Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

 
Изобретения в сельском хозяйстве Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах Посадка, посев, удобрение Уборка урожая, жатва Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство Новые виды растений или способы их выращивания Производство молочных продуктов Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство Поимка, отлов или отпугивание животных Консервирование туш животных, или растений или их частей Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения Машины или оборудование для приготовления или обработки теста Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия

Способ повышения иммунной компетентности животных в стадах крупного рогатого скота

 
Международная патентная классификация:       A01K

Патент на изобретение №:      2429598

Автор:      Сацук Владимир Фёдорович (RU), Ковалюк Наталья Викторовна (RU), Матвиец Алексей Владимирович (RU)

Патентообладатель:      Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное сельскохозяйственное предприятие "АСТЕР" (RU)

Дата публикации:      27 Сентября, 2011

Начало действия патента:      9 Марта, 2010

Адрес для переписки:      350002, г.Краснодар, ул.Промышленная, 74, ООО "Научно-производственное сельскохозяйственное предприятие "АСТЕР"

Изобретение относится к области зоотехнии и ветеринарии. Способ осуществляется следующим образом. Методом полимеразной цепной реакции с последующим анализом фрагментов рестрикции (ПЦР/ПДРФ) устанавливают генотипы коров маточного поголовья и племенных быков по гену BoLA-DRB3. Затем животных распределяют по группам с генотипами, различающимися по отношению к инфекционным заболеваниям: Ч/Ч, У/У, Ч/У, Н/Н, Ч/Н, У/Н. Для воспроизводства потомства с максимальной частотой встречаемости гетерозиготных генотипов, включающих устойчивый (У) аллель, родительские пары подбирают следующим образом: одного родителя с генотипом У/У, а другого - Ч/Ч, одного родителя с генотипом У/У, а другого - Н/Н, одного родителя с генотипом Ч/У, а другого - Ч/Ч (Ч-аллели не должны совпадать у матери и отца), одного родителя с генотипом Ч/У, а другого - У/У (У-аллели не должны совпадать у матери и отца), одного родителя с генотипом У/Н, а другого - У/У (У-аллели не должны совпадать у матери и отца), одного родителя с генотипом Ч/Н, а другого - У/У. Способ позволяет повысить иммунную компетентность в стадах крупного рогатого скота. 2 табл.

Изобретение относится к зоотехнии и ветеринарии и предназначено для использования при формировании стада крупного рогатого скота, обладающего высоким уровнем иммунной компетентности.

По данным информационно-аналитического центра Россельхознадзора [информационный ресурс: http://www.fsvps.ru] неблагополучное эпидемиологическое состояние популяции крупного рогатого скота на территории России в 2009 году отмечается по сибирской язве, туберкулезу, бруцеллезу, бешенству, лейкозу, лептоспирозу и др. заболеваниям. Следовательно, повышение иммунной компетентности животных - важная народно-хозяйственная задача.

Известно, что в настоящее время маркер BoLA-DRB3 используется в следующих направлениях:

- как высоко информативный маркер (секвенировано более 100 аллелей) для изучения генетического разнообразия пород, линий и стад крупного рогатого скота (5, 9, 10),

- как маркер уровня иммунного ответа организма на вирусные и бактериальные инфекции (5, 7, 11). Известно, что разные аллели гена ВоLА-DRB3 играют не одинаковую роль в формировании устойчивости крупного рогатого скота к различным инфекционным заболеваниям. Так, например, показано, что животные, несущие аллели BoLA-DRB3 *11, *23, *28 - устойчивые (У-группа), не склонны к переходу лейкоза в стадию персистентного лимфоцитоза, а животные, несущие в своем генотипе аллели BoLA-DRB3 *8, *16, *22, *24 - чувствительные (Ч-группа), напротив, чаще других оказываются в выборке гематологических больных. Нейтральные - остальные разновидности - или Н-аллели не ассоциируются ни с устойчивостью, ни с чувствительностью к персистентному лимфоцитозу,

- как маркер выраженности хозяйственно-полезных признаков крупного рогатого скота (2, 4, 8) (вероятно из-за близкой локализации BoLA-DRB3 к некоторым продуктивным локусам).

Уровень гетерозиготности по некоторым локусам, в частности, по гену BoLA-DRB3 следует рассматривать как неспецифический фактор устойчивости к инфекционным заболеваниям (1).

