УДК 636.4:636.082.4:57.017.5

СООТНОШЕНИЕ ПОЛОВ В ПОТОМСТВЕ ПРИ ИММУНОГЕННОЙ ОБРАБОТКЕ СВИНОМАТОК

А.И. ДЕДКОВА

На свиноматках породы крупная черная на разных стадиях воспроизводительного цикла изучали влияние обработки гомогенатом секреторных клеток семенников хряка на соотношение полов в потомстве и функциональный гомеостаз организма самок. Установлено, что подкожные инъекции препарата позволили значительно увеличить долю свинок в приплоде. Наиболее эффективна обработка после отъема поросят в дозе 2 мл (до случки, во время оплодотворения и на начальной стадии развития эмбриона).

Ключевые слова: свиноматки, гомогенат, обработка, пол.

 

В биологии размножения одной из основных считается проблема возникновения пола как в процессе филогенеза, так и в ходе индивидуального развития организма. Решение вопроса о численном соотношении полов в потомстве — это, в первую очередь, выявление причин превращения нейтрального в отношении пола зачатка половой железы в половую железу самца или самки у развивающегося зародыша.

Согласно современным представлениям, пол, как и другие признаки, подчиняется менделевскому закону расщепления. У млекопитающих самка гомогаметна (XX), самец — гетерогаметен (ХУ), у птиц — наоборот (соответственно ХУ и УУ).

До сих пор нет единого мнения о том, существует ли механизм, регулирующий степень вероятности той (XX) или иной (ХУ) комбинации. В.И. Георгиевский считает, что на определение пола также влияют гены, локализованные в аутосомах (1). Однако вопрос о возможности регулировать пол у сельскохозяйственных животных остается открытым (1). В этой связи наиболее перспективными представляются физиологические и биохимические исследования, когда морфологические единицы — половые клетки производителей и морфологические комплексы — развивающиеся нейтральные половые зачатки зародыша рассматриваются во взаимосвязи с внешней средой, обменом веществ организма производителя и развивающегося зародыша в целом (2).

Изучение полового хроматина у потомков подопытных животных выявило у части из них несовпадение фенотипического и генотипического пола. Следовательно, у млекопитающих возможно развитие пола вопреки генной структуре. Допускается, что при воздействии тканевых экстрактов на формирование пола может происходить, во-первых, интенсификация специфических обменных процессов в гетерогаметах, способствующая преимущественному оплодотворению яйцеклетки одним из двух видов спермиев, во-вторых, изменение метаболизма спермиев при образовании зиготы, вызывающее переопределение пола зародышей (3). Например, И.В. Смирнов и Ю.Н. Лысенко в исследованиях на свиньях породы крупная белая пришли к выводу, что как очень старые, так и очень молодые хряки, организм которых ослаблен, при спаривании со свиноматками среднего возраста дают в приплоде больше свинок, а очень молодые и очень старые свиноматки при спаривании с хряками среднего возраста — явное преобладание самцов. Было также обнаружено влияние на соотношение полов в потомстве «биологического отдыха» маток, то есть времени от опороса до следующего плодотворного покрытия (4).

На основе изучения биохимических различий обмена веществ в мужском и женском организме В.К. Милованов (5) пришел к заключению, что существуют условия питания самца и самки, в наибольшей степени способствующие половой дифференциации взрослого организма и, соответственно, гамет, что приводит к повышению оплодотворяемости маток, а также жизнеспособности потомства. Для самок это физиологически щелочной, для самцов — кислый тип кормления. При этом также проявляются определенные закономерности формирования полов в потомстве. Теоретически более жизнеспособная зигота должна давать особь женского пола. Высказывалось мнение, что в животноводстве неблагоприятные условия формирования половых клеток и развития зиготы после оплодотворения способствуют количественному доминированию мужских особей над женскими, причем большое значение имеет кормление свиноматок: при обильном кормлении у них рождается в 1,5 раза больше свинок, чем хрячков (6).

Очевидно, что не только для фундаментальной науки, но и для практических целей представляет интерес проблема направленной регуляции соотношения полов у животных и птицы. Так, в молочном скотоводстве выгодно, чтобы рождались преимущественно телки, в мясном — бычки, при бройлерном птицеводстве — выводились петушки, живая масса у которых к убойному возрасту на 200-300 г больше, чем у молодок. В тонкорунном овцеводстве бараны и валухи дают больше мяса и шерсти, чем матки. В свиноводстве для увеличения поголовья в короткие сроки, а также для племенных целей экономически целесообразно получать в приплоде больше свинок, чем хрячков.

Иммунологические методы изучения механизмов формирования пола относят к наиболее эффективным (7). Описаны приемы регуляции пола, включающие получение антисывороток при иммунизации самок тканевыми гомогенатами самца и обработку такими сыворотками эмбрионов in vitro (8, 9). В известных исследованиях Л.К. Эрнста и Н.И. Сергеева (10) на крупном рогатом скоте предлагается регулировать пол, определяя  его у эмбриона.

 Установлено (11), что подкожное введение гомогената секреторных клеток семенников хряка свиноматкам стимулирует выработку антител к половым клеткам, инициирующим развитие мужских особей и несущим Н-У-антиген. В результате иммунная система самки изолирует такие сперматозоиды от участия в оплодотворении, что ведет к увеличению доли самок в потомстве.

Цель наших исследований заключалась в оценке соотношения полов в потомстве при обработке свиноматок на разных стадиях воспроизводительного цикла гомогенатом секреторных клеток семенников хряка, а также влияния этого препарата на функциональный гомеостаз у самок.  

Методика. Опыт проводили в КСП «Путь к рассвету» (Орловская  обл.) на пяти группах свиноматок крупной черной породы, имевших 2-3 опороса: I (контроль) — без иммунизации, II, III, IV и V — иммунизация соответственно с 10-х сут после опороса; после отъема поросят; после отъема поросят, а также повторно в 1-й половине супоросности (через 12 сут после случки); с даты случки.

Условия содержания и кормления свиноматок контрольной и опытных групп были одинаковыми и отвечающими зоотехническим нормам. У одной половины свиноматок каждой опытной группы объем инъецируемого гомогената равнялся 1, у другой — 2 мл.  Иммунизацию проводили 1 раз в сутки в утренние часы подкожно в корень уха в течение 7 сут.

Иммуногенный препарат из секреторных клеток семенников готовили по методике А.М. Гуськова (11). Навеску ткани измельчали в стеклянном гомогенизаторе с тефлоновыми пестиками в течение 0,5-1,5 мин при скорости вращения пестика 800-1000 об/мин и добавляли 0,9 % раствор хлорида натрия (соотношение количества измельченной ткани и раствора — 1:2). Полученную суспензию переносили в полиэтиленовые флаконы, замораживали в жидком азоте, оттаивали на водяной бане (+30-40 °С), после чего растирали стеклянной палочкой. Процедуру повторяли 4 раза. Готовый иммуногенный препарат хранили в жидком азоте до применения.

Пробы крови для исследования брали из ушной вены и капилляров хвоста утром до кормления согласно рекомендациям (12).

В цельной крови определяли содержание форменных элементов, гемоглобина, глюкозы, лейкоцитарную формулу, скорость оседания эритроцитов (СОЭ), в сыворотке крови — количество общего белка и его фракций, а также кальция и неорганического фосфора, в плазме крови — резервную щелочность. Общее число эритроцитов и лейкоцитов подсчитывали в камере Горяева, количество гемоглобина оценивали в гемометре Сали, лейкоцитарную формулу — с использованием мазков, окрашенных по Романовскому-Гимза (12). Содержание общего белка в сыворотке крови определяли рефрактометрически на приборе ИРФ-22 (Россия); кальция — комплексонометрическим методом с индикатором флуорексоном по Вичеву и Каракашеву; неорганического фосфора — в безбелковом фильтрате с ванадат-молибденовым реактивом по Полсу в модификации Г.Ф. Коромыслова и Л.А. Кудрявцевой; содержание белковых фракций — нефелометрически.

Результаты обрабатывали методами вариационной статистики с использованием критерия Стьюдента (13).

1. Соотношение полов (%) в потомстве свиноматок породы крупная черная при разных вариантах иммуногенной обработки препаратом ткани семенников (КСП «Путь к рассвету», Орловская обл., Х±х)

Группа
животных

Число
животных, гол.

Доза
препарата, мл

Хрячки

Свинки

I (контроль)

6

 

50,50±6,62

49,50±6,62

II  

3

1

41,70±8,86

58,30±8,86

 

3

2

40,80±9,06

59,20±9,06

В среднем по группе

 

41,60±6,33

58,40±6,33

III  

3

1

35,60±8,60

64,40±8,60

     

3

2

24,00±7,93*

76,00±7,93*

В среднем по группе

 

30,00±5,92*

70,00±5,92*

IV   

3

1

32,30±8,54

67,70±8,54

     

3

2

25,00±7,65*

75,00±7,65*

В среднем по группе

 

28,40±5,73*

71,60±5,73*

V  

3

1

40,80±8,97

59,20±8,97

     

3

2

31,60±8,63

68,40±8,63

В среднем по группе

 

36,10±6,25

63,90±6,25

П р и м е ч а н и е. Описание вариантов иммунизации по группам см. в разделе «Методика».
* Р < 0,05 (по сравнению с контролем).

Результаты. Иммуногенная обработка свиноматок гомогенатом секреторных клеток семенников хряка позволила значительно изменить соотношение полов полученных поросят (табл. 1). В I (контрольной) группе доля хрячков и свинок была примерно одинаковой — 50,5 и 49,5 %, во всех опытных соотношение смещалось в сторону увеличения количества самок. Так, во II группе свинок было больше, чем хрячков (в среднем в 1,40 раза — соответственно 58,4 и 41,6 %), в III группе — в 2,33 раза (70,0 и 30,0 %). Максимальное преобладание самок в приплоде — 71,6 % против 28,4 %, или в 2,52 раза, наблюдали в IV группе при введении препарата свиноматкам после отъема поросят и повторно в 1-й половине супоросности. Менее значительно различались показатели в V группе (соответственно 63,9 и 36,1 %, или в 1,77 раза).

При сравнении действия разных доз препарата более эффективной оказалась обработка гомогенатом в объеме 2 мл, особенно в III (доля свинок выше в 3,17 раза — соответственно 76,0 и 24,0 %) и IV (в 3,00 раза — 75,0 и 25,0 %) группах.

Известно, что иммуногенная обработка способна вызвать активацию клеточных и гуморальных факторов защиты, аллергическую или даже стрессовую реакцию. До начала опыта содержание форменных элементов крови и СОЭ у свиноматок контрольной и опытных групп находились в пределах физиологической нормы и достоверно не различались. Следует, однако, отметить, что число лейкоцитов приближалось к нижней границе физиологической нормы — 8,6±0,57-9,6±0,83 (табл. 2). Иммуногенная обработка не привела к существенным изменениям числа эритроцитов, содержания гемоглобина и величины СОЭ, однако во всех опытных группах по сравнению с контрольной было установлено достоверное увеличение числа лейкоцитов (на 20,0-32,6 %) (см. табл. 2).

2. Гематологические показатели и содержание белковых фракций в сыворотке крови у свиноматок породы крупная черная при разных вариантах иммуногенной обработки препаратом ткани семенников (КСП «Путь к рассвету», Орловская обл., Х±х)

Показатель

Группа

I (контроль)

II

III

IV

V

Г е м а т о л о г и ч е с к и е  п о к а з а т е л и

Эритроциты, млн/мкл:    
до опыта

6,20±0,24

6,00±0,39

6,10±0,16

6,10±0,35

6,40±0,14

   после опыта

6,50±0,18

6,50±0,14

6,60±0,17

6,80±0,15

6,50±0,16

Лейкоциты, тыс/мкл:
до опыта

8,60±0,57

8,80±0,97

9,60±0,83

9,30±0,54

8,90±0,69

 после опыта

9,50±0,65

11,60±0,29*

11,70±0,43*

12,10±0,43**

11,40±0,47*

Гемоглобин, г/л:
до опыта

90,60±1,75

92,20±1,61

91,30±1,41

89,30±1,45

93,00±1,44

   после опыта

96,50±1,38

96,20±1,49

97,50±1,48

98,80±2,17

95,60±0,91

 СОЭ, мм/ч:
до опыта

4,60±0,16

4,00±0,52

5,00±0,58

5,50±0,67

4,20±0,29

после опыта

5,30±0,42

4,60±0,37

5,50±0,56

5,30±0,89

5,20±0,25

С о д е р ж а н и е  б е л к о в ы х  ф р а к ц и й

Альбумин, г%:
до опыта

3,49±0,16

3,37±0,23

3,50±0,22

3,72±0,17

3,38±0,13

    после опыта

3,21±0,11

2,77±0,13*

2,66±0,16*

2,92±0,04*

2,72±0,09**

α-Глобулин, г%:
до опыта

1,18±0,06

1,25±0,03

1,21±0,03

1,20±0,05

1,29±0,06

   после опыта

1,21±0,03

1,22±0,05

1,28±0,03

1,23±0,04

1,24±0,07

β-Глобулин, г%:
до опыта

1,35±0,16

1,41±0,05

1,36±0,05

1,32±0,06

1,38±0,15

   после опыта

1,38±0,03

1,42±0,17

1,47±0,13

1,51±0,07

1,47±0,05

γ-Глобулин, г%:
до опыта

1,60±0,15

1,67±0,13

1,64±0,14

1,52±0,13

1,60±0,06

   после опыта

1,78±0,11

2,40±0,13**

2,52±0,09***

2,38±0,06***

2,37±0,08**

П р и м е ч а н и е. То же, что в таблице 1. СОЭ ? скорость оседания эритроцитов.
*, ** и *** Соответственно Р < 0,05; Р < 0,01 и Р < 0,001 (по сравнению с контролем).

Больше всего лейкоцитов обнаружили у свиноматок IV группы, которых 2-кратно обрабатывали препаратом, — 12,1 тыс/мкл. Следует отметить, что повышение происходило в пределах физиологической нормы. Учитывая, однако, что лейкоциты представляют собой основной функциональный элемент иммунной системы, можно предположить, что произошла ее некоторая активация.

Биохимические показатели сыворотки крови свиноматок всех групп до и после опыта оставались в пределах нормы (табл. 3). Однако после введения препарата содержание общего белка у животных II, III, IV и V групп было несколько выше, чем в контроле — соответственно на 3,0; 4,6; 6,1 и 2,9 %. Различий по содержанию в сыворотке крови кальция, фосфора и показателю резервной щелочности не наблюдали.

3. Биохимические показатели сыворотки крови у свиноматок породы крупная черная при разных вариантах иммуногенной обработки препаратом ткани семенников (КСП «Путь к рассвету», Орловская обл., Х±х)

Показатель

Группа

I (контроль)

II

III

IV

V

Общий белок, мг%:
до опыта

7,62±0,23

7,69±0,29

7,71±0,18

7,76±0,23

7,65±0,13

после опыта

7,58±0,19

7,81±0,20

7,93±0,17

8,04±0,22

7,80±0,15

Кальций, мг%:
до опыта

10,35±0,63

9,13±0,65

9,53±0,50

9,55±0,26

9,31±0,42

после опыта

9,81±0,38

9,76±0,24

9,87±0,17

9,75±0,30

10,12±0,34

Неорганический  фосфор, мг%:

 

 

 

 

до опыта

6,88±0,24

6,70±0,36

6,72±0,43

6,76±0,21

6,86±0,29

после опыта

7,20±0,27

6,81±0,38

7,50±0,24

7,12±0,11

7,39±0,22

Резервная щелочность, об% СO2:

 

 

 

 

до опыта

47,30±0,89

46,00±1,06

48,40±1,77

49,90±1,31

48,80±0,88

после опыта

49,30±1,28

52,00±1,24

50,80±0,94

49,80±1,34

51,00±0,86

П р и м е ч а н и е. То же, что в таблице 1.

При исследовании крови свиноматок на содержание белковых фракций установлено, что до введения препарата показатели находились в пределах физиологической нормы и существенно не различались у животных исследуемых групп (см. табл. 2). После иммуногенной обработки во всех опытных группах у животных отмечали более низкое относительное и абсолютное количество альбуминов при повышенном содержании γ-гло-булинов (иммуноглобулинов) по сравнению со свиноматками контрольной группы. Так, в опытных образцах содержание альбуминов было в среднем на 9,0-17,1 % меньше (Р < 0,05; 0,01), чем в контроле, γ-глобулинов — наоборот, превышало контрольное в среднем на 33,1-41,6 % и варьировало в пределах 2,37-2,52 г%.

Полученные данные можно объяснить усилением функциональной активности В-лимфоцитов, обеспечивающих формирование гуморального иммунитета в ответ на воздействие антигенного препарата.

Таким образом, подкожные инъекции свиноматкам антигенного препарата — гомогената секреторных клеток семенников хряка — позволили значительно увеличить долю свинок в приплоде, что подтверждает детерминирующую пол функцию Н-У-антигена. Наиболее эффективна обработка после отъема поросят (до случки, во время оплодотворения и на начальной стадии развития эмбриона) при объеме препарата 2 мл, однако совсем исключить появление самцов в потомстве при этом не удалось. Препарат вызывает повышение общего числа лейкоцитов и моноцитов в крови, а также усиление выработки антител (увеличение содержания иммуноглобулинов), в то же время существенный рост доли лимфоцитов и значительные изменения морфологического и биохимического состава крови не наблюдаются. Можно предположить, что иммунногенная обработка не приводит к значительным нарушениям гомеостаза, а некоторые колебания компенсируются модуляциями соответствующих физиологических функций.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Г е о р г и е в с к и й  В.И.,  Б у р к о в  И.А.,  М а й с т р о в  В.И. Проблемы регуляции пола у животных и роль Н-Y-антигена. С.-х. биол., 1986, 10: 110-121.
2. Ш р е д е р  В.Н. Физиолого-биохимическая основа возникновения пола у животных. Животноводство, 1960, 2: 56-64.
3. B h a t t a c h a r y a  B.Ch. Die vercshiedene Sedimentation geshwindigkeit der X- und Y-spermien und die Frage derwillkurlichen Geschlechtsbestimmung. Z. Wiss. Zool., 1996, 166: 3-4.
4. С м и р н о в  И.В.,  Л ы с е н к о  Ю.Н. Некоторые закономерности наследования пола у свиней. Журн. общ. биол., 1957, 8: 87-90.
5. М и л о в а н о в  В.К. Результаты и перспективы искусственного регулирования пола. Сельск. х-во за рубежом, 1965, 1: 43-47.
6. В о л к о п я л о в  Б.П. Свиноводство. М., 1965.
7. G o l d b e r g  E.H.,  B o y s e  E.A.,  B e n n e t  D. Serological demonstration of H-Y (male) antigen on mouse sperm. Nature, 1971, 232: 478.
8. C о к о л о в с к а я  И.И.,  С у б б о т и н  А.Д. Методические рекомендации по иммунологии воспроизведения. Дубровицы, 1985: 3-34.
9. C о к о л о в с к а я  И.И.,  С у б б о т и н  А.Д. Методические рекомендации по приготовлению специфических антисывороток к антигенам самца. Дубровицы, 1987.
10. Э р н с т  Л.К.,  С е р г е е в  Н.И. Трансплантация эмбрионов сельскохозяйственных животных. М., 1989.
11. Г у с ь к о в  А.М.,  М а м а е в  А.В.,  Б а р а н о в  Ю.Н. и др. Способ регуляции пола животных. Описание изобретения к патенту РФ ? 2177689. ФИПС, 2002.
12. К о н д р а х и н  И.П.,  К у р и л о в  Н.В.,  М а л а х о в  А.Г. Клиническая лабораторная диагностика в ветеринарии. Справочное издание. М., 1985.
13. П е т у х о в  В.Л.,  Ж и г а ч е в  А.И.,  Н а з а р о в а  Г.А. Ветеринарная генетика. 2-е изд., перераб. и доп. М., 1996.

 

SEX RATIO IN POSTERITY AFTER IMMUNOGENIC TREATMENT OF SOWS

A.I. Dedkova

On the sows of the Lagre Black breed the author investigated the effect of treatment on different stages of reproductive cycle by the homogenate of secretory cells of boar testicles on sex ra-tio in posterity and on functional homeostasis of female organism. It was established, that subcutaneous introduction of medication permit to increase substantially the portion of sows in offspring. The treatment after a weaning of piglets in dose of 2 ml (before copulation, during insemination and on the early stage of embryo development) is the most efficient.

Key words: sow, homogenate, processing, sex.

ФГОУ ВПО Орловский государственный
аграрный университет
,
302019 г. Орел, ул. Генерала Родина, 69,
e-mail: umo1@orelsau.ru

Поступила в редакцию
5 мая 2008 года

 

Оформление электронного оттиска

назад в начало