Лаборатория криобиологии

Вы здесь

Ковалев Константин Викторович

Заведующий лабораторией криобиологии - Ковалев Константин Викторович

8 (495) 108-68-56 (доб. 152)

8 (925) 789-83-94

E-mail: cryolab@vniiprh.vniro.ru

Основными задачами исследований лаборатории криобиологии являются:

- усовершенствование базовых и разработка новых эффективных методов криоконсервирования половых продуктов рыб - объектов промысла и аквакультуры с целью сохранения генетического разнообразия редких, исчезающих видов и промышленного получения жизнестойкого потомства объектов промысла и аквакультуры;

- осуществление сбора спермы ценных видов для пополнения коллекции криобанка;

- разработка способов реализации сохранённой в спермиях генетической информации с использованием методов молекулярной биологии и биологии развития, являющаяся принципиально новым направлением исследований;

- проведение аналитических и практических исследований, направленных на решение проблемы криоконсервации эмбрионов, яйцеклеток и личинок рыб.

Разработки и достижения лаборатории.

На основе испытания многочисленных рецептур криозащитных сред разработаны унифицированные методы криоконсервации спермы карповых и осетровых рыб. Методы пригодны для замораживания спермы сазана и карпов разных породных групп и осетровых. Использование дефростированной спермы позволяет достигать процента оплодотворения икры сопоставимого с нативной. Криоконсервированная сперма может успешно применяться для осеменения промышленных объемов икры.

Отработаны простые и доступные технологии замораживания больших объемов спермы, как в стационарных, так и в полевых условиях.

Совместно с лабораторией генетики и селекции рыб и институтом биологии развития РАН впервые осуществлен диплоидный андрогенез у осетровых рыб с использованием криоконсервированной спермы. Полученные результаты подтверждают возможность использования данного подхода для воссоздания видов и популяций осетровых рыб.

Разработан (совместно с МГУ) способ оценки степени криоповреждений спермы по интенсивности свободно-радикальных реакций. Этот метод позволяет измерять стрессовую реакцию клеток сперматозоидов, подверженных криоконсервации, путем сравнения уровня свободно-радикальных реакций в них с контрольным, характеризующим стационарное метаболическое состояние клеток, не подвергаемых вредному воздействию. На указанный способ получен патент. Способ позволяет определить криоповреждения перед закладкой проб на долгосрочное хранение в криобанк и способствует оптимизации коллекции за счет выбраковки образцов низкого качества и снижения расходов на обслуживание биохранилищ.

Исследована возможность криопротективного влияния антифризных гликопротеинов (АФГП), выделенных из сыворотки крови атлантической трески и камбалы, мучного хрущака, гаммаруса, обеспечивающих их выживание после зимних минусовых температур, на криоустойчивость спермы радужной форели, стальноголового лосося, карпа, осетров. При использовании АФГП в криозащитных средах значительно снижаются внутриклеточные повреждения, повышается выживаемость и оплодотворяющая способность спермиев после дефростации.

Для решения вопроса о возможном влиянии метода криоконсервации спермы на полноту воспроизведения генетической структуры популяции провели изучение потомств карпа, полученных от одних и тех же производителей с применением нативной (контроль) и дефростированной (опыт) спермы, по четырем полиморфным белковым локусам - трансферрина (Tf), двум локусам эстераз (Est-1, Est-2) и миогена (My-3). Проведенный электрофоретический анализ показал, что как в опыте, так и в контроле у потомков отмечены все возможные генотипы, а различия по частоте их встречаемости между опытной и контрольной группами не достоверны. Полученные данные свидетельствуют об отсутствии влияния процесса криоконсервации спермы на генетическую гетерогенность получаемого потомства.

Потомства осетров и карпа, полученные с использованием криоконсервированной спермы, имеют некоторые преимущества (увеличение массы тела, выживаемости, плодовитости, физиолого-биологические показатели) по сравнению с полученными традиционными методами. Фенотипическая адаптация полученных этим способом личинок к изменениям экологических условий (температура воды 37^оС, 4^оС, содержание без кормления, соленость 1-5 ^о/_оо, гипоксия) оказалась выше, чем у полученных традиционными методами. Изучение потомства карпа показало также отсутствие влияния процесса криоконсервирования спермы на его генетическую гетерогенность.

Генетическая коллекция спермы и тканей рыб в низкотемпературном генетическом банке.

Лаборатория образована в 1993 году под руководством Цветковой Людмилы Ивановны. В состав лаборатории входит созданный в 1989 г. криобанк с коллекцией криоконсервированной спермы рыб. С использованием разработанных в лаборатории методов создана единственная в Российской Федерации генетическая коллекция, представленная более чем 2000 образцов спермы и тканей объектов аквакультуры, более 50 видами и популяциями карповых, сиговых, осетровых и лососевых рыб, а также редких и исчезающих видов рыб.

Большая часть коллекции - это криоконсервированная сперма промысловых видов рыб, являющихся объектами аквакультуры, которые в настоящее время далеки от исчезновения, но представляют особую хозяйственную ценность. Их генетическое разнообразие необходимо сохранить в наиболее полном виде. Для формирования коллекции отбирали образцы спермы и тканей рыб, относящиеся к различным категориям селекционных достижений, в том числе внесенных в Государственные реестры. В коллекции есть сперма рыб, относящихся к редким и исчезающим видам и популяциям, внесённым в Красные книги России или регионов, в списки видов, нуждающихся в особом режиме охраны, а также сперма производителей, полученных методами генной и хромосомной инженерии.

Особую ценность коллекции составляет криоконсервированная сперма осетровых видов рыб, состояние естественных популяций которых перешло критическую черту и в настоящее время является катастрофическим. В криобанке Филиала по пресноводному рыбному хозяйству ФГБНУ "ВНИРО" ("ВНИИПРХ") находятся образцы, заложенные на хранение около 20 лет назад от производителей осетровых, из естественных водоёмов.

В лаборатории работают высококвалифицированные специалисты, выпускники Московского государственного университета (МГУ им. М.В. Ломоносова), РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, РХТУ им. Д.И. Менделеева. Сотрудники лаборатории оказывают научно-методическую и практическую помощь рыбохозяйственным организациям и специалистам. Регулярно проводятся экспедиционные мероприятия для пополнения коллекции криобанка. Коллектив лаборатории активно принимает участие в различных международных конференциях и симпозиумах. Опубликовано более 110 статей в научных журналах. Получены 3 патента в области криобиологии. Итоговые материалы представляются в виде отчетов о работе лаборатории, материалов конференций, а также публикаций, монографий.

Фотоальбомы: