Модифікація диференційного С-методу забарвлення хромосом і критерії оцінки гетерохроматинових районів на акроцентричних хромосомах свиней. Взаємозв’язок С-поліморфізму хромосом з репродуктивною функцією. Аналіз частоти і спектру спонтанних мутацій.
Аннотация к работе
УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК ІНСТИТУТ ТВАРИННИЦТВА Дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наукРобота виконана в лабораторії генетики Інституту тваринництва УААН Науковий керівник: кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник, Розсоха Володимир Іванович, Інститут тваринництва УААН, завідувач лабораторією генетики Шахбазов Валерій Гайович, Харківського державного університет, Завідувач кафедрою генетики та цітології кандидат біологічних наук, Багацька Наталія Василівна Захист відбудеться ”22 ”_грудня 1998 року о 10 годині на засіданні спеціалізованої Ради 65.356.01 при Інституті тваринництва УААН, 312120, м.Тому дослідження поліморфних варіантів хромосом та пошук звязків між цитогенетичними показниками та репродуктивними якостями свиней має значення як для теорії, так і для практики свинарства. Стабільність морфологічних типів хромосом викликає інтерес з точки зору існування природних хромосомних маркерів. Дослідження хромосом свиней, забарвлених як рутинним, так і диференційним С-методом, надають важливу інформацію про стан геному, яка може використовуватись при вирішенні проблем практичної селекції. Робота є складовою частиною науково-технічної комплексної програми “Продовольство-95” завдання П.04.02 “Розробити ефективну систему контролю, оцінки, спрямованої зміни та збереження генетичної структури та потенціалу популяцій свиней на основі використання імуногенетичних та цитогенетичних методів” на 1991-1995 рр. (№ держ. реєстрації 0196U01390 ). Дослідження С-поліморфізму хромосом свиней проводилось з метою визначення взаємозвязку між варіабельністю гетерохроматинових районів та репродуктивною функцією тварин та вивчення можливостей використання цитогенетичних показників у практичній селекції.Для отримання якісного С-забарвлення та збереження морфології хромосом доводиться ємпірично підбирати умови, змінюючи як хімічні, так і фізичні показники діючих агентів. На основі аналогічних методичних підходів були розроблені критерії напівкількісної оцінки С-блоків на акроцентричних хромосомах свиней., розміри С-блоку визначали візуально як відношення його довжини до довжини плеча і оцінювали за 5-бальною шкалою. Порівняння результатів оцінки розмірів С-блоків у балах з розрахованими коефіцієнтами не визначило статистично вірогідної різниці (Р<0,05) між результатами двох методів, що свідчить про відносну адекватність оцінки поліморфних С-блоків як компютерним, так і візуальним способом. Дослідження забарвлених по С-методу хромосом свиней показали, що найбільш великими та варіабельними є блоки С-гетерохроматину на акроцентричних хромосомах. икористовуючи критерії напівкількісного методу оцінки провели дослідження варіабельності районів структурного гетерохроматину на акроцентричних хромосомах свиней порід велика біла та ландрас. В результаті аналізу частоти морфологічних С-типів акроцентричних хромосом визначено, що найчастіше поліморфні блоки С-гетерохроматину локалізувалися на хромосомах 13, 15, 16 та 18.На клітинному рівні підвищена варіабельність С-гетерохроматина гомологічних хромосом характеризується зміною співвідношення структурних та геномних мутацій у лейкоцитах крові, тоді як звязок з функціями організму проявляється у рівні репродуктивної функції свиней. Підвищена варіабельність С-гетерохроматину на хромосомах 13, 15 та 16 супроводжується зниженням рівня геномних мутацій, тоді як структурний поліморфізм хромосомних пар 15 та 18 повязаний з підвищенням частоти структурних аберацій. Виявлено звязок С-гетероморфізму 16-ої пари з підвищенням частоти ААХ (P<0,05), а також позитивну кореляцію загального бала С-гетероморфізма з показниками асоціативної здатності хромосом (r1=0,37; P<0,01; r2=0,30; P<0,05) у носіїв гетероморфних гомологів 15-ої пари. Свині порід велика біла та ландрас практично не відрізняються за частотою поліморфних варіантів хромосом 13, 15, 16 та 18, незначна різниця у частоті окремих С-типів хромосом 16 та 18 можуть свідчити про накопичення певних хромосомних варіантів у селекціонованих групах тварин. Маркерні С-блоки гетерохроматину є стабільним структурно-морфологічним компонентом хромосоми, характер успадкування маркерних хромосом у свиней характеризується співвідношенням 1:1, що відповідає загальногенетичному принципу.
