«Наука в Сибири» № 4 (2240) 28 января 2000 г. ВИДЫ ВСЯКИЕ ВАЖНЫ, ПОРОДЫ РАЗНЫЕ НУЖНЫ И.Горелов,кандидит биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории экспериментального разведения животных Института цитологии и генетики СО РАН. Иммуногенетика и биоразнообразие домашних и диких свиней В 1992 году в Рио-де-Жанейро на Конференции ООН по окружающей среде и развитию в числе более 140 государств Россия подписала рамочную конвенцию о биологическом разнообразии. Основные цели этого документа -- обеспечение сохранения биологического разнообразия, растительного и животного мира на генетическом, видовом, экосистемном уровнях, а также создание условий для устойчивого получения выгод, связанных с использованием генетических ресурсов. В целом эти ресурсы -- стратегическая гарантия выживания будущих поколений. Породы и виды свиней, как пример биологического разнообразия Сибирский дикий кабан   Крупная белая порода   Вьетнамская вислобрюхая домашняя свинья   Кемеровская порода свиней В связи с этим, в г. Москве при Институте биологии развития им.Н.К.Кольцова РАН создан и функционирует Информационно-Аналитический Центр проекта ГЭФ (Глобальный экологический фонд) "Сохранение биоразнообразия в Российской Федерации", который обеспечивает информационную поддержку принятия решений в рамках проекта ГЭФ и одновременно является Российским национальным представителем международного проекта "Clearing -- House Mechanism". Для осуществления этого проекта в России приняты Госдумой РФ в 1995 году два важных федеральных закона "О животном мире" и "О племенном животноводстве". В них, в частности, говорится о сохранении генофонда диких, малочисленных и исчезающих пород, полезных для решения селекционно-генетических проблем, а также выявления у них надежных генетических маркеров, пригодных в широких популяционно-генетических исследованиях, ибо, к большому сожалению, процесс утраты локальных пород России продолжается. За последние 10-15 лет только в Западной Сибири исчезли две местные породы свиней -- сибирская чернопестрая и омская серая, хотя селекционерам-генетикам хорошо известно, что длительное разведение пород "в себе" обедняет генофонд и ослабляет иммунную систему до опасного предела. Только периодическое "освежение крови" -- лучше генофондом местных аборигенных животных -- спасает породы от деградации. Поэтому генофонд диких животных и аборигенных пород является настоящим кладом для современной науки, потому что основой селекции, ее главнейшими методами всегда будут оставаться гибридизация и отбор -- в них заложены огромные формообразовательные возможности. Сейчас в мире насчитывается более 100 пород свиней разного направления продуктивности: сальные, мясо-сальные и мясные. Из них 20 пород разводятся в России и СНГ. Свинья -- самое плодовитое и скороспелое животное и играет главную роль в решении стратегических проблем продовольственной безопасности в большинстве стран мира. Все домашние свиньи, как известно, произошли от разных подвидов диких кабанов. Поэтому дикие свиньи, благодаря крепкой конституции, высокой устойчивости к болезням, прекрасной приспособленности к условиям существования, долголетию и другим ценным признакам, являются постоянным источником генетических ресурсов для генетиков-селекционеров при выведении новых пород. Об этом свидетельствуют многочисленные данные о непрекращающихся попытках исследователей многих стран ввести генофонд диких кабанов в заводское скрещивание с домашними свиньями. Вот несколько примеров из истории выведения отечественных и зарубежных высокопродуктивных пород свиней. При создании северокавказской, семиреченской, сибирской северной, кемеровской, сибирских лабораторных миниатюрных и, так называемых синтетических линий, был использован генофонд диких кабанов европейского и среднеазиатского подвидов. Более того, известная в мире высококлассная мясная порода -- датский ландрас, также выведена на основе культурных и диких европейских свиней. В результате указанные породы оказались конституционально очень крепкими, высокопродуктивными, здоровыми и прекрасно адаптированными к местным условиям. Следовательно, изучить, оценить и сохранить генофонд диких животных, редких локальных пород и всех пород домашних свиней является актуальнейшей задачей биологов и селекционеров России. К решению проблем глубокого изучения генофонда животных в настоящее время привлекаются такие науки, как иммуногенетика, биохимия, цитогенетика и молекулярная генетика. Особое положение в практике генетиков занимает изучение групп крови и сывороточных аллотипов у животных с помощью специфических иммунных сывороток -- реагентов, простым широкодоступным методом. Долгое время считалось, что гены групп крови человека и животных нейтральны. Однако более 40 лет тому назад, английский биолог Форд доказал, что у человека существует полиморфизм по этим признакам и что они, вероятно, влияют на восприимчивость к некоторым болезням. Так, начиная с 1950 года, была обнаружена связь между некоторыми группами крови и подверженностью к болезням как у людей, так и у животных. В результате многих исследований показана важнейшая роль естественного отбора, особенно в диких популяциях кабанов, поскольку некоторые болезни, и очень серьезные, связаны с определенными группами крови. Кроме того, доказана прямая зависимость распространения инфекций от качества групп крови. По данным ученых Московского института эпидемиологии и микробиологии имени Н.Гамалея выявлена жесткая связь групп крови с инфекционными болезнями. Например, третья группа крови -- самая устойчивая к дифтерии. А первая и вторая почти лишены иммунитета к этому заболеванию. При вспышках чумы в первую очередь погибали люди первой группы крови, а оспа и водяная чума поражали людей-обладателей второй группы крови. Что же касается связи групп крови с болезнями у свиней, то изучение дифференциальной устойчивости к болезням животных с различными группами крови только начинается, и проводимым в этой области исследованиям предстоит большое будущее. Хотя уже есть ряд серьезных исследований, указывающих на то, что связь групп крови с устойчивостью к инфекционным заболеваниям не зависит от каких-либо общеконституциональных свойств животных, а определяется различными генами при разных заболеваниях. И, несомненно, локусы групп крови и сывороточные антигены в популяциях диких и домашних свиней играют защитную роль за счет наличия какого-то особого регулирующего механизма. В настоящее время у представителей подсемейства свиных (Suidae) известно около 100 эритроцитарных и 60 сывороточных антигенов крови, которые детерминированы, соответственно, генами более 17 и 7 различных локусов генетических систем. Комбинации указанных систем образуют такое многообразие сочетаний, что практически невозможно встретить двух животных с одинаковыми генотипами. В Институте цитологии и генетики СО РАН вот уже более 20 лет планомерно ведутся исследования по иммуногенетическому полиморфизму групп крови и сывороточным аллотипам. Накоплен огромный банк данных о генофонде (аллелофонде) почти всех домашних пород, всех подвидов диких кабанов, обитающих и разводимых в России и странах СНГ. У каждой породы и подвида определен свой иммуногенетический статус по большому числу маркерных генов. Выявленные генетические маркеры групп крови и аллотипов хорошо отражают историю и особенности каждой породы, подвида и их современное положение. Известно: для того, чтобы дать точную характеристику генофонда, нужно определить не только частоту генов, но и указать, какие аллели этих генов присутствуют у домашних свиней и в природных саморегулирующихся популяциях диких кабанов. Это важно потому, что сравнительный анализ всех генетических систем показал, что в популяциях диких кабанов уровень генетической изменчивости значительно ниже, чем у домашних свиней. Такого рода исследования имеют не только теоретическое, но и практическое значение, поскольку каждый изучаемый нами ген связан с важнейшими иммунологическими и биохимическими свойствами организма животных, контролирующими их продуктивность и влияющими на нее. Знание групп крови послужило первым шагом к широкому изучению породного и подвидового разнообразия домашних и диких свиней. Кроме того, на основе иммуногенетических данных -- групп крови у кабанов, могут быть в значительной мере поняты начальные этапы эволюции современных пород домашних свиней, установлены их центры происхождения и пути потоков генов в породы домашних свиней. Иммуногенетические исследования пород домашних свиней разного генеалогического корня и пяти подвидов диких кабанов, обитающих на территории России и СНГ показали, что генные концентрации многих аллелей распределены территориально неравномерно. Такое распределение, вероятно, связано с определенным адаптивным преимуществом, которое получили обладатели того или иного группового антигена в борьбе с инфекциями и за существование в экстремальных условиях среды. При изучении групп крови животных выявляются четкие закономерности распределения их генных частот. Эти закономерности связаны с географическим распространением пород и историей их создания. Развитие современной биологической науки позволяет изучать генетическое разнообразие тонкими иммуногенетическими методами и переводить информацию на язык генетики. Этими методами можно решать проблемы генетической дифференциации пород и подвидов кабанов, выявлять или уточнять таксономические отношения между различными подвидами диких свиней, а также устанавливать степени родства между дикими и домашними свиньями. При решении многих вопросов биоразнообразия оказывается полезным использование геногеографических карт домашних и диких свиней. Эти карты отражают генетическое разнообразие, присущее тому или иному подвиду диких кабанов или породе домашних свиней. А сравнительный иммуногенетический анализ филогенетических отношений домашних свиней и диких форм подводит нас вплотную к вопросу о происхождении многообразия генофонда культурных пород свиней. Генетике и геногеографии групп крови домашних и диких свиней за последние годы посвящен ряд обстоятельных исследований, тем не менее, до сих пор нет четкого объяснения разнообразия и распространенности некоторых аллелей, которые поддерживают естественный отбор, особенно в диких популяциях, в высоких генных концентрациях. Например, такие аллели групп крови, как Ga, Da, Eedghkmnps, Lbdfi, Ka, частоты которых достигают от 0,6 до 1,0. Особый интерес для такого изучения представляет сибирский подвид кабана (Sus scrofa sibiricus), успешно обитающий в условиях резко континентального климата Восточной Сибири, Южного Забайкалья, Тувы, где, как известно, морозы зимой достигают -40, а летом -- жара +30 градусов. Все это свидетельствует об огромной пластичности подвида и его удивительно совершенной реакции обмена веществ на окружающую среду в разные периоды года. Вероятно, этим же можно объяснить и функциональную особенность сердечно-сосудистой системы у сибирских кабанов, у которых отмечается более высокое соотношение диастолического и систолического давления, больший объем крови и более развитая способность крови к переносу кислорода, чем у домашних свиней, а также большая способность к увеличению объема крови к уровню гемоглобина при увеличении нагрузки. Следует отметить, что и резистентность эритроцитов у кабанов значительно выше, чем у домашних свиней. По нашим наблюдениям, образцы крови кабанов при хранении в бытовых холодильниках при +4 градусах сохранялись значительно дольше в сравнении с домашними свиньями. Кроме того, по результатам наших наблюдений и сообщениям других исследователей установлено, что кабаны обладают удивительной устойчивостью и к раневым инфекциям. Получаемые секачами в турнирных сражениях огромные резаные и рваные раны, казалось бы, несовместимые с жизнью, довольно быстро и без видимых осложнений заживали. Только грубые рубцы на теле животных указывали на бывшие серьезные повреждения тканей. Интересны результаты, получаемые нами и на уровне ДНК у животных разного происхождения. Сравнительное исследование ядерной ДНК у сибирских кабанов и домашних свиней крупной белой породы показало, что на этом уровне кабаны значительно отличаются от домашних свиней. На основе перечисленных особенностей сибирских кабанов в условиях Сибири этот подвид наиболее перспективен для вовлечения его в заводское скрещивание с домашними свиньями. Эти сведения в свете современных природоохранительных требований сохранения и контроля генетической чистоты генофонда дикого кабана представляются также крайне актуальными. Таким образом, феномен эритроцитарного, сывороточного и ДНК-полиморфизма у животных, так упорно и тщательно изучаемый многими лабораториями мира, играет огромную роль в современном познании биологического разнообразия животных, их истории, центров происхождения и путей потоков генов в породы домашних животных. Эти маркеры могут также успешно использоваться в мероприятиях по охране фауны и контролю генетической чистоты эндемических популяций кабана. стр.