Разработка и совершенствование биотехнологических методов и технических приемов воспроизводства овец 06. 02. 01 Разведение, селекция, генетика и воспроизводство сельскохозяйственных животных

Вид материала

Лекция

Содержание Научный консультант Моисейкина Людмила Гучаевна Всероссийский научно-исследовательский диссертационного cовета М.И.Селионова 1.2. Цель и задачи исследований. 1.3. Научная новизна работы. 1.4. Практическая значимость работы и реализация результатов исследований. 1.5. Апробация результатов исследований. 1.6. Связь темы с планом научных исследований. 1.7. Основные положения, выносимые на защиту 1.8. Публикация результатов исследований. 1.9. Личный вклад диссертанта. 1.10. Объем и структура диссертации. 2. материал и методика исследований 3.1. Совершенствование технологии замораживания и оттаивания спермы барана 3.2. Круглогодовое использование высокопродуктивных баранов 3.2.1. Подготовка баранов и ее влияние на качественные показатели спермы 3.2.3. Половая активность баранов, показатели спермопродукции и ее устойчивость к замораживанию в зависимости от уровня каротина 3.2.4. Использование высокоценных баранов австралийский меринос для замораживания их спермы во внеслучной сезон 3.3. Уровень спермопродукции и устойчивость спермы баранов к замораживанию в зависимости от их породной принадлежности ... Полное содержание

Подобный материал:

• Программа минимум кандидатского экзамена по специальности 06. 02. 01 Разведение, селекция,, 74.53kb.
• Совершенствование способов повышения воспроизводительных качеств свиней и овец 06., 707.37kb.
• Программа-минимум кандидатского экзамена по специальности, 80.52kb.
• Способы повышения воспроизводительной функции свиней 06. 02. 01 разведение, селекция,, 568.29kb.
• Генетическая структура популяций сельскохозяйственных животных западной сибири и использование, 697.47kb.
• Селекционно-генетические аспекты повышения плодовитости овец породы казахский архаромеринос, 997.96kb.
• Влияние генотипа на мясную продуктивность и естественную резистентность свиней 06., 327.83kb.
• Прогнозирование воспроизводительных способностей баранов в раннем возрасте 06. 02., 373.64kb.
• Перспективы селекции породного типа среднерусской породы пчёл «приокский» 06. 02., 1004.29kb.
• Воспроизводительные качества коров в зависимости от уровня молочной продуктивности, 413.96kb.

На правах рукописи


Магомедов зайналабид зайфирович


разработка и совершенствование

биотехнологических методов и технических

приемов воспроизводства овец


06.02.01 – Разведение, селекция, генетика и воспроизводство

сельскохозяйственных животных


АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора биологических наук


Ставрополь– 2008


Работа выполнена в Государственном научном учреждении

Дагестанский научно-исследовательский институт сельского хозяйства


Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук

Айбазов Али-Магомет Муссаевич


Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Шайдуллин Ильяс Нургалиевич

доктор биологических наук, профессор

Моисейкина Людмила Гучаевна

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Куликова Анна Яковлевна

Ведущая организация: Государственное научное учреждение

Всероссийский научно-исследовательский

институт животноводства


Защита диссертации состоится 19 декабря 2008 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д.006.078.01 при Ставропольском научно-исследовательском институте животноводства и кормопроизводства по адресу: 355017, Ставрополь, пер. Зоотехнический, 15, тел./факс (8652) 34-76-88


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ставропольского научно – исследовательского института животноводства и кормопроизводства.


Автореферат диссертации размещен на официальном сайте института ссылка скрыта 18 сентября 2008 года и разослан 18 ноября 2008 года.


Ученый секретарь

диссертационного cовета М.И.Селионова

1. Общая характеристика работы


1.1. Актуальность темы. Основа высокой продуктивности животных и перспективы ее дальнейшего повышения заключается в непрерывном генетическом совершенствовании животных и создании условий для фенотипического проявления наследственного потенциала.

