CC BY
75
DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10615
УДК 636.39.
РЕПРОДУКТИВНОЕ РАЗВИТИЕ ГИБРИДНЫХ КОЗЛОВ*
Б. С. ИОЛЧИЕВ, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник (e-mail: [email protected])
П. М. КЛЕНОВИЦКИЙ, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник (e-mail: [email protected])
В. А. БАГИРОВ, доктор биологических наук, член-корреспондент РАН, зав. лабораторией (e-mail: [email protected])
И. Н. ШАЙДУЛЛИН, доктор биологических наук, главный специалист (e-mail: [email protected])
М. А. ЖИЛИНСКИЙ, научный сотрудник (e-mail: [email protected])
Ф. Д. ШЕРАЛИЕВ, аспирант (e-mail: sheraliev_88@list.
ru)
Федеральный научный центр животноводства - ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста, пос. Дубровицы, 60, Подольский р-н, Московская обл., 142132, Российская Федерация
Резюме. Необходимый элемент создания новых селекционных форм на основе культурных и аборигенных пород - изучение репродуктивной функции у чистопородных и гибридных животных. Объект исследования - гибриды F2 (n=2), от скрещивания гибридов F1 (1/2 зааненская х 1/2 сибирский козерог), гибриды (n=2) F1 (карачаевская порода х тур), гибриды F2(n=3) (зааненская порода х сибирский козерог х карачаевская порода), чистопородные зааненские особи (n=2). После отъема в 3,5 месячном возрасте наблюдали за их поведением. С 6-и месячного возраста проводили морфометрию семенников, собирали сперму. Для оценки концентрации и активности спермы использовали видеокамеру и программу «Зоосперм 2.0». Работа выполнена в ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста. Половая зрелость гибридных козликов карачаевской породы с туром и сложных гибридов наступала в 12-и месячном возрасте, у чистопородных животных - в 6-и месячном. Наибольший обхват мошонки в 6-и месячном возрасте отмечали у чистопородных козликов - 15,4 см, наименьший - у гибридов тура с карачаевской породой - 10,1 см. До 24-х месяцев чистопородные особи по качественным и количественным показателям спермы превосходили гибридов: объем полученной спермы от чистопородных козлов составил 3,0 мл, что значительно больше, чем от гибридов карачаевской породы с туром, на 1,5 мл и на 1,4 мл, по сравнению со сложными (зааненская х сибирский козерог х карачаевская порода) гибридами. У чистопородных козлов в 24-х месячном возрасте концентрация сперматозоидов составила 4,01 млрд/мл, что на 2,81 млрд/мл больше, чем у гибридов тура с карачаевской породой и на 2,71 млрд/мл, чем у сложных гибридов. Зааненская порода - скороспелая, к 24 месяцам у самцов полностью формируется репродуктивная система, а у гибридов этот процесс продолжается, так как дикие виды достигают половой зрелости к3...4 годам. Ключевые слова: гибриды, сибирский козерог (Capra sibirica), тур (Capra caucasica), карачаевская порода коз, репродуктивное развитие.
Для цитирования: Репродуктивное развитие гибридных козлов / Б. С. Иолчиев, П. М. Кленовицкий, В. А. Багиров и др. // Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 6. С. 64-66. DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10615.
Козоводство - одна из перспективных отраслей животноводства. Для ее развития необходимо совершенствование существующих и создание новых, в том числе отечественных, пород коз. С этой целью могут быть использованы ресурсы дикой фауны путем одомашнивания диких видов и отдаленной гибридизации [1, 2].
В отличие от других методов разведения сельскохозяйственных животных межвидовую гибридизацию используют редко, что связано с рядом биологических и экономических проблем [3]. В природе подобные гибриды также встречаются очень редко. Одним из главных препятствий для межвидовой гибридизации служит репродуктивная изоляция, которая обусловлена такими факторами, как гистологическая и хромосомная несовместимость, это-логическая и географическая изоляция [4, 5].
