CC BY
16УДК 636.2.034
Шендаков А.И., доктор сельскохозяйственных наук, профессор Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина»,
e-mail: [email protected] Shendakov АЛ., Doctor of Agricultural Sciences, professor Orel State Agrarian University, Orel City, Russia, [email protected]
ГЕНОТИПИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ В СЕЛЕКЦИИ ЧЁРНО-ПЁСТРОГО СКОТА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ БЫКОВ-ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ ГОЛШТИНСКОЙ ПОРОДЫ
(Genotypic and technological factors in selection of Black-and-White cattle when using the bull-sires of Holstein breed)
В нашей стране активно применяется скрещивание чёрно-пёстрой породы с голштинскими быками-производителями. Многие массивы достигли в среднем более 75% голштинских генов (ОТ), но и в настоящее время процесс скрещивания вызывает вопросы среди селекционеров. В научной работе приведены результаты скрещивания чёрно-пёстрого скота с гол-штинской породой. Доля генов по голштинам в стаде составляла 76,8%. Установлено, что в исследуемый период в стаде прослеживались нормальные распределения признаков молочной продуктивности. В стаде уменьшилось количество коров, но возросли их племенные качества. Основной причиной выбраковки из стада были гинекологические заболевания (в отдельные годы выбраковка доходила до 175-188 голов). Вариация содержания белка в молоке составила от 2,90 до 3,39%. Большинство коров имели белок в молоке на уровне 3,00-3,19%. В стаде прослеживались положительные корреляции между удоями за 305 дней у матерей и дочерей: по всему стаду - 0,234, по группе коров с 50% генов по голштинам (ОТ) - 0,517, в группе с 51-75%ОТ - 0,098, в группе с 76%ОТ и выше -0,189. Коэффициент наследуемости по удоям за 305 дней в стаде (Ь2) был равен 0,468. Высокую наследуемость имел % белка в молоке при 50% по голшти-нам - 0,668. Корреляции между жирностью молока у матерей и дочерей были положительными только у коров линии М. Чифтейн, по содержанию белка в молоке - в линиях В. Б. Айдиал и М. Чифтейн. С увеличением % генов голштинской породы (ОТ) от 25 до 75% и выше достоверных отличий по удоям у коров-первотёлок получено не было (они составили 5424±83-5520±116 кг молока). В стаде положительно коррелировало процентное содержание жира и белка в молоке (г=+0,460). В среднем дочери превысили своих матерей на 23,3% по удоям и на 2,0% по проценту жира в молоке (от величины признака). Количество молочного жира и белка увеличилось на 25,8 и 22,5% соответственно. По результатам исследований сделан вывод о положительном влиянии голштинской породы на продуктивные признаки молочного скота, однако для дальнейшей селекции необходима оптимизация технологических процессов.
Ключевые слова: селекция, чёрно-пёстрая порода, голштинская порода, повторяемость, наследуемость, изменчивость, продуктивные признаки.
In our country crossbreeding of Black-and-White breed with Holstein sires is actively used. Many arrays reached an average of more than 75% of Holstein genes (HF), but even now the process of crossbreeding raises questions among breeders. The scientific work presents the results of crossing Black-and-White cattle with Holstein breed. The share of genes for Holstein in the herd was 76.8%. It was established that during the study period, the normal distributions of traits of milk productivity were traced in the herd. The number of cows in the herd decreased, but their breeding qualities increased. The main reason for culling from the herd was gynecological diseases (in some years culling reached 175-188 heads). Variation in protein content in milk ranged from 2.90 to 3.39%. Most cows had protein in milk at a level of 3.003.19%. In the herd positive correlations were observed between yields for mothers and daughters for 305 days: 0.234 for the whole herd, 0.517 for the group of cows with 50% of the genes for Holstein (HF), 0.098 for the group with 51-75% HF, group with 76% HF and higher -0.189. The heritability coefficient for milk yield for 305 days in the herd (h2) was 0.468. % Of protein in milk had a high heritability at 50% for Holstein - 0.668. The correlations between the fat content of milk in mothers and daughters were positive only in cows of the M. Chieftain line, and in the protein content in milk - in the lines of W. B. Ideal and M. Chieftain. With an increase in% of Holstein breed genes (HF) from 25 to 75% and above, there were no significant differences in milk yield among first-bom cows (they amounted to 5424 ± 83--5520 ± 116 kg of milk). In the herd the percentage of fat and protein in milk was positively correlated (r = + 0.460). On average daughters exceeded their mothers by 23.3% for milk yield and 2.0% for the percentage of fat in milk (of the value of the trait). The amount of milk fat and protein increased by 25.8 and 22.5%, respectively. Based on the research results, it was concluded that the Holstein breed has a positive effect on the productive characteristics of dairy cattle, but optimization of technological processes is necessary for further selection.
