Введение к работе
Актуальность темы. Селекция крупного рогатого скота на повышение молочной продуктивности обуславливает развитие у высокопродуктивных коров так называемого метаболического стресса (Clarkson M.J. et al., 1996), следствием которого является нарушение некоторых энергетических процессов в организме, влияющих, в частности, на состояние здоровья (Oltenacu P.A., Broom D.M., 2010). Ассоциированный с лактацией метаболический стресс оказывает влияние на профиль иммунного ответа высокопродуктивных коров (Kimura K. et al., 1999), что, в свою очередь, приводит к повышению чувствительности к заболеваниям (van Dorp T.E. et al., 1998; Heringstad B. et al., 2000, 2007; Ingvartsen K.L., 2003; Калашников В.В. и др., 2011). С ростом молочной продуктивности связывают широкое распространение лейкоза среди молочного скота (Wu M.C. et al., 1989; Pollary F.L. et al., 1992).
Лейкозы животных одни из наиболее распространенных заболеваний, которые встречаются во всех странах мира (Гулюкин М.И., 2004). Применяемая сегодня технология диагностики лейкоза, основанная на реакции иммунной диффузии (РИД), позволяет выявлять носителей вируса лейкоза крупного рогатого скота (ВЛКРС), только начиная с 6-и месячного возраста. В связи с этим, актуальным является разработка высокочувствительных тест-систем для ранней диагностики ВЛКРС (Гулюкин М.И. и др., 2005; Шаров А.Н., 2006). С другой стороны, высокая степень мутирования вирусов предъявляет особые требования к разработке тест-систем для ДНК-диагностики ВЛКРС.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы явилось усовершенствование способов ДНК-диагностики вируса лейкоза крупного рогатого скота и изучение связи ВЛКРС-статуса высокопродуктивных коров различных генеалогических линий с уровнем молочной продуктивности.
Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:
-
Идентифицировать участок ДНК вируса лейкоза крупного рогатого скота, характеризующегося наибольшей консервативностью, на основании мониторинга баз данных последовательностей ДНК.
-
Разработать тест-систему для диагностики ВЛКРС методом «гнездовой» ПЦР и выполнить анализ ее специфичности, чувствительности, точности (прецизионности) и воспроизводимости.
-
Изучить связь принадлежности коров к генеалогической линии c инфицированностью ВЛКРС.
-
Оценить связь статуса коров по ВЛКРС с уровнем молочной продуктивности коров черно-пестрой породы.
-
Усовершенствовать приемы диагностики ВЛКРС.
-
Определить генотипы ВЛКРС в стаде высокопродуктивных коров черно-пестрой породы.
Научная новизна исследований. Определены консервативные участки ВЛКРС как матричные последовательности для отжига праймеров. Изучено влияние номера лактации на инфицированность коров ВЛКРС. Выполнено исследование степени инфицированности ВЛКРС коров с различными продуктивными характеристиками (удой, содержание жира и белка в молоке, выход молочного жира и белка): «высокими» (более Xср.+s), «средними» (в пределах Xср.±s) и «низкими» (менее Xср.-s). Выполнен анализ молочной продуктивности коров из разных генеалогических линий в зависимости от статуса по ВЛКРС.
Практическая значимость. Разработана тест-система диагностики вируса лейкоза крупного рогатого скота на основе «гнездовой» ПЦР, характеризующаяся специфичностью более 99,0%, чувствительностью не менее 6,0*10-3 копий/мкл, точностью (прецизионностью) и воспроизводимостью более 99,0%. Усовершенствованы приемы диагностики ВЛКРС, позволяющие идентифицировать телят-носителей провирусной формы ВЛКРС, начиная с 7-дневного возраста, и коров-носителей с использованием в качестве исходного материала пробы кожи (ушной выщип). Определены генотипы ВЛКРС в стаде высокопродуктивных коров черно-пестрой породы ФГУП «Кленово-Чегодаево».
Апробация работы. Результаты исследований были доложены и обсуждены на международной конференции «ЕС – Россия: 7-я Рамочная программа в области биотехнологии, сельского, лесного, рыбного хозяйства и пищи», г. Уфа: БашГАУ, 2010 г., на научной конференции-школе «Современные достижения и проблемы биотехнологии сельскохозяйственных животных», п. Дубровицы: ВИЖ, 2012 г., на конференциях Центра биотехнологии и молекулярной диагностики животных ГНУ ВИЖ Россельхозакадемии, 2011, 2012 гг.
Основные положения, выносимые на защиту.
-
Тест-система диагностики ВЛКРС, характеризующаяся высокой специфичностью, чувствительностью, точностью и воспроизводимостью.
-
Увеличение доли животных со статусом ВЛКРС+ с увеличением числа лактаций.
-
Достоверное повышение степени инфицированности ВЛКРС с увеличением уровня показателей молочной продуктивности (удой, содержание жира и белка в молоке, выход молочного жира и белка).
-
Усовершенствованные приемы ДНК-диагностики ВЛКРС, позволяющие выявлять телят-носителей, начиная с 10-дневного возраста.
Публикации результатов исследований. Всего по теме диссертационной работы опубликовано 5 работ, в том числе 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ («Сельскохозяйственная биология», «Проблемы биологии продуктивных животных», «Достижения науки и техники АПК»).
Структура и объем работы. Диссертация написана на 131 страницах, состоит из следующих разделов: введение, обзор литературы, материалы и методы исследований, результаты и обсуждение, выводы, практические предложения, список литературы. Диссертационная работа содержит 35 таблиц и 16 рисунков. Список литературы включает 229 источников, в том числе 165 источника на иностранном языке.