Гистологическая несовместимость допускает оплодотворение, но на ранних стадиях эмбрионального развития происходит отторжение и гибель эмбриона. Хромосомная несовместимость обусловлена тем, что морфологические и количественные различия в хромосомах в большинстве случаев приводят к бесплодию самцов. Однако межвидовые гибриды не всегда стерильны, поэтому их используют при создании новых селекционных форм и пород животных, для сохранения и восстановления редких видов [6]. Так, экспериментальные работы по скрещиванию диких видов рода Сарга и домашней козы показывают, что их гибриды независимо от пола плодовиты [7]. Этологическая изоляция связана с тем, что размножение большинства пород коз носит сезонный характер - этот признак они унаследовали от диких предков. Очень ярко сезонность выражена в умеренных климатических поясах [8, 9, 10].
Между породами также имеются различия по репродуктивным качествам. Половое созревание мелких жвачных животных определяется возрастом, массой, фотопериодом и породными особенностями [11, 12]. На величину этого показателя оказывает влияние способ содержания молодняка. Например, при групповом содержании молодых козликов вместе с взрослыми матками половое созревание наступает раньше, чем в однополых группах [13].
В отличие от домашних, половая и физиологическая зрелость диких животных наступает значительно позже. Как было отмечено ранее, гибриды между дикими представителями рода Сарга и домашней козой плодовиты. Сейчас для создания новых селекционных форм и пород используют генетические ресурсы диких сородичей домашней козы, в том числе сибирского козерога и кавказского тура.
Козерог (С. sibirica), или сибирский горный козел -один из крупных представителей рода Сарга. Живая масса взрослых самцов достигает 150 кг. Половой зрелости сибирские горные козлы при благоприятных условиях достигают в возрасте 1,5 лет. Первых козлят самки приносят после 3 лет. Самцы начинают участвовать в гоне с 4...5 лет, так как до этого возраста они не могут противостоять взрослым особям, которые отгоняют их от гарема. Период размножения приходится на конец октября - начало января [13, 14].
Кавказский тур (С. caucasica) - крупное животное, имеет массивное тело, сильные ноги. Взрослые самцы достигают в холке 112 см, живая масса - 155 кг, самки значительно уступают им по линейным промерам и живой массе. Половозрелость у самок наступает в 3.4-летнем возрасте, у самцов позднее. Период размножения туров приходится на ноябрь - декабрь [15].
* Работа выполнена в рамках государственного задания по теме: «Исследование молекулярно-биологических и физиолого-эмбриологических аспектов биоинженерных технологий для совершенствования генетических ресурсов и создания новых селекционных форм сельскохозяйственных животных и птицы». Шифр темы: АААА-А18-118021590132-9.
Одна из самых распространенных и высокопродуктивных молочных пород коз - зааненская. Она превосходит многие породы по линейным параметрам. Половая зрелость у козликов зааненской породы наступает в 7-9-и месячном возрасте [16].
В некоторых районах в силу ряда климатических и географических особенностей разведение локальных пород более эффективно, так как они хорошо приспособлены к местным условиям, имеют высокую резистентность к определенным заболеваниям. К локальным относится карачаевская порода коз, отличающаяся выносливостью и хорошо приспособленная к природно-климатическим условиям Карачаево-Черкесской Республики. Для этой породы характерна невысокая продуктивность [17]. Необходимый элемент создания новых селекционных форм на основе культурных и аборигенных пород - изучение репродуктивной функции у чистопородных и гибридных животных.
Цель исследования состояла в изучении репродуктивных особенностей гибридных козликов, полученных от сибирского козерога с зааненской породой и кавказского тура с карачаевской породой коз.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в Федеральном научном центре животноводства - ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста 2015-2017 гг. Объектом исследования послужили гибриды F2 (п=2), полученные от скрещивания гибридов F1 (1/2 зааненская х 1/2 сибирский козерог), гибриды (п=2) F1 (карачаевская порода х тур), гибриды F2 (п=3) (зааненская порода х
Таблица. Макроскопические и микроскопические зависимости от возраста
30
25
20
S 15 а
10 5
6
9
18 24
Возраст мес.
Рисунок. Изменения обхвата мошонки у козликов разного
генотипа в зависимости от возраста:--% зааненская х
1/2 сибирский козерог;----зааненская порода х сибирский
козерог х карачаевская порода;.....- карачаевская порода
х тур; — .- зааненская порода.
Наибольший обхват мошонки в 6-и месячном возрасте установлен у чистопородных козликов - (15,4±1,5) см, наименьший - у гибридов тура с карачаевской породой - (10,1±2,6) см, или меньше на 34,4 %. Эта тенденция сохранялась во всех возрастных периодах. Рост семенников во всех группах до 12-и месячного возраста носил относительно прямолинейный характер, после чего ускорялся (см. рисунок).
В 6-и и 9-и месячном возрасте гибриды тура с карачаевской породой и сложные гибриды сибирского козерога с зааненской и карачаевской породой не реагировали на присутствие самок в охоте, при электростимуляции от них также не получили сперму (см. табл.). показатели спермы козликов разного генотипа в
Показатель Возраст, мес.
6 1 9 | 12 | 18 1 24
1/2 зааненская порода х 1/2 сибирский козерог
Объем, мл 0,82±0,13 1,30±0,130 1,80±0,21 2,60±0,17 2,72±0,21
Концентрация, млрд/мл 0,60±0,07 1,10±0,90 1,31±0,63 2,81±0,14 3,12±0,42
Подвижность, % 65,2±4,2 71,3±3,5 75,3±5,2 87,6±4,2 92,4±6,2
Зааненская порода х сибирский козерог х карачаевская порода
Объем, мл - - 0,62±0,11 1,11±0,22 1,63±0,12
Концентрация, млрд/мл - - 0,83±0,12 0,93±0,21 1,31±0,11
Подвижность, % - - 68,21±4,21 71,22±3,51 82,01±6,21
Карачаевская порода х тур
Объем, мл - - 0,51±0,12 0,82±0,12 1,51±0,23
Концентрация, млрд/мл - - 0,91±0,13 1,01±0,23 1,21±0,12
Подвижность,% - - 71,01±4,31 75,21±3,21 78,31±4,61
Зааненская порода
Объем, мл 1,24±0,16 1,64±0,12 2,1±0,21 2,8±0,16 3,01±0,21
Концентрация, млрд/мл 1,2±0,09 1,97±0,08 2,7±0,12 3,28±0,22 4,01±0,37
Подвижность, % 74,81±5,72 79,22±4,31 87,31±6,53 90,44±4,72 95,61±7,42
0
сибирский козерог х карачаевская порода), чистопородные зааненские особи (n=2). За поведением козликов наблюдали после отъема в 3,5 месячном возрасте. С 6-и месячного возраста проводили морфометрию семенников, а также собирали сперму в искусственную вагину [18]. Для сбора спермы от самцов, которые не реагировали на самок, использовали электроэякулятор «Minitube».
Для оценки концентрации и активности спермы использовали цифровую видеокамеру и программу «Зоосперм 2.0» [19]. Обработку полученных данных проводили с помощью пакета программ Microsoft Excel 2013. Результаты выражали в виде M ± m (среднего и его ошибки), группы сравнивали с помощью t-критерия Стьюдента.
Результаты и обсуждение. После отъема у чистопородных козликов наблюдали положительную реакцию на самок, которая носила игровой характер. У гибридов она отсутствовала. С 6-и месячного возраста у чистопородных самцов отмечали ориентировочную реакцию на самок в охоте, гибриды на самок не реагировали.
Сперма от козликов в 6-и месячном возрасте имела молокообразную консистенцию. Концентрация сперматозоидов у гибридных самцов (1/2 зааненская х 1/2 сибирский козерог) составила 0,6 млрд/мл, что на 0,6 млрд/мл меньше, чем у их чистопородных аналогов.
У всех животных с возрастом наблюдали положительную динамику, как по качественным, так и по количественным параметрам спермы с сохранением преимущества чистопородных козлов. В 24-х месячном возрасте объем спермы чистопородных особей составлял 3,0 мл, что больше, чем у гибридов карачаевской породы с туром, на 1,5 мл (р<0,05) и на 1,4 мл (р<0,05), чем от сложных гибридов (зааненская х сибирский козерог х карачаевская). Между ними также установлены различия по концентрации и подвижности сперматозоидов. В 24-х месячном возрасте концентрация сперматозоидов у чистопородных козлов составила 4,01 млрд/мл, что на 2,81 млрд/мл (р<0,001) больше, чем у гибридов тура с карачаевской породой и на 2,71 млрд/мл (р<0,001), чем у сложных гибридов.
