Контрольные вопросы

1. Что такое популяции и «чистые линии»?

2. Чем отличается панмиктическая популяция от популяций сельскохозяйственных животных?

3. Как вычисляются частоты аллелей, генотипов?

4. В чем сущность и практическое значение закона Харди-Вайнберга?

5. Какое влияние на генетическую структуру популяции оказывает мутационный процесс?

6. Какие факторы определяют генетическую эволюцию в популяциях?

6 Основы иммуногенетики

Иммуногенетика – раздел генетики, объединяющий иммунологические и генетические методы исследований, изучает генетический контроль иммунного ответа, генетику несовместимости тканей при пересадках, закономерности наследования антигенных специфичностей, проблему поддержания генетического постоянства организма и другое.

Группы крови и биохимический полиморфизм – один из важных разделов этой науки.

Группы крови определяют сложные комплексы антигенов, которые отличаются исключительно большим разнообразием и являются специфическими для каждого животного. Группы крови детерминируются генотипом данной особи, не изменяются в течение жизни, не зависят от возраста, физиологического состояния и здоровья животного. В результате анализа антигенов установлены определенные системы групп крови. У крупного рогатого скота выявлено 13 систем групп крови, у кур – 14, свиней – 17, лошадей – 9, овец – 16, человека – 15.

Обычно каждую систему принято обозначать буквой латинского алфавита А, В, С, Е и т. д. Наследование каждой системы детерминировано определенным геном, поэтому гены, относящиеся к различным системам, наследуются независимо, как при обычном полигибридном скрещивании в соответствии с третьим законом Г. Менделя.

Полиморфные системы объединены под названием «генетические маркеры». «Генетические маркеры» используют при решении следующих вопросов:

1. Контроль за происхождением при выращивании племенного молодняка, при оценке производителей по качеству потомства.

2. Характеристика генетической структуры популяций сельскохозяйственных животных по иммуногенетическим параметрам; выяснение происхождения и эволюции популяций в филогенезе.

3. Установление связи иммуногенетических показателей с устойчивостью к некоторым наследственным болезням, стрессам, с продуктивностью, воспроизводительными качествами животных и др.

6.1 Определение достоверности происхождения потомков

Контроль достоверности происхождения животных основывается на неизменяемости антигенного состава групп крови в течение жизни и на генетических законах их наследования. Животное может иметь те эритроцитарные антигены или группы крови, которые есть у его родителей. Выявление у потомства групп крови, отсутствующих у отца или матери, является основанием для исключения из родословной одного или обоих родителей.

Антигенный состав крови родителей и их потомков определяется гемолитическими тестами в иммуногенетических лабораториях, имеющих необходимый набор моноспецифических сывороток (реагентов).

Пример 1

Определить достоверность происхождения потомства по типам крови крупного рогатого скота по данным таблицы 11.

Анализ данных тестирования крупного рогатого скота начинают путем сопоставления типов крови и полиморфных белков потомка и родителей с целью установления у них альтернативных аллелей (феногрупп) генетических систем эритроцитарных антигенов.

При написании отцовскую феногруппу от материнской отделяют разграничительной чертой, например, если установлены обе родительские феногруппы, то отцовскую записывают слева, а материнскую справа от разграничительной черты. Феногруппы однофакторных систем (Y, L, М) устанавливают по наличию (Y, L, М) или отсутствию реакций (-). Генотип устанавливают по всем генетическим системам.

По однофакторным локусам генотип особи легко установить, когда родители несут определенный антиген (например, М), а у потомков этот фактор отсутствует. В этом случае генотип животных данной семьи записывают следующим образом: мать М / -, отец М / -, потомок - / -.

В системах F / V и R’S’ феногруппы устанавливают следующим образом: если положительную реакцию дал реагент F, а сыворотка V не реагировала, то такое животное является гомозиготным по антигену F и его генотип обозначают F / F. Если положительную реакцию дал только реагент V, то генотип особи обозначают V / V.

При положительной реакции обоих реагентов генотип животного записывают F / V.

Феногруппы А-, В-, С-, S-систем устанавливают только путем семейного анализа.

Семейный анализ начинают с установления генотипа отца. Если родители данного производителя не исследовались, то феногруппы устанавливают путем сравнения его типов крови с выявленными антигенами у потомков и их матерей (не менее 10 пар животных). Если все учтенные потомки унаследовали один и тот же набор факторов крови быка, например, феногруппу ОТG’K’, то производитель гомозиготен по данному аллелю и его генотип записывают ОТG’K / ОТG’K. Если одна часть потомков имеет один состав генов отца, а другая иной, то такой производитель гетерозиготен и его обозначают разными феногруппами (ОТG’ K / V₂ I’).

Если одна группа потомков несет определенный набор антигенов отца, а другая часть его не имеет, то генотип такого производителя включает и аллель, детерминирующий безантигенную феногруппу (О Т G’K / -).

Таблица 11 – Типы крови крупного рогатого скота

Родственные отношения

Кличка, номер животного

Ф Г

Система групп крови

Заключение

А

В

С

F

J

L

M

S

Z

Отец (О)

Амур 5

Ф Г

- -/-

I2О1Т1У2Е3’F2’Y’ I2Y2Y’/O1T1Y2E3’F2’

C WX C1W/X2

F F/F

J J/J

L L/-

- -/-

H’ H’/-

Z Z/-

Мать (М)

Рея 36

Ф Г

- -/-

-/- -/-

ER1 W R1W/…

F F/F

- -/-

L L/…

- -/-

H’V’ H/V

Z Z/…

Потомок (П)

121

Ф Г

- -/-

I2 Y2 Y I2Y2 Y’/-

R1 WX2 R1 W/X2

F F/F

J J/-

L L/…

- -/-

H’V H’/V

Z Z/…

родители соответствуют

М

Сила 54

Ф Г

А1 А1 /-

P1T3’ I’O’ P1 E’I”/O’

E E/…

F/V F/V

- -/-

- -/-

- -/-

S1H’V’ S1H’/V’

- -/-

П

132

Ф Г

- -/-

J1N1Y2T3’F2’O’ O’/O1T1Y2E3’F2’

EX1 E/X1

FU U/F

J J/-

- -/-

- -/-

U’ U’/-

- -/-

родители не соответствуют

М

Майка 47

Ф Г

- -/-

G10´ G10´/…

С1W С1W/…

F F/F

- -/-

L L/

- -/-

H’ H’/-

Z Z/-

П

143

Ф Г

А1 А1/…

G1I´О' G1О'/I'

С1W/…

F F/F

- -/-

L L/

- -/-

S1Н' S1Н'/

Z Z/-

отец не соответствует

Если генотип производителя был установлен ранее, то анализ производят путем сравнения типов крови членов семьи: отца – матери – потомка (таблица 11). На каждого члена семьи в таблице отведено по 2 строки: в верхней записывают фенотип животного, в нижней - генотип в тех системах, в которых он установлен.

Пример 2

Определить достоверность происхождения поросят по типам крови по данным таблицы 12, сделать вывод о соответствии или несоответствии родителей.

Таблица 12 – Типы крови свиней

Родственные отношения	Системы групп крови							Заключение
	В	D	F	Е	G	Y	L
Отец	Аb	аb	аb	аеg/аеg	аа	bb	аbhi/аdhi
Мать	Bb	аа	аb	bdf/bdg	аа	аа	bеgi/bеgi
Потомки:
№ 1	Bb	bb	аb	bdg/bdg	bb	аа	аdhi/bdfi
№ 2	Аb	аb	аа	аеg/bdf	аа	аb	аdhi/bеgi
№ 3	Bb	аb	аb	еdg/bdg	аb	аа	bеgi/аdhir

Группы крови у свиней определяются путем постановки трех видов реакций: прямой, непрямой агглютинации и гемолитического теста.

Для проведения экспертизы достоверности происхождения целесообразно использовать системы В, С, Е, G, Y, L. Наиболее сложной является система Е, которая включает семь антигенов. Эти антигены наследуются по типу множественных аллелей и образуют 7 гомозиготных и 21 гетерозиготных генотипов. Причем один аллель является сложным и может кодировать синтез 3-х, 4-х антигенов. Например, аллель Еаеg детерминирует образование 3-х антигенов: Еа, Ее, Еg. Животное, имеющее антигены Еа, Ее, Еg, Еd, Еf, Еh, имеет генотип Fаеg / Еdfh.Сначала путем семейного анализа и непосредственно по серологическому тесту устанавливают феногруппы потомков каждой генетической системы, затем делают вывод о достоверности происхождения.

Пример 3

Определите достоверность происхождения поросят при осеменении свиноматок семенем нескольких хряков по данным таблицы 13.

Техника сопоставления генотипов поросят с их родителями общепринятая. При установлении подлинного отцовства необходимо учитывать следующее:

а) у потомства могут быть только те антигены, которые имеются хотя бы у одного из родителей;

б) у поросят следует исключать антигены матки, т. к. они не могут быть использованы для установления отцовства.

Таблица 13 – Определение достоверности происхождения поросят при осеменении свиноматок семенем двух хряков

Пол и номер животного

Генотипы и фенотипы по системам антигенов

Заключение

В

С

D

Е

F

G

H

I

J

K

L

M

N

О

Хряк №01

вb

А

bb

аеg/аеg

bb

аb

а

аb

b

Аее

bаgi/bеgi

а

b

bb

Хряк №02

вb

–

аb

bdg/bdg

bb

bb

–

bb

b

B

аdhi/bdfi

–

аb

bb

Матка №55

аb

–

bb

аеg/bdg

bb

аb

а

аb

b

B

bеgi/bеgi

а

а

bb

Поросенок:

11

вb

–

аb

аеg/bdg

bb

bb

–

bb

b

B

аdhi/bеgi

–

аb

bb

12

вb

А

bb

аеg/аеg

bb

аа

а

аb

b

B

bеgi/bеgi

а

b

bb

13

аb

–

bb

bdg/bdg

bb

аb

–

bb

b

B

аdhi/bеgi

–

b

bb

14

вb

А

bb

bdg/аеg

bb

аb

а

bb

b

Асе

bеgi/bеgi

–

b

bb

15

аb

А

bb

аеg/bdg

bb

bb

а

аа

b

B

bеgi/bеgi

а

b

bb

16

аb

–

bb

bdg/bdg

bb

bb

–

bb

b

B

аdhi/bеgi

–

аb

bb

17

вb

–

bb

bdg/bdg

bb

аb

–

аb

b

B

bdfi/bеgi

–

b

bb

18

аb

–

bb

аеg/bdg

bb

bb

–

bb

b

B

bdfi/bеgi

–

b

bb

19

вb

–

аb

bdg/bdg

bb

bb

–

bb

b

B

аdhi/bеgi

–

b

bb

20

вb

–

bb

bdg/bdg

bb

аb

–

аb

b

B

bdfi/bеgi

–

b

bb