CC BY
19
УДК 636.2.034 DOI 10.52231/2225-4269_2021_2_62
Влияние степеней инбридинга на хозяйственно-полезные качества молочного скота
Иванова Ирина Петровна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры зоотехнии
e-mail: [email protected]
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования «Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина»
Юрк Наталия Анатольевна, кандидат технических наук, доцент кафедры товароведения, стандартизации и управления качеством
e-mail: [email protected]
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования «Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина»
Ключевые слова: инбридинг, репродуктивная функция, молочная продуктивность, селекция.
Аннотация. Проведены исследования по определению взаимосвязей между методом разведения, репродуктивными качествами телок и последующей их молочной продуктивностью в условиях предприятий Омской области. Установлено, что лучшими характеристиками репродуктивных качеств обладают телки с коэффициентом инбридинга до 6,25 % или полученные в умеренном инбридинге и осемененные с 13 до 18-месячного возраста. С возрастанием гомозиготности организмов уровень молочной продуктивности снижается. Аутбредные первотелки, осемененные до 18-месячного возраста, превосходят инбредных сверстниц по удою на 350 кг или 5,96 %.
Введение
Важной и актуальной задачей современного молочного животноводства является целенаправленное совершенствование хозяйственно-полезных признаков в популяции отечественного молочного скота. Молочное скотоводство является ведущей отраслью агропромышленного комплекса страны и, в том числе, Омской области [6; 7]. Совершенствование племенных и продуктивных качеств крупного рогатого скота способствует созданию продовольственной безопасности региона. В настоящее время в Омской области племенное поголовье коров сосредоточено в 15 сельскохозяйственных организациях, имеющих статус племенных заводов и репродукторов, основной задачей которых является совершенствование популяции молочного скота в регионе [1; 6; 8; 10]. Основным методом разведения племенного поголовья является разведение пород в чистоте, что предусматривает возможность родственного спаривания [2; 3; 5]. Таким образом, инбридинг в племенных предприятиях может иметь место и наиболее важно определить оптимальные формы родственного разведения, которые благоприятно сказывались на продуктивных качествах животных [4; 6; 9]. Таким образом, возникает противоречие между отрицательными последствиями возрастания гомозиготности организмов и повышением наследуемости селекционных признаков.
Вопросами изучения влияния инбридинга на продуктивные качества крупного рогатого скота занимаются ведущие отечественные и зарубежные ученые (И.М. Дунин, 2012; И.М. Донник, 2013; А.И. Любимов, 2014; В.П. Терлецкий, 2019; Е.Г. Федосенко, 2020; А. Shulyar, 2019; M.J.Bell, 2011).
Для решения данной проблемы необходимо определить степень влияния коэффициента инбридинга на развитие и репродуктивную функцию ремонтных телок, а также на уровень молочной продуктивности.
В соответствии с практическими задачами нами была поставлена цель исследования: изучить продуктивные качества крупного рогатого скота молочного направления в зависимости от степени инбридинга.
Материал и методы исследования
Объектом исследований послужило поголовье коров черно-пестрой породы племенных репродукторов Омской области в количестве 846 голов. Оценивались показатели воспроизводительных качеств и молочной продуктивности. Коэффициент инбридинга рассчитывали по формуле Кисловского. Группировка исследуемых животных проводилась в зависимости от коэффициента инбридинга с выделением 5 групп: 1 группа - тесный инбридинг, 2 группа - близкий, 3 группа - умеренный, 4 группа - отдаленный, 5 группа - животные полученные без родственного разведения (аутбридинг).
В зависимости от метода разведения, применявшегося при получении молодняка, изучались репродуктивные качества - возраст первого осеменения и кратность осеменений.
Молочная продуктивность коров оценивалась по значениям удоя.
Разработку математической модели исследуемого процесса и построение поверхности отклика осуществляли с использованием современного программного продукта «TableCurve 3D», в котором реализованы методы анализа временных рядов, регрессионного, кластерного и факторного анализов, а также многомерного шкалирования.
Разработанная математическая модель, описывающая изменение исследуемых, показателей представлена уравнением регрессии:
где:
х - коэффициент инбридинга, %;
у - возраст первого осеменения, мес;
z - кратность осеменения, ед.
