Влияние генотипа баранов-производителей романовской породы на содержание тироксина в сыворотке крови потомков

Тироксин (Т4) - это тиреоидный гормон с молекулярной массой 776,9 дальтон, который состоит из четырех атомов йода. Биосинтез Т4 представляет собой сложный многоступенчатый процесс, проходящий в щитовидной железе. Выработка этого гормона контролируется тиреотропным гормоном (ТТГ), который секретируется гипофизом под влиянием тиреоли-берина. В организме основная часть органического йода представлена именно тироксином, причем около 99,97% Т4 находится в связанной с белками плазмы форме [1, 2].

Измерение концентрации тироксина в сыворотке крови является ключевым показателем функций щитовидной железы и позволяет точно диагностировать состояния, такие как гипертиреоз, гипотиреоз и эутиреоз. Анализ уровня тироксина в сыворотке крови рекомендуется при подозрениях на гипертиреоз для дифференциации различных заболеваний, таких как тиреоидит, автономная аденома и аденокарцинома. Кроме того, данный анализ имеет важное значение в ситуациях, когда наблюдается повышенный уровень тироксин-связывающего глобулина, например, во время беременности. При недостатке тироксина (гипотиреоз) наблюдаются метаболические нарушения, снижение обмена веществ, увеличение жировых отложений и склонность к ожирению, падение или ухудшение качества шерсти (кратковременная линька, истончение), снижение фертильности, проблемы с овуляцией у овцематок, снижение качества спермы, вялость и плохое общее состояние животных. При избытке тироксина (гипертиреоз) - повышен метаболизм, что может приводить к быстрой потере массы животных, увеличению частоты сердечных сокращений (тахикардия), тревожности, увеличению бесплодия или аномалий в репродуктивных циклах [3, 4].

Снижение уровня Т4 в сыворотке крови может наблюдаться при гипотиреозе, низкой концентрации тироксинсвязывающего глобулина, интенсивной физической нагрузке, а также при гемолизе. В сравнении с общим трийодтиронином, определение уровня свободного тироксина обеспечивает более точную оценку функции щитовидной железы [5, 6].

Тироксин повышает скорость обмена веществ, что способствует росту и развитию тканей, а также эффективному использованию энергии. Помогает поддерживать нормальную температуру тела путем увеличения термогенеза. Уровни тироксина могут оказать влияние на фертильность и общий гормональный баланс у овец. Главная роль тироксина заключается в активации метаболических процессов. Кроме того, этот гормон важен для нормального развития и дифференцировки клеток и тканей [7].

Гормональный статус овец зависит от множества факторов, включая генетические особенности производителей. Генотип определяет многие физиологические процессы, включая синтез и метаболизм гормонов. Например, различные аллели генов могут влиять на активность ферментов, участвующих в производстве и расщеплении гормонов, что в свою очередь оказывает влияние на их концентрацию в организме. Кроме того, наследственные факторы могут определять восприимчивость животных к заболеваниям эндокринной системы, таким как гипотиреоз или гипертиреоз, что также может оказывать влияние на уровень гормонов. Поэтому выбор производителей с учетом генотипа важен для поддержания здорового гормонального статуса овцы [8].

Цель работы - определить влияние генотипа баранов-производителей на содержание тироксина в сыворотке крови потомства.

Условия, материалы и методы. Исследования проведены на овцах романовской породы. В экспериментальные группы были включены баранчики в возрасте 4-х мес. и бараны-производители в возрасте 9-и мес., разводимые в условиях Кузбасса (Кемеровская область). Были сформированы три группы потомков баранов-производителей (отцы № 40, № 74 и № 418), которые от рождения до забоя выращивались в одинаковых условиях кормления и содержания. Бараны-производители принадлежат к 2 генеалогическим группам отечественной селекции. Отец № 40 - линия 508, отец № 74 и отец № 418 - линия 600.

В линии 508 селекционный отбор проводится по следующим признакам: живая масса, плодовитость и качество шерстного покрова. Средняя живая масса баранов в данной линии составляет 73 кг, а маток - 55-56 кг. В линии 600 селекция также ориентирована на улучшение живой массы, плодовитости и качества шерстного покрова. Отличительной чертой потомков данной генеалогической группы является высокая живая масса: у баранов этот показатель достигает 76 кг, а у овцематок -54 кг.

