doi: 10.15389/agrobiology.2019.6.1135rus
УДК 636.52/.58:636.018
Работа проведена по теме государственного задания АААА-А18-118021590129-9.
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА СТРЕСС-РЕАКТИВНОСТИ ОРГАНИЗМА
КУР ПОРОД РУССКАЯ БЕЛАЯ С МУТАЦИЕЙ SW+ И АМРОКС
НА ГИПОТЕРМИЮ В ЭМБРИОНАЛЬНОМ И РАННЕМ
ПОСТНАТАЛЬНОМ ПЕРИОДАХ ОНТОГЕНЕЗА
О.И. СТАНИШЕВСКАЯ, Е.С. ФЕДОРОВА
Способность птицы адаптироваться и сохранять продуктивность в широком диапазоне температур — важный экономически значимый признак, поскольку поддержание температурного оптимума для реализации генетического потенциала продуктивности требует увеличения энергозатратности технологий содержания. Во Всероссийском НИИ генетики и разведения сельскохозяйственных животных (ВНИИГРЖ) посредством отбора на устойчивость к пониженным температурам в первые дни жизни и содержанию взрослых кур зимой при температуре ниже 0 °С создана популяция кур русской белой породы, в которой в результате селекции появились генотипы с терморезистентностью, повышенной устойчивостью к болезням лейкозно-саркомного комплекса и белым эмбриональным пухом («белоснежки»). В настоящей работе впервые показаны межпородные различия в процессах эпигенетической адаптации у кур в раннем онтогенезе. Целью работы была оценка степени адаптивной реакции эмбрионов и неонатальных цыплят русской белой породы на пониженную температуру окружающей среды в сравнении с породой амрокс. Исследования проводили в 2018 году на эмбрионах (n = 35) и неонатальных цыплятах (n = 30) русской белой породы кур (Gallus gallus domesticus), гомозиготных по гену sw+, и породы амрокс (соответственноn = 35 и n = 30). Яйца получали от кур в возрасте 49 нед и инкубировали в лабораторных условиях. В опыте яйца с 5,5-суточными эмбрионами охлаждали до 20 °С в течение 6 ч, в контроле — инкубировали при общепринятом режиме на протяжении всего срока. Объем экстраэмбриональной жидкости (аллантоисной и амниотической) в возрасте 12,5 сут оценивали с помощью мерного цилиндра. У неонатальных цыплят из контрольной группы измеряли наружную и ректальную температуру тела сразу при выемке из инкубатора. Затем цыплят размещали в индивидуальные ячейки выводных лотков. Опытная I группа (n = 10) находилась 2 ч при 24 °С, опытная II группа (n = 10) — 1 ч при 16 °С. У молодняка обеих групп измеряли наружную и ректальную температуру тела, а затем помещали в общий лоток и оценивали поведенческие реакции в условиях комнатной температуры 24 °С. Контрольную группу (n = 10) содержали при оптимальной для цыплят этого возраста температуре 30-32 °С. Были выявлены межпородные различия в реакции на пониженные температуры у эмбрионов и 1-суточных цыплят. Охлаждение инкубируемых яиц вызвало незначительное ожидаемое снижение массы эмбрионов в обеих породах, но привело к увеличению объема аллантоисно-амниотической жидкости у «белоснежек» на 8,2 %, у амроксов — на 6,7 %. Установлено, что неонатальные цыплята «белоснежки», которых выдерживали в течение 2 ч при 16 °С, менее интенсивно теряли тепло тела (32,4-17,0 °С), чем амроксы (28,2-14,5 °С). Ректальная температура у «белоснежек» сохранялась без критического изменения: у амроксов она снижалась по сравнению с той, что была при выемке из инкубатора, на 5,1 °С (p < 0,001), у «белоснежек» — на 1,4 °С. Цыплята «белоснежки» были подвижны, тогда как амроксы впадали в оцепенение. Таким образом, цыплята русской белой породы, гомозиготные по гену sw+, наряду с белоснежной окраской пуха в 1-суточном возрасте, обладают более совершенными механизмами терморегуляции (преимущественно физическими, а не химическими) и лучше адаптированы к условиям пониженных температур в эмбриональный и ранний постнатальный периоды.
Ключевые слова: Gallus gallus domesticus, куры, терморегуляция, эмбрионы, экстраэмбриональная жидкость, ген sw+, неонатальные цыплята, гипотермический стресс.
O.I. Stanishevskaya, E.S. Fedorova
Modern programs of conservation of poultry genetic resources suggest the need to study specific characteristics of breeds for their further use in breeding. The ability of chickens to adapt and maintain productivity over a wide range of temperatures is an important economically significant feature, since maintaining a temperature optimum to realize the genetic potential of productivity requires significant energy costs. Regarding this, the unique long-term experiment of RRIFAGB on the population of Russian white breed chickens, started by A.N. Sokolova, is of interest. This population was created through selection for resistance to low temperatures in the first days of life (15-22 °C in the first 5 days with a gradual decrease to 14-11 °C to 21-30-day-old age) and the keeping of adult chickens in winter at a temperature below 0 °C. As a result, genotypes appeared, differing not only in thermal resistance, but also possessing an increased resistance to diseases of the leukemia-sarcoma complex and white embryonic down (so-called «snow whites»). The aim of this work was to investigate the degree of adaptive response of Russian white embryos (Gallus gallus domesticus) and neonatal chicks, homozygous for the gene sw+, to a lower ambient temperature compared to the breed Amrox, resulting in the first demonstration of interbreed differences in epigenetic adaptation of chickens in early ontogeny. The thermal stability of sw+ homozygous Russian white chickens («snow white» population) and Amrox breeds in prenatal (12.5 days of incubation) and early neonatal periods (when removed from the incubator) was studied in a comparative aspect. Thermal stability in embryos (n = 70) was assessed by changes in the volume of extraembryonic fluid; in chickens (n = 60) — by changes in body temperature and characteristic behavioral reactions under hypothermia. Body surface temperature was determined using Thermal Expert FL 13mm f/1.0 thermal imaging camera, and rectal temperature was determined with an electric thermometer. Interbreeding differences in the response to low temperatures in embryos and 1-day-old chickens were revealed. Cooling of incubated eggs for 6 hours at +20 °C caused a slight expected decrease in the embryo weight in both breeds, but led to an increase in the volume of allantois-amniotic fluid (as a protective mechanism). The decrease in temperature caused an increase in the amount of fluid in embryos of both breeds, but in «snow whites» by 8.2 % and in Amrox embryos to a lesser extent, by 6.7 %. It is found that neonatal «snow white» chicks, as a result of a 2-hour exposure at 16 °C, lose body heat less intensively (the body temperature range of 32,4-17,0 °C) than Amrox chickens (the body temperature range of 28,2-14,5 °C) with no critical decrease in rectal temperature allowed. The rectal temperature of Amroxes reduced by 12.7 % or 5.1 °C (p < 0.001) compared to that at the moment of removal from the incubator, while in «snow whites» — only by 3.7 % or 1.4 °C. The «snow white» сhicks are mobile, whereas the Amrox сhicks are torpid. Thus, the chickens of the Russian white breed, homozygous for sw+ gene, along with the snow-white color of the down at 1-day age, have more perfect mechanisms of thermoregulation (mainly physical, not chemical) and are better adapted to the conditions of low temperatures during embryonic and early postnatal periods.
Keywords: Gallus gallus domesticus, chickens, thermoregulation, embryos, extraembryonic fluid, sw+ gene, neonatal chickens, hypothermic stress.
Всероссийский НИИ генетики и разведения |
Поступила в редакцию |