Исследования проводились на кафедре зоотехнии ФГБОУ ВО Омский ГАУ зоотехническими и статистическими методами. Информационная база составлена по базам «СЕЛЭКС - Молочный скот» племенных предприятий Омской области.
Научная новизна статьи заключается в том, что в условиях Омской области дана оценка комплексная оценка влияния инбридинга на продуктивные качества молочного скота.
Результаты исследования
При совершенствовании племенного поголовья черно-пестрого скота в условиях Омской области применяется чистопородное разведение, вариации которого позволяют подбирать родительские пары с учетом степеней родства.
Наибольший удельный вес коров черно-пестрого скота Омской области получен без использования родственного разведения. Таких животных 53 % от общего количества коров данной породы, что указывает на отсутствие стихийного инбридинга. На долю коров, полученных при тесном и близком инбридинге, приходится 11,36 и 7,42 % соответственно.
Количество животных с инбридингом в умеренных и отдаленных степенях составляет 17,46 и 10,48 %.
Таким образом, количество инбредного поголовья составляет 395 голов или 47 % от общего количества животных в исследуемой популяции. Встречаются животные с различными степенями инбридинга, но исключается возможность стихийного, не контролируемого возрастания гомозиготности организмов.
Для селекционного процесса по совершенствованию продуктивных качеств животных важно как родственное разведение влияет на качества животных [11, 12]. Важно учитывать особенности развития ремонтного молодняка в системе направленного выращивания [13].
С целью определения взаимосвязи между коэффициентом инбридинга, возрастом первого осеменения и кратностью осеменений были рассчитаны коэффициенты уравнения регрессии (табл. 1).
Таблица 1 - Расчетные коэффициенты уравнения регрессии
Коэффициенты Значение Коэффициент детерминации
а 5399,24 0,68
Ь -35,79
с 1,38
б 37,01
Полученные коэффициенты уравнения регрессии позволяют построить поверхность отклика зависимости кратности осеменения ремонтных телок от исследуемых факторов (возраста первого осеменения и коэффициента инбридинга) (рис. 1).
Рис. 1. Поверхность отклика зависимости кратности осеменения от исследуемых факторов (возраст первого осеменения и коэффициента инбридинга)
Полученные результаты свидетельствуют об имеющейся взаимосвязи между признаками [15; 20]. Возраст первого осеменения телок варьировал от 13 до 22 месяцев. Лучшими по скороспелости были аутбредные телки, так как средний возраст первого осеменения животных данной группы составил 14,5 мес, что на 5,5 месяцев или 37,9 % раньше, чем достигли физиологической зрелости телки, полученные при тесном инбридинге (Р < 0,05). С возрастанием коэффициента гомози-готности в группе молодняка наблюдается увеличение кратности осеменений на одно плодотворное. Лучшими характеристиками репродуктивных качеств обладают телки с коэффициентом инбридинга до 6,25 % или полученные при умеренном инбридинге и осемененные с 13 до 18-месячного возраста.
Репродуктивные функции коров обусловливают не только показатели воспроизводства стада, но и молочную продуктивность [14; 16; 18]. В таблице 2 представлены расчетные коэффициенты уровня регрессии при взаимосвязи коэффициента инбридинга, возраста первого осеменения и молочной продуктивностью.
Уровень молочной продуктивности зависит от возраста первого плодотворного осеменения ремонтных телок и от метода разведения, применявшегося при получении животных. С возрастанием гомозиготности организмов уровень молочной продуктивности снижается. Аутбредные первотелки, осемененные до 18-месячного возраста превосходят инбредных сверстниц по удою на 350 кг или 5,96 % (Р < 0,05).
Таблица 2 - Расчетные коэффициенты уравнения регрессии
Коэффициенты Значение Коэффициент детерминации
а 66,51 0,69
Ь -36,03
с 1,39
б -10232,18
Рис. 2. Поверхность отклика зависимости удоя от исследуемых факторов (возраст первого осеменения и коэффициента инбридинга)
Для селекционного процесса важно, как влияет коэффициент инбридинга на удой коров в разрезе их возраста [17; 19]. Поверхность отклика зависимости удоя от исследуемых факторов (возраст коров и величина инбридинга) представлена на рисунке 3.
