Влияние степеней инбридинга на молочную продуктивность черно-пестрых коров Текст научной статьи по специальности «Животноводство и молочное дело»

породы / О.А. Епишко, Т.И. Епишко, Д.Е. Мостовой // Генетика и биотехнология XXI века. Фундаментальные и прикладные аспекты : материалы междунар. науч. конф., 3 - б дек. 2008 г. - Минск: Изд. центр БГУ, 2008. - С. 181-183.

15. Шейко, И.П. Разработка методов молекулярной генной диагностики и их использование в свиноводстве Беларуси / И.П. Шейко, H.A. Лобан, О.Я. Василюк // Весщ нацыянальнай акадэмп навук Беларуси - 2005. - № 1. - С. 62-66.

16. Effect of the estrogen receptor locus on reproduction and production traits in four commercial рig lines / Т. H. Short, M. F. Rothschild, О.! Southwood [et al.] // Anim. Sci. -1997. - Vol. 75. - P. 3138-3142.

17. K i m , K . S. Rapid communication: linkage and physical mapping of the porcine melanocortin-4 receptor (MC4R) gene / K.S. Kim, N.J. Larsen, M.F. Rothschild // Journal of animal science. - 2000. - № 78. - P. 791-792.

УДК 636.22/28.082

ВЛИЯНИЕ СТЕПЕНЕЙ ИНБРИДИНГА НА МОЛОЧНУЮ ПРОДУКТИВНОСТЬ ЧЕРНО-ПЕСТРЫХ КОРОВ

А.И. ШЕНДАКОВ, С.П. КЛИМОВА, Т.А. ШЕНДАКОВА ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет» г. Орел, Россия, 302019

(Поступила в редакцию. 27.01.2012)

Введение. Молочное скотоводство занимает важное место в агропромышленном комплексе Орловской области. Уровень его развития влияет на продовольственную безопасность региона. За последние два десятилетия в области, традиционно занимающейся молочным животноводством, численность коров в хозяйствах всех категорий уменьшилась в четыре раза, а производство молока - в три раза. Для решения данных проблем Правительство области предприняло ряд мер по развитию молочного скотоводства. Была принята отраслевая целевая Концепция «Развитие молочного скотоводства и увеличение производства молока в Орловской области на 2009-2012 годы» [4].

В сложившейся ситуации сохранение биологического разнообразия и уникальных генетических свойств адаптированного поголовья крупного рогатого скота - одна из приоритетных задач селекции. Это необходимо, в частности, для того, чтобы улучшать экономически важные признаки, эффективно реагировать на меняющиеся запросы потребителей и противостоять изменениям в среде производства. В программах по сохранению генофонда сельскохозяйственных животных, разрабатываемых в разных странах, одно из центральных мест отводится инбридингу [1, 2, 8]. При этом во многих странах с развитым скотоводством происходит снижение генетической изменчивости основных селекционных признаков. В условиях интенсификации отрасли возрастает инбредная депрессия, что сопровождается повышением частоты рождения телят с генетическими аномалиями и снижением молочной продуктивности [3, 7].

По мнению российских ученых, в современном скотоводстве родственное спаривание не утратило практической значимости, поскольку инбредные животные могут превосходить помесных черно-пестрых коров по селекционным признакам, однако при этом в стадах может возрастать интенсивность отбора, обусловленная возникновением ин-бредной депрессии и, в отдельных случаях, летальных мутаций [7].

Так, применение степеней инбридинга для увеличения пожизненной продуктивности у ярославских коров давало неоднозначные результаты, поскольку при этом следовало учитывать степень родства у матерей, отцов и получаемого потомства [5]. Однако возрастание степени родства в этой породе вело к снижению негативного действия факторов «тип подбора» (аутбридинг и инбридинг) на селекционные признаки, что не согласуется с другими исследованиями [6]. Близкородственное спаривание использовали М.Ф. Иванов, А.Г. Орлов и М.М. Иванов при выведении выдающихся пород. С успехом инбридинг применяется при разведении высокоудойного черно-пестрого скота. Вместе с тем бессистемное родственное спаривание не допустимо в животноводстве [7].

Цель работы - изучить влияние степеней инбридинга на молочную продуктивность черно-пестрого скота, а также степени влияния материнских предков на реализацию основных селекционных признаков у коров-первотелок и возможностей ослабления инбредной депрессии.

Материал и методика исследований. Влияние различных степеней инбридинга на молочную продуктивность коров было изучено в СПК им. Мичурина, ЗАО «Куракинское» и ОПХ «Красная Звезда» Орловской области. Степени инбридинга вычислялись с применением метода А. Шапоружа и по формуле Райта - Кисловского [3]

Fx =z [(1)щ+"2-1 х (1 + fa )] -100,

где nj и n2 - ряд, в котором находится общий предок с материнской и отцовской стороны; f - величина коэффициента возрастания гомози-готности у инбредного предка.

В исследованиях соблюдался принцип пар-аналогов. Родительский индекс матерей коров рассчитывался по методике Кравченко. При статистическом анализе полученных результатов была применена компьютерная программа «Microsoft Excel».

Результаты исследований и их обсуждение. В результате исследований было выяснено, что в СПК им. Мичурина применялся инбридинг в степенях от IV-IV и IV-V до II—I и III—I. Было допущено кровосмешение, близкое и умеренное родство на быков Дона 1919, Одера 532, Огонька 692, Ряженого 284 и Светоча 3870, однако в хозяйстве эффективность родственного спаривания подробно не анализировалась. Это потребовало подробного анализа результатов родственного спаривания (рис. 1).

45%-*

В II—I и III—I □ III, II—0; IV,IV-0 и IV,III-0

Н IV—II и IV—III И IV—III, III,II—0

ЕЗ IV—III, IV—II

Рис. 1. Структура инбредного поголовья коров по величине возрастания гомозиготности в СПК им. Мичурина, %

Из рис. 1 следует, что в структуре инбредного поголовья (n=44) 32 % занимали коровы, полученные в результате кровосмешения, 45 % коров имели степени IV—II и IV—III, также была корова, полученная в результате двойного инбридинга (2 %).

Из табл. 1, 2 следует, что наиболее высокий удой за 305 дней первой лактации в СПК им. Мичурина имели коровы со степенью родства III—I - 3880 кг молока. Существенные различия были выявлены в показателях максимального удоя, которые варьировали от 2396 (III, II-0) до 5086 кг молока (IV-III, III, II-0). Аналогичные тенденции проявлялись и по среднему удою.

По содержанию жира в молоке существенных различий не было обнаружено. При этом самое высокое количество молочного жира было получено в группе коров с Fx=12,5 % (или III-I).

Таблица 1. Молочная продуктивность инбредных черно-пестрых коров

Степень родства Колич. коров, гол. Удой за 305 дней первой лактации, кг Средний удой, кг Максимальный удой, кг Жир, % Жир, кг (по среднему удою)

II-I 7 3568 3913* 4298 3,73* 145,9

III-I 7 3880 3800* 3925 3,74* 142,1

III, II-0 2 2396 2396 2396 3,69 88,4

IV, IV-0 4 2870 2910 2976 3,66 106,5

IV-II 17 3370 3712** 4307 3,59 133,3

IV-III 3 3417 3910 4439 3,66 143,1

IV-III, III, II-0 1 3415 4246 5086 3,67 155,8

IV-III, IV-II 2 3098 3594 3998 3,62 130,1

IV, III-0 1 3556 3556 3556 3,79 134,8

Всего 44 3389 3642* 4032 3,66 133,3

*Р<0,05; **Р<0,01.

18127289

Влияние инбридинга на живую массу существенных различий не дало. Максимальная скорость молокоотдачи была у коров со степенью IV, Ш-0 - 2 кг/мин. По количеству телочек и бычков самые высокие показатели были у коров со степенью родства ГУ-ГГ из-за большего поголовья в группе, однако здесь был получен один мертворожденный теленок. В целом по инбредному поголовью хозяйства рождалось больше бычков - 53,42 %.