Вывод
1. Дослідження етапів диференційного С-барвлення хромосом свиней. Дослідження хромосом з використанням методів диференційного забарвлення є важливою частиною цитогенетичного тестування. Вивчення взаємозвязку С-поліморфізму хромосом з продуктивними якостями тварин, а також можливість використання природних хромосомних маркерів, представляється актуальним напрямком дослідницької роботи. Проте, в звязку з складністю та низькою відтворюваністю результатів С-забарвлення, цей метод не отримав поширення у цитогенетичних дослідженнях сільськогосподарських тварин. Недоліком С-методики вважається значна денатурація хромосомного матеріалу в результаті дії лужних та сольових розчинів. Для отримання якісного С-забарвлення та збереження морфології хромосом доводиться ємпірично підбирати умови, змінюючи як хімічні, так і фізичні показники діючих агентів. Тому виникла необхідність проаналізувати основні етапи С-методу та визначити оптимальні умови С-забарвлення хромосом свиней.
Найбільш ефективними виявилися послідовності обробок, які включали лужну передобробку препаратів. Проведення мякої денатурації з використанням гідроксида барію дозволяло досягнути С-сегментації, уникаючи сильного порушення хромосом у порівнянні з результатами обробки гідроксидом натрію. При інкубації препаратів у стандартному сольовому розчині (SSC) переважне значення мав показник PH. Визначено, що зміна цього показника у лужну сторону (РН 8,5) виявилася оптимальною для отримання якісного С-забарвлення на хромосомах свиней. Для найкращої стабілізації хромосомного матеріалу запропоновано використання буферно-спиртової суміші. Інкубація препаратів у сольовому розчині з додаванням 5 мл 96%-ного етанолу на 100 мл 2XSSC при PH 8,5 дозволяє значно краще зберегти морфологію хромосом, навіть при необхідності збільшити час дії або температуру буферного розчину.
В результаті дослідження основних етапів С-методики визначено найбільш важливі фактори, які впливають на стан хроматину у період передобробки препаратів, та розроблено модифікацію цього метода для отримання якісного С-забарвлення на хромосомах свиней. Основними моментами запропонованої послідовності обробок є мяка денатурація гідроксидом барію (5%-ний Ba(OH)2, 500С) та інкубація у буферно-спиртовому розчині 2XSSC при PH 8,5 (2-4 г., 650С).
2. Аналіз С-поліморфізму хромосом свиней візуальним та компютерним способом. У дослідженнях С-поліморфізму хромосом важливою проблемою залишається обєктивна оцінка розмірів С-блоків гетерохроматину на хромосомах свиней. У практиці медичної генетики для аналізу варіабельних С-блоків гетерохроматину використовують напівкількісні методи оцінки, які дозволяють визначати відносні розміри С-блоків візуальним способом. На основі аналогічних методичних підходів були розроблені критерії напівкількісної оцінки С-блоків на акроцентричних хромосомах свиней., розміри С-блоку визначали візуально як відношення його довжини до довжини плеча і оцінювали за 5-бальною шкалою. Межі відносної довжини поліморфних С-блоків наведені у табл.1. Згідно з критеріями напівкількісного методу абсолютна довжина сегменту хромосоми, який відповідає одній умовній одиниці розміру (1 бал), становить 0,4-0,5 мкм при спіралізації хромосом середнього ступеня. Від кожної тварини аналізували по 11 метафаз, для оцінки розміру С-блоків у ряді спостережень визначали значення медіани (Ме). Така система аналізу дозволяє урахувати ступінь спіралізації хромосом та провести корекцію результатів візуальної оцінки.
