Дата публикации: "23 апреля 2012"

Иммуногенетика и биоразнообразие домашних и диких свиней

В 1992 году в Рио-де-Жанейро на Конференции ООН по окружающей среде и развитию в числе более 140 государств Россия подписала рамочную конвенцию о биологическом разнообразии. Основные цели этого документа — обеспечение сохранения биологического разнообразия, растительного и животного мира на генетическом, видовом, экосистемном уровнях, а также создание условий для устойчивого получения выгод, связанных с использованием генетических ресурсов. В целом эти ресурсы — стратегическая гарантия выживания будущих поколений.

Породы и виды свиней, как пример биологического разнообразия
Сибирский дикий кабан

Крупная белая порода

Вьетнамская вислобрюхая домашняя свинья

Кемеровская порода свиней

В связи с этим, в г. Москве при Институте биологии развития им.Н.К.Кольцова РАН создан и функционирует Информационно-Аналитический Центр проекта ГЭФ (Глобальный экологический фонд) «Сохранение биоразнообразия в Российской Федерации», который обеспечивает информационную поддержку принятия решений в рамках проекта ГЭФ и одновременно является Российским национальным представителем международного проекта «Clearing — House Mechanism».

Для осуществления этого проекта в России приняты Госдумой РФ в 1995 году два важных федеральных закона «О животном мире» и «О племенном животноводстве». В них, в частности, говорится о сохранении генофонда диких, малочисленных и исчезающих пород, полезных для решения селекционно-генетических проблем, а также выявления у них надежных генетических маркеров, пригодных в широких популяционно-генетических исследованиях, ибо, к большому сожалению, процесс утраты локальных пород России продолжается.

За последние 10-15 лет только в Западной Сибири исчезли две местные породы свиней — сибирская чернопестрая и омская серая, хотя селекционерам-генетикам хорошо известно, что длительное разведение пород «в себе» обедняет генофонд и ослабляет иммунную систему до опасного предела. Только периодическое «освежение крови» — лучше генофондом местных аборигенных животных — спасает породы от деградации. Поэтому генофонд диких животных и аборигенных пород является настоящим кладом для современной науки, потому что основой селекции, ее главнейшими методами всегда будут оставаться гибридизация и отбор — в них заложены огромные формообразовательные возможности.

Сейчас в мире насчитывается более 100 пород свиней разного направления продуктивности: сальные, мясо-сальные и мясные. Из них 20 пород разводятся в России и СНГ. Свинья — самое плодовитое и скороспелое животное и играет главную роль в решении стратегических проблем продовольственной безопасности в большинстве стран мира. Все домашние свиньи, как известно, произошли от разных подвидов диких кабанов. Поэтому дикие свиньи, благодаря крепкой конституции, высокой устойчивости к болезням, прекрасной приспособленности к условиям существования, долголетию и другим ценным признакам, являются постоянным источником генетических ресурсов для генетиков-селекционеров при выведении новых пород. Об этом свидетельствуют многочисленные данные о непрекращающихся попытках исследователей многих стран ввести генофонд диких кабанов в заводское скрещивание с домашними свиньями.

Вот несколько примеров из истории выведения отечественных и зарубежных высокопродуктивных пород свиней. При создании северокавказской, семиреченской, сибирской северной, кемеровской, сибирских лабораторных миниатюрных и, так называемых синтетических линий, был использован генофонд диких кабанов европейского и среднеазиатского подвидов. Более того, известная в мире высококлассная мясная порода — датский ландрас, также выведена на основе культурных и диких европейских свиней. В результате указанные породы оказались конституционально очень крепкими, высокопродуктивными, здоровыми и прекрасно адаптированными к местным условиям. Следовательно, изучить, оценить и сохранить генофонд диких животных, редких локальных пород и всех пород домашних свиней является актуальнейшей задачей биологов и селекционеров России.

К решению проблем глубокого изучения генофонда животных в настоящее время привлекаются такие науки, как иммуногенетика, биохимия, цитогенетика и молекулярная генетика. Особое положение в практике генетиков занимает изучение групп крови и сывороточных аллотипов у животных с помощью специфических иммунных сывороток — реагентов, простым широкодоступным методом.

Долгое время считалось, что гены групп крови человека и животных нейтральны. Однако более 40 лет тому назад, английский биолог Форд доказал, что у человека существует полиморфизм по этим признакам и что они, вероятно, влияют на восприимчивость к некоторым болезням. Так, начиная с 1950 года, была обнаружена связь между некоторыми группами крови и подверженностью к болезням как у людей, так и у животных. В результате многих исследований показана важнейшая роль естественного отбора, особенно в диких популяциях кабанов, поскольку некоторые болезни, и очень серьезные, связаны с определенными группами крови.

