Методы совершенствования холмогорской породы скота
| Вид материала | Автореферат |
- Законы, стандарты и нормативные акты, использованные при оценке, 819.2kb.
- Формирование сахалинской популяции голштинской породы скота и пути ее дальнейшего совершенствования, 802.64kb.
- Т-фризской, черно-пёстрой шведской и другими породами аналогичного происхождения, Уживотных, 88.62kb.
- Годовой отчет за 2008 год Директор ОАО, 310.81kb.
- 1 Зоотехническая характеристика и историческая справка распространения швицкой породы, 186.77kb.
- Как образуются метаморфические горные породы, 76.62kb.
- современного фермерского хозяйства, на базе существующего крестьянского хозяйства,, 72.62kb.
- Темы рефератов Для поступления в аспирантуру по научной специальности 06. 02. 07 разведение,, 22.32kb.
- Ю. В. Аржанкова // Аграрная наука. 2011. № С. 23-24, 245.25kb.
- Магистерские программы: Технология племенной работы и сертификация племенной продукции, 44.83kb.
На правах рукописи
Прожерин Валентин Петрович
МЕТОДЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ
ХОЛМОГОРСКОЙ ПОРОДЫ СКОТА
Специальность 06.02.01 – разведение, селекция, генетика
и воспроизводство сельскохозяйственных животных
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени доктора
сельскохозяйственных наук
Санкт-Петербург - Пушкин 2009
Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных (ГНУ ВНИИГРЖ) Российской академии сельскохозяйственных наук
Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ Завертяев Б. П.
Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор
И. А. Паронян (ГНУ ВНИИГРЖ РАСХН);
доктор сельскохозяйственных наук, профессор
А. Е. Болгов (ФГОУ ВПО ПетрГУ);
доктор сельскохозяйственных наук, профессор,
член-корреспондент РАСХН Е. А. Тяпугин
(ГНУ СЗНИИМЛПХ РАСХН).
Ведущее учреждение: ФГУ Всероссийский научно-исследовательский
институт племенного дела
Защита состоится 2009 года в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 006.012.01 по защите докторских диссертаций в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных (ГНУ ВНИИГРЖ Россельхозакадемии) по адресу: 196601, Россия, Санкт-Петербург – Пушкин, Московское шоссе, 55-а.
Тел./факс (8-812) 465-99-89; e-mail: spbvniigen@mail.ru
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ ВНИИГРЖ РАСХН. Автореферат разослан «____» __________________ 2009 года.
Ученый секретарь диссертационного совета,
доктор биологических наук, профессор Г. Н. Сердюк
- Общая характеристика работы
Актуальность темы. Молочное скотоводство является ведущей отраслью животноводства России и многих стран мира. В современной селекции молочного скота происходят коренные изменения, связанные с достижениями популяционной и молекулярной генетики, биотехнологии и информационных технологий. Совершенствование отечественных пород молочного скота на основе методов внутрипородной селекции не позволяет эффективно повышать генетический потенциал молочной продуктивности. Как показывает практика, использование лучшего мирового генофонда лидирующих пород является основой ускоренного создания высокоспециализированных конкурентоспособных пород и внутрипородных типов животных.
Холмогорская порода - одна из старейших и лучших отечественных пород молочного скота России. Начальный период формирования породы относится к XVI – XVII вв. Родиной и центром разведения холмогорского скота являются Холмогорский и Приморский районы Архангельской области, в которых сохранился уникальный генофонд породы. В наше время архангельская популяция, охватывающая регион Севера с суровыми климатическими условиями, является национальным достоянием России.
Животные архангельской популяции в условиях Европейского Севера РФ отличаются рядом хорошо выраженных признаков: устойчивостью к некоторым заболеваниям, крепкой конституцией, адаптацией к климатическим и хозяйственным условиям, потенциальными наследственными задатками высокой молочной продуктивности и качества молока. Вместе с тем холмогорские животные уступают ведущим молочным породам страны по уровню молочной продуктивности и качеству молока, скорости молокоотдачи, живой массе, экстерьеру и типу телосложения.
