Skripta 1/2 - na zkoušku stačí :)

70
Morče
800
84
105
Králík
2 400
3 500
350
450
146
129
Pes
10 000
500
50
Kočka
5 000
25
5
Fretka
50
Opice
5 500
450
90
Miniprase
40 000
2 400
60
Kromě pitné vody se pro napájení laboratorních zvířat používají i další nápoje, např. čaje (ruský, heřmánkový, šípkový aj.) podávané opicím, psům, králíkům apod. a ovocné sirupy pro opice. Nápoje mohou mít i funkci preventivní nebo léčebnou (vitamin C pro morčata a opice, Combinaly, Sulfakombin proti kokcidióze králíků atd.).
V chovech laboratorních zvířat se používají tři základní způsoby napájení: napájení z lahví (laboratorní hlodavci a králíci), napájení z napájecích misek (psi, kočky, primáti, drůbež) nebo automatické napájení (morčata, králíci, psi, primáti, kopytníci, drůbež) - to je technicky náročnější a používá se ve větších chovech.
4. PLEMENITBA, REPRODUKCE A EVIDENCE V CHOVECH LABORATORNÍCH
ZVÍŘAT
4.1 CHOVNÝ CÍL A CHOVNÁ HODNOTA
Chov laboratorních zvířat je specifický mj. tím, že větší chovné jednotky chovají tisíce nebo i desítky tisíc jedinců daného druhu na jednom místě. Tak velká populace zvířat klade značné nároky na chovatelskou práci, na znalost a schopnost využít různé chovné metody a systémy.
Základem je vytyčení jasného chovného cíle, tj. co od daného chovaného zvířete vyžadujeme, ujasnění účelu, ke kterému bude zvíře daného druhu a kmene využíváno. Chovného cíle je možno dosáhnout až po několika generacích. Cílem chovu může být udržení již vyšlechtěného čistokrevného kmene nebo plemene, ale i vyšlechtění plemene s pozměněnými vlastnostmi nebo i plemene či kmene zcela nového.
Při stanovování chovného cíle je třeba zvážit biologické vlastnosti chovaného druhu zvířat, možnosti chovných zařízení a jejich vybavení, personální zajištění, používané chovné metody, způsoby připouštění, produktivitu chovné jednotky a v neposlední řadě i finanční a technické možnosti dané instituce.
K plemenitbě je nutno používat pouze zvířata s vysokou chovnou hodnotou. Je nutno odlišit chovnou hodnotu pravděpodobnou, na niž se usuzuje z vlastností předků, a skutečnou, posuzovanou podle vlastností potomků. Chovná hodnota je dána vnitřním založením, důležitým faktorem jsou ale i podmínky prostředí, které mohou řadu vlastností zvířete ovlivnit. Proto je nutno chovnou hodnotu zvířat hodnotit po několik generací za dodržení standardních životních podmínek.
4.2 ZAKLÁDÁNÍ A UDRŽOVÁNÍ CHOVU
Při zakládání nového chovu laboratorních zvířat je vhodné vycházet z požadavků experimentálních pracovníků ohledně budoucího užití zvířat v experimentech. Současně je třeba pamatovat na biologické vlastnosti žádaného zvířete a možnosti chovné jednotky.
Na základě těchto požadavků je možno vybrat vhodný druh a plemeno nebo kmen daného druhu zvířat, nejvhodnější chovný materiál, stanovit chovný cíl, způsob připouštění a metodu plemenitby.
Vlastní chovná jednotka se obvykle skládá z několika stupňů:
a) Chovná jádra. Slouží ke zkvalitňování nebo alespoň udržování úrovně kmene nebo plemene a produkují chovný materiál pro další stupně chovu.
b) Meziprodukční jednotky. V těchto jednotkách se dále pomnožuje chovný materiál pro vlastní produkční jednotky, a to stále metodami chovných jader.
c) Produkční jednotky. Jsou určeny k co nejekonomičtější produkci velkého množství zvířat s žádanými vlastnostmi a standardní variabilitou pro experimentální účely. Rodičovské páry pocházejí z chovných jader nebo meziprodukčních jednotek.
d) Selekční jednotky. Jedná se o speciální jednotky, určené k vytváření nových plemen nebo kmenů laboratorních zvířat pomocí speciálních selekčních a chovných metod. Slouží ke vzniku nových chovných jader nebo ke zkvalitnění chovného materiálu další selekční prací.