Key words: selection, Black-and-White breed, Holstein breed, repeatability, heritability, variability, productive traits.
Введение. На протяжении последних десятилетий потенциал голштинской породы широко использовался при улучшении отечественных пород скота [1, 6, 7, 8 и др.], в т. ч. красной степной породы [4], холмогорской породы [10], бестужевской породы [5] и ряда других пород [11, 12 и др.]. Особенно большого масштаба достигла голштинизация чёрно-пёстрого скота в большинстве регионов России [2, 3], однако голштинская порода и методы использования её потенциала до сих пор вызывают противоречия среди селекционеров - учёных и практиков [9]. Не исключение в этом вопросе и популяция молочного скота Орловской области, где основной удельный вес в структуре поголовья скота занимают чёрно-пёстрые гол-штинизированные животные. В большинстве товарных и племенных организаций по разведению этой породы практически не осталось животных, у которых полностью отсутствуют гены голштинской породы. Это объясняет актуальность наших исследований.
Целью исследований являлось изучение результатов селекции чёрно-пёстрого скота при использовании потенциала голштинской породы в условиях Орловской области.
В соответствии с целью были поставлены задачи:
1) изучить распределения продуктивных признаков и причины выбраковки коров дойного стада за 5 лет разведения;
2) проанализировать коэффициенты корреляций, повторяемости и наследуемости селекционных признаков в зависимости от генотипа по голштинской породе;
3) определить фактическую продуктивность коров в зависимости от генотипа по голштинской породе и общий процент реализации генетического потенциала молочной продуктивности в стаде;
4) провести многофакторный дисперсионный анализ для выявления силы влияния генотипических и паратипических факторов на селекционные признаки;
5) вычислить дополнительную прибыль при оп-
тимизации процесса раздоя усовершенствованных голштинизированных коров.
Материалы и методы исследований
Исследования были проведены в ОС «Стрелецкая» (филиал ФГБНУ ФНЦ ЗБК) Орловской области на чёрно-пёстрых животных в 2018 г. Анализ проходил на 717 головах дойного стада со средней долей генов (кровности) по голштинам на уровне 76,8%. Для исследуемого массива сотрудниками кафедры частной зоотехнии и разведения с.-х. животных Орловского ГАУ (Р. Н. Ляшуком и А. И. Шендаковым) были разработаны планы племенной работы - в общей сложности на периоды селекции с 2005 по 2022 годы. Начиная с 2005 года, нами были изучены родословные всех разводимых животных и проведены комплексные результаты разведения скота в хозяйстве. Генетико-статистические параметры, включая повторяемость (rw) и наследуемость (h2), были вычислены по общепринятым в селекции животных методам (через коэффициенты корреляций) с применением компьютерной программы «Microsoft Excel».
Результаты исследований и их обсуждение
Согласно проведённому анализу, в оцениваемый период в стаде прослеживались нормальные распределения удоев. Начиная с 2012-2013 годов прослеживалось селекционное давление на увеличение удоев: впоследствии в стаде возросло количество коров с удоями выше 6000 кг молока (рис. 1), а следовательно, согласно приведённым графикам, вполне определённо видно, что общее количество голов в стаде уменьшилось, однако возрос его качественный состав. Это также подтверждалось увеличением удоев. Данная тенденция сохранилась в стаде до настоящего времени.