Следует отметить, что гибридные животные, в отличие от чистопородных,не относятся к скороспелым, в природе их дикие сородичи достигают половозрелости к 18-и месяцам, а в размножении участвуют с 3.4-х летнего возраста.
Выводы. Показано, что половая зрелость у гибридных козликов домашней козы с дикими сородичами наступает позже, чем у чистопородных аналогов. В наших исследованиях у чистопородных зааненских козликов
ориентировочная реакция на самок появлялась с 6.8-и месячного возраста, у гибридов тура с карачаевской породой и у сложных гибридов (зааненская х сибирский козерог х карачаевская порода) - с 12.18 месяцев. Рост репродуктивной системы к 24-х мес. возрасте у чистопородных козлов завершался, ау гибридов этот процесс продолжался. Чистопородные козлы превосходили своих аналогов по промерам семенника и по объему полученной спермопродукции.
Литература.
1. Рациональное использование генетических ресурсов и гибридизация в козоводстве / В. А. Багиров, П. М. Кленовицкий, Ш. Н. Насибов и др. // Сельскохозяйственная биология. 2009. № 6. С. 27-33.
2. Айбазов А.-М. М., Мамонтова Т. В. Некоторые продуктивные и биологические показатели потомства, полученного от скрещивания западно-кавказского тура и карачаевских коз // Сборник научных трудов всероссийского научно-исследовательского института овцеводства и козоводства. 2014. № 7. С. 50-55.
3. Сохранение генофонда зубров и их использование в межвидовой гибридизации / Б. С. Иолчиев, Н. И. Стрекозов,
A. И. Абилов и др. Дубровицы: ВИЖ, 2005. 152 с.
4. Балашов Ю. С., Григорьева Л. А., Оливер Дж. Репродуктивная изоляция и межвидовая гибридизация иксодовыхклещей группы Ixodes ricinus-I. persulcatus (Acarina, Ixodidae) // Энтомологическое обозрение. 1998. № 3. С. 713-721.
5. Филиппов А. Многоступенчатый механизм репродуктивной изоляции близкородственных видов Ixodes persulcatus и I. pavlovskyi (Ixodidae) в области симпатрии// Паразитология. 2001. № 35 (5). С. 360-375.
6. Фисинин В. И., Калашников В. В., Багиров В. А. Научное обеспечение инновационного развития животноводства России. //Достижения науки и техники АПК. 2011. № 9. С. 3-7.
7. Воеводин В. А. Усовершенствование биотехнологических методов получения и сохранения семени домашних коз и их гибридов с сибирским козерогом: автореф. дис. ... канд. биол. наук. Дубровицы, 2012. 19 с.
8. Малахова Л. С. Особенности репродуктивной функции коз с индуцированной охотой в зависимости от применяемых гонадотропных препаратов // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2010. Т. 3. № 1. С. 23-24.
9. Neuroendocrine and genetic control of seasonal reproduction in sheep and goats / P. Chemineau, L. Bodin, M. Migaud, etc.// Reproduction in Domestic Animals. Vol. 45. Pp. 42-49.
10. Vasantha I. Physiology of Seasonal Breeding: A Review //Journal of Veterinary Science & Technology. 2016. Vol. 7. Pp. 2-4.
11. Delgadillo J. A., De Santiago-Miramontes M. A., Carrillo E. Season of birth modifies puberty in female and male goats raised under subtropical conditions // Animal. 2007. Vol. 1. Pp. 858-864.
12. Puberty in Anglo-Nubian and Saanen female kids raised in the semi-arid of North-eastern Brazil/ V. J. F. Freitas, E. S. LopesJunior, D. Rondina, etc. // Small Rum Res. 2004. Vol. 53. Pp. 167-172.
13. Брачный сезон у козерогов // Государственный природный биосферный заповедник Саяно-Шушенский [Электронный ресурс]. http://sayanzapoved.ru/brachnyj-sezon-u-kozerogov.htm (дата обращения: 16.05.2018).
14. Насибов Ш. Н. Генетические и биологические аспекты гибридизации сельскохозяйственных и диких видов животных: автореф. дис.... д.-ра биол. наук. Дубровицы, 2010. 34 с.
15. Багиров В. А., Айбазов М. М., Мамонтова Т. В. Морфометрические и биологические особенности западно-кавказского тура // Сборник научных трудов всероссийского научно-исследовательского института овцеводства и козоводства. 2014. № 7. С. 33-40.
