52. Сравнение снижения воспроизводительной способности хряков-носителей реципрокных транслокаций и эмбриональной смертности у их потомства

Эмбриональная смертность, %

Снижение размера помета, %

Частота

Транслокация

несбалансированных кариотипов, %

37,2 68,8 65,5 67,7

34 42 49 50

10,6 30,5 38,8 29,9

Щ

12-

3

XY

11

Хромосома

280

15

16

17

13

13 iZq-

Рис. 60. Транслокация между 13-й и 14-й хромосомами свиньи (по Хагельдорну и др.)

51. Частота вовлечения хромосом свиней в спонтанные реципрокные

транслокации

Транслокации

Число транслокаиий

1-Я

гср₊ (lq⁺-

Р i 6q ), rcpjlp ; 14q^x), гср

(lq ;

), rep

5q ), гср (lq_; 17q⁺), rep (lq⁺

2-я 3-я 4-я 5-я 6-я 7-я

8-я 9-я 10-я 11-я 12-я 13-я 14-я

15-я 16-я 17-я

7q ), rep (lp-; 8ql

0 1 2 2 3 4

2 1 О 3 О 3

6

3 3 2

rep (3p⁺- 7q~) rep (4q ; 14p ), гср (4q⁺; 13q), гср (4q; 15p⁺)

rep

rep (5q ; 8q⁺), rep (5p~; 14p⁺) rep (6p ; 15q ), rep (6p⁺; 14q~), гср (lp-; 6q⁺) гср (7q ; llq ), rep (7pJ; 13q~), rep (3p ; 7~), r

dq ; 7q )

rep (llp⁺; 15q-), rep (7q

16p⁺), rep (lSq*; 16q~), rep (\(я? rep (lq ; 17q⁺), rep (16q⁺; 17q~)

rep (lp-; 8q⁺) rep (9p⁺; llq-)

гср (llp⁺; 15q~) rcp(13q-; 14p⁺) гср (4q"; 14p⁺) гср (9р⁺; llq-)

шведской йоркширской породы, гетерозиготного по транслока­ции (13q~; 14q⁺), на стадии диакинез — метафаза I наблюдали 17 бивалентов, по одному квадриваленту. У свинок наблюдали хромосомы с кольцевой конфигурацией, что характеризует реци-прокную транслокацию. У хрячков кольцевую конфигурацию на­блюдали примерно в 20 % клеток на стадии диакинез — метафа­за I. Образование квадривалентов приводит к формированию несбалансированных гамет на стадии метафазы И, что является причиной нарушений процессов эмбриогенеза после оплодотво­рения. Получены четкие доказательства участия гамет с несба­лансированным кариотипом в оплодотворении, что свидетельст­вует о неэффективности или отсутствии презиготического отбора (элиминации гамет с несбалансированным кариотипом до опло­дотворения).

Исследовали предимплантационные эмбрионы, полученные после случки гетерозиготных по реципрокной (13q~~; 14q⁺) транслокации хряков с 10 нормальными свинками. В 36 карио-типированных эмбрионах 14 имели нормальный сбалансирован­ный набор хромосом, 11 — сбалансированный, но гетерозигот­ный по транслокации, 11— несбалансированный. В последнем случае у эмбрионов кроме структурной перестройки — трансло­кации были выражены и изменения числа хромосом в кариоти-пе — трисомия или моносомия как следствие нарушения их рас­хождения в мейозе.

Во втором варианте исследования случали хряка с нор­мальным набором хромосом с 10 гетерозиготными свинками. Цитбгенетический анализ проведен у 33 эмбрионов. Из них 10 оказались с нормально сбалансированным кариотипом, 14 гетерозиготных сбалансированных, 9 имели несбаланси­рованный набор хромосом. В третьем варианте хряка случали с тремя нормальными свинками. В результате анализа выявлено 17 нормальных сбалансированных и 12 сбалансированных, но гетерозиготных эмбрионов. В четвертом варианте после случки нормального хряка и четырех гетерозиготных свинок

281

изучено 17 эмбрионов, из которых 5 имели нормальный кариотип, 10 оказались гетерозиготными сбалансированными и 2 дегенерированными. В последнем варианте гетерозиготного хряка случали с гетерозиготной свинкой. Из четырех про­анализированных эмбрионов 2 имели сбалансированный с гетерозиготной формой транслокации кариотип и 2 эмбриона были дегенерированные.

