Чужеродная генетическая информация как возможная причина эмбриональной смертности свиней
Оценивали результативность осеменения свиноматок свежевзятым семенем под влиянием разных разбавителей. В результате показано, что сохранение активности естественных нуклеаз плазмы в сперме при осеменении снижает число запоздалых перегулов у свиней.
| Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.11.2020 |
| Размер файла | 18,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Чужеродная генетическая информация как возможная причина эмбриональной смертности свиней
В.П. Кононов, Н.П. Зыкунов, А.А. Ондар
FOREIGN GENETIC INFORMATION AS POSSIBLE CAUSE OF EMBRIONIC MORTALITY IN PIGS
V.P. Kononov, N.P. Zykunov, A.A. Ondar
The authors determined DNA contents in killed and native spermatozoa after different incubation conditions and evaluated the insemination degree by native semen under the influence of different solvents. It was shown, that the safety of the nuclease activity of the semen plasma at the pig insemination decrease number of late return. It means perhaps there is the increase of the embryo survival because the prevention of a foreign genetic information transfer into ovocytes at fertilization by spermatozoa.
Определяли содержание ДНК в убитых и нативных сперматозоидах хряков при различных условиях инкубации. Оценивали результативность осеменения свиноматок свежевзятым семенем под влиянием разных разбавителей. Показано, что сохранение активности естественных нуклеаз плазмы в сперме при осеменении снижает число запоздалых перегулов у свиней, что свидетельствует о повышении эмбриональной выживаемости вследствие предотвращения заноса сперматозоидами чужеродной генетической информации в овоциты при оплодотворении.
Среди факторов, обусловливающих темпы размножения животных, особое место занимают эмбриональные потери, которые могут достигать почти половины всех оплодотворенных овоцитов. Среди множества причин эмбриональной смертности важное место отводится генетическим и микробиологическим факторам (1). Однако, на наш взгляд, причины эмбриональной смертности этим не исчерпываются.
В процессе технологической обработки семени (разбавление, охлаждение, сохранение in vitro) целостность плазматических и других мембран сперматозоидов нарушается полностью или частично с последующим восстановлением. Вместе с тем в семя нередко вносится чужеродная генетическая информация из окружающей среды. Естественные и искусственно вносимые антимикробные вещества (антибиотики, сульфаниламидные и другие препараты), губительно действуя на микрофлору семени, освобождают большое количество нуклеиновых кислот из погибших клеток. В определенных условиях появляется возможность проникновения этой чужеродной информации в сперматозоиды, а затем в овоциты при оплодотворении. При этом экспрессия чужеродной ДНК в цитоплазме способна привести к синтезу белков, нарушающих эмбриональное развитие из-за расхода запаса аминокислот. Возможно, что высокая активность в семени животных нуклеаз, деполимеризующих нуклеиновые кислоты, является эволюционно выработанным средством устранения влияния этих факторов и соответственно причин эмбриональной смертности (2).
Однако разбавление семени уменьшает концентрацию нуклеаз пропорционально степени разбавления и снижает их активность в связи с ингибирующим действием компонентов сред, связывающих ионы Са++ и Mg++ -- активные центры этих ферментов. На различных видах млекопитающих показано, что чужеродная генетическая информация в виде генных конструкций может переноситься сперматозоидами в процессе оплодотворения в овоциты и даже включаться в пронуклеусы (3-7). В опытах на кроликах установлена экспрессия чужеродной ДНК и выявлены нарушения в развитии эмбрионов вплоть до их полной гибели (8).
Возникает вопрос, ответ на который имеет как теоретическое, так и практическое значение: в какой мере это явление присуще другим видам животных, в частности свиньям? В связи с этим целью наших исследований было выяснение возможности переноса чужеродной генетической информации сперматозоидами, находящимися в искусственных средах, нуклеазная активность в которых снижена или подавлена, и последующего влияния этих условий на эмбриональную выживаемость и качество потомства свиней.
Методика. При определении ДНК-азной активности плазмы семени хряков сперматозоиды отделяли от плазмы центрифугированием, убивали их обработкой 96 о этанолом, трижды отмывали 1 % раствором NaCl, затем инкубировали при 37 оС в течение 4 ч как в присутствии плазмы, так и без нее альтернативно в двух буферах -- трис-хлоридном (рН 7) и ацетатном (рН 5,6). Концентрацию ДНК определяли во всех образцах до и после инкубации по методике Шмидта-Тангаузера в модификации Цанева с соавт., которая позволяет выявлять ДНК сколь угодно малой полимерности, исключая лишь отдельные нуклеотиды (9).
Концентрацию ДНК в нативных сперматозоидах определяли до и после инкубации разбавленного семени. При этом использовали разные разбавители семени (рН 7): среда, включающая анионы этилендиаминтетраацетат динатриевой соли (ЭДТА) и цитрат, которые, связывая ионы Са++ и Mg++, ингибировали нуклеазы; изотонический раствор гликокола, сохраняющий нуклеазы активными.
Осеменение свиноматок проводили в ЗАО «Кузнецовский комбинат» в условиях промышленного производства свинины с января по август 2000 года. При этом эякуляты одного или нескольких хряков разделяли на три равные части, каждую из которых разбавляли в соотношении 1:2 следующими растворами: глюкозо-хелато-цитратно-сульфатная среда (ГХЦС), где нуклеазная активность была ингибирована; изотонический раствор хлористого натрия, где концентрация нуклеаз была понижена в 3 раза; естественная плазма семени, имеющая нормальную нуклеазную активность. В соответствии с принятой технологией проводили искусственное осеменение основных свиноматок -- аналогов по происхождению и возрасту.
Результаты. Инкубация мертвых сперматозоидов в плазме семени вызывала существенное снижение содержания ДНК в клетках при нейтральной реакции среды (табл. 1). Это означает, что в плазме семени возможна деполимеризация ДНК до отдельных нуклеотидов.
генетический эмбриональный смертность свинья
Содержание ДНК в убитых сперматозоидах при разных условиях инкубации
|
Исследуемый фермент |
рН инкубационной среды |
Содержание ДНК в навеске до инкубации, мг |
Содержание ДНК в навеске после инкубации, мг |
||||
|
с плазмой семени |
без плазмы |
||||||
|
мг/млрд сперматозоидов |
% к исходному |
мг/млрд сперматозоидов |
% к исходному |
||||
|
ДНК-аза 1 |
7,0 |
3,4 |
2,5 |
74 |
3,4 |
100 |
|
|
ДНК-аза 2 |
5,6 |
3,2 |
3,1 |
97 |
3,3 |
103 |
При инкубации живых сперматозоидов в среде, содержащей компоненты, деионизирующие ионы Са++ и Mg++, ДНК сохранилась (табл. 2). Вместе с тем, если сперматозоиды инкубировали в среде, где ионы Са++ и Mg++ не были связаны, наблюдалось заметное снижение содержания ДНК уже через 3 ч, очевидно, вследствие деполимеризующего действия нуклеаз плазмы семени. Следовательно, среды, содержащие компоненты, связы- вающие активные центры нуклеаз (Са++ и Mg++), предотвращают деполимеризацию ДНК.
Содержание ДНК в нативных сперматозоидах при различных условиях инкубации в естественной плазме семени (мг/109 клеток)
|
Среда инкубации |
Содержание ДНК в сперматозоидах после инкубации при 37 оС в течение: |
|||
|
0 ч |
3 ч |
6 ч |
||
|
ЭДТА + цитрат |
3,040,03 |
3,060,04 |
3,000,12 |
|
|
2,5 % раствор гликокола |
3,070,05 |
2,850,06 |
2,850,08 |
|
|
П р и м е ч а н и е. ЭДТА -- этилендиаминтетраацетат динатриевой соли. |
Доля опоросов от числа осемененных самок была практически одинаковой при использовании в качестве разбавителя семени как ГХЦС, так и NaCl (табл. 3). Однако применение семени, разбавленного нативной плазмой, способствовало повышению результативности осеменения: доля опоросов от числа осемененных маток была на 9 и 11 % выше, чем в группах, где в качестве разбавителя использовали соответственно ГХЦС и NaCl.
Результативность осеменения свиноматок свежевзятым семенем под влиянием различных разбавителей
|
Разбавитель |
Число осемененных маток |
Количество перегулов позднее чем через 21 сут после осеменения |
Количество опоросившихся маток |
Получено живых поросят |
||||
|
n |
% |
гол. |
% |
всего |
на один опорос |
|||
|
ГХЦС |
40 |
7 |
186 |
32 |
806 |
343 |
10,70,4 |
|
|
1 % NaCl |
36 |
2 |
64 |
28 |
786 |
287 |
10,30,5 |
|
|
Плазма семени |
36 |
1 |
33 |
32 |
895 |
319 |
10,00,5 |
|
|
П р и м е ч а н и е. ГХЦС -- глюкозо-хелато-цитратно-сульфатная среда. |
Известно, что межтечковый период у свиней составляет 18-21 сут. Большая продолжительность этого периода свидетельствует об оплодотворении, закончившемся ранней эмбриональной смертностью. Нами выявлено большое количество удлиненных межтечковых интервалов в тех вариантах опыта, в которых для разбавления семени использовали среду ГХЦС, связывающую ионы Са++ и Mg++ и соответственно ингибирующую нуклеазы. Это подтверждает нашу точку зрения о возможной причине эмбриональной смертности у млекопитающих -- переносе чужеродной генетической информации сперматозоидами в овоцит в процессе оплодотворения. Присутствие нуклеаз в семени -- вероятно, эволюционно выработанное средство защиты от чужеродной генетической информации.
Литература
1. Соколовская И.И., Рымарь М.А., Бондаревская Л.Ф. и др. Метод снижения эмбриональной смертности у свиней. В сб.: Разведение и биология размножения животных. М., 1968: 304-307.
2. Polakovski K.L., Kopta M. Seminal plasma. Biochemistry of Mammalian Reproduction /Egs L.J.D. Zanefeld, R.T. Chatterton, N.-Y., 1982: 89-117.
3. Lavitrano M., Camaioni A., Fazio V.M. e.a. Sperm cells as vectors for introducing foreign DNA into eggs: genetic transformation of mice. Cell, 1989, 57: 717-723.
4. Gandolfi F., Lavitrano M., Camaion i A. e.a. The use of sperm-mediated gene transfer for the generation of transgenic pigs. J. Reprod. Fert. Abstr., 1989, 4: 21.
5. Hochi S.-I., Ninomiya T., M i z u n o A. e.a. Fate of exogenous DNA carried into mouse eggs by spermatozoa. Animal Biotech., 1990, 1(1): 21-31.
6. Кузнецова И.В., Кузнецов А.В., Сигаева В.А. и др. Использование сперматозоидов кролика в качестве вектора для чужеродной ДНК. Биотехнология, 1993, 11-12: 2-5.
7. Perez A., Solano R., Castro F.O. e.a. Sperm cells mediated gene transfer in cattle. Biotecnologia Aplicada, 1991, 8(1): 90-94.
8. Кононов В.П., Багиров В.А. О некоторых причинах эмбриональной смертности у животных. Докл. РАСХН, 1996, 6: 37-38.
9. Цанев Р.Г., Марков Г.Г. К вопросу о количественном спектрофотометрическом определении нуклеиновой кислоты. Биохимия, 1960, 25, I: 151-159.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Данные по откормочным качествам свиней. Результативность скрещивания свиней. Продуктивность молодняка крупной белой породы и помесей с породой дюрок. Эффективность промышленного и возвратного скрещиваний. Откормочные качества свиней разных генотипов.
курсовая работа [46,9 K], добавлен 19.05.2010Биологические особенности свиней. Кормление и содержание свиноматок разного физиологического состояния, хряков-производителей, ремонтного молодняка, взрослых выбракованных свиней. Рационы и техника кормления. План случек, опоросов и реализации свиней.
курсовая работа [31,0 K], добавлен 21.05.2014Значение солнечной энергии для сельскохозяйственных животных. Рассмотрение приемов содержания супоросных свиноматок, их осеменения и подготовки к опоросу. Расчет теплового баланса, естественной и искусственной освещенности свинарника на 48 голов свиней.
курсовая работа [712,9 K], добавлен 16.07.2012Анатомия органов размножения свиней. Репродуктивная система хряка. Многоплодие, крупноплодность и молочность свиноматок. Оптимальные сроки спаривания маток и хряков. Подготовка к осеменению и осеменение. Технология кормления, содержания ремонтных свинок.
курсовая работа [59,7 K], добавлен 15.04.2016Рассмотрение метода разведения (трехпородного скрещивания) на базе опыта и описание пород наиболее подходящих для него. Сравнительная оценка мясной продуктивности свиней. Современная технология искусственного осеменения свиней, их содержание и кормление.
курсовая работа [11,0 M], добавлен 30.07.2015Типы и оборудование свиноводческих предприятий. Системы и методы содержания свиней. Гигиенические требования к свинарникам. Гигиена хряков, свиноматок и поросят. Санитарно-гигиенические принципы выращивания свиней в частных и фермерских хозяйствах.
учебное пособие [63,6 K], добавлен 24.01.2012Характеристика кормової бази свиней. Розрахунок енергетичної поживності кормів в енергетичних кормових одиницях. Годівля кнурів-плідників, свиноматок холостих, першого і другого періоду поросності, підсисних, поросят та ремонтного молодняку свиней.
дипломная работа [124,4 K], добавлен 20.05.2015Характеристика микроклимата помещений для содержания свиней. Клинические проявления инфекционных и незаразных болезней свиней и поросят, оказание помощи и профилактика. План мероприятий по профилактике и ликвидации болезней свиней на разных участках.
курсовая работа [103,8 K], добавлен 29.03.2014Шляхи підвищення поголів’я свиней у дочірньому підприємстві фірми "Деметра", характеристика виробничих груп свиней і правила комплектування стада кнурів-плідників і свиноматок. Підвищення ефективності осіменіння маток, форми штучного осіменіння.
курсовая работа [43,1 K], добавлен 08.06.2009Аналіз господарської діяльності підприємства і технології та заходів по утриманню, годівлі та відтворенню свиней. Глибокий аналіз штучного осіменіння свиней, особливості методів підвищення здатності свиноматок до отримання більшої кількості приплоду.
дипломная работа [87,4 K], добавлен 26.09.2013Біологічні особливості свиней. Швидкість росту і витрати кормів. Суть інтенсивної технології виробництва свинини. Вивчення технології утримання груп свиней в умовах господарства. Особливості годівлі холостих і супоросних свиноматок, вирощування поросят.
дипломная работа [62,6 K], добавлен 25.10.2011Научные основы кормления свиней при откорме до жирных кондиций. Рацион выбракованных свиноматок. Составление предлагаемого рациона. Годовая потребность в кормах для выбракованных свиноматок на откорме колхоза им. Красной Армии фермы "Подберезье".
реферат [49,0 K], добавлен 15.12.2011Оцінка епізоотичної ситуації щодо аскарозу свиней та розробка заходів боротьби з ним. Доцільність проведення дезінвазії приміщень перед постановкою у них поросних свиноматок. Порівняння ефективності дегельмінтизації свиней панакуром та піперазином.
дипломная работа [3,1 M], добавлен 31.01.2014Технологія потокового виробництва свинини. Цехи холостих, поросних свиноматок. Вирощування підсисних поросят. Обладнання для утримання кнурів, поросних свиноматок. Розрахунок руху поголів’я свиней і виробництва свинини. Визначення річної потреби в кормах.
курсовая работа [68,4 K], добавлен 22.04.2016Сущность аскаридоза свиней, его этиология, патогенез, клинические признаки, патологические изменения, диагностика, профилактика и методика лечения. Общая характеристика дегельминтизации свиней. Анализ особенностей иммунизации свиней антигеном из аскарид.
реферат [48,7 K], добавлен 24.12.2010Изучение особенностей роста и развития свиней. Современные методы их кормления. Состав полноценного протеинового питания. Использование хлореллы в кормлении свиней. Обобщение основных видов и преимуществ минеральных кормов. Корма, вредные для свиней.
курсовая работа [118,1 K], добавлен 23.11.2012Рассмотрение биологических особенностей свиней. Изучение качественных показателей свиного мяса. Оценка общего вида животного, пропорциональности его телосложения, развития костяка и мускулатуры. История выведения туклинской породы свиней П. Кудрявцевым.
реферат [621,1 K], добавлен 21.01.2012Особенности кормления холостых, супоросных и подсосных свиноматок. Нормы кормления в зависимости от физического состояния. Подготовка кормов к скармливанию. Обеспечение заводской кондиции хряков-производителей кормлением. Кормление молодняка свиней.
реферат [59,0 K], добавлен 14.12.2011Преимущество селекции и скрещивания для улучшения мясных качеств свиней. Морфологический состав туш. Мясная продуктивность помесных свиней, полученных на основе скрещивания пород СМ–1 и Ландрас. Мясные, откормочные и убойные качества чистопородных свиней.
курсовая работа [43,6 K], добавлен 25.01.2015Историческая справка, распространение, степень опасности гриппа свиней. Клиническое проявление болезни. Патологоанатомические признаки гриппа свиней. Особенности дифференциальной диагностики болезни. Основа профилактики, средства лечения гриппа свиней.
реферат [18,7 K], добавлен 24.09.2009
