Association of haplotypes for SNPs in the LTR regions of bovine leukemia virus with hematological indices of cattle

Molecular typing of BLV samples isolated from Holsteinized Russian Black Pied cattle was carried out, and various cytofluorometric and morphological blood indices were examined. We performed the total count of white blood cells (WBC), lymphocyte (lymf), granulocyte (gran), monocyte (mon), red blood cell (RBC), hemoglobin (HGB), hematocrit (HTC), mean corpuscular volume (MCV), mean corpuscular hemoglobin (MCH), mean corpuscular hemoglobin concentration (MCHC), red blood cell distribution width (RDW), platelet count (PLT), mean platelet volume (MPV), platelet distribution width (PDW), and platelet crit count (PCT). The LTR-region of BLV was haplotyped. Only viruses of haplotypes I (0.33±0.03) and III (0.67±0.03) of the eight possible were detected. The ratio of hematologically sick, healthy, and suspected carriers of BLV of haplotypes I and II was comparable with the results of other researchers. The numbers of leukocytes, erythrocytes and platelets in the blood of carriers of haplotype III exceeded the corresponding parameters of cattle affected by the virus of haplotype I. It is interesting to note that the difference in the hemolytic status of animals was manifested not only by the concentration of leukocytes as direct immune agents but also by the count of erythrocytes and platelets, which are not directly involved in the immune response. The number of particles of haplotype III of the BLV circulating in the blood of infected individuals exceeded that of the carriers of haplotype I. In this connection, an assumption was made about the evolutionary advantage of the more virulent haplotype III. However, the results of our own research in conjunction with the data of other scientists indicate that the high virulence of individual virus strains is a consequence of the tendency to implement the maximum possible intensity of the synthesis of virus particles but not of the high damaging effect alone. It is shown that high lethality is evolutionarily disadvantageous for viruses, since the extinction of the carrier as a biological species is fraught with the disappearance of the virus itself

Воспроизводительные особенности свиноматок мини-свиней ИЦиГ СО РАН из разных семейств

The relevance of this work lies in the lack of information in the scientific literature on the existence of differences between sow families in herds of laboratory mini-pigs. The study aims to establish whether or not there are differences between the reproductive traits of the sows of the mini-sows of IC&G SB RAS. The following criteria were selected as difference criteria: newborn piglet weight, piglet weight at one month of age, sow weight on day 5 after farrowing, number of piglets in the nest, and their survival from 0 to 30 and from 6 to 30 days of age. The study was based on the zootechnical record of the mini-pigs of the IGCC SB RAS (2013– 2020), which included information on 2315 newborn and 622-month-old piglets from 311 clutches of 135 sows of different ages. The genealogical structure of the herd is represented by three families: KB1902, KB1906, and KB1910. The study showed differences between all three families in terms of newborn piglet weight, as evidenced by the Kruskal-Wallis test (57.57***). The authors found no differences in the age composition of the sows, their multiple births, and the survival of the offspring. For piglet weight at one month of age and sow weight at day 5 post farrowing, establishing the validity of the differences must be further tested. The trait ranking showed that in the progeny of sows KB1902 and KB1906 the predominant sows had a live weight of 601–700g, but in the KB1910 family, the progeny had a live weight of 701–800g. The main reason for the differences between sow families in terms of largeness appears to be heredity.Актуальность настоящей работы обусловлена практически полным отсутствием в научной литературе информации о существовании различий между семействами свиноматок в стадах лабораторных мини-свиней. Цель исследований заключается в установлении наличия либо отсутствия различий между свиноматками мини-свиней ИЦиГ СО РАН по воспроизводительным особенностям. В качестве критериев различия были выбраны: масса новорождённого поросёнка, масса поросёнка в месячном возрасте, масса свиноматок на 5-й день после опороса, количество поросят в гнезде и их сохранность от 0 до 30 и от 6 до 30 дней от роду. Исследования выполнены по записям зоотехнического учёта мини-свиней ИЦиГ СО РАН (2013–2020 гг.), включающим в себя информацию о 2315 новорождённых и 622 месячных поросятах из 311 гнёзд от 135 разновозрастных свиноматок. Генеалогическая структура стада представлена тремя семействами: КБ1902, КБ1906 и КБ1910. Исследования показали наличие различий между всеми тремя семействами по массе новорождённого поросёнка, что подтверждается критерием Краскела-Уоллиса (57,57***). По возрастному составу свиноматок, их многоплодию и сохранности потомства различий не обнаружено. По массе поросёнка в месячном возрасте и массе свиноматок на 5-й день после опороса установление достоверности различий должно подлежать дополнительной проверке. Ранжирование признака показало, что среди потомства свиноматок КБ1902 и КБ1906 преобладающими по численности оказались потомки с живой массой 601–700 г, а в семействе КБ1910 – 701–800 г. Основной причиной различий между семействами свиноматок по крупноплодности представляется наследственность

Инбридинг и репродуктивные признаки у мини-свиней ИЦиГ СО РАН

There is practically no statistical analysis of the influence of the degree of inbreeding on the reproductive qualities of laboratory mini-pigs in the literature. The present work is aimed at determining the impact of the inbreeding factor on the development of such signs of reproduction as live weight at birth, multiple births and the safety of piglets during the suckling period. Laboratory mini-pigs bred at the Institute of Cytology, and Genetics SB RAS (Novosibirsk, Russia) were selected as the research object. The following signs were directly evaluated: the mass of an individual at birth (significant fertility); intra-nest minimum and maximum by live weight at birth; the intra-nest standard deviation of live weight at birth; the number of live piglets in the nest at birth (multiple births); safety from birth to 30 days; safety from the 6th to the 30th day of life. The results showed that the relationship between Shapiro and the inbreeding coefficient by Wright did not significantly affect the studied traits. The use of a linear regression model in the analysis indicates the existence of an inverse dependence of the intra-nest standard deviation of the live weight of a newborn piglet on the Wright inbreeding coefficient. An assumption was made explaining the almost complete absence of the influence of the inbreeding coefficient on the development of the average values of reproductive traits. This was because of the breeding system, in which close inbreeding was used with “looping” on the best animals. The primary vector of selection is aimed at the viability and development of a harmonious exterior of animals. Thus, systematic closely related crosses with the primary vector contributed to the purification of the herd from harmful recessive mutations, which are considered the leading cause of the negative consequences of inbreedingВ литературе практически отсутствует статистический анализ влияния степени инбридинга на воспроизводительные качества лабораторных мини-свиней. Настоящая работа направлена на определение влияния фактора инбридинга на развитие таких признаков воспроизводства, как живая масса при рождении, многоплодие и сохранность поросят в подсосный период. В качестве объекта исследований были выбраны лабораторные мини-свиньи, выведенные при Институте цитологии и генетики СО РАН (Новосибирск, Россия). Непосредственно оценивали следующие признаки: массу особи при рождении (крупноплодность); внутригнездовые минимум и максимум по живой массе при рождении; внутригнездовое стандартное отклонение живой массы при рождении; число живых поросят в гнезде при рождении (многоплодие); сохранность от рождения до 30 дней; сохранность с 6-го по 30-й день жизни. Результаты показали, что родство по Шапоружу и коэффициент инбридинга по Райту не оказали значимого эффекта на изучаемые признаки. Использование в анализе линейной регрессионной модели указывает на существование обратной зависимости внутригнездового стандартного отклонения живой массы новорождённого поросёнка от коэффициента инбридинга по Райту. Было высказано предположение, объясняющее практически полное отсутствие влияния коэффициента инбридинга на развитие средних значений воспроизводительных признаков. Причиной тому послужила система разведения, в которой тесный инбридинг использовался с «закольцовыванием» на лучших животных, а основной вектор отбора направлен на жизнеспособность и развитие гармоничного экстерьера животных. Таким образом, систематические близкородственные скрещивания при основном векторе способствовали очищению стада от вредных рецессивных мутаций, считающихся основной причиной негативных последствий инбридинга.

Достоверность данных первичного зоотехнического учёта в молочном скотоводстве

The purpose of this paper is to evaluate the primary databases of zootechnical records in western Siberia. The object of the study was the records on milk productivity (milk yield during the whole lactation, milk fat content, milk protein content, amount of milk fat, amount of milk protein), duration of lactation (service period, dry period, inter-breeding period), age of the first fruitful insemination and information on the origin of 20,000 Holstein cows. The validity of the raw data was assessed by assuming a Gaussian distribution without significant human influence. For this purpose, the Anderson-Darling test and corresponding visualization using histograms and quantile-quantile plots were applied. The list of traits of milk production was based on the values of the Anderson-Darling criterion. The authors found that the highest levels of this criterion were correlated with milk fat and protein. And the indicator «milk yield» was practically absent from the list of traits of dairy productivity. These results can be explained by the fact that in most enterprises, the value of milk yield was higher than the appraisal threshold values. An analysis of the genealogical trees of the studied breeding enterprises was carried out, along with the use of statistical criteria. This analysis revealed the inappropriate assignment of several dozen of offspring to a single mother. Thus, the presented approach can be used to identify outliers associated with human factors. And it can also be related to improper methodological support of the sampling process and errors in the work of the laboratories of selective milk quality control associated with the sampling and delivery of samples.Целью настоящей работы является оценка баз данных первичного зоотехнического учёта в Западной Сибири. Объектом исследований были записи о молочной продуктивности (удой за всю лактацию, содержание жира в молоке, содержание белка в молоке, количество молочного жира, количество молочного белка), длительности лактации (сервис-период, сухостойный период, межотельный период), возраст первого плодотворного осеменения и сведения о происхождении 20000 коров голштинской породы. Оценку достоверности исходных данных осуществляли исходя из предположения о гауссовом распределении при отсутствии значимого влияния человеческого фактора. С этой целью применяли критерий Андерсона-Дарлинга и соответствующую визуализацию с использованием гистограмм и графиков квантиль–квантиль. Список признаков молочной продуктивности был составлен исходя из значений критерия Андерсона–Дарлинга. Установлено, что самые высокие уровни данного критерия соотносились с такими показателями, как молочный жир и белок, тогда как удой практически отсутствовал в перечне признаков молочной продуктивности. Это объясняется тем, что у животных большинства предприятий величина удоя была выше пороговых значений бонитировки. Наряду с использованием статистических критериев, проведен анализ генеалогических деревьев исследуемых племенных предприятий, который позволил выявить неправомерное отнесение нескольких десятков потомков к одной матери. Таким образом, представленный подход может быть использован для выявления выбросов, сопряженных с человеческим фактором, неправильным методическим обеспечением процесса отбора проб и ошибками в работе лабораторий селекционного контроля качества молока, связанными с отбором проб и их доставкой

What Is Stochastic Resonance? Definitions, Misconceptions, Debates, and Its Relevance to Biology

Stochastic resonance is said to be observed when increases in levels of unpredictable fluctuations—e.g., random noise—cause an increase in a metric of the quality of signal transmission or detection performance, rather than a decrease. This counterintuitive effect relies on system nonlinearities and on some parameter ranges being “suboptimal”. Stochastic resonance has been observed, quantified, and described in a plethora of physical and biological systems, including neurons. Being a topic of widespread multidisciplinary interest, the definition of stochastic resonance has evolved significantly over the last decade or so, leading to a number of debates, misunderstandings, and controversies. Perhaps the most important debate is whether the brain has evolved to utilize random noise in vivo, as part of the “neural code”. Surprisingly, this debate has been for the most part ignored by neuroscientists, despite much indirect evidence of a positive role for noise in the brain. We explore some of the reasons for this and argue why it would be more surprising if the brain did not exploit randomness provided by noise—via stochastic resonance or otherwise—than if it did. We also challenge neuroscientists and biologists, both computational and experimental, to embrace a very broad definition of stochastic resonance in terms of signal-processing “noise benefits”, and to devise experiments aimed at verifying that random variability can play a functional role in the brain, nervous system, or other areas of biology

Quantum Instabilities and Decoherence Problem

A decoherence problem is discussed by means of quantum continuous measurement theory. It is shown that the conditional state of quantum system interacting with a bath preserves its initial purity. In this presentation decoherence arises as a result of averaging over the stochastic times of reduction moments ("clicks"). A method based on external phase feedback is proposed to slow down the decoherence of field superposition state in an open optical cavity. It is also shown that an atom placed inside the optical cavity plays a role of internal self-organized positive feedback between field and atom, which leads to an exponential increase in the mean dipole moment of the atom for the field initially prepared in a superposition of coherent states, i.e. to quantum instability