Архангельская популяция более 4-х столетий была закрытой популяцией, в которой использовались традиционные методы внутрипородной селекции, не способствующие эффективному её совершенствованию. Особенно это касается уровня молочной продуктивности, качественных её характеристик, экстерьерных признаков и типа телосложения животных, не соответствующего современным требованиям к молочным породам. В качестве улучшающей исходной отцовской породы была выбрана голштинская порода. Профессор П. Н. Кулешов (1926) для совершенствования холмогорской породы рекомендовал двукратное “прилитие крови” голландской породы, которая в XX в. была преобразована в голштинскую породу. Последние данные свидетельствуют, что холмогорские и голштинские быки по составу основных аллелей ЕАВ-локуса групп мало различаются (Захаров В. М., 1999). С 70 гг. прошлого века в архангельской популяции используется лучший генофонд голштинской породы. В зависимости от доли иммиграции голштинских генов нами обоснован метод получения нового генотипа с 3/4 голштинских генов с последующим использованием инбридинга на чистопородных быков - лидеров холмогорской породы. Созданный и апробированный новый тип холмогорской породы – “Северный” рекомендован для дальнейшего совершенствования холмогорской породы в условиях Севера России.
В результате голштинизации популяция стала открытой, что потребовало нового подхода к её совершенствованию и использованию современных селекционно-генетических методов с внедрением системы управления селекционным процессом на популяционном уровне.
В этой связи большую актуальность приобретают исследования, направленные на повышение генетического потенциала архангельской популяции как ведущей популяции холмогорской породы на Европейском Севере России.
Работа выполнена в соответствии с тематическим планом ГНУ ВНИИГРЖ № госрегистрации 15070.7822000013.06.8.002.2. и тематическим планом Архангельского НИИСХ № госрегистрации 01.99.00.05525; 01.01.01.01. и 01.20.03.08581; 01.01.01.
Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось совершенствование методов повышения эффективности селекции животных архангельской популяции холмогорской породы в условиях Европейского Севера РФ.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
- охарактеризовать современное состояние холмогорской породы в Российской Федерации;
- изучить селекционную ситуацию в архангельской популяции холмогорского скота;
- провести анализ методов разведения холмогорского скота в архангельской популяции;
- усовершенствовать оценку племенной ценности холмогорских быков - производителей;
- провести сравнительный анализ эффективности вариантов индексной оценки племенной ценности коров – потенциальных матерей быков;
- разработать и внедрить программу создания нового типа холмогорского скота “Северный”;
- дать оценку воспроизводительной способности холмогорских животных архангельской популяции;
- разработать долгосрочные племенные мероприятия по совершенствованию архангельской популяции холмогорской породы до 2011 г.
Научная новизна. Выполнено комплексное селекционно-генетическое исследование холмогорского скота на популяционном уровне. Научно обоснованы селекционно-генетические методы совершенствования животных архангельской популяции холмогорского скота, разводимых в условиях Европейского Севера РФ. Проведён анализ генеалогической структуры современной архангельской популяции и выделены перспективные линии с высоким потенциалом продуктивности. Оценены популяционно-генетические параметры продуктивности и аллелофонда ЕАВ-локуса групп крови. Усовершенствованы методы оценки быков - производителей и коров - потенциальных матерей быков по индексам племенной ценности. На основе проведённой линейной оценки по экстерьерным признакам коров дана более точная характеристика экстерьера и типа современного холмогорского скота. Проведена комплексная оценка воспроизводительной способности коров по ряду признаков. Обоснована и внедрена биотехнология трансплантации эмбрионов коров в племенных хозяйствах. Впервые разработан защищённый патентом метод гетероспермного осеменения коров – доноров эмбрионов. Создан конкурентоспособный высокопродуктивный тип холмогорского скота “Северный” с адаптационной способностью к климатическим условиям Севера и различным системам технологии, внесённый в государственный реестр селекционных достижений, допущенных к хозяйственному использованию. Разработана и внедряется долгосрочная программа селекции архангельской популяции холмогорского скота до 2011 г.
Теоретическая и практическая значимость. Теоретически обоснованы и практически доказаны достоверность и стабильность генетических параметров на популяционном уровне. Оценены показатели изменчивости, наследуемости и повторяемости селекционных признаков животных архангельской популяции. Теоретически обосновано, что оценка генотипа чистопородных холмогорских и голштинизированных животных основана на аддитивном действии генов, повышающих эффект селекции. В структуре аллелофонда ЕАВ-локуса групп крови установлено общее сходство и частные различия между генотипическими группами животных. Установлены популяционные параметры сохранения генофонда архангельской популяции холмогорского скота.
В работе вскрыты теоретические закономерности изменчивости и наследуемости селекционируемых признаков при чистопородном разведении и голштинизации холмогорского скота в условиях Европейского Севера РФ.
