CC BY
29
УДК:636.082.12
эффективность мониторинга групп крови на этапах селекции сычевской породы крупного рогатого скота в смоленской области
Д.Н. КОЛЬЦОВ1, кандидат сельскохозяйственных наук, зам. директора
М.Е. ГОНТОВ1, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. отделом
В.А. БАГИРОВ2, доктор биологических наук, чл.-корр. РАН, зав. лабораторией
В.И. ЛИСТРАТЕНКОВА3, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. кафедрой
Н.С. ПЕТКЕВИЧ13, доктор сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник
В.К. ЧЕРНУШЕНКО1, доктор сельскохозяйственных наук, чл.-корр. РАН, гл. научный сотрудник
1Смоленский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, ул. Нахимова, 21, Смоленск, 214025, Россия
2Всероссийский научно-исследовательский институт животноводства им. академика Л.К. Эрнста, п. Дубровицы, 60, Подольский район, Московская обл., 142132, Россия
3Смоленская государственная сельскохозяйственная академия, ул. Б. Советская, 10/2, Смоленск, 214000, Россия
E-mail: [email protected]
Резюме. Обеспечение эффективного устойчивого роста производства продуктов животноводства возможно только при использовании современных селекционно-генетических методов, в том числе иммуногенетических, для качественного улучшения стад и пород животных. Исследования проводили на стадах пяти племенных заводов и пяти племенных репродукторов сычевской породы и ее типа «Вазузский» с 1972 по 2013 гг. в соответствии с общепринятыми в зоотехнической науке методиками путем анализа 11 локусов систем групп крови крупного рогатого скота у 6683животных. На этих предприятиях содержатся 50% коров указанной породы из имеющихся в хозяйствах области. На сегодняшний день активная часть породы (более 5 тыс. коров) характеризуется следующей продуктивностью: среднегодовой удой - 5 тыс. кг молока с содержанием жира - 3,81% , белка - 3,31%, средняя живая масса одной коровы - 548 кг. Цель работы заключалась в изучении возможности использования групп крови в качестве генетических маркеров для ускорения темпов совершенствования сычевской породы и ее нового типа на этапах селекции на повышение молочной продуктивности. У отечественной сычевской породы крупного рогатого скота впервые установлена результативность использования генетических маркеров групп крови при селекции, что позволило создать новый молочный тип «Вазузский» с использованием лучшего отечественного и мирового генофонда красно-пестрой голштин-ской породы. По уровню молочной продуктивности животные нового типа превосходят материнскую (сычевскую) породу на 36%. Достоверность проводимой селекции с использованием групп крови повышена на 20%, а сроки создания новых высокопродуктивных генотипов животных сокращены в 1,2 раза. Ключевые слова: аллели, аллелофонд, генотип, селекция, молочная продуктивность, сычевская порода, новый молочный тип «Вазузский», стадо, популяция, генетическая экспертиза. Для цитирования: Эффективность мониторинга групп крови на этапах селекции сычевской породы крупного рогатого скота в Смоленской области/Д.Н. Кольцов, М.Е. Гонтов, В.А. Баги-ров, В.И. Листратенкова, Н.С. Петкевич, В.К. Чернушенко// Достижения науки и техники АПК. 2015. Т. 29. № 9. С. 44-46.
Местный скот Смоленской губернии концаХ1Х века плохо реагировал на улучшение кормления и не удовлетворял растущий спрос на продукты животноводства. Поэтому в 1870-1880 гг. из стран Европы завезли скот 12 молочных и
молочно-мясных пород. Наибольшее распространение из них получили бурая швицкая и симментальская, которые хорошо акклиматизировались [1]. Они сыграли главную роль на первых этапах (до 1917 г.) формирования сычевской породы. В дальнейшем ее разведение осуществляли в основном за счет собственных племенных ресурсов, а быков-производителей симментальской породы изредка завозили для «освежения крови» [2]. В результате 70-летнего труда была выведена новая порода крупного рогатого скота комбинированного направления продуктивности - сычевская, утвержденная Постановлением Совета Министров СССР № 3869 от 8 сентября 1950 г.
Животные хорошо адаптированы к местным условиям и отзывчивы на улучшение кормления и содержания, характеризуются высокими молочными и мясными качествами. Однако коровы этой породы недостаточно приспособлены к промышленной технологии производства молока.
Поэтому с 1985 г. под постоянным иммуногенетическим контролем вели целенаправленную работу по выведению нового молочного типа сычевского скота с использованием лучших отечественных и мировых генетических ресурсов красно-пестрой голштинской породы [3], который был утвержден в 2007 г. и получил название «Вазузский» [4].
Цель работы - изучить возможности использования групп крови в качестве генетических маркеров для ускорения темпов совершенствования сычевской породы и ее нового типа «Вазузский» на этапах селекции для повышения молочной продуктивности коров.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили на стадах пяти племенных заводов и пяти племенных репродукторов с 1972 г. В этих предприятиях содержатся 50% коров указанной породы из имеющихся в хозяйствах области. На сегодняшний день численность животных превышает 5 тыс. гол., среднегодовой удой - более 5 тыс. кг молока с содержанием жира 3,81% и белка - 3,31%, средняя живая масса одной коровы -548 кг. При стойловом содержании с обязательным моционом коров на выгульных площадках процессы доения, кормления и навозоудаления механизированы. В пастбищный период доение животных осуществляют на передвижных доильных установках с подкормкой зелеными и концентрированными кормами.
В хозяйствах используют искусственное осеменение коров и телок глубоко замороженным семенем высокоценных быков-производителей. Средний уровень продуктивности матерей быков за полновозрастную лактацию составлял 7962-8357 кг молока с содержанием жира 3,96-4,08% и белка - 3,38-3,43%, а матерей отцов, соответственно -7292-7574 кг, 3,98-4,04% и 3,4-3,42%. По итогам 2013 г. в расчете на 100 коров в племенных хозяйствах был получен 91 теленок (в среднем по хозяйствам области - 75). Селекционно-племенную работу проводили по программам, разработанным под нашим научно-методическим руководством и при активном участии сотрудников лаборатории селекции крупного рогатого скота Смоленского НИИСХ. Существуют программы для области в целом [5, 6], отдельных племенных хозяйств, пород и типов на каждые 5 лет. Бонитировку осуществляли в соответствии с инструкцией [7], оценку быков-производителей по качеству потомства - по инструкции [8] с использованием компьютерных
Таблица 1. Частота аллелей ЕАв-локуса групп крови у сычевского скота (%)
Порода Быки голштинской по- Тип «Вазуз-ский»
ЕАВ-аллели роды красно-
1980 г. 2013 г. пестрой 1990 г. 2013 г.
п = 2616 п = 3322 масти и их потомки, п = 45 1985-2011 гг. п = 270 п = 1445
Ь 11,6 3,6 2,2 4,0 4,1
Б, кО 5,5 3,8 - 2,8 4,7
Б2°1* D2E' 3Р2'СО'* Е ,<з3(£'')* 2,0 2,1 1,1 2,1 1,6
- 0,7 3,3 - 0,7
- 2,8 6,6 3,0 3,0
- 0,6 1,1 - 1,0
6,2 3,7 4,4 3,7 3,2
СА Т А2'Е3^2ТК' 3,0 0,6 - 1,8 0,6
СД.УДВ^ 'С'О'В'' 4,2 1,7 - 2,2 2,2
оУр2* - 1,7 5,6 1,2 1,1
СУЕ 'О' О, 3,1 10,2 8,9 24,6 6,5
5,9 2,3 2,2 2,1 2,6
ОД* - 0,6 1,1 - 0,5
4,2 6,7 - 3,6 8,2
ОД2^2'К'0'* |'О' - 4,8 12,2 9,3 4,7
2,9 0,7 - 5,5 1,0
!1У2С'С" 3,4 2,9 - 4,4 2,7
!» 7,1 5,9 - 3,9 6,6
РДтс 2,2 0,8 - 2,2 0,9
Оо1' 4,3 0,7 1,1 2,7 0,6
11,6 10,6 8,9 8,1 10,4
УД'* - 5,3 11,3 - 6,3
Число остальных
ЕАВ-аллелей 66 73 12 30 59
Суммарная частота осталь-
ных ЕАВ-аллелей 21,2 1,0 30,1 12,8 16,1
Всего выявлено
ЕАВ-аллелей 81 94 27 48 94
Коэффициент гомозиготности 5,5 4,4 5,8 9,4 5,0
* - гены-маркеры, привнесенные в породу быками-производителями голштинской по роды красно-пестрой масти и их потомками
технологий [9] и программ СЕЛЕКС и Регион. Содержание жира и белка в молоке коров ежемесячно определяли на высокопроизводительных аппаратах «Милкоскан», «Про-милк», «Милкотестер» в Смоленском НИИСХ и его филиале в г. Сычевка. Линейную оценку типа телосложения коров и племенных производителей проводили по общепринятым методикам с использованием индексной селекции [10].
