По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 636.082.12:575.174.2 DOI:10.33920/sel-03-2105-03

Хромосомная нестабильность у разных видов сельскохозяйственных животных (обзор)

В. А. Андреева аспирант, ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный аграрный университет», Россия, г. Новосибирск, E-mail: viktory_sims@mail.ru

Цель работы – на основании данных литературы проанализировать частоту хромосомной нестабильности у разных видов сельскохозяйственных животных на территории Западной Сибири. Проведен анализ литературы по теме соматической хромосомной нестабильности у сельскохозяйственных животных. Несмотря на стабильность хромосомного набора, довольно часто встречаются отклонения от него. Примечательно, что хромосомная нестабильность свойственна практически всем особям в популяции и служит важным показателем для оценки естественной мутабельности хромосом. Обнаружено, что если аберрация появилась в какой-либо ткани, то она с большой вероятностью возникнет и в других. Отмечено, что соматическая хромосомная нестабильность встречается у животных с пониженной воспроизводительной функцией, а также страдающих какой-либо патологией. Так, например, у телят с паракератозом установлено повышение частоты хроматидных и изохроматидных разрывов. Анализ частоты аберраций у быков-производителей, различающихся по уровню перинатальной смертности потомства, выявил повышенный процент смертности потомков у отцов с большим количеством хромосомных нарушений. Поэтому низкая оплодотворяемость, спонтанные аборты и мертворожденность могут быть показаниями для проведения кариотипического анализа. Выявлено, что лабильность кариотипа присуща всем видам животных вне зависимости от видовой, половой и возрастной принадлежностей, а также морфофункционального состояния. Представлена совокупность данных о некоторых типах соматической хромосомной нестабильности у разных видов сельскохозяйственных животных в условиях Западной Сибири. Приведены такие показатели, как частота полиплоидии, количество клеток с фрагментами хромосом, а также одиночные и парные фрагменты хромосом. Разные типы хромосомной нестабильности варьировали в зависимости от вида животных и климатической зоны. Представленные данные можно принять в качестве физиологической нормы и использовать в ветеринарии и зоотехнии.

Литература:

1. Андреева В. А. Количество клеток с фрагментами хромосом у потомков баранов-производителей романовской породы / В. А. Андреева // Новейшие направления развития аграрной науки в работах молодых ученых: сб. мат-лов VII Междунар. науч.-практ. конф. – Новосибирск: ИЦ «Золотой колос», 2019. – С. 159–162.

2. Андреева В. А. Соматическая гекса- и октаплоидность у овец романовской породы в условиях Западной Сибири / В. А. Андреева, Р. Т. Саурбаева // Состояние и перспективы увеличения производства высококачественной продукции сельского хозяйства: сб. мат-лов VII Междунар. науч.-практ. конф., проводимой совместно с Томским сельскохозяйственным институтом – филиалом ФГБОУ ВО Новосибирский ГАУ. – Новосибирск: ИЦ «Золотой колос», 2019. – С. 4–6.

3. Андреева В. А. Соматическая три- и тетраплоидность у овец романовской породы в эколого-климатических условиях Сибири / В. А. Андреева // Экологические проблемы животных и человека: сб. докл. IV Междунар. симпозиума. – Новосибирск: ИЦ «Золотой колос», 2019. – С. 31–34.

4. Андреева В. А. Частота одиночных фрагментов хромосом у баранчиков романовской породы / В. А. Андреева, Р. Т. Саурбаева, А. В. Назаренко // Теория и практика современной аграрной науки: сб. мат-лов III Национ. (всеросс.) науч. конф. с междунар. участием. – Новосибирск: ИЦ «Золотой колос», 2020. – С. 198–200.

5. Андреева В. А. Частота парных фрагментов хромосом у баранчиков романовской породы / В. А. Андреева // Студенчество России: век XXI: сб. мат-лов VII Всеросс. молодежной науч.-практ. конф. – Орел: Издво ФГБОУ ВО «Орловский ГАУ», 2020. – С. 49–52.

6. Асташева Н. П. Закономерности образования аберраций хромосом в лимфоцитах крови крупного рогатого скота при облучении in vitro / Н. П. Асташева, Л. К. Храмцова // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2002. – Т. 42. – № 3. – С. 251–253.

