Розділ З

Контрольні питання

1. Назвати особливості вивчення структури популяції за кількісними
ознаками.

2. Вказати закономірності успадкування кількісних ознак.

3. В чому сутність теорії про полігени?

4. Які математично-статистичні методи застосовують для характеристи­
ки популяції за кількісними ознаками?

5. Назвати основні популяційні параметри господарська корисних ознак.

6. Кореляційний аналіз та його застосування в селекції.

7. Що таке мінливість і які показники її характеризують?

8. Коефіцієнт успадкування, методи його визначення і застосування в
селекції.

9. Співвідносна мінливість селекційних ознак.

10. В якому випадку проводять регресійний аналіз?

11. Що встановлюють за допомогою шляхового аналізу?

12. Навести приклади використання популяційних параметрів у селекцій­
ній практиці.

Підпала Т.В. Розділ

ПОПУЛЯЦІЙНА ЦИТОГЕНЕТИКА СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ ТВАРИН

4.1. Цитогенетика в селекції сільськогосподарських тварин

Для вирішення теоретичних, методичних і практичних проблем селекції та розведення сільськогосподарських тварин широко засто­совуються цитогенетичні методи досліджень. Це пов'язано з успі­хами в удосконаленні диференційованого забарвлення хромосом, гі­бридизації нуклеїнових кислот, машинному картуванні хромосом, а також із новими завданнями в оцінці селекційного матеріалу в зв'я­зку із застосуванням методів біотехнології для прискореного роз­множення кращих генотипів. В умовах, коли з'явилась можливість одержання великої кількості потемків, зросла небезпека поширення генетичних аномалій. Дослідження останніх років показали, що по­рушення кількості та структури хромосом значно знижують відтво-рювальні якості тварин і завдають тим самим значних економічних збитків. Це й обумовило впровадження цитогенетичних досліджень у тваринництво багатьох країн, а також введення цитогенетичного контролю в селекційний процес, як обов'язкового елемента.

В Україні широкі цитогенетичні дослідження в селекційно-гене­тичному плані було розпочато в кінці 70-х років минулого сторіччя в Інституті розведення і штучного осіменіння тварин (В.С. Качура 1982). Результати досліджень дозволили дати цитогенетичну оцінку генофонду домашніх тварин.

Комплексна генетична експертиза особливо важлива при оцінці плідників за якістю потомства, а також при здійсненні поглибленої селекційної роботи, використанні пересадки зародків, їх поділу та клонування. ■ <

Розроблено необхідні для практичного застосування нові мето­ди досліджень, які використовують при цитогенетичній атестації бугаїв.

__________ ^__________ Розділ 4

Зростає значення цитогенетичних досліджень. Вони є основою для розробки методів вегетативного розмноження (ділення бласто-цитів, клонування); індуцированого партеногенеза; соматичної гіб­ридизації; картування і переносу генів. Єдиний генетичний код для всього живого світу дозволяє здійснювати технічні заходи, які рані­ше вважалися нереальними.

На сучасному рівні цитогенетичних знань їх застосовують в племінній роботі у двох напрямах:

• для підтримання в чистоті популяції, стада та породи, в яких
ведеться селекційна робота, шляхом виявлення та елімінації
носіїв хромосомних порушень;

• для розробки цитогенетичних селекційних критеріїв, які мож­
на використовувати при підборі та оцінці племінних тварин (в
першу чергу плідників).

Особливо важливе значення має перший напрям, оскільки се­ред м'ясо-молочних порід виявилися хромосомні порушення, які стійко передаються потомкам.

Теоретичні розрахунки та фактичні дані свідчать про впрова­дження не лише цитогенетичного контролю, а й розробки методи­чних та організаційних основ загального генетичного моніторінгу, що дало б можливість виявити та диференціювати у домашніх тва­рин генні мутації, хромосомні аберації, порушення ембріонального розвитку під дією зовнішніх факторів. Наявні факти свідчать про значний ріст ембріональної смертності та народження телят з різ­номанітними вадами. Наприклад, народження телят, у яких відсут­ня нижня щелепа або волосяний покрив.

Наведені приклади свідчать про важливе значення організації в Україні служби генетичного моніторінгу. При цьому дані про всі ви­падки відхилень повинні надходити в єдиний центр і фіксуватись на ЕОМ. Використовуючи зазначені дані у селекційні роботі, можна значно підвищити генетичну чистоту племінних тварин, а також якісно поліпшити стада сільськогосподарських тварин шляхом ви­явлення спадкових хромосомних аномалій, окремих генних мутацій і вибраковки дефективних особин та гетерозиготних " носіїв" лета­льних генетичних патологій.

Підпала Т.В.

Розділ 4

4.3. Картування хромосом

Відкриття Т. Морганом та його співробітниками зчепленого ус­падкування і лінійного розположення генів у хромосомі дозволило скласти першу карту хромосом у дрозофіли. На основі величини кросинговера визначають розміщення гена в хромосомі. При побу­дові карт в добре вивчених хромосомах вказують не відстань між генами, а відстань до кожного гена від нульової точки початку хро­мосом.

Виявилось, що встановлення розміщення генів у хромосомі є загальнобіологічною закономірністю. Вже складено карти хромо­сом для багатьох видів тварин. Що ж таке карта хромосом? Це план розміщення генів у хромосомах.

При порівнянні генетичних карт хромосом з цитологічними було виявлено, що кожний ген знаходиться в певному місці (локусі) хромосоми, і що гени в хромосомах розміщені в певній лінійній по­слідовності.

Нині значні перспективи має розробка цитогенетичних критері­їв оцінки генотипу племінних тварин на основі картування хромо­сом. Вперше в Росії цим питанням займався ОС. Серебровський ним було створено карти статевих хромосом у курей. Сьогодні найбільших успіхів досягнуто в цитогенетичному картуванні хромо­сом завдяки використанню різноманітних методів диференційовано­го забарвлення і гібридизації соматичних клітин. Останній метод дозволяє розподілити гени, які аналізуються на групи синтенії, що відповідають окремим хромосомам (І.А. Захаров 1992).

Останнім часом ці роботи проводяться досить інтенсивно і чи­сло ідентифікованих груп синтенії (27 аутосомних) близьке до кіль­кості хромосом («= 30). У генетичному аналізі використовують чі­тко ідентифікуючі ознаки: групи крові, біохімічні поліморфні системи та інші морфологічні особливості. Найбільш цікавими гру­пами зчеплення є ті, які можуть бути визначені у багатьох тварин в декількох поколіннях. Аналіз успадкування таких зчеплених ознак міг би дати оцінку частоти кросинговеру в різних породах і уточ­нити уявлення про перетворення генетичного матеріалу вихідних порід при різних варіантах схрещування.

Для створення детальної генетичної карти великі можливості відкривають дослідження поліморфізма ДНК - (П Д Р Ф). Наяв­ність такої карти розширює арсенал засобів для аналізу генотипів і цілеспрямованого відбору кращих із них для розширеного відтво­рення із застосуванням ефективних методів біотехнології.

4.4. Числові, хромосомні та структурні порушення каріотипу тварин

Внаслідок забруднення навколишнього середовища і кормів за­лишками отрутохімікатів, надлишками незасвоєних рослинами міне­ральних добрив та радіонуклідами збільшується антропогенний тиск на хромосомний апарат домашніх тварин. Це приводить до зростання в каріотипі хромосомних мутацій та різних порушень, які за характером поділяються на такі:

• геномні або числові мутації, що спричиняють кількісні зміни
хромосомного складу клітин, і серед яких розрізняють полі­
плоїдію, анеуплоїдію;

• хоромосомні або структурні аберації викликають зміну будо­
ви хромосом, що впливає на групи зчеплення генів й проявля­
ється у вигляді транслокацій, інверсій, делецій, нестач, дуплі­
кацій тощо;

• генні або точкові мутації змінюють розміщення нуклеотидів у
генетичному матеріалі і тим самим обумовлюють дефекти
реплікацій, спіралізації, репарації ДНК та післятрансляційне
порушення синтезу структурних білків.

За тривалий період розведення у кожному виді сільськогоспо­дарських тварин відбувалося накопичення певного вантажу генних мутацій. Вони здебільшого мають рецесивний характер успадку­вання. У тварин різних порід можуть зустрічатися мутації, що ви­кликають подібні анатомічні або функціональні зміни - потворність і аномалії. За фенотиповим проявом інших мутацій може спостері­гатися різниця між породами. Окремі мутації виникають лише при конкретних географічних умовах розведення порід і певною мірою характеризують мутаційний вантаж кожної породи. Для профілакти­ки збільшення частоти генетичного вантажу необхідно знайти форми

Підпала Т.В.

Розділ 4

Спостереження, проведені багатьма дослідниками, свідчать, що більшість мутацій є рецесивними і шкідливими для організму. В минулому селекціонери мало звертали уваги на виключення шкід­ливих мутацій у своїх стадах, оскільки вважали їх несуттєвими. Шкідливі рецесивні гени знаходяться в популяції в низьких часто­тах, і в багатьох випадках причиною їх появи в гомозиготному стані є тільки інбридинг, розведення за лініями або випадковість.

Проте у зв'язку з широким використанням штучного осіменін-ня постійно скорочується кількість плідників, а тому ступінь впли­ву кожного з них на генофонд стада, поширення спадкових дефек­тів значно зростає. Це й обумовило інше ставлення до виявлення причин зниження відтворювальної функції та життєздатності, поши­рення аномалій.

Для прогресивного розвитку популяцій сільськогосподарських тварин важливим є організація моніторингу в тваринництві. Він до­зволяє контролювати рівень мутагенів у навколишньому середо­вищі, їх вплив на хромосомний апарат, ріст, розвиток та продукти­вність тварин; здійснювати профілактику поширення генетичної патології.

Таким чином, завдяки цілеспрямованій селекції за останній час значно підвищився генетичний потенціал тварин за багатьма госпо-дарськи корисними ознаками. Поряд з цим дедалі частіше виника­ють проблеми пов'язані з плодючістю і життєздатністю тварин. Досвід показує, що багато форм патологій тварин мають генетич­ну основу і пов'язані з мутаціями і рекомбінаціями спадкового ма­теріалу - генів та хромосом. їх виявлення методом цитогенетич-ного контролю та елімінація сприятимуть зменшенню генетичного вантажу в популяції й створенню передумов для ефективної се­лекції сільськогосподарських тварин.