Вимірювання морфометричних параметрів варіабельних районів С-гетерохроматину на хромосомах свиней проводилось компютерним способом. Мікрофотографії хромосом, забарвлених по С-методу, оброблювали з допомогою планшетного сканера SCAN JET програмою DESK SCANER. Розміри С-блоків визначали у вигляді коефіцієнтів, які показували відношення середнього діаметру С-блока до довжини реперної хромосоми 18. Порівняння результатів оцінки розмірів С-блоків у балах з розрахованими коефіцієнтами не визначило статистично вірогідної різниці (Р<0,05) між результатами двох методів, що свідчить про відносну адекватність оцінки поліморфних С-блоків як компютерним, так і візуальним способом. Проте, певну різницю величини коефіцієнтів можна використовувати при детальному аналізі структурно-морфологічних параметрів гетерохроматинових районів.
Таблиця 1
Критерії напівкількісної оцінки розмірів С-блоків на акроцентричних хромосомах свиней
Експериментальні дослідження показали, що ефективність компютерної обробки мікрозображень хромосом, отриманих за допомогою планшетного сканеру, обмежена якістю мікрофотографій. В звязку з трудомісткістю та складністю обробки фотографічного матеріалу актуальною є розробка методів, які дозволяють проводити візуалізацію зображень хромосом без фотографування мікрообєктів.
Для реалізації такого методу нами спільно з фірмою “Оптрон”(м. Київ) було розроблено та виготовлено програмно-апаратний комплекс для каріотипування хромосом сільськогосподарських тварин. Схема напіватоматичної системи візуалізації мікрообєктів наведена на рис. 1.
Мал.1. Блок-схема установки для напівавтоматичного каріотиаування. 1- конденсор з освітлювачем, 2 - координатний столик мікроскопу, 3- препарат, 4- мікроскоп, 5 - відеокамера, 6- відеопорт, 7- персональний компютер
Система змонтована на базі мікроскопу “Люмам-И2”. Основною складовою частиною є відеокамера 5, яка за допомогою відеопорту 6 підключається до ПЕОМ 7. Використання цього обладнання дозволяє досліджувати хромосоми, забарвлені як рутинним, так і диференційним способом. Зображення хромосом за допомогою відеокамери транслюється з мікропрепарату до ПЕОМ та виводиться на екран монітору. Після обробки зображень формується файл початкових даних, в якому знаходяться графічні параметри мікрообєктів.
Важливим етапом цитогенетичних досліджень є каріотипування хромосомного набору. Для вирішення цієї задачі нами спільно з фірмою “Оптрон”(м.Київ) було розроблено оригінальне програмне забезпечення. Розробка програми KARYOTYPE була принципово спрямована на інтерактивний режим роботи, що дозволяє оператору-досліднику контролювати та швидко проводити корекцію всіх етапів аналізу. Каріотипування хромосом проводиться у напівавтоматичному режимі. Передбачена можливість редагування каріограми: корекція положення центроміри, підбор гомологічних хромосом.
Використання компютерної техніки у цитогенетичних дослідженнях сільськогосподарських тварин не тільки дозволяє значно підвищити ефективність методів мікродосліджень, але і є необхідним при створенні банку даних племінних тварин. Проте, розробка методів візуального аналізу, які можна використовувати не тільки у спеціалізованих лабораторіях з коштовним обладнанням, також представляється доцільною.
3. Варіабельність районів структурного гетерохроматинуна акроцентричних хромосомах свиней.Аналіз літературних даних показав, що поліморфізм С-блоків гетерохроматину на хромосомах свиней виявлено у багатьох дослідженнях. Проте, характеристика параметрів цієї мінливості обмежена, тоді як варіабельність районів С-гетерохроматину обумовлює структурну неоднорідність хромосомного матеріалу, що слід брати до уваги при вирішенні селекційних задач. Дослідження забарвлених по С-методу хромосом свиней показали, що найбільш великими та варіабельними є блоки С-гетерохроматину на акроцентричних хромосомах. икористовуючи критерії напівкількісного методу оцінки провели дослідження варіабельності районів структурного гетерохроматину на акроцентричних хромосомах свиней порід велика біла та ландрас. Частота поліморфних С-варіантів хромосом 13 - 18 наведена у табл. 2.
В результаті аналізу частоти морфологічних С-типів акроцентричних хромосом визначено, що найчастіше поліморфні блоки С-гетерохроматину локалізувалися на хромосомах 13, 15, 16 та 18. Найбільшою варіабельністю С-гетерохроматинового району характеризувалася хромосома 16, частота хромосомних варіантів з великими С-блоками ( 3-5 балів) складала 45,8%.
Таблиця 2.
Частота (%) С-варіантів акроцентричних хромосом у свиней (n=45, велика біла та ландрас)
Порівняння частоти поліморфних С-варіантів хромосом 13, 15, 16 та 18 у свиней порід велика біла (n = 36) та ландрас (n = 34) показало, що за варіабельністю С-гетерохроматина представники двох порід практично не відрізняються. Невелика різниця у частоті хромосомних варіантів 16 та 18 з маленькими С-блоками (1 бал ) може свідчити про початок накопичення певних хромосомних С-варіантів у досліджуваних породних групах тварин (Р<0,01). Дослідження розподілу морфологічних С-типів хромосом 13, 15, 16 та 18 у свиноматок та кнурів двох порід також не визначили помітної різниці по частоті поліморфних С-блоків між тваринами різної статі, що дозволяє вважати функціональне значення варіабельних районів С-гетерохроматину акроцентричних хромосом нейтральним у відношенні до статі свиней.
В результаті досліджень визначено, що варіації С-гетерохроматинової частини геному обумовлені переважно поліморфізмом хромосом 13, 15, 16 та 18. Відсутність значної різниці у розподілі поліморфних С-варіантів хромосом між кнурами та свиноматками порід велика біла та ландрас дозволяє вважати варіабельність районів С-гетерохроматину нейтральною характеристикою як у відношенні до статі свиней, так і в породному аспекті.
4.Взаємозвязок С-поліморфізму акроцентричних хромосом з репродуктивною функцією свиней. Поліморфізм районів структурного гетерохроматину спостерігається не тільки в межах одного виду, але й в межах одного геному. Гомологічні хромосоми, С-блоки яких відрізнялися за розмірами, вважаються гетероморфними, при цьому розрізнювали гетероморфізм слабкого (1 бал) та сильного ступеня (2-3 бали).
Проведено аналіз основних показників відтворювальної здатності свиней (n=48) порід у звязку з наявністю у геномі поліморфних С-варіантів хромосом 13, 15, 16 та 18, а також комбінаціями гетероморфних гомологів. Дослідження показало, що носії великого С-блоку (3-5 балів) на хромосомі 16 характеризувались вірогідно вищим (Р<0,05) показником багатопліддя (10,0±0,23) у порівнянні з носіями маленьких С-блоків (9,0±0,61). Порівняння відтворювальної здатності свиней, що характеризувались гетероморфізмом гомологічних хромосом, виявило різницю за показниками кількості поросят у 2 місячному віці та збереженістю приплоду, повязану з С-гетероморфізмом гомологів 16-ої пари(Р<0,05).
Дослідження репродуктивних якостей кнурів та свиноматок з різними комбінаціями гетероморфних гомологів виявили, що тварини з підвищеною варіабельністю структурного С-гетерохроматину характеризуються більш високою життєздатністю нащадків. Кількість поросят у 2 місяці була вірогідно вищою у свиноматок з вираженим С-гетероморфізмом хромосомних пар (Табл.3), підвищення збереженості приплоду складало 15,8%.
Таблиця 3
Основні показники репродуктивної функції свиноматок у звязку з С-гетероморфізмом акроцентричних хромосом
№ Групи n, голів Ступінь гетероморфізму, бал. Багатопліддя, голів У 2 місяці кількість поросят, голів збереженість приплоду, %
1 18 0-1 9,4±0,54 7,2±0,40* 71,8±3,80**
2 9 2-3 10,4±0,41 8,8±0,47* 84,1±3,40**
*- в цій та наступних таблицях однакові суперскрипнти мають значення, що відрізняються з вірогідністю не менш 95%.
