Репродуктивная функция, эмбриогенез. Рубрика в журнале - Сельскохозяйственная биология
Кортизол как маркер физиологического стресса у быков-производителей (Bos taurus)
Статья научная
Эндокринный механизм стресса у животных до сих пор окончательно не выяснен. Социальный стресс из-за иерархии в стаде увеличивает выработку кортизола, катехоламинов, может влиять на половое поведение и фертильность, снижать продуктивность. Несмотря на огромное значение проблемы для племенных предприятий, занимающихся получением и криоконсервацией спермы сельскохозяйственных животных в коммерческих и научных целях, нет специальных исследований, посвященных связи качественных и количественных характеристик эякулята и оплодотворяющей способности сперматозоидов с уровнем постэякулятивного кортизола. В представленной работе мы впервые показали, что результативность искусственного осеменения прямо пропорциональна концентрации кортизола в сыворотке крови быков-производителей после эякуляции. У молодых быков-производителей доминировал стресс, связанный с взятием крови, у взрослых особей половое возбуждение подавляло стресс от этой ветеринарной манипуляции. Впервые выявлена зависимость оплодотворяющей способности сперматозоидов крупного рогатого скота от уровня кортизола в сыворотке крови у быков-производителей после эякуляции. Мы определили динамику концентрации кортизола в крови 11 быков-производителей голштинской породы иностранной селекции в возрасте 29-71 мес (холдинг АО «ГЦВ», дочернее племенное предприятие АО «Уралплемцентр», Свердловская обл., 2018-2021 годы) после эякуляции при периодичности получения семени согласно установленной технологии и оценили влияние кортизола на оплодотворяющую способность полученных сперматозоидов после их криоконсервации. Как у молодых, так и у взрослых животных выявлена достоверная положительная динамика уровня кортизола при ежесуточных ветеринарных манипуляциях по взятию крови в течение эксперимента. Средняя концентрация кортизола после эякуляции у молодых производителей (n = 6) в условиях стресса, вызванного этими регулярными манипуляциями, увеличивалась равномерно и в дни трех последовательных дуплетных взятий семени с 4-5-суточными интервалами составила 70,8; 91,1 и 144,7 нмоль/л. У взрослых быков (n = 5) старше 4 лет максимальный уровень кортизола (172,5 нмоль/л) зафиксирован после второго взятия семени, а к третьему отмечалось его незначительное снижение (на 5 %). С ростом концентрации кортизола после эякуляции увеличивается количество выделенных сперматозоидов. У молодых быков после трех последовательных дуплетных взятий семени с 4-5-суточными интервалами за одну эякуляцию получили соответственно 4,0; 5,5 и 6,2 млрд сперматозоидов, у производителей старше 4 лет - 6,6; 7,3 и 7,5 млрд сперматозоидов. При оценке оплодотворяющей способности сперматозоидов крупного рогатого скота в зависимости от уровня кортизола в сыворотке крови после эякуляции лучшие результаты (59-60 %, р function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Статья научная
Известно, что оксид азота участвует в процессе миогенеза у птиц. Ранее мы установили, что в эмбрионах птицы мясного направления продуктивности имеет место интенсивное окисление оксида азота, в то время как в эмбрионах яичных кур оно незначительное и NO накапливается в составе соединений-доноров. В пределах породы, линии и кросса степень окисления эмбрионального NO варьировала не более чем на 15 %, и указанный признак наследуется. В связи с этим возникает ряд вопросов. Если мясная продуктивность каким-либо образом связана со степенью окисления оксида азота, то какова его роль? Оказывает ли сам NO или продукты его окисления эпигенетическое воздействие в процессе эмбриогенеза? Как осуществляется окисление NO в тканях эмбриона и какова непосредственная физиологическая роль этого процесса? Можно ли регулировать развития эмбриона, воздействуя на синтез NO или стимулируя его окисление? Цель работы заключалась в сопоставлении изменения содержания NO в тканях эмбрионов кур мясного и яичного направлений продуктивности с изменением экспрессии ряда генов, вовлеченных в миогенез, для выяснения механизмов возможного эпигенетического эффекта NO как фактора регуляции эмбрионального развития. Мы показали, что с концентрацией NO, включенного в состав соединений-доноров, связана экспрессия нескольких генов, ответственных за миогенез. Для исследования были взяты эмбрионы кур (Gallus gallus domesticus L.) яичного кросса Hisex White и породы мини-мясная (линия А77, группа 2), характеризующиеся соответственно высокой и низкой интенсивностью окисления эмбрионального NO. В тканях гомогената эмбриона на 6-е сут и в гомогенатах грудных мышц и мышц бедра на 14-е сут оценивали экспрессию семи генов, участвующих в миогенезе или влияющих на него. Это гены фактора пролиферации миоцитов 2с (Mef 2c), миогенной дифференциации 1 (МyoD1), фактора миогенеза 5 (Myf 5), миозина (Myh 1), миогенина (Myog), миостатина (MSTN), рецептора гормона роста (GHR). В качестве референсного гена использовался ген домашнего хозяйства TBP (ген ТАТА-связывающего белка). При инкубации определяли концентрацию эмбрионального NO и интенсивность его окисления в сопоставлении с транскрипционной активностью генов миогенеза при применении in ovo нитроаргинина (НА, блокатор синтеза NO) и зеленого света (фактор, способствующий интенсификации окисления эмбрионального NO до нитрата, но не влияющий на интенсивность синтеза NO). НА при введении перед закладкой на инкубацию на 6-е сут приводил к снижению концентрации соединений-доноров NO в гомогенате эмбриона на 70 % и повышал экспрессию генов МyoD1 , Myog и Mef 2c в эмбрионах кур яичного кросса Hisex White. У породы мини-мясных кур (линия А77, группа 2), для которых характерно низкое содержание депонированного NO, имела место та же тенденция (снижение концентрации соединений-доноров и повышение экспрессии генов МyoD1 , Myog и Mef 2c), но разница между контролем и опытом была менее выражена. Использование зеленого света во время инкубации также способствовало повышению экспрессии генов МyoD1 , Myog и Mef 2c на 6-е сут инкубации. На основании этих данных можно предположить, что на экспрессию указанных генов влияет концентрация депонированного NO в тканях эмбриона. Факторы, вызывающие снижение концентрации депонированного NO, усиливают экспрессию генов вне зависимости от способа снижения (менее интенсивный синтез или более активное окисление). Следовательно, окисление NO в тканях эмбриона может быть способом регуляции экспрессии генов. Механизмы, обеспечивающие это окисление, наследуются. Искусственная регуляция содержания доноров NO в тканях эмбриона проблематична, поскольку аргинин - источник NO в птичьем эмбрионе находится в концентрации насыщения для NO-синтазы, а блокатор синтеза NO нитроаргинин эффективно подавляет синтез NO только на протяжении первых 7 сут инкубации. При этом степень окисления NO в эмбрионе является высокочувствительным параметром для селекционного отбора.
Бесплатно
