CC BY
24
10. Kino K., Pain B., Leibo S.P., Cochran M., Clark M.E., Etches R.J. Production of chicken chimeras from injection of frozen-thawed blastodermal cells // Poultry Science. - 1997. - V. 7. - P. 753-760.
11. Matsui Y., Zsebo K., Hogan B.L. Derivation of pluripotential embryonic stem cells from murine primordial germ cells in culture // Cell. - 1992. - V.70 - P.841-847.
12. Tsunekawa N, et.al. Isolation of chicken vasa gomolog gene and tracing the origin of primordial germ cells // Development. - 2000. - V. 127. - R.2741-2750.
13. Kagami H., Clark M.E., Verrinder Gibbins A.M. & Etches R.J. Sexual differentiation of chimeric chickens containing ZZ and ZW cells in the germline. - Molecular Reproduction and Development. - 1995. - V.42. - R.379-387.
14. Park T. S and Han J.Y. Derivation and characterization of pluripotent embryonic germ cells in chicken // Molecular Reproduction and Development. - 2000. - V. 56. - R.475-482.
15. Fulton J.E. Avian genetic stock preservation: an industry perspective // Poultry Science. - 2006. -Vol.85. - P.227-231).
16. Svoradova A., Kuzelova L., Vasfcek J., Olexikova L., Chrenek P. Cryopreservation of chicken blastodermal cells and their quality assessment by flow cytometry and transmission electron microscopy // Biotechnol Prog. - 2018. - V.34(3). - P.778-783. D0I:10.1002/btpr.2615
17. Kino K., Pain B., Leibo S.P., Cochran M., Clark M.E., Etches R.J. Production of chicken chimeras from injection of frozen-thawed blastodermal cells // Poult Sci. - 1997. - V.76(5). - P.753-760. D0I:10.1093/ps/76.5.753.
18. Hee Jung Choi, Hyung Chul Lee, Kyung Soo Kang, Hyo Gun Lee, Tamao Ono, Hiroki Nagai, Guojun Sheng, and Jae Yong Han. Production of Interspecific Germline Chimeras via Embryo Replacement // BIOLOGY OF REPRODUCTION. - 2015. - V.93. - No2. - P.1-7. DOI 10.1095/biolreprod.114.127365.
19. Jon Lyall, Richard M. Irvine, Adrian Sherman, Trevelyan J. McKinley, Alejandro Nunez, Auriol Purdie, Linzy Outtrim, Ian H. Brown, Genevieve Rolleston-Smith, Helen Sang and Laurence Tiley. «Suppression of Avian Influenza Transmission in Genetically Modified Chickens» // Science. - 2011. - Vol.331. - №601. - P.223-226. DOI: 10.1126/science.1198020.
УДК 636.4.087.8:615 DOI 10.24411/2078-1318-2020-13106
Мл. науч. сотрудник Ю.Л. СИЛЮКОВА (ВНИИГРЖ - филиал ВИЖ им. Л. К. Эрнста», [email protected])
КРИТЕРИИ ОТБОРА ПЕТУХОВ ДЕКОРАТИВНЫХ ПОРОД ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ
СТРАХОВЫХ РЕЗЕРВОВ КРИОБАНКА
Угроза снижения биологического разнообразия и исчезновения огромного числа пород сельскохозяйственных животных обязывает разрабатывать решения для их сохранения [1, 2]. Наиболее подвержены сокращению численности декоративные породы и популяции сельскохозяйственных птиц, созданные селекционерами прошлого как украшение приусадебного хозяйства. В настоящее время сохранение этих пород в России зависит только от возможностей частных коллекций и генетических коллекций ВНИИГРЖ и ВНИТИП.
Для сохранения пород и популяций сельскохозяйственных птиц, входящих в перечень редких и находящихся под угрозой исчезновения, во многих странах создаются генетические криобанки с образцами репродуктивных клеток и образцами тканей животных [3]. Именно они, как страховой фонд многообразия пород, позволят содействовать в будущем развитию селекционного прогресса сельскохозяйственных видов и получению животных с более высокой продуктивностью. Биоматериалы, заложенные в криобанках, могут быть использованы и в целях развития таких биотехнологических сфер, как генетическая и клеточная инженерия [4, 5].