с
, 75
m о
о 60
Распределение удоев
Рисунок 1 - Распределения коров по удоям в хозяйстве (с 2011 по 2017 отчётные годы соответственно, согласно анализу результатов бонитировки)
135
120
105
90
45
30
15
0
200 180160140120100806040200
□ Гинекологические заболевания
Болезни конечностей
2012-2013 2013-2014 2014-2015 2015-2016
2016-2017
Рисунок 2 - Причины выбраковки коров из стада в оцениваемый период (голов)
Данные рисунка 2 в некоторой степени объяснили изменения в распределениях удоев по годам, однако селекции на увеличение удоев в стаде мешали гинекологические заболевания (в отдельные годы выбраковка доходила до 175-188 голов). Эту проблему следовало решать как ветеринарными, так и зоогигие-ническими методами. В стаде не велась активная выбраковка по молочной продуктивности, в том числе по удоям. Средний возраст выбытия, согласно бонитировке, составил стабильно 3,4-3,6 года. Этот показатель следовало увеличивать. Также от 2012 по 2017 год из стада было выбраковано от 12 до 54 голов по
причине болезней конечностей, хотя в2016-2017 году этот показатель снизился до 28 голов.
По процентному содержанию белка в молоке в стаде в последние годы наблюдались ассиметричные распределения. При этом вариация составила от 2,90 до 3,39%. Наибольшее количество коров стада, включая первотёлок (пунктирная линия), имели признак на уровне 3,00-3,19%. Полученные данные подтвердили возможность для полноценного отбора коров по молочной продуктивности и данному селекционному признаку в частности.
□ Всё стадо (717 голов) □ до 50%СТ □51-75%№' □ 76%СТ и более
Живая масса, кг
-0,023 |_ Белок, %
0,42
0,31
0,289
0,37
-01125
0,334
0,074
-0,1§Т
-0,031 |
-Жир, '
-0,06 -0,07
Удой за 305 дней, кг
0,189
0,098
0,517
0,234
-0,21
-0,11
-0,01
0,09
0,19
0,29
0,39
0,49
Рисунок 3 - Корреляции селекционных признаков между признаками матерей и дочерей, гм-д (анализ по п=717, доля генов по голштинам, ИР=76,8%)
Из рисунка 3 следует, что в оцененный период в стаде проявлялись положительные корреляции между удоями за 305 дней у матерей и дочерей: по всему стаду - 0,234, по группе коров с кровностью до 50% по голштинам (ИР) - 0,517, в группе с 51-75%ИБ -0,098, в группе с 76%ИБ и выше - 0,189. Следова-
тельно, коэффициент наследуемости по удоям за 305 дней в стаде (Ь2) был равен 0,468. Это являлось высоким показателем, позволяющим вести отбор в стаде по данному признаку. Среди коров с разной кровно-стью по голштинской породе не было получено положительных корреляций между признаком матерей и
дочерей по жирности молока, т.е. в стаде за последнюю генерацию не прослеживалось коэффициентов наследуемости, позволяющих дальнейшее увеличение этого признака за счёт отбора. Однако жирность молока в стаде составляла в последние годы около 4,00% и более.
В отличие от жирности молока по проценту белка были получены более желательные результаты. В частности, по всему стаду корреляция между признаком матерей и дочерей составила 0,074, т. е. И2=0,148. Учитывая общемировые тенденции в селекции молочного скота по проценту белка в молоке, данный результат заслуживал внимания. Высокую наследуемость имел % белка в молоке при кровности (ОТ) до 50% по голштинам - 0,668.
Аналогично с величиной удоев высокую наследуемость имела живая масса у коров-первотёлок: И2=0,740 по всему стаду. Живая масса во всех группах наследовалась на уровне 57,8-84,0%, а влияние гено-типических факторов при этом на интенсивность роста составило 61,5%, средовых факторов - 38,5%.