Наиболее близким по сущности к предлагаемому является селекционно-генетический способ создания высокопродуктивного и устойчивого к персистентному лимфоцитозу стада крупного рогатого скота (RU 2316207 C2, 10.02.2008) (3), включающий ДНК-тестирование маточного поголовья и быков-производителей по гену BoLA-DRB3, затем распределение животных по группам с различной чувствительностью к персистентному лимфоцитозу: с генотипом, включающим два аллеля, обуславливающих чувствительность (Ч/Ч); с генотипом, включающим два аллеля, обуславливающих устойчивость (У/У); с генотипом, включающим один аллель, обуславливающий чувствительность, а другой - устойчивость (Ч/У); с генотипом, включающим два нейтральных аллеля (Н/Н); с генотипом, включающим один аллель, обуславливающий чувствительность, а другой - нейтральный (Ч/Н); с генотипом, включающим один аллель, обуславливающий устойчивость, а другой - нейтральный (У/Н) и подборе для воспроизводства родительских пар так, чтобы обеспечить в потомстве максимальное насыщение популяции генотипами У/Ч.

Недостатками данного способа являются:

- ограничение применения породной принадлежностью животных (применим лишь в стадах голштинской, красной степной пород и их помесей);

- не учитывает аллельного разнообразия скрещиваемых (спариваемых) групп;

- ограничение применения маркера BoLA-DRB3 лишь в отношении персистентного лимфоцитоза.

Техническим результатом изобретения является повышение компетентности иммунной системы животных в стадах крупного рогатого скота.

Технический результат достигается тем, что в способе повышения иммунной компетентности животных в стадах крупного рогатого скота с использованием генетического маркера производится ДНК-тестирование маточного поголовья и быков-производителей по гену BoLA-DRB3, последующее распределение животных по группам с генотипами: Ч/Ч, Ч/У, Ч/Н, У/Н, Н/Н, У/У, подбор родительских пар для воспроизводства потомства с генотипами направленной селекции и отличающийся тем, что для воспроизводства потомства с максимальной частотой встречаемости гетерозиготных генотипов, включающих устойчивый (У) аллель, родительские пары подбирают следующим образом:

одного родителя с генотипом У/У, а другого - Ч/Ч, одного родителя с генотипом У/У, а другого - Н/Н, одного родителя с генотипом Ч/У, а другого - Ч/Ч (Ч-аллели не должны совпадать у матери и отца), одного родителя с генотипом Ч/У, а другого - У/У (У-аллели не должны совпадать у матери и отца), одного родителя с генотипом У/Н, а другого - У/У (У-аллели не должны совпадать у матери и отца), одного родителя с генотипом Ч/Н, а другого - У/У.

При необходимости индивидуальное ДНК-тестирование всего материнского поголовья заменяется на тестирование репрезентативной выборки из стада; или, генетический профиль материнского поголовья определяется путем анализа генетического профиля предков.

При этом У-аллели обеспечивают первоначальный уровень защиты организма от бактериальных и вирусных инфекций, а сочетание У-аллей с Н- или Ч-аллелями обеспечивает дополнительную защиту, благодаря создаваемой высокой степени комбинаторной изменчивости генотипа. Два этих фактора в целом способствуют повышению компетентности иммунной системы.

Способ осуществляют следующим образом.

У племенных быков берутся образцы спермы на анализ ДНК. Амплифицируется экзон 2 гена BoLA-DRB 3, (размер ПЦР-продукта составляет 284 пн), а затем проводится анализ рестрикционного полиморфизма этой области с помощью эндонуклеаз Rsa I, Нае III, BstYI, Bst2UI. Устанавливается генотип животного по гену BoLA-DRB 3. Создается картотека быков, в которой помимо основных зоотехнических характеристик учитывается генотип по гену BoLA DRB3.

У коров маточного поголовья берутся образцы крови на анализ ДНК. Амплифицируется экзон 2 гена BoLA DRB3 (размер ПНР - продукта составляет 284 пн), а затем проводится анализ рестрикционного полиморфизма этой области с помощью эндонуклеаз Rsa I, Нае III, BstYI, Bst2UI. Устанавливается генотип животного по гену BoLA DRB3.

