Критерии отбора петухов декоративных пород для формирования страховых резервов криобанка

10. Kino K., Pain B., Leibo S.P., Cochran M., Clark M.E., Etches R.J. Production of chicken chimeras from injection of frozen-thawed blastodermal cells // Poultry Science. - 1997. - V. 7. - P. 753-760.

11. Matsui Y., Zsebo K., Hogan B.L. Derivation of pluripotential embryonic stem cells from murine primordial germ cells in culture // Cell. - 1992. - V.70 - P.841-847.

12. Tsunekawa N, et.al. Isolation of chicken vasa gomolog gene and tracing the origin of primordial germ cells // Development. - 2000. - V. 127. - R.2741-2750.

13. Kagami H., Clark M.E., Verrinder Gibbins A.M. & Etches R.J. Sexual differentiation of chimeric chickens containing ZZ and ZW cells in the germline. - Molecular Reproduction and Development. - 1995. - V.42. - R.379-387.

14. Park T. S and Han J.Y. Derivation and characterization of pluripotent embryonic germ cells in chicken // Molecular Reproduction and Development. - 2000. - V. 56. - R.475-482.

15. Fulton J.E. Avian genetic stock preservation: an industry perspective // Poultry Science. - 2006. -Vol.85. - P.227-231).

16. Svoradova A., Kuzelova L., Vasfcek J., Olexikova L., Chrenek P. Cryopreservation of chicken blastodermal cells and their quality assessment by flow cytometry and transmission electron microscopy // Biotechnol Prog. - 2018. - V.34(3). - P.778-783. D0I:10.1002/btpr.2615

17. Kino K., Pain B., Leibo S.P., Cochran M., Clark M.E., Etches R.J. Production of chicken chimeras from injection of frozen-thawed blastodermal cells // Poult Sci. - 1997. - V.76(5). - P.753-760. D0I:10.1093/ps/76.5.753.

18. Hee Jung Choi, Hyung Chul Lee, Kyung Soo Kang, Hyo Gun Lee, Tamao Ono, Hiroki Nagai, Guojun Sheng, and Jae Yong Han. Production of Interspecific Germline Chimeras via Embryo Replacement // BIOLOGY OF REPRODUCTION. - 2015. - V.93. - No2. - P.1-7. DOI 10.1095/biolreprod.114.127365.

19. Jon Lyall, Richard M. Irvine, Adrian Sherman, Trevelyan J. McKinley, Alejandro Nunez, Auriol Purdie, Linzy Outtrim, Ian H. Brown, Genevieve Rolleston-Smith, Helen Sang and Laurence Tiley. «Suppression of Avian Influenza Transmission in Genetically Modified Chickens» // Science. - 2011. - Vol.331. - №601. - P.223-226. DOI: 10.1126/science.1198020.

УДК 636.4.087.8:615 DOI 10.24411/2078-1318-2020-13106

Мл. науч. сотрудник Ю.Л. СИЛЮКОВА

КРИТЕРИИ ОТБОРА ПЕТУХОВ ДЕКОРАТИВНЫХ ПОРОД ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

СТРАХОВЫХ РЕЗЕРВОВ КРИОБАНКА

Угроза снижения биологического разнообразия и исчезновения огромного числа пород сельскохозяйственных животных обязывает разрабатывать решения для их сохранения [1, 2]. Наиболее подвержены сокращению численности декоративные породы и популяции сельскохозяйственных птиц, созданные селекционерами прошлого как украшение приусадебного хозяйства. В настоящее время сохранение этих пород в России зависит только от возможностей частных коллекций и генетических коллекций ВНИИГРЖ и ВНИТИП.

Для сохранения пород и популяций сельскохозяйственных птиц, входящих в перечень редких и находящихся под угрозой исчезновения, во многих странах создаются генетические криобанки с образцами репродуктивных клеток и образцами тканей животных [3]. Именно они, как страховой фонд многообразия пород, позволят содействовать в будущем развитию селекционного прогресса сельскохозяйственных видов и получению животных с более высокой продуктивностью. Биоматериалы, заложенные в криобанках, могут быть использованы и в целях развития таких биотехнологических сфер, как генетическая и клеточная инженерия [4, 5].

В представляемом материале отражены основные принципы отбора самцов петухов, пород, наименее востребованных в настоящее время в отрасли разведения

сельскохозяйственных птиц, - это декоративные и карликовые породы кур. Эти породы, конечно, были созданы птицеводами-эстетами. Они служили украшением подворья, но сегодняшняя их ценность заключается в закреплении и сохранении аллельного разнообразия, несущего не только эстетическое восприятие породы, но и устойчивость к различным заболеваниям, неприхотливость к содержанию и ограниченности качества корма.

Цель исследования - определить критерий отбора петухов декоративных генофондных пород кур для пополнения страхового резерва криобанка репродуктивных клеток.

Материалы, методы и объекты исследований. В эксперименте были отобраны и оценены петухи 4 генофондных пород в возрасте 50-52 недели жизни: китайская шелковая, голландская белохохлая, гамбургская серебристо-пятнистая, кохинхин карликовый черный.

После завершения племенного сезона оцененные петухи были переведены в индивидуальные клетки для снижения половой нагрузки, для последующего использования в целях получения эякулятов для криоконсервации и пополнения криобанка на базе БРК «Генетическая коллекция редких и исчезающих пород кур».

Оценено 30 голов, качество спермы каждого петуха определено в трех повторностях. Сперму получали методом абдоминального массажа (B&Q, 1937) [6]. Режим использования петухов по забору спермы соответствовал рекомендациям, разработанным во ВНИИГРЖ [7], с интервалом 2-3 дня. Состав рационов и режим освещения соответствовали требованиям по содержанию родительского поголовья, принятым в БРК ВНИИГРЖ «Генетическая коллекция редких и исчезающих пород кур». Критериями оценки петухов служили экстерьерное соответствие породным стандартам, общее репродуктивное здоровье по реакции на абдоминальный массаж. Нативное семя оценивалось по параметрам: объем (мл, градуированная пипетка), концентрация сперматозоидов (млрд/см3, Accuread Photometer, IMV Technologies, UK), общая подвижность сперматозоидов (%, микроскоп техника-осеменатора Микромед-2, увеличение х150), процент агглютинации сперматозоидов. Критерием оценки заморожено/оттаянного семени была общая подвижность и процент агглютинации сперматозоидов. Полученное семя разводили в концентрации 1:1 средой ЛКС (авторское свидетельство № 1130339, 1984) [8], в качестве криопротектора использовали диметилацетамид в конечной концентрации 6%. Замораживали путем накапывания семени на поверхность жидкого азота стеклянной пипеткой Пастера (авторское свидетельство № 1515443, 1989) [9]. Замораживание осуществляли в трех повторностях, всего оценено и заморожено 90 образцов эякулятов.

Статистическая обработка проводилась с использованием пакета программы Microsoft Excel.10 [10].

Результаты исследований. Оценка петухов генофондных пород проводится в соответствии со стандартами разводимой породы. Каждая особь в малочисленных генофондных стадах, допускаемая к племенному сезону, должна быть оценена и по экстерьерным показателям, и по репродуктивным качествам. Экстерьерная оценка проведена в начале полового созревания, в возрасте 12-14 недель при формировании племенного стада. Оценка репродуктивного потенциала по каждой особи проведена индивидуально, в возрасте 50-56 недель, по качеству нативного семени. В представленном материале проведена оценка нативного семени петухов по показателям объема эякулята, концентрации и общей подвижности сперматозоидов (таблица). Уровень агглюцинации сперматозоидов в оцененных эякулятах составлял не более 10%.

Межпородная изменчивость по оценке качественных средних показателей объема семени, измеряемая коэффициентом (CV), составила 29,95%, по средней общей подвижности нативного семени (CV) 7,19%. Оценка результатов проверки качества спермопродукции позволяет выявить петухов с низкой концентрацией сперматозоидов и их недостаточной активностью. Поскольку в малочисленных и находящихся под угрозой исчезновения породах каждая особь становится объектом особого внимания, то петухов с низкими репродуктивными качествами можно выявить и провести корректировку условий содержания и сбалансировать

рацион для восстановления репродуктивного здоровья. Создание оптимальных условий и скармливание биостимуляторов позволяют повысить объем эякулята и концентрацию сперматозоидов в эякуляте (Жирков, 2007).

Таблица. Качество нативного семени петухов генофондных пород перед началом племенного сезона в возрасте 50-56 недель

Порода, п (б) Объем эякулята Общая подвижность сперматозоидов Концентрация сперматозоидов

мл СУ, % % СУ, % млрд./см3 СУ, %

Китайская шелковая, 10 гол. 0,53±0,22 42,35 77,20±1,23 15,93 2,80±0,39 13,94

Голландская белохохлая, 8 гол. 0,56±0,17 29,99 89,50±0,54 5,98 3,18±0,22 6,99

Кохинхин карликовый черный, 5 гол. 0,35±0,18 52,07 77,30±0,34 4,14 2,73±0,53 19,23

Гамбургская серебристо-пятнистая, 7 гол. 0,33±0,12 36,33 83,60±1,08 12,86 2,85±0,34 11,85

На рисунке 1 продемонстрированы изменения объема эякулятов у петухов породы карликовый кохинхин с высокими индивидуальными различиями. К третьей оценке все петухи стабилизировали свои показатели, и средний объем эякулята составил 0,37 мл. Все оцененные особи успешно адаптировались к смене условий содержания и применению абдоминального массажа к 21-му дню после изменения условий содержания. Полученные данные говорят о стабильности работы репродуктивной системы и уровне ее нагрузки.

Рис. 1. Динамика изменения показателя объема эякулята у петухов породы кохинхин карликовый черный (п=5) в зависимости от срока изменения условий содержания

Представленный график (рис. 2) отражает влияние качества нативного семени на уровень общей подвижности сперматозоидов после замораживания/оттаивания. Поэтому необходимо контролировать качество спермопродукции петухов на протяжении всего цикла их использования. При этом показатель изменчивости качества заморожено/оттаянного семени в породе голландская белохохлая (СУ) составил 20,6%, в породах гамбургская серебристо-пятнистая и китайская шелковая (СУ) достигал 43,5% и 52,6% соответственно.

60%

Л 55% ш

§ 50°%

° о 45%

- I

i 40%

Ь

36 s

СП

о

<5 35%

о

з 5 зо%

ю 36 о

Q.

о

° 25%

20% 15%

• 1 • t' •

4 i jt'

1 9103x - 0,4173

y = 0,

R2 = 0,3559 • • •

•

50% 60% 70% 80% 90% 100%

Общая подвижность нативного семени

Рис. 2. Общая подвижность сперматозоидов заморожено/оттаянного семени петухов породы голландская белохохлая в зависимости от качества нативного семени

Выводы. Представленный материал позволяет сделать следующие выводы: необходимо проводить регулярный контроль качества семени петухов у малочисленных и критически малых пород кур для снижения рисков выбывания особей из родительского стада с последующей утратой их генетического вклада в цикле воспроизводства.

Качество замороженного семени, закладываемого в криобанк, напрямую зависит от качества нативного семени, но влияние индивидуальных различий остается значимым. При выявлении снижения качества заморожено/оттаянного семени в индивидуальных эякулятах необходимо увеличивать количество закладываемых в криобанк доз осеменения для снижения рисков получения неоплодотворенных яиц при использовании такого семени.

Таким образом, необходимо соблюдать полный спектр процедур цикла работ, проводимых для поддержания и развития генетической коллекции кур. Кроме того, нужен тщательный контроль за качеством семени петухов с последующей, при необходимости, корректировкой условий содержания и состава рационов для петухов, при их активном использовании. Критериями отбора петухов для пополнения криобанка являются: экстерьерное соответствие породе, показатели качества семени - объем, концентрация, общая прогрессивная подвижность и процент агглютинации сперматозоидов в эякуляте. При расчете закладываемых в криобанк доз семени, с целью получения потомства следует оценивать общую подвижность сперматозоидов заморожено/оттаянного семени.

*Работа проведена в рамках выполнения научных исследований Министерства науки и высшего образования РФ по теме № АААА-А18-118021590132-9.

Литература

1. Багиров В.А., Эрнст Л.К., Насибов Ш.Н. и др. Сохранение биоразнообразия животного мира и использование отдаленной гибридизации в животноводстве // Достижения науки и техники АПК. - 2009. - №7. - С. 54-57.

2. FAO. 2015. The second report on the state of the world's animal genetic resources for food and agriculture, edited by B.D. Scherf & D. Pilling. FAO Commission on Genetic Resources for Food and Agriculture Assessments. Rome. - URL: http://www.fao.org/3/a-i4787e/index.html.

3. Benesova B., Trefil P. Possibilities for preserving genetic resources in birds // World's Poultry Science Journal. - 2016. - 72(3) - 628-641. D01:10.1017/S0043933916000489

4. Фисинин В.И., Багиров В.А., Волкова Н.А. и др. Криоконсервация мужских половых клеток как метод сохранения генетических ресурсов сельскохозяйственной птицы // Достижения науки и техники АПК. - 2012. - № 8. - C. 65-68.

5. Гахова Э.Н., Утешев В.К., Шишова Н.В. и др. Роль генетических криобанков в сохранении редких и исчезающих видов животных // Вестник Тамбовского университета. Серия Естественные и технические науки. - 2017. Т. 22. - Вып. 5. - С. 861-865. DOI: 10.20310/18100198-2017-22-5-861-865

6. Burrows W.A., Quinn J.P. The method of obtaining spermatozoa from the domestic fowl // Poultry Science. - 1935. - Vol. 14(4). - P. 251-254.

7. Целютин К.В., Тур Б.К. Искусственное осеменение и криоконсервация спермы (петухи, индюки, гусаки, селезни). - СПб.: Павел ВОГ, 2013. - 85 с.

8. Курбатов А.Д., Нарубина Л.Е., Бубляева Г.Б. и др. АС 1130339, 1984. Среда для низкотемпературной консервации спермы птиц.

9. Курбатов А.Д., Нарубина Л.Е., Целютин К.В., Бубляева Г.Б. АС №1515443, 1989. Способ криоконсервации спермы петухов в виде гранул.

10. Лебедько Е.Я., Хохлов А.М., Барановский Д.И., Гетманец О.М. Биометрия в Excel: учебное пособие. - СПб.: Издательство «Лань», 2018. - 172 с.

Literatura

1. Bagirov V.A., Ernst L.K., Nasibov SH.N. i dr. Sohranenie bioraznoobraziya zhivotnogo mira i ispol'zovanie otdalennoj gibridizacii v zhivotnovodstve // Dostizheniya nauki i tekhniki APK. -2009. - №7. - S. 54-57.

2. FAO. 2015. The second report on the state of the world's animal genetic resources for food and agriculture, edited by B.D. Scherf & D. Pilling. FAO Commission on Genetic Resources for Food and Agriculture Assessments. Rome. - URL: http://www.fao.org/3/a-i4787e/index.html.

3. Benesova B., Trefil P. Possibilities for preserving genetic resources in birds // World's Poultry Science Journal. - 2016. - 72(3) - 628-641. D01:10.1017/S0043933916000489

4. Fisinin V.I., Bagirov V.A., Volkova N.A. i dr. Kriokonservaciya muzhskih polovyh kletok kak metod sohraneniya geneticheskih resursov sel'skohozyajstvennoj pticy // Dostizheniya nauki i tekhniki APK. - 2012. - № 8. - C. 65-68.

5. Gahova E.N., Uteshev V.K., SHishova N.V. i dr. Rol' geneticheskih kriobankov v sohranenii redkih i ischezayushchih vidov zhivotnyh // Vestnik Tambovskogo universiteta. Seriya Estestvennye i tekhnicheskie nauki. - 2017. T. 22. - Vyp. 5. - S. 861-865. DOI: 10.20310/1810-0198-2017 -22-5-861-865

6. Burrows W.A., Quinn J.P. The method of obtaining spermatozoa from the domestic fowl // Poultry Science. - 1935. - Vol. 14(4). - P. 251-254.

7. Celyutin K.V., Tur B.K. Iskusstvennoe osemenenie i kriokonservaciya spermy (petuhi, indyuki, gusaki, selezni). - SPb.: Pavel VOG, 2013. - 85 s.

8. Kurbatov A.D., Narubina L.E., Bublyaeva G.B. i dr. AS 1130339, 1984. Sreda dlya nizkotemperaturnoj konservacii spermy ptic.

9. Kurbatov A.D., Narubina L.E., Celyutin K.V., Bublyaeva G.B. AS №1515443, 1989. Sposob kriokonservacii spermy petuhov v vide granul.

10. Lebed'ko E.YA., Hohlov A.M., Baranovskij D.I., Getmanec O.M. Biometriya v Excel: uchebnoe posobie. - SPb.: Izdatel'stvo «Lan'», 2018. - 172 s.