Кнури, в геномі яких виявлені структурно неоднорідні гомологи, також характеризувались підвищенням збереженості приплоду (Табл. 4), при цьому фертильність досягала рівня 82,4%.
Таблиця 4
Основні показники репродуктивної функції кнурів у звязку з С-гетероморфізмом акроцентричних хромосом
№ групи n, голів Ступінь гетероморфізму, бал. Багатопліддя, голів У 2 місяці
Кількісні поросят, голів збереженість приплоду, %
1 10 0-1 9,9±0,29 7,8±0,40 78,6±2,88*
2 11 2-3 9,6±0,41 8,4±0,28 86,5±1,84*
В результаті аналізу рівня хромосомної нестабільності у звязку з С-гетероморфізмом гомологів виявлено зміну співвідношення структурних та геномних аберацій як у кнурів, так і у свиноматок. (табл. 5, 6)Наявність у геномі хромосомних пар з вираженим структурним С-гетероморфізмом супроводжувалась зниженням частоти геномних мутацій (Р<0,05).
Таблиця 5
Цитогенетична характеристика свиноматок у звязку з С-гетероморфізмом акроцентричних хромосом
№ групи n, голів Ступінь гетероморфізму, бал. РХН, % Частота структурних аберацій, % Частота геномних мутацій, % Загальний бал С-гетероморфізму
1 18 0-1 17,6±0,91 12,1±2,46 6,5±0,83* 2,2±0,20**
2 9 2-3 17,2±3,57 13,7±4,15 4,0±0,93* 4,1±0,53**
Таблиця 6
Цитогенетична характеристика кнурів у звязку з С-гетероморфізмом акроцентричних хромосом
№ групи n, голів Ступінь гетероморфізму, бал. РХН, % Частота структурних аберацій, % Частота геном них мутацій, % Загальний бал С-гетероморфізму
Аналіз спектру спонтанних мутацій показав пропорційне змінювання всіх типів хромосомних порушень, за винятком аберацій хроматидного типу, частота яких помітно не відрізнялася .
В результаті досліджень визначено, що кнури та свиноматки з С-гетероморфізмом гомологічних хромосом вище 2-ох балів харктеризувались підвищенням збереженості приплоду. У свиней, які мали структурно неоднорідні гомологи акроцентричних пар, виявлено зниження рівня геномних мутацій, які негативно впливають на відтворювальні якості свиней. Отримані результати свідчать, що структурний поліморфізм по С-блоків гетерохроматину може бути одним з факторів, які обумовлюють високу життєздатність нащадків. Характеристика С-поліморфізму хромосом як складова частина цитогенетичного тестування свиней може використовуватись при розробці цитогенетичних критеріїв репродуктивної здатності свиней.
5. Варіабельність С-гетерохроматинових районів хромосом та нестабільність геному в лейкоцитах крові свиней. Для вивчення звязку С-поліморфізму хромосом з нестабільністю геному свиней проведено аналіз частоти та спектру спонтанних мутацій носіїв поліморфних С-варіантів хромосом 13, 15, 16 та 18. Розподіл типів хромосомних порушень представлений на мал. 3 та 4.
При наявності у геномі варіанту хромосом 13 з великим С-блоком спостерігали зниження рівня геномних мутацій, яке відбувалося за рахунок зменшення числа поліплоїдних клітин. Підвищення кількості С-гетерохроматину на хромосомі 18 супроводжувалось підвищенням частоти структурних аберацій, що може бути повязано з невипадковістю хромосомних порушень у С-гетерохроматині (Р<0,05). При структурній гетерогенності гомологічних хромосом також виявили певні зміни спектру мутацій. Виражений С-гетероморфізм гомологів 15-ої пари супроводжувався як зниженням рівня геномних мутацій, так і підвищенням рівня структурних аберацій, обумовленого фрагментацією хромосом (Р<0,05). Зниженою частотою геномних мутацій характеризувалися носії гетероморфних гомологів 16-ої пари, тоді як структурна неоднорідність гомологів 18-ої пари підвищувала частоту порушень хромосомного матеріалу. Виявлені зміни співвідношення та спектру мутацій були вірогідними на рівні Р<0,05.