Затем животные распределяются по группам: с генотипом, включающим два аллеля, обуславливающих чувствительность (Ч/Ч); с генотипом, включающим два аллеля, обуславливающих устойчивость (У/У); с генотипом, включающим один аллель, обуславливающий чувствительность, а другой - устойчивость (Ч/У); с генотипом, включающим два нейтральных аллеля (Н/Н); с генотипом, включающим один аллель, обуславливающий чувствительность, а другой - нейтральный (Ч/Н); с генотипом, включающим один аллель, обуславливающий устойчивость, а другой - нейтральный (У/Н) и для воспроизводства родительские пары подбираются так, чтобы обеспечить в потомстве максимальное насыщение популяции гетерозиготными генотипами, включающими У-аллель (У/Ч, Н). Причем профиль отцовских аллей должен как можно сильней отличаться от профиля материнских, для исключения появления гомозиготных потомков. Другими словами, даже если при скрещивании в генотипах отцов и матерей встречаются аллели, относящиеся к одной группе (например, Ч-группе), необходимо чтобы это были различающиеся аллели (например, если в генотипе матерей встречаются в основном Ч-аллели BoLA-DRB3 *16 и BoLA-DRB3 *8, следует подбирать отцов с Ч-аллелями BoLA-DRB3 *22 и BoLA-DRB3 *24).

При генотипировании выборок быков - производителей голштинской (n=293) и айрширской (n=113) пород, принадлежащих различным российским племенным предприятиям, нами установлено, что в профиле айрширской породы преобладают Н/Н генотипы (65%), а голштинской - Ч/Н и Ч/Ч (33 и 35% соответственно) (таблица 1). Следует отметить, что безусловное лидерство в распространении среди голштинов принадлежит BoLA-DRB3 *24 (аллель встречен с частотой 22, 02%); у айрширов мономорфизм еще более выражен - частота встречаемости аллеля BoLA-DRB3 *7 составляет 26, 99%. Если говорить об абсолютных значениях, то 115 из 293 (или 39,25%) быков голштинской породы в тех или иных сочетаниях несут в своем генотипе аллель BoLA-DRB3 *24 и 49 из 113 (43,36%) быков айрширской породы - BoLA-DRB3 *7. Установлено, что из 293 быков голштинской породы 30 (или 10,23%) - гомозиготны (причем 46,67% из них несут генотип 24*24 и 20,00% генотип - 22*22); а у айрширов 17 (или 15,04%) из 113 быков гомозиготны (из 17 гомозиготных быков - 12 или 70, 59% несут генотип 7*7). Таким образом, в голштинской и айрширской породах очень высок уровень гомозиготности.

Аналогичные результаты получены в различных хозяйствах Краснодарского края (СЗАО «СКВО», ОАО «Племзавод «Кубань», ЗАОСС «Племзавод «Бейсуг», АПФ «Нива»), где проведено изучение разнообразия стад крупного рогатого скота голштинской, айрширской и красной степной пород по гену BoLA-DRB3. Нами установлено, что различные BoLA-DRB3 генотипы не равнозначны в плане продолжительности периода хозяйственного использования. Так, сочетание в генотипе голштинского скота Ч- и У-аллелей локуса BoLA-DRB3 увеличивает период их продуктивного использования. Отмечена на 7,9-9,2% сниженная частота встречаемости коров с генотипом Ч/У в выборке выбывших животных.

Таблица 1 Частота встречаемости генотипов BoLA-DRB3 в различных группах крупного рогатого скота Группа животных Частота встречаемости генотипов, % Ч/ЧЧ/У Ч/НУ/У У/НН/Н коровы красной степной породы (n=60) 1518 158 2123 коровы голштинской породы (n=417)42 20 252 65 быки-производители голштинской породы (n=293) 3515 332 87 коровы айрширской породы (n=55)- -15 -12 73быки-производители айрширской породы (n=113) 34 17 11 65

При анализе распределения BoLA-DRB3 генотипов в трех группах айрширских коров хозяйства ОАО «Племзавод им. Чапаева В.И»: в группе коров с проявлениями персистентного лимфоцитоза; в группе коров с высокой продуктивностью; в случайной выборке коров, установлено достоверное преобладание частоты встречаемости одного из BoLA-DRB3 генотипов - У/Н в группе здоровых высокопродуктивных коров айрширской породы (удой за лактацию свыше 7500 кг молока) по сравнению с группой коров, больных персистентным лимфоцитозом, в 4,6 раза.

Для максимального насыщения популяции гетерозиготными генотипами необходимо осуществить подбор родительских пар следующим образом (табл.2):

Таблица 2 Возможный подбор родительских пар и распределение генотипов в потомстве РодителиВозможное распределение генотипов в потомстве Ч/ЧУ/У 100% У/Ч Ч(*24,*16)/УЧ(*8)/Ч(*22) 50% Ч/У+50% Ч/Ч или У/У (50% Ч/У+50% У/У) Ч/Н У/У50% Ч/У+50% У/НУ/У Ч/Ч (Н/Н) 100% У/Ч (100% У/Н) У(*11,*28)/НУ (*23)/У(*23) 50% У/Н+50% У/У Н/Н У/У100% У/Н

Тогда во втором поколении можно получить максимально возможное количество животных с гетерозиготными генотипами.

Источники информации

1. Генжиева О., Рузина М., Сулимова Г. Анализ генетической устойчивости калмычкого скота к лейкозу // Молочное и мясное скотоводство. - 2008. - 8. - С.9-10.

2. Горковенко Л.Г., Ковалюк Н.В., Сацук В.Ф. Взаимосвязь генотипа по локусу BoLA DRB3 главного комплекса гистосовместимости крупного рогатого скота с молочной продуктивностью // Вестник РАСХН. - 2007. - 3. - С.73-74.

3. Горковенко Л.Г., Ковалюк Н.В., Сацук В.Ф. Патент РФ на изобретение 2316207 «Селекционно-генетический способ создания высокопродуктивного и устойчивого к персистентному лимфоцитозу стада крупного рогатого скота», заявка 2005112494. Заявитель и патентообладатель Северо-Кавказский научно-исследовательский институт животноводства. Заявлено 25.04.2005 г., зарегистрировано в государственном реестре изобретений РФ 10.02.2008 г.

4. Ковалюк Н.В., Сацук В.Ф., Мачульская Е.В. Использование генетических маркеров для повышения молочной продуктивности коров // Зоотехния. - 2007. - 8. - С.2-4.

5. Сулимова Г.Е., Удина И.Г., Шайхаев Г.О, Захаров И.А. ДНК-полиморфизм гена Bola-DRB3 у крупного рогатого скота в связи с устойчивостью и восприимчивостью к лейкозу // Генетика. - 1995. - .9. - С.1294-1299.

6. Groenen M.A.M. et al. The nucleotide sequence of bovine MHC class II DQB and DRB genes // Immunogenetics. - 1990. - 31. - P.37.

7. Ripoli M.V., Villegas-Castagnasso E.E., Peral-Garcia P., Giovambattista G. New polymorphisms for the BoLA-DRB3 upstream regulatory region // Tissue Antigens. - 2005. - 66 (2). - P.136-137.

8. Rupp R. et al. Association of bovine leukocyte antigen (BoLA) DRB3.2 with immune response, mastitis, and production and type traits in Canadian Holsteins // J Dairy Sci. - 2007. - Feb. - 90(2). - P.1029-1038.

9. Van Eijk M.J.T., Stewart-Haynes J.A., Lewin H.A. Extensive polymorphism of the BoLA DRB3 gene distinguished PCR-RFLP // Anim. Genet. - 1992. - 23. - 483.

10. Xu A., Van Eijk V.J.Т., Park Ch. Polymorphism in BoLA-DRB3 Exon 2 correlates with resistance to persistent lymphocytosis caused by bovine leukemia virus // J. of Immunology. - 1993. - V.151. - 12. - P.6977-6985.

11. Zanotti M. et al. Association of BoLA class II haplotypes with subclinical progression of bovine leukaemia virus infection in Holstein - Friesian cattle // Anim. Genet. - 1996. - 27. - P.337-341.

Формула изобретения

Способ повышения иммунной компетентности животных в стадах крупного рогатого скота, включающий анализ генотипов маточного поголовья и быков-производителей по гену BoLA-DRB3, последующее распределение животных по группам с генотипами: Ч/Ч, Ч/У, Ч/Н, У/Н, Н/Н, У/У, подбор родительских пар для воспроизводства потомства с генотипами направленной селекции, отличающийся тем, что для воспроизводства потомства с максимальной частотой встречаемости гетерозиготных генотипов, включающих устойчивый (У) аллель, родительские пары подбирают следующим образом:одного родителя с генотипом У/У, а другого - Ч/Ч, одного родителя с генотипом У/У, а другого - Н/Н, одного родителя с генотипом Ч/У, а другого - Ч/Ч (Ч-аллели не должны совпадать у матери и отца), одного родителя с генотипом Ч/У, а другого - У/У (У-аллели не должны совпадать у матери и отца), одного родителя с генотипом У/Н, а другого - У/У (У-аллели не должны совпадать у матери и отца), одного родителя с генотипом Ч/Н, а другого - У/У.





Популярные патенты:

2154296 Зерноуборочная машина, преимущественно зерноуборочный комбайн, с мультипроцессорным управляющим устройством

... в данном случае скорости движения и ширине среза, которые определены продольным или поперечным наклоном на рукоятке управления (F). Для обмена информацией в процессоре режущего аппарата (M2) предусмотрены прежде всего следующие периодические сообщения. В режиме приема: - скорость, - изменение высоты среза положительными или отрицательными приращениями, - заданные значения для обоих автоматов опускания, - заданные значения для регулятора высоты среза. В режиме передачи: - фактические значения автоматов опускания, - фактические значения правого и левого датчика контакта с почвой, - контурная автоматика включена-выключена, - настроечные значения автоматов опускания ...


2389173 Способ выращивания земляники садовой

... из 32 импульсов магнитной индукции с частотой следования 16 Гц и амплитудой в диапазоне 0,5-3,0 мТл, векторы которых направлены вертикально вверх. Изобретение позволяет повысить урожайность и вегетативную продуктивность земляники садовой. 1 ил., 2 табл. Изобретение относится к сельскому хозяйству и может применяться в садоводстве для стимуляции процессов жизнедеятельности земляники садовой, выращиваемой в условиях открытого грунта промышленных плантаций.Известен способ размножения садовых растений, согласно которому обработку растений производят одноразовым одиночным пакетом импульсов магнитной индукции с амплитудным значением 0,05 Тл, периодом 5,12 с и скважностью от ...


2264075 Рулонный пресс-подборщик лубяных культур

... камеры подборщика была равна длине стеблей в ленте. Однако вполне очевидно, что при движении подборщика по ленте стеблей неминуемо будут происходить отклонения подбирающего рабочего органа от ленты. Эти отклонения могут достигать 5...10 и более сантиметров, поэтому комли стеблей почти в половине случаев будут отходить от подборщика и последний по ним будет или совсем не ударять, или ударять с меньшей интенсивностью. Низкая эффективность действия подборщика будет и из-за того, что направление скорости удара подборщика по стеблям не совпадает с направлением их длины. По этой же причине подборщик будет препятствовать движению комлевой части стеблей и заваливать стебли.Второй недостаток ...


2193304 Захват лесозаготовительной машины

... 18, ножи обладают, в зависимости от жесткости пружины вращения, адаптационной возможностью изменять свое положение при прохождении между ними ствола дерева в случае неравномерности его диаметра. Фиг. 2 показывает сечение А-А, отмеченное на фиг.1. На чертеже опущена рама 4 устройства захвата, на которой установлена ось 3 для качания относительно рамки. Приводной рычаг 7 и качающийся рычаг 5а находятся в том же месте продольного направления оси 3а один внутри другого так, что приводной рычаг 7 расположен между проушинами качающегося рычага 5а. Перемещение, осуществляемое силовым приводом 6, передается через цапфу 8 к приводному рычагу 7, чье движение передается далее посредством ...


2056755 Способ регулирования роста овощных культур

... методом спектроденситометрической тонкослойной хроматографии и биотестирование показали наличие в нем природных цитокининов зеатина и зеатинрибозида и значительной цитокининовой активности (табл. 6). Растения салата сорта "Каменная головка", выращенные в теплице при условиях, описанных в примере 1, обрабатывали 0,1%-ными растворами каждой фракции, получаемой в процессе очистки, до полного смачивания поверхности листьев. Контрольные растения обрабатывали теми же количествами воды. Через 7 сут после обработки отбирали среднюю пробу и определяли содержание нитратов в листьях салата. Повторность опыта пятикратная. Данные представлены в табл. 4. Из представленных в табл. 4 данных ...


Еще из этого раздела:

2302109 Способ снижения уровня никеля и свинца в крови и молоке коров техногенной провинции

2120753 Способ получения пестицидного водного суспензионного концентрата и пестицидный водный суспензионный концентрат

2399203 Способ оценки физиологического состояния организма цыплят

2247490 Способ освоения закустаренных земель и устройство для его осуществления

2181542 Способ хранения эритроцитов в условиях охлаждения при отсутствии кислорода (варианты)

2233582 Устройство для охлаждения молока

2453090 Способ минимальной обработки почвы

2442301 Устройство почвообрабатывающего орудия

2168887 Машина для добычи корней

2496309 Зубчатое устройство для вычесывания домашних животных с механизмом выброса шерсти