Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Использование генетических маркеров в селекционно-племенной работе с молочным скотом

ВАК РФ 06.02.01, Разведение, селекция, генетика и воспроизводство сельскохозяйственных животных

Автореферат диссертации по теме "Использование генетических маркеров в селекционно-племенной работе с молочным скотом"

РГ8 ОД / б ИЮЛ 1938

На правах рукописи

ДАНИЛКИВ

Эмилия Ивановна

.-О- -1

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ МАРКЕРОВ В СЕЛЕКЦИОННО-ПЛЕМЕННОЙ РАБОТЕ С МОЛОЧНЫМ СКОТОМ

Специальность 06.02.01 - разведение, селекция, генетика и воспроизводство сельскохозяйственных животных

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Брянск 1998

УДК 636.22/.28.082

Работа выполнена: в Институте разведения и генетики животных УААН и Брянской государственной сельскохозяйственной академии.

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук

Б. Е. Подоба; кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Е.Я. Лебедько.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, прос сор, академик ААО Г.С.Лозовая; кандидат сельскохозяйственных наук, профессор Николаев Е.Ф.

Ведущее предприятие - Смоленский государственный сельскохозя

венный институт

Защита состоится *30 » (¿К? И Л, 1998 г. в «ТЗ» часов на заседании диссертационного Совета (шифр К 120.34.02) при Великолукской государственной сельскохозяйствен академии (182100, Псковская область, г. Великие Луки, пл. Ленина, 1).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Великолукской г<

дарственной академии. Автореферат разослан 998 г.

Ученый секретарь я&уУ'

диссертационного Совета, доцент ^^^^^¿^--И.Х.Улубаев

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Интенсификация селекционного процесса неразрывно связана с использованием достижений современной генетики, непосредственным включением их в программы совершенствования существующих и создания новых пород, типов, линий сельскохозяйственных животных. Селекция крупного рогатого скота в большей степени преследует цель достижения программируемых результатов с целью объединения высокого потенциала продуктивности с приспособленностью к эксплуатации в условиях промышленных технологий. В этих условиях возрастает значение объективного контроля за ходом породообразовательного процесса, уточнение и расширение представления о селекционируемом материале.

Племенная работа всё больше выходит на уровень генетического анализа селекционных процессов в породах крупного рогатого скота. Без знания генотипа животного нельзя в полной мере су-цнть о его индивидуальности, наследственности и изменчивости, ориентируясь лишь на фенотипическме проявления признаков.

Как отмечает H.A. Попов (1997), учёные страны завершили исследование фонда эритроцитарных антигенов пород крупного рогатого скота. Продолжаются разработки методов использования им-муногенетических тестов в селекции животных. В целях стабильно-"о совершенствования хозяйственно-полезных качеств животных зыявляются наследственные аллельные формы, которые служат цля поддержания оптимальной изменчивости в стадах и породах.

До последнего времени главной задачей иммуногенетической :лужбы остаётся контроль истинности происхождения племенных «ивотных. Одновременно имеются веские предпосылки к исполь-юванию иммуногенетических методов для углубленной селекционной работы, перевод её на более высокий уровень за счёт дополнения генеалогических данных информацией о типах крови плененных животных. Для реализации такой задачи необходимо ре-иение широкого круга теоретических, методических, организационных и технических вопросов.

Наиболее широкое практическое применение в племенной ра-зоте с крупным рогатым скотом получили иммуногенетические ме-■оды для контроля происхождения, исследования племенных ресурсов и генетических процессов, оценки генотипических особенностей племенных животных, отражённые в публикациях Машуров A.M. (1985), Попов H.A. (1997), Чернушенхо В.К. (1992),

Подоба Б.Е. (1997), Бахмутова Т.Б. (1981), Бороздин Э.К., (1991), Охапкин С.К. (1983).

Последовательной разработке всего комплекса иммуногенети-ческого мониторинга в заводских стадах крупного рогатого скота посвящено небольшое число работ. В то же время именно заводское стадо является базой селекционной работы. В связи с чем возникает необходимость объективного комплексного анализа технологических, методических и организационных подходов к использованию групп крови в селекционной работе. Важность решения перечисленных вопросов определяет актуальность настоящей работы.

Связь работы с научными программами, планами, темами.Диссертационная работа является итогом научных исследований, выполненных автором и является составной частью работ в соответствии с научно-техническими программами и заданиями по генетике животных: «Разработать систему иммуногенетического контроля и создать банк моноспецифических реагентов для контроля достоверности происхождения животных в племенных заводах Украинской ССР» 1976-1980 гг. (№ госрегистрации 77021008); «Разработать методы использования генетически обусловленных полиморфных систем крови и других биологических жидкостей организма животных в племенной работе» 1981-1985 гг. ( № госрегистрации 81093852); «Усовершенствовать системы селекционной работы, которые обеспечивают повышение продуктивности крупного рогатого скота с использованием молекулярно-генетических и физиологических методов исследований» 1986-1990 гг. ( N2 госрегистрации 01.87.0050462).

Цель и задачи исследований. В нашей работе поставлена цель провести комплексный анализ техноло: ческих, методических, организационных подходов к использованию групп крови в селекционно-племенной работе.

Для достижения указанной цели решались такие задачи:

■ разработать организационные принципы и формы проведения иммуногенетического контроля достоверности происхождения племенных животных;

В изучить особенности иммуногенетической структуры чёрно-пёстрых пород крупного рогатого скота;

И разработать методы использования групп крови для оценки генетической ситуации в заводских стадах; разработать методические и организационные основы использования маркеров для ко** плексной оценки племенных животных .

Научная новизна. Впервые проведена многолетняя работа в стаде крупного рогатого скота по комплексному применению групп крови на различных этапах селекционого процесса. Показано значение иммуногенетического анализа для оценки генотипов животных, сертификации племенной продукции а формировании генетической структуры породы. Разработаны принципиально новые организационные подходы к проведению селекции под постоянным мммуногенетическим контролем на основе оперативного контроля происхождения ремонтного молодняка