Таблица 2. Хозяйственно полезные признаки

Степень родства Живая масса по первой лактации, кг Скорость молокоотдачи, кг/мин Сухостойный период, дн. Количество телок, гол. Количество бычков, гол. Количество мертворожденных телят, гол.

II—I 440 1,62 60 3 5 0

III—I 450 1,34 60 6 10 1

III, II-0 443 1,40 61 2 2 0

IV, IV-0 430 1,24 51 3 7 1

IV-II 454 1,36 48 42 43 1

IV-III 462 1,69 70 10 10 0

IV-III, III, II-0 451 1,72 133 4 3 0

IV-III, IV-II 457 1,14 53 4 5 0

IV, III-0 455 2,00 61 1 1 0

Всего 449 1,42 57 75 86 3

*Р<0,05; **Р<0,01.

На наследование такого признака, как удой, который обычно имеет высокую фенотипическую изменчивость в стадах, предки могут влиять по-разному. В табл. 3, 4 представлена молочная продуктивность материнских предков инбредных коров в СПК им. Мичурина.

Таблица 3 . Молочная продуктивность матерей матерей инбредных коров

Степень родства Колич. коров, гол. Средний удой, кг Максимальный удой, кг Жир, % Жир, кг (по среднему удою)

II-I 7 3258 4038 3,47 113,0

III-I 7 3108 3760 3,63 112,8

III, II-0 2 5020 6100 3,67 184,2

IV, IV-0 4 4518 3312 3,56 160,8

IV-II 17 3014 3697 3,62 109,1

IV-III 3 2850 3388 3,60 102,6

IV-III, III, II-0 1 - 3400 3,70 -

IV-III, IV-II 2 - - - -

IV, III-0 1 - 6000 3,60 -

Всего 44 3311 3778 3,51 116,2

Таблица 4. Молочная продуктивность материнских предков инбредных коров

Степень родства Продуктивность предков

матерей отцов матерей

средний удой, кг максимальный удой, кг жир, % жир, кг средний удой, кг максимальный удой, кг жир, % жир, кг

II—I 8836 - 4,00 353,4 3270 3839 3,67 120,0

III—I 8836 - 4,00 353,4 3472 4091 3,61 125,4

III, II-0 6443 7621 3,82 251,6 4615 5914 3,70 194,7

IV, IV-0 4911 6817 3,55 174,5 4226 4427 3,60 152,1

IV-II 5644 6409 3,72 210,4 3123 3697 3,71 117,6

IV-III 5644 5644 3,70 197,7 3170 3170 3,70 117,0

IV-III, III, II-0 - 5183 3,70 191,8 - - - -

IV-III, IV-II 5644 6566 3,71 209,4 2825 3359 3,71 104,6

IV, III-0 4666 6901 3,49 162,8 5980 - 3,60 215,3

Всего 6629 6453 3,79 251,2 3432* 3904* 3,67* 125,9*

*Р<0,05; **Р<0,01.

Согласно данным табл. 3, 4 наибольшим генетическим потенциалом удоя в хозяйстве обладали матери отцов при получении степени родства 11-1 и 111-1 - 8836 кг молока при жирности до 4,00 %. Это впоследствии способствовало тому, что инбредные коровы в этих группах превзошли своих матерей на 643 и 328 кг молока по средним удоям соответственно (Р<0,05). Аналогичная тенденция была получена по жирности молока. По всем коровам с разной степенью родства максимальный удой составил 4032 кг молока в среднем. С увеличением степени гомозиготности существенного уменьшения показателей молочной продуктивности не наблюдалось.

Средний удой, кг Максимальный Жир,% Жир, кг (по

удой, кг среднему удою)

Селекционные признаки

Рис. 2. Реализация генетического потенциала инбредных коров в СПК им. Мичурина Орловской области

Из рис. 2 следует, что от родственного спаривания было получено превосходство дочерей над матерями по жирности молока (+1 %). Это

24

можно объяснить удачными генетическими эффектами, однако по среднему удою, максимальному удою и количеству молочного жира был получен невысокий процент реализации генетического потенциала (87-93 % в сравнении с РИК). Результаты инбридинга в большей степени зависели от индивидуальной сочетаемости родительских пар, чем от доли идентичности генов у потомков. Независимо от степени гомозиготности в инбредном поголовье было получено 2 % коров, превысивших матерей по удоям за 305 дней первой лактации на 15001600 кг молока (Р<0,001).

Наряду с полученными данными следует отметить, что в ОПХ «Красная Звезда» коровы, полученные в результате инбридинга в степени II—I, уступали аутбредным коровам 192 кг молока; в степени III, П-0 - 396 кг; IV, Ш-0 - 260 кг; П-ГУ - 96 кг. Отставание по количеству молочного жира составило 7,1, 14,3, 10,4 и 4,4 кг соответственно. Однако от коровы Ольхи 1427 (Ш-[, II, IV-0) за 7 лактаций было получено 30382 кг молока жирностью до 3,74 %, а ее дочь Полина 118 по 3 лактации дала 6359 кг молока и 235,3 кг молочного жира.

В ЗАО «Куракинское» коровы с 25 и 12,5 % идентичных генов превышали аутбредных коров на 189 и 232 кг молока, 7,6 и 11,8 кг молочного жира соответственно, однако с ослаблением степени родства

= 6,25 %) живая масса первотелок в среднем возрастала на 38 кг.

Несмотря на неоднозначные результаты использования инбридинга в сравнении с аутбридингом, следует отметить, что в ОПХ «Красная Звезда» у аутбредных коров с кровностью по черно-пестрым голшти-нам удой за 305 дней лактации варьировал от 3920 до 5050 кг молока. Так, инбредные коровы превысили группы с кровностью 1/8, 1/4 и 3/4 по голштинам на 540, 708 и 148 кг (10, 34 и 15 гол. соответственно). Однако они уступали коровам с кровностью 3/8, 1/2 и 5/8 по голштинам - 422, 190 и 359 кг молока (60, 50 и 35 гол. соответственно). По жирности молока они уступали большинству генотипов (0,01-0,05 %), за исключением коров с кровностью 1/4 по голштинам (+0,01 %). Продуктивность инбредной группы была выше, чем у 15 гол. линии Р. Со-веринг, на 646 кг молока, 0,03 % жира и 10 кг живой массы. Отставание от коров линий В.Б. Айдиал и М. Чифтейн по удою составило 150 и 166 кг, по жиру - 0,06 и 0,02 % соответственно. Повторяемость роста телок (г„) от рождения до 18 месяцев при инбридинге составила 0,378, что было меньше, чем у телок с кровностью 1/4, 1/2 и 5/8 по голштинам, на 0,147, 0,083 и 0,055, но выше, чем у телок с кровностью 1/8, 3/8 и 3/4 по голштинам, на 0,205, 0,238 и 0,277 соответственно.

В ЗАО «Куракинское» наблюдалось превосходство инбредных коров над всеми помесными генотипами с кровностью по голштинской породе от 1/8 до 5/8 на 82-364 кг молока, за исключением чистопородных аутбредных коров (-260 кг). При этом инбредные первотелки превосходили по жирности молока генотип с кровностью 1/8 по голшти-нам на 0,17 %, но их отставание от остальных помесей и чистопородных животных составило 0,05-0,08 и 0,03 % соответственно. По живой

25

массе между тем инбредные коровы уступали всем аутбредным генотипам от 2 до 22 кг. Очевидно, что в этом хозяйстве проявлялась ин-бредная депрессия по росту и развитию. Кроме того, первотелки линий В.Б. Айдиал и М. Чифтейн, в отличие от коров ОПХ «Красная Звезда», уступали инбредной группе 104 и 92 кг соответственно, в то время как 8 коров линии Х. Адема превзошли ее на 169 кг молока, уступая по жирности 0,02 %.

