Способ оценки геномной стабильности, генетической изменчивости в популяциях самок норок

Изобретение относится к области биотехнологии. Заявленный способ включает использование микроядерного теста - определение частоты встречаемости эритроцитов, содержащих микроядра в периферической крови норок в различные периоды онтогенеза и фазы репродуктивного цикла самок и позволяет установить взаимосвязь с этим показателем физиологического состояния организма, воспроизводительной способности самок, а также оценить эффективность применения используемой технологии выращивания и разведения норок. Увеличение частоты встречаемости эритроцитов с микроядрами в крови самок коротковолосой норки в период формирования у них репродуктивных функций в возрасте 4 месяцев в диапазоне от до прогнозирует повышенную вероятность снижения воспроизводительных функций у самок. 2 пр.

 

Изобретение относится к области биологии, к ее разделам цитогенетики и экологической физиологии, а именно к разработке способа оценки адаптационных возможностей самок коротковолосой норки к условиям современной кормовой базы путем применения микроядерного теста (определение частоты встречаемости эритроцитов, содержащих микроядра (ЭМЯ), в периферической крови норок) в качестве показателя геномной стабильности (нестабильности) в популяциях самок норки и установлению взаимосвязи с этим показателем физиологического состояния организма, возраста и воспроизводительной способностью самок.

Критерием успешности физиологической адаптации животных является оптимальное физиологическое состояние, сохранение гомеостаза в процессе взаимодействия со средовыми факторами, поддержание высокой продуктивности. В процессе адаптации коротковолосой норки к технологии содержания и кормления необходимо проводить оценку стабильности генетического аппарата для прогнозирования устойчивости функциональных систем организма зверей и выяснения эффективности применения существующей технологии выращивания и разведения норок. Для решения данной проблемы можно применить микроядерный тест в эритроцитах крови для оценки стабильности генетического аппарата животных.

Известен способ, согласно которому посредством микроядерного теста, по признаку частоты встречаемости эритроцитов, содержащих микроядра, в периферической крови рыб, осуществляется оценка и контроль за состоянием генофонда природных и культурных популяций, групп и отдельных особей рыб, что повышает эффективность подбора племенного материала рыб для их селекции и разведения при одновременном снижении затрат (Глазко Т.Т., Глазко В.И., Зубалий A.M. и др., 2016).

Известен способ, при котором с помощью микроядерного теста у разных пород крупного рогатого скота, овец и коз, лошадей оценивали стабильность генетического аппарата к воздействию природных и антропогенных факторов. Метод подсчета клеток с микроядрами информативен, прост и используется для характеристики индивидуальной генетической изменчивости (геномной нестабильности). Так, у представителей голштинской породы частота встречаемости в крови эритроцитов с микроядрами - двуядерных лимфоцитов с микроядрами - одноядерных лимфоцитов с микроядрами - (Глазко Т.Т., Косовский Г.Ю., Глазко В.И., 2013).

Недостатком известных способов является то, что они не адаптированы к оценке геномной нестабильности в популяциях самок норок, физиологической адаптации животных для прогнозирования устойчивости функциональных систем организма зверей к технологии выращивания и кормления.

Цель заявляемого изобретения является разработка способа оценки адаптационных возможностей самок коротковолосой норки, физиологического состояния организма в различные периоды онтогенеза и фазы репродуктивного цикла норок при существующей технологии содержания и кормления.

Поставленная цель достигается тем, что при использовании интенсивной технологии выращивания коротковолосой норки повышается эффективность оценки воспроизводительной способности молодых самок, выращенных на разных энергетических уровнях кормления в июле-августе, в период формирования у них репродуктивных функций, так как дает возможность посредством микроядерного теста наиболее полно охарактеризовать индивидуальную генетическую изменчивость (геномную нестабильность) у самок по показателю частоты встречаемости в их крови эритроцитов с микроядрами (ЭМЯ), физиологическое состояние организма норок, успешность прогноза воспроизводства зверей под воздействием факторов среды.

