Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по сельскому хозяйству
На правах рукописи
Боев Михаил Михайлович
СЕЛЕКЦИОННО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ
ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ МОЛОЧНОГО СКОТА
06.02.07 Ц разведение, селекция и генетика
сельскохозяйственных животных
А В Т О Р Е Ф Е Р А Т
диссертации на соискание ученой степени кандидата
сельскохозяйственных наук
Дубровицы - 2012
Работа выполнена в отделе селекции молочного скота ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук
Научный руководитель: академик РАСХН,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Стрекозов Николай Иванович
Официальные оппоненты: Букаров Нурмагомед Гаджикулиевич
доктор биологических наук, профессор
ОАО Московское по племенной работе,
начальник лаборатории иммуногенетической
экспертизы
Саморуков Юрий Владимирович
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
ФГБОУ РАМЖ, заведующий кафедрой
племенного дела в животноводстве
Ведущая организация: Российский государственный аграрный университет -Московская сельскохозяйственная академия имени К.А. Тимирязева
Защита диссертации состоится л25 сентября 2012 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д.006.013.02 при ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук.
Адрес института: 142132, Московская область, Подольский район, п. Дубровицы, ВИЖ, т/факс (4967) 65-11-01, www.vij.ru.
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГНУ ВИЖ Россельхозакадемии.
Автореферат разослан л16 августа 2012 г. и размещен на сайте Министерства образования и науки Российской Федерации.
Ученый секретарь совета Д.006.013.02 В.И. Сельцов
- ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Проблема увеличения производства молока, мяса и других продуктов животноводства была и остается одной из первоочередных задач агропромышленного комплекса. Важное место в этой работе занимает совершенствование племенных и продуктивных качеств симментальского скота.
Симментальский скот обладает высокой акклиматизационной способностью, удачно сочетает молочную продуктивность с высокой живой массой и хорошими мясными качествами. Одним из основных методов совершенствования симментальского скота является чистопородное разведение. Однако темпы совершенствования животных на современном этапе не могут в полной мере удовлетворить требования, предъявляемые к селекции. В связи с этим, возникла необходимость поиска новых методов и приемов в селекционной работе с симментальским скотом, основанных на изучении возможности использовании эритроцитарных антигенов в качестве маркеров генотипа в селекционных целях, применение их для раннего и более объективного прогнозирования хозяйственной и племенной ценности животных при отборе по происхождению и оценке по качеству потомства.
Цель и задачи исследований. Цель работы заключается в поиске новых генетических методов и приемов селекции крупного рогатого скота, основанных на использовании эритроцитарных антигенов в качестве маркеров генотипа. Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
- Определить молочную продуктивность и формы её наследования у коров, а
также оценить результаты подбора - повторного, внутрилинейного и кроссов линий с учетом наследования антигенных маркеров удоя.
- Выявить генетические маркеры повышенной и пониженной жирности молока
и определить молочную продуктивность и формы её наследования у коров с учетом наследования антигенных маркеров жирномолочности.
3. Выявить генетические маркеры молочной продуктивности и определить структуру генотипа по антигенным маркерам молочной продуктивности у коров, различающихся по продуктивности.
4. Определить экономическую эффективность использования коров разных генотипов.
Научная новизна исследований. Впервые выявлены генетические маркеры жирномолочности и молочной продуктивности. Использование генетических маркеров в качестве показателя в селекционном процессе позволяет значительно ускорить оценку животных; более достоверно оценить потенциал стада и отдельно взятой особи; расшифровать структуру генотипа и целенаправленно изменять её в желательном направлении; более точно контролировать селекционные процессы в стаде и корректировать их направленность. Установлена структура генотипа коров по антигенным маркерам жирномолочности и молочной продуктивности. Определена молочная продуктивность и формы её наследования у животных разных генотипов с учетом наследования антигенных маркеров удоя и жирности молока. Выявлена эффективность использования симментальских коров разных генотипов.
Практическая значимость работы. Исследования позволили найти дополнительные резервы увеличения производства молока за счет реализации генетического потенциала молочной продуктивности симментальского скота на основе совершенствования методов селекции. Применение предложенных антигенов-маркеров молочной продуктивности при отборе и подборе животных в раннем возрасте позволит повысить эффективность проводимой селекционно-племенной работы.
Основные положения, выносимые на защиту:
- Наличие и соотношение выявленных нами антигенных маркеров молочной продуктивности в генотипах животных влияют на уровень их молочной продуктивности, и жирность молока, формы наследования признаков, результаты подбора, повторного, внутрилинейного и кроссов линий, а также на племенные качества животных.
- Изменения структуры генотипа по антигенным маркерам у животных ведет к изменению их продуктивности.
- Структура генотипа у коров разной продолжительности хозяйственного использования различается по антигенным маркерам.
- Эффективности использования коров разных генотипов отличаются.
Апробация работы. Материалы диссертации рассматривались и получили положительную оценку на международных научно-практических конференциях в г. Дубровицы-Быково (2007, 2008), в г. Орле (2008), в г. Курске (2009, 2010, 2011), в г. Санкт-Петербурге (2009); на Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов в г. Саратове (2010) и на научно-практической конференции в г. Курске (2008).
Публикация результатов исследований. По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 4 в ведущих изданиях рекомендованных ВАК Минобрнауки России. Получено 2 патента РФ: № 2361398 - Способ отбора крупного рогатого скота по жирномолочности и № 2391815 - Способ отбора крупного рогатого скота по молочной продуктивности.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 128 страницах, содержит 20 таблиц и 10 рисунков. Состоит из введения, обзора литературы, результатов исследований, обсуждений, выводов, предложения производству и 12 приложений. Библиографический список включает 139 источников, из них 13 на иностранных языках.
- МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Диссертационная работа выполнена в племзаводе ГНУ Курского НИИ АПП где кормление скота организовано из расчета 42-45 центнеров кормовых единиц на 1 условную голову. Эксперименты проведены в соответствии с поставленными задачами по схеме исследований (рис.1.). Основным объектом исследований служило чистопородное симментальское стадо численностью 350 коров. Годовая продуктивность коров за последние 10 лет по полновозрастным животным составила 4040 кг молока при 3,9% жира.