Кроме того, доказана прямая зависимость распространения инфекций от качества групп крови. По данным ученых Московского института эпидемиологии и микробиологии имени Н.Гамалея выявлена жесткая связь групп крови с инфекционными болезнями. Например, третья группа крови — самая устойчивая к дифтерии. А первая и вторая почти лишены иммунитета к этому заболеванию. При вспышках чумы в первую очередь погибали люди первой группы крови, а оспа и водяная чума поражали людей-обладателей второй группы крови.

Что же касается связи групп крови с болезнями у свиней, то изучение дифференциальной устойчивости к болезням животных с различными группами крови только начинается, и проводимым в этой области исследованиям предстоит большое будущее. Хотя уже есть ряд серьезных исследований, указывающих на то, что связь групп крови с устойчивостью к инфекционным заболеваниям не зависит от каких-либо общеконституциональных свойств животных, а определяется различными генами при разных заболеваниях. И, несомненно, локусы групп крови и сывороточные антигены в популяциях диких и домашних свиней играют защитную роль за счет наличия какого-то особого регулирующего механизма.

В настоящее время у представителей подсемейства свиных (Suidae) известно около 100 эритроцитарных и 60 сывороточных антигенов крови, которые детерминированы, соответственно, генами более 17 и 7 различных локусов генетических систем. Комбинации указанных систем образуют такое многообразие сочетаний, что практически невозможно встретить двух животных с одинаковыми генотипами.

В Институте цитологии и генетики СО РАН вот уже более 20 лет планомерно ведутся исследования по иммуногенетическому полиморфизму групп крови и сывороточным аллотипам. Накоплен огромный банк данных о генофонде (аллелофонде) почти всех домашних пород, всех подвидов диких кабанов, обитающих и разводимых в России и странах СНГ. У каждой породы и подвида определен свой иммуногенетический статус по большому числу маркерных генов. Выявленные генетические маркеры групп крови и аллотипов хорошо отражают историю и особенности каждой породы, подвида и их современное положение.

Известно: для того, чтобы дать точную характеристику генофонда, нужно определить не только частоту генов, но и указать, какие аллели этих генов присутствуют у домашних свиней и в природных саморегулирующихся популяциях диких кабанов. Это важно потому, что сравнительный анализ всех генетических систем показал, что в популяциях диких кабанов уровень генетической изменчивости значительно ниже, чем у домашних свиней.

Такого рода исследования имеют не только теоретическое, но и практическое значение, поскольку каждый изучаемый нами ген связан с важнейшими иммунологическими и биохимическими свойствами организма животных, контролирующими их продуктивность и влияющими на нее. Знание групп крови послужило первым шагом к широкому изучению породного и подвидового разнообразия домашних и диких свиней. Кроме того, на основе иммуногенетических данных — групп крови у кабанов, могут быть в значительной мере поняты начальные этапы эволюции современных пород домашних свиней, установлены их центры происхождения и пути потоков генов в породы домашних свиней.

Иммуногенетические исследования пород домашних свиней разного генеалогического корня и пяти подвидов диких кабанов, обитающих на территории России и СНГ показали, что генные концентрации многих аллелей распределены территориально неравномерно. Такое распределение, вероятно, связано с определенным адаптивным преимуществом, которое получили обладатели того или иного группового антигена в борьбе с инфекциями и за существование в экстремальных условиях среды. При изучении групп крови животных выявляются четкие закономерности распределения их генных частот. Эти закономерности связаны с географическим распространением пород и историей их создания.

Развитие современной биологической науки позволяет изучать генетическое разнообразие тонкими иммуногенетическими методами и переводить информацию на язык генетики. Этими методами можно решать проблемы генетической дифференциации пород и подвидов кабанов, выявлять или уточнять таксономические отношения между различными подвидами диких свиней, а также устанавливать степени родства между дикими и домашними свиньями.

При решении многих вопросов биоразнообразия оказывается полезным использование геногеографических карт домашних и диких свиней. Эти карты отражают генетическое разнообразие, присущее тому или иному подвиду диких кабанов или породе домашних свиней. А сравнительный иммуногенетический анализ филогенетических отношений домашних свиней и диких форм подводит нас вплотную к вопросу о происхождении многообразия генофонда культурных пород свиней.

Наука в Сибири — ЕЖЕНЕДЕЛЬНАЯ ГАЗЕТА СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК, N 4 (2240) Январь 2000 г.

Автор: И.Горелов, кандидит биологических наук,
старший научный сотрудник лаборатории экспериментального
разведения животных Института цитологии и генетики СО РАН.

География новости отсутствует

Подпишитесь на свежие агроновости

Введите Ваш E-Mail адрес: