Хромосомний поліморфізм окремих видів і порід сільськогосподарських тварин

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК

ІНСТИТУТ РОЗВЕДЕННЯ І ГЕНЕТИКИ ТВАРИН

03.00.15 - Генетика

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора сільськогосподарських наук

Хромосомний поліморфізм окремих видів і порід сільськогосподарських тварин

Дзіцюк Валентина Валентинівна

Чубинське - 2009

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті розведення і генетики тварин Української академії аграрних наук

Науковий консультант: доктор сільськогосподарських наук, професор,

академік УААН

Буркат Валерій Петрович,

Інститут розведення і генетики тварин УААН, директор

Офіційні опоненти:доктор біологічних наук, професор,

член-кореспондент НАНУ

Кунах Віктор Анатолійович,

Інститут молекулярної біології та генетики НАНУ,

завідувач відділу генетики клітинних популяцій

доктор сільськогосподарських наук, професор

Димань Тетяна Миколаївна,

Білоцерківський національний

аграрний університет, завідувач кафедри екотрофології

доктор сільськогосподарських наук, доцент

Сметанін Володимир Тимофійович,

Дніпропетровський державний

аграрний університет, професор кафедри розведення і генетики

сільськогосподарських тварин

Захист відбудеться “19” травня 2009 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 27.355.01 Інституту розведення і генетики тварин УААН (08321, Київська область, Бориспільський район, с. Чубинське, вул. Погребняка, 1)

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту розведення і генетики тварин УААН

Автореферат розісланий “15” квітня 2009 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Ю. В. Мільченко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Сучасні методи селекції сільськогосподарських тварин базуються на використанні генетичного поліморфізму. Велику увагу приділено вивченню поліморфізму ДНК, білків, еритроцитарних антигенів і груп крові та можливості їх практичного застосування. Хромосомний поліморфізм в дивергенції популяцій нині досліджується менш інтенсивно, хоча ще в 30-і роки минулого століття було показано, що хромосомна мінливість є важливим фактором адаптації популяцій до факторів зовнішнього середовища (Dobzansky, 1970). Вивчення поліморфізму хромосом дає змогу аналізу генофонду будь-якого виду тварин, навіть якщо він зовні абсолютно одноманітний. Поряд із виявленням тварин-носіїв спадкових аномалій і опрацюванням методів блокування генетичних дефектів і спадкових захворювань (Буркат В. П., 2006) знання хромосомного поліморфізму дає змогу скласти уявлення щодо специфіки спадкового матеріалу і вияву окремих структурних чи числових особливостей каріотипу, для яких характерна співвідносна (або корелятивна за Дарвіном) мінливість, що використовується для вирішення селекційних завдань. В породотворчому процесі селективне значення мають спонтанні хромосомні аберації, які закріплюються у поколіннях. Рівень хромосомного поліморфізму є додатковою характеристикою племінної цінності тварин, що може бути враховано за добору тварин бажаного типу. Так, у вирішенні питань селекції м'ясних порід худоби актуальним є зв'язок поліплоїдії і енергії росту (Gustavsson I., 1980; De Сampenire S., 2001).

Аналіз хромосомного поліморфізму виявив ряд показників, пов'язаних з репродуктивною функцією у тварин. Характеристика хромосомної природи репродуктивної нестабільності базується на аналізі мейотичних хромосом, які йдуть безпосередньо у відтворний процес. Однак, за наявності даних про структуру, біохімію і молекулярну організацію мейотичного ядра питання про закономірності перебудов і роль окремих структурних компонентів мейотичного каріотипу у сільськогосподарських тварин залишається неясним, а питання ролі синаптонемного комплексу і селекції клітин на стадії пахітени в цитогенетиці тварин практично не обговорювалось.

Детальний аналіз хромосомного поліморфізму сільськогосподарських тварин є підґрунтям для формування нових знань щодо динаміки генетичної структури в популяціях тварин, для аналізу породотворчого процесу. Такі дослідження мають теоретичне і прикладне значення -- можуть бути використані для попередження негативних наслідків інбридингу і для додаткової інформації в розробленні теоретичних основ при створенні ефективних програм збереження цінних локальних і зникаючих видів сільськогосподарських тварин.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження виконані у період з 1994 по 2006 роки у відповідності з тематичним планом науково-дослідних робіт Інституту розведення і генетики тварин УААН за темами: «Розробити нові принципи селекції молочної худоби і організації племінної справи, що забезпечать прискорене виведення нових порід, типів, ліній і стад запрограмованого рівня продуктивності» (номер держреєстрації UA 01001477, 1991-1995 рр.); «Вдосконалити і впровадити системи застосування молекулярно-генетичних, біохімічних, фізіологічних і біотехнологічних методів в селекції сільськогосподарських тварин» (номер держреєстрації 0101U003122, 1995-2000 рр.) . «Розробити і впровадити систему генетичного моніторингу в тваринництві» (номер держреєстрації 0101U003122, 2001-2005 рр.); «Розробити та впровадити методи генетичної та ДНК-технологічної оцінки генотипів для визначення бажаного типу сільськогосподарських тварин» (номер держреєстрації 0106U005842, 2005-2006 рр.), «Збереження генофонду сільськогосподарських тварин» (номер держреєстрації 0106U005845, 2005-2006 рр.).

Мета і завдання досліджень. Мета роботи -- провести системне вивчення хромосомного поліморфізму в соматичних і генеративних клітинах великої рогатої худоби, коней і свиней і розробити методологію об'єктивного визначення цитогенетичного статусу тварин.

Для досягнення цієї мети були поставлені такі завдання:

Вивчити цитогенетичні особливості спонтанного мутаційного процесу в окремих стадах великої рогатої худоби, коней і свиней.

Провести кількісний і якісний морфологічний аналізу складу незрілих статевих клітин з еякулятів бугаїв і жеребців з їх класифікацією.

Вивчити закономірності мейотичного процесу і дослідити особливості структури мейотичних хромосом, які можуть бути маркерами хромосомної мінливості і порушення відтворної здатності плідників.

Розробити цитогенетичні критерії оцінки генотипу племінних тварин і їх використання для об'єктивного добору бугаїв.

Розробити концепцію оптимального застосування результатів цитогенетичного аналізу для оцінки ступеня пошкодження геному соматичних клітин і його біологічної детекції на індивідуальному та популяційному рівнях.

Об'єкт досліджень -- хромосомний поліморфізм різних видів сільськогосподарських тварин.

Предмет досліджень -- соматичні і мейотичні хромосоми тварин.