В представляемом материале отражены основные принципы отбора самцов петухов, пород, наименее востребованных в настоящее время в отрасли разведения
сельскохозяйственных птиц, - это декоративные и карликовые породы кур. Эти породы, конечно, были созданы птицеводами-эстетами. Они служили украшением подворья, но сегодняшняя их ценность заключается в закреплении и сохранении аллельного разнообразия, несущего не только эстетическое восприятие породы, но и устойчивость к различным заболеваниям, неприхотливость к содержанию и ограниченности качества корма.
Цель исследования - определить критерий отбора петухов декоративных генофондных пород кур для пополнения страхового резерва криобанка репродуктивных клеток.
Материалы, методы и объекты исследований. В эксперименте были отобраны и оценены петухи 4 генофондных пород в возрасте 50-52 недели жизни: китайская шелковая, голландская белохохлая, гамбургская серебристо-пятнистая, кохинхин карликовый черный.
После завершения племенного сезона оцененные петухи были переведены в индивидуальные клетки для снижения половой нагрузки, для последующего использования в целях получения эякулятов для криоконсервации и пополнения криобанка на базе БРК «Генетическая коллекция редких и исчезающих пород кур».
Оценено 30 голов, качество спермы каждого петуха определено в трех повторностях. Сперму получали методом абдоминального массажа (B&Q, 1937) [6]. Режим использования петухов по забору спермы соответствовал рекомендациям, разработанным во ВНИИГРЖ [7], с интервалом 2-3 дня. Состав рационов и режим освещения соответствовали требованиям по содержанию родительского поголовья, принятым в БРК ВНИИГРЖ «Генетическая коллекция редких и исчезающих пород кур». Критериями оценки петухов служили экстерьерное соответствие породным стандартам, общее репродуктивное здоровье по реакции на абдоминальный массаж. Нативное семя оценивалось по параметрам: объем (мл, градуированная пипетка), концентрация сперматозоидов (млрд/см3, Accuread Photometer, IMV Technologies, UK), общая подвижность сперматозоидов (%, микроскоп техника-осеменатора Микромед-2, увеличение х150), процент агглютинации сперматозоидов. Критерием оценки заморожено/оттаянного семени была общая подвижность и процент агглютинации сперматозоидов. Полученное семя разводили в концентрации 1:1 средой ЛКС (авторское свидетельство № 1130339, 1984) [8], в качестве криопротектора использовали диметилацетамид в конечной концентрации 6%. Замораживали путем накапывания семени на поверхность жидкого азота стеклянной пипеткой Пастера (авторское свидетельство № 1515443, 1989) [9]. Замораживание осуществляли в трех повторностях, всего оценено и заморожено 90 образцов эякулятов.
Статистическая обработка проводилась с использованием пакета программы Microsoft Excel.10 [10].
Результаты исследований. Оценка петухов генофондных пород проводится в соответствии со стандартами разводимой породы. Каждая особь в малочисленных генофондных стадах, допускаемая к племенному сезону, должна быть оценена и по экстерьерным показателям, и по репродуктивным качествам. Экстерьерная оценка проведена в начале полового созревания, в возрасте 12-14 недель при формировании племенного стада. Оценка репродуктивного потенциала по каждой особи проведена индивидуально, в возрасте 50-56 недель, по качеству нативного семени. В представленном материале проведена оценка нативного семени петухов по показателям объема эякулята, концентрации и общей подвижности сперматозоидов (таблица). Уровень агглюцинации сперматозоидов в оцененных эякулятах составлял не более 10%.
Межпородная изменчивость по оценке качественных средних показателей объема семени, измеряемая коэффициентом (CV), составила 29,95%, по средней общей подвижности нативного семени (CV) 7,19%. Оценка результатов проверки качества спермопродукции позволяет выявить петухов с низкой концентрацией сперматозоидов и их недостаточной активностью. Поскольку в малочисленных и находящихся под угрозой исчезновения породах каждая особь становится объектом особого внимания, то петухов с низкими репродуктивными качествами можно выявить и провести корректировку условий содержания и сбалансировать
рацион для восстановления репродуктивного здоровья. Создание оптимальных условий и скармливание биостимуляторов позволяют повысить объем эякулята и концентрацию сперматозоидов в эякуляте (Жирков, 2007).
Таблица. Качество нативного семени петухов генофондных пород перед началом племенного сезона в возрасте 50-56 недель
Порода, п (б) Объем эякулята Общая подвижность сперматозоидов Концентрация сперматозоидов
мл СУ, % % СУ, % млрд./см3 СУ, %
Китайская шелковая, 10 гол. 0,53±0,22 42,35 77,20±1,23 15,93 2,80±0,39 13,94
Голландская белохохлая, 8 гол. 0,56±0,17 29,99 89,50±0,54 5,98 3,18±0,22 6,99
Кохинхин карликовый черный, 5 гол. 0,35±0,18 52,07 77,30±0,34 4,14 2,73±0,53 19,23
Гамбургская серебристо-пятнистая, 7 гол. 0,33±0,12 36,33 83,60±1,08 12,86 2,85±0,34 11,85
На рисунке 1 продемонстрированы изменения объема эякулятов у петухов породы карликовый кохинхин с высокими индивидуальными различиями. К третьей оценке все петухи стабилизировали свои показатели, и средний объем эякулята составил 0,37 мл. Все оцененные особи успешно адаптировались к смене условий содержания и применению абдоминального массажа к 21-му дню после изменения условий содержания. Полученные данные говорят о стабильности работы репродуктивной системы и уровне ее нагрузки.
Рис. 1. Динамика изменения показателя объема эякулята у петухов породы кохинхин карликовый черный (п=5) в зависимости от срока изменения условий содержания
Представленный график (рис. 2) отражает влияние качества нативного семени на уровень общей подвижности сперматозоидов после замораживания/оттаивания. Поэтому необходимо контролировать качество спермопродукции петухов на протяжении всего цикла их использования. При этом показатель изменчивости качества заморожено/оттаянного семени в породе голландская белохохлая (СУ) составил 20,6%, в породах гамбургская серебристо-пятнистая и китайская шелковая (СУ) достигал 43,5% и 52,6% соответственно.
60%
Л 55% ш
§ 50°%
° о 45%
- I
i 40%
Ь
36 s
СП
о
<5 35%
о
з 5 зо%
ю 36 о
Q.
о
° 25%
20% 15%
• 1 • t' •
4 i jt'
1 9103x - 0,4173
y = 0,
R2 = 0,3559 • • •
•
50% 60% 70% 80% 90% 100%
Общая подвижность нативного семени
Рис. 2. Общая подвижность сперматозоидов заморожено/оттаянного семени петухов породы голландская белохохлая в зависимости от качества нативного семени
Выводы. Представленный материал позволяет сделать следующие выводы: необходимо проводить регулярный контроль качества семени петухов у малочисленных и критически малых пород кур для снижения рисков выбывания особей из родительского стада с последующей утратой их генетического вклада в цикле воспроизводства.
Качество замороженного семени, закладываемого в криобанк, напрямую зависит от качества нативного семени, но влияние индивидуальных различий остается значимым. При выявлении снижения качества заморожено/оттаянного семени в индивидуальных эякулятах необходимо увеличивать количество закладываемых в криобанк доз осеменения для снижения рисков получения неоплодотворенных яиц при использовании такого семени.
Таким образом, необходимо соблюдать полный спектр процедур цикла работ, проводимых для поддержания и развития генетической коллекции кур. Кроме того, нужен тщательный контроль за качеством семени петухов с последующей, при необходимости, корректировкой условий содержания и состава рационов для петухов, при их активном использовании. Критериями отбора петухов для пополнения криобанка являются: экстерьерное соответствие породе, показатели качества семени - объем, концентрация, общая прогрессивная подвижность и процент агглютинации сперматозоидов в эякуляте. При расчете закладываемых в криобанк доз семени, с целью получения потомства следует оценивать общую подвижность сперматозоидов заморожено/оттаянного семени.
*Работа проведена в рамках выполнения научных исследований Министерства науки и высшего образования РФ по теме № АААА-А18-118021590132-9.
Литература
1. Багиров В.А., Эрнст Л.К., Насибов Ш.Н. и др. Сохранение биоразнообразия животного мира и использование отдаленной гибридизации в животноводстве // Достижения науки и техники АПК. - 2009. - №7. - С. 54-57.
2. FAO. 2015. The second report on the state of the world's animal genetic resources for food and agriculture, edited by B.D. Scherf & D. Pilling. FAO Commission on Genetic Resources for Food and Agriculture Assessments. Rome. - URL: http://www.fao.org/3/a-i4787e/index.html.