Наряду с анализом наследуемости в группах с разной кровностью по голштинам, следует отметить, что во всех разводимых линиях у коров стада прослеживалась положительная корреляция между удоем матерей и дочерей: от +0,058 (в линии Р. Соверинг) до +0,357 (в линии В. Б. Айдиал). Соответственно, наследуемость И2 достигала 0,714. Корреляции между жирностью молока у матерей и дочерей были положительными только у коров линии М. Чифтейн, по процентному содержанию белка - в линиях В. Б. Айдиал и М. Чифтейн.
При этом по всей проанализированной выборке у матерей коров-первотёлок (п=717) средняя кровность по голштинам составила 76,8±0,69% (Су=24,1%), удои за 305 дней лактации - 4418±34 кг (Су=20,6%), жирность молока 3,96±0,01%, процент белка в молоке -3,11% (Су=8,4 и 1,96% соответственно).
Удои у коров-пробандов по первой лактации (305 дней) достигли 5449±42 кг (Су=20,8%), жирность мо-
Таблица 1
Примечание:
Обычно удой отрицательно связан с жирностью молока. В хозяйстве у коров эта корреляция составляла -0,425 (табл. 1). При этом в стаде положительно коррелировало процентное содержание жира и белка в молоке (г=+0,460). Отличительным фактом стало наличие положительной генетической корреляции между удоями и % белка в молоке (го=+0,250).
Общая реализация продуктивного потенциала в
лока 4,04±0,01%, процент белка в молоке - 3,13% (Су=10,2 и 2,25% соответственно). Превышение по удоям над матерями составило 1031 кг молока.
Полученные данные подтверждают, что с увеличением кровности от 25% до 75% и выше по голшти-нам возрастала живая масса тёлок в 18 месяцев - с 375,0 до 387,8 кг, при этом возраст первого осеменения понизился с 21,7 до 20,7 месяца и составил в среднем по стаду 20,9 месяца. Среди тёлок разных линий по интенсивности роста существенных отличий не прослеживалось.
Важно то обстоятельство, что с увеличением % генов (кровности) голштинской породы (ОТ) от 25 до 75% и выше достоверных отличий по удоям у коров-первотёлок разных генотипов не наблюдалось (они составили 5424±83--5520±116 кг молока), происходило некоторое увеличение жирности молока, живой массы - в сравнении с низкокровными животными.
Среднеквадратические отклонения селекционных признаков в стаде (с) по разным группам были за последние годы в пределах нормы. Коэффициенты фенотипической изменчивости (Су) селекционных признаков в зависимости от кровности по голштинской породе представляли собой классический вариант ведения селекционно-племенной работы: для удоя за 305 дней вариация составила от 15 до 21%, по жирности молока - до 6,38%, по процентному содержанию белка в молоке - от 5,8 до 19,1%.
Живая масса при первом осеменении варьировала в пределах 8-12%. Живая масса у коров-первотёлок варьировала по генетическим группам в пределах 48%. Это является абсолютно нормальными показателями для данного стада.
Вариация скорости молокоотдачи с увеличением кровности по голштинам возросла с 4,6 до 10,3%, Это подтверждает то, что увеличение кровности по гол-штинам по-разному отражается на изменении данного признака. На данный селекционный признак следует обратить внимание в процессе селекции.
г (П=717)
хозяйстве (рис. 4) была положительной по большинству признаков, за исключением процентного содержания белка в молоке.
Так, дочери превысили своих матерей на 23,3% по удоям и на 2,0% по проценту жира (от величины признака). Количество молочного жира и белка увеличилось на 25,8 и 22,5% соответственно.
