Способ создания популяции животных с определенным уровнем функциональных резервов надпочечников

 

Изобретение относится к биологии, в частности к эндокринологии, и касается создания популяции животных и птиц, преимущественно кур, с высоким уровнем функциональных резервов надпочечников (ФРН). Критерием отбора является процентное отклонение потомков с уровнем ФРН выше или ниже среднего значения по популяции на 1 и более σ в ответ на двукратную стимуляцию железы гормоном АКТГ. Отбор и подбор по заявленному критерию на протяжении 12 поколений кур позволил создать популяцию кур определенного генотипа с высоким уровнем функциональных резервов надпочечника. 2 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области биологии, в частности к эндокринологии, и касается создания популяций животных и птиц, преимущественно кур, с высоким уровнем функциональных резервов надпочечников (ФРН).

Известно влияние генотипа кур на изменчивость в реакции надпочечников при введении АКТГ и гидрокортизона у цыплят различных линий, селекционированных в течение 7 поколений на повышенную и пониженную массу тела. Установлено, что при введении АКТГ цыплятам линии HW (с повышенной массой тела) в их крови содержалось кортикостерона в 2,2 раза больше (40,8 мг/%), чем у цыплят линии LW (с низкой массой тела) [H.S.Siegel.P.B.Siegel, 1966].

Основным недостатком является то, что в данной работе дается лишь констатация фенотипических и генотипических различий реакции надпочечников кур на АКТГ в зависимости от направления отбора по массе тела. Критерии, характеризующие гормональный статус птицы, в том числе функциональные резервы надпочечников, не были использованы авторами в качестве признаков для селекции.

Известен способ селекции японского перепела по контрастному содержанию кортикостерона в крови в ответ на иммобилизационный стресс. Дивергентная селекция привела к тому, что в 12 поколении (F12) различия между линиями по содержанию кортикостерона в крови на стресс иммобилизации (ограничения движения) составили 2,9 раза (12,84 - 4.47 нг/мл) [D.G.Satterlee, W.A. Johnson, 1988].

Существенным недостатком данного способа является то, что в качестве селектируемого признака служит уровень кортикостерона в крови японского перепела, изменяющийся под влиянием иммобилизационного стресса. Этот признак не характеризует индивидуальные особенности функциональных резервов надпочечников, поскольку наблюдаемая реакция железы есть следствие общего ответа организма на стресс, влияние которого опосредуется через нервную и эндокринную системы. С одной стороны, это исключает контроль вклада вышеперечисленных факторов в наследовании селекционного признака (концентрации кортикостерона в крови), а с другой - затрудняет объективную оценку генотипа птицы, что связано с характером применяемого стрессора (продолжительность и сила его воздействия).

Известен способ дивергентной селекции индюков, взятый в качестве прототипа [K. J. Brown. et al., 1973], по уровню кортикостерона в плазме крови в ответ на стресс охлаждения в 4-недельном возрасте. Из рандомбредной популяции индюков (Ohio Randombred Control population), взятой за основу, были созданы две линии, различающиеся по уровню кортикостерона в плазме крови после холодового стресса. Одна линия (HL) селекционировалась на повышенный уровень кортикостерона, а другая (LL) - на пониженный кортикостерона в крови после холодового стресса. Контролем служила рандомбредная популяция индюков, разводимая "в себе".

Птицу трех линий в 4-недельном возрасте подвергали холодовому стрессу путем помещения ее в камеру при t 4^oC на 4 часа. Затем от каждого цыпленка отбирали пробу гепаринизированной крови в объеме 5 мл путем пункции сердца. Пробы крови центрифугировали и плазму хранили в замороженном состоянии до проведения анализа концентрации кортикостерона по методу [Brown, 1968].

Потомство в каждой последующей генерации получали посредством искусственного осеменения индюшек спермой соответствующих производителей. Селекционный дифференциал по показателю концентрации кортикостерона в плазме при холодовом стрессе в линии HL и в линии LL составил за весь период отбора (шесть поколений) соответственно 3,4 мг/% и минус 3,6 мг/%.

На 4-недельной птице (F6) изучали реакцию надпочечников при действии высокотемпературного стресса (40^oC) и внутримышечного введения раствора АКТГ в дозе на голову 0,8-1,6-3,2 и.е.