Všechny čtyři typy podjednotek jsou používány hlavně při příbuzenské plemenitbě. Při užití nepříbuzenské plemenitby se často zřizují pouze selekční a produkční jednotky.
4.3 METODY PLEMENITBY
4.3.1 Nepříbuzenská plemenitba
Nepříbuzenská plemenitba je nejčastěji používanou metodou plemenitby v chovech laboratorních zvířat. Umožňuje s relativně nízkými náklady vyprodukovat velká množství zvířat, neklade příliš vysoké nároky na odbornost personálu a evidenci v chovu a při jejím správném uplatňování je možno dlouhodobě uchovat žádanou míru variability i dobrou plodnost produkovaných zvířat. Získávaná zvířata jsou vhodná pro většinu experimentů v laboratorní praxi. Aby nedocházelo k rychlejšímu nárůstu homozygotnosti určitých znaků, je nutno, aby jedinci vybíraní pro páření neměli minimálně po 7 až 8 generací společné předky.
Metody nepříbuzenské plemenitby používané v chovech laboratorních zvířat jsou: osvěžení krve, nepříbuzenská plemenitba náhodná a nepříbuzenská plemenitba rotační.
4.3.1.1 NEPŘÍBUZENSKÁ PLEMENITBA METODOU OSVĚŽENÍ KRVE
(INTERBREEDING)
Tato metoda je nejúčinnější pro zachování důsledné nepříbuzenské plemenitby. Do chovu jsou buď v každé, nebo v každé 2. - 4. generaci zařazováni jedinci stejného kmene (plemene) z jiného, nepříbuzného chovu. Optimálnější je používat k osvěžení krve samce než samice (vzhledem k většímu množství potomků). Nebezpečím je možnost zavlečení některé choroby do chovu a také možnost rozšíření dědičných negativních znaků. Uplatnění tato metoda nachází hlavně v chovu laboratorních králíků a psů.
4.3.1.2 NEPŘÍBUZENSKÁ PLEMENITBA NÁHODNÁ (OUTBREEDING)
Výběr chovných párů je víceméně náhodný při snaze vybírat jedince co nejméně příbuzné. Nebezpečí narůstání homozygotnosti je nepřímo úměrné velikosti produkčního chovu. Důležité je, aby do reprodukce bylo zařazováno vždy po jednom samci a jedné samici z každé rodiny tak, aby nebyli připouštěni sourozenci. Outbrední systém chovu je prakticky nejvíce rozšířenou metodou nepříbuzenské plemenitby a používá se hlavně ve velkých produkčních chovech myší a potkanů.
4.3.1.3 NEPŘÍBUZENSKÁ PLEMENITBA ROTAČNÍ (RANDOMBREEDING)
Tato metoda je optimální z hlediska udržení heterozygotnosti v uzavřené populaci zvířat, je však nejnáročnější na evidenci. Chovné páry se vybírají podle pevného dlouhodobého plánu, přičemž populace chovných zvířat musí být udržována na konstantním počtu, kritéria stanovená pro výběr chovného materiálu musí být přísně dodržována a výběr nových chovných jedinců musí být prováděn z celé populace. Při správně vypracovaném a přísně dodržovaném chovném plánu nemůže dojít k připuštění blízce příbuzných jedinců. Tato metoda se používá v malých a středně velkých produkčních chovech. Uplatňovány jsou tři systémy rotační nepříbuzenské plemenitby.
