WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

На правах рукописи

КОВАЛЮК НАТАЛЬЯ ВИКТОРОВНА МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ В СЕЛЕКЦИИ И РАННЕЙ ДИАГНОСТИКЕ ЛЕЙКОЗА КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА 03. 00. 23. - биотехнология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Дубровицы, Московская область – 2008 г.

2

Работа выполнена в лаборатории биотехнологии отдела разведения и генетики свиней ГНУ «Северо-Кавказский научно– исследовательский институт животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук».

Научные консультанты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик РАСХН Эрнст Лев Константинович;

доктор биологических наук, профессор, член- корр. РАСХН Зиновьева Наталия Анатольевна.

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Калашникова Любовь Александровна;

доктор биологических наук, профессор Сулимова Галина Ефимовна;

доктор биологических наук, профессор Шихов Игорь Яковлевич.

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кубанский государственный университет».

Защита диссертации состоится «» ноября 2008 г., в 10 часов, на заседании совета по защите кандидатских и докторских диссертаций Д.006.013.01 при ГНУ «Всероссийский научноисследовательский институт животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук».

Адрес института: 142132, Московская область, Подольский район, п. Дубровицы, ГНУ ВНИИЖ, т/факс (4967) 65-11-01

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГНУ ВНИИЖ

Автореферат разослан « » 2008 г.

Ученый секретарь совета, кандидат биологических наук В.П. Губанова 3 1.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Проблема широкого распространения лейкоза крупного рогатого скота является приоритетной для молочного животноводства России [М.И. Гулюкин, Г.А. Симонян, А.В.

Шишкин, 2004]. В настоящее время определены два пути повышения эффективности традиционных противолейкозных мероприятий: разработка методов эффективной ранней диагностики [В.В.

Макаров, Д.П. Гринишин, 2005] и использование в селекционной практике признака устойчивости к персистентному лимфоцитозу [Г.Е. Сулимова, И.Г. Удина, Г.О. Шайхаев, И.А. Захаров, 1995].

Известно, что разные аллели гена BoLA DRB 3 играют не одинаковую роль в формировании устойчивости КРС к персистентному лимфоцитозу, вызываемому вирусом лейкоза КРС [H.A. Levin, M.C. Wu, J.A Steward, 1988; M. J.T.Van Eijk, J.A. Stewart-Haynes, J.E. Beever, 1992; А. Xu, М. J.T. Van Eijk., Ch. Park, 1993; M.L.

Mirsky, H.A. Lewin, 1998]. Показано, что животные, несущие аллели *11,*23, *28 – устойчивые (У), не склонны к переходу лейкоза в стадию персистентного лимфоцитоза, а животные, несущие в своем генотипе аллели *22, *24,*16, *8 - чувствительные (Ч), напротив, чаще других оказываются в выборке гематологических больных.

Нейтральные (Н) аллели не ассоциируются ни с устойчивостью, ни с чувствительностью к персистентному лимфоцитозу.

Вместе с тем, внедрение новых подходов в практику требует проведения широкого спектра исследований, направленных на оценку их прикладной значимости, в частности, влияния на показатели молочной продуктивности коров, возможности комплексного использования различных методов.

Цель и задачи исследований. Исходя из выше изложенной актуальности, целью настоящей работы явилось изучение роли и результативности применения молекулярно-генетических методов в ранней диагностике лейкоза крупного рогатого скота и в селекционно-племенной работе для повышения резистентности и продуктивности крупного рогатого скота.

Для достижения цели работы были поставлены и решены следующие задачи:

разработать способ и схему эффективной ранней диагностики вируса лейкоза крупного рогатого скота (ВЛКРС) на основе использования ДНК-анализа;

усовершенствовать молекулярно-генетические модели анализа полиморфизма локуса BoLA DRB3 для массового тестирования животных;

установить частоты встречаемости полиморфных вариантов гена BoLA DRB3 у крупного рогатого скота различных пород;

изучить связь структуры гена BoLA DRB3 с показателями молочной продуктивности коров;

оценить экономическую эффективность применения отбора на основе использования маркера BoLA DRB3 в условиях промышленной технологии производства молока.

Научная новизна исследований. Разработана система ДНКанализа, позволяющая выявлять телят-носителей ВЛКРС в раннем возрасте. Усовершенствован способ генотипирования крупного рогатого скота по локусу BoLA DRB3 (Патент РФ № «Способ определения генотипа крупного рогатого скота»). Впервые установлена связь генотипа BoLA DRB3 с показателями молочной продуктивности коров, причем эта связь прослеживается независимо от наличия или отсутствия у коров носительства ВЛКРС. Разработан селекционно-генетический способ повышения продуктивности и устойчивости к заболеваниям крупного рогатого скота (Патент РФ № 2316207 «Селекционно-генетический способ создания высокопродуктивного и устойчивого к персистентному лимфоцитозу стада крупного рогатого скота»).

Практическая значимость и реализация результатов исследований. С использованием системы ДНК-анализа, разработанной в ходе выполнения диссертационной работы, показана результативность выявления в раннем возрасте телят-носителей ВЛКРС. На основе использования усовершенствованной методики массового скрининга стад по гену BoLA DRB3 разработана система подбора быков-производителей, направленная на повышение в стаде доли животных, с высоким уровнем молочной продуктивности и генетически устойчивых к персистентному лимфоцитозу.

Данная система или ее отдельные элементы внедрены сегодня в хозяйствах Краснодарского края и Ростовской области.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

молекулярно генетический способ раннего выявления телятносителей ВЛКРС;

схема оздоровления стад от лейкоза, основанная на использовании технологии ДНК-анализа;

усовершенствованная методика анализа полиморфизма гена BoLA DRB3, направленная на выявление аллелей «У», «Ч» и «Н» гена и пригодная для массового тестирования животных;

селекционно-генетический способ создания стад крупного рогатого скота с повышенной молочной продуктивностью и устойчивостью к персистентному лимфоцитозу.

Апробация результатов исследований. Материалы диссертации доложены и обсуждены на следующих конференциях.

III, IV, V,VI региональные научно-практические конференции молодых ученых: «Научное обеспечение агропромышленного комплекса». – Краснодар. - 2002-2006 гг.;

научно-практическая конференция: «Повышение конкурентоспособности животноводства и задачи кадрового обеспечения». - п. Быково Московской обл.- 2006 г.;

конференция грантодержателей регионального конкурса РФФИ и администрации Краснодарского края «Юг России: Вклад фундаментальных исследований в развитие экономики Краснодарского края». - Краснодар. – 2006 г. и других.

Материалы диссертации используются в учебном процессе ФГОУ ДПО «Краснодарский региональный институт агробизнеса».

Разработка «Селекционно-генетический способ создания высокопродуктивного и устойчивого к персистентному лимфоцитозу стада крупного рогатого скота» удостоена серебряной медали на VII Московском международном салоне инноваций и инвестиций в 2007 г.

Публикации результатов исследований. Материалы диссертации опубликованы в 32 научных работах, все по теме диссертации, в том числе в изданиях, рекомендованных ВАК РФ: «Вестник РАСХН», «Ветеринария», «Зоотехния», «Молочное и мясное скотоводство» - 7 работ. Приоритет исследований подтверждн двумя патентами Российской Федерации (№ 2316207, № 2287587).

Структура и объм работы. Диссертационная работа состоит из следующих разделов: «Введение», «Обзор литературы», «Материал и методы проведения исследования», «Собственные исследования», «Обсуждение результатов», «Выводы», «Рекомендации производству», «Список использованной литературы». Работа изложена на 174 страницах машинописного текста, содержит 32 таблицы и 25 иллюстраций. Список литературы включает 289 работ, в том числе 108 зарубежных авторов.

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Работа выполнена в период с 2000 по 2008 гг. в лаборатории биотехнологии отдела разведения и генетики свиней СевероКавказского научно-исследовательского института животноводства Россельхозакадемии в соответствии с государственной тематикой (№ 06.01.01.02 государственной регистрации) при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 06-0496688). Исследования проводили по схеме, представленной на рисунке 1.

Всего проанализировано 2977 образцов крови и 220 образцов спермы животных голштино-фризской, айрширской и красной степной пород, отобранных в 15 хозяйствах Краснодарского края и областных племпредприятиях. Забор крови проводился с использованием одноразового инструмента; в качестве антикоагулянта использовался 1,5 М цитрат натрия или ЭДТА. Образцы спермы поступали на анализ в виде гранул, пайет или в высушенном на фильтровальной бумаге виде.

Для выделения ДНК из различных биологических жидкостей, постановки ПЦР, ПДРФ-анализа, электрофореза использовали стандартные методики с собственными модификациями [М. J. T.

Van Eijk, J. A. Stewart-Haynes, H. A. Levin,1992; А. Xu, М. J.T. Van Eijk., Ch. Park, 1993; С. Херрингтон и др., 1999].

Усовершенствование системы ПЦР/ПДРФ анализов для массового тестирования животных Выявление частот встречаемости аллелей и генотипов локуса Разработка схемы ранней BoLA DRB3 у животных различных хозяйств (n=823) диагностики ВЛКРС Выявление Сравнительное Ежемесячное тестироналичия тестирование вание матерей и телят ВЛКРС в животных мето- в возрасте до 6 мес. на молозиве дами РИД и ПЦР наличие ВЛКРС (n=10) (n= 1563) (n=110) Определение связи между генотипами локуса BoLA DRB3 Выявление распределения генотипов по локусу BoLA и показателями молочной продуктивностью коров (n=356) DRB 3 у выбракованных животных ( n=102) Разработка схемы индивидуального подбора Тестирование быков - производителей по локусу с целью повышения частот встречаемости BoLA DRB3 (n= 220) «желательных» генотипов Разработка селекционно-генетического способа повышения Тестирование группы телят, полученных продуктивности и устойчивости к заболеваниям с использованием заказного подбора крупного рогатого скота (n=80) Рис. 1. Схема исследований.

ОАО СЗАО «СКВО», (n=117) АФП «Нива» (n=60) ЗАО «Дружба», (n=48) ОАО «Суворова», (n=121) ЗАОСС Племзавод «Бейсуг» (n=60) «Племзавод «Кубань», (n=417) Для определения наличия провирусной ДНК лейкоза крупного рогатого скота использовали наборы фирмы «Изоген» (г. Москва).

В состав набора входят праймеры, позволяющие амлифицировать участок гена gag размером 347 пн (рис. 2).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 –К +К 347 пн Рис. 2. Выявление провирусной ДНК лейкоза крупного рогатого скота методом ПЦР. –К – отрицательный контроль, +К - положительный контроль амплификации.

Разработку селекционно-генетического способа создания высокопродуктивного и устойчивого к персистентному лимфоцитозу стада крупного рогатого скота проводили совместно с директором ООО НПСХП «Астер» Сацуком В.Ф.

Статистическую обработку результатов проводили по стандартным методикам [Меркурьева Е.А. и др., 1991] с использованием программного обеспечения MS Excel.

Для упрощения математической обработки результатов была разработана программа расчета частот встречаемости генотипов в выборке и характеристик продуктивности на основе шаблона MS Excel. Программа позволяет автоматически определять частоту встречаемости генотипов и отдельных аллелей, сортировать животных по генотипам, определять средние показатели молочной продуктивности в группе и степень достоверности различий.

При анализе экономической эффективности внедрения молекулярно-генетических методов рассчитывали рентабельность, используя формулу Р = (ОВ – ОЗ) / ОЗ * 100%, где Р – рентабельность, ОВ – общая выручка, ОЗ – общие затраты).

3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 3.1. Разработка способа и схемы ранней диагностики вируса лейкоза крупного рогатого скота (ВЛКРС) на основе использования ДНК-анализа и оценка ее результативности На основании проведенного анализа работы по оздоровлению от лейкоза ряда хозяйств Краснодарского края, в том числе (ОАО «Племзавод им. В.И. Чапаева», ООО СК «Октябрь», АПФ «Нива») нами были намечены научные приоритеты, сделан ряд общих выводов и определен спектр экспериментальных исследований, направленных на разработку, научное обоснование и экспериментальное подтверждение общей схемы оздоровления стад крупного рогатого скота от лейкоза.

Показано, что одним из основных условий успешного оздоровления стад от лейкоза является необходимость использования обслуживающим персоналом одноразового ветеринарнозоотехнического инструмента, что позволяет предотвратить возможность инфицирования здоровых животных. Вторым обязательным требованием является наличие возможности пространственного разделения здоровых и больных животных, выпойка телят термически обработанным молоком. Только при выполнении этих условий применение различных методов диагностики ВЛКРС является результативным.

Pages:     || 2 | 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»