В результате проведенной селекции в крови цыплят в линии HL при воздействии холодового стресса концентрация кортикостерона составила 14,8 мг/%, а в крови цыплят линии LL - 7,6 кг/%. Межлинейные различия по данному признаку составили 7,2 мг/% при P < 0,01.

Использование в селекции птицы признака, характеризующего ответ надпочечников на стресс охлаждения (прототип) как и при использовании иммобилизационного стресса, имеет те же недостатки. Очевидно, этим объясняется отсутствие эффекта при отборе на высокий уровень функциональной активности надпочечников в линии (HL) по сравнению с контролем и слабо выраженные различия в концентрации кортикостерона в крови между группами при действии теплового стресса. Фактически птица линии (HL) при введении АКТГ в дозе 3,2 и.е. /голову имеет концентрацию кортикостерона в крови 11,74 мг%, аналогичную той, которую наблюдают в линии RBC (F6) - 11,4 мг%, но без стимуляции АКТГ.

Известно, что реакция на неспецифические стрессирующие факторы (температура, иммобилизация и др.) не характеризует функциональные резервы надпочечников, так как на фоне действия этих факторов стимуляция железы с помощью АКТГ (специфический фактор) приводит к дополнительному выделению гормонов.

Также установлено, что использование стрессирующих факторов у ряда желез внутренней секреции не в состоянии выявить их функциональные резервы. Например, только с помощью хорионического гонадотропина или лютеинизирующего гормона можно выявить функциональные резервы семенника.

В известном способе - прототипе на протяжении трех генераций отбор и подбор пар для получения потомства проводили на основе индивидуального ответа надпочечников на холодовой стресс. В результате такого отбора наблюдалась слабая дифференциация групп по сравнению с контролем.

Сущность заявленного способа заключается в том, что при селекции кур с высоким или низким уровнем функциональных резервов надпочечников (ФРН) проводят тестирование поголовья [в возрасте 50-70 дней] по данному признаку с последующим отбором и подбором родительских пар для получения потомства. В заявленном способе предлагается вести отбор с учетом племенной ценности родителей, оцененных по качеству потомства, исходя из частоты встречаемости особей отклоняющихся от средневзвешенной величины признака в контрольной популяции на ±1 сигму после специфической стимуляции АКТГ.

Для достижения максимальной ответной реакции надпочечника проводят двукратное внутримышечное введение 8 и.е. раствора АКТГ с интервалом 30 мин и через 60 мин после второй инъекции осуществляют забор крови из подкрыловой вены в объеме 2,0 мл для определения концентрации кортикостерона.

К числу особей с высоким уровнем ФРН относят птицу, у которой концентрация кортикостерона в крови превышает значение средней в контрольной популяции на величину среднего квадратичного отклонения (+1 σ ). К числу особей с низким уровнем ФРН относят птицу, у которой концентрация гормона ниже значения -1 σ .

Оценку родителей по потомству проводят согласно формуле где Gp - генотип родителей, %, n - число потомков, имеющих концентрацию кортикостерона в крови (в зависимости от направления отбора) больше или меньше значения N - общее число потомков отца или матери, у которых определена концентрация кортикостерона в крови.

Пример 1.

Авторами установлена динамика концентрации кортикостерона в крови кур при первом и втором введении АКТГ. Установлено, что у кур существуют индивидуальные особенности в продолжительности латентного периода от начала стимуляции железы до проявления ею максимальной реакции, составляющие промежуток времени в 30 и 60 мин (фиг. 1) Данные приведены в относительных величинах, характеризующих отношение исходной концентрации гормона в момент забора крови к его максимальному уровню за весь период наблюдения.

Установлена высокая повторяемость ответной реакции железы как по времени наступления максимума, так и по силе ее проявления. У одной и той же особи максимумы первого и второго пиков составляют относительную величину - 0,96 и 1,0 при индивидуальных колебаниях абсолютных значений концентрации кортикостерона от 14,6 до 41,9 нг/мл.

Для достижения предела функциональной активности железы (надпочечника) курам вводят АКТГ в дозе 8 и.е. Через 30 мин проводят повторное введение АКТГ. Это позволяет пролонгировать достигнутый максимум функциональной активности надпочечников у той части популяции, у которой ответ на стимуляцию наступает через 30 мин, и вывести железу на максимум активности спустя 60 мин у оставшихся особей.

Пример 2.