7. Биология, генетика и селекция овцы / А. В. Кушнир, В. И. Глазко, В. Л. Петухов и др. // Новосибирск: НГАУ, ИЦиГ, 2010. – 524 с.

8. Влияние уровня кариотипической изменчивости на репродуктивные способности коров черно-пестрой породы / А. В. Бакай, Ю. А. Перчихин, А. С. Семенов и др. // Цитогенетика и биотехнология. – Л., 1989. – С. 34–36.

9. Дубинин Н. П. Общая генетика. – изд. 3-е, перераб. и доп. / Н. П. Дубинин // Академия наук СССР, Институт общей генетики им. Н. И. Вавилова; отв. ред. А. А. Жученко. – М.: Наука, 1986. – 559 с.

10. Ерохин А. И. Романовская порода овец / А. И. Ерохин, Е. А. Карасёв – М.: МГУП, – 2001. – 119 с.

11. Жапбасов Р. Характеристика кариотипа овец и спонтанная изменчивость хромосомного набора в клетках их костного мозга: автореф. дис. … канд. биол. наук / Р. Жапбасов. – М., 1976. – 18 с.

12. Жигачев А. И. Проблемы генетического мониторинга в животноводстве / А. И. Жигачев // Повышение генетического потенциала молочного скота. – М.: Агропромиздат, 1986. – С. 125–130.

13. Камалдинов Е. В. Фонд эритроцитарных антигенов и хромосомная нестабильность у якутского скота / Е. В. Камалдинов, О. С. Короткевич, В. Л. Петухов // Сельскохозяйственная биология. – 2011. – Т. 46. – № 2. – С. 51–56.

14. Коновалова Т. В. Связь частоты полиплоидии с уровнем некоторых тяжелых металлов в органах скота черно-пестрой породы / Кормопроизводство, продуктивность, долголетие и благополучие животных: мат-лы Междунар. науч.-практ. конф. – Новосибирск, 2018. – С. 28–30.

15. Костомахина Е. Н. Актуальность проблемы питьевого водоснабжения // Е. Н. Костомахина, Н. М. Костомахин // Успехи современного естествознания. – 2002. – № 4. – С. 10–11.

16. Кочнева М. Л. Мониторинг популяций сельскохозяйственных животных в разных экологических условиях: дис. ... д-ра биол. наук / М. Л. Кочнева. – Новосибирск, 2005. – 200 с.

17. Кочнева М. Л. Хромосомная нестабильность у поросят скороспелой мясной породы (СМ-I) с врожденными аномалиями: дис. … канд. биол. наук / М. Л. Кочнева.. – Новосибирск, 1997. – 128 с.

18. Куликова С. Г. Цитогенетический мониторинг крупного рогатого скота в разных экологических зонах Западной Сибири и Северного Казахстана: дис. ... д-ра биол. наук / С. Г. Куликова. – Новосибирск, 1998. – 294 с.

19. Осипова Н. А. Соматическая хромосомная нестабильность у свиней крупной белой породы Западной Сибири: дис. … канд. биол. наук / Н. А. Осипова. – Новосибирск, 2000. – 100 с.

20. Проблемы селекции сельскохозяйственных животных / Б. Л. Панов, В. Л. Петухов, Л. К. Эрнст и др. – Новосибирск: Наука. Сибирское предприятие РАН, 1997. – 283 с.

21. Самсонов Д. В. Соматическая хромосомная нестабильность у коров голштинской породы в условиях Кузбасса / Д. В. Самсонов // Вестник Новосибирского государственного аграрного университета. – 2020. – № 3. – С. 123–130.

22. Семенов А. С. Характеристика коров по комплексу признаков кариотипической изменчивости / А. С. Семенов // Повышение породных и продуктивных качеств крупного рогатого скота. – Пермь, 1988. – С. 59–62.

23. Чысыма Р. Б. Хромосомная нестабильность у яков в разных экологических районах Республики Тыва / Р. Б. Чысыма, М. Л. Кочнева, В. Л. Петухов // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. – 2005. – № 1. – С. 110–112.