Методи досліджень -- цитогенетичний аналіз хромосом з лімфоцитів периферійної крові, цитогенетичний аналіз мейотичних хромосом, методи статистичної обробки результатів досліджень.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше в межах одного дослідження з використанням єдиної методології одержано розгорнуту картину цитогенетичних ефектів у репрезентативних вибірках тварин. Систематизовано цитогенетичні характеристики за видами і породами сільськогосподарських тварин, виявлено видові і породні особливості хромосомного поліморфізму. Теоретично обґрунтовано і експериментально підтверджено особливості цитогенетичної диференціації окремих видів і порід сільськогосподарських тварин. Вперше проведено аналіз цитогенетичної мінливості великої рогатої худоби з урахуванням методів селекційної роботи з чистопородною худобою та в процесі створення нових порід. хромосомний поліморфізм сільськогосподарський мутаційний

Встановлено можливість проведення кількісного і морфологічного аналізу незрілих статевих клітин з еякулятів бугаїв і жеребців та використання характеристик мейотичних хромосом для їх оцінки.

Запропоновано методологію оцінки плідників сільськогосподарських тварин за комплексом цитогенетичних показників, яка включає характеристику каріотипу з соматичних і мейотичних клітин.

Використані в роботі окремі методи культивування in vitro лімфоцитів периферійної крові з метою отримання препаратів хромосом оформлені та видані у вигляді деклараційного патенту на винахід «Спосіб отримання препаратів хромосом з лімфоцитів крові тварин» (Деклараційний патент на винахід № 71123А, бюлетень «Промислова власність», 2005, № 11).

Практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що:

1) системний цитогенетичний моніторинг дає змогу виявити і вилучити із селекційного процесу бугаїв-носіїв хромосомних мутацій;

2) використання отриманої якісно нової інформації щодо впливу методів розведення на хромосомний поліморфізм тварин на різних етапах селекційного процесу може бути рекомендоване для оптимізації останнього;

3) ідентифікація мутацій в хромосомах мейотичних клітин плідників сприятиме виявленню прихованих причин зниженої відтворної здатності, встановити які неможливо за аналізу каріотипу з соматичних клітин;

4) матеріали дисертації використовуються у навчальному процесі на технологічному факультеті Державного агроекологічного університету (м. Житомир).

Особистий внесок здобувача. Нові теоретичні положення, постановка проблеми, розроблення програм досліджень, проведення експериментів, а також узагальнення результатів досліджень і формулювання висновків належать автору. Накопичення первинних матеріалів, проведення серій лабораторних дослідів з визначення цитогенетичних характеристик тварин, аналіз і статистична обробка експериментальних даних здійснені автором. Із матеріалів наукових експериментів та публікацій дисертант використав за узгодженням із співавторами частину спільно одержаних результатів.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертаційної роботи були оприлюднені і отримали позитивну оцінку на засіданнях відділу генетики та на звітних сесіях Інституту розведення і генетики тварин УААН (1994-2006 рр.), на дискусії «Перспективи використання наукових розробок з генетики і біотехнології в селекційній роботі» (2006 р.), на наступних конференціях: міжнародній конференції «Селекційно-біотехнологічні методи використання генетичного потенціалу сільськогосподарських тварин», Київ, 1994; міжнародній конференції «Проблемы производства молока и говядины», Жодино, 1996; ІІ міжнародній конференції «Використання сучасних молекулярно-генетичних і біотехнологічних розробок у генетико-селекційних дослідженнях», м. Одеса, 1998; конференції, присвяченій 130-річчю виходу у світ монографії Чарлза Дарвіна «Мінливість тварин і рослин під впливом одомашнення», Харків, 1999; міжнародній науково-практичній конференції «Перспективи розвитку скотарства у третьому тисячолітті», Суми, 2001; конференції «Нові методи дослідження у тварин», Харків, 2001.

Публікації результатів досліджень. Матеріали дисертації опубліковані у 51 науковій роботі, в тому числі у 4 монографіях, 23 статтях у наукових журналах, 15 статтях у збірниках наукових праць, 1 методичних рекомендаціях, 1 деклараційному патенті на винахід, 7 матеріалах і тезах конференцій, матеріалах творчої дискусії.

Структура і обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається із змісту, переліку умовних позначень, вступу, огляду літератури, загальної методики і основних методів досліджень, результатів власних досліджень, аналізу і узагальнення результатів досліджень, висновків і бібліографічного списку (427 джерел, у тому числі 241 іноземними мовами). Робота викладена на 306 сторінках комп'ютерного тексту і містить 35 таблиць, 33 фотографії, 11 рисунків.

Матеріал і методи досліджень

Загальна схема досліджень представлена на рисунку 1, обсяг проведених досліджень відображений у таблиці 1.

Таблиця 1

Обсяг проведених досліджень

Види тварин і види досліджень	Досліджено
	порід	голів	препаратів хромосом
Соматичний каріотип (хромосоми з периферійної крові)
Велика рогата худоба	14	382	15280
Коні	7	69	2560
Свині	3	71	3395
Мейотичний каріотип (хромосоми з незрілих клітин сперматогенного ряду в еякуляті)
Велика рогата худоба	11	156	1404
Коні	4	21	168

Матеріалом для досліджень були проби цільної периферійної крові, тканини сім'яників і еякуляти, отримані від плідників з нормальною і зниженою відтворною здатністю.

Проби крові сільськогосподарських тварин відбирали в сільськогосподарських підприємствах Київської, Полтавської, Чернігівської, Черкаської, Донецької, Дніпропетровської, Одеської, Закарпатської областей та Автономної республіки Крим. Отримання препаратів хромосом виконували за стандартним методом (Moorheed et al., 1960). Постановка культури лімфоцитів периферичної крові тварин передбачала виконання низки етапів: культивування лімфоцитів периферичної крові, стимульованих фітогемаглютинином (або конканаваліном, Sigma, США), у суміші поживного середовища 199 на основі розчинів Ерла або Хенкса (або середовищ Ігла чи RPMI 1640 (Sigma, США) протягом 48-72 годин у термостаті за температури +370 С. Зупинку мітозів проводили за 2 години до

закінчення культивування внесенням колхіцину у концентрації 0,1 мкг/мл. Після гіпотонічної обробки KCI (0,075 М) протягом 20-40 хвилин клітини фіксували сумішшю етанолу та льодяної оцтової кислоти (3:1). Клітинну суспензію наносили на мокрі охолоджені предметні скельця і висушували. Аналіз препаратів проводили на забарвлених барвником Гімза препаратах під мікроскопом Axiostar plus (Carl Zeiss, Німеччина). Метафазні пластинки фотографували за допомогою цифрової фотокамери Olympus D-460 ZOOM.