Материалом исследований служили племенные карточки (форма 1 и 2 МОЛ), а также иммунологические карточки с 1985 по 2010 годы, составленные на основании анализа крови проведенного в лаборатории иммуногенетики института животноводства УААН и ГНУ ВНИИЖа РАСХН. Определение эритроцитарных антигенов проводилось по методике П.Ф. Сорокового (1974,1981) с использованием 48 моноспецифических сывороток по 10 системам групп крови. При оценке результатов повторного, внутрилинейного подбора и кроссов линий учитывалась молочная продуктивность за 305 дней по лучшей лактации у животных. Лучшая лактация выявлялась по количеству молочного жира за 305 дней лактации. Оценка результатов повторного, внутрилинейного подбора и кроссов линий проведена также с учетом наследования антигенов-маркеров удоя (по методике проф. М.М. Боева (1990)).
Определение эритроцитарных антигенов в племенном стаде |
анализ частоты встречаемости антигенов у животных |
высокопродуктивных | низкопродуктивных | жирномолочных | жидкомолочных |
маркеры повышенных удоев | маркеры пониженных удоев | маркеры повышенной жирномолочности | маркеры пониженной жирномолочности |
антигены - маркеры молочной продуктивности |
маркеры индивидуального действия | маркеры комплексного действия |
удоя | жирности молока | удоя + жирности молока |
повышенного | пониженного | пониженной | повышенной | повышенных удоев и жирности молока | повышенных удоев и пониженной жирности молока | пониженных удоев и повышенной жирности молока |
группы животных по наличию и соотношению в генотипе антигенов - маркеров удоя (стимуляторов - репрессоров %) |
0ЕЕ0 | 100ЕЕ0 | 0Е...100 | стимуляторы > репрессоры | стимуляторы = репрессоры | стимуляторы < репрессоры |
оцениваемые признаки |
наивысшая молочная продуктивность (удой 305 дней, кг, % жира, молочного жира, кг) | пожизненная продуктивность (удой за весь период использования, % жира, молочного жира, кг) | воспроизводительная способность (продолжительность межотельного периода, дней) | продолжительность хозяйственного использования (месяцев, отелов) |
экономическая эффективность |
научно-производственная апробация и внедрение в производство результатов исследований |
Рис. 1. Схема научных исследований
Определение форм наследования удоя проводилось по методике М.М. Боева, Э.И. Бибиковой, Н.С. Колышкиной (1987). Методика выполнения отдельных вопросов дана в подразделах диссертации. При определении племенной ценности животных учитывались рекомендации И. Иоганссона, Я. Ренделя, О. Граверта (1970). Структуру генотипа коров по продолжительности хозяйственного использования определяли по методике М.М. Боева, А.О. Савина (2008). Оценка эффективности разведения животных различных генотипов проведена по общепринятой методике. Материалы группировались в соответствии с поставленными задачами и были обработаны биометрически с применением методов Плохинского Н.А. (1969) и Меркурьевой Е.К. (1970), Стрыгиной С.О., Дементьева С.И., Алифанова В.В. (2008).
- РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
- Молочная продуктивность и формы наследования удоя у коров
в зависимости от наследования антигенных маркеров удоя.
Одна из важных проблем селекции крупного рогатого скота - прогнозирование их продуктивных качеств по косвенным показателям в раннем возрасте.
Нами были проанализированы продуктивные качества коров в зависимости от наличия и соотношения в их генотипе антигенов маркеров повышенного (стимуляторов) и пониженного (репрессоров) удоя (табл. 1). В первую группу вошли животные, в генотипе которых отсутствовали маркеры удоя, во вторую - животные, в генотипе которых имелись только маркеры-стимуляторы. В третью группу отнесены коровы, которые содержали в генотипе только маркеры - репрессоры, в 4-6 группах были животные с разным соотношением в генотипе антигенов-маркеров - стимуляторов и репрессоров.
Таблица 1 - Молочная продуктивность коров различных генотипов в зависимости от наличия и соотношения в их генотипе антигенов-маркеров
Группы | Имеется в генотипе коров антигенов-маркеров, % | Продуктивность | Количество высокопродуктивных коров, % | |||||
стимуляторы | репрессоры | гол. | удой за 305 дней по лучшей лактации, кг | % жира | молочного жира, кг | с удоем свыше 5000 кг | в т.ч. 6000кг и выше | |
1 | 0 | 0 | 35 | 4570160 | 3,920.04 | 179,4 | 20,0 | 8,6 |
2 | 100 | 0 | 103 | 506177 | 3,880,02 | 197,2 | 59,2 | 11,8 |
3 | 0 | 100 | 19 | 4123165 | 3,930,05 | 161,1 | 10,5 | - |
4 | 70 | 30 | 126 | 463966 | 4,020.02 | 186,0 | 27,0 | 4,8 |
5 | 50 | 50 | 59 | 4635112 | 3,870,04 | 179,3 | 27,0 | 6,8 |
6 | 35 | 65 | 52 | 408383 | 4,020,04 | 163,4 | 7,6 | 1,9 |
В результате проведенных исследований установлено, что наиболее высокие удои (4635-5061 кг) имели коровы, в генотипе которых имелись только антигены стимуляторы, и в случаях, когда антигены-стимуляторы в генотипе преобладали в 2,3 раза (4группа) или находились в равном количестве с антигенами репрессорами (5 группа), наименьшие удои (4083-4123кг) выявлены у коров, в генотипе которых имелись только антигены-маркеры пониженных удоев (3 группа) или они преобладали над антигенами повышенных удоев (6 группа). В этих случаях удои у коров были ниже на 12,4-23,9% в сравнении с животными 2,4 и 5 групп. Количество коров с удоем свыше 5000кг во 2, 4 и 5 группах имелось от 27,0 до 59,2%, а в 3 и 6 группах их насчитывалось всего 7,6 - 10,5%, то есть в 2,6 - 7,8 раза меньше.