24. Шарипов И. К. Кариотип домашних и диких овец / И. К. Шарипов. – Алма-Ата: Наука, 1989. – 143 с.

25. Cadmium accumulation in soil, fodder, grain, organs and muscle tissue of cattle in West Siberia / K. N. Narozhnykh, T. V. Konovalova, V. L. Petukhov et al. // International Journal of Advanced Biotechnology and Research. – 2016. – Vol. 7. – No. 4. – P. 1758–1764.

26. Di Berardino D. Centromeric loss in translocations of centric fusion type in cattle and water buffalo / D. Di Berardino, I. Gustavsson, L. Ferrara // Hereditas 106. – Lund, Sweden, 1987. – S. 73–81.

27. Di Meo G. P. Numerical Sex Chromosome Aberrations and Abnormal Sex Development in Horse and Sheep / G. P. Di Meo, G. Neglia, A. Perucatti // Sexual Development, 2010. – S. 329–332.

28. Ecological and biogeochemical evaluation of elements content in soils and fodder grasses of the agricultural lands of Siberia / A. I. Syso, M. A. Lebedeva, A. S. Cherevko et al. // Journal of Pharmaceutical Sciences and Research. – 2017. – Vol. 9. – No. 4. – P. 368–374.

29. Harvey M. J. A. Veterinary cytogenetics / M.J. A. Harvey // Vet. Rec. – 1976. – Vol. 98. – P. 479–481.

30. Herzog A. Chromosomen defekte bei der erb-lichen Parakeratose des schwarzbunten Kalbes / A. Herzog, H. Hohn // Giessener Beitr. Erbpath. Zuchthyg. – 1971.– Bd. 3. – S. 16.

31. Moorhead P. S. Chromosome preparations of leucocytes cultured from human peripheral blood / P. S. Moorhead, P. S. Nowell, W. J. Mellman // Experimental Cell Research. – 1960. – P. 613–615.

В последнее время углубленно изучаются фено- и генофонд сельскохозяйственных животных разных видов в зонах их разведения. Особое внимание уделяется производству экологически чистой и безопасной продукции, поэтому тщательно проводится мониторинг воды, кормов, почвы, органов и тканей животных на содержание химических элементов [12, 15, 16, 25, 28].

Довольно часто, несмотря на стабильность хромосомного набора, встречаются отклонения от него. Однако у определенных органов и тканей изменение числа хромосом считается нормой, как в случае с полиплоидностью клеток. Поэтому, когда мы говорим о числовых вариациях кариотипа, важно различать конституционную (наличие аномалии во всех клетках организма) и соматическую изменчивости. Соматические аномалии затрагивают часть клеток и разные хромосомы.

Изучение вариабельности кариотипа соматических клеток имеет практическое значение:

– при изучении действия различных повреждающих агентов (радиактивное облучение, загрязнение тяжелыми металлами);

– при оценке степени поражения генетического аппарата конкретного животного;

– при оценке вероятности возникновения генетических аномалий в потомстве.

Доказано, что если аберрация появилась в какой-либо ткани, то она с большой вероятностью возникнет и в других, в т. ч. генеративных. Поэтому чем выше уровень изменчивости кариотипа в соматических клетках, тем выше вероятность возникновения гамет с хромосомными аномалиями. Так, например, у животных реципрокные и робертсоновские транслокации связаны с нарушением репродукции, эмбриональной и постнатальной смертностью [29]. С. Г. Куликова [18] описала трисомию по 19-й хромосоме у телки черно-пестрой породы.

Хромосомная нестабильность кариотипа в определенной мере свойственна практически всем особям в популяции и служит важным показателем для оценки естественной мутабельности хромосом.

Одной из причин возникновения хромосомной нестабильности может быть нарушение секреции ферментов, которые поддерживают структурную целостность генома. По мнению Н. П. Дубинина [9], хромосомные аберрации связаны с нарушением в системах репарации или репликации хромосом. Снижение иммунитета и аутоиммунные патологии могут приводить к увеличению в организме числа клеток с цитогенетическими нарушениями.

Для Цитирования:
В. А. Андреева, Хромосомная нестабильность у разных видов сельскохозяйственных животных (обзор). Главный зоотехник. 2021;5.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: