-пестрого скота (ПТФ «Комсомольская») в 1993 г. средняя частота полиплоидии составила 0,44%. Наибольший процент полиплоидных клеток был у дочерей Мрамора 741 линии Силинг Трайджун Рокит 252803 (0,55%) и Малыша 121 линии Вис Бэк Айдиал 1013415 (0,51%). Наименьшее число полиплоидных клеток (0,25%) было у дочерей Бизона 119 линии Вис Бэк Айдиал 1013415 (Р>0,99).

В 1998 г. частота полиплоидных клеток у дочерей Старбрукса 278 линии Вис Бэк Айдиал 1013415 (0,74%) была в 2,6 раза выше, чем у дочерей Милого 06286 (0,29%) линии Силинг Трайджун Рокит 252803.

И в 2003 г. среди дочерей быков четырех линий наблюдалась вариабельность по частоте полиплоидных клеток от 0,27% у дочерей Метила 1106 до 0,52% у дочерей Федула 538.

При анализе полиплоидии в СХПК «Труженик» было установлено, что в 1993 г. у дочерей быка Барда 172 полиплоидия составила в среднем 0,41%, в то время как у дочерей Леопольда этот показатель был равен 0,74 %.

В 1998 г. частота полиплоидии среди дочерей Вернера 8186, Горца 32 и Илота 392 была в пределах от 0,5 до 0,65%.

Более заметные колебания отмечались в 2003 г. Здесь достоверные различия были выявлены при исследовании полиплоидии у дочерей Венца 1672 (0,71%) и дочерей Магната 1736 – 0,24%.

Исследование частоты полиплоидии в популяции черно-пестрого скота московского типа (АОЗТ «Вохринка» и ПЗ «Заря Подмосковья») обнаружило различия в частоте полиплоидии лишь в первом хозяйстве в 1998 г. между дочерьми Эйви 205, у которых полиплоидия составила 0,81%, и дочерьми Апаша 407, у которых полиплоидные клетки встречались с частотой 0,44%.

Свойства полиплоидных клеток, исследованные в последние годы, таковы, что распространенное ранее представление о полиплоидии, как форме клеточной дегенерации, пересмотрено. Напротив, есть все основания считать, что появление полиплоидных клеток связано с восстановительными процессами, регенерацией, функциональной активностью органов и тканей.

Таким образом, в исследованных популяциях двух типов обнаружены одни и те же закономерности – влияние генотипа производителя на частоту полиплоидии у потомства.

3.1.3. Аберрации хромосом

Помимо вышеперечисленных спонтанных хромосомных нарушений, нередко в кариотипе животных обнаруживаются такие аномалии, как хроматидные и изохроматидные пробелы, разрывы, делеции и образующиеся в результате этого различные фрагменты генетического материала.

Установлено, что селекционные мероприятия способствуют элиминации особей с повышенной мутабильностью. Авторами показано, что в результате селекции у быков-производителей частота клеток со структурными аберрациями составила 1%, у племенных коров – 12,2%, а у выбракованных животных доля таких клеток достигла 41,9% (Качура, 1982; Жигачев, 1987, 1989; Бакай и др., 1997, 2004 и др.).

Анализ метафазных хромосом с целью выявления спонтанных структурных аберраций мы проводили под иммерсией при большом увеличении и на микрофотографиях. При анализе найдены и регистрировались в качестве аберраций пробелы, хроматидные и изохроматидные разрывы, фрагменты, делеции.

В большинстве случаев в клетках крови животных наблюдались разрывы и пробелы аутосом, а также выявлены подобные аберрации Х-хромосом. Лишь в отдельных случаях было обнаружено наличие множественных разрывов и фрагментов хромосом.

Результаты анализа частоты аберраций хромосом у коров ПТФ «Комсомольская» показали, что в 1993 г. в хозяйстве использовались быки 2-х линий: Вис Бэк Айдиал 1013415 и Силлинг Трайджун Рокит 252803. Частота аберраций хромосом у дочерей быков Малыша 121 и Бизона 119 (линия Вис Бэк Айдиал 1013415) составила в среднем 3,85%, (3,38 и 4,43%, соответственно).

У дочерей быка Мрамора 741 линии Силлинг Трайджун Рокит 252803 частота аберраций хромосом достигла 6,0%. Близкие величины были получены в аналогичных исследованиях А.И. Жигачева (1989) и др.

В 1998 г. в этом хозяйстве использовались дочери быков Старбукса 278 и Магистра 262 линии Вис Бэк Айдиала 1013415 и дочери Милого 06286 линии Силинг Трайджун Рокит 252803. Частота клеток с аберрациями хромосом у дочерей всех этих быков была в пределах от 5,79 до 7,06%.

В 2003 г. в ПТФ «Комсомольская» исследовались дочери быков Груза 1096 линии Вис Бэк Айдиала 1013415, Метила 1106 линии Силинг Трайджун Рокита 252803, Банкира 551 Монтвик Чифтейна 95679 и Федула линии Рефлекшн Соверинга 198998. Наибольший процент клеток с аберрациями был обнаружен у дочерей Метила (7,64%) и Федула (6,97%). У дочерей остальных быков частота аберраций хромосом была в пределах 5,35–5,60%. Проведенный анализ указывает на то, что частота хромосомных аберраций у коров больше связана с влиянием отца, чем с их линейной принадлежностью.

В СХПК «Труженик» в 1993 г. исследовали дочерей Барда 172 и Леопольда 902 линии Монтвик Чифтейна 95679. Средняя частота клеток с аберрациями у них составила 6,04%.

Аналогичная картина наблюдалась и в 1998 г. В этот год в хозяйстве исследовались дочери быков Вернера 8186 и Горца 32 линии Вис Бэк Айдиал 1013415 и Илота 392 линии Рефлекшн Соверинг 198998. Частота аберраций хромосом была в пределах от 4,56 до 7,97%.

Анализ частоты аберраций хромосом в АОЗТ «Вохринка» показал, что во все периоды исследований частота аберраций хромосом была на среднем уровне и составляла 5,7–7,28%.

Исследование хромосом в ПЗ «Заря Подмосковья» показало, что средняя частота аберраций хромосом у коров линий Рефлекшн Соверинг 198998 и Вис Айдиал 933122 была в пределах среднего уровня – 4,31-5,42%. Уровень аберраций хромосом у дочерей Пикланда 39864 линии Монтвик Чифтейна 95679 был выше в 1993 г. (8,73%, Р>0,999). В 1998 г. увеличение частоты аберраций хромосом наблюдалось у дочерей Амадея 15 линии П. Говернора 882933-9274 – 6,08%.

В 2003 г. в ПЗ «Заря Подмосковья» у дочерей Марио 21 и Нарзана 24 линии П. Говернора 882933-9274, а также Шкипера 394946 линии Рефлкшн Соверинг 198998 достоверных различий по частоте клеток с аберрациями хромосом обнаружено не было.

Итак, рассмотрев результаты анализа хромосомной нестабильности у животных отдельных хозяйств двух регионов, считаем целесообразным привести данные о средних значениях показателей кариотипической изменчивости по регионам (табл. 1) за весь период исследований.

Таблица 1

Средние показатели кариотипической изменчивости в популяциях голштинизированного скота разных регионов (1993-2003 гг.)

Число голов Гиперплоидия Гипоплоидия Полиплоидия Аберрации хромосом Ассоциации хромосом

Московская область

341 0,54±0,004 13,81±0,018 0,59±0,005 5,93±0,013 73,4±2,37

Пермский край

359 0,61±0,007 14,80±0,019 0,50±0,004 5,80±0,012 72,9±2,34


загрузка...