Рис. 1. Загальна схема досліджень

Ідентифікацію хромосом проводили згідно International System for Cytogenetic Animals (1989) і атласу «Хромосомы сельскохозяйственных и лабораторных млекопитающих» (Графодатский, Раджабли, 1988).

Класифікацію і облік хромосомних аберацій проводили відповідно до загальноприйнятих рекомендацій. В усіх дослідженнях як параметри хромосомної нестабільності визначали всі аберації хромосом, середню кількість аберацій на аберантну клітину, частку клітин з абераціями від 100 проаналізованих, виражену в відсотках, що відображає пошкодженість популяції клітин і є показником нестабільності геному. До спектру хромосомних аберацій включали геномні аберації (анеуплоїдію, поліплоїдію), структурні аберації хромосомного (хромосомні розриви, парні фрагменти і міжхромосомні асоціації) і хроматидного (хроматидні розриви, одинокі фрагменти та ацентричні кільця) типів. Аберантними вважали клітини, які мали хоча б одне структурне чи кількісне порушення каріотипу. Як анеуплоїдні вважали тільки гіперплоїдні клітини, оскільки не виключались втрати хромосом в процесі приготування препаратів. Хромосомні аберації підраховували не менше ніж в 30 метафазах.

Нами запропоновано модифікований метод отримання препаратів хромосом, який захищено деклараційним патентом на винахід № 71123А від 15.11.2004 «Спосіб отримання препаратів хромосом з лімфоцитів крові тварин», бюлетень «Промислова власність», 2005, № 11).

Гетерохроматин виявляли за допомогою G-диференційного фарбування хромосом за методом Evans et al.(1971). Для виявлення прицентромірного гетерохроматину використовували метод Sumner (1972).

Для вивчення мейотичних хромосом готували препарати хромосом із сім'яників (метод Williams et al. (1971) з модифікаціями). Препарати мейотичних хромосом з еякулятів плідників для аналізу готували за методом Templado et al. (1986) з урахуванням особливостей еякулятів плідників різних видів. Препарати фарбували за Гімза і аналізували за допомогою світлового мікроскопу PZO за збільшення в 1000 разів. Частку клітин сперматогенного ряду визначали у відсотках від суми підрахованих клітин сперматогенного ряду і сперматозоїдів на мазках із еякуляту. Стадії профази мейозу визначали за методом Мозеса (1977), проводячи диференційований аналіз гетерогенної популяції сперматоцитів з сім'яників. Для обліку структурних аномалій СК використовували клітини, що перебували на різних субстадіях пахітени, в яких вдавалось порахувати всі 29 аутосомних СК і виявити Х-У-осі. Пошкодження СК описували відповідно до класифікації, запропонованої Allen et al (1988), поділяючи всі аномалії на три групи: розриви СК і розриви окремих бокових елементів СК, асинапсис, багатоосеві конфігурації і неправильні парування.

Статистичну обробку отриманих даних здійснювали стандартними методами (Плохинський, 1974, Меркурьева, 1991). Розраховували середнє значення частоти клітин з цитогенетичними аномаліями на одну особину в кожній групі досліджених тварин (М) і стандартну помилку середнього (m). Статистичну достовірність між групових відмінностей оцінювали за критерієм Ст'юдента. Порівняння розподілів індивідуальних частот цитогенетичних пошкоджень між групами та емпіричних розподілів з теоретично очікуваним розподілом Пуассона проводили за критерієм ч2.

Результати досліджень

Дослідження соматичного хромосомного поліморфізму сільськогосподарських тварин. У результаті дослідження 14-ти порід великої рогатої худоби, 7-ми порід коней і 3-х порід свиней виявлено породоспецифічні рівні хромосомної мінливості, які базуються на числових і структурних відмінностях каріотипів. Встановлено, що інтегральний показник «рівень мутаційних клітин на 100 мітозів», який включає спектр спонтанних хромосомних аберацій геномного і структурного типів (анеуплоїдію, поліплоїдію, аберації хромосомного і хроматидного типів) для великої рогатої худоби (380 голів) становить 19,47 % з розмахом від 10,85 до 43,64 %; для коней (69 голів) -- 16,51 % (12,5-19,3 %); для свиней (71 голова) -- 6,29 % (5,03-7,63 %).

Хромосомний поліморфізм великої рогатої худоби м'ясного і молочного напрямів продуктивності. Для порід молочного і м'ясного напрямів продуктивності виявлено відмінності за всіма характеристиками хромосомної мінливості. Інтегральний показник аберантних клітин у порід молочного напряму продуктивності становить 13,88-17,4 %, у м'ясних -- 12,0-43,6 %.

Про хромосомний поліморфізм м'ясних порід великої рогатої худоби, які загалом вирізняються оригінальністю у вираженні цитогенетичних характеристик, свідчать матеріали вивчення бугаїв Головного селекційного центру України та Дніпропетровського племпідприємства (табл. 2).

Таблиця 2

Цитогенетичне дослідження бугаїв м'ясного напряму продуктивності

Порода	Голів/ мета-фаз	Аберантні клітини, %	Частота аберацій на 100 клітин
			геномні	хромосомні фрагменти і розриви	хроматид-ні фраг-менти і розриви
			поліплоїди	АРЦРХ
Симетальська	5/ 512	12,4±2,50а	5,73±2,00 а	3,54±2,64 а	7,1±1,75 а	7,0±2,10 а
Абердин-ангус	36/ 2220	16,2±3,00 а	6,0±2,95 а	2,1±0,85 а	7,8±1,88в	3,8±0,32в
Герефорд	10/ 650	16,2±4,20 а	5,4±1,65 а	2,5±1,66 а	9,1±2,00 а	7,0±2,00 а
Лімузин	9/ 870	12,0±3,81 а	6,9±2,56 а	1,6±0,43 а	9,0±2,45 а	9,0±2,70 а
П'ємонтезе	10/ 630	13,3±3,42 а	4,9±1,73 а	2,9±1,28 а	7,3±2,30 а	7,1±2,50 а
Аквітан	9/ 770	12,8±4,20 а	5,8±2,10в	1,7±0,36 а	4,0±1,34 в	8,9±1,65 а
Українська м'ясна	11/ 995	11,7 ±3,53 а	5,9±2,65 а	3,7±1,75 а	6,9 ±1,55 а	9,6±3,00 а
Мен-анжу	3/ 220	16,7± 3,81 а	6,2±2,62 а	1,8±0,80 а	3,0±1,60 а	3,5±1,85 а

Примітка. а, в -- однакові суперскрипти в межах однієї колонки означають значення, які вірогідно не відрізняються один від одного, різні -- відрізняються з ймовірністю не менше 0,95.

Особливості цитогенетичних характеристик молочної худоби досліджували на прикладі Білоцерківського племпідприємства (українська чорно-ряба молочна порода), племпідприємства «Полтаваплемсервіс і Головного селекційного центру (голштинська порода), КСП «Симферопільське» Симферопільського району АР Крим (червона степова порода) (табл. 3).

Таблиця 3

Цитогенетичне дослідження бугаїв молочного напряму продуктивності

Порода	Голів/ мета-фаз	Аберан-тних клітин, %	Частота аберацій на 100 клітин
			геномні	хромосомні фрагменти і розриви	хроматидні фрагменти і розриви
			анеу-плоїди	поліплоїди	АРЦРХ
Українська чорно-ряба молочна	8/ 430	16,9±2,85	6,5±2,15	0,40±0,90 а	4,43±2,0 а	6,3±0,66 а	7,36±1,45 а
Голштинська	11/ 570	15,6±3,94	5,5±2,70	0,45±0,35 а	6,5±2,65 а	6,6±1,89 а	9,0±1,90 а
Червона степова	11/ 537	15,1±2,90	7,6±3,15	0,1±0,94 а	13,4±2,25в	12,1±3,52 в	5,3±1,23 а

Примітка. а, в -- однакові суперскрипти в межах однієї колонки означають значення, які вірогідно не відрізняються один від одного, різні -- відрізняються з ймовірністю не менше 0,95.

Частота клітин з поліплоїдним набором хромосом у спектрі хромосомної мінливості тварин м'ясних порід складає 5,86 % з розмахом від 4,9±1,73 % у п'ємонтезе до 9,4 ±1,65 % у помісей сименталів з мен-анжу. До числа поліплоїдних соматичних клітин входить 81,1 % клітин типу 4n, 17,0 % клітин типу 6n, і 2,9 % клітин з набором 8n. Рівень поліплоїдних метафаз має суттєво виражену індивідуальну і породну мінливість і достовірно переважає аналогічний показник у тварин молочного напряму продуктивності, у яких частка поліплоїдних клітин складає від 0,1±0,9 % у червоної степової до 2,4 % у представників української чорно-рябої молочної породи. Явище анеуплоїдії, яке може бути пов'язане з порушенням цитоплазматичних мембран метафазних пластинок і нерозходженням хромосом залежно від міцності прикріплення до веретена ділення окремих хромосом у молочних і м'ясних порід не має чітко вираженої різниці і в середньому за видом складає 8,3 ± 2,10 %.

Частота клітин з асинхронним розходженням центромерних районів хромосом (АРЦРХ), яка відображає передумови числових аберацій, зокрема, очевидно, анеуплоїдії і поліплоїдії, є достовірно вищою у тварин молочного напрямку продуктивності і варіює від 4,45 % у української чорно-рябої молочної породи до 13,4 % у червоної степової. В той же час розмах величин АРЦРХ у м'ясної худоби становив 1,52 % -- 3,7 %.

Специфічність цитогенетичних характеристик, зокрема відмінність у показниках частот поліплоїдних клітин і клітин з асинхронним розщепленням центромерних районів хромосом, у молочної і м'ясної худоби доводить наявність характерних для кожного напряму продуктивності метаболічних процесів, які впливають на каріологічні характеристики

Як видно з результатів аналізу хромосомної мінливості, спектр аберацій хромосом м'ясної і молочної худоби складається в основному з хромосомних і хроматидних розривів і фрагментів, асинхронності розходження центромерних районів хромосом і транслокацій

Аналіз хромосомного поліморфізму коней. Цитогенетичну структуру і породні особливості коней вивчали на прикладі 69 голів семи порід різного напряму використання: гуцульська, гановерська, тракененська, орловська, російська рисиста, чистокровна верхова і російський ваговоз (табл. 4).

Результати досліджень показали, що середній видовий рівень аберантних клітин становить 16,51 % за розмаху хромосомної мінливості 12,5-19,3 %, що є дещо нижчим показником , ніж у середньому у великої рогатої худоби. У 76 % досліджених нами коней встановлено каріотипову норму. Спектр структурних мутацій включає парні фрагменти, хромосомні і хроматидні розриви (7,49 %), одиночні фрагменти (8,17 %) обміни, дицентрики (0,4 %). Геномні мутації представлені анеуплоїдними та поліплоїдними клітинами.

Таблиця 4

Результати цитогенетичного обстеження коней

Порода коней	Голів/ мета-фаз	Аберан-тних клітин, %	Частота аберацій на 100 клітин
			геномних	хромосомних фрагментів і розривів	хроматидних фрагментів і розривів
			анеу-плоїдів	полі-плоїдів	АРЦРХ
Гуцульська	23/ 970	19,3±2,95	4,8±1,25	4,6±1,93 а	9,1±2,95 а	1,9±1,74	8,1±1,55
Гановерська	5/ 230	15,0±2,60	4,0±2,63	0,9±0,45 в	4,4±2,00в	2,3±1,82	7,3±2,08
Тракененська	5/ 200	14,5±3,05	4,5±2,00	1,0±0,60 в	4,5±2,75в	4,7±2,95	6,7±2,16
Орловська	4/ 220	13,1±2,84	5,9±2,89	0,4±0,24 в	5,6±2,96с	4,5±2,63	5,9±1,40
Російська рисиста	6/ 115	13,9±2,75	6,8±2,72	1,9±0,62 в	4,2±2,65в	3,0±1,82	5,9±1,75
Українська верхова	22/ 870	14,4±2,55	5,2±2,55	0,8±0,35 в	4,1±2,85в	1,6±0,35	3,5±1,85
Російський ваговоз	6/ 405	12,5±1,82	1,5±2,89	4,7±1,95 а	2,2±2,00в	2,0±1,00	3,9±0,94

Примітки: а:в -- р<0,001; а:с -- р<0,05. Однакові суперскрипти в межах однієї колонки означають значення, які вірогідно не відрізняються один від одного.

Побудований на основі аналізу аберацій у коней за законом Пуассона розподіл цитогенетичних характеристик коней ілюструє специфіку порід: діаграми їх розподілу мають різну форму і площу

Так, поліплоїдні клітини, хроматидні розриви, транслокації і асинхронність розщеплення центоромерних районів хромосом переважають у гуцульської породи коней. У коней української верхової породи вищим порівняно з гуцульською виявився показник рівня анеуплоїдних клітин.

Виявлено анеуплоїдні клітини типу 2n-1 i 2n-2, трисомій не виявлено. Поліплоїдні клітини мали тетраплоїдні набори хромосом (4n). Встановлено специфічність переважання певного роду мутацій у коней залежно від їх напряму продуктивності. Так, достовірно більша частка поліплоїдних клітин зареєстрована у коней гуцульської породи і ваговозів порівняно з кіньми верхових порід.

У групі досліджених коней гуцульської породи встановлено удвічі достовірно вищий рівень клітин з АРЦРХ порівняно з представниками інших порід і у 4 рази вищий порівняно з російським ваговозом. Виняток становить орловська порода, у якої рівень всіх геномних аберацій достовірно вищий порівняно з іншими породами, окрім гуцульської.

Аналіз хромосомного поліморфізму свиней. Спонтанний мутаційний процес у свиней і породні його особливості вивчали на прикладі тварин трьох порід: велика біла, ландрас, миргородська (табл. 5).

Загальний рівень аберантних клітин на 100 мітозів у всіх породах становить 6,29 % з розмахом від 5,0±3,82 % у ландрасів до 7,6±2,55 % у великої білої. Тварини миргородської породи за показником загальної кількості аберантних клітин займають у цьому ряду проміжне місце (6,23 %).

Таблиця 5

Результати цитогенетичного обстеження свиней різних порід

Порода	Число тварин/ метафаз	Аберант-ні клітини, %	Полі-плоїди, %	АРЦРХ, %	Транс-локації, %	Хромосомні парні фраг-менти і розриви, %	Хроматидні фрагменти і розриви, %
Велика біла	32/ 1650	7,6±2,55	4,5±1,60а	3,30±1,93а	4,1±1,32	3,9±1,74	7,4±1,83
Ландрас	21/ 1200	5,0±3,82	7,8±2,65в	5,21±1,84в	1,7±1,85	6,2±1,37	7,9±0,75
Мирго-родська	18/ 980	6,2±2,00	1,5±0,52а	1,23±0,75а	2,3±1,00	7,4±0,55	4,5±1,60

Примітка. а:в -- р<0,001. Однакові суперскрипти в межах однієї колонки означають значення, які вірогідно не відрізняються один від одного, різні -- відрізняються з ймовірністю не менше 0,95.

Крім відмінностей за рівнем мутаційних клітин на 100 мітозів, що виражає інтегральну хромосомну мінливість, свині, як і велика рогата худоба і коні, мають свої особливості і в спектрі цитогенетичних характеристик.

Найвищий показник поліплоїдних клітин спостерігали у породи м'ясного напряму продуктивності (ландрас) -- 7,84±2,6 %, найнижчий -- у породи м'ясо-сального і сального напряму продуктивності (миргородської) -- 1,5±0,52. Ці дані підтверджують припущення про існування корелятивної хромосомної мінливості, зокрема, зв'язку показників поліплоїдії з показником м'ясності сільськогосподарських тварин.

За показником АРЦРХ, що відображає ступінь ядерно-хромосомної збалансованості тварини, спостерігали породну специфічність. Так, у досліджених нами ландрасів показник асинхронності розходження хромосом становив 5,21 %, що переважає значення цього показника для інших порід. Якщо до цього долучити рівень поліплоїдних клітин, то можна припустити, що цей масив тварин породи ландрас не є консолідованим. Очевидно, що тварини були отримані шляхом міжпородного схрещування. Правомірність такого припущення підтверджує і показник співвідношення хромосомних і хроматидних аберацій, який у ландрасів складає 1:1,5. У великої білої і миргородської це співвідношення близьке до 1:1.

Спектр аберацій хромосом свиней складається в основному з хромосомних і хроматидних розривів і фрагментів, асинхронності розходження центромерних районів хромосом і транслокацій (рис. 5). Транслокації хромосом виявлено у всіх досліджених порід з різною частотою. Найчастіше це були реципрокні транслокації 5/14 і 16/17.

Цитогенетичний аналіз клітин крові свиней показав, що загальний рівень клітин з абераціями у тварин всіх досліджених порід має свою породну специфіку (рис. 6).

а) б)

в)

Цитогенетичну структуру локальних і зникаючих порід сільськогосподарських тварин досліджували на прикладі сірої української породи великої рогатої худоби, гуцульської породи коней і миргородської породи свиней.

Структура сірої української породи за цитогенетичними показниками тварин з дослідного господарства «Поливанівка» Дніпропетровської області і племінного репродуктора «Свято-Успенська Києво-Печерська Лавра» Бориспільського району Київської області.

Загальний рівень хромосомної мінливості тварин сірої української породи породи значно вищий від інших порід і становить 46,0 % з середнім показником за видом 19,4 % з переважанням транслокацій, високого рівня анеуплоїдії та аберацій хроматидного типу. Спостерігається значний індивідуальний поліморфізм за інтегральним показником аберантних клітин (від 16,6 до 77 %). Рівень анеуплоїдії становив 22,7 % -- 27,3 %, поліплоїдії -- 5,1-8,3 %, що теж є вищим, ніж у інших порід великої рогатої худоби і відповідає показнику, характерному для м'ясної худоби. Скринінг хромосомних аберацій показав широкий спектр їх видів у переважної більшості тварин. Серед аберацій зустрічалися порушення як хромосомного, так і хроматидного типів. Перші представлені розривами хромосом (3,1-4,5 %) та парними фрагментами (5,0-9,9 %), другі -- розривами хроматид, поодинокими фрагментами, кільцями (до 3,9 %), а також транслокаціями за робертсонівським типом.

Виявлено хромосомну аберацію, суть якої полягає в нехарактерному розміщенні ядерцеутворюючих районів хромосом (ЯУРХ). У корови 2863 (ПР «Свято-Успенська Києво-Печерська Лавра») виявлено клітини, в яких ЯУРХ локалізовані в прицентромірному локусі ядерцевих хромосом, тоді як зазвичай вони знаходяться на кінцях хромосом. Причиною такої виняткової диспозиції ЯУРХ є, очевидно, реципрокна дицентрична транслокація.

Аналіз цитогенетичних показників тварин сірої української породи показує, що каріотипова нестабільність, як і інші генетичні показники, характеризує процеси, що відбуваються в породі, і спрямовані на збереження генетичної мінливості. Цитогенетична породна особливість сірої худоби, можливо, пов'язана з специфікою селекційної роботи в стаді з невеликою чисельністю і є відповіддю популяції на систему розведення, що склалась. Очевидно, споріднені парування переводять популяцію в такий стан, коли всі генетичні процеси спрямовані на збереження генетичної мінливості і запобігають генетичній депресії, яку можна було б очікувати в такій ситуації.