Для определения групп крови животных по усовершенствованной методике [11] использовали моноспецифические реагенты собственного производства, унифицированные в международных сравнительных испытаниях, которые позволяют выявить 63 антигена эритроцитов 11 -и генетических систем групп крови. Для анализа брали аллели ЕАВ-локуса, которые лучше других отражают генетическое разнообразие животных. Всего с 1972 г. протестировано более 36 тыс. гол. племенных животных (быки-производители, коровы и их потомки).
Результаты анализов обрабатывали биометрически методами вариационной статистики [12] с использованием современных компьютерных программ.
результаты и обсуждение. Генетическая экспертиза происхождения животных по группам крови позволила выявить и устранить причины ошибочных записей в племенном учете. В результате количество животных с недостоверным происхождением снижено с 20-25% до 5-10%, благодаря установлению истинных родителей 5-7% из них удается возвращать для использования в селекции. Кроме того, от реализации племенного молодняка хозяйства получают дополнительную прибыль. Средняя живая масса 1 гол., реализованной на племя, составляет 405 кг, а цена 1 кг живой массы крупного рогатого скота на племенные цели -182 руб. Разница в цене
1 кг при реализации на племя и на мясокомбинат - 92 руб. в ценах 2014 г. Таким образом, при реализации 1 головы молодняка на племенные цели хозяйствами дополнительно будет получено 37260 руб.
До начала создания нового типа у сычевского скота выявлен 81 ЕАВ-аллель групп крови, что свидетельствует о широком генетическом разнообразии для дальнейшего совершенствования породы. По уровню их концентрации выделены 16 основных ЕАВ-аллелей (с концентрацией более 1% каждый), которые суммарно встречаются у 73% животных. Использованные для выведения нового типа быки-производители голштинской породы красно-пестрой масти и их потомки привнесли в популяцию 16 новых ЕАВ-аллелей, из которых 8 суммарно встречаются у 17% животных (табл. 1).
Анализ уровня молочной продуктивности достоверных по происхождению дочерей, унаследовавших один любой из альтернативных ЕАВ-аллелей отцов, позволил установить, что в 78% случаев положительная разница за первую лактацию составляет по удою молока - 500-800 кг, по
Таблица 2. Частота маркерных еАв-аллелей* групп крови в высокопродуктивных стадах и молочная продуктивность коров
Сычевская порода Тип «Вазузский»
1990 г. 2013 г. 1990 г. 2013 г.
всего ЕАВ-аллелей групп крови
81 94 48 94
в том числе аллелей-маркеров
16 16 16 16
всего коров, гол.
1212 687 379 624
из них носителей маркеров, гол.
982 541 307 486
средний надой за лактацию, кг
5027 5848 5626 6012
в том числе у носителей маркеров, кг
5672 5981 5814 6120
среднее содержание жира в молоке %
3,78 3,81 3,81 3,96
в том числе у носителей маркеров, %
3,79 3,84 3,91 3,96
среднее содержание белка в молоке,%
3,22 3,20 3,11 3,31
в том числе у носителей маркеров, %
3,11 3,28 3,16 3,29
средняя живая масса коровы, кг
540 560 603 580
в том числе у носителей маркеров, кг
550 570 570 590
* - маркерные ЕАВ-аллели групп крови: Ь,
Вр^р;, G2T2Y2A1B'D'G'Q'B", ^Ур'С, 1^/, ОА^'К'О', Y¡A,': встречаются у 81% коров
Е3'С(С), 1^', Q' суммарно
В2(20, В!Р
содержанию в нем жира - 0,04-0,92%, белка - 0,060,26% (оценены 86 быков-производителей по продуктивности 2016 дочерей, в сравнении со сверстницами). В дальнейшем достоверные различия использовали при подборе для получения животных «желательных» генотипов и отборе их для воспроизводства.
