Введение к работе
Актуальность темы. Более 70 лет назад ботаниками ( Garner, Allard, 1920) И ЭООДОгами ( Marcovitch ,1923; Rowan ,1925) были сделаны замечательные открытия, показавшие большое влияние на физиологию растений и животных продолжительности светлого и тёмного времени суток. Оказалось, что небольшая разница в длительности света и темноты может оказывать на организмы мощное воздействие, превосходящее действие других факторов, имеющих непосредственное жизненное значение, таких как температура, количество и качество корма. Обнаружилось, что от длительности дня и ночи, или фотопериода, зависят основные этапы сезонной биологии организмов: переход к цветению растений, линька мехового и перьевого покровов, наступление и окончание размножения животных. Это явление - зависимость сезонного развития от фотопериода было названо фотопериодизмом ( Garner, Allard, 1920).
Накопившиеся к настоящему времени экспериментальные материалы свидетельствуют о широком спектре влияний фотопериодических условий на многие физиологические функции животных, такие как размножение ( Hammond ,1951; Беляев, 1976), двигательная активность
( Rawson ,1962; Петрашев, 1971), рОСТ ВОЛОС ( RoUgeot, Allain,
1980; Korhonen et al. ,1984), создание жировых резервов (Шур-мухин и др.,1969), продуктивность свиней ( lahrmann ,1987; Юрков, 1988), молочная продуктивность ( Peters et al. ,1978) и др. Большое количество исследований выполнено на лабораторных животных, пушных зверях, сельскохозяйственных птицах и животных. Среди последних наибольшее число исследований выполнено на овцах. В сферу .исследований постепенно включаются свиньи, лошади, крупный рогатый скот. Накапливается всё больше данных о том, что регулируя
длительность светового дня, мокко у многих пород овец смещать сроки охоты, а следовательно и окотов, стимулировать рост шерсти, бороться с бесплодием сельскохозяйственных животных и повышать их плодовитость, увеличивать молочную продуктивность коров, улучшать оплату корма при откорме свиней и крупного рогатого скота. С развитием индустриальных способов производства животноводческой продукции, удешевлением электроэнергии, расширением производства дешевых синтетических пленок проблема создания нужных фотопернодических условий значительно облегчается. Фотопериодический резерв продуктивности, при прочих равных условиях, позволяет считать вполне оправданным проведение фотопериодической паспортизации сельскохозяйственных животных, поиск оптимальных фотопернодических условий их содераания. Первоочередными задачами при изучении фотопериодизма у сельскохозяйственных животных является определение оптимальных световых условий их содержания и достижения максимальной продуктивности. Задача осложняется тем обстоятельством, что фотопериод контролирует оба главных типа биологических ритмов: суточный и годовой (сезонный). Последний несет важную и далеко еще не изученную функцию длительного прогнозирования процессов онтогенеза у организмов. При взаимодействии фотопериодического механизма с суточными ритмами освещенности не только определяется уровень ежедневных физиологических процессов, но и программирующая функция. Знание закономерностей фотопериодической регуляции физиологических функций животных дает средство сознательного управления ими.
Накопление знаний в области фотопериодической регуляции физиологических функций ставит вопрос о роли наследственной компоненты в этих процессах. Одним из путей выяснения роли наследственных
факторов d фотоперкодической реактивности является сегекция по этому признаку.
Цепь и задачи исследования. Систематического изучения фотопериодической регуляции продуктивности сельскохозяйственных гквот-ных не проводилось (Беляев, 1976; DpKOE, I9S8), В связи с этим нами была сформирована цель - исследовать возможности повышения продуктивности зкивотных (в частности репродуктивной функции) при помощи фотопериодичэсккх воздействий. В решении этой цели использовался сравнительный подход с привлечением животных с разной физиологией половой функции (свиньи, крысы - с длинным и коротким зстраяышм циклом; норки - с сезонним размадаением).
Задачи исследования:
-
Изучить влияние фотопорнодкческнх условий на воспроизводитель-нуа функции и продуктивность сельскохозяйственных и лабораторных еиботных, ккзнеспособиость приплода, рост и развитие нолодняка.
-
Исследовать отдаленные последствия применения сватовых режи-нов на физиологические функции еивотных.
-
Выяснить на примерз лабораторного модельного объекта (крысы)
ЗффэКТИВНОСТЬ СЄДЄКЦКИ ПО реаКТНВНОСТИ К СВеТОВОМу П03ДЄЙСТВЕВ
и скорролированного изменения репродуктивных признаков.
Научная новизна результатов исследования заключается в том,что авторок впервые проведены сравнительные исследования влияния световых режимов на процесс зструса, гаметогекеза, беременности и размножения у животных полицикличных (с длинным циклом - свиньи, коротким даклоы - крысы) и сезонно размножающихся (норки). На основе результатов проведенных исследований сформулировано положение о хозяйственной целесообразности нормирования светового воздействия. Показано, что использование света как одно-
го из важных факторов внешней среды в целях наиболее полной реализации возможностей организма, является перспективным направлением.
Разработан и внедряется в сельскохозяйственное производство метод фотопериодической стимуляции продуктивности свиней.
Впервые на норках и модельных лабораторных животных - крысах показано значение светового фактора для дальнейшего "программирования" физиологических функций у норок и явлений "последействия" световых воздействий у крыс.
Впервые в модельных экспериментах на лабораторных крысах показана возможность селекции по признаку фотопериодической реактивности и скоррелированное с ней изменение функции размножения.
Практическая ценность работы и реализация результатов исследований. Разработан и внедрен в животноводческое производство метод фотопериодической стимуляции продуктивности свиноматок.
Данные о влиянии света на физиологию сельскохозяйственных животных используются в государственных нормативах, применяемых в процессе проектирования, строительства и эксплуатации животноводческих зданий на фермах и комплексах.
Изучено действие и отдаленные последствия воздействия измененных световых режимов ("последействие") на физиологические функции животных.
Результаты модельных экспериментов по селекции на фотопериодическую реактивность, полученные на лабораторных крысах, дают основание к экстраполяции и использованию их на других сельскохозяйственных животных.
Результаты выполненных исследований вошли в следующие нормативные документы: "Отраслевые нормы освещения сельскохозяйствен-
ных предприятий, зданий, сооружений" (Утв. МСХ СССР 14.10.1978г.) "Применение световых режимов в свиноводстве" (Рекомендации, одобрены МСХ РСФСР 22.06.1978 г.). Москва, Россельхозиздат, 1980.
Метод фотопериодической стимуляции продуктивности свиноматок применяется в технологическом процессе Кудряшовского совхоза, Новосибирской области (Акт от 05.08.1987; Информационная справка от 25.05.1990), на предприятии по свиноводству "Пловдив" Болгария (Акт от 27.04,1989), на Хатасскои свинокомплексе в Якутской Саха республике (Акт от 01.08.1989).
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на УІ и УІІ Международных конгрессах по размножению животных (Париж, 1968; Мюнхен, 1972), на I Международном конгрессе по прикладной генетике животных (Мадрид,1974), на рабочей совещании в Новосибирске (1975) "Световой фактор в повышении продуктивности пушных зверей"(Москва, "Колос",1976), на II Международном симпозиуме "Действие света на продуктивность животных" (Лейпциг,1977), на III Международном симпозиуме "Действие света и ультрафиолетового излучения на человека и сельскохозяйственных животных" (Лейпциг, 1981), на 33-й ежегодной конференции Европейской ассоциации животноводов (Ленинград,1982), на I и ІУ Всесоюзных конференциях по биологии и патологии пушных зверей (Петрозаводск,1973; Киров, 1985), на II, III, и ІУ Международных конгрессах по биологии и продуктивности пушных зверей (Копенгаген,I960; Версаль,1984; Онтарио, 1988).
Практические результаты работы отмечены бронзовыми медалями ВДНХ СССР (Москва, постановления от 19.03.80; 27.08.81; 18.12.84)
Публикация результатов исследований. Основные положения диссертации изложены в 80 статьях, опубликованных в журналах "Сель-
скохозяйственная биология", "Вестник сельскохозяйственной науки", "Курная общей биологии", "Онтогенез", "Известия СО АН СССР" а также в трудах Всесоюзных и Ываедународных конференций и конгрессов, посвященных размножении сельскохозяйственных животных.
В основу выполненной работы положены результаты научных иссле-, дований по теме: "Роль фотопериодизма в регуляции свойств сезонной биологии еивотных".
' К основным положениям диссертационной работы, выносимой на ешциту, относятся установленные закономерности изменения функции размножения под влиянием фотопериодических условий у вивотных с разной сезонной биологией (свиньи, норки, крысы), явления стадийности и последействия светового воздействия, результаты селекции по признаку фотопериодической реактивности.
Объем и структура диссертации. Работа изложена на 330 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований, обсуадения подученных результатов, выводов практических предложений, списка использованной литературы, приложения. Материал диссертации иллюстрирован 55 таблицами и 24 рисунками. Список литературы содерамт 457 источников, 76 из них на русском языке. В прилоаении представлены 5 документов, под-тверддающих результаты работы, её научную и практическую значимость.