Наиболее ускоренное распространение ценных генотипов животных было достигнуто главным образом в результате разработки и внедрения в производство искусственного осеменения, теория и практика которого зародились и были освоены в целях интенсификации животноводства в нашей стране.

Важнейшей вехой на пути дальнейшего прогресса в животноводстве стало знаменательное открытие отечественными учеными (В.К.Милованов, И.И.Соколовская, И.В.Смирнов) в 1947 году возможности сохранения спермиями млекопитающих генетической информации и биологической полноценности после их хранения в замороженном состоянии. Широкое внедрение технологии длительного хранения спермы в практику молочного скотоводства началось с 1965 года. Благодаря этому открытию селекционеры располагают сейчас богатейшим генетическим материалом: накоплены сотни миллионов доз спермы высокоценных быков.

За последние годы достигнуты значительные успехи и в разработке методов криоконсервации спермы баранов, благодаря чему метод получает широкое распространение в практике овцеводства, открывает возможности улучшения селекционной работы за счет рационального использования генетического потенциала наиболее ценных животных, транспортировки и широкого обмена спермой. Однако, как показывает практика, в овцеводстве потенциальные возможности этого прогрессивного метода реализуется не в полной мере, основной причиной которого является низкая оплодотворяемость овец, осемененных замороженной спермой. В связи с этим возникла необходимость проведения научных исследований по разработке и совершенствованию защитных сред для разбавления спермы и технологии оттаивания замороженной спермы.

Одним из резервов повышения эффективности использования высокоценных баранов-производителей является удлинение срока их эксплуатации за счет заготовки замороженной спермы вне сезона размножения овец. В этой связи, большой научный и практический интерес представляет изучение влияния сезона года и режима использования баранов-производителей разных пород на их половую активность, качество и количество спермы и ее устойчивость к глубокому замораживанию в определенных регионах страны.

Кроме того, уровень этих показателей в значительной степени зависит и от биологической полноценности рациона баранов, в частности от обеспечения каротином, особенно при круглогодовом взятии от них спермы.

Быстрейшее завершение проблемы длительного хранения спермы барана позволит максимально использовать их в течение всего года, хранить сперму годами и создавать нужные запасы генетического материала, а также в неограниченных размерах производить перевозки замороженной спермы баранов в целях племенного подбора, межпородных скрещиваний и выведения новых пород.

От уровня организации воспроизводства овец, особенно в новых экономических условиях и формах ведения хозяйств, зависит эффективность отрасли. Вместе с тем потенциальные возможности искусственного осеменения реализуется не полностью. Одной из главных причин такого положения является трудоемкость ряда технологических операций: выборка маток в охоте и подача их в станок для осеменения; отделение баранов-пробников из отары после выборки и другие. Существующая технология осеменения овец строго привязана к стационарным условиям пункта, что не вполне подходит при горно-отгонном содержании овец. В этой связи, наряду с совершенствованием биотехнологических методов воспроизводства овец, актуальное значение приобретает и разработка новых технологических приемов и техники искусственного осеменения овец.

1.2. Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы являлось совершенствование традиционной и разработка новых биотехнологических методов и технических приемов воспроизводства овец, обеспечивающих высокую биологическую полноценность спермиев, рациональное использование высокопродуктивных самцов в воспроизводстве, снижение стрессовых факторов и повышение производительности труда при искусственном осеменении овец в условиях горно-отгонного содержания.

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

• совершенствовать синтетическую защитную среду для разбавления спермы барана перед замораживанием и изучить ее влияние на качество и биологическую полноценность замороженной-оттаянной спермы;
  
• изучить активность половых рефлексов, уровень спермопродукции баранов дагестанской горной породы, качество их спермы и ее устойчивость к глубокому замораживанию в зависимости от сезона года и режима половой нагрузки баранов;
  
• изучить влияние разного уровня каротина в рационе баранов на активность полового рефлекса, количество и качество спермы и на устойчивость его к замораживанию;
  
• изучить возможность заготовки замороженной спермы баранов австралийских меринос во внеслучной сезон в условиях ногайских степей;
  
• изучить качество спермопродукции и устойчивость спермы баранов к глубокому замораживанию в зависимости от их породной принадлежности;
  
• изучить эффективность глубокоцервикального осеменения овец замороженной-оттаянной спермой;
  
• выяснить возможность использования генофонда различных по направлению продуктивности пород баранов при межпородном скрещивании, путем замораживания их спермы непосредственно в республике и дальней перевозкой замороженной спермы из других регионов;
  
• изучить рост, развитие и продуктивные качества помесного и чистопородного молодняка, рожденного от глубокозамороженной спермы;
  
• разработать новые и совершенствовать существующие технологические приемы и технику для искусственного осеменения овец, способствующие снижению стрессовых факторов, трудозатрат и вписывающиеся к условиям горно-отгонного овцеводства Дагестана.
  

1.3. Научная новизна работы. В результате проведенных исследований усо­вершенствована существующая синтетическая среда для разбавления спермы барана, где в качестве антиоксиданта впервые применен эхинохром, повы­шающий устойчивость спермиев к глубокому замораживанию, сохранность их биологической полноценности и результативность осеменения овец.

Впервые в условиях Дагестана теоретически обоснована и эксперименталь­но доказана возможность круглогодичного использования высокопродуктив­ных баранов-производителей как районированных, так и импортных пород с целью накопления от них замороженной спермы. При этом изучена динамика половой активности баранов и уровня спермопродукции в зависимости от ре­жима их половой нагрузки и сезона года.

При круглогодичной эксплуатации баранов-производителей в качестве ис­точника каротина в их рационе впервые использована такая кормовая культура как тыква. Определено действие обеспеченности рациона баранов каротином на половую активность баранов, уровень спермопродукции, криоустойчивость и качественные показатели их спермы.

Впервые выяснена возможность и эффективность использования генофонда различных по направлению продуктивности пород баранов в условиях Респуб­лики Дагестан при межпородном скрещивании путем замораживания их спер­мы в республике и дальней транспортировкой замороженной спермы, заготов­ленной в других регионах.

Впервые в практике искусственного осеменения в результате эксперимен­тальных исследований предлагаются принципиально новые технологические приемы и модели техники для выборки маток в охоте и их перегона на осеме­нение, способствующие снижению стрессовых факторов, материальных и тру­довых затрат и повышению результативности осеменения овец. Разработаны и изготовлены «Передвижной пункт искусственного осеменения овец», «Станок для фиксации овец», «Устройство для перегона животных» и «Устройство для выборки маток в охоте».

Новизна выполненных исследований подтверждена авторским свидетельст­вом (№1803010), патентом (№1777561) и защищенным рацпредложением.

1.4. Практическая значимость работы и реализация результатов исследований. Материалы исследований позволили рекомендовать в производство усовершенствованную технологию замораживания спермы барана, основными моментами которой являются усовершенствованная среда для разбавления спермы перед замораживанием и способ оттаивания криоконсервированной спермы.

Оптимальный режим использования высокоценных баранов во внеслучной сезон с использованием в рационе кормления тыквы, как источника каротина применялся на Махачкалинском головном племпредприятии и племзаводе «Червленные буруны» для накопления максимального количества замороженной спермы от элитных баранов австралийский меринос и дагестанской горной пород.

Разработанные «Устройство для перегона животных», «Устройство для выборки маток в охоте», станок для фиксации овец и разборно-сборный пункт осеменения овец применялись овцеводческими хозяйствами республики, способствуя при этом повышению производительности труда, снижению трудовых и материальных затрат и повышению оплодотворяемости овец.

Полученные результаты научных разработок обобщены в виде методических рекомендаций, а также представлены патент, авторского свидетельство и рационализаторское предложение, которые используются в практике воспроизводства овец:

• для организации воспроизводства стада в овцеводстве Дагестана (реком., 1990);
  
• для замораживания, длительного хранения и использования спермы высокоценных баранов (реком., 2008).
  

1.5. Апробация результатов исследований. Результаты диссертационной работы докладывались:

• на научных конференциях отдела биологии воспроизведения и искусственного осеменения сельскохозяйственных животных ВИЖа, Быково (1981-1985 гг.);
  
• на заседаниях ученого Совета Даг.НИИСХ, Махачкала (1986-2006 гг.);
  
• на научно-техническом совещании «Об участии научно-технической общественности в осуществлении важнейших целевых, комплексных программ в сельском хозяйстве», Махачкала (1985 г.);
  
• на республиканской конференции молодых ученых и специалистов «Наука – сельскохозяйственному производству», Махачкала (1986 г.);
  
• на республиканской конференции молодых ученых и специалистов Дагестана «Молодежь и научно-технический прогресс», Махачкала (1988 г.);
  
• на республиканской конференции «Совершенствование экономического механизма хозяйствования в АПК республики», Махачкала (1989 г.);
  
• на зональной научно-технической конференции «Актуальные проблемы интенсификации животноводства в исследованиях молодых ученых Южного Урала», Троицк (1989 г.);
  
• на конференции «Современные достижения науки и практики в области селекции овец и коз, технологии производства шерсти, баранины, пуха, могера и их применение в новых экономических условиях хозяйствования», Ставрополь (1991 г.);
  
• на научных чтениях памяти академика В.К.Милованова, Быково (1993 г.);
  
• на международной конференции, посвященной 30-летию Прикаспийского ЗНИВИ, Махачкала (1997 г.);
  
• на конференции, посвященной 40-летию Даг.НИИСХ, Махачкала (2000 г.);
  
• на международной научно-практической конференции, посвященной 75-летию ВНИИОК «Состояние, перспективы, стратегия развития и научного обеспечения овцеводства и козоводства Российской Федерации», Ставрополь (2007 г.).
  

1.6. Связь темы с планом научных исследований. Работа выполнялась согласно государственным программам и тематическим планам НИР ВНИИЖ и Даг.НИИСХ: проблема 08.02.Н2, № госрегистрации 01816002441 (1981-1985 гг.); проблема 3.07.03, № госрегистрации 01860095839 (1986-1990 гг.); проблема 5.03.02, № госрегистрации 01910051058 (1991-1995 гг.); проблема 5.05.04, (1996-2000 гг.); проблема 01.02.07, (2001-2005 гг.): проблема 06.01.04 (2006 г.).

1.7. Основные положения, выносимые на защиту:

• усовершенствованная синтетическая среда для разбавления и замораживания спермы барана и ее экспериментальное обоснование;
  
• половая активность баранов дагестанской горной породы, качество и количество их спермы и ее устойчивость к замораживанию в зависимости от сезона года, режима половой нагрузки и разного уровня каротина в рационе;
  
• качество спермопродукции баранов австралийский меринос и устойчивость их спермы к глубокому замораживанию во внеслучной сезон в условиях засушливых ногайских степей;
  
• качество спермопродукции и устойчивость спермы к глубокому замораживанию в зависимости от породной принадлежности баранов;
  
• эффективность глубокоцервикального осеменения овец замороженной-оттаянной спермой;
  
• результаты использования генофонда различных по направлению продуктивности пород баранов, путем замораживания спермы в регионе и дальней перевозкой ее из других республик и областей;
  
• показатели роста, развития и продуктивности помесного и чистопородного молодняка, рожденного от замороженной спермы;
  
• разработанные и усовершенствованные технологические приемы и техника для искусственного осеменения овец, а также результаты их практического применения.
  

1.8. Публикация результатов исследований. Всего опубликовано 46 работ, в том числе по теме диссертации -37, из них в изданиях, рекомендованных ВАК Минобразования и науки -13 работ. Общий объем опубликованных печатных работ составляет 13,9 усл.печ.л.

Материалы диссертационной работы опубликованы в центральных специализированных журналах страны – «Животноводство», «Зоотехния», «Овцеводство», «Овцы, козы, шерстяное дело», «Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук», а также в сборниках, материалах международных и республиканских конференций, в рекомендациях и в других изданиях.

1.9. Личный вклад диссертанта. С 1981 по 2006 годы соискатель работал над проблемой криоконсервации спермы барана, рационального использования высокопродуктивных самцов в воспроизводстве и совершенствования технологии и техники искусственного осеменения овец.

Идеи закладки опытов, их научные гипотезы, организация и проведение исследований, анализ полученных результатов, их производственные проверки, научное обоснование выводов и практических предложений, а также внедрение результатов в производство проведены и изложены лично диссертантом.

Изучение качественных показателей спермы баранов и их половой активности, а также рост, развитие подопытного молодняка, их продуктивности проводились лично соискателем по общепринятым методикам.

Разработка и совершенствование технических приемов искусственного осеменения овец проводились путем поисковых исследований, в которые соискатель внес большой вклад.

Работа по практическому применению метода криоконсервации спермы барана и технологических разработок проводилась на базе ПО «Дагестанское» по племенной работе и в хозяйствах Агульского, Карабудахкентского, Гунибского, Ахтынского и Ногайского районов Республики Дагестан.

1.10. Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 252 страницах компьютерного текста, включает 54 таблицы, 27 рисунков и схем; состоит из разделов: ведения, обзора литературы, материала и методики исследований, обсуждения результатов исследований, выводов, практических предложений и списка литературы, включающего 350 источников, в том числе 94-на иностранных языках.


2. материал и методика исследований


В работе изложены результаты исследований по совершенствованию технологии замораживания и оттаивания спермы баранов, их круглогодовому использованию, разработке и усовершенствованию элементов технологии искусственного осеменения овец и их производственные испытания, проведенные автором в период с 1981 по 2006 годы.

Экспериментальная часть выполнялась по схеме, представленной на рисунке 1.

Объектом исследований были бараны-производители дагестанской горной, австралийский меринос, романовской, финский ландрас и литовской черноголовой пород. В научно-производственных опытах использовались овцы дагестанской горной, грозненской, местной грубошерстной пород, разводимых в хозяйствах разных районов Республики Дагестан.

В опытах использовали клинически здоровых баранов-производителей. Кормовые рационы животных отвечали нормам ВИЖа. Сперму брали в искусственную вагину, качество свежеполученной спермы определяли по общепринятым методам на объем, концентрацию, подвижность, и для опытов использовали сперму с подвижностью не ниже 8 баллов и концентрацией не ниже 2,5 млрд/мл.

Все исходные компоненты, предназначенные для приготовления синтетических сред для разбавления спермы, имели степень чистоты «ХЧ» или «ЧДА» и
были проверены на безвредность для спермиев в соответствии с утвержденными методиками контроля их качества. Среды готовили по общепринятой методике, их качество проверяли методом биоконтроля.

В качестве антиоксиданта, кроме использованного ранее 2,6-дитрет-бутил-1,4 крезола (ДТБК), так называемого ионала или топанола, было испытано не применявшееся до этого в средах для замораживания спермы барана хиноидное соединение – эхинохром, который содержится в морских ежах и может быть синтезирован. Его высокая антиокислительная активность впервые была уста-

новлена учеными Тихоокеанского ИБОХ ДВНЦ АН СССР.

Влияние антиоксидантов ДТБК и эхинохром на устойчивость спермиев барана против холодового удара по сравнению с желтком куриного яйца испытывали определением подвижности спермиев до и после вызывания холодового удара.

Для приготовления защитной среды, кроме синтетических антиоксидантов разной химической природы, а также желтка и глицерина, в качестве неэлектролита использовали сахарозу и электролита – кальций-натриевый комплексонат этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА).

При проведении исследований за основу была взята среда, состоящая из 9,84 г сахара-рафинада быстрорастворимого, 0,84 г кальциевого комплекса динатриевой соли ЭДТА, 4 мл глицерина, 4 мл желтка в 100 мл дистиллированной воды. Среды были приготовлены в двух вариантах: первый – с ДТБК (500 мкг/мл); второй – эхинохромом (50 мкг/мл).

Все сравнительные опыты при изучении действия антиоксидантов проводили на разделенных эякулятах. Качество оттаянных спермиев в каждом из разбавлений проверяли по подвижности и выживаемости спермиев. Структурные нарушения акросомы и наружных оболочек спермиев определяли по методике

И.И.Соколовской и соавт.(1981).

Устойчивость спермы к замораживанию изучали путем определения подвижности спермиев после оттаивания. Сперму считали пригодной для
дальнейшего хранения и использования при наличии в ней не менее 40% спермиев с прямолинейно-поступательным движением.

В процессе проведения исследований руководствовались «Методическими рекомендациями по технологии глубокого замораживания и использования семени высокоценных баранов» (Дубровицы, 1985) и «Рекомендациями по замораживанию и использованию спермы баранов-производителей» (Москва, 1989).

Половую активность баранов определяили по затрате времени и по числу прыжков на выделение одного эякулята.

В эксперименте по выяснению действия разного уровня каротина в рационе на воспроизводительные функции бараны-производители всех групп находились в одинаковых условиях содержания и кормления. Разница заключалась в том, что животные контрольной группы (I) получали 40 мг каротина в суточном рационе (по нормам кормления), а в опытных (II и III) группах – 100 и 200 мг соответственно. Количество каротина регулировали введением тыквы в рацион кормления баранов.

При изучении возможности заготовки замороженной спермы во внеслучной сезон были использованы бараны-производители следующих пород: австралийский меринос – 10 гол., дагестанской горной – 12 гол., романовской – 5 гол., финский ландрас – 6 гол., литовской черноголовой – 5 голов.




Рис. 1. Общая схема исследования

Экспериментальные работы по разработке усовершенствованных устройств и технических приспособлений для использования при проведении искусственного осеменения овец проводились поисковым методом в лабораторных условиях отдела животноводства ДагНИИСХ и в ведущих овцеводческих хозяйствах Республики Дагестан.

При производственной проверке разработанных технологических устройств нами изучались следующие показатели: затраты времени на осеменение одной овцы; материальные и трудовые затраты; чистота выборки маток в охоте; степень раскрытия шейки матки в зависимости от стрессовых факторов; глубина введения спермы в шейку матки.

Выборку маток, находящихся в состоянии охоты, проводили один раз в сутки, используя баранов-пробников с подвязанными фартуками, а также путем использования разработанного нами «Устройства для выборки маток в охоте». Овец в охоте, как в опытных, так и в контрольных группах, осеменяли двукратно: сразу после выборки и вторично через 8-9 часов после первого осеменения.

Сперму оттаивали непосредственно перед осеменением тремя способами: гидростатическим, аэродинамическим (по И.И. Соколовской, 1975) и разработанным нами «Устройством для оттаивания спермы» с алюминиевым теплоносителем.

При осеменении овец применяли как одноместный станок, так и предлагаемый нами двухместный станок для фиксации. Осеменение овец проводили с помощью светопроводного влагалищного расширителя и осеменительной пипетки с геликоидным наконечником, конструкции ВИЖа. Глубокоцервикально осемененными считали тех маток, которым геликоидный наконечник при осеменении был введен в шейку матки на 2-4 см.

По результатам использования глубокозамороженной спермы баранов определяли экономическую эффективность. Для этого учитывали такие показатели как количество используемых баранов, число потомков, получаемых от одного высокоценного барана, и их продуктивные показатели.

Результаты осеменения учитывали по фактическому ягнению овец. В ходе эксперимента определяли живую массу молодняка в разные возрастные периоды (1, 4 и 12 месяцев), масть, жировые отложения хвоста (у помесей с местными грубошерстными овцами), экстерьерные показатели путем взятия промеров и плодовитость овец. Шерстную продуктивность помесного и чистопородного молодняка изучали во время стрижки по индивидуальным настригам.

Методические особенности отдельных опытов приведены по ходу изложения собственных исследований. Весь материал исследований обрабатывался методом вариационной статистики (Е.К. Меркурьева, 1964; Н.Г. Балашов, 1980).