Хромосомну мінливість у коней гуцульської породи вивчали на прикладі господарства «Шипіт» Міжгірського району Закарпатської області.

Розмах геномних мутацій у дослідженій популяції коней становить від 4,68±1,6 % (поліплоїдія) до 9,3±2,9 % (АРЦРХ) за проміжної частоти анеуплоїдних клітин 4,8±1,8 %. Очевидним є те, що цитогенетичні параметри тварин цієї породи вказують на їх міцність (як у ваговозів - за високим показником поліплоїдії), і водночас на їх ніжну конституцію (за показником АРЦРХ), як у верхових коней. На відміну від коней інших порід у гуцульської породи переважають розриви і фрагментація хроматидного типу, тимчасом у інших досліджених порід більшою є частка клітин з розривами і фрагментами цілих хромосом.

Як і сіра українська порода великої рогатої худоби, гуцульська порода коней у видовій цитогенетичній картині займає особливе положення. Коні цієї породи, незважаючи на твердження про те, що це стала локальна порода, мають вищий, порівняно з іншими дослідженими породами (р<0,001) рівень показника АРЦРХ, що свідчить про дестабілізацію ядерних процесів.

Хромосомну мінливість миргородської породи свиней як локальної породи вивчали на прикладі миргородської породи племінного заводу ім.Декабристів Миргородського району Полтавської області. У обстеженої групи тварин виявлено геномні і структурні порушення хромосом на рівні 6,25 %, що відповідає нормі. Як геномні порушення в лімфоцитах крові свиней зареєстровано поліплоїдію і АРЦРХ, ліміти яких становлять відповідно 1,8-3,0 % і 3,9-6,85 %. Структурні аберації хромосом складаються переважно з розривів хромосомного і хроматидного типів, виявлено також ацентричні і парні фрагменти, у невеликої частини поголів'я зареєстровано транслокації (у свиней № 174 та № 159).

Досліджені групи тварин локальних порід сільськогосподарських тварин характеризуються специфічними особливостями розподілу цитогенетичних характеристик, які можуть бути використані як додаткова генетична характеристика порід і слугувати маркерами внутрішньовидової диференціації. Очікувалось, що відтворення тварин у малочисельних групах локальних порід призведе до зниження їх генетичної мінливості, проте аналіз отриманих результатів показав широкий розмах хромосомного поліморфізму.

Хромосомна мінливість тварин-трансплантантів. Хромосомний поліморфізм тварин, отриманих внаслідок біотехнологічних маніпуляцій, дослідили на масиві тварин племзаводу «Більшовик» Донецької області (25 голів) і племзаводу «Бортничі» Київської області (30 голів).

Результати проведених досліджень показали достовірну різницю за кількісними показниками цитогенетичних характеристик між групами тварин, отриманих від ембріопересадок цілих і поділених зародків та в результаті штучного осіменіння.

Рівень хромосомних аберацій у тварин-трансплантантів значно перевищує середньовидове значення в основному за рахунок відсотку анеуплоїдних і поліплоїдних клітин. Найбільшою у спектрі аберацій зареєстрована частка хромосомних (4,9±0,16) і хроматидних (3,3±1,14) розривів і фрагментів, виявлено окремі дицентрики і хромосоми з так званою пульверизацією. Відсоток клітин з АРЦРХ у трансплантантів майже в чотири рази вищий порівняно з відповідним показником у тварин, отриманих методом штучного осіменіння.

Породна і індивідуальна цитогенетична мінливість на етапах селекційного процесу. Порівняння показників хромосомного поліморфізму різних стад і порід великої рогатої худоби виявилось інформативним для вияснення механізмів формування хромосомних аберацій. Такий аналіз дав змогу вичленити чинники, які впливають на хромосомну мінливість. На основі літературних даних і власних результатів досліджень було зроблено припущення, що за різних методів розведення у потомків спостерігається різна хромосомна мінливість, яка виявляється в формуванні різного спектру хромосомних і хроматидних аберацій, і головне, в їх співвідношенні між собою.

Усталеною є думка, що хромосомні аберації виникають під впливом дії чинників хімічної чи радіаційної природи. Вплив чинників селекційної природи зазвичай не береться до уваги. Вперше нами проведено аналіз цитогенетичної структури окремих порід з урахуванням чинників селекційного процесу -- міжпородного і міжвидового схрещування та інбридингу.

Досліджували цитогенетичні характеристики тварин таврійського типу південної м'ясної породи (КСП «Cимферопільське» Симферопільського району Криму та господарство «Зеленогірське» Одеської області), яка створена на основі міжвидового схрещування тварин порід червоної степової, шортгорн, абердин-ангус, герефорд, шароле, санта-гертруда і зебу. Аналіз каріотипових характеристик новоствореної південної м'ясної породи показує, що загальне число клітин з абераціями у таврійського типу південної м'ясної породи в Одеській області і в Криму майже вдвічі вище від аналогічного показника у червоної степової (табл. 6).

Таблиця 6

Частота аберацій у тварин південної м'ясної породи

Групи тварин	Число голів	Всього аберантних метафаз, %	Число аберацій, %
			геном-них	хромо-сомних	хроматидних
Таврійський тип південної м'ясної породи (Одеська область)	40/ 1950	28,5±2,75а	6,3±2,00	8,4±1,63	15,15±1,95а
Таврійський тип південної м'ясної породи (Крим)	11/ 650	32,7±2,90а	6,4±2,55	11,3±1,55	16,5±2,82а
Червона степова, чистопородна	11/ 730	15,1±1,82в	7,5±2,84	9,1±1,83	3,1±0,54в

Примітка. а:в -- р<0,001. Однакові суперскрипти в межах однієї колонки означають значення, які вірогідно не відрізняються один від одного, різні -- відрізняються з ймовірністю не менше 0,95.

Дослідження хромосомного поліморфізму окремо за різними групами аберацій у міжвидових і міжпородних помісей показали, що у помісних із зебу тварин кількість хромосомних і хроматидних аберацій достовірно у 1,5-2 рази вища порівняно з міжпородними помісями (табл. 7). Схожі результати отримав Stranzinger (1992) за аналізу каріотипів тварин, отриманих від кросбридингу великої рогатої худоби і зебу.