Технический результат при реализации заявленного способа состоит в том, что его применение повышает эффективность оценки и контроля за физиологическим состоянием организма в различные периоды онтогенеза и фазы репродуктивного цикла самок норок, за сохранением гомеостаза в процессе взаимодействия со средовыми факторами, обеспечивает поддержание высокой продуктивности при существующей технологии содержания и кормления.

Этот технический результат достигается тем, что способ оценки геномной стабильности в популяциях самок норки предусматривает при использовании микроядерного теста приготовление мазков крови следующим образом: распределение капли периферической крови равномерно по всему предметному стеклу, высушивание при комнатных условиях, затем окрашивание по Май-Грюнвальду (1 способ), промывание дистиллированной водой и высушивание, подсчет эритроцитов с микроядрами (ЭМЯ), не менее чем в 3000 клеток, выражение полученных данных в промиллях анализ окрашенных цитогенетических препаратов с помощью бинокулярного микроскопа фирмы «Micros» со встроенным цифровым фотоаппаратом при увеличении в 1000 раз. Установление взаимосвязи с этим показателем физиологического состояния организма, воспроизводительной способности самок для оценки эффективности применения используемой технологии выращивания и разведения норок.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами:

Пример 1: В опыте по адаптации племенных самок коротковолосой норки к существующей технологии содержания и кормления контрольную группу самок в возрасте 2-4 месяцев, в период формирования у них репродуктивных функций, кормили по рекомендуемым энергетическим нормам (Перельдик Н.Ш. и др., 1987; Нормы и нормативы затрат кормов, 2007). Опытной группе самок, аналогов по возрасту и происхождению, ограничили уровень кормления (по энергии) на 10,0%. Количество корма дозировали по группам. В этот период живая масса самок в обеих группах была практически одинаковой (1242,0 и 1266,5 г). В возрасте 4 мес у самок определили степень выраженности геномной стабильности (нестабильности) с использованием микроядерного теста. Частота встречаемости ЭМЯ у животных контрольной группы в возрасте 4 мес. была в 2 раза выше, чем в опытной (при кормлении с ограничением уровня энергии на 10%) против Среди особей контрольной группы этот показатель был в пределах от до , геномная нестабильность была выражена более ярко. Среди самок опытной группы он изменялся в узком диапазоне: от до . После перевода опытных животных на нормированное кормление в сентябре-октябре опытные самки имели более высокую интенсивность роста и достигли большей живой массы (на 11,2%) к 1 ноября в возрасте 6 мес: 1610,±64,1 г против 1439,0±55,1 г в контроле (р<0,1). Установлена зависимость частоты встречаемости ЭМЯ в крови самок коротковолосой норки в различные периоды онтогенеза от уровня кормления.

Пример 2: В половозрелом возрасте (10 мес.) изучали воспроизводительную способность племенных самок норок, получавших при формировании у них репродуктивных функций разный энергетический уровень кормления (Пример 1), определили степень выраженности геномной стабильности (нестабильности) с использованием микроядерного теста и оценили возможность его использования для прогноза повышенной вероятности снижения воспроизводительных функций у самок.

В половозрелом возрасте частота встречаемости ЭМЯ в крови у племенных самок достоверно выше: (р<0,05; р<0,01), чем в возрасте 4 месяцев. В этом возрасте у самок геномная нестабильность выражена ярко, так как все они имеют в крови эритроциты, содержащие микроядра. Возможно, такое повышение связано с накоплением с возрастом в соматических клетках животных спонтанных мутаций. В литературе имеются данные о том, что у черно-пестрого скота обнаружено увеличение с возрастом частоты встречаемости ЭМЯ (Семенова О.Н., 2004; Глазко Т.Т., Косовский Г.Ю., Глазко В.И., 2013).

