СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ БИОЛОГИЯ, 2008, № 2, с. 35-39

Иммуногенетика сельскохозяйственных видов животных

УДК 636.2+636.291]:577.17

ОЦЕНКА ГЕНЕТИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ПОПУЛЯЦИЙ ПО
ИММУНОГЕНЕТИЧЕСКИМ МАРКЕРАМ ПРИ ВЫВЕДЕНИИ
ПОРОДНЫХ ГРУПП ЗЕБУВИДНОГО МОЛОЧНОГО СКОТА

Т.М. ШУАЙБОВ, Г.Н. СЕРДЮК, Ш.З. БАХАРЧИЕВ

Изучали динамику полиморфизма групп крови и белков сыворотки крови, а также показателей естественной резистентности у гибридов F1, F2 и F3, полученных при выведении породных групп молочного зебувидного скота в скрещиваниях черно-пестрая порода ´ зебу и красная степная порода ´ зебу в условиях Республики Дагестан.

Ключевые слова: группы крови, белки сыворотки крови, естественная резистентность, адаптация, крупный рогатый скот, зебувидный скот, F1, F2, F3, генетическое сходство и различие.

Key words: blood groups, blood serum proteins, natural resistance, adaptation, cattle, zebu-like cattle, F1, F2, F3, genetic similarity and the difference.

Известно, что полиморфизм групп крови и белков сыворотки крови может успешно использоваться для контроля за микроэволюционными событиями, селекционными изменениями и степенью консолидации в популяциях сельскохозяйственных животных в процессе отбора и при воспроизводстве стада. Так, В.С. Деева с соавт. (1) изучили микрофилогенез стад сибирского черно-пестрого скота по группам крови, С.И. Шадманов с соавт. (2) — черно-пестрого скота Узбекистана, А.М. Машуров с соавт. (3) — черно-пестрого скота европейской части России. О.Ю. Головченко (4) рассмотрела аспекты дифференциации генофонда групп крови в популяциях мясного крупного рогатого скота (КРС), разводимого в Таджикистане.
Ранее R. Ronda с соавт. (5) сообщали о результатах работ по скрещиванию голштино-фризского скота с зебу с использованием полиморфных систем групп крови в качестве генетических маркеров и создании высокопродуктивного гибридного стада (3/4 голштино-фризский скот ´ 1/4 зебу). Климатические и кормовые условия Республики Дагестан диктуют необходимость создания животных, обладающих не только высокой продуктивностью, но и устойчивостью к заболеваниям, прежде всего паразитарным и инвазионным. В этой связи в последние годы в результате скрещивания зебу с животными черно-пестрой и красной степной пород КРС выведены две новые породные группы молочного скота — черно-пестрая ´ зебу и красная степная ´ зебу.
Цель нашей работы заключалась в исследовании характера микрофилогенеза и направленности генетической изменчивости у гибридов F1, F2 и F3 в процессе создания указанных породных групп зебувидного молочного скота с использованием иммуногенетических маркеров.
Методика. Объектами изучения были животные трех пород КРС (красная степная, черно-пестрая и зебу), гибриды красная степная ´ зебу и черно-пестрая ´ зебу различной кровности (F1, F2 и F3), а также две популяции кавказского бурого скота (Махачкалинский молочный комплекс ОПХ Дагестанского НИИ сельского хозяйства, колхозы «Дружба» и «им. Даниялова», совхоз «Дылымский», Республика Дагестан). Формировали группы животных — аналогов по возрасту и живой массе, которые находились в одинаковых условиях кормления и содержания, типичных для хозяйств.
Исследование генофонда по 9 системам групп крови (A, B, C, F, J, L, M, S и Z) проводили в лабораториях иммуногенетики Всероссийского НИИ животноводства и Всероссийского НИИ генетики и разведения сельскохозяйственных животных с использованием реагентов, полученных в этих институтах и прошедших неоднократные международные и всесоюзные проверки, подтвердившие их высокую специфичность. Группы крови, частоту генотипов и аллелей определяли по общепринятым методикам (6). При анализе групп крови рассчитывали генетическое расстояние между породами и популяциями, исходными породами и их помесями разной кровности по M. Ней (7).
Полиморфизм иммуноглобулинов, трансферрина, церулоплазмина, амилазы выявляли методом горизонтального электрофореза в крахмальном геле по О. Смитис (1955) в модифицикации Б. Ганэ (1966). Генетическую структуру по локусам полиморфных белков сыворотки крови оценивали по частоте их генотипов.
Показатели естественной резистентности определяли у животных красной степной породы и ее помесей с зебу: количество общего белка —общепринятым методом, иммуноглобулинов — в реакции радиальной иммунодиффузии, активность лизоцима — по отношению к тест-культуре Micrococuslisodecticus, выращенной на мясо-пептонном агаре, с использованием фотоэлектроколориметрического метода В.Г. Дорофейчука (8) в модификации Ю.М. Маркова (1975), активность комплемента — по методу Г.Ф. Вагнера (9) в модификации О.Н. Грызловой с соавт. (10).

