CC BY
21
ЗООТЕХНИЯ
methods of milk production in an agricultural enterprise while optimizing the structure of dairy cattle breeding in the Orenburg region, the economy of the region as a whole will contribute to the development of agriculture in the Orenburg region.
Key words: productivity, milk, Simmental, cow, milk yield.
DOI 10.37670/2073-0853-2020-82-2-241-247
-♦-
УДК 636.2:575(470.56)
Молокопродуктивность симментальских коров в условиях степной зоны Оренбургской области
В.А. Панин, д-р с.-х. наук ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН
В статье представлены результаты исследования показателей молочной продуктивности животных симментальской породы, выращиваемых в природно-климатических условиях Южного Урала. Произведена оценка влияния генотипов локусов CSN3 и LGB на производство молока, его состав и свойства. Для локуса CSN3 для аллеля А (0,84) выявлена значительно более высокая частота по сравнению с аллелями В (0,66) и АА (0,63) и с генотипами АВ (0,31) и ВВ (0,07) соответственно. АА-генотип, очевидно, тесно связан с более высокими показателями производства молока. При проведении исследования определены генотипы и частота аллеля локусов CSN3 и LGB, а также сопоставлены эти результаты с выходом молока и составом молока. Получены новые экспериментальные данные по показателям молочной продуктивности и качества продукции для последующего увеличения генетического потенциала симментальского скота путём генетического совершенствования. Полученные экспериментальные данные расширяют знания по использованию генетического потенциала животных симментальской породы в естественно-географических, климатических и кормовых условиях Оренбургской области с целью повышения молочной продуктивности и качества молока. Установлено, что максимально высокий показатель надоя молока зафиксирован в АА-генотипе каппа-казеина. Полиморфизм гена лактоглобулина оказал влияние на увеличение надоя молока коров, имеющих генотип АВ, в сравнении с генотипами АА и ВВ.
Ключевые слова: молоко, корова, симментальская порода, генотип.
В Оренбургской области развитию молочного скотоводства уделяется особое внимание. В целях сохранения поголовья молочных коров и увеличения объёмов производства молока было принято решение в 2019 г. о выделении дополнительных средств из областного бюджета: на субсидии на молоко в сумме 224 млн руб. при условии сохранения поголовья коров и сохранения, увеличения объёмов производства молока; на субсидирование для приобретения нетелей, в том числе по импорту, - 59,6 млн руб. [1 - 4].
По данным Росстата, по состоянию на 01.09.2019 г. поголовье крупного рогатого скота во всех сельскохозяйственных организациях Российской Федерации составило 19 млн гол. В годовом исчислении стадо крупного рогатого скота сократилось на 0,5 %, при этом поголовье маточного стада осталось неизменным - около 8 млн коров. По состоянию на 01.01.2019 г. поголовье крупного рогатого скота в сельскохозяйственных организациях Оренбургской области составляло 197,8 тыс. гол., в том числе коров - 76 тыс. гол. По итогам пяти месяцев 2019 г. падение поголовья замедлилось. В 2018 г. сельскохозяйственными товаропроизводителями области приобретено 3 тыс. 474 гол. племенных нетелей молочного направления. За пять месяцев 2019 г.
приобретено 319 нетелей. В 2019 г. передовые хозяйства Оренбуржья - СПК «Колхоз имени Кирова» Октябрьского района и СПК «Колхоз «Красногорский» Саракташского района произвели замену существующих пород коров на высокопродуктивные породы и ведут дальнейшую племенную работу с ними для получения статуса племенного хозяйства по голштинской породе [4 - 7].
Работа правительства и минсельхоза Оренбургской области в аграрной отрасли направлена на развитие молочного скотоводства, в том числе и за счёт привлечения инвестиций. Исполнено строительство в 2019 г. крупных молочных комплексов в ООО «Северная нива» на 2 тыс. 800 гол. коров, ООО «А7 Агро» - на 540 коров, СПК «Колхоз «Красногорский» - на 500 коров и КФХ «Прогресс» - на 400 коров. В 2020 г. ООО «Северная нива» планирует строительство двух молочных комплексов по 2 тыс. 800 гол. коров каждый в Матвеевском и Северном районах области. Также прорабатывается вопрос о развитии молочного животноводства в Бугурусланском районе. В свою очередь ООО «А7 Агро» планирует строительство молочного комплекса в Илекском районе на 4 тыс. коров [5 - 8].
При среднесуточном надое на одну корову 13,1 л по области в ООО «Северная нива» надаивают
ИЗВЕСТИЯ ОРЕНБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО АГРАРНОГО УНИВЕРСИТЕТА
2020 • № 2 (82)
24,7 л, в ЗАО им. Калинина Ташлинского района - 19,2, в ООО «Нива» Ташлинского и ООО «Агродом» Шарлыкского района - по 18,8 кг молока в сутки на одну корову [5, 6, 9].
Учитывая остроту и актуальность имеющихся в отрасли молочного скотоводства проблем, совершенно очевидно, что перспективным направлением является интенсификация отрасли, предусматривающая улучшение и генетическое совершенствование разводимых пород скота. Следует отметить, что к местному резко континентальному климату Оренбургской области наиболее приспособлены животные симментальской породы [10, 11].
Повышение показателей эффективности молочной отрасли региона за счёт быстрой генетической выгоды является текущей целью, навязываемой конкурентным рынком молока, с одной стороны, и увеличением потребительского спроса на продукты с высокой биологической ценностью, с другой стороны. Основными критериями отбора для улучшения крупного рогатого скота в течение последних 70 лет были производство молока и продолжительность лактации. Тем не менее в течение последних десятилетий генетические исследования полиморфизма генов молочного белка привлекали интерес молочной промышленности, а селекция с помощью маркёра стала всё чаще включаться в программы отбора. Исследователи выявили различные генетические маркёры у крупного рогатого скота, которые способствуют как достижению более высокого уровня производства молока, так и улучшению качества молока. В молочном скотоводстве исследования были сосредоточены на наиболее важных экономических чертах: молочной продуктивности, содержании жира и белка [11 - 13].
Молочное скотоводство осуществляет стратегически важную роль в системе продовольственной и национальной безопасности страны. Антироссийские экономические санкции дали дополнительный толчок развитию всего животноводства России и молочного скотоводства в частности. В условиях, когда массовый завоз молока из-за рубежа стал недоступен, появилась возможность более активно развивать отечественное производство. Изыскание действенных технологических решений должно базироваться на разработке и реализации комплекса мер, направленных на совершенствование продуктивных качеств и создание условий для максимальной реализации генетического потенциала животных. Успешное развитие молочной отрасли в значительной степени зависит от повышения продуктивно сти коров [10 - 13]. Использование высокопродуктивных генотипированных коров, обладающих более высокой интенсивностью молокоотдачи, позволит повысить величину при-
быльности отрасли, интенсивность выработки и качество молока. [12, 13].
Цель исследования состояла в получении экспериментальных результатов показателей молочной продуктивности, качества молока коров по генам CSN3 и LGB и способов оценки продуктивных качеств симментальских особей для создания гурта, полученных в результате отбора животных по генам CSN3 и LGB. Задачи исследования включали и разработку методов совершенствования способов производства молока в сельскохозяйственном предприятии в современных обстоятельствах ведения производства, при оптимизации строения производительной структуры скотоводства.
Материал и методы исследования. Исследование выполняли на 206 коровах молочного направления продуктивности в соответствии с принципами, сформулированными в Хельсинкской декларации (Declaration of Helsinki). Предполагаемые изыскания с употреблением рекомбинантной ДНК и ГМО реализовывались согласно ограничениям национального законодательства государства. При проведении опыта применяли оборудование ЦКП ФНЦ БСТ РАН. Проверочное оборудование аттестовано согласно ГОСТ Р 8.568-2017, аттестат аккредитации RARU21I№59 ОТ 12.10.2015 www.4KN-6cT.p4>; http://ckp- rf.ru/ckp/77384.