3. Benesova B., Trefil P. Possibilities for preserving genetic resources in birds // World's Poultry Science Journal. - 2016. - 72(3) - 628-641. D01:10.1017/S0043933916000489
4. Фисинин В.И., Багиров В.А., Волкова Н.А. и др. Криоконсервация мужских половых клеток как метод сохранения генетических ресурсов сельскохозяйственной птицы // Достижения науки и техники АПК. - 2012. - № 8. - C. 65-68.
5. Гахова Э.Н., Утешев В.К., Шишова Н.В. и др. Роль генетических криобанков в сохранении редких и исчезающих видов животных // Вестник Тамбовского университета. Серия Естественные и технические науки. - 2017. Т. 22. - Вып. 5. - С. 861-865. DOI: 10.20310/18100198-2017-22-5-861-865
6. Burrows W.A., Quinn J.P. The method of obtaining spermatozoa from the domestic fowl // Poultry Science. - 1935. - Vol. 14(4). - P. 251-254.
7. Целютин К.В., Тур Б.К. Искусственное осеменение и криоконсервация спермы (петухи, индюки, гусаки, селезни). - СПб.: Павел ВОГ, 2013. - 85 с.
8. Курбатов А.Д., Нарубина Л.Е., Бубляева Г.Б. и др. АС 1130339, 1984. Среда для низкотемпературной консервации спермы птиц.
9. Курбатов А.Д., Нарубина Л.Е., Целютин К.В., Бубляева Г.Б. АС №1515443, 1989. Способ криоконсервации спермы петухов в виде гранул.
10. Лебедько Е.Я., Хохлов А.М., Барановский Д.И., Гетманец О.М. Биометрия в Excel: учебное пособие. - СПб.: Издательство «Лань», 2018. - 172 с.
Literatura
1. Bagirov V.A., Ernst L.K., Nasibov SH.N. i dr. Sohranenie bioraznoobraziya zhivotnogo mira i ispol'zovanie otdalennoj gibridizacii v zhivotnovodstve // Dostizheniya nauki i tekhniki APK. -2009. - №7. - S. 54-57.
2. FAO. 2015. The second report on the state of the world's animal genetic resources for food and agriculture, edited by B.D. Scherf & D. Pilling. FAO Commission on Genetic Resources for Food and Agriculture Assessments. Rome. - URL: http://www.fao.org/3/a-i4787e/index.html.
3. Benesova B., Trefil P. Possibilities for preserving genetic resources in birds // World's Poultry Science Journal. - 2016. - 72(3) - 628-641. D01:10.1017/S0043933916000489
4. Fisinin V.I., Bagirov V.A., Volkova N.A. i dr. Kriokonservaciya muzhskih polovyh kletok kak metod sohraneniya geneticheskih resursov sel'skohozyajstvennoj pticy // Dostizheniya nauki i tekhniki APK. - 2012. - № 8. - C. 65-68.
5. Gahova E.N., Uteshev V.K., SHishova N.V. i dr. Rol' geneticheskih kriobankov v sohranenii redkih i ischezayushchih vidov zhivotnyh // Vestnik Tambovskogo universiteta. Seriya Estestvennye i tekhnicheskie nauki. - 2017. T. 22. - Vyp. 5. - S. 861-865. DOI: 10.20310/1810-0198-2017 -22-5-861-865
6. Burrows W.A., Quinn J.P. The method of obtaining spermatozoa from the domestic fowl // Poultry Science. - 1935. - Vol. 14(4). - P. 251-254.
7. Celyutin K.V., Tur B.K. Iskusstvennoe osemenenie i kriokonservaciya spermy (petuhi, indyuki, gusaki, selezni). - SPb.: Pavel VOG, 2013. - 85 s.
8. Kurbatov A.D., Narubina L.E., Bublyaeva G.B. i dr. AS 1130339, 1984. Sreda dlya nizkotemperaturnoj konservacii spermy ptic.
9. Kurbatov A.D., Narubina L.E., Celyutin K.V., Bublyaeva G.B. AS №1515443, 1989. Sposob kriokonservacii spermy petuhov v vide granul.
10. Lebed'ko E.YA., Hohlov A.M., Baranovskij D.I., Getmanec O.M. Biometriya v Excel: uchebnoe posobie. - SPb.: Izdatel'stvo «Lan'», 2018. - 172 s.