Под руководством и непосредственном участии автора разработана система селекционно-племенной работы с холмогорской породой крупного рогатого скота в Архангельской области на период с 2002 по 2011 гг. (Архангельск, “Научное издание”, 2003, 136 с.). Реализация разработанной программы крупномасштабной селекции региональной популяции холмогорского скота обеспечивает ежегодный генетический прогресс по удою в расчёте на одну корову 38 кг молока (или 1,2 %) в год. Годовой экономический эффект в популяции составляет 9,74 млн. руб. Материалы диссертации использованы при составлении 15 планов племенной работы с племенными стадами популяции. Результаты исследований вошли в качестве основы апробации нового типа холмогорского скота “Северный” и его испытании на отличимость, однородность и стабильность. Для анализа и планирования племенной работы организована единая региональная информационная система племенного молочного скотоводства. За период исследований с 1989 г. молочная продуктивность подконтрольных коров в базовых (племенных) хозяйствах увеличилась в 1,5 раза и достигла в племзаводах 5283 кг молока. Ежегодный (1989 - 2005 гг.) фенотипический эффект в стадах племенных заводов составил 80 кг молока. Совместно со специалистами зоотехнической службы области и регионального селекцентра в Архангельской области созданы 4 стада холмогорской породы с уровнем продуктивности коров более 6 тыс. кг молока за год с содержанием жира 3,65 – 4,10%.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на ежегодных заседаниях ученого Совета ГНУ ВНИИГРЖ (2002 – 2007 гг.), на международной конференции Баренц Евро-Арктического региона “Животноводство на Европейском Севере: фундаментальные проблемы и перспективы развития” (Петрозаводск, 1996), на международной научной конференции “Методы создания и перспективы разведения пород сельскохозяйственных животных” (Харьков, 1998), на научной сессии Северо-Западного научного центра РАСХН “Научные и практические проблемы увеличения производства молока в Северо-Западном регионе РФ” (Санкт-Петербург, 2000), на научной сессии Северо-Западного научного центра РАСХН “Совершенствование племенных и продуктивных качеств холмогорского скота в условиях Европейского Севера России” (Архангельск, 2001), на международной научной конференции “Современные проблемы селекции и племенного дела в животноводстве” (Санкт-Петербург, 2002), на научно-практической конференции “Научное обеспечение и перспективы развития АПК Ненецкого автономного округа” (Нарьян-Мар, 2003), на международной научно-практической конференции “Проблемы и пути интенсификации племенной работы в отраслях животноводства” (Уфа, 2004), на международной научно-производственной конференции “Актуальные проблемы интенсификации производства продукции животноводства” (Жодино, 2005), на международной научной конференции “Современные методы генетики и селекции в животноводстве” (Санкт-Петербург, 2007), на научно-практическом конгрессе “Актуальные проблемы ветеринарной медицины” (Санкт-Петербург, 2007), на научно-практической конференции “Состояние и перспективы развития научного обеспечения сельскохозяйственного производства на крайнем Северо-Востоке Российской Федерации” (Сыктывкар, 2007).
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
- усовершенствованные методы селекции архангельской популяции холмогорского скота;
- селекционная ситуация в архангельской популяции;
- селекционно-генетические параметры продуктивных и иммуногенетических признаков популяции;
- продуктивные и воспроизводительные признаки холмогорских животных при чистопородном разведении и голштинизации;
- методы индексной оценки племенной ценности быков – производителей и коров – потенциальных матерей быков;
- методы трансплантации эмбрионов коров в условиях племенных хозяйств холмогорской породы;
- характеристика нового типа холмогорского скота;
- мероприятия по совершенствованию архангельской популяции на период до 2011 г.
Публикация результатов исследований. Материалы диссертации опубликованы в 50 научных работах, в том числе в материалах международных, региональных конференций и конгрессов; в журналах “Доклады РАСХН”, “Зоотехния”, “Молочное и мясное скотоводство”, “Достижения науки и техника АПК”.
Автор награждён двумя дипломами Президиума Российской академии сельскохозяйственных наук:
- Постановлением от 18 января 2001 г. за лучшую завершённую научную разработку года “Разработать улучшенную технологию трансплантации эмбрионов на основе применения метода иммунной генетики”;
- Постановлением от 22 января 2004 г. за лучшую завершённую научную разработку года “Новый внутрипородный тип “Северный” холмогорского скота с генетическим потенциалом более 8 тыс. кг молока на корову в год с высокими технологическими и адаптационными к условиям Севера свойствами”.