Эксперимент выполнен в естественно-географических, климатических, резко континентальных условиях Оренбургской области. При этом ставилась задача приобретения новых экспериментальных данных по показателям молочной продуктивности для последующего увеличения генетического потенциала симментальских коров путём генетического совершенствования. Материалом для исследования послужила сравнительная характеристика молочной продуктивности коров симментальской породы и выявление продуктивного типа [4].
Результаты исследования. Изучение возможности генетического улучшения симментальских коров в направлении увеличения молочной продуктивности и увеличения качества молока, а также повышение интенсивности применения способов генного типирования особей молочного направления продуктивности является актуальным решением и обусловливает достаточно важное значение вопроса. В течение 2019 г. изучены показатели молочной продуктивности и качества молока коров симментальской породы разного генотипа в зависимости от генотипа при содержании их в природно-климатических условиях степной зоны Оренбургской области.
На рисунке 1 представлены результаты изучения зависимости полиморфизма генов каппа-казеина и лактоглобулина и частоты
зоотехния
встречаемости аллеля у симментальских коров, содержащихся в резко континентальных климатических условиях степной зоны Южного Урала. Из 206 гол., задействованных в опыте, в локусе гена CSN3 у 129 коров частота встречаемости генотипа АА составила 0,63. Указанный генотип встречался у 62,62 % исследуемых особей. У 63 гол., или у 30,58 %, в опыте частота генотипа АВ составила 0,31, у 14 гол., или у 6,79 %, частота встречаемости генотипа ВВ составила 0,07. В локусе гена LGB частота встречаемости генотипа определена на следующем уровне. Коровы в количестве 67 гол. выявлены с генотипом АА, они составили 32,52 % от общего поголовья изучаемых животных. Частота встречаемости составила - 0,33. Особей - носителей генотипа АВ выявлено 120 гол., или 58,25 %. Оставшиеся 9,22 % коров обладали генотипом ВВ.
Проявление полиморфизма локусов генов каппа-казеина и лактоглобулина и их воздействие на надой молока коров представлены на рисунке 2. Максимальный показатель надоя молока зафиксирован в генотипе АА (CSN3) - 5103,6 кг. Это было выше в сравнении с ВВ-генотипом на
0,8 0,6 0,4 0,2 0 -0,2 -0,4 -0,6 -0,8 -1
□ q BCSN3
частота встречаемости аллеля
ЕЗАА НДБ ЩВВ ЕЗя В |_вВ Пр А |_вВ ЕЗ р А СБЫЗ Пя В СБЫЗ
Рис. 1 - Зависимость полиморфизма локусов генов СБЮ, LGB и частота встречаемости аллеля у симментальских коров в природно-климатических о со бенно стях Оренбургской области
5200 5100 5000 4900 4800 4700 4600 4500 4400
□ АА DAB DBB
Рис. 2 - Зависимость показателя надоя молока от полиморфизма локусов генов CSN3, LGB и частоты встречаемости аллеля у симментальских коров, кг
ШШ
398,6 кг, с АВ-генотипом - на 116,0 кг. Полиморфизм гена LGB продемонстрировал влияние на увеличение надоя молока коров, имеющих генотип АВ, в сравнении с АА- и ВВ-генотипами.
Особо следует отметить влияние генотипа LGB на производство молока и его состав. Продуктивные характеристики оценивались по трём генотипам локуса LGB. Наибольшее производство молока было зарегистрировано у коров с генотипом АВ (5122,05 ± 136,54 кг), существенно отличающегося от того, которое было выработано коровами с генотипами АА (5016,00 ± 116,15 кг, Р < 0,03) и ВВ (4995,31 ± 109,12 кг, Р < 0,05). Этот результат был противоположным ранее сделанным выводам, полученным в 2002 и 2009 гг. для коров молочных пород. Так же как и результаты, полученные в эксперименте в 1997 г., в котором не зафиксировали существенной связи между генотипами и производством молока. В некоторых исследованиях была обнаружена положительная связь между генотипом ВВ и выходом молока.
В нашем исследовании значительно более высокий процент жира (рис. 3) был зарегистрирован в молоке коров с генотипом ВВ (4,11 ± 0,05 %) по сравнению с генотипами АА (4,09 ± 0,05 %; Р < 0,005) и АВ (4,10 ± 0,07 %; Р < 0,01). Как сообщалось ранее [4], в 2008 и 2013 гг. было обнаружено сходное содержание жира в молоке коров с генотипами АА, АВ и ВВ, как и в нашем исследовании. На рисунке 4 показано общее содержание жира и белка в молоке коров исследуемых генотипов. В нашем исследовании не выявлено существенных различий по содержанию жира в молоке между тремя генотипами: АВ (210,0 ± 4,88 кг), АА (205,2 ± 6,43 кг; Р > 0,5) и ВВ (205,3 ± 6,79 кг; Р > 0,5). Аналогичные результаты были получены ранее, в исследованиях в 2013 г.
Средний процент белка в молоке 3,31 ± 0,03 % был связан с генотипом АВ, а значение 3,28 ± 0,05 (Р > 0,5) ассоциировалось с генотипом АА и 3,29 ± 0,02 % (Р > 0,01) - с генотипом ВВ. Это подчёркивает, что генотип LGB не оказывает существенного влияния на содержание белка в молоке. Эти результаты аналогичны сделанным ранее выводам в исследованиях в 2013 г., полученным на симментальских коровах, и противоречат результатам за 2008 г. В нашем исследовании общий выход молочного белка был значительно ниже в молоке коров с гомозиготными генотипами АА (164,5 ± 3,23 кг; Р < 0,05) и ВВ (164,4 ± 3,36 кг; Р < 0,05) по сравнению с гетерозиготным генотипом АВ (169,6 ± 4,08 кг).
В некоторых предыдущих исследованиях относительно частот аллелей и генотипов в CSN3 и LGB были зарегистрированы разные результаты, вероятно, из-за генетических схем улучшения, применяемых к стадам коров. Кроме того, по одной и той же породе результаты, полученные
0,626
0,325
0,306
0,583
0,068
0,092
-0,821
□ q B LGB
-0,679
p A LGB
-0,836
□ pACSN3
-0,664
известия оренбургского государственного аграрного университета
2020 • № 2 (82)
разными авторами, неодинаковы из-за многих потенциально объективных факторов, таких, как районы выращивания и условия выращивания коров, погодные условия, условия кормления коров, возраст коров, состояние здоровья особей, точность записи данных, методы анализа данных и другие. Из-за подобных неодинаковых результатов необходимы дополнительные исследования по этим вопросам, особенно для местных пород двойного направления продуктивности, разводимых в природно-климатических условиях Оренбургской области.
Некоторые показатели состава молока подопытных симментальских коров в условиях Оренбургской области представлены в таблице 1. В свойствах молока и показателях его состава существенных различий у коров в зависимости от генотипа не выявлено, они определены статистически недостоверными. Знание генетической структуры молочных коров симментальской породы позволяет внедрять современные и быстрые методы через программы генетического улучшения, которые приведут к повышению эффективности молочных ферм Оренбуржья и
Содержание белка
0,5 1
Содержание жира
2,5 □ ББ
3,5 □ АА
□ АА
СБЫЗ |_вВ СБЫЗ |_вВ
□ ВВ 191,5 205,3 156,1 164,4
□ АВ 204 210 163,6 169,6
□ АА 209,8 205,2 166,4 164,5
Содержание жира
могут быть использованы в будущих программах селекции с использованием генетических маркёров.