4.3.1.3.1 Rotační připouštění mezi rodinami
Spočívá v systematické rotaci připouštění samce z první rodiny se samicí z druhé rodiny, samce z druhé rodiny se samicí z třetí rodiny ....... až samce z poslední rodiny se samicí z rodiny první. V další generaci je postup obdobný, čísla rodin jsou vedena pod číslem samic (obr. 1).
4.3.1.3.2 Rotační připouštění dvourodinových skupin
Dva samci pocházející ze dvou rodin první skupiny se náhodně připustí se samicemi pocházejícími ze dvou rodin druhé skupiny, samci z druhé skupiny se samicemi z třetí skupiny ....... až samci z poslední skupiny se samicemi z první skupiny (obr. 2). Čísla skupin jsou opět vedena pod číslem samic. Zvyšování homozygotnosti populace je nejpomalejší ze všech používaných systémů.
4.3.1.3.3 Rotační připouštění chovných skupin
Celá populace je rozdělena do přibližně stejně velkých skupin (stejný počet chovných nádob, klecí, stojanů, místností, oddělení apod.). Princip metody spočívá v převádění samců a samic v každé generaci do jiné chovné jednotky a lze ho nejlépe pochopit na příkladu chovu, sestávajícího ze tří jednotek. Samce z první skupiny převedeme do druhé skupiny, zatímco samice z první chovné jednotky do třetí; samce z druhé skupiny do skupiny 3 a samice ze skupiny 2 do první a konečně samce ze třetí jednotky do první a samice do druhé (obr. 3). Při větším počtu skupin postupujeme obdobně. Opět je vhodné vybrat z většiny rodin ve skupině do plemenitby pouze po jednom samci a samici.
4.3.2 Příbuzenská plemenitba
Příbuzenská čili vnitřní plemenitba je systém chovu prováděný připouštěním jedinců blíže nebo vzdáleněji příbuzných. V chovech laboratorních zvířat se často používá anglického názvu inbreeding a pro potomka vzájemně příbuzných rodičů názvu inbrední zvíře. Cílem inbreedingu je snížení až odstranění genetické variability a maximální homozygotnost populace. Nebezpečím je zvýraznění nežádoucích recesivních znaků.
V důsledku zvyšování homozygotnosti zvířata téže inbrední linie směřují k homozygotnosti pro stejné znaky. Příbuzenská plemenitba vytváří genetickou jednotnost pouze uvnitř jednotlivých linií, mezi liniemi se naopak zvyšuje genetická odlišnost. Pokud připouštíme inbrední zvířata, z nichž každé pochází z odlišné inbrední linie, jejich potomci už samozřejmě inbredy nejsou a mají naopak všechny vlastnosti hybridů, heterozygotů.
Ne všechna laboratorní zvířat jsou vhodná pro příbuzenskou plemenitbu. Některá trpí silně inbrední depresí (např. králík, morče), jiná snadno podléhají vlivům prostředí a vnitřním mutacím, rušícím vliv inbredizace (potkan). Nejvhodnějšími druhy pro příbuzenskou plemenitbu jsou laboratorní myš a křečci (celá laboratorní populace křečků syrských má původ v jedné rodině).
4.3.2.1 MÍRA, STUPEŇ PŘÍBUZENSKÉ PLEMENITBY
Míra nebo také rozsah či intenzita příbuzenské plemenitby závisí na blízkosti příbuzenského vztahu připouštěných jedinců. Stupeň příbuzenské plemenitby je vyjadřován jako koeficient inbreedingu a označován symbolem F. Vyjadřuje redukci heterozygotních znaků a jeho hodnota se pohybuje od 0 do 100 %.
Stupeň zinbredizování určité linie je vyjadřován součtem hodnot koeficientů inbreedingu z jednotlivých generací. Se stoupajícím počtem generací se blíží hodnota koeficientu 100 %, po dvaceti generacích páření bratr x sestra je jeho hodnota F = 99,2 %. To znamená, že u zvířat po dvacáté generaci je pravděpodobnost, že některé geny zůstávají ještě heterozygotní, již pouze 0,8 %. Po dvaceti generacích (tedy tehdy, když hodnota F dosáhne 99 %) již hovoříme o plně zinbredizované linii.
Nejvyšší možná míra inbreedingu je dosažitelná pouze samooplozením (rostliny, někteří bezobratlí živočichové). V příbuzenské plemenitbě laboratorních zvířat je využívána pokrevní, blízká a vzdálená příbuzenská plemenitba.
4.3.2.1.1 Pokrevní plemenitba (vlastní inbreeding)
Pokrevní plemenitba je nejvyšší možnou mírou inbreedingu pro savce. Jedná se o páření rodičů s vlastními mláďaty nebo vnuky a páření vlastních sourozenců. Tato metoda je téměř výlučně používána při inbredizaci laboratorních zvířat.
4.3.2.1.2 Blízká příbuzenská plemenitba (closebreeding)
Nižší mírou příbuzenské plemenitby je připouštění bratranců a sestřenic, strýců a neteří, synovců a tet, rodičů s pravnuky nebo prapravnuky. U laboratorních zvířat je tato metoda používána buď ke zvýšení životaschopnosti vysoce zinbredizovaných linií, nebo ve vlastních produkčních chovech inbredů.
4.3.2.1.3 Vzdálená příbuzenská plemenitba (linebreeding)
Jedná se o páření méně příbuzných jedinců než v předchozí metodě. Používá se rovněž ke zvyšování životnosti inbredních kmenů, velmi často však k linebreedingu dochází neúmyslně v uzavřených outbredních chovech.
4.3.2.2 ZAKLÁDÁNÍ A UDRŽOVÁNÍ INBREDNÍHO CHOVU
Inbredizace používaná v chovech laboratorních zvířat se liší od chovů hospodářských zvířat nebo zvířat v zoologických zahradách, u kterých se tak úzká příbuzenská plemenitba nikdy záměrně a soustavně neprovádí.
4.3.2.2.1 Systémy udržování inbredních chovů
V inbredních chovech laboratorních zvířat je používáno několik systémů, zaručujících udržování těchto chovů po řadu generací (obr.4).
Systém paralelních linií. Inbrední chovy jsou obvykle rozděleny na jednotlivé linie. Chov začíná s určitým počtem nepříbuzných rodičovských párů, z jejichž potomků se vybere vždy po jednom nejlepším páru. Tito sourozenci se spáří a obdobně se pokračuje v každé další generaci. Příslušníci různých rodin se mezi sebou nekříží. Chov je stále rozdělen na tolik linií, kolik bylo rodičovských párů v parentální generaci.
Systém jediné linie. Chov je zahájen pouze s jediným rodičovským párem, z jehož potomků se vybere opět jeden pár. Stejně se postupuje ve všech dalších generacích. Oba výše uvedené systémy jsou rizikové tím, že zdegeneruje-li některá linie, je celá práce ztracena.
Kombinovaný systém. Vytváření paralelních linií a sublinií umožňuje vybírat k páření nejkvalitnější zvířata, ale do pěti až deseti generací je nutno vybrat pouze jedinou linii, tzv. základní linii. Rozvětvení linií a jejich opětovné spojení křížením po třech až pěti generacích vede ke zvýšení životaschopnosti vysoce zinbredizovaných zvířat.
4.3.2.2.2 Stupně inbredního chovu
Inbrední chov laboratorních zvířat je většinou prováděn ve třech stupních:
a) Inbrední jádro, v němž musí být zvířata individuálně očíslována a vedena v chovatelských záznamech a pravidelně testována na požadované vlastnosti; chov je veden systémem základní linie.
b) Meziprodukční jednotka, sloužící k pomnožení zvířat z chovného jádra. Zvířata jsou opět pářena systémem bratr x sestra. Takto namnožený materiál tvoří chovné páry v produkčním chovu.
c) Produkční jednotka, ve které jsou již zvířata pářena libovolně bez ohledu na příbuzenský vztah. Zvířata narozená v produkčním chovu nesmí být použita jako chovný materiál, ale pouze jako zvířata pokusná.