Результаты. При оценке генетического сходства между исходными породами и их потомками F1, F2 и F3 по частоте аллелей групп крови (табл. 1) оказалось, что наиболее удалены от гибридных форм новой породной группы исходные породы скота — черно-пестрая, красная степная и зебу. Так, гибриды F1, имеющие по 1/2 доле крови черно-пестрой породы и зебу, занимают промежуточное положение между черно-пестрой и зебу; гибриды F2 (3/4 доли крови черно-пестрой породы и 1/4 — зебу), а также гибриды F3 (7/8 долей крови черно-пестрой породы и 1/8 — зебу) генетически ближе к черно-пестрой породе, чем к зебу. Аналогичное расположение исходных пород по отношению к гибридам разных поколений наблюдается и у другой породной группы скота, выведенной в результате скрещивания животных красной степной породы с зебу (см. табл. 1): промежуточное положение гибридов F1 и большее сходство гибридов F2 и F3 с красным степным скотом. В целом данные таблицы 1 убедительно демонстрируют характер генетических взаимосвязей исходных пород и их гибридов разной кровности.

Поскольку при создании породных групп ставилась задача за счет скрещивания с зебу повысить жирномолочность и приспособленность к климатическим и рельефным условиям Дагестана, у гибридного поголовья выявляли частоту антигенных факторов Z', V и L (соответственно А-, F- и L-систем групп крови), которые, по данным ряда авторов (4, 5, 11, 12), маркируют признак выносливости и могут эффективно использоваться при селекции. У зебу, например, антиген Z' содержится у 60, а V и L — у 90 % животных (13). Некоторые авторы (14, 15) предполагают, что аллель Vспособствует адаптации животных к горным условиям.

Как показали результаты наших исследований, у черно-пестрого и красного степного скота, разводимого в Дагестане, полностью отсутствует ан-тиген Z', а у кавказского бурого скота его частота незначительна (1,4 %).
У животных гибридных групп (че-рно-пестрая ½ зебу и красная степная ½ зе-бу) вследствие скрещивания с зебу частота антигена Z' составила соответственно 14,2 и 28,2 %. Кроме того, у помесного поголовья антигены V и L соответственно F- и L-локусов групп крови встречались почти в 2 раза чаще (табл. 2).

У выведенных групп зебувидного скота также значительно увеличилась частота аллелей HbB,TfE, CpA и AmB соответственно гемоглобинового, трансферринового, церулоплазминового и амилазного локусов, которая у исходных пород красная степная и черно-пестрая довольно низкая (по HbB — соответственно 0-0,057, по TfE — 0,035-0,047) (табл. 3). Повышение частоты аллеля HbВ Е.К. Меркурьева с соавт. (14) связывают с адаптацией животных к условиям высокогорья. Что касается церулоплазмина и амилазы, то частота аллелей CpA и AmB у гибридного поголовья всех трех поколений повысилась почти в 1,5 раза. Причем обращает на себя внимание тот факт, что частоты аллелей HbA, TfA, CpA и AmBу гибридов зебу возрастали по мере увеличения доли крови черно-пестрой или красной степной пород. Одновременно с уменьшением кровности по зебу у гибридов наблюдалось снижение частот аллелей HbB, TfE, CpC и AmC. Следовательно, исходные породы (черно-пестрая, красная степная и зебу) влияли на формирование генофонда гибридного поголовья сравнительно равномерно в зависимости от доли кровности.