- Формы наследования удоя у коров различных генотипов
Анализ форм наследования удоя у коров разных генотипов показал, что формы наследования признаков зависят от генотипа животных. Так при наличии в генотипе животных только маркеров-стимуляторов (2 группа) у коров в 64,3% случаев проявились сверхдоминирование и доминирование отцов, то есть прогрессивные формы наследования (табл. 2). Регрессия в этом случае составила 1,2%.
Таблица 2 - Формы наследования удоя у коров различных генотипов
Группа | Кол-во голов | Имеется в генотипе коров маркеров, % | Формы наследования, % | |||||
стиму- яторы | репрессоры | сверхдоминирование | доминирование | промежуточная | регрес- сия | |||
отца | матери | |||||||
1 | 31 | 0 | 0 | 9,7 | 12,9 | 25,8 | 45,2 | 6,4 |
2 | 87 | 100 | 0 | 21,8 | 42,5 | 13,8 | 20,7 | 1,2 |
3 | 19 | 0 | 100 | - | 5,3 | 42,1 | 42,1 | 10,5 |
4 | 120 | 70 | 30 | 10,0 | 20,8 | 25,0 | 34,2 | 1,9 |
5 | 53 | 50 | 50 | 9,4 | 18,9 | 28,3 | 41,5 | 10,0 |
6 | 50 | 35 | 65 | 2,0 | 14,0 | 16,0 | 38,0 | 30,0 |
У коров, в генотипе которых антигены-стимуляторы преобладали над репрессорами или находились в равном количестве (4 и 5 группы) прогрессивная форма наследования проявилась в пределах 28,3-30,8 %. Регрессия в наибольшей степени проявилась в 5 группе коров и она составила 10,0 %. В 4 группе регрессия была в 5 раз ниже и составила всего 1,9 %.
Основными формами наследования удоя у коров третьей группы были промежуточная форма, и доминирование матерей (по 42,1 %). Из прогрессивных форм наследования имело место только доминирование отцов (5,3 % коров). Регрессия проявилась в 10,5 % случаев. Значительно меньше (в 1,8-4,0 раза) прогрессивные формы наследования проявились у коров шестой группы в сравнении с животными 2, 4 и 5 групп. В этой группе коров наиболее проявилось промежуточное наследование (38,0 %) и регрессия (30,0 %).
Следовательно, проявление форм наследования у коров в большей степени зависело от генотипа животных.
3.3. Эффективность применения повторного подбора с учетом
наследования антигенных маркеров удоя.
Молочная продуктивность у коров от первого и повторного подбора в сходных условиях кормления и содержания в среднем была приблизительно одинаковой по первой, второй, третьей и наивысшей лактации.
Повторяемость удоя у коров, полученных от повторного подбора, по 1, 2 и 3 лактациям была низкой, коэффициент повторяемости составил всего 0,023-0,119, по наивысшей лактации был несколько выше: r=0,3330,124. По жирности молока коэффициент повторяемости был низким по первым двум лактациям (0,059-0,077), выше по третьей (0,3790,125) и высоким и достоверным только по наивысшей лактации (0,6090,089).
В связи с тем, что продуктивность полных сестер не всегда совпадает, нами учитывалось наличие и соотношение в генотипе полных сестер антигенов маркеров повышенных и пониженных удоев. Учет в генотипе полных сестер маркеров удоя позволил дать ответ на вопрос совпадения или же различий в продуктивности данных животных. Так, при равном наличии в генотипе полных сестер только маркеров повышенных удоев их продуктивность почти совпадает.
Проведенные исследования показали, что анализ эритроцитарных антигенов с учетом маркеров удоя имеет большое значение при оценке генотипа родственных животных и может служить основой прогнозирования продуктивности полных сестер в раннем возрасте.
3.4. Оценка внутрилинейного разведения и кроссов линий с учетом наследования генетических маркеров
Разведение по линиям в племенных хозяйствах должно оставаться одним из важнейших элементов в общей системе племенной работы с молочным скотом, существенно повышающим эффективность селекции.
Результаты наших исследований показали, что наибольшая эффективность от применения внутрилинейного разведения получена в линиях Данцига и Сигнала (табл. 3). В сравнении с матерями, достигнуто повышение удоев у потомства от 686 до 1007 кг молока (Р>0,999). В линии Бисера увеличение удоев составило 473 кг (Р>0,95), а в линии Флориана удои у потомства практически сохранились на уровне матерей.
Таблица 3 - Молочная продуктивность и формы наследования удоя
у коров, полученных при внутрилинейном разведении
инии | Молочная продуктивность | Разница Д-М | Формы наследования удоя (%) | |||||||
аддитивные | неаддитивные | |||||||||
голов | удой, кг | % жира | по удою, кг | по % жира | промежу-точная | доминирование | сверхдомини-рование | рег-рес- сия | ||
отца | матери | |||||||||
Данцига 3СВ-8 | 68 | 4865 114 | 3,97 0,03 | 1007*** | -0,07 | 27,9 | 25,0 | 13,2 | 27,9 | 5,9 |
Сигнала ЧС-239 | 55 | 4646 103 | 4,04 0,04 | 686*** | -0,04 | 26,0 | 32,0 | 20,0 | 10,0 | 12,0 |
Бисера ХС-22 | 32 | 4807 131 | 3,96 0,06 | 473* | -0,04 | 28,1 | 46,9 | 12,5 | 9,4 | 3,1 |
Флориана ЦС-199 | 14 | 4376 132 | 3,92 0,06 | -20 | -0,03 | 50,0 | 21,4 | 21,4 | - | 7,1 |
Достоверность: * - P>0,95, ** - P>0,99, *** - P>0,999
Анализ форм наследования удоя позволил выявить в линии Данцига повышенную частоту (27,9 %) проявления формы наследования сверхдоминирования, когда продуктивность потомков превышает продуктивность лучшего из родителей более чем на одну сигму (800 кг) и промежуточной (27,9 %). В линии Сигнала и Бисера сверхдоминирование при внутрилинейном разведении наблюдалось в 9,4-10,0 % случаев (в 2,8 раза реже), а в линии Флориана вообще отсутствовала.
При использовании отдаленного инбридинга в линии Флориана чаще всего (50,0 %) проявляется промежуточное наследование. В линии Бисера у потомков в наибольшей степени наблюдалось доминирование отцов (46,9 %), а регрессия в этой линии, когда дочери уступают худшему из родителей более чем на одну сигму, отмечалась всего у 3,1 % животных. В наибольшей степени регрессия проявилась в линии Сигнала (12,0 %) и Флориана (7,1 %).
Нами проанализированы продуктивные качества животных, полученных при внутрилинейном разведении в зависимости от наличия и соотношения в их генотипе стимуляторов и репрессоров - антигенных маркеров удоя. Данные показали, что наиболее высокие удои (5079-5449 кг) во всех линиях были у животных со 100 % наличием стимуляторов в своём генотипе. Таких животных в линиях Данцига и Бисера получено от 31,8 до 37,5 %, в линии Сигнала - 27,3 %, а в линии Флориана только 14,3 %. Наименьшая продуктивность наблюдалась у животных с наличием в генотипе репрессоров (100 %) и с преобладанием их в структуре генотипа над стимуляторами (стим.<репр.). В этих случаях удои у животных составляли в среднем от 4254 до 4418 кг молока, что ниже на 137- 996 кг в сравнении с животными других генотипов.
При анализе молочной продуктивности животных, полученных в кроссе линий, выявлена различная сочетаемость линий. При спаривании коров линии Сигнала с производителями из линий Данцига, Флориана и Бисера получены высокопродуктивные дочери с удоем от 4836 до 5067 кг молока. Удой этих дочерей на 190 -421 кг был выше в сравнении с удоем дочерей, полученных при внутрилинейном разведении. От спаривания коров линии Сигнала с производителями линии Радониса получены низкопродуктивные коровы. Их удой (4075 кг) оказался ниже в сравнении с другими вариантами кроссов на 761- 992 кг.
Формы наследования удоя у дочерей, полученных при кроссе линии Сигнала с другими линиями, также различались. Хорошие результаты, полученные при кроссе линии Сигнала с линиями Данцига, Флориана и Бисера, можно объяснить тем, что у большей части дочерей доминировали качества отцов (40,0-71,4 %), а при кроссе Сигнал - Радонис преобладало промежуточное наследование, и доминирование матерей (по 36,4%).
Рассматривая другие варианты кроссов линий, следует отметить, что наиболее удачные варианты кроссов линии Бисера были с линиями Данцига и Флориана. Удой дочерей составил 5006-5116 кг, что выше удоя их матерей на 907 кг (Р>0,95) и 1447 (Р>0,999). При данных вариантах в наибольшей степени проявилось сверхдоминирование (у 25,0-36,4 % дочерей), доминирование отцов (37,5 %) с линией Флориана и промежуточное наследование с линией Данцига (45,4 %). Регрессия по удою у дочерей при этих вариантах подбора отсутствовала.
Следовательно, эффективность применения внутрилинейного разведения, а также кроссов линий зависит от структуры генотипа полученных при этом животных (потомков). Лучшие результаты получены от потомков с наличием в генотипе только антигенов-стимуляторов. Худшие удои присущи животным с наличием в генотипе только репрессоров или при их преобладании над стимуляторами.
3.5. Антигенные маркеры, связанные с жирностью молока
Мы исследовали селекционное значение эритроцитарных антигенов как маркеров генотипа при изучении жирномолочности коров.
Для учета встречаемости эритроцитарных антигенов животные были разбиты на две группы. В первую группу вошли жирномолочные коровы с жирностью молока 4,0 % и выше (148 голов с жирностью молока в среднем 4,2 % при удое 4376 кг молока или 183,7 кг молочного жира). Во вторую группу были отнесены коровы с жирностью молока ниже 4,0 % (169 голов с жирностью молока в среднем 3,83% при удое 4806 кг молока или 184,1 кг молочного жира).
Анализ частоты встречаемости эритроцитарных антигенов позволил установить, что из 22 антигенов 18 встречаются в генотипе жирномолочных коров в 1,3-3,5 раза чаще, что дает основание выделить их в качестве маркеров повышенной жирномолочности.
Четыре антигена - Е, А2, Р2, U чаще встречаются (в 1,2-2,8 раза) в группе менее жирномолочных коров (средняя жирность молока - 3,83%). Следовательно, они являются маркерами пониженной жирномолочности (патент на изобретение №2361398 от 20 июля 2009 г).
3.6. Молочная продуктивность коров с учетом наследования
антигенных маркеров жирномолочности
При изучении влияния выявленных антигенных маркеров жирномолочности на продуктивные качества животных, дочери быков улучшателей удоя ухудшателей жирности молока затем были распределены на 6 групп в зависимости от наличия и соотношения в их генотипе маркеров жирномолочности (табл. 4).
Таблица 4 - Молочная продуктивность коров в зависимости от наличия и
соотношения в их генотипе антигенов-маркеров жирномолочности
Группы | Наличие маркеров жирномолочности в генотипе коров | Голов | Молочная продуктивность | Разница Д-М | ||||
повыш. | пониж. | удой, кг | % жира | мол. жира, кг | по удою, кг | по % жира | ||
1 | 0 | 0 | 19 | 4703138 | 3,880,04 | 182,7 | 778** | -0,16* |
2 | 2,8 | 0 | 64 | 4562116 | 4,070,03 | 184,4 | 401* | +0,09* |
3 | 0 | 1,3 | 37 | 4862132 | 3,810,03 | 185,2 | 974*** | -0,23*** |
4 | 4,7 | 1,3 | 143 | 451166 | 4,110,02 | 184,5 | 471*** | +0,16*** |
5 | 1,1 | 2,3 | 24 | 5008158 | 3,830,03 | 191,6 | 1013*** | -0,15** |
6 | 1,4 | 1,4 | 53 | 4929113 | 3,980,03 | 195,4 | 920*** | -0,07 |
Достоверность: * - P>0,95, ** - P>0,99, *** - P>0,999
Влияние быков-производителей, улучшателей удоя, на потомство сохранилось независимо от генотипа коров. Так, удой у их дочерей в сравнении с матерями во всех группах увеличился на 401-1013 кг молока. В отличие от этого, жирномолочность определялась наличием и соотношением в генотипе дочерей антигенов-маркеров повышенной и пониженной жирномолочности. Так, жирность молока возросла на 0,09-0,16 % лишь при присутствии в генотипе антигенов-маркеров повышенной жирномолочности (2 группа) или когда они преобладали в 3,6 раза над маркерами пониженной (4 группа). В остальных группах произошло снижение жирномолочности на 0,07-0,23 %. Это объясняется отсутствием в 1 и 3 группе, равенством в 6 или меньшим количеством маркеров повышенной жирномолочности в 5 группе.