Изучение молочной продуктивности коров, генотип которых маркирован одним из 16 широко распространенных в стадах породы и типа «Вазузский» ЕАВ-аллелей групп крови, доказывает необходимость проведения мониторинга аллелофонда на этапах селекции (табл. 2). Анализ представленных данных демонстрирует тенденцию увеличения удоя и содержания белка в молоке у животных-носителей маркерных аллелей в популяциях как сычевской породы, так и внутрипородного типа. Указанная тенденция четко отмечается на протяжении всего периода исследований. Однако при статистической обработке достоверных различий не прослеживается, следовательно, речи о связи конкретных маркерных аллелей с показателями продуктивности идти не может. Вместе с тем, они отражают генетическое своеобразие животных в течение поколений. Маркерные аллели целе-
сообразно использовать при характеристике популяций животных, в том числе новых селекционных форм, и как дополнительный критерий в селекционно-племенной работе при отборе и подборе крупного рогатого скота для совершенствования пород, типов, линий и семейств в направлении повышения молочной продуктивности.
выводы. Таким образом, использование данных иммуногенетического мониторинга на этапах селекции возможно и обосновано в двух случаях. Во-первых, при характеристике популяций животных, в том числе их новых селекционных форм. Во-вторых, как дополнительный критерий в селекционно-племенной работе при отборе и подборе крупного рогатого скота при совершенствовании пород, типов, линий и семейств для повышения молочной продуктивности, что позволяет сократить сроки создания новых высокопродуктивных генотипов животных в 1,2 раза. В результате генетической экспертизы, как неотъемлемой части мониторинга групп крови на этапах селекции, количество животных с недостоверным происхождением удалось снизить с 20-25% до 5-10%, благодаря установлению истинных родителей 5-7% из них возвращены для использования в селекции.
Литература.
1. Гоигорьев Н.Г., Мутина К.Я. Симментальский скот Смоленской области// Государственная племенная книга. Смоленск, 1940. С. 3-23.
2. Григорьев Н.Н. Разведение по линиям как основной метод совершенствования сычевской породы скота: дис. ... канд. с.-х. наук. Балашиха, 1983. 208с.
3. Петкевич Н.С., Чернушенко В.К. Эволюция и современное состояние пород крупного рогатого скота Смоленской области. Часть I. Сычевская порода. Смоленск: Смоленская городская типография, 2004. 132 с.
4. Патент на селекционное достижение РФ № 4210, 28.01.2008. Гонтов М.Е., Гоигорьев Н.Н., Давыдова З.А. [и др.] Крупный рогатый скот Вазузский. Бюл. № 132.
5. Программа селекционно-племенной работы с сычевской и черно-пестрой породами крупного рогатого скота Смоленской области на 2013-2022 годы/Д.Н. Кольцов, М.Е. Гонтов, В.И. Листратенкова, Н.В. Кузьмина, А.С. Герасимова, Е.А. Прищеп, О.В. Татуева, И.П. Лузан, А.А. Костин, В.И. Дмитриева, Ю.Д. Романов, Н.С. Петкевич, Н.Н. Шумейко, В.А. Яковлева, Т.С. Бри-жагина, С.Р. Кулакова, А.В. Янченков, Г.В. Майорова. М.: Изд-во типографии Россельхозакадемии, 2013. 303 с.
6. Система иммуногенетических маркеров при совершенствовании новых молочных типов бурого швицкого и сычевского скота: практическое руководство/В.К. Чернушенко, М.Е. Гонтов, Д.Н. Кольцов, В.И. Дмитриева, В.И. Листратенкова, А.Р. Ка-мошенков, В.И. Цысь, Н.С. Петкевич. Смоленск: Изд-во «Смоленская городская типография», 2010. 50 с.
7. Инструкция по бонитировке крупного рогатого скота молочных и молочно-мясных пород. М.: Изд-во МСХСССР, 1975. 31 с.