При сравнении показателей гуморального иммунитета для выяснения, повышается ли естественная резистентность у гибридного поголовья по сравнению с исходной красной степной породой (табл. 4), оказалось, что у зебувидного скота полученной породной группы они значительно возрастают, особенно в F1 и F2. В то же время в F3 их величина снижалась по сравнению с выявленной в F1 и F2, оставаясь, однако, больше, чем у животных красной степной породы. Так, у гибридов F3 (7/8 красная степная ½ 1/8 зебу) содержание иммуноглобулинов и общего белка в сыворотке крови было соответственно на 4,5 и 1,5, активность лизоцима и комплемента — соответственно на 11,4 и 13,6 % выше по сравнению с чистопородным красным степным скотом. Это указывает на увеличение интенсивности обмена веществ у гибридных животных по сравнению со скотом красной степной породы, их большую пластичность, лучшую адаптационную способность и, следовательно, повышение устойчивости к заболеваниям. Обращает на себя внимание тот факт, что по мере уменьшения доли крови зебу у гибридов наблюдалось снижение изученных показателей гуморального иммунитета.
Таким образом, результаты исследований групп крови и белков сыворотки крови, а также показателей естественной резистентности позволили проследить за происходящими генетическими изменениями в поколениях гибридов разной кровности при выведении новых породных групп зебувидного скота. Для зебувидного скота (7/8 черно-пестрая порода ½ 1/8 зебу и 7/8 красная степная порода ½ 1/8 зебу) характерна бóльшая интенсивность обмена веществ по сравнению с животными исходных пород, о чем свидетельствует увеличение содержания общего белка, иммуноглобулинов и более высокая активность лизоцима и комплемента. Все это указывает на более высокую адаптационную способность полученных породных групп в природно-климатических условиях Дагестана.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Д е е в а  В.С.,  М а ш у р о в  А.М.,  С у х о в а  Н.О. Микрофилогенез стад сибирского черно-пестрого скота по антигенам эритроцитов. Сиб. вест. с.-х. науки, 1988, 4: 54-57.
2. Ш а д м а н о в  С.И.,  М а ш у р о в  А.М.,  А х м е д о в  К. и др. Генетические аспекты микрофилогении стад черно-пестрого скота Узбекистана. Биол. науки, 1989, 5: 81-84.
3. М а ш у р о в  А.М.,  Р у б е н к о в  А.А.,   С о р о к о в о й  П.Ф. и др. Сравнительные аспекты микрофилогении популяций черно-пестрого голштинизированного и гибридного скота. С.-х. биол., 1990, 4: 62-66.
4. Г о л о в ч е н к о  О.Ю. Генофонд пород крупного рогатого скота Таджикистана по группам крови, пути его сохранения и рационального использования. Автореф. канд. дис. Л.−Пушкин, 1988.
5. R o n d a  R.,  G r a n a d o  A.,  B e r o v i d e s  V. Corrlation entre tipo de transferrina y caracteres de production lehera en al Ganado Polatein. Rev. Cub. Cienc. Vet., 1983, 6: 37-43.
6. С о р о к о в о й  П.Ф. Использование групп крови крупного рогатого скота в исследовательской работе. Сб. научн. работ ВИЖ, 1966, 2.
7. Н е й  М. Генетические расстояния и молекулярная таксономия. В сб.: Вопросы общей генетики. М., 1981.
8. Д о р о ф е й ч у к  В.Г. Определение активности лизоцима нефелометрическим методом. Лаб. дело, 1968, 1: 28-30.
9. В а г н е р  Г.Ф. Колориметрическое определение комплементарной энергии крови. Лаб. дело, 1963, 1: 44-46.
10. Г р ы з л о в а  О.И.,  Е м е л ь я н е н к о  П.А.,  Д е н и с е н к о  В.И. Модифицированный метод O. Barta, V. Barta для определения гемолитической активности сыворотки крови крупного рогатого скота. С.-х. биол., 1978, XIII(3): 433-435.
11. O s t e r h o f f  D.R. Blood group gene frequencies in South African cattle breeds. Proc. X Eur. Conf. anim. blood groups biochem. polymorph. Paris, 1967: 107-114.
12. R o d r i q u e s  A.,  M i t a t  J. Estudio comparativo de las frequencias ganicas en cinci sistemas de grupos senquineos  eutre bovinas Cubu: Santa Gertrudas y Criollo. Rev. Cuba. Cienc. Vet., 1972, 3(2): 155-157.
13. S u z u k i S.,  A m a n o  T.  Serological observations on Brazilian zebu cattle. Anim. Blood groups Biochem. Genet., 1973, 4: 233-235.
14. М е р к у р ь е в а  Е.К.,  С к р и п ч е н к о  Г.Г.,  Б е л я е в а  Н.Б.  Генетические и селекционные аспекты повышения естественной резистентности молочного скота.  В кн.: Генетическая устойчивость с.-х. животных к заболеваниям. М., 1983: 18-19.
15. С о р о к о в о й  П.Ф., К я з и м о в  С.Б.  Сравнительные иммуногенетические исследования групповых эритроцитарных антигенов у крупного рогатого скота и буйволов.  Генетика, 1979, 5(4): 44-49.

ESTIMATION OF GENETIC STRUCTURE OF POPULATIONS ON IMMUNOGENETIC MARKERS DURING SELECTION OF BREED GROUPS OF ZEBU-LIKE DAIRY CATTLE

T.M. Shuaibov, G.N. Serdyuk, Sh.Z. Bakharchiev

S u m m a r y