4.3.2.2.3 Inbrední a kongenní kmeny
Skupina zvířat může být uznána za inbrední kmen tehdy, má-li původ z jednoho páru zvířat a potomci tohoto páru byli nejméně 20 generací rozmnožováni nejužší příbuzenskou plemenitbou.
Pro studium určitého znaku je možno ze dvou inbredních kmenů vytvořit jeden nebo více kmenů, lišících se od původního kmene pouze v jednom sledovaném znaku. Takové kmeny se nazývají kongenní kmeny a vytvářejí se metodou zpětného křížení, kdy F1 kříženci dvou inbredních kmenů se kříží zpět s kmenem, ze kterého má vzniknout kongenní kmen s některou vlastností charakteristickou pro druhý kmen. Vzniklí potomci jsou opět připouštěni s jedinci původního kmene atd.
Po 7 - 8 generacích je většinou obnovena homozygotnost kongenního kmene a jedince je opět možno připouštět systémem bratr x sestra. Kongenní kmeny se označují symbolem rodičovského kmene, k němuž se přidává symbol odlišného genu.
Neměnnost chovaných inbredních a kongenních kmenů musí být neustále geneticky kontrolována. Genetická kontrola spočívá v kontrole genových znaků a fenotypových projevů jednotlivých genů. Jedná se o morfologickou kontrolu (zejména barva srsti), imunologickou kontrolu (stanovení antigenů sérologickými technikami), stanovování protilátek tkáňové slučivosti (odhojení nebo trvalé přirůstání transplantátu - kožního štěpu, přičemž odhojení znamená neinbrednost) a kontrolu biochemických znaků (rozdílnost některých bílkovin a enzymů mezi jednotlivými inbredními kmeny).
4.3.2.3 INBREDNÍ DEPRESE
Inbrední depresí je nazýván pokles celkové vitality a odolnosti organismu v důsledku úzké příbuzenské plemenitby. projevuje se:
a) snížením plodnosti až úplnou neplodností,
b) snížením mléčnosti samic,
c) zeslabením konstituce, zejména kostry,
d) snížením metabolismu,
e) snížením odolnosti organismu,
f) snížením růstové intenzity,
g) vyšší četností výskytu malformací plodů.
Většina projevů inbrední deprese je způsobena tím, že negativní znaky bývají převážně recesivní. Při uplatnění příbuzenské plemenitby je vyšší pravděpodobnost setkání recesivních alel daného genu v homozygotním páru.
Intenzita vlivu deprese se v průběhu inbredizace snižuje, nejrychlejší projevy jsou zaznamenávány na počátku. Po dosažení patnácté až dvacáté generace při křížení bratr x sestra již deprese většinou dále nestoupá.
4.4 SELEKCE
Základem plemenitby laboratorních zvířat, chovaných většinou v uzavřených populacích, je výběr, selekce, vedoucí ke zvýraznění požadovaných vlastností zvířat nebo naopak minimalizaci negativního vlivu jiných vlastností. Obecně platí, že všechny chovné metody musejí být provázeny důslednou selekční prací hlavně v oblasti plodnosti, která výrazně ovlivňuje ekonomické ukazatele chovu.
Ne všechny vlastnosti zvířat je možno stejně dobře ovlivnit selekcí. Účinnost selekce je tím nižší, na čím více ukazatelů se zaměřujeme. K udržení standardu v každém chovu laboratorních zvířat je nutno při selekci brát v úvahu zejména konstituci, vzhled, barvu a typ srsti, odolnost a vitalitu zvířat, plodnost samců, plodnost, mléčnost a mateřské chování samic, rychlost a vyrovnanost růstu v populaci, žádoucí chování zvířat (krotkost, snášenlivost podmiňující snadnost zacházení se zvířaty) aj.