Таким образом, для всех возрастных групп молочного скота нецелесообразно возрастание гомозиготности, о чем свидетельствует поверхность отклика зависимости удоя от исследуемых факторов. При увеличении значений коэффициента инбридинга происходит снижение удоев.
Выводы и заключения
По результатам регрессионного анализа и уравнений регрессии взаимосвязей между коэффициентом инбридинга, воспроизводительными и продуктивными качествами, установлено, что наращивание гомозиготности нецелесообразно, так как животные дольше развиваются, хуже оплодотворяются и обладают относительно низким уровнем молочной продуктивности. Тесный инбридинг в исследуемой популяции молочного скота не желателен, так как удой таких коров на 1591 кг или 28,2 % меньше чем у коров, полученных при отдаленном инбридинге.
Рис. 3. Поверхность отклика зависимости удоя от исследуемых факторов (возраст коров и коэффициент инбридинга)
Полученные результаты свидетельствуют о важности учета степеней инбридинга при организации селекционно-племенной работы в молочном скотоводстве. Для повышения скороспелости ремонтных телок необходимо избегать родственного разведения, или инбридинг должен находится в умеренных и отдаленных степенях. Для обеспечения максимальной молочной продуктивности коров необходимо разрабатывать селекционные программы по максимальному использованию лучших генотипов в разведении молочного скота, которые позволят исключить возможность инбридинга в близких степенях.
Литература:
1. Герасимова, А.С. Инбридинг в совершенствовании продуктивности коров сычевской породы / А.С. Герасимова, Е.А. Прищеп, Д.В. Леутина // Промышленность и сельское хозяйство. - 2020. - № 2 (19). - С. 10-14.
2. Горелик, О.В. Эффективность производства молока коровами в зависимости от уровня инбридинга / О.В. Горелик, Н.А. Юрченко, С.Ю. Харлап // Вестник биотехнологии. - 2020. - № 1 (22). - С. 8.
3. Влияние инбридинга на живую массу коров, экономическая эффективность инбридинга и рекомендации производству / И.М. Донник [и др.] // Аграрный вестник Урала. - 2013. - № 6 (112). - С. 6-8.
4. Дунин, И.М. Использование инбридинга в молочном скотоводстве / И.М. Ду-нин, В.Г. Труфанов, Д.В. Новиков // Зоотехния. - 2012. - № 9. - С. 2-3.
5. Зырянова, С.В. Инбридинг, его влияние на хозяйственно-ценные признаки крупного рогатого скота ярославской породы / С.В. Зырянова, М.Ю. Лапина //
Вестник Донского государственного агарного университета. - 2019. - № 4-1 (34).
- С. 37-44.
6. Иванова, И.П. Репродуктивные качества и продолжительность использования коров при кроссах линий / И.П. Иванова, М.Е. Григорьев, В.К. Пилипчук // Вестник КрасГАУ. - 2020. - № 7 (160). - С. 100-104.
7. Иванова, И.П. Биологические особенности и хозяйственно-полезные качества популяции молочного скота Омской области / И.П. Иванова, И.В. Троценко // Известия горского государственного аграрного университета. - 2021. - Т. 58. № 1. - С. 77-82.
8. Иванова, И.П. Результаты использования современных систем управления стадом в молочном скотоводстве / И.П. Иванова, И.В. Троценко, В.В. Троценко // Вестник КрасГАУ. - 2020. - № 1 (154). - С. 90-95.
9. Климова, С.П. Влияние степеней инбридинга на молочную продуктивность черно-пестрого голштинизированного скота / С.П. Климова, А.И. Шендаков, Т.А. Шендакова // Вестник Орловского государственного аграрного университета. -2012. - № 4 (37). - С. 86-89.
10. Кузякина, Л.И. Влияние инбридинга на хозяйственные признаки в молочном скотоводстве / Л.И. Кузякина // Вестник Вятской ГСХА. - 2021. - № 2 (8). - С. 6.
11. Литовченко, И.П. Селекционно-генетические параметры в популяции черно-пестрого скота в Омской области и использование их в племенной работе: ав-тореф. дисс. ... канд. с.-х. наук / И.П. Литовченко // Башкирский государственный аграрный университет. - Уфа, 2007.
12. Любимов, А.И. Эффективность применения инбридинга в процессе совершенствования черно-пестрой породу крупного рогатого скота / А.И. Любимов, В.М. Юдин // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. -2014. - № 1. - С. 66-69.
13. Паронян, И.А. Возможности сохранения и совершенствования генофонда пород крупного рогатого скота отечественной селекции / И.А. Паронян // Достижения науки и техники АПК. - 2018. - Т. 32. - № 5. - С. 63-66.
14. Смирнова, Н.А. Исследование и разработка технологии творожного биопродукта: дисс. ... канд. техн. наук: 05.18.04. - Омск, 2012. - 187 с.
15. Смарагдов, М.Г. Оценка инбридинга у голштинизированного скота / М.Г. Смарагдов // Молочное и мясное скотоводство. - 2020. - № 3. - С. 3-7.
16. Смарагдов, М.Г. Полногеномная оценка инбридинга у молочного скота / достижения науки и техники АПК / М.Г. Смарагдов, А.А. Кудинов // Достижения науки и техники АПК. - 2019. - Т. 33. - № 6. - С. 51-53.
17. Терлецкий, В.П. Генетические особенности казахских пород скота / В.П. Терлецкий, В.И. Тыщенко, Е.С. Усенбеков // Эффективное животноводство. - 2019.
- № 1 (149). - С. 64-66.
18. Федосенко, Е.Г. Воспроизводительные качества коров разных пород / Е.Г. Федосенко // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2020. - № 61. - С. 67-73.
19. Юдин, В.М. Молочная продуктивность коров, полученных с применением инбридинга / В.М. Юдин, А.И. Любимов // Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. - 2011. - № 4 (29). - С. 2-4.
20. Юрк, Н.А. Исследование процесса фермента сливочно-цикориевой основы биопродукта / Н.А. Юрк // Молочнохозяйственный вестник. - 2020. - № 1(37). - С.
148-157.
References:
1. Gerasimova A.S., Prischep E.A., Leutina D.V. Inbreeding in improving the productivity of cows of the Sychevskaya breed. Promyshlennost' i sel'skoe hozyajstvo. [Industry and Agriculture], 2020, no. 2 (19), pp. 10-14. (in Russian)
2. Gorelik O.V., Yurchenko N.A., Kharlap S.Yu. Efficiency of milk production by cows depending on the level of inbreeding. Vestnik biotekhnologii. [Bulletin of Biotechnology], 2020, no. 1 (22), pp. 8. (in Russian)
3. Donnik I. M. et al. The influence of inbreeding on the live weight of cows, the economic efficiency of inbreeding and recommendations for production. Agrarnyj vestnik Urala. [Agrarian Bulletin of the Urals], 2013, no. 6. (112), pp. 6-8. (in Russian)
4. Dunin I. M., Trufanov V. G., Novikov D. V. The use of inbreeding in dairy cattle breeding. Zootekhniya. [Zootechniya], 2012, no. 9, pp. 2-3. (in Russian)
5. Zyryanova S.V., Lapina M.Yu. Inbreeding, its influence on economically valuable traits of cattle of the Yaroslavl breed. Vestnik Donskogo gosudarstvennogo agar-nogo universiteta. [Bulletin of the Don State Agar University], 2019, no. 4-1 (34), pp. 37-44. (in Russian)
6. Ivanova I. P., Grigoriev M. E., Pilipchuk V. K. Reproductive qualities and duration of the use of cows in line crosses. Vestnik KrasGAU. [Bulletin of KrasGAU], 2020, no. 7 (160), pp. 100-104. (in Russian)
7. Ivanova I. P., Trotsenko I. V. Biological features and economic and useful qualities of the population of dairy cattle of the Omsk region. Izvestiya gorskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. [Bulletin of the Mountain State Agrarian University], 2021. Vol. 58, no. 1, pp. 77-82. (in Russian)
8. Ivanova I. P., Trotsenko I. V., Trotsenko V. V. Results of the use of modern herd management systems in dairy cattle breeding. Vestnik KrasGAU. [Bulletin of KrasGAU],
2020. - № 1 (154). - Pp. 90-95. (in Russian)
9. Klimova S.P., Shendakov A.I., Shendakova T.A. Influence of degrees of inbreeding on milk productivity of black-and-white Holstein cattle. Vestnik Orlovskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. [Bulletin of the Oryol State Agrarian University], 2012, no. 4 (37), pp. 86-89. (in Russian)