В СПК им. Мичурина инбредные коровы уступали помесным коровам с кровностью по голштинам от 1/8 до 5/8 57-694 кг молока за 305 дней лактации (п=226), однако превосходили чистопородных аутбред-ных коров на 34 кг. По жирности молока они уступали группам с кровностью 3/8, 1/2 и 5/8 на 0,04, 0,01 и 0,01 % (55, 62 и 11 гол. соответственно). Превосходство над чистопородными коровами и группами, полученными от возвратного скрещивания, составило 0,06-0,09 % жира. При этом инбредные животные уступали коровам линий А. Адема, Р. Соверинг и У. Идеал 55, 87 и 518 кг молока (26, 84 и 128 гол. соответственно), превосходя чистопородных коров линии Орла (п=51) на 67 кг молока. По жирности наблюдалось отставание только от коров линии У. Идеал (0,02 %). Животные инбредной группы между тем превосходили животных опытных групп с кровностью от 3/8 до 5/8 по голштинам на 13-22 кг живой массы, уступая коровам с кровностью 1/8 по голштинам 24 кг. Из всех линий только коровы линии Р. Соверинг были лучше по живой массе, чем инбредные, на 21 кг.

Из табл. 5 следует, что в ОПХ «Красная Звезда» от родственного спаривания было получено превосходство дочерей над матерями по удою за 305 дней первой лактации (+9,46 %) и молочному жиру (+9,81 %), однако аутбредные животные превысили их эффект по данным признакам на 8,87 и 7,61 %. По жирности молока был получен отрицательный эффект независимо от типа подбора.

Таблица 5 . Превосходство дочерей над матерями по признакам молочной продуктивности первой лактации при разных типах подбора в хозяйствах Орловской области

Тип подбора Колич. коров, гол. Превосходство по селекционным признакам, %

удой, кг жир, % молочный жир, кг

ОПХ «Красная Звезда» (Орловский район)

Инбридинг 24 +9,46 -0,28 +9,81

Аутбридинг 204 +18,33* -0,11 +17,42*

ЗАО «Куракинское» (Свердловский район)

Инбридинг 16 +5,12 +0,84 +6,06

Аутбридинг 285 -6,13* +0,28 -5,81*

СПК им. Мичурина (Верховский район)

Инбридинг 17 -4,05 -2,42 -1,62

Аутбридинг 300 +3,55* +0,72** +4,09*

*Р<0,05; **Р<0,01.

В ЗАО «Куракинское» 285 аутбредных первотелок уступали ин-бредной группе в эффекте превосходства дочерей над матерями по удою, жирности молока и количеству молочного жира на 11,25, 0,56 и 11,87 % соответственно. Причем у первотелок всех генотипов по удою был получен отрицательный эффект, а при «возврате» к черно-пестрому скоту (HF=12,5-25 %) эффект по удою понижался до -13,49 %, что подтвердило нерациональное использование потенциала голштинской породы в этом хозяйстве. У коров с долей генов голштинской породы от 25 и 62,5 % эффект по жирности молока составил +1,10-2,25 %. Отсюда следует, что в хозяйстве прослеживалась парадоксальная ситуация, объяснимая удачным закреплением быков-производителей при инбридинге и крайне неудачным подбором при получении аутбредных животных. Инбредная депрессия ослабевала за счет того, что спариваемые животные были помесными.

Все генотипы, полученные от скрещивания черно-пестрого скота с голштинами в СПК им. Мичурина, в среднем превысили инбредных коров по превосходству удоя дочерей над удоем матерей на 7,60 %, по жирности молока - на 3,14 %, по молочному жиру - на 5,71 %. Однако при увеличении кровности с 1/8 до 1/2 по голштинской породе эффект превосходства по удою, жирности молока и количеству молочного жира возрастал с 12,3 до 21,7, с 0,2 до 4,0 и с 13,5 до 27,5 % соответственно. У чистопородных аутбредных коров по всем селекционным признакам был получен отрицательный эффект.

В целом сила влияния (h2A) фактора «тип подбора» на удой и количество молочного жира составила 99,03 и 99,33 % соответственно (а<1%), в то время как при получении относительного эффекта гетерозиса ее значения не превышали 0,94 % и были недостоверными. Напротив, сила влияния фактора «стадо» на эффект гетерозиса по удою, жирности молока и количеству молочного жира составила 90,95, 88,57 и 93,83 % соответственно.