Эмбриональная смертность, вычисленная по числу желтых тел и живых имплантированных эмбрионов, у гетерозиготных сви­нок, слученных с нормальными хряками, а также у нормальных и гетерозиготных свинок, слученных с гетерозиготными хряками, составила соответственно 72,3; 68,0; 85,5 %. Таким образом, у хряков и свинок — носителей транслокации хромосом наблюда­ются нарушения процессов мейоза и гаметогенеза. Такие спер-мии и яйцеклетки, участвуя в оплодотворении, дают нежизне­способных эмбрионов, что выражается в резком снижении коли­чества поросят в пометах.

Рещрпхжную транслокацию Т (llp⁺; 15q~) в гетерозиготном состоянии обнаружил Кинг у двух хряков — отца и сына — со сниженной на 56 и 34 % оплодотворяющей способностью. Эта транслокация в сбалансированной форме обнаружена у 41 % живых потомков сына. Несбалансированный кариотип выявлен у 11 % эмбрионов, изученных в период от 10-го до 88-го дня беременности. Эти эмбрионы, несомненно, погибают. 100%-ную эмбриональную смертность наблюдали Бойтерс и др. в потомст­ве при использовании хряка — мозаика по реципрокной трансло­кации между 6-й и 15-й хромосомами. Кариотип этого животно­го был 38, XY/38, XY⁺ (6q⁺; 15q ). Высокую степень смертнос­ти, включая мертворожденных поросят и потомков с врожденными уродствами, зарегистрировали Попеску и Легатт у хряка, в кариотипе которого обнаружено 24 % клеток со струк­турными перестройками.

Подтверждением того положения, что снижение плодовитости у свиней может быть связано с нарушением генома, является сообщение Фогта и др. Два хряка-брата, дающих потомство с 50%-ным уменьшенным размером помета, в сравнении с други­ми хряками и теми же свиноматками оказались миксоплоида-ми -37, XY-18/38, XY/39, XY, +18 и 37, XY, - 18/38, XY. При анализе кариотипа их потомков у двух свиней-дочерей с пониженной плодовитостью был обнаружен аномальный набор хромосом.

Норби с соавт. при анализе бластоцист у свиней в 10' % случаев из 38 обнаружили количественные и структурные анома­лии, в их числе 4 триплоида, 3 тетраплоида, 1 диплоид/триплоид и <здна деления. При изучении 13 хряков с пониженной плодо­витостью и 100%-ной эмбриональной смертностью потомства Бойтерс установил, что основная причина нарушения эмбриоге-

282

₁

неза — аномалии кариотипа: транслокации, палочковидные хро­мосомы, которые наблюдались в 25 % из 40 % эмбрионов, со­зревших до 25 дней.

В исследованиях М. Л. Кочневой и Н. А. Осиповой (1995) показано увеличение соматической хромосомной нестабильности у поросят с врожденными аномалиями и у свиноматок с низкой

плодовитостью.

Цитогенетический анализ у свиней дал возможность изучить связь нарушений плодовитости с аномалиями в системе половых хромосом. Так, на метафазных препаратах поросят-интерсексов был обнаружен химеризм XX/XY и XX/XXY. Такая же аномалия хромосом в лимфоцитах найдена у плодовитой свиноматки (среднее число поросят в один помет — 14), у которой, по дан­ным Кристенсена, 24 % клеток имели половые хромосомы XY, остальные содержали ХХ-хромосомы. У свиней обнаружена ано­малия кариотипа, сходная с синдромом Клайнфельтера у челове­ка и ранее описанная на других видах (2n-39,XXY). Для характе­ристики спермиогенеза у этого животного исследовали суспен­зию эпидидимальных клеток и семенники. В содержимом эпидидимуса спермин обнаружены не были. Гистологический анализ, проведенный Ханкоком, показал отсутствие спермато-генного эпителия.