- Корреляции между селекционными признаками по первой лактации в стаде,
Взаимосвязанные признаки г±тг
удой за завершённую лактацию - удой за 305 дней (кг) +0,565±0,025 ***
удой за 305 дней (кг) - удой за 100 дней (кг) +0,815±0,012***
удой за 305 дней (кг) - жир (%) -0,425±0,031***
удой за 305 дней (кг) - белок (%) -0,105±0,034*
жир (%) - белок (%) +0,460±0,029***
живая масса (кг) - удой за 305 дней (кг) +0,228±0,035**
удой за 305 дней (кг) - скорость молокоотдачи (кг/мин) +0,301±0,034**
*-р<0,05, ** - р<0,01, *** - р<0,001.
Реализация генетического потенциала селекционного признака, %
128 123 118 113 108 103 98
123,3 1 25,8 122,5
102
- 99,4
Удой, кг Жир, % Белок, % Жир, кг Белок, кг Рисунок 4 - Реализация потенциала селекционных признаков в сравнении с материями, %
Кроме того, в стаде также проявилась стабильная лактационная кривая от 1 до 10 месяца. Пик лактации приходится на 2-4 месяцы, а затем происходил плавный спад. Достаточно высокие удои были характерны и для 10 месяца лактации у отдельных коров. Это требовало дополнительных организационных мероприятий при запуске на сухостой.
Проведение дисперсионного анализа при этом показало, что фактор «линия» в трёхфакторной ортогональной (равномерной) модели влиял на удой с слой в 10%, совместная сила влияния факторов «линия -кросс линии» составила 5%, наибольшая сила влияния была отмечена у фактора «месяц максимального удоя» - 40% (а<1%), а следовательно, с увеличением месяца максимального удоя со 2 по 5 - возрастает вероятность получения более высоких удоев за 305 дней лактации. Некоторое влияние (от 7 до 10%) на удой
10 9 8 7 6 5 4 3 2
у = -1,5х2 + 8,5х -3 Я' = 1 8
у = -1х2 + 6х -2 /
'V, V
показали совместные факторы «линия - месяц с максимальным удоем», «кросс линии - месяц с максимальным удоем» и «линия - кросс линии - месяц с максимальным удоем». Влияние неучтённых факторов составило всего 16%.
Аналогичные тенденции были получены при изучении силы влияния факторов на удои коров по 3 -ей лактации, однако при этом возросла сила влияния фактора «месяц максимального удоя» - до 44% (при достоверности а<1%, по Фишеру).
Таким образом, при производстве молока от чёрно-пёстрых голштинизированных коров разных линий и кроссов линий наиболее существенным являлся технологический фактор «месяц максимального удоя», который может быть увеличен за счёт совершенствования мероприятий по раздою.
1 лактация
| | 3 лактация
— — • Полиномиальная (1 лактация)
Полиномиальная (3 лактация)
3 месяц
4 месяц
5 месяц
Рисунок 5 - Дополнительная рентабельность при увеличении месяца с максимальными удоями, %
Согласно анализу, при увеличении месяца максимального удоя от чёрно-пёстрых коров можно получить дополнительную рентабельность до 8-9%. Прогноз этого увеличения можно выразить графиками полиноминальных уравнений нелинейной регрессии, приведёнными на рисунке 5:
ух=-1х +6х - 2 - для прогноза дополнительной рентабельности при производстве молока по первой лактации (достоверность - Я2=1, или 100%);
ух=1,5х2+8,5х - 3 - для прогноза дополнительной рентабельности при производстве молока за 305 дней по третьей лактации (достоверность - Я2=1, или 100%).
9
7
6
Выводы. Таким образом, скрещивание чёрно-пёстрого скота с производителями голштинской породы на протяжении последних лет в исследуемом племенном стаде дало положительный результат. Животные голштинских линий положительно влияли на увеличение генетической детерминации селекционных признаков. Однако для дальнейшего увеличения молочной продуктивности и более рационального использования потенциала голштинской породы в схемах скрещивания необходима оптимизация селекционного процесса, что совместно с улучшением корм-
ления и раздоя животных может позволить существенно увеличить продуктивность в стаде. Оценка технологических факторов при разведении коров дойного стада позволяет отметить резервы увеличения рентабельности до 8-9% при оптимизации процесса раздоя. Учитывая предыдущие планы племенной работы, на сегодняшний день в стаде сложились все предпосылки для планомерного увеличения удов до 7000-7500 кг молока в среднем на корову. Этот вывод подтверждается тем, что за анализируемый период в стаде дочери превзошли матерей на 1031 кг молока и 0,08% жира.
Литература
1. Абрамова Н.И. Взаимосвязь продолжительности
использования коров молочных пород с кров-ностью по голштинской породе // Н.И. Абрамова, О.Н. Бургомистрова, О.Л. Хромова // Зоотехния. - 2018. - №1. - С.12-16.
2. Бабайлова Г.П. Влияние генофонда голштинской
породы на продуктивные качества коров вятского типа черно-пестрой породы / Г.П. Бабайлова, Т.И. Березина, Е.Н. Усманова // Евразийский союз ученых. - 2014. - №7-8 (7). - С. 5-8.
3. Бабайлова Г.П. Экстерьерные особенности коров
черно-пестрой породы разных продуктивных типов телосложения и долей кровности по голштинской породе // Г.П. Бабайлова, А.В. Ковров // Аграрная Россия. - 2018. - №6. - С.34-37.
4. Долгиев М.Г.М. Селекционно-генетические мето-
ды совершенствования коров красной степной породы с использованием производителей гол-штинской породы в Республике Ингушетия / М.Г.М. Долгиев // Зоотехния. 2015. № 7. С. 5-6.
5. Катмаков П.С. Эффективность использования
генофонда голштинской породы для совершенствования бестужевской и черно-пестрой пород скота / П.С. Катмаков, Л.В. Анфимова, Н.В. Фадеева, А.Г. Парамонов // Вестник ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. - 2010. - № 1 (11). - С. 39-43.
6. Коршун С.И. Влияние генотипа по голштинской
породе на долголетие и пожизненную продуктивность коров / С.И. Коршун, Н.Н. Климов // Аэкономика: экономика и сельское хозяйство. -2017. - № 7 (19). - С. 1.
7. Лефлер Т.Ф. Влияние голштинской породы на ге-
нофонд молочного скота Красноярского края /
Т.Ф. Лефлер, Е.В. Четвертакова, И.Ю. Еремина, А.Е. Лущенко, А.Д. Волков // Достижения науки и техники АПК. - 2017. - Т. 31. № 8. - С. 5457.
8. Уколов П.И. Оценка влияния голштинской породы
в селекции крупного рогатого скота мелких фермерских хозяйств северо-западного региона России / П.И. Уколов, О.Г. Шараськина, Л.Н. Пристач // Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии. - 2017. - № 4. - С. 133-135.
9. Фирсова Э.В. Голштинская порода скота в Россий-
ской Федерации, современное состояние и перспективы развития / Э.В. Фирсова, А.П. Карта-шова // Генетика и разведение животных. - 2019.
- №1. - С.62-69.
10. Шувариков А.С. Продуктивность и качество моло-
ка помесных коров черно-пестрой и холмогорской пород разной кровности по голштинской породе // А.С. Шувариков // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. - 2001.
- №1. - С. 154-161.
11. Эрнст Л.К. Изучение влияния прилития крови
голштинского скота на изменение генофонда крупного рогатого скота отечественных пород с использованием ДНК-микросателлитов / Л.К. Эрнст, Н.А. Зиновьева, Е.Н. Коновалова, Е.А. Гладырь, О.В. Бабаян // Зоотехния. - 2007. -№12. - С.2-5.
12. Юсупов Р. Влияние голштинизации на продуктив-
ность коров и экологическую безопасность продукции / Юсупов Р., Тагиров Х., Андрияно-ва Э. // Молочное и мясное скотоводство. - 2008.
- №6. - С.19-20.
Поступила в редакцию: 20.01.2020 г.
Шендаков Андрей Игоревич, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, зав. кафедрой частной зоотехнии и разведения сельскохозяйственных животных ФГБОУ ВО «Орловский государственный аграрный университет имени Н. В. Парахина», [email protected] .