Порівняння показників хромосомної мінливості у тварин, отриманих від міжвидових і міжпородних схрещувань, показує переважання аберацій хроматидного типу порівняно з хромосомними і геномними у міжвидових помісей. Хромосомний поліморфізм має вияв також і через співвідношення аберацій хромосомного і хроматидного типів (Хр:Хт). Специфічність співвідношення Хр:Хт у групах тварин, які отримані за різних варіантів схрещувань, свідчить про те, що на формування хромосомного поліморфізму впливають селективні фактори, зокрема, схрещування і добір.

Таблиця 7

Частота аберацій у тварин різної кровності під час створення південної м'ясної породи

Групи тварин*	Голів	Всього аберантних метафаз, %	Аберацій, %
			геномних	хромо-сомних	хроматидних
Помісі ЗЧШЧС (в т ч. 3/8 ЗЧ1/2 ШЧ1/2 ГЧ1/4 ЧС)	16	29,1±1,4	8,2±2,4а	10,7±2,65 в	15,8±1,51 с
Помісі ѕ ЗебуЧ јШ 1/8ЧС	9	30,2±2,3	5,8±2,7 а	9,5±2,52 в	16,2±1,80 с
Помісі ЅГ ЅЧС	8	16,4±2,0	6,4±2,8 а	8,6±2,00 в	10,9±1,75 с
Помісі ЅШ ЅЧС	12	18,7±1,8	9,2±3,0 а	8,3±1,95 в	9,3±2,00 с

Примітки: *З -- зебу; Ш -- шароле; ЧС -- червона степова; Г -- голштини. а:в -- р<0,001; в:с -- р<0,001. Однакові суперскрипти в межах однієї колонки означають значення, які вірогідно не відрізняються один від одного, різні -- відрізняються з ймовірністю не менше 0,95.

Цитогенетичним дослідженням встановлено специфіку розподілу цитогенетичних характеристик у інбредних тварин, зокрема більший відсоток анеуплоїдних клітин порівняно з аутбредними особинами. Спостерігається тенденція збільшення частки аберантних клітин зі зростанням рівня інбридингу (табл. 8).

Таблиця 8

Анеуплоїдія у молодняку за різного ступеня інбридингу

Кількість досліджених тварин	Кількість проаналі-зованих метафаз	Ступінь інбридингу	Розподіл метафазних клітин з числом хромосом, %	Частота анеуп-лоїдних клітин, %
			до 58	58-60	60	61-62 і більше
5	230	ІV-ІІІ	10	80	7	3	12,5
5	250	ІІІ-ІІІ	6	75	9	10	18,2
7	330	ІІ-ІІІ	7	67	25	1	25,9
10	1070	аутбредні	5	24	70	1	7,8

З цитогенетичної точки зору явище інбредної депресії і внаслідок цього зниження функціонального стану організму пояснюється меншою стабільністю каріотипу інбредних тварин, його розбалансованістю (Чиряева О. Г. и др., 1990). На нашу думку, інбридинг на хромосомному рівні має цитогенетичний вияв у зміні динаміки мітозу, за якого відбувається порушення розходження хромосом у дочірні клітини, що виражається в анеуплоїдії, коли пара гомологічних хромосом не розщеплюється і в одній з дочірніх клітин спостерігається недостача хромосом, а в другій їх надлишок. Певна гранична кількість клітин з нерозходженням хромосом призводить до народження у тварини потомків з різними фенотипово вираженими відхиленнями.

Отримані дані свідчать на користь запропонованої нами гіпотези про різну природу і роль хромосомних і хроматидних мутацій, що важливо для розуміння впливу селекційних чинників на спектр і розмах хромосомного поліморфізму гібридних особин. Хромосомні зміни є індивідуальними сигнальними генетичними проявами мінливості клітин і їх частота відображає складність одночасних змін багатьох структурних і функціональних особливостей генів. З огляду на це можна зробити висновок, що хромосомні аберації є маркерами генних змін, а процес породоутворення базується на результаті мутацій генів. Припускається, що внаслідок селекційних прийомів поєднуються геноми, які несуть різну генетичну інформацію. Кількісні і якісні зміни хромосом, які є виявом глибинних молекулярних процесів, мають фенотиповий прояв у господарських ознаках як бажаних, так і небажаних.

За наявності хромосомних аберацій відбувається розбалансування функцій геному і що більше пошкоджень хромосом, то, очевидно, вища ступінь розбалансування. Такий стан супроводжує більша, ніж в нормі, кількість метаболічних процесів, відбувається зчитування і синтезу більшої кількості білків, які формують «метаболічні шуми», що заважають експресії. Виявом збалансованості генотипу є певні цитогенетичні характеристики, такі як рівень хроматидних і хромосомних мутацій і їх співвідношення.

Результати системного аналізу каріотипів тварин різних порід і видів свідчать про видо- і породоспецифічні особливості за кількістю та співвідношенням зареєстрованих хромосомних і хроматидних аберацій.

Очевидно, що хроматидна аберація, яка зачіпає лише частину ознаки, збільшує каріотипову мінливість. За рахунок неушкодженої сестринської хроматиди зберігається первинна генетична інформація і відбувається репарація геному в наступних поколіннях. З точки зору мікроеволюції це сприяє успіху селекції. Встановивши всі можливі наслідки поєднань двох геномів на хромосомному рівні, селекціонер може регулювати ступінь вияву генетичної різноманітності і накопичення генетичних резервів.

Про природу чинника, який впливає на формування хромосомної мінливості досліджених популяцій тварин, свідчать окремі цитогенетичні показники. В літературі описано «променеві маркери» -- дицентрики і кільцеві хромосоми як індикатори впливу радіаційних чи хімічних факторів на організм людини (Дубинин, 1986). У досліджених нами популяціях тварин, найвірогідніше, має вплив чинник, що стимулює метаболічні процеси на клітинно-фізіологічному рівні, що виражаються такими цитогенетичними характеристиками, як переважання аберацій хроматидної природи і показником співвідношення хромосомних і хроматидних аберацій. Підтвердженням слугує проведений поклітинний аналіз аберацій хромосом за розподілом Пуассона. За класичною теорією мішені розподіл аберацій в клітинах внаслідок дії чинників хімічної чи радіаційної природи підлягає закону Пуассона. Відхилення від нього може обумовлюватись вибірковістю дії чинника на різні ділянки хромосом внаслідок багатоступеневості процесу впливу на клітину. У досліджених порід відмічено збільшення кількості клітин з більшим числом аберацій в одній клітині, ніж очікувалося згідно з теоретичним розподілом, що не відповідає закону Пуассона. Це доводить, що на формування хромосомного поліморфізму більшою мірою впливають методи розведення худоби, а не чинники хімічної чи радіаційної природи.

З метою оцінки участі індивідуальних хромосом у цитогенетичних аномаліях вивчили частоти залучення індивідуальних хромосом у різні типи цитогенетичних аномалій (табл. 9). Виявлені відмінності у групах тварин за наявністю в їх каріотипах окремих хромосом, які частіше залучаються до цитогенетичних аномалій. Участь хромосом різного розміру у абераціях має чітко виражену індивідуальну специфіку. Встановлено, що у розривах частіше брали участь хромосоми великого розміру (1-4 пари хромосом), у внутріхромосомні дефекти і міжхромосомні обміни частіше задіяні великі і середні за розміром хромосоми. Хромосоми третьої групи (21-29 пари) рідко мають розриви, але частіше, ніж великі, залучаються в асинхронність розщеплення центромерних районів хромосом (АРЦРХ) і анеуплоїдію.

Таблиця 9

Розподіл окремих груп хромосом за участю в абераціях

Групи тварин	Число голів	Всього аберантних метафаз, %	Участь окремих груп хромосом в абераціях, %
			І група (1-4 пари)	ІІ група (5-20 пари)	ІІІ група (21-29 пари)	Х-Y хромосоми
Південна м'ясна ТОВ «Зеленогірське»	40	28,5±1,56	48,0±3,64	36,5±3,95	15,5±4,18	не виявлено
Південна м'ясна «Сімферопольське»	11	32,7±5,25	51,9±4,52	35,0±3,00	13,0±2,50	не виявлено
Червона степова, ТОВ «Зеленогірське»	11	15,1±2,68	41,3±3,77	40,5±4,86	18,2±3,25	не виявлено

Однією з особливостей хромосомного поліморфізму сільськогосподарських тварин є варіабельність розмірів і будови Y-хромосоми. Цитогенетичними дослідженнями виявлено бугая симентальської породи Головного селекційного центру України, в каріотипі якого розмір Y-хромосоми більший, ніж типовий для виду. Під час цитогенетичного дослідження тварин південної м'ясної породи у каріотипах окремих бугаїв зареєстровано акроцентричну будову Y-хромосоми, як у зебу тимчасом у виду Bos taurus ця хромосома має метацентричну будову.

Наявність акроцентричної Y-хромосоми у бугаїв новоствореної породи свідчить про її походження від зебу і може бути використано як цитогенетичний маркер породи.

Цитогенетичний аналіз Y-хромосоми може бути використаний в доповнення до інших генетичних методів для встановлення походження, причому найдостовірніші результати можна отримати, якщо вірогідні батько і син є носіями одного і того ж варіанту цієї хромосоми.

Дослідження мейотичного хромосомного поліморфізму у плідників сільськогосподарських тварин. Результати досліджень незрілих клітин сперматогенного ряду в еякулятах бугаїв і жеребців показали видову і індивідуальну специфіку (табл. 10).

Таблиця 10

Число клітин мейотичного ряду в еякулятах плідників

Племпідприємства (групи тварин)	Кіль-кість бугаїв	Частка клітин від числа сперміїв, шт./100 тис. сперміїв	Число клітин на різних стадіях сперматогенезу, % від загальної кількості мейоцитів
			лептотена	зиготена	пахітена	інші стадії
Менське племпідприємство	9	32,3±2,87а	26,5±1,96 а	24,1±2,64 а	29,2±3,00 а	22,7±2,82
Полтаваплемсервіс	7	35,5±2,95 а	25,0±1,95 а	29,5±2,90 а	25,8±3,00 а	19,5±2,53
Білоцерківське племпідприємство	8	28,8±2,00в	16,3±1,83 в	26,8±1,85 а	31,1±2,84 а	25,6±3,20
Новоград-Волинське племпідприємство	12	25,5±2,59 в	15,0±2,00 в	25,0±1,74 а	33,0±1,91 а	27,0±3,00
«Генетичні ресурси»	9	31,2±2,94 а	18,9±2,15 в	28,4±0,90 а	29,3±3,16 а	23,5±2,95

Примітка. а:в -- р<0,001. Однакові суперскрипти в межах однієї колонки означають значення, які вірогідно не відрізняються один від одного, різні -- відрізняються з ймовірністю не менше 0,95.

Корелятивний аналіз показників числа незрілих статевих клітин у еякуляті і концентрації сперми підтвердив наявність оберненого зв'язку між ними, тобто зі зниженням концентрації сперми зростає кількість еякульованих клітин сперматогенного ряду.

Встановлено, що морфологія незрілих статевих клітин з еякуляту не порушена і відповідає структурним характеристикам хромосом, препарати яких отримані з сім'яника. Виявлено різну цитоморфологію статевих клітин в еякуляті, що свідчить про перебування їх на різних стадіях мейотичного дозрівання. Ідентифіковано стадії прелептотени, зиготени, пахітени і діакінезу (рис. 8).

а) б) в)

Рис. 8. Стадії незрілих клітин сперматогенного ряду: а) лептотена;

б) зиготена в) пахітена

Цитологічний аналіз еякульованих мейоцитів дає змогу визначити стадію мейозу, де відбувається блокування сперматогенезу у бугая з проблемою низької концентрації сперми, що дає підстави вважати показник концентрації сперміїв інформативним параметром, асоційованим з проявом каріотипу з абераціями. Порушення кон'югації хромосом в зиготені (в т.ч. формування синаптонемного комплексу -- структури, необхідної для повноцінної кон'югації гомологічних хромосом), кросинговеру в пахітені, розходження гомологічних хромосом в диплотені призводить до часткового блокування сперматогенезу на ранній стадіях профази І мейозу і селекції неповноцінних гамет. Показником таких процесів може слугувати наявність більшої кількості мейоцитів певної стадії профази мейозу в еякуляті. В результаті блокування однієї із стадій мейозу у плідника виявляється патологія спермопродуктивності, зокрема низька концентрація сперми.

Встановлено, що найзручнішою для дослідження аномалій синапсису і структурних аберацій мейотичних хромосом є стадія пахітени. В досліджених еякулятах бугаїв незрілі клітини сперматогенного ряду на стадії пахітени зустрічаються з частотою 16- 60 %.

Світлооптичне дослідження пахітенних клітин дало змогу структуризувати результати аналізу хромосом і виділили такі групи аберацій.

Асоціації статевих (Х,Y) хромосом у профазі І мейозу, в тому числі симетричність і асиметричність синапсису Х і Y-хромосом. На препаратах було ви...