Были получены следующие показатели продуктивности у исследуемых самок в контрольной и опытной группах, соответственно: плодовитость самок - и щенка, выход молодняка на основную самку - щенка. В опытной группе не было непокрытых и пропустовавших самок, за счет этого выход молодняка на самку был на 0,27 щенка выше. Частота встречаемости ЭМЯ у самок в опытной группе в период формирования у них репродуктивных функций (в возрасте 4 месяцев, пример 1) была в 2 раза ниже, чем у самок контрольной группы. Повышение частоты встречаемости ЭМЯ, возможно, связано с увеличением уровня кормления племенных самок в период выращивания, что согласуется с данными других исследователей о связи влияния различных средовых условий на этот показатель (Астафьева Е.Е., Глазко Т.Т., Юлдашбаев Ю.А., Кушнир А.В., 2011; Boudreau L., Benkel В., Astatkie Т., 2014). Умеренное ограничение кормления наиболее отвечает потребности племенных растущих самок и обеспечивает формирование у них хороших репродуктивных качеств (Чепрасов В.Д., 1974; Перельдик Н.Ш. и др., 1987). При снижении уровня энергетического питания ремонтных самок коротковолосой норки в июле-августе затраты на корма в этот период были снижены на 10,3%. При использовании интенсивной технологии выращивания самок коротковолосой норки и адаптации к условиям современной кормовой базы микроядерный тест (частота встречаемости ЭМЯ) может быть использован для оценки стабильности генетического аппарата в различные периоды онтогенеза и фазы репродуктивного цикла самок норок, характеристики физиологического состояния организма, прогноза повышенной вероятности снижения воспроизводительных функций у самок и выяснения эффективности применения используемой технологии выращивания и разведения норок для поддержания высокой продуктивности.

Список литературы

1. Астафьева Е.Е., Глазко Т.Т., Юлдашбаев Ю.А., Кушнир А.В. Микроядерный тест у бирликского и суюндукского типов эдильбаевской породы овцы // Известия ТСХА. - 2011. - №5. - С. 156-160.

2. Глазко Т.Т., Косовский Г.Ю., Глазко В.И. Биомаркеры геномной нестабильности у животных сельскохозяйственных видов // Известия ТСХА. - 2013. - №2. - С. 139-147.

3. Глазко Т.Т., Глазко В.И. Зубалий A.M., Чугреев М.К., Ткачева И.С. Способ определения выраженности геномной стабильности (нестабильности), генетической изменчивости в группах, популяциях рыб и у отдельных их особей. Заявка РФ №2014144153. Зарегистрировано в гос. Реестре изобретений 27.05.2016 Бюл. №15. - 6 с.

4. Нормы кормления и нормативы затрат кормов для пушных зверей и кроликов / Под. ред. Балакирева Н.А., Кладовщикова В.Ф. - М., 2007. - 185 с.

5. Перельдик Н.Ш. Кормление пушных зверей / Перельдик Н.Ш., Милованов Л.В., Ерин А.Т. - М.: Агропромиздат, 1987. - 351 с.

6. Boudreau L., Benkel В., Astatkie Т., Rouvinen-Watt K. Ideal body condition improves reproductive performance and influences genetic health in female mink. Anim Reprod Sci. 2014 Feb.; 145 (1-2): 86-98.

Способ оценки геномной стабильности, генетической изменчивости в популяциях самок норок, включающий использование микроядерного теста - определение частоты встречаемости эритроцитов, содержащих микроядра в периферической крови норок в различные периоды онтогенеза и фазы репродуктивного цикла самок, и позволяющий установить взаимосвязь с этим показателем физиологического состояния организма и степень генетической изменчивости биологических и хозяйственно полезных признаков норок: интенсивность роста, возраст, воспроизводительная способность самок, число самок без приплода, плодовитость, выход молодняка на самку, при этом на повышенную вероятность снижения воспроизводительной способности у самок в период формирования у них репродуктивных функций указывает в возрасте 4 месяцев увеличение частоты встречаемости эритроцитов с микроядрами в крови в диапазоне от до .