Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время у крупного рогатого скота описано около 60 наследственных заболеваний, которые выявляются на уровне ДНК [ICAR Guidelines, 2011]. Они вызывают морфологические и функциональные аномалии, негативно влияют на здоровье и продуктивность животного. Точность диагностики комплекса аномалий позвоночника [CVM] и дефицита лейкоцитарной адгезии [BLAD] значительно повысилась благодаря установлению генетической природы данных молекулярных болезней [Agerholm et al., 2001; Яковлев А.Ф. и др., 2004; Eggen A. et al., 2004; Oguni T. et al., 2004; Марзанов Н.С. и др., 2006; Rusc A., Kaminski S., 2007; Калашникова Л.А., 2010]. В развитых странах Европы и Северной Америки созданы специальные программы по элиминации мутантных CV и BL аллелей в популяциях черно-пестрой породы [Czarnik U. et al., 2007; Schutz E. et al., 2008]. В России выдающихся производителей и ремонтный молодняк также проверяют на носительство мутантных аллелей, а результаты регулярно публикуют в каталогах по племенным быкам [Попов Н.А. и др., 2004; Савенко Н.А. и др., 2007; Ескин Г.В., 2010].
Для формирования здорового племенного и высокопродуктивного поголовья животных важной задачей ветеринарных врачей и специалистов по племенному делу является своевременная диагностика и искоренение источника, вызывающего генетически обусловленных заболеваний. Знание молекулярной структуры, определение гетерозиготного носителя и мутанта, является основой для эффективной борьбы с наследственным заболеванием в связи, с чем данная работа имеет важное научное и практическое значении.
Цель и задачи исследований. Целью данной работы явилась разработка комплексной диагностики CV и BL мутаций у крупного рогатого скота чёрно-пестрого генеалогического корня и генетическая оценка родословных быков-производителей-носителей по данным аллелям.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Провести сравнительный анализ и определить оптимальный режим выделения ДНК для проведения ПЦР на CVM и BLAD.
2. Дать характеристику голштинизированной чёрно-пёстрой популяции крупного рогатого скота по частотам встречаемости мутантных CV и BL аллелей.
3. Дать характеристику генетической генеалогии быков-производителей носителей CV и BL аллелей.
4. Изучить геногеографию CV и BL мутаций у животных из различных регионов Российской Федерации и за рубежом.
Научная новизна. Впервые методом ПЦР-РВ разработана одновременная генодиагностика комплексной аномалии позвоночника [CVM] и дефицита лейкоцитарной адгезии [BLAD] у черно-пестрого скота с кровностью голштинской породы. Проведен анализ генограммы родословных линий черно-пестрого голштинизированного скота по CV и BL аллелям. Геногеографический анализ показал степень распространения миссенс-мутаций в мире и России. Носителями CV и BL аллелей в России явились быки-производители и семя, полученное от импортированного из Германии, Канады и США скота. Они являются прямыми потомками лидеров голштинской породы Осборндейл Айвенго 1189879, П. Айвенго Стар 1441440 и Карлин М. Айвенго Белла 1667366. Все три элитных быка принадлежат к знаменитой линии Монтвик Чифтейн 95679.
В стадах черно-пестрого голштинизированного скота установлены четыре группы животных: первая, носители только BL, вторая – CV, третья - обеих мутаций, четвертая - неносители. Больше всего мутантных аллелей выявлено у племенных коров, чем у быков, это указывает на то, что коровы являются своеобразным резерватом, т.е. хранителями мутантных аллелей в стаде. Мутации CV и BL аллелей выявлены в 6 из 9 регионов России, (Московская, Кировская, Ленинградская, Смоленская области, Кабардино-Балкарская Республика). Носительство CV/BL редко встречается, оно было установлено только у одного быка.
Практическая значимость работы. Предложены рекомендации по купированию распространения мутаций, вызывающих BLAD и CVM в Российской Федерации. В основу зоотехнического и ветеринарного консультирования специалистов хозяйств положено проведение аттестации быков-производителей, ремонтных бычков, быковоспроизводящих групп коров, закупаемого семя и эмбрионов. Наличие генетического паспорта на закупаемую племенную продукцию позволит эффективно вести селекционную работу в стадах.
Личный вклад соискателя. Автор принимала непосредственное участие в разработке генной технологии по выявлению мутантных аллелей, вызывающих CVM и BLAD. Ей принадлежит осуществление исследований по разработке одновременной генодиагностики CV и BL мутаций, а также анализ и интерпретация полученных результатов.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы обсуждались на заседаниях кафедры иммунологии и Ученого совета ФГБОУ ВПО МГАВМиБ [Москва, 2009-2012]. Часть полученных материалов диссертации была представлена в трудах VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Молекулярная диагностика – 2010» под редакцией академика РАМН В.И. Покровского [Москва, 2010], научно-практической конференции, прошедшей под эгидой ОАО «ГЦВ СЖ» МСХ РФ и ГНУ ВИЖ Россельхозакадемии [Быково, 2011] и в материалах международной научно-практической конференции на тему: «От теории к практике: вопросы современной ветеринарии, биотехнологии и медицины» [Саратов, 2011].
Публикации. По результатам исследований опубликовано 5 научных работ, в т.ч. 4 – в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследований, результатов собственных исследований, обсуждения, выводов, практического использования полученных научных результатов, рекомендации по использованию научных выводов, библиографии. Материал изложен на 142 страницах машинописного текста, содержит 11 таблиц и 22 рисунка. Библиография включает 234 источника, в том числе 163 на иностранных языках.