3.7. Формы наследования жирности молока с учетом наследования
антигенных маркеров жирномолочности
Анализ форм наследования жирномолочности в группах коров разных генотипов показал их существенные различия (табл. 5).
Так, сверхдоминирование проявилось в 9,7% случаев у коров второй группы, имеющих в генотипе только маркеры повышенной жирномолочности; у 19,8% коров четвертой группы, когда данные маркеры преобладали и в 5,9% случаев - при равенстве с маркерами пониженной жирномолочности в шестой группе.
Таблица 5 - Формы наследования жирномолочности у коров разных
генотипов
Группы коров | Формы наследования, % | ||||
сверхдоми- рование | доминирование | промежуточная | регрессия | ||
отца | матери | ||||
1 | - | - | 47,1 | 11,8 | 41,1 |
2 | 9,7 | 24,2 | 17,7 | 48,4 | - |
3 | - | 14,3 | 25,7 | 17,1 | 42,9 |
4 | 19,8 | 22,9 | 20,6 | 30,5 | 6,1 |
5 | - | 17,4 | 30,4 | 30,4 | 21,7 |
6 | 5,9 | 15,7 | 25,5 | 25,5 | 27,4 |
Прогрессивные формы наследования (сверхдоминирование и доминирование отца) в первой группе отсутствовали, в третьей и пятой группах проявились только в 14,3-17,4а% случаев, т.е. в 1,2-3,0 раза реже, чем во второй, четвертой и шестой группах. Основными формами наследования в 1, 3 и 5 группах были: промежуточная (11,8-30,4а%) и доминирование матерей (25,7-47,1а%).Регрессия обнаружена в наибольшей степени (41,1-42,9а%) в первой и третьей; в меньшей (6,1а%) в четвертой и вообще отсутствовала во второй группе.
Следовательно, проявление неаддитивных форм наследования жирности молока тесно связано с маркерами повышенной жирномолочности - сверхдоминирование - с наличием или преобладанием их в генотипе животных, а регрессия с их отсутствием или меньшинством.
3.8. Структура генотипа по антигенным маркерам
жирномолочности у коров в зависимости от жирности молока
Изучение структуры генотипа коров с различной жирностью молока в зависимости от наличия и соотношения в ней маркеров жирномолочности показало, что с повышением жирности молока от 3,6 до 4,4а% количество антигенов-маркеров жирномолочности в их генотипе увеличилось в 2,2 раза.
В структуре генотипа у коров с жирностью молока до 3,6а% количество маркеров повышенной жирномолочности занимают 48,5а%, а у коров с жирностью молока 4,4а% и более - 81,4а%, т.е. увеличилось в 1,7 раза.
На следующем этапе исследований основной задачей являлось определение характера влияния на удой 18 выявленных антигенов маркеров повышенной жирномолочности.
При этом было установлено, что девять из них (G3, B', D', G'. B'', G'', C ', U. J) являются сугубо индивидуальными маркерами повышенной жирности молока и в отношении удоя они нейтральные. Вторая половина маркеров - B2, G2, О1, P1, X2, H'', U'', C1, R2 относится к маркерам комплексного действия, т.к. являясь, маркерами повышенной жирномолочности они одновременно оказывают, улучшающее два (C1, R2) или ухудшающее (семь маркеров) влияние на удой. Среди четырех маркеров пониженной жирномолочности выделены три (А2, Р2, U') сугубо индивидуальных маркера пониженной жирности молока и один (Е) комплексного действия - пониженной жирности молока и повышенных удоев (патент на изобретение № 2391815 от 20 июня 2010 г.).
3.9. Молочная продуктивность коров с учетом наследования антигенных маркеров различного назначения
Нами проведен анализ генотипа коров различающихся по уровню молочной продуктивности, на предмет наличия в их генотипе антигенов-маркеров жирномолочности разного назначения. Для этого поголовье скота племзавода было разделено на четыре группы. В первую группу вошли коровы с удоем до 4000кг молока, во вторую - с удоем от 4000 - до 4999кг, в третью - от 5000 до 5999кг и в четвертую - 6000кг и более (табл. 6). В результате проведенных исследований установлено, что структура генотипа коров с изменением молочной продуктивности изменяется. Так, с повышением молочной продуктивности с 3520кг молока при 4,14 % до 6457кг при 3, 86 % жира в генотипе коров произошло увеличение в 1,9 раза антигенов маркеров пониженной жирномолочности нейтральных по удою и пониженной жирномолочности повышенных удоев, а процент маркеров повышенной жирномолочности пониженных удоев снизился в два раза (с 35,3 до 17,8 %)
Таблица 6 - Структура генотипа коров различной молочной
продуктивности
Группы | Количество голов | Удой, кг | % жира | Частота встречаемости антигенов маркеров молочной продуктивности, % | ||||
повышенной жирномолочности | пониженной жирномолочности | |||||||
нейтр. по удою | повыш. удоев | пониж. удоев | повыш. удоев | нейтр. по удою | ||||
1 | 72 | 3520 | 4,14 | 33,1 | 11,3 | 35,3 | 5,9 | 14,4 |
2 | 162 | 4460 | 3,94 | 31,9 | 13,1 | 30,3 | 7,7 | 16,9 |
3 | 98 | 5356 | 3,91 | 27,5 | 14,9 | 19,4 | 12,6 | 25,6 |
4 | 26 | 6457 | 3,86 | 34,2 | 9,6 | 17,8 | 11,0 | 27,4 |
Следовательно, структуру генотипа у коров четвертой группы с удоем 6457кг молока при 3,86% жира, можно считать желательной и селекционная работа в дальнейшем должна быть, направлена на создание животных данного генотипа.