Заключение. Таким образом, в современном скотоводстве инбридинг не утратил практической значимости, так как инбредные животные в отдельных случаях могут существенно превосходить своих матерей по признакам молочной продуктивности, однако близкородственное разведение требует особого внимания от зоотехников при подборе. Для минимизации инбредной депрессии по признакам молочной продуктивности целесообразно применять родственное спаривание только на тех быков, матери которых показали рекордную молочную продуктивность. В условиях Орловской области удой матерей быков в случае применения родственного спаривания должен составлять около 9000 кг и более молока при жирности 4,0 %, однако результативность инбредного и аутбредного спариваний в хозяйствах может существенно варьировать.

ЛИТЕРАТУРА

1. Жебровский, Л.С. Селекция животных / Л.С. Жебровский. - СПб.: Лань, 2002. -256 с.

2. Кузнецов, В.М. Инбридинг в животноводстве: методы оценки и прогноза / В.М. Кузнецов. - Киров, Зональный НИИСХ Северо-Востока, 2000. - 66 с.

27

3. Кушнер, Х.Ф. Наследственность сельскохозяйственных животных (с элементами селекции) / Х.Ф. Кушнер. - М.: Колос, 1964. - 487 с.

4. Ляшук, Р.Н. Основные направления развития молочного скотоводства в Орловской области / Р.Н. Ляшук, В.Н. Масалов, А.И. Шендаков // Вестник ОрелГАУ. -2011. - № 1. - С. 9-13.

5. Москаленко, Л. Влияние инбридинга на пожизненную продуктивность коров ярославской породы / Л. Москаленко, А. Коновалов // Молочное и мясное скотоводство. -2009. - № 2. - С. 12-13.

6. Некрасов, Д. Типы спаривания с учетом инбридинга и пожизненная молочная продуктивность коров / Д. Некрасов, О. Зеленовский // Молочное и мясное скотоводство. - 2004. - № 5. - С. 19-21.

7. Шендаков, А.И. Результаты использования генетического потенциала молочного и комбинированного скота в Орловской области / А.И. Шендаков, Т.А. Шендако-ва // Вестник ОрелГАУ. - 2011. - № 1. - С. 14-21.

8. Parland, S. Mc. Inbreeding effect on milk production, calving performance, fertility, and conformation in Irish Holstein-Friesians / S.Mc. Parland, J.F. Kearney, M. Rath, D. Berry. Dairy Science. - 2007. - Р. 4411-4419.

УДК 636.22/28.082

ВЛИЯНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ И СРЕДОВЫХ ФАКТОРОВ НА СООТНОШЕНИЕ ПОЛОВ И ВОСПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЕ КАЧЕСТВА МОЛОЧНОГО СКОТА

А.И. ШЕНДАКОВ, Т.А. ШЕНДАКОВА ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет» г. Орел, Россия, 302019

(Поступила в редакцию 27.01.2012)

Введение. Принято считать, что в скотоводческих хозяйствах рождается 50 % телочек и 50 % бычков, однако на практике даже без применения сексированного семени распределение полов может быть неравномерным, а в иностранных моделях NYB и NPB [1] при определении необходимого количества быков-производителей в популяциях учитывается вероятность рождения не только теленка, но и телки. Интересные данные приводят ирландские ученые S.Mc. Parland, J.F. Kearney, M. Rath и D.P. Berry (2007), которые утверждают, что у коров с коэффициентом возрастания гомозиготности (Fx) от 20 до 30 % рождается на 3-6 % больше телок в сравнении c аутбредными коровами [9]. Данное явление ученые объясняют теорией Trivers и Willard (1973), согласно которой ослабленным инбредной депрессией матерям проще выносить телочку. По причине активного использования искусственного осеменения в популяциях молочного скота интерес к исследованию инбридинга в последние годы возрос во многих странах мира [2, 3, 5-10]. В иностранных научных изданиях сообщается о влиянии инбридинга на увеличение количества мертвых телят при рождении [2], на молочную продуктивность и интервалы между отелами [6], экс-терьерные особенности и легкость отелов [9]. Однако также общеизвестно, что инбридинг ведет к депрессии по селекционным признакам

[7, 8].

Цель работы - изучить влияние генетических и средовых факторов на воспроизводительные качества черно-пестрых и симменталь-