1. Некоторые показатели состава и свойства молока симментальских коров (X ± Sx)
Показатель Величина
Содержится, %: альбумины и глобулины казеин, 0,64 ± 0,12 2,63 ± 0,14
в том числе:
а-казеин 33,1
Р-казеин 56,1
у-казеин 10,8
Лактоза 4,61 ± 0,19
Кальций 0,13 ± 0,04
Фосфор 0,08 ± 0,07
Зола 0,87 ± 0,06
Плотность, °А 28,56 ± 0,31
Кислотность, °Т 17,25 ± 0,25
Белок на 0,1 кг жира, г 85,0 ± 0,29
Величина жировых шариков, мкм 3,22 ± 0,08
Продолжительность сбивания сливок, мин. 67 ± 2,43
Содержание жира в пахте 0,67 ± 0,68
Степень использования жира 99,3
Рис. 3 - Зависимость показателя содержания жира и белка в молоке от полиморфизма ло кусов генов CSN3 и ЬОВ у симментальских коров, %
Содержание белка
Рис. 4 - Влияние на общее содержание жира и белка в молоке полиморфизма локусов генов CSN3 и ЬОВ у симментальских коров, кг
Выводы. В результате исследования установлено, что для локуса С8№ более высокие показатели молочной продуктивности коров связаны с генотипами АА и АВ. Гомозиготный генотип ВВ у коров отрицательно коррелирует с выходом молока. На процентное содержание жира в молоке положительно влияет генотип АА, в данном случае процент жира был значительно выше по сравнению со значениями, связанными с генотипами АВ и ВВ. Установлено также, что генотипы АА и АВ отрицательно взаимосвязаны с процентом белка в молоке по сравнению с ВВ-генотипом. Для локуса гена ЬОВ генотип АВ был положительно связан с выходом молока. Было зарегистрировано значительно более высокое содержание жира в гомозиготном генотипе ВВ. Процентное содержание белка в молоке было отрицательно связано с генотипом ЬОВ. Никаких существенных различий между тремя генотипами не было выявлено.
Важность исследования заключается в том, что его результаты доказывают влияние отдельных генотипов коров симментальской породы на качество молока. Исследования по изучению частоты аллелей и генотипов в локусах и
ЬОВ, дали различные результаты. В связи с этим необходимо больше исследований выполнять в этом направлении из-за противоречивости полученных ранее результатов, обнаруженных в литературе, что способствует лучшему знанию генетической структуры коров симментальской породы, разводимых на территории Оренбургской области. Кроме того, отдельные генотипы
1,5
2
3
4
4,5
0
ЗООТЕХнИЯ
могут быть использованы в будущем для составления программ селекции с использованием маркёров и могут быть включены в будущую схему отбора.
Литература
1. Косилов В.И., Харламов А.В., Газеев И.Р. Влияние кормовой добавки Биодарин на потребление и использование питательных веществ кормов тёлками симментальской породы // Сборник научных трудов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной 90-летию со дня рождения Ш.И. Шихсаидова. Махачкала, 2019. С. 303 - 309.
2. Влияние кормовых добавок на химический состав молока коров / Ф.Н. Байгенов, Т.А. Иргашев, М.О. Каримова [и др.] // Современные проблемы зоотехнии: матер. II междунар. науч.-практич. конф., посвящ. памяти доктора сельскохозяйственных наук, профессора Муслимова Бакытжана Муслимовича. Костанай, 2019. С. 52 - 57.
3. Лукина М.Г., Косилов В.И. Эффективность скрещивания коров
красной степной и чёрно-пёстрой пород с симменталами // Сборник статей Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых. Оренбург, 2019. С. 68 - 71.
4. Панин В.А. Оценка генотипа по генам CSN3 и LGB, влияющим
на синтез молочного белка и жира в молоке симментальских коров // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2020. № 1 (81). С. 197 - 201.
5. Почти 1,2 млрд руб. планирует вложить Оренбургская область в 2019 г. в развитие животноводства [Электронный ресурс]. URL: Dairy News.ru https://www.dairynews.ru/news/pochti-1-2-mlrd-rub-planiruet-vlozhit-orenburgskaya.html. Интерфакс-Россия http://www.furazh.ru/n/10367. https://www.dairynews.ru/ news/pochti-1-2-mlrd-rub-planiruet-vlozhit-orenburgskaya.html. https://www.dairynews.ru/news/ekoniva-planiruet-stroitelstvo-eshche-dvukh-moloch.html
6. Балыкин С. На развитие отрасли животноводства в Оренбуржье в этом году будет выделено 1 млрд 188 млн рублей» [Электронный ресурс]. URL: // http://www.orenburg-gov.ru/ news/apk/sergey-balykm-na-razvitie-otrasli-zhivotnovodstva-v-orenburzhe-v-etom-godu-budet-vydeleno-1-mlrd-18/
7. Молочная продуктивность коров при скармливании добавки промелакт / Р.З. Мустафин, В.Н. Никулин, А.В. Харламов [и др.] // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2018. № 6 (74). С. 230 - 233.
8. Воспроизводительная способность тёлок разных генотипов / И.Н. Айтжанова, Е.Б. Джуламанов, К.М. Джуламанов [и др.] // Вестник Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. В.Р. Филиппова. 2019. № 4 (57). С. 6 - 12.
9. Потребление и использование питательных веществ и энергии корма бычками-кастратами симментальской породы при скармливании кормовой добавки ветоспорин-актив / В.И. Косилов, Е.А. Никонова, А.В. Харламов [и др.] // Современные научно-практические решения в области животноводства: матер. междунар. науч.-практич. конф. Уральск, 2019. С. 32 - 38.
10. Бейшова И.С., Траисов Б.Б., Косилов В.И. Влияние парных сочетаний генов гормона роста и инсулиноподобного фактора роста-1 на признаки мясной продуктивности скота аулиеколь-ской породы // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2018. № 4 (72). С. 267-271.
11. Бейшова И.С., Траисов Б.Б., Косилов В.И. Ассоциация snabi-полиморфизма гена инсулиноподобного фактора-1 (bigf-1) с мясной продуктивностью крупного рогатого скота аулиеколь-ской породы // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2018. № 3 (71). С. 221-226.
12. Панин В.А. Генетический контроль селекционного процесса в молочном скотоводстве // Эффективное животноводство. 2019. № S5(153). С. 66 - 68.
13. Бельков Г.И., Панин В.А. Повышение генетического потенциала продуктивности симментальского и красного степного скота путём скрещивания с голштинской породой // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2015. № 4 (54). С. 101 - 104.
Панин Виктор Алексеевич, доктор сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук»
Россия, 460051, г. Оренбург, пр. Гагарина, 27/1 E-mail: [email protected]
Milk yields of Simmental cows in the conditions of the steppe zone of Orenburg Region
Panin Victor Alekseevich, Doctor of Agricultum, Senior researcher
Federal Research Center of Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences 27/1 Gagarin Avе, Orenburg, 460051, Russia E-mail: [email protected]
The article presents the results of a study of indicators of dairy productivity of Simmental animals raised in the natural and climatic conditions of the southern Urals. As a result of this study, the influence of genotypes of CSN3 and LGB loci on milk production, its composition and properties in Simmental cows bred in the Orenburg Region was evaluated. For the CSN3 locus for the a (0,84) allele, a significantly higher frequency was detected compared to the b (0,66) and AA (0,63) alleles compared to the AB (0,31) and BB (0,07) genotypes, respectively. The AA genotype is obviously closely related to higher milk production rates. The study determined the genotypes and frequency of alleles of CSN3 and LGB loci, and compared these results with milk yield and milk composition. The objective of the research performed on Simmental cows in the conditions of the steppe zone of the Orenburg region is to obtain new experimental data on indicators of milk productivity and product quality for further increasing the genetic potential of Simmental cattle by genetic improvement. As well as in obtaining experimental data on the use of the genetic potential of animals of the Simmental breed in the natural geographical, climatic and feeding conditions of the Orenburg region, to increase milk productivity and quality of milk. It was found that the highest milk yield was recorded in the AA genotype of Kappa-casein. The polymorphism of the lacto globulin gene influenced the increase in milk yield of cows with the AB genotype in comparison with the AA and BB genotypes.
Key words: milk, Simmental, cattle, cow, genotype. DOI 10.37670/2073-0853-2020-82-2-247-251
-Ф-