3.10. Племенные качества симментальских коров разных генотипов
Нами проанализирована племенная ценность симментальских коров шести различных по генотипу групп матерей в зависимости от наличия и соотношения в их генотипах антигенных маркеров удоя.
При анализе молочной продуктивности дочерей, полученных от каждой группы матерей, нами также учитывалась структура генотипа по антигенным маркерам удоя у дочерей и изменения продуктивности в сравнении с матерями.
Исследования показали, что в процессе селекции происходят существенные изменения генотипа животных. Так, от матерей со 100 % стимуляторов в генотипе, получены дочери шести разных генотипов, и в связи с этим произошли изменения продуктивности дочерей. Наибольшую молочную продуктивность имели дочери, в генотипе которых имелись только маркеры-стимуляторы и в случаях, когда маркеры-стимуляторы преобладали или находились в равенстве с репрессорами. Удой у животных данных генотипов составил от 4549 до 5224 кг молока. Дочери в этих случаях превосходили своих матерей по удою на 312-505 кг молока.
Наименьшая молочная продуктивность выявлена у дочерей, в генотипе которых имелись только маркеры-репрессоры или репрессоры преобладали над стимуляторами. Удои дочерей с таким генотипом составили от 4000 до 4403 кг молока. Они уступали своим матерям по удою на 751-951 кг молока и дочерям вышеуказанных генотипов на 146-1224 кг молока.
У дочерей, в генотипе которым антигенные маркеры удоя отсутствовали (0-0), молочная продуктивность в сравнении с матерями почти не изменилась. Такие же закономерности выявлены и при анализе потомства остальных пяти групп матерей.
Таким образом, в результате проведенных исследований мы приходим к выводу, что процесс непрерывного совершенствования крупного рогатого скота по молочной продуктивности из поколения в поколение требует обязательного создания определенной структуры генотипа животных по антигенным маркерам - наличия в ней только маркеров повышенных удоев (стимуляторов) или превосходства маркеров повышенных удоев над маркерами пониженных удоев (репрессорами).
3.11. Молочная продуктивность и структура генотипа у симментальских коров разной продолжительности хозяйственного использования
Высокая экономическая эффективность молочного скотоводства может быть достигнута при условии положительной сочетаемости обильномолочности с продолжительным сроком использования коров.
Нами было выделено четыре группы коров с разными сроками хозяйственного использования. В первую группу вошли коровы, от которых получено всего один или два, во вторую - 3-5 отелов (табл. 7). От коров третьей группы получено 6-8 и четвертой - девять и более отелов.
Таблица 7 Ц Продолжительность использования и молочная
продуктивность коров
Показатели | Группы коров | ||||
I | II | III | IV | ||
Количество животных, голов | 62 | 175 | 200 | 72 | |
Получено в среднем отелов | 1.6 | 4.2 | 6,9 | 9,8 | |
Пожизненная продуктивность | удой, (кг) | 4370 280 | 14333 424 | 26280 481 | 37969 713 |
жирности молока, % | 4,06 | 3,95 | 3,87 | 3,87 | |
молочного жира, (кг) | 177,6 | 566,2 | 1017 | 1468,5 | |
Сроки использования животных, дней | 1677 | 2724 | 3876 | 4850 | |
Удой за 1 лактацию в среднем, (кг) | 2731 | 3412 | 3808 | 3874 | |
Среднесуточный надой от коровы за весь период использования, (кг) | 2,6 | 5,3 | 6,8 | 7,8 | |
Продолжительность МОП, дней | - | 390 | 395,6 | 392,6 | |
Пожизненный удой коров первой группы составил 4370 кг, а второй - 14333 кг, что на 9963 кг (Р>0,999) больше, чем в первой группе. От коров третьей группы молока получено на 11947 кг (Р>0,999) больше, чем во второй, а от животных четвертой группы - на 11689 кг (Р>0,999) больше, чем в третьей.
Средний удой за одну лактацию с увеличением срока использования коров повышался. Если по первым двум лактациям средний удой составил 2731 кг, то у коров, использовавшихся более девяти лактаций, удой в среднем составил 3874 кг. Среднесуточный надой за весь период использования также повышался. В первой группе он составил 2,6 кг, у коров четвертой группы он увеличился до 7,8кг (в 3 раза). Межотельный период во всех группах был приблизительно одинаков.
Структура генотипа у животных разных сроков использования различалась по антигенным маркерам (табл. 8).
Таблица 8 Ц Сроки использования животных и структура их генотипа по антигенным маркерам продолжительности хозяйственного использования
Группы | Сроки использования животных, отелов | Голов | Структура генотипа по антигенным маркерам долголетия и непродолжительного использования, % | |||||
0-0 | 100-0 | 0-100 | Д>Н | Д=Н | Д<Н | |||
1 | 1-2 | 62 | - | 4,6 | 38,5 | 9,2 | 12,3 | 35,4 |
2 | 3-5 | 175 | 8,0 | 8,6 | 24,0 | 9,1 | 16,6 | 33,7 |
3 | 6-8 | 200 | 10,0 | 26,5 | 12,5 | 17,0 | 17,5 | 16,5 |
4 | 9 и более | 72 | 6,9 | 29,2 | 13,9 | 15,3 | 18,0 | 16,7 |
Среди коров, использовавшихся в хозяйстве в течение 1-2 отелов было лишь 4,6а% животных с наличием в генотипе только маркеров долголетия. С увеличением срока хозяйственного использования животных число коров в группах с таким генотипом увеличивалось. Так, среди коров второй группы, использовавшихся в племзаводе от 3 до 5 отелов, процент животных с наличием в генотипе только маркеров долголетия (100а%) составляет 8,6а%, среди коров 6-8 отелов их число увеличилось до 26,5а%, а среди коров, использовавшихся более 9 отелов - 29,2а%, т. е. количество таких животных увеличилось в 6,3 раза.
С увеличением срока использования коров, число животных с наличием в генотипе только маркеров непродолжительного использования уменьшается. Такая же закономерность просматривается в количестве коров с преобладанием в генотипе маркеров непродолжительного срока использования (Д<Н).
У 73,8а% животных, использовавшихся в хозяйстве в течение 1-2 отелов, в генотипе преобладали антигены-маркеры непродолжительного срока использования. Животных с преобладанием маркеров долголетия было всего 13,8а%. Среди долгожительниц, животных с наличием или преобладанием в генотипе маркеров долголетия было 44,5а%, то есть в 3,2 раза больше, чем в I группе.
Таким образом, продолжительность хозяйственного использования коров в большой степени зависит от маркеров долголетия в структуре генотипа животных: продолжительные сроки использования - от их наличия или превосходства, а непродолжительные - от их отсутствия или меньшинства.
3.12. Пожизненная молочная продуктивность коров разных генотипов
Нами проанализированы сроки хозяйственного использования и молочная продуктивность с учетом наследования антигенных маркеров жирномолочности (таблица 9).
Наиболее продолжительно (130,8-133,4 мес.) использовались коровы 1,5 и 6 групп, от них было получено 7,2-7,4 отелов. Менее продолжительно использовались коровы 2 и 4 групп - 115,3-118,5 месяцев (на 12,3-18,1 меньше), и за этот период от них получено на 0,6-1,3 отела меньше. Пожизненная продуктивность наиболее высокой была у животных 5 и 6 групп, а наименьшей - во 2 и 4 группах.
Таблица 9- Пожизненная продуктивность коров в зависимости от наличия и соотношения в их генотипе антигенных маркеров жирномолочности
Группы | Наличие и соотношение маркеров жирномолочности | Голов | Пожизненная продуктивность | Сроки использования | МОП, дней | ||||
повышен- ной | понижен- ной | удой, кг | % жира | молочного жира, кг | отелов | мес. | |||
1 | 0 | 0 | 19 | 28208 1958 | 3,88 0,02 | 1096 | 7,4 | 130,8 | 403 |
2 | 2,8 | 0 | 64 | 23148 1067 | 3,89 0,02 | 900,2 | 6,2 | 115,3 | 397 |
3 | 0 | 1,3 | 37 | 27228 1582 | 3,82 0,02 | 1042,4 | 6,9 | 129,2 | 400 |
4 | 4,7 | 1,3 | 136 | 23772 790 | 3,93 0,01 | 932,4 | 6,6 | 118,5 | 397,3 |
5 | 1,1 | 2,3 | 24 | 29636 1855 | 3,85 0,02 | 1139,6 | 7,5 | 133,4 | 399,6 |
6 | 1,4 | 1,4 | 53 | 30337 1562 | 3,88 0,02 | 1176,4 | 7,2 | 133,2 | 404 |
.
За весь период использования коров наиболее высокая жирность молока была во 2 (3,89%) и 4 (3,93%) группах, а пониженной - в 3 (3,82%) и 5 (3,85%). Разница по жирности молока между 2 и 3 группами составила 0,07% при Р>0,95, между 2 и 5 - 0,04% (Р>0,95). Разница между жирностью молока у коров 4 и 3 групп составила 0,11% (Р>0,999), между четвертой и пятой - 0,08% (Р>0,999).
Воспроизводительные качества у коров разных генотипов различались незначительно.
3.13. Экономическая эффективность использования коров
разных генотипов
В молочном скотоводстве в современных условиях рыночной экономики стоит задача повышения не только молочной продуктивности разводимого скота, но и повышения уровня рентабельности производства молока.
При изучении экономической эффективности производства молока от коров разных генотипов по антигенным маркерам жирномолочности в качестве контроля использовались средние показатели по племзаводу.
В сравнении со средними показателями по стаду, наибольшее количество дополнительной выручки от реализованного молока за весь период хозяйственного использования коров получено от животных первой группы, пятой и шестой (использовавшихся в хозяйстве 7,2-7,5 отелов). Выручка от одной коровы этих групп за весь период использования составила 4860-522.7 тысяч рублей. Дополнительная выручка от реализации молока от 1 коровы в первой, пятой и шестой группах составила 40,9 - 77.7 тысяч рублей.
От коров второй и четвертой группы, использовавшиеся в хозяйстве на 12,3-18,1 месяцев меньше выручка от реализованного молока от 1 головы составила 399,9 - 414,9 тысяч рублей, что на 30,1 - 45,1 тысячи меньше, чем в среднем по стаду.
ВЫВОДЫ
- Выявленные нами эритроцитарные антигены молочной продуктивности могут являться одним из показателей, по которому можно вести отбор и подбор животных в раннем возрасте.
- При оценке животных по продуктивным качествам следует учитывать не только наличие, но и соотношение антигенов маркеров повышенных и пониженных удоев. Наибольшими удоями (5061 кг) отличаются животные, в генотипе которых имеются только антигены стимуляторы (2 группа). Низкие надои (4083-4123) свойственны для коров, в генотипе которых имеются только антигенные маркеры репрессоры (3 группа) или они преобладают над стимуляторами (6 группа). Коровы 2 группы превосходили по удою животных 3 и 6 групп на 22,7-23,9а%, а по молочному жиру - на 22,4а%. Высокопродуктивных коров с удоем выше 5000 кг молока среди животных 2 группы было 59,2а%, а в 3 и 6 группах их было всего 7,6-10,5а%, то есть в 5,6-7,8 раза меньше.
- Проявление форм наследования удоя в основном зависит от генотипа животных. Прогрессивные формы наследования в большей степени (28.3- 64,3а%) проявились у животных 2, 4, 5 групп, а в 3 и 6 их было в 1,7-12,0 раз меньше. Регрессия в наибольшей мере имела место в 3и 6 группах, а наименьшая была во 2 и 5 группах (1,2-1,9а%).