Підвищена варіабельність С-гетерохромтаинових районів хромосом 13, 15 та 16 супроводжувалось зниженням рівня геномних мутацій, тоді як при структурній гетерогенності хромосомних пар 15 та 18 підвищувалась частота структурних аберацій. Визначені зміни спектру мутацій свідчать, що поліморфізм районів структурного гетерохроматину може, у певній мірі, впливати на прояви спонтанних мутацій на клітинному рівні, при цьому певні типи аберацій можуть як підвищуватись, так і знижуватись.
Взаємозвязок поліморфізму районів прицентромірного С-гетерохроматину з асоціаціями акроцентричних хромосом у свиней.
Для вивчення ролі варіабельного С-гетерохроматину у формуванні асоціацій провели дослідження асоцативної здатності акроцентричних хромосом у звязку з локалізацією поліморфних С-блоків гетерохроматину. В результаті аналізу визначено, що кількість прицентромірного С-гетерохроматину практично не впливала на асоціативну поведінку хромосом, про що свідчить відсутність вірогідної різниці між носіями поліморфних С-варіантів хромосом за показниками частоти клітин з асоціаціями акроцентричних хромосом (ААХ), а також участі хромосомних пар у ААХ.
Виявлено підвищення частоти ААХ при наявності у геномі структурно гетерогенних гомологів. Виражений С-гетероморфізм гомологів 16-ої пари супроводжувався значним підвищенням показника частоти ААХ з 35,5% до 53,1% (Р<0,05), проте не виявлено переважної участі 16-ої хромосоми у ААХ. У носіїв гетероморфної пари 15 визначено позитивні кореляції між загальним балом С-гетероморфізму та частотою ААХ (r1 =0,37; P<0,01), а також кількістю ААХ на клітину (r2=0,30; Р<0,05). Виявилося, що позитивний корелятивний звязок між загальним балом С-гетероморфізму гомологів та частотою ААХ є характерним також для всіх досліджених тварин (r=0,29; Р<0,01).
В результаті досліджень визначено, що структурна гетерогенність гомологічних хромосом супроводжується підвищенням рівня ААХ, тоді як кількість С-гетерохроматину не має прямого впливу на асоціативну здатність акроцентричних хромосом. Отримані дані свідчать про те, що варіабельність районів прицентромірного гетерохроматину повязана з формуванням ААХ, але вплив поліморфних С-блоків гетерохроматину відбувається на рівні тонких взаємодій компонентів геному. Вивчення структурно-функціональних звязків на клітинному рівні надає інформацію про діяльність геному, а також створює основу для визначення ознак, які у подальшому можуть бути включені у процес спрямованої селекції.
7. Маркерні хромосоми та їх успадкування Вивчення поліморфізму гетерохроматинових районів представляє інтерес з точки зору існування природних хромосомних маркерів. Присутність у геномі хромосом, маркіруваних поліморфними С-блоками дозволяють контролювати походження хромосом. Маркерні С-блоки (4-5 балів) визначено у свиней порід велика біла та ландрас на хромосомах 15, 16 та 18. Аналіз основних показників репродуктивної здатності носіїв маркерних С-варіантів хромосом не виявив патогенетичного звязку між підвищенням кількості С-гетерохроматину та репродуктивною функцією свиней.
Для вивчення характеру успадкування маркерних хромосом проведено аналіз поліморфних С-варіантів хромосом у нащадків (n=22) кнурів та свиноматок, в геномі яких виявлено маркерні С-блоки гетерохроматину. Виявлено, що розподіл маркерних С-варіантів хромосом не відхилявся від свіввідношення 1:1. Таким чином, успадкування маркерних хромосом з великими С-блоками гетерохроматину відбувалося згідно загальногенетичному принципу. У одного з нащадків виявили великі С-блоки на обох гомологах 16-ої пари, тоді як тільки кнур був носієм маркерного варіанту хромосоми 16. Припущення про походження цього нащадка від інших батьків підтвердив імуногенетичний аналіз.
