Генетическая устойчивость и восприимчивость к бактериальным заболеваниям

Бактерии. Некоторые штаммы кишечной палочки (Е. coli) вызывают у новорожденных свиней диарею (понос). Однако часть поросят могут быть резистентными к штаммам кишечной палочки, имеющим К-88-антигены. Эта резистентность обусловливается рецепторами, распознающими К-88-антигены. Наличие рецепторов — простой наследственный признак. Поросята, обладающие рецепторами и происходящие от матерей с такими же рецепторами, защищены от вирулентных К-88-позитивных Е. coli до тех пор, пока молозиво свиноматок с антителами против К-8^-антигенов поступает новорожденным.

Нематоды. Имеются данные о том, что устойчивость овец к гемонхозу, вызываемому Н. contortus, наследуется как простой доминантный признак.

В результате селекции мышей на устойчивость к нематодам Trichuris muris получена линия, в которой 75 % особей были восприимчивы, и линия со 100%-ной устойчивостью. В неотселекционированной популяции отсутствует способность к изгнанию нематод из организма, поэтому гельминты достигают половой зрелости.

Восприимчивость зависит от нескольких генов и наследуется как доминантный признак. Этот вывод сделан на основании анализа F1 и потомства от возвратного скрещивания.

В других опытах было показано, что скорость изгнания из организма гельминтов (Trichinella spiralis) является доминантным признаком. В одних линиях изгнание взрослых гельминтов заканчивается к 11—12-му дню, в других — к 20-му дню.

Туберкулёз — инфекционная болезнь. Возбудитель — микобактерии. Болезнь млекопитающих, птиц и человека, характеризующаяся образованием в различных органах типичных бугорков — туберкулов, подвергающихся казеозному некрозу. Это заболевание приносит огромный ущерб животноводству и представляет опасность для здоровья человека. Туберкулез регистрируется в 67 странах мира.

Межвидовые и породные различия. К туберкулезу наиболее восприимчивы крупный рогатый скот, свиньи, норки, куры и олени. Реже болеют козы, собаки, утки, гуси. Относительно устойчивы к инфекции лошади, овцы и кошки.

Все породы крупного рогатого скота в той или иной степени восприимчивы к туберкулезу. Ф. Хатт (1963) приводит данные о том, что в Уганде из 6185 посмертно обследованных животных местной породы анколе болело туберкулезом 17 %, тогда как среди 26 979 голов зебу было только 0,9 % больных.

Животные швицкой породы способны противостоять многим болезням, в том числе относительно устойчивы к туберкулезу. Скот холмогорской породы также отличается большой устойчивостью к этой болезни.

 

Заболеваемость туберкулезом голландского скота иногда достигала 100 %, тогда как местного сибирского — 2 %. В Индии на трех фермах изучена пораженность туберкулезом зебу (породы хариана, сахивал, красный синдхи), скота молочных европейских пород (голштинский, джерсейский) и буйволов породы муррах. Высокой генетической устойчивостью отличаются буйволы породы муррах (0,33 %) в сравнении с другими группами скота.

Влияние производителей, линий и семейств. Выявлены большие различия в частоте пораженности туберкулезом дочерей быков черно-пестрой и бурой латвийской пород и членов разных семейств. Частота заболевания туберкулезом дочерей разных отцов колеблется от 9,1 до 51,7 %, а семейств — от 5 до 63,6 %.

Между частотой заболеваемости туберкулезом дочерей отцов и дочерей их сыновей коэффициент корреляции равен 0,33.

В других популяциях в среднем было 13,2 % быков с относительно низкой заболеваемостью дочерей (5—19 %) и 28,9 % отцов с поражённостью потомства свыше 30 %.

Влияние производителей на заболеваемость туберкулезом потомства равно 6 %, а семейств — 25 %

От больных туберкулезом коров черно-пестрой и бурой латвийской пород получено только на 3—4 % больше больных дочерей, чем от здоровых.

Конкордантность туберкулеза у однополых двоен равна 60 %.

У крупного рогатого скота обнаружены межлинейные различия. Следует помнить, что эти различия характерны для конкретных хозяйств, потому что ранг линий в разных стадах может меняться. Это объясняется тем, что селекция линий на устойчивость к этой или другим болезням не проводилась. Поэтому без отбора и подбора не могут возникнуть консолидированные по резистентности к болезням линии. Однако в результате генетической обусловленности устойчивости и восприимчивости и непрямого отбора возникают родственные группы животных, более или менее резистентные к болезни. Например, в относительно устойчивой к туберкулезу линии свиней золотниковской породы заболело 8,9 % животных, а в восприимчивой — 15,3 %.

Влияние инбридинга. Не выявлено достоверных различий в пораженности аутбредного (23,7 %) и инбредного (27,9 %) крупного рогатого скота при среднем коэффициенте инбридинга по стаду, равном 3,68 %. У бестужевского скота также не выявлено четкого влияния инбридинга на проявление реакции на туберкулин.

Наследование устойчивости и восприимчивости. Механизмы устойчивости к туберкулезу и его наследование еще до конца не ясны. Тридцатилетние исследования Lurie и Dannenberg (цит. по: Эфроимсон, 1971) показали, что наиболее важным фактором, определяющим врожденную и приобретенную наследственную устойчивость к туберкулезу, является способность макрофагов подавлять рост бактерий в своей цитоплазме. Они выделяли: 1) устойчивость к возникновению инфекции, т. е. устойчивость в первоначальной стадии размножения микобактерий в хозяине; 2) устойчивость к дальнейшему развитию болезни, т. е. к удержанию инфекции в состоянии латентности. Следует полагать, что резистентность к туберкулезу контролируется не менее чем двумя генетическими системами.

Резистентность к возникновению инфекции. В основе ее лежит способность альвеолярных макрофагов кроликов из устойчивых семейств в 2 раза больше фагоцитировать микобактерий за данный период времени, чем кроликов из восприимчивых семейств.

Устойчивость к развитию болезни. Она определяется тем, что в хилусных лимфатических узлах резистентных кроликов размножение микобактерий затормаживалось, а в лимфатических узлах восприимчивых кроликов размножение происходит быстро, приводит к казеозным поражениям и генерализации инфекции. Поэтому жизнь кроликов резистентных семейств продолжительнее, чем кроликов восприимчивых семейств.

При ингаляционном заражении кроликов микобактериями человеческого типа у резистентных особей образовалось около 5 % первичных бугорков от числа тех, которые возникли у восприимчивых кроликов.

У крупного рогатого скота в резистентном организме при локализации микобактерий в туберкулезных бугорках их инкапсулирование выражено сильнее, чем у организмов с пониженной резистентностью. Здоровые животные по сравнению с больными отличались более высокими показателями фагоцитарной активности.

При скрещивании резистентной линии кроликов (Т) с восприимчивой (С) получено промежуточное потомство (ТС). Возвратное скрещивание ¥\ с резистентной линией дало резистентное потомство, а при скрещивании с восприимчивой линией получено потомство, промежуточное между родительской и линией F1.

Распределение семейств и быков черно-пестрой и бурой латвийской пород по частоте пораженности потомства туберкулезом соответствует нормальному. Исходя из этих и вышеприведенных данных, можно предположить полигенную обусловленность устойчивости и восприимчивости скота к туберкулезу. Коэффициенты наследуемости устойчивости скота к туберкулезу колеблются от 0,1 до 0,3, а в отдельных линиях — от 0,01 до 0,49, причем их величина выше в линиях с более высокой заболеваемостью.

Связь с генетическими полиморфными системами. В некоторых исследованиях показано, что крупный рогатый скот с типом гемоглобина НЬВ более устойчив к туберкулезу, а с НЬА — восприимчив. Гетерозиготные животные занимают промежуточное положение.

 

 

 

Для повышения устойчивости животных к болезням ветеринарные врачи и селекционеры должны выполнять следующие мероприятия:

1) организовать диагностику  болезней. Все данные о болезнях  и причинах выбытия животных  должны учитываться в племенных карточках, а также в закодированном виде в каталогах производителей и государственных племенных книгах. При этом учитываются и описываются все аномалии;

2) проводить генеалогический анализ стада и давать комплексную оценку генофонда семейств. Выявлять семейства, устойчивые и восприимчивые к болезням. Необходимо размножать резистентные и высокопродуктивные семейства (особенно с комплексной устойчивостью). Прекращать разведение лейкозных семейств;

3) отбирать молодняк на  племя по возможности от матерей, отличающихся устойчивостью к  болезням и длительностью продуктивного использования;

4) постоянно оценивать  производителей по устойчивости  и восприимчивости потомства  к болезням и признакам продуктивности и т. д. Для точной оценки быков-производителей по устойчивости нужно иметь 100—150 потомков. Широко использовать производителей с комплексной резистентностью к болезням. Результаты оценки производителей вносятся в каталоги и госплемкниги;

5) получать производителей  следующего поколения от высокопродуктивных матерей из семейств, обладающих комплексной устойчивостью, и отцов, оцененных по резистентности потомства;

6) применять трансплантацию  эмбрионов как один из методов  повышения эффективности селекции  на устойчивость к болезням. Матки-доноры должны происходить из семейств с комплексной резистентностью. Наряду с продуктивностью крепкое здоровье должно быть одним из показателей при отборе доноров для трансплантации;

7) включать в планы  племенной работы разделы, освещающие  вопросы повышения устойчивости  животных к болезням и меры  профилактики распространения наследственных  аномалий;

8) включать в селекционные  индексы информацию о резистентности животных к болезням;

9) применять в комплексе  прямой и непрямой отбор, включающий массовый отбор, отбор семейств и в пределах семейств, оценку производителей по устойчивости потомства к болезням, использовать маркеры;

10) проводить комплексную  оценку иммунной системы организма, включающую показатели гуморального и клеточного иммунитета и неспецифической резистентности;

11) обрабатывать информацию  о заболеваниях и причинах  выбраковки животных с помощью  ЭВМ;

12) выявлять показатели  отбора, в том числе генетические  и биохимические маркеры устойчивости, позволяющие вести селекцию без заражения животных;

13) использовать в будущем  методы биотехнологии, в том числе  генетической и клеточной инженерии, что позволит успешно проводить селекцию на устойчивость к болезням, стрессоустойчивость и длительность продуктивного использования животных.

Для осуществления программ селекции на устойчивость необходимо творческое сотрудничество селекционеров-зооинженеров, ветеринарных врачей и генетиков.

Видимо, верна мысль Г. Э. Рассела (1982): «Никакие затраты не принесут большего дохода, чем дальнейшее создание устойчивых сортов культур». Следует добавить — и устойчивых пород животных.

Список литературы:

• www.vetlib.ru
• www.vetgen.ru
• Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. В 3-х томах. Пер. с англ.  Том 3. – М.: Мир, 1993
• Данилкив Я.Н., Овсеенко Н.В. Наследование признаков и качеств живых организмов – Брянск: БГСХА. 1999. – 58 с, 73 с.
• Гуляев Г.В., Мальченко В.В. Словарь терминов по генетике, цитологии, селекции. – 1983. – 286 с.
• Завертяев Б.Б. Краткий словарь селекционно-генетических терминов в животноводстве. – 1983, – 107 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кострома 2013