- Анализ антигенных маркеров при оценке родственных животных имеет большое значение для объяснения причин их сходства или различий и может служить основой прогнозирования продуктивности полных сестер.
- Эффективность внутрилинейного разведения и кроссов линий зависит от структуры генотипа, полученных при этом животных. Лучшие результаты получены от потомков с наличием в генотипах антигенов стимуляторов. Худшие удои были характерны для животных с наличием репрессоров или при их преобладании над стимуляторами.
- Наличие в генотипе животных антигенов B2, G2, O', P', X2, H'', U'', G3, B', D', G', C', U, J, C1, R2 характерно для жирномолочных коров, а A2, P2, U', E для животных с пониженной жирномолочностью.
- Проявление неаддитивных форм наследования жирности молока тесно связано с маркерами повышенной жирномолочности - сверхдоминирование с наличием или преобладание их в генотипе животных, а регрессия с их отсутствием или меньшинством.
- С повышением в структуре генотипа антигенов-маркеров повышенной жирномолочности увеличивается жирность молока. Так, в структуре генотипа у коров с жирностью молока до 3,6 % , количество маркеров повышенной жирномолочности составляет 48,5 %, а у коров с жирностью молока 4,4а% и более - 81,4а%.
- Антигены G2, B', D', G', В'',G'',C', U, J - являются сугубо индивидуальными маркерами повышенной жирности молока, а в отношении удоя они нейтральные; антигены В2, G2, O', P', X2, H'', U'', C1, R1- относятся к маркерам комплексного действия - являясь маркерами повышенной жирномолочности оказывают улучшающее (2) или ухудшающее (7) влияние на удои. Среди маркеров пониженной жирномолочности выделены три сугубо индивидуальных маркера пониженной жирномолочности и один (Е) комплексного действия (пониженной жирности молока и повышенных удоев).
- Дочери, в генотипе которых имелись только маркеры стимуляторы, во всех вариантах подбора, превосходили по удою матерей на 98-900 кг молока. Дочери, в генотипе которых имелись только маркеры репрессоры или они преобладали над стимуляторами, во всех вариантах подбора уступали по удою матерям на 104-1283 кг молока.
- Продолжительность хозяйственного использования коров в основном зависит от маркеров долголетия в структуре генотипа животных: продолжительные сроки использования от их наличия или превосходства, а непродолжительные - от их отсутствия или меньшинства.
- Наибольшее количество дополнительной выручки от реализованного молока за весь период хозяйственного использования было получено от коров, использовавшихся в хозяйстве 9 отелов и более. Дополнительная выручка от каждой коровы составила 164,3 тысячи рублей.
Предложение производству
В целях совершенствования селекции крупного рогатого скота по молочной продуктивности использовать в случной сети семя быков-производителей, протестированных на носительство иммуногенетических маркеров долголетия, повышенной молочности и жирномолочности.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
- Боев, М.М. Селекционно-генетические аспекты повышения жирности молока крупного рогатого скота / М.М. Боев, М.М. Боев, Н.И. Стрекозов // Вестник РАСХН. - 2009. - № 2. - С. 86-89.
- Боев, М.М. Продуктивные и племенные качества симментальских коров, полученные при неаддитивных формах наследования молочной продуктивности / М.М. Боев, С.Н. Коростелев, М.М. Боев, Е.В. Кукушка // Вестник РАСХН. - 2011. - №1. - С. 77-79.
- Боев, М.М. Селекция симментальского скота на долголетие с учетом генетических маркеров / М.М. Боев, М.М. Боев, Е.А.Семенова // Вестник ОреГАУ. - 2011. - №4. - С. 29-32.
- Боев, М.М. Молочная продуктивность, воспроизводительные качества и структура генотипа у коров с разной продолжительностью хозяйственного использования / М.М. Боев, Е.В. Кукушка, М.М. Боев // Проблемы биологии продуктивных животных. - 2011. - №4 (спецвыпуск). - С. 23-25.
- Боев, М.М. Селекционно-генетические аспекты продления сроков хозяйственного использования крупного рогатого скота / М.М. Боев, А.О. Савин, М.М. Боев // Трансферт инновационных технологий в животноводстве: матер. междунар. науч.-практ. конф / ОреГАУ. - Орёл, 2008. - С. 27-30.
- Стрекозов, Н.И. Селекционно-генетические аспекты повышения молочной продуктивности у крупного рогатого скота / Н.И. Стрекозов, М.М. Боев, М.М. Боев, С.В. Едигорьян // Проблемы увеличения производства продуктов животноводства и пути их решения: мат. междунар. науч.-практ. конф. / ВНИИЖ. - Дубровицы, 2008. - С. 144-147.
- Боев, М.М. Селекционно-генетические предпосылки повышения жирномолочности / М.М. Боев // Молодые ученые агропромышленному комплексу Поволжья: матер. Всерос. науч.-практ. конф. мол. уч. и специалистов. Саратов, 2010. - С. 310-313.
- Боев, М.М. Продуктивные и племенные качества симментальских коров разных генотипов / М.М. Боев // Мат. междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 140-летию со дня рождения проф. И. И. Иванова. Курск, 2010. - С. 58-61.
- Боев, М.М. Продолжительность хозяйственного использования в линиях и семействах / М.М. Боев, Е.А. Семенова // Наука и инновации в сельском хозяйстве: мат. междунар. науч.-практич. конф. / КГСХА. Курск, 2011. - Ч.3. - С. 91-97.
Патенты на изобретения:
- Боев М.М., Колышкина Н.С., Боев М.М. Способ отбора крупного рогатого скота по жирномолочности. Патент № 2361398, 20 июля 2009 г.
- Боев М.М., Колышкина Н.С., Боев М.М. Способ отбора крупного рогатого скота по молочной продуктивности. Патент на изобретение № 2391815, от 20 июня 2010 г.
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по сельскому хозяйству