Для проведения исследования кровь отбиралась вакуумным методом из яремной вены, все животные на момент взятия проб были клинически здоровы. Забор образцов крови у овец осуществлялся в утренние часы, до начала кормления.

Содержание тироксина в сыворотке крови определялось с использованием унифицированной методики. Количественная оценка концентрации тироксина проводилась методом ИФА на анализаторе «Multiskan FC» с применением коммерческих наборов «Стероид ИФА-тироксин» (производства компании «Алкор Био», г. Санкт-Петербург, Россия).

Для анализа данных была проведена статистическая обработка, в ходе которой использовались стандартные методы описательной статистики. Для этого применялись инструменты Microsoft Office Excel 2007 и R-Studio, что позволило получить точные и надежные результаты.

Для построения дендрограмм был использован метод манхэттенской метрики, реализованный в среде статистического программирования R-Studio. Для формирования кластеров был применен метод Уорда, направленный на минимизацию внутрикластерных дисперсий.

Для определения референсных интервалов тироксина применялся робастный метод. Расчет доверительных интервалов осуществлялся с использованием бутстрэппинга, в частности, методом скорректированных и несмещённых процентильных интервалов, который позволяет учесть возможные смещения и асимметрию в исходном распределении данных. Этапы определения референсных границ соответствовали протоколам, разработанным Институтом клинических и лабораторных стандартов, которые также рекомендованы Международной федерацией клинической химии (IFCC) и соответствуют требованиям ГОСТ Р 53022.3-2008 «Требования к качеству клинической лаборатории».

Однофакторным дисперсионным анализом оценили силу влияния генотипа отца на концентрацию тироксина в сыворотке крови потомков по формуле:

Результаты и обсуждение. Генотип баранов-производителей может определять различные уровни гормонов щитовидной железы, включая тироксин. У разных пород могут быть различные нормальные диапазоны содержания Т4, что связано с адаптацией к условиям среды и направления селекции. Можно предположить, что в популяции с определенной генетической структурой по генам, ассоциированным с функциями железами внутренней селекции, отмечается разный диапазон уровня содержания гормонов, который коррелирует с некоторыми показателями продуктивности и адаптации, например, со скоростью роста и состоянием здоровья. Высокий уровень Т4 положительно влияет на обмен веществ и помогает животным быстрее набирать массу [9, 10].

Одним из методов оценки наследственной детерминации признака, является сравнительный анализ показателей в группах животных, состоящих в родстве. Генотип производителей может влиять на уровень Т4, который в свою очередь, регулирует репродуктивные процессы. Бараны с более высокими гормональными уровнями обычно имеют лучший сперматогенез и соответственно повышенную фертильность. Учет содержания тироксина в селекционных программах позволит оптимизировать здоровье и производственные качества баранов [11].

распределения уровня тироксина у потом-

На рисунке 1 представлены полигоны ков трех баранов-производителей.

Рисунок 1 - Полигоны распределения уровня тироксина в потомстве трех баранов-производителей

В таблице 1 приведены средние данные и референсные значения содержания тироксина в сыворотке крови потомков баранов-производителей. Установлена достоверная разность между отцами по содержанию тироксина в сыворотке крови. Так, у сыновей отца № 40 содержание тироксина в сыворотке крови было соответственно выше в 1,18 и 1,23 раз, чем у потомков отцов № 74 и № 418 (р>0,95). По уровню тироксина сыновья разных отцов располагались в следующем порядке: 40>74>418 в соотношении 1,23:1,05:1. Средняя концентрация тироксина в выборке овец романовской породы составила 155,3 нмоль/л.

Таблица 1 - Оценка влияния генотипа баранов-производителей романовской породы на уровень тироксина в сыворотке крови, нмоль/л

№ отца	n	X ± S x	Me	Референсные интервалы при р=0,95
40	11	174,9±9,7	166,0	108,3-179,3
74	9	148,8±4,8	146,3	87,5-243,3
418	10	142,2±9,6	138,8	67,0-207,3
Среднее	10	155,3±8,0	150,4

Анализ данных выявил низкую степень вариабельности уровня тироксина у потомков производителя № 418 (табл. 2), где соотношение максимального и минимального значений составило 1:2,1. В то же время, у сыновей производителя № 40 данное соотношение было несколько выше и составило 1:1,6.

Таблица 2 - Изменчивость уровня тироксина в сыворотке крови потомков некоторых производителей

№ отца	Q 1	Q 3	IQR	а	Lim
40	150,3	204,4	54,1	32,3	143,1-240,6
74	140,0	155,5	15,5	14,4	128,8-176,2
418	128,6	148,7	20,2	30,4	98,4-216,3

Наиболее высокую фенотипическую изменчивость тироксина у потомков отца № 40 подтверждает график плотности распределения тироксина у потомков трех производителей (рисунок 2). На представленной диаграмме отображены уровни вариации тироксина в зависимости от группы, демонстрирующие значения, выходящие за пределы верхнего и нижнего квартилей. Анализ выявил наличие выбросов в группах потомков отцов с номерами 74 и 418. Диаграмма содержит информацию о медиане, верхнем и нижнем квартилях, а также верхних и нижних границах.

Рисунок 2 - Плотность распределения уровня тироксина в сыворотке крови потомков трех производителей

Для оценки фенотипического сходства по тироксину установлены манхэттенские дистанции (рисунок 3). Дендрограммы позволяют оценить степень сходства баранов-производителей по уровню тироксина в сыворотке крови. Наиболее близкими по концентрации тироксина оказались отцы № 418 и 74.

Таким образом, на основании анализа дендрограммы можно выделить два основных кластера производителей, различающихся по концентрации тироксина.

hclustf, "ward D")

Рисунок 3 - Дендрограмма сходства концентрации тироксина в сыворотке крови в группах потомков

Влияние генотипа производителей романовской породы на уровень тироксина в сыворотке крови их потомков оценивали с помощью однофакторного дисперсионного анализа, применявшего критерий Фишера.

Известно, что многие признаки и свойства живых организмов находятся под влиянием наследственности и условий среды. Так, определенные влияния генотипа производителей на гормональный статус овец является важной областью исследований в животноводстве и биологии. Генетическая обусловленность уровня гормонов подтверждена межпородными и межлинейными различиями, их связью с генетическими полиморфными системами, влиянием генофонда семейств и генотипа производителей.

Генотип может влиять на уровень гормонов, регулирующих метаболизм, включающий инсулин и гормон роста [3].

В связи с этим, с помощью дисперсионного анализа изучено влияние генотипа баранов-производителей на содержание тироксина потомков.

В таблице 3 показаны варианты общей, межгрупповой и внутригрупповой изменчивости.

Таблица 3  - Однофакторный дисперсионный анализ влияния генотипа  баранов- производителей на концентрацию тироксина

Источник изменчивости	Сумма квадратов, C	Число степеней свободы, Y	Средний квадрат, G2	F
Общая	26689,29	29	920,32	4,17
Межгрупповая	6306,04	2	3153,01
Внутригрупповая	203 83,26	27	754,93	3,3; 5,5; 9,0

Сила влияния генотипа баранов-производителей на уровень тироксина в сыворотке крови равна 22,4%.

Таким образом, в изученной популяции романовских овец установлено наличие генетической изменчивости по содержанию тироксина. Это дает возможность применять селекционные методы, позволяя более эффективно использовать при искусственном осеменении тех производителей, у которых уровень тироксина в сыворотке крови потомков выше.

Увеличение уровня тироксина может способствовать улучшению роста, репродуктивных качеств и общего здоровья животных. Следовательно, целенаправленный отбор баранов с высоким содержание тироксина в их потомстве не только может повысить продуктивность стада, но и создаст более устойчивую и жизнеспособную популяцию. Этот подход может стать основой для разработки эффективных стратегий управления репродукцией и улучшения генетического потенциала овец романовской породы.

Генотип производителей существенно влияет на их гормональный статус, что в свою очередь оказывает влияние на фертильность, здоровье и продуктивность животных. Изучение этой темы позволяет улучшать селекционные программы этих признаков, что в конечном итоге может привести к повышению эффективности животноводства [3, 4].

Выводы . Установлены средние значения, изменчивость и референсные интервалы тироксина в сыворотке крови овец романовской породы в условиях Западной Сибири.

Выявлено влияние генотипа производителей романовской породы на концентрацию тироксина в сыворотке крови их потомства. Сила влияния генотипа отцов на концентрацию тироксина в сыворотке крови потомков составила 22,4%. В селекционно-племенной работе следует дополнительно использовать оценку производителей по содержанию тироксина в их потомстве.