За создание нового типа холмогорского скота “”Северный” автору в числе специалистов государственной племенной службы Архангельской области присужден Диплом лауреата премии имени М. В. Ломоносова (2003).
Объём и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, материала и методики исследований, результатов собственных исследований, выводов и предложений производству, списка литературы и приложений. Изложена на 396 страницах машинописного текста, содержит 102 таблицы, 15 рисунков и 19 приложений. Список литературы включает 341 источник, в том числе 97 на иностранных языках.
2. Материал и методика исследований
Исследования проведены с 1989 по 2007 гг. в 24-х хозяйствах Архангельской области, включая 6 племенных заводов и 9 племенных репродукторов, составляющих активную часть архангельской популяции холмогорского скота. Наивысший удой (6461 кг молока) получен в 2006 г. в стаде племенного репродуктора “Важское”.
Под руководством и при личном участии автора диссертации создана региональная компьютерная база данных, включающая информацию о 21404 коровах-первотёлках и 1449 быках-производителях.
Объектом исследований являлся холмогорский скот, включающий чистопородных и голштинизированных животных. Общая схема исследований представлена на рис. 1. Материалом исследований явились племенные карточки коров и быков (формы 2-мол и 1-мол), сводные бонитировочные ведомости (форма 10-мол), первичные данные автоматизированного зоотехнического и ветеринарного учёта, генетическая экспертиза достоверности происхождения животных.
Методика исследований включает совокупность зоотехнических, генетико-селекционных и статистических методов.
Популяционно-генетические параметры хозяйственно-полезных и иммуногенетических признаков оценивались классическими методами с использованием корреляционного, регрессионного и дисперсионного анализа.
Генеалогический анализ популяции, включающей линии, семейства и родственные группы проводили традиционными методами с оценкой степени инбридинга по Шапоружу и коэффициента инбридинга по Райту.
Молочная продуктивность коров определялась путём проведения ежемесячных контрольных доек.
Живую массу коров устанавливали по индивидуальным их взвешиваниям в возрасте I, II, III и старше отёлов.
Рост и развитие молодняка определяли индивидуальным взвешиванием тёлок от рождения до первого отёла и бычков – до 18 месячного возраста или забоя.
Линейную оценку экстерьера коров проводили в соответствии с “Правилами оценки телосложения дочерей быков - производителей молочных и молочно-мясных пород” (1996).
Племенную ценность быков по признакам молочной продуктивности оценивали модифицированным методом (МСС) сравнения дочерей со сверстницами с использованием коэффициента регрессии генотипа быка на средний фенотип дочерей.
Индекс племенной ценности коров – потенциальных матерей быков конструировали объединением комбинаций племенных ценностей коровы и её родителей с учётом весовых коэффициентов.
Воспроизводительную способность коров I - III отёлов изучали по данным первичного зоотехнического и племенного учёта по возрасту отёла, периоду от отёла до первого осеменения, оплодотворяемости, сервис- и межотельному периодам, индексу осеменения, коэффициентом Дохи и проверяемых быков – по оценке оплодотворяющей способности спермы.
Трансплантацию эмбрионов осуществляли в соответствии с “Инструкцией трансплантации эмбрионов крупного рогатого скота” (1987) путём вызывания полиовуляции у коров, их оплодотворения, извлечения и оценки качества эмбрионов, пересадки эмбрионов реципиентам, оценки трансплантантов по ряду признаков. По разработанной методике проведено гетероспермное осеменение коров-доноров эмбрионов (патент RU № 2112368, CI, 10.06.1998 “Способ получения телят-трансплантантов разных генотипов по отцовской линии от коров-доноров эмбрионов” (Ялуга В. Л., Завертяев Б. П., Прожерин В. П.).
Совершенствование архангельской популяции холмогорского скота
Популяционно-генетические параметры
Структурные единицы популяций
Чистопородный холмогорский
Голштинизированные
животные
Северный тип
холмогорского скота
Линии, семейства, родственные группы, генотипические группы, племенные стада
Метод создания
Комплексная оценка животных
Характеристика
Молочная продуктивность, живая масса коров
Оценка на отличимость, однородность и стабильность
Живая масса молодняка
Апробация
Линейная оценка экстерьера коров
Воспроизводительная способность животных
Племенная ценность быков производителей
Индексная оценка племенной ценности потенциальных матерей быков
1).абл. лей.,1).абл. лей.,
Трансплантация эмбрионов
Мероприятия по совершенствованию архангельской популяции холмогорского скота
Рис. 1. Общая схема исследований.