Проводят многократную стимуляцию надпочечников оптимальной дозой 8 и.е. АКТГ с интервалом в 30 мин. От каждого животного получено по восемь образцов крови: две пробы - контрольные, три - на фоне введения АКТГ и три - после последнего введения препарата (фиг. 2).

При двукратной стимуляции надпочечников АКТГ концентрация кортикостерона в крови кур достигает максимального уровня у всех особей популяции. Последующие инъекции АКТГ не вызывают увеличения концентрации гормона, что свидетельствует о "функциональном плато" железы или о пролонгировании достигнутого уровня гормона в крови при коэффициентах изменчивости его концентрации в пределах 5,7-16,3%.

Пример 3.

1100 голов цыплят мясо-яичного типа продуктивности из популяции черно-пестрый австралорп протестировали в 70-дневном возрасте по уровню гормона в крови. Среднее взвешенное значение концентрации кортикостерона при стимуляции АКТГ составило по группе 32,9±0,4 нг/мл.

Исходную популяцию (Ро) разделили на три группы: с высоким уровнем гормона , с низким - и средним уровнем .

Характер распределения птицы по данному признаку представлен в таблице 1.

Для получения потомства следующей генерации из первой группы отобрали в качестве родителей 65 голов кур и петухов с уровнем ФРН соответственно 59,2 и 56,4 нг/мл. В контрольной группе (со средним уровнем) отобрали 33 головы с величиной ФРН для кур - 32,2 нг/мл и для петухов - 30,2 нг/мл.

Все потомство (F1) протестировали в 70-дневном возрасте по уровню ФРН. На основании результатов тестирования определили племенную ценность родителей по качеству потомства. С этой целью по всем потомкам контрольной группы рассчитали значения средней взвешенной и среднего квадратичного отклонения (σ) концентрации кортикостерона в крови. Затем в опытной группе среди потомков каждой пары родителей (в линии петуха и семействе курицы) определили число особей, отклоняющихся от средней взвешенной контрольной группы на величину, равную и . Эти данные использовали при расчете племенной ценности родителей по описанной выше формуле. Процедуру оценки племенной ценности родителей по качеству потомства повторяли при отборе кур и петухов в каждой последующей генерации.

В результате 12 поколений направленного отбора и подбора в опытной группе создана популяция кур с высоким уровнем ФРН, в 1,5 раза превышающим среднее значение данного показателя в контрольной группе, где отбор не проводился. Различия по концентрации кортикостерона в крови на фоне введения АКТГ в этих группах составили 17,5 нг/мл (табл. 2).

Процент особей с высоким уровнем гормона в опытной группе составил 72,5%, а в контрольной группе остался на уровне (Ро) - 13,6%.

После 12 поколений направленный отбор кур в группе с высоким уровнем ФРН был прекращен и в течение пяти лет (F13-F17) птица разводилась "в себе" без учета этого признака. Установлено, что в крови цыплят (F17) концентрация кортикостерона на фоне введения АКТГ в среднем по группе (n=83) составила 65,5 ± 2,3 нг/мл, а процент особей с высоким уровнем ФРН от контроля F12) был равен 84,5%, что на 12% больше по сравнению с F12 (опытная группа). Это свидетельствует о создании популяции кур нового генотипа с высоким уровнем функциональных резервов надпочечников.

Список использованной литературы 1. H.S.Siegel, P.B.Siegel J.Pjultry Sci., 1966, V.45, N 5, P. 901-912.

2. D. G. Satterlee, W. A. Johnson J.Poultry Sci., 1988, V.67, N 1, P. 25-32.

3. K.J.Brown, К.E.Nestor J.Poultry Sci., 1973, V. 52, N 5, P. 1048-1054 (прототип).

Формула изобретения

Способ создания популяции животных, преимущественно кур, с определенным уровнем функциональных резервов надпочечников (ФРН), заключающийся в том, что после введения АКТГ в дозе 8 ИЕ проводят тестирование индивидуального уровня ФРН по концентрации кортикостерона в сыворотке крови у особей обоего пола в возрасте 50 - 70 суток с последующим отбором и подбором особей для получения потомства, отличающийся тем, что проводят двукратное внутримышечное введение АКТГ с интервалом 30 мин, а забор крови осуществляют через 60 мин от последней инъекции, причем критерием отбора является процентное отклонение потомков каждой пары родителей на величину +1σ и более и -1σ и менее от среднего популяционного уровня ФРН данной генерации, с повторением аналогичной оценки родителей и потомства во всех последующих генерациях.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4