8. Инструкция по проверке и оценке быков-производителей молочных и молочно-мясных пород по качеству потомства. М.: Изд-во МСХ СССР, 1980. 40 с.
9. Григорьев Ю.Н. Разработка методов селекции молочного скота в крупных регионах с использованием ЭВМ ЕС: автореф. дисс.... докт. с.-х. наук. Дубровицы, 1981. 32 с.
10. Индексная селекция крупного рогатого скота бурой щвицкой и сычевской пород: методическое пособие/В.И. Литсратен-кова, Д.Н. Кольцов, Н.В. Кузьмина, О.В. Татуева, В.К. Чернушенко, В.А. Яковлева. Смоленск: Смоленская ГСХА, 2009. 48 с.
11. Сороковой П.Ф. Методические рекомендации по исследованию и использованию групп крови в селекции крупного рогатого скота. Дубровицы: Издательство ВИЖ, 1974. 40 с.
12. Плохинский Н.А. Руководство по биометрии для зоотехников. М.: Колос, 1969. 256 с.
EFFICIENCY OF BLOOD TYPE MONITORING DuRING BREEDING OF SYCHEVSKAYA BREED
OF CATTLE IN SMOLENSK REGION
D.N. Koltsov1, M.E. Gontov1, V.A. Bagirov2, V.I. Listratenkova3, N.S. Petkevich1, 3, V.K. Chernushenko1
'Smolensk Research Institute of Agriculture, ul. Nakhimova, 21, Smolensk, 214025, Russia
2Russian Research Institute of Animal Husbandry named after L.K. Ernst, pos. Dubrovitsy, Podolsky raion, Moskovskaya obl., 142132, Russia
3Smolensk State Agricultural Academy, ul. B. Sovetskya, 10/2, Smolensk, 214000, Russia
Summary. Provision of an effective stable growth of production of livestock products is possible only by using modern breeding and genetic methods, including immune-genetic ones, in order to improve quality of herds and breeds of animals. Researches were conducted in herds of Sychevskaya breed and its type "Vazuzsky" at five breeding plants and five breeding farms since 1972 to 2013 in accordance with generally accepted zootechnical science methods through the analysis of eleven loci systems of blood groups of cattle of 6683 animals. These enterprises contain 50% of cows of the breed from the existing farms in the region. To date, the active part of the breed (more than 5 thousand cows) is characterized by the following productivity: average annual milk yield is 5 thousand kg of milk, fat content in milk-3.81 %, protein content in milk-3.31%, average live weight of a cow-548 kg. The aim of the work was to study the possibility of using blood groups as genetic markers to speed up the rates of improvement of Sychevskaya breed and its type at the stages of breeding on increase in milk production. For domestic cattle breed Sychevskaya breed it was established for the first time the effectiveness of the use of genetic markers of blood groups in breeding. It enabled to develop a new type "Vazuzsky" using the best domestic and world gene pool of red-and-white Holstein breed. Animals of the new type surpass Sychevskaya breed by 36% according to the level of milk productivity. The accuracy of breeding with the use of blood groups increased by 20%, and the timing of development of new high-yielding genotypes of animals reduced 1.2 times.
Keywords: alleles, allele pool, genotype, breeding, milk production, Sychevskya breed, new milk type "Vazuzsky", herd, population, genetic testing.
Author Details: D.N. Koltsov, Cand. Sc. (Agr.), deputy director ([email protected]); M.E. Gontov, Cand. Sc. (Agr.), head of division; V.I. Listratenkova, Cand. Sc. (Agr.), head of department; V.A. Bagirov, D. Sc. (Biol.), corresponding member of RAS, head of laboratory; N.S. Petkevich, D. Sc. (Agr.), leading researcher; V.K. Chernushenko, D. Sc. (Agr.), corresponding member of RAS, senior researcher. For citation: Koltsov D.N., Gontov M.E., Listratenkova V.I., Bagirov V.A., Petkevich N.S., Chernushenko V.K. Efficiency of blood type monitoring during breeding of Sychevskaya breed of cattle in Smolensk region // Dostizheniya naukiitekhnikiAPK. 2015. V. 29. No 9. pp. 44-46 (In Russ).