Оценку холмогорских животных нового типа “Северный” проводили в соответствии с “Методикой испытания крупного рогатого скота на отличимость, однородность и стабильность (крупный рогатый скот)”(1997).
При разработке и оптимизации долгосрочной программы селекции холмогорских животных архангельской популяции использовали “Методические рекомендации по разработке и оптимизации программ селекции в молочном животноводстве” (Басовский Н. З., Кузнецов В. М., 1977).
Частные методы исследований подробно изложены в соответствующих разделах диссертации.
Полученные результаты исследований обработаны на персональных компьютерах на основе использования закономерностей теоретической селекции животных (Никоро З. С. и др., 1968); популяционной и количественной генетики (Шталь В. и др., 1973; Рокицкий П. Ф., 1974).
3. Результаты исследований
3.1. Современное состояние холмогорской породы
в Российской Федерации
Формирование холмогорского скота подробно изложено в литературном обзоре диссертации. В настоящее время холмогорский скот разводится в 582 стадах 16 регионов из 6 федеральных округов России. За 2005 г. в РФ поголовье пробонитированных холмогорских животных составило 363,9 тыс. голов, в том числе 211,7 тыс. коров. Основная селекционно-племенная работа с холмогорской породой ведётся в 25 племенных заводах и 44 племенных репродукторах, в которых содержится 68533 голов, в т.ч. 40135 коров. За 2005 г. был получен самый высокий удой коров по породе – 3793 кг молока с жирномолочностью 3,68%. В племенных заводах Российской Федерации средняя продуктивность холмогорских коров за 305 дней лактации составила 5540 кг молока с жирностью 3,92% или + 1780 кг молока и + 0,22% жира к уровню 1995 г. В племенных репродукторах продуктивность коров холмогорской породы достигла уровня 4803 кг молока с 3,73% жира или + 1298 кг молока и + 0,07% жира к уровню 1995 г. Средний возраст коров породы в отёлах в 2005 г. составил 3,45, что на 0,30 отела выше среднего показателя всех пород молочного скота страны. Холмогорские коровы способны лактировать до 9 - 12 и более отёлов, сохраняя высокую продуктивность. Так, за 13 лет от коровы Фуксии сх-6819 получено 11 телят, 84216 кг молока, или 3259 кг молочного жира. Рекордисткой породы по выходу молочного жира за 305 дней лактации остаётся корова Шоколадка 979 (4-13669-3,71-507,1), выращенная в племенном хозяйстве «Тулома» Мурманской области.
Генеалогическая структура породы представлена, в основном, генеалогическими линиями Наилучшего сх-856, Цветка сх-1139, Хлопчатника сх-1097, Алычка мх-2307, Лимона сх-721, Вестника сх-140 и заводской линией Комелька сх-1358.
В 2005 г. на племенных предприятиях России имелось 48 быков - производителей холмогорской породы, из них 46 быков находились на проверке по качеству потомства. В племенных предприятиях России хранится 3,4 млн. доз спермы холмогорских быков, в том числе 455,7 тыс. доз (или 13,4 %) получены от быков - улучшателей.
С 1976 г. в холмогорской породе проводится голштинизация. В 2005 г. в холмогорской породе насчитывалось 277,7 тыс. голштинизированных животных с различной кровностью, что составляет 76,3% от всего подконтрольного поголовья. Удельный вес голштинизированного скота в племенных заводах достиг 54%, в стадах племенных репродукторах – 59%. Апробированы два новых внутрипородных типа голштинизированного холмогорского скота (центральный и северный).
За 2005 г. реализовано 2025 голов племенных животных, что составляет 5,0% из расчёта на каждые 100 коров племенных стад породы. Наиболее востребован племенной материал в Республиках Коми и Татарстан, Удмуртской Республике и Архангельской области.
Таким образом, современное состояние холмогорской породы характеризуется положительной тенденцией улучшения продуктивности и племенных качеств животных. Созданная племенная база позволяет интенсифицировать селекционно-племенную работу. В породе создан высокий генетический потенциал продуктивности, для реализации которого необходимо создать условия.
3.2. Селекционная ситуация в архангельской популяции
холмогорского скота