10. Kuzyakina L.I. Influence of inbreeding on economic traits in dairy cattle breeding. Vestnik Vyatskoj GSKHA. [Bulletin of the Vyatka State Agricultural Academy],
2021, no. 2 (8), pp. 6. (in Russian)
11. Litovchenko I. P. Selection and genetic parameters in the population of black-and-white cattle in the Omsk region and their use in breeding. Autoref. diss. ... candidate of agricultural sciences. [Thesis of Diss. ...Cand. of Agricult. Sciences]. Bashkir State Agrarian University, Ufa, 2007. (in Russian)
12. Lyubimov A. I., Yudin, V. M. Efficacy of inbreeding in the process of improving black-motley breed of cattle. Izvestiya Samarskoj gosudarstven-noj sel'skohozyajstvennoj akademii. [News of the Samara state agricultural Academy], 2014, no. 1, pp. 66-69. (in Russian)
13. Paronyan I.A. Possibilities of preserving and improving the gene pool of cattle breeds of domestic selection. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. [Achievements of science and technology of the agro-industrial complex], 2018. T. 32, no. 5, pp. 63-66. (in Russian)
14. Smirnova N. A. Research and development of technology curd bio: dis.. candidate of Technical Sciences: 05.18.04. Omsk, 2012, 187 p. (in Russian)
15. Smaragdov M.G. Assessment of inbreeding in Holstein cattle. Molochnoe i myasnoe skotovodstvo. [Dairy and beef cattle breeding], 2020, no. 3, pp. 3-7. (in Russian)
16. Smaragdov M.G., Kudinov A.A. Genome-wide assessment of inbreeding in dairy cattle / advances in science and technology of the agro-industrial complex. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. [Achievements of science and technology of the agro-industrial complex], 2019. T. 33, no. 6, pp. 51-53. (in Russian)
17. Terletsky P. V., Tyshchenko V. I. Usenbekov E. S. Genetic features of the Kazakh breed of cattle. Effektivnoe zhivotnovodstvo. [Effective farming], 2019, no. 1 (149), pp. 64-66. (in Russian)
18. Fedosenko E. G. Reproductive qualities of cows of different breeds / E. G. Fedosenko. Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. [Proceedings of the St. Petersburg State Agrarian University], 2020, no. 61, pp. 67-73. (in Russian)
19. Yudin V.M., Lyubimov A.I. Milk productivity of cows obtained using inbreeding. Vestnik Izhevskoj gosudarstvennoj sel'skohozyajstvennoj akademii. [Bulletin of the Izhevsk State Agricultural Academy], 2011, no. 4 (29), pp. 2-4. (in Russian)
20. Yurk N. A. Research of the process of the enzyme of the creamy chicory base of the bioproduct. Molochnohozyajstvennyj vestnik. [Dairy bulletin], 2020, no. 1(37), pp. 148-157. (in Russian)
Influence of degrees of inbreeding on the economic and
useful qualities of dairy cattle
Ivanova Irina Petrovna, Candidate of Science (Agriculture), Associate Professor of Animal Science
e-mail: [email protected]
Federal State Educational Institution of Higher Education Omsk State Agricultural University named after P.A. Stolypin
Yurk Nataliya Anatolevna, Candidate of Science (Technics), Associate Professor of the Department of Commodity Science, Standardization and Quality Management
e-mail: [email protected]
Federal State Educational Institution of Higher Education Omsk State Agricultural University named after P.A. Stolypin
Keywords: inbreeding, reproductive function, milk productivity, selection
Abstract: Studies were conducted to determine the relationship between the method of breeding, the reproductive qualities of heifers and their subsequent milk productivity in the conditions of enterprises of the Omsk region. It was found that the best characteristics of reproductive qualities are heifers with an inbreeding coefficient of up to 6.25% or with moderate inbreeding and inseminated from 13 to 18 months of age. With increasing homozygosity of organisms, the level of milk productivity decreases. Outbred first-born heifers inseminated before 18 months of age exceed inbred female peers in milk yield by 350 kg or 5.96 %.