У свиней зарегистрировано рождение поросят с одной поло­вой хромосомой 37, ХО, что соответствует синдрому Тернера у

человека.

Значительное количество цитогенетических исследований проведено у свиней истинных и псевдогермафродитов. При этом в разных тканях (кровь, кожа, костный мозг) обнаружены раз­личные хромосомные наборы, в том числе нормальные, химе­ризм по половым хромосомам, иногда в сочетании с трисомией или моносомией - 38, ХХ/39, XXY; 37, ХО/38, ХХ/38, XY, от­дельно трисомия 39, XXY.

Представляют интерес сообщения Михельмана и соавт. о раз­личиях частот структурных и морфологических изменений хро­мосом в группах племенных хряков и свиноматок в сравнении с откормочными выбракованными животными. В первой группе структурные изменения обнаружены в 17,9 %, во второй — в 13,7 и в третьей — в 20,7 % метафаз. Морфологические изменения хромосом наблюдали соответственно в 0,58; 0,61 и 0,72 % мета­фаз. Аналогичные результаты получены и у крупного рогатого скота. Это указывает на то, что снижение плодовитости и болез­ни как основные причины выбраковки животных связаны не только с действием факторов внешней среды. Первичная причи­на нарушений функций организма может быть связана с измене­ниями в генотипах животных.

Овцы. Нормальный кариотип овец состоит из 54 хромосом, что впервые указано советским генетиком Живаго (1931). У

283

Симптоматика

Переход к псевдогермафро-дитарной феминизации

Обычно без клинических нарушений

Гипоплазия семенников, аплазия зародышевых гормональных клеток (высокоросл ость)

Повышенная агрессив­ность, высокая'прыгучесть

Переход к мужскому псевдогермафродитизму

Гипоплазия гонад, сте­рильность, аплазия заро­дышевых клеток, частично женские половые органы (тестикулярная феминиза­ция), часто гипоплазия пениса и крипторхизм

овец, как и у других видов животных, обнаружены различные виды аберраций хромосом. Так, в Новой Зеландии, в стране с развитым овцеводством, наблюдали три типа<робертсоновской транслокации — между 5-й и 26-й, 8-й и 11-й, 7-й и 25-й хромосомами, получившими название Массей I, Массей II и Массей III. Однако, как показали Бруер и Чепман, плодовитость у животных была нормальной. Это объясняется естественной выбраковкой не сбалансированных по числу хромосом гаплоидных клеток еще до вступления их в оплодотворение. У овец описаны также отдельные варианты реципрокных транслокаций, которые сопровождались пони­женной плодовитостью животных.

В Институте экспериментальной биологии Казахстана уста­новлено, что у каракульских баранов в очень молодом и старом возрастах хромосомные аберрации в генеративной ткани встреча­ются значительно чаще, чем в среднем возрасте. Хромосомные аберрации были обнаружены у некоторых мертворожденных с врожденными аномалиями ягнят.

Лошади. Нормальный кариотип домашней лошади состоит из 64 хромосом. Точное число хромосом этого вида животных уста­новили Сасаки и Макино только в 1962 г. Количество цитогене-тических исследований у лошадей пока еще невелико, поэтому установить истинную частоту аберраций хромосом не представ­ляется возможным. Однако Виллер и Визнер (1981) считают, что по крайней мере 5—10 % всех зигот у лошадей, как и у других видов млекопитающих животных, могут содержать хромосомные аномалии. 90 % этих зигот отмирают на первой стадии беремен­ности.

Исследования кариотипа лошадей показывают, что наиболее часто у этого вида встречаются аномалии в системе половых хромосом, которые вызывают бесплодие у животных (табл. 53).