16. Горшкова Н. В., Багманов М. А., Сергеев М. А. Морфологический, биохимический и гормональный состав крови козлов зааненской породы в период наступления половой и физиологической зрелости //Ученые записки казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. 2014. № 2. С. 69-75.
17. Мамонтова Т.В. Продуктивные, конституциональные и биологические особенности карачаевых коз в разных условиях содержания: диссертация ... кандидата сельскохозяйственных наук. Ставрополь, 2012. -123 с.
18. Инструкция по организации и проведению искусственного осеменения коз / П. В. Аксенова, В. А. Багиров, А.-М. М. Айбазов и др. Новочеркасск. М.: ГНУ Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский ветеринарный институт Рос-сельхозакадемии, 2013. 62 с.
REPRODUCTIVE DEVELOPMENT OF HYBRID GOATS
B. S. Iolchiev, P. M. Klenovitskii, V. A. Bagirov, I. N. Shaidullin, M. A. Zhilinskii, F. D. Sheraliev
Federal Scientific Center of Animal Husbandry - L. K. Ernst All-Russian Research Institute of Animal Husbandry, pos. Dubrovitsy, 60, Podol'skii r-n, Moskovskaya obl., 142132, Russian Federation
Abstract. The study of the purebred and hybrid animals reproductive function is a necessary stage in the creation of the new breeding forms based on the stud and local breeds. We analyzed goats of different genotype: second filial hybrid (Saanen goat x Siberian ibex, n=2); first filial hybrid (Karachai breed x Caucasian tur, n=2); second filial hybrid (Saanen goat x Siberian ibex x Karachai goat, n=3). After weaning age (3.5 months) we observed their behavior. From 6 months of age, testes morphometry was carried out; sperm was sampled. To assess the sperm concentration and activity, we used the video camera and program "Zoosperm 2.0". The surveys were carried out in the L. K. Ernst All-Russian Research Institute of Animal Husbandry. Puberty of the hybrids of the Carachai goat and the Caucasian tur and the complex hybrids occurred at 12 months of age. Puberty of the purebred animals occurred at 6 months of age. At 6 months of age, the purebred animals had the biggest scrotum circumference (15.4 cm); the hybrids of the Caucasian tur and the Karachai goat had the less one (10.1 cm). The purebred specimens under 24 months of age exceeded the hybrids in the qualitative and quantitative parameters of sperms. The volume of the semen produced by the purebred goats at that age comprised 3 ml, which was 1.5 mL and 1.4 mL more than in both the hybrids of the Karachai goats and the Caucasian tur and the complex hybrids (Saanen goat x Siberian ibex x Karachai goat) respectively. The sperm concentration in the purebred goats aged 24 months comprised 4.01 billion per mL semen, which was 2.81 billion per mL and 2.71 billion per mL more than that in the hybrids of the Caucasian tur and the Karachai goat and the complex hybrids respectively. The goats of the Saanen breed are fast-growing animals; the reproductive system of the males aged 24 months is completely developed. In the hybrids, this process continued, because puberty occurs in the third to fourth year of life of the wild animals. Keywords: hybrids, Siberian ibex (Capra sibirica), Caucasian tur (Capra caucasica), Karachai goat breed, reproductive development.
Author Details: B. S. Iolchiev, D. Sc. (Biol.), leading research fellow (e-mail: [email protected]); P. M. Klenovitskii, D. Sc. (Biol.), leading research fellow (e-mail: [email protected]); V. A. Bagirov, D. Sc. (Biol.), corresponding member of the RAS, head of laboratory (e-mail: [email protected]); I. N. Shaidullin, D. Sc. (Biol.), main specialist (e-mail: [email protected]); M. A. Zhilinskii, research fellow (e-mail: [email protected]); F. D. Sheraliev, post graduate student (e-mail: [email protected]).
For citation: Iolchiev B. S., Klenovitskii P. M., Bagirov V. A., Shaidullin I. N., Zhilinskii M. A., Sheraliev F. D. Reproductive Development of Hybrid Goats. Dostizheniya nauki i tekhnikiAPK. 2018. Vol. 32. No. 6. Pp. 64-66 (in Russ.). DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10615.