U speciálních chovů laboratorních zvířat se selekce zaměřuje na další specifické vlastnosti, dané typem pokusů, které budou na těchto zvířatech prováděny. K těmto specifickým vlastnostem patří např. predispozice výskytu určitých nádorů, bezsrstost, hypertenze, hypercholesterolémie, epilepsie, citlivost na některé infekce, svalová dystrofie apod.
4.4.1 Způsoby selekce
4.4.1.1 PŘIROZENÝ A UMĚLÝ VÝBĚR
Přirozený (přírodní) výběr probíhá v přírodě působením podmínek prostředí nepřetržitě u všech zvířecích druhů a již DARWIN ho považoval za hnací motor evoluce. Přežití jsou schopny jen ty druhy, které mají lepší schopnost přizpůsobit se měnícím se podmínkám.
Umělý výběr provádí záměrně člověk pomocí různých způsobů a metod selekce. Cílem je zlepšení nebo alespoň udržení žádaných vlastností zvířat.
4.4.1.2 NEGATIVNÍ A POZITIVNÍ VÝBĚR
Negativní (vylučovací) výběr představuje vyřazování zvířat slabých, nemocných, málo vitálních nebo nesplňujících žádaná kritéria.
Pozitivní (plemenný) výběr je výběr vhodných jedinců, odpovídajících stanoveným kritériím, do chovu. V chovech laboratorních zvířat je velice důležitý a uplatňuje se při nepříbuzenské plemenitbě a tvorbě inbredních kmenů. Po dosažení vysokého stupně příbuznosti je možno vlastnosti zvířat měnit prakticky již pouze změnou podmínek prostředí.
4.4.1.3 INDIVIDUÁLNÍ A HROMADNÝ VÝBĚR
Individuální (připařovací) výběr spočívá ve výběru rodičovských párů na základě jejich rodokmenů a individuálních vlastností. Hlavním podkladem selekce je genotyp každého jedince. Používá se častěji pouze u větších laboratorních zvířat (psi, kočky, opice, ovce, miniprasata).
Hromadný výběr představuje výběr jedinců, kteří co nejvíce odpovídají stanovenému cíli, a naopak vyřazování jedinců nevhodných. Podkladem je fenotyp každého jedince. Vhodný je pro selekci vlastností, u kterých lze na genotyp relativně spolehlivě usuzovat podle fenotypu. Jedná se o vlastnosti se střední až vysokou dědivostí.
4.4.2 Metody selekce
4.4.2.1 HROMADNÁ SELEKCE
Podkladem selekce je fenotyp každého jedince. Je vhodná i pro menší chovné jednotky. Nelze ji použít u vlastností, projevujících se pouze u jednoho pohlaví (mateřské chování, kvalita laktace apod.).
4.4.2.2 SELEKCE RODIN
Jsou vybírány celé rodiny (soubory vlastních sourozenců a polosourozenců), které nejlépe splňují stanovená kritéria. Tato metoda je používána u vlastností s nízkou dědivostí. Přesnost odhadu genotypu podle fenotypu stoupá úměrně počtu rodin. Selekce rodin je užívána ve větších chovech.
4.4.2.3 KOMBINOVANÁ SELEKCE
Jde o kombinaci hromadné selekce a selekce rodin. Po výběru nejlepších rodin následuje hromadná selekce, tj. výběr jedinců nejlépe splňujících daná kritéria. Vhodná je opět spíše pro větší chovné jednotky.
4.4.2.4 SELEKCE UVNITŘ RODIN
Z každé rodiny je vybírán stejný počet nejlepších jedinců, takže všechny rodiny jsou v chovu rovnoměrně zastoupeny. Umožňuje provádět selekci i v poměrně malých chovech bez nebezpečí inbredizace.
4.4.3 Selekční postupy
Pro účinnost selekce je velmi důležitý počet současně selektovaných vlastností. Pro dosažení co nejlepšího účinku je používáno několik selekčních postupů.
4.4.3.1 TANDEMOVÁ SE