В результаті досліджень встановлено високу стабільність морфологічних типів хромосом з маркерними С-блоками, а також можливість їх ідентифікації при візуальному каріотипуванні. Маркерні хромосоми можуть використовуватись як додатковий критерій при визначенні походження тварин.Акроцентричні хромосоми свиней характеризуються високою варіабельністю районів структурного гетерохроматину. Поліморфізм районів прицентромірного С-гетерохроматину хромосом 13, 15, 16 та 18 обумовлює структурну гетерогенність гомологічних хромосом.
Поліморфізм С-гетерохроматинових районів повязаний з функціями геному свиней як на клітинному рівні, так і на рівні діяльності організму. На клітинному рівні підвищена варіабельність С-гетерохроматина гомологічних хромосом характеризується зміною співвідношення структурних та геномних мутацій у лейкоцитах крові, тоді як звязок з функціями організму проявляється у рівні репродуктивної функції свиней. Структурна гетерогенність гомологів акроцентричних хромосом по С-гетерохроматину у кнурів та свиноматок повязана з підвищенням збереженості приплоду на 10-15%.
Поліморфізм районів структурного гетерохроматину взаємоповязаний з проявами спонтанних хромосомних мутацій у лейкоцитах крові свиней. Підвищена варіабельність С-гетерохроматину на хромосомах 13, 15 та 16 супроводжується зниженням рівня геномних мутацій, тоді як структурний поліморфізм хромосомних пар 15 та 18 повязаний з підвищенням частоти структурних аберацій.
Структурна гетерогенність гомологів акроцентричних хромосом по С-блоках гетерохроматину сприяє формуванню асоціацій ААХ (r=0,29; P<0,01). Виявлено звязок С-гетероморфізму 16-ої пари з підвищенням частоти ААХ (P<0,05), а також позитивну кореляцію загального бала С-гетероморфізма з показниками асоціативної здатності хромосом (r1=0,37; P<0,01; r2=0,30; P<0,05) у носіїв гетероморфних гомологів 15-ої пари.
Свині порід велика біла та ландрас практично не відрізняються за частотою поліморфних варіантів хромосом 13, 15, 16 та 18, незначна різниця у частоті окремих С-типів хромосом 16 та 18 можуть свідчити про накопичення певних хромосомних варіантів у селекціонованих групах тварин. Відсутність значної різниці у варіабельності районів структурного гетерохроматину між кнурами та свиноматками двох порід дозволяють вважати С-поліморфізм акроцентричних хромосом нейтральною характеристикою як у відношенні до статі свиней, так і в породному аспекті.
Маркерні С-блоки гетерохроматину є стабільним структурно-морфологічним компонентом хромосоми, характер успадкування маркерних хромосом у свиней характеризується співвідношенням 1:1, що відповідає загальногенетичному принципу.
Візуальний аналіз С-поліморфізму хромосом свиней з використанням критеріїв напівкількісної оцінки дозволяє за 5-бальною шкалою визначати відносні розміри С-блоків гетерохроматину на акроцентричних хромосомах 13-18.
Удосконалено метод диференційного С-забарвлення хромосом свиней. Використання модифікації С-методу, основними етапами якої є обробка гідроксидом барію ( 500С) та інкубація у буферно-спиртовому розчині SSC при PH=8,5, доволяє отримувати С-забарвлення на хромосомах свиней без значних порушень хромосомного матеріалу
ПРАКТИЧНІ ПРОПОЗИЦІЇ
При візуальному аналізі С-поліморфізму хромосом свиней доцільно використовувати критерії напівкількісної оцінки поліморфних С-блоків гетерохроматину на акроцентричних хромосомах 13-18.
Ураховуючи високу ефективність та можливість автоматизації, при проведенні цитогенетичного аналізу хромосом сільськогосподарських тварин пропонується використовувати програмно-апаратний комплекс для каріотипування.
Для отримання якісного С-забарвлення на хромосомах свиней доцільно використовувати модифікацію С-методу, яка включає обробку препаратів гідроксидом барію та буферно-спиртовим розчином SSC при PH=8,5, що забезпечує можливість проведення цитогенетичного аналізу у свинарстві.
Характеристика С-поліморфізму хромосом як складова частина цитогенетичного тестування свиней слід використовувати у контексті програм по удосконаленню відтворювальної здатності ліній та родин свиней.
Список литературы
1.Россоха В.И., Ивашура М.Н. Взаимосвязь С-полиморфизма хромосом с воспроизводительными качествами свиней //Научно-тех. бюл.. Институт животноводства УААН. - Харьков, 1996. - No 72. - С. 39-43.
2. Івашура М.М. Варіабельність районів прицентромірного гетерохроматину та спонтанні хромосомні мутації у лейкоцитах крові свиней//Научно-тех. бюл.. Институт животноводства УААН. - Харьков, 1998. - No 73. - С. 27-30.
3. Івашура М.М. Вивчення взаємозвязку структурного поліморфізму хромосом з репродуктивною функцією свиней// Вісник: Проблеми зооінженерії та ветеринарної медицини. Науково-теор. журнал ХЗВИ - Харьков, 1998. - Вип.3(27).-С.50-52.
4. Воробйова М.М., Єфіменко Л.Й., Розсоха В.І. Вивчення хромосомного поліморфізму у свиней//Тези допов. I-ої Міжнар. науково-практ. конф. “Селекційно-біотехнологічні методи використання генетичного потенціалу с.-г. тварин”.- Київ: Інститут розведення та генетики тварин УААН. - 1994.- С. 20.
5. Воробьева М.Н., Россоха В.И., Ефименко Л.Й. Полиморфизм С-блоков хромосом свиней// Тези допов. Міжнар. конф. ”Шляхи підвищення виробництва та поліпшення якості свинини”. - Харків: ІТ УААН. - 1995. - С. 33.
6. Воробьева М.Н., Россоха В.И., Шигимага В.А. Применение телевизионного комплекса при анализе изображений с препаратов хромосом // Тези допов. Міжнар. конф.”Шляхи підвищення виробництва та поліпшення якості свинини”. - Харків: ІТ УААН. - 1995. - С. 32.
7.Хватов А.И., Россоха В.И., Ефименко Л.Й. Воробьева М.Н., Россоха Л.В. Возможности использования цитогенетических методов в селекции свиней при раннем выборе родоначальников заводских линий// Тези допов. Міжнар. конф.”Шляхи підвищення виробництва та поліпшення якості свинини”. - Харків: ІТ УААН. - 1995. - С. 17.
8. Івашура М.М.,Розсоха В.І. Використання диференційного С-методу для пофарбування хромосом свиней// Тезисы докл. ІІ Междунар. конф. помолекулярно-генетическим маркерам животных. Киев: Институт агроэкологии и биотехнологии УААН. - 1996. - С 82.
9. Івашура М.М.,Розсоха В.І., Безуглий М.Д., Шигимага В.О., Вивчення можливостей нових методичних підходів до оцінки С-поліморфізму хромосом свиней// Тезисы докл. ІІ Междунар. конф. помолекулярно-генетическим маркерам животніх. Киев: Институт агроэкологии и биотехнологии УААН. - 1996. - С 83.
10. Розсоха В.І., Єфіменко Л.Й., Івашура М.М. С-блоки гетерохроматину як природні хромосомні маркери// Тезисы докл. ІІ Междунар. конф. помолекулярно-генетическим маркерам животных. Киев: Институт агроэкологии и биотехнологии УААН. - 1996. - С 86.
Розсоха В.І., Івашура М.М., Єфіменко Л.Й., Біденко М.М. Взаємозвязок С-гетероморфізму гомологічних хромосом з відтворювальними якостями свиней// Тезисы докл. ІІ Междунар. конф. помолекулярно-генетическим маркерам животніх. Киев: Институт агроэкологии и биотехнологии УААН. - 1996. - С 87. хромосома свиня акроцентричний репродуктивний