Биотехнология

 

 

 

 

УДК 591.151:599.731.1:577.21

 

 

©  Айтназаров Р.Б., Жунушов А.Т., Горелов И.Г.,

Савина М.А., Ермолаев В.И.

 

Иммуно-генетический анализ среднеазиатского

дикого кабана

 

 

Объектом исследования являются мини-свиньи – генетический гибрид, имеющие гены вьетнамской вислобрюхой свиньи и геттигенских мини-свиней, дикого среднеазиатского кабана и домашних пород свиней: ландрас и крупной белой, а также среднеазиатский подвид дикого кабана. Исследования показали, что за 20 лет отмечены качественные и количественные изменения этого подвида. Выявленные нами изменения, произошедшие в аллотипическом составе сыворотки крови дикого кабана за последние 20 лет, позволяют предположить, что дикие кабаны подвержены влияниям меняющейся среды обитания из-за экологических факторов.

 

 

Сибирские мини-свиньи генетически являются гибридами, имеющими гены вьетнамской вислобрюхой свиньи и геттингенских мини-свиней (гены карликовости), дикого среднеазиатского кабана (гены – крепости и долголетия), домашних пород – ландрас и крупной белой (гены – белой масти и многоплодия). В стаде мини-свиней (рис.1) находится хромосомная транслокация № 16/17, полученная от дикого среднеазиатского кабана, позволяющая картировать локус альфа-глобулинового аллотипа.

У среднеазиатского кабана в результате эко- и филогенеза произошло центрическое слияние хромосом с образованием робертсоновских транслокаций № 15/17 и № 16/17, которые закрепились в эволюции [8].

В Центральную Азию, Европу и Африку древний кабан распространился из Юго-Восточной Азии. Поэтому дикий кабан характеризуется очень большой внутривидовой изменчивостью [1], которая в значительной степени связана с высокой экологической приспособленностью и широким ареалом этого вида на огромной территории от Атлантического до Тихого океана. Современный экогенез кабана включает почти всю Европу, а также Переднюю, Центральную и Юго-Восточную Азию с примыкающими островами, Северную и Центральную Африку. В связи с этим в литературе можно найти описание 5 подвидов, обитающих на территории СНГ [11].

Большой интерес к изучению биологии кабана обусловлен его высокой плодовитостью и неприхотливостью к условиям внешней среды. Знание диких форм дает возможность лучше управлять наследственностью разводимых культурных пород домашних свиней, а также на основе иммуногенетических данных определять наиболее перспективное значение отдельных подвидов кабанов и возможности вовлечения их в творческую селекцию. Поэтому практическое значение этой работы очевидно. Такие свойства кабанов, как высокая устойчивость к заболеваниям, крепость конституции и неприхотливость, а также качество мяса по питательным и цветовым характеристикам привлекают ученых и специалистов-практиков. При этом открывается возможность получения новых комбинаций признаков, нужных сельскому хозяйству.

В последние 30-50 лет диких кабанов неоднократно скрещивали при выведении новых пород. В частности, на основе использования в селекции с домашними свиньями 2 подвидов диких кабанов (европейского и среднеазиатского) впервые в России созданы отечественные лабораторные мини-свиньи - ценная медико-биологическая модель (рис.1) для разработки и решения ряда проблем генетики и селекции, фармакологии, ветеринарии и медицины [3,4,9].

На территории СНГ обитает, как теперь общепризнанно, единственный вид кабана – Sus scrofa L., включающий следующие подвиды: среднеазиатский кабан (S.s. nigripes), центральноевропейский (S.s.scrofa), кавказский (S.s.attila), уссурийский (S.s.ussuricus), сибирский (S.s.sibiricus). Важно отметить, что заметные отличия по феногенетическим признакам наблюдаются и среди кабанов одного и того же подвида. Так, например, кабаны юга Киргизии более крупные, высоко-передые и темно-окрашенные, по сравнению со своими северными сородичами [6].

 

 

 

Рис.1. Стадо мини-свиней.

В задачи нашего исследования входило изучение аллотипов сыворотки крови мини-свиней и дикого кабана, который участвовал в их создании. Аллотипы – это генетически детерминированные антигенные факторы, кодирующие синтез белков, ферментов и других тонких структур организма, по которым отличаются друг от друга особи или группы особей одного вида. Аллотипы наследуются в виде аллогрупп и кодируются блоками тесно сцепленных структурных генов – гаплотипов. В настоящее время иммуногенетика аллотипов наиболее полно изучена по белкам сыворотки крови, относящихся к иммуноглобулинам (IgG), липопротеинам (Lpb и Lpr), a₂- макроглобулинам (АМ) и белкам системы комплемента. Аллотипы имеют обычный кодоминантный характер наследования и достаточно широко используются в различных селекционно-генетических исследованиях.

Сравнительная характеристика 5 подвидов диких кабанов показывает, что изучение полиморфизма сывороточных аллотипов способствует расширению спектра генетических маркеров и тем самым – углублению исследований общетеоретических проблем эволюции и филогенеза многообразных форм диких и домашних свиней как сложного политипического вида, поскольку географическое распределение маркеров связано с выявлением вопросов геногеографии, а также проблемами центров происхождения домашних пород свиней [2]. Установлено, что  все 5 подвидов диких кабанов обладают аллотипическим полиморфизмом.

Известно, что среднеазиатские кабаны, исследованные в 1983 году, были отловлены в Сары-Челекском заповеднике. В 2002 году образцы крови от среднеазиатских кабанов (рис.2) были взяты в Чуйской области с помощью охотоведов Главохоты Кыргызской Республики.

Установлено, что наряду с иммуногенетическим мономорфизмом по ряду локусов у диких свиней а-макро-глобулины (АМ) у кабана среднеазиатского подвида обладают 2-мя гаплотипами 3,4-4,5 в пропорции 1:1 (табл. 1).

 

 

Рис.2. Дикий кабан, обитающий в Чуйской долине.

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

 

Изменение частоты аллотипов крови у среднеазиатского подвида  киргизского дикого кабана

 

 

 

При изучении Lpb-системы липопротеинов низкой плотности у дикого кабана среднеазиатского подвида был обнаружен аллотипический полиморфизм. Так, кабан среднеазиатский, исследованный в 1983 году, имел только аллель Lpb ³, частота которого в тот период составляла 1,0. После повторного исследования в 2002 году оказалось, что аллель Lpb ³ снизил свою частоту в два раза до 0,50.

По системе аллотипов иммуноглобулинов – IgG, кабан среднеазиатский, исследованный в 1983 году, не имел аллотипа IgG 1a. В то же время все кабаны среднеазиатского подвида содержали в сыворотке аллотип IgG 2в. Исследования 2002 года показали, что по системе аллотипов IgG уже все особи содержали в своей сыворотке не только аллотип IgG 2в, но и IgG 1a.

Lpr1- аллотип, принадлежащий липопротеинам высокой плотности, выявлялся у всех без исключения кабанов 5 подвидов, но у среднеазиатских кабанов, изученных в 1983 году, частота этого аллеля была лишь 0,50. Среднеазиатские кабаны, исследованные в 2002 году, совсем не имели этого аллотипа. По аллотипу Lpr1 наблюдается географическая клинальность распространения с запада на восток СНГ. Таким образом исследования показали, что за 20-летний период произошли качественные и количественные изменения аллотипического состава сыворотки крови кабанов среднеазиатского подвида.

Не вызывает сомнений тот факт, что в формировании подвидов дикого кабана главным фактором был естественный отбор по признакам жизнеспособности в каждой отдельной нише. Отбор накапливал, в процессе эволюции в популяциях дикого кабана, особей с определенными аллелями, связанными с лучшей приспособленностью, и, в конечном итоге, привел к тому мономорфизму в ряде локусов групп крови, который мы наблюдаем у различных подвидов диких свиней сегодня.

В зависимости от ареала обитания дикие кабаны испытывают различные внешние воздействия, что не могло не сказаться не только на структуре генетических систем, контролирующих синтез групп крови, но и всего организма. Поэтому различия подвидов по генам групп крови и аллотипов дают основания предполагать, что эти изменения происходили скоррелированно [7].

Таким образом, выявленные нами изменения, произошедшие в аллотипическом составе сыворотки крови дикого среднеазиатского кабана за период в 20 лет, позволяют предположить, что дикие кабаны подвержены влияниям меняющейся среды обитания и других экологических факторов. Не исключено, что вариации сывороточного полиморфизма могут быть связаны с наличием у среднеазиатского кабана робертсоновской хромосомной транслокации, которая влияет на взаимодействие генов в сегригоне, что в свою очередь может сопряженно воздействовать и на их жизнеспособность. Поэтому меняющаяся внешняя среда обитания может привести к генетическим изменениям этого подвида. Продолжающиеся исследования в этом аспекте позволят выявить дальнейшие изменения животных на молекулярном уровне.

 

Авторы выражают глубокую благодарность охотоведам Главохоты Кыргызской Республики, научному руководителю канд. с.-х. наук, член-корреспонденту Российской Академии естественных наук, рано ушедшему из жизни Горелову И.Г.

 

 

        Литература

 

1.        Боголюбский С.Н. Происхождение и преобразование домашних животных. –М.: Сов. наука , 1959.

2.        Горелов И.Г., Савина М.А. Генетика и геногеография некоторых аллотипов у диких свиней // Экологическая генетика растений, животных, человека: Тез. IV Всесоюз. науч. конф. – Кишинев, 20-21 ноября, 1991. – Кишинев: Штиинца, 1991. – 452 с.

3.        Горелов И.Г. Цитоиммуногенетическое изучение систем групп крови А и Н, связанных со стресс-синдромом свиней // Тез. докл. I Всесоюз. конф. по цитогенетике сельскохозяйственных животных. – М., 1985 . – С. 16-17.

4.        Горелов И.Г. Незаменимый объект исследований // Наука в Сибири, №4, 1993. – С. 6-7.

5.        Соколов И.И. Фауна СССР. Млекопитающие. Т. 1, вып. 3. Копытные звери. – М.; Л.; Изд-во АН СССР, 1959. – 640 с.

6.        Слудский А.А. Кабан: Экология и хозяйственное значение. – Алма-Ата: Изд-во АН Каз. ССР, 1956.

7.        Сердюк Г.Н. Иммуногенетические маркеры и их использование для повышения эффективности селекции свиней: Автореф. дис. ... докт. биол. наук. СПб.: ВНИИГРЖ, 2000. – 58 с.

8.        Тихонов В.Н., Трошина А.И. Плодовитость и жизнеспособность трех поколений гибридов, полученных при скрещивании домашних и диких свиней с разным числом хромосом // Генетика. -Т.13, № 4, 1977. - С. 627-636.

9.        Тихонов В.Н., Генетика мини-свиней. – Новосибирск: ИЦиГ СО АН СССР, 1990. – 207 с.

10.     Чичикин Ю.А., Воробьев Г.Г. Дикий кабан Юга Киргизии. – Фрунзе, 1967.

11.     Epstein H. The origin of the domestic animals of Africa. – Leipzig, 1971. – vol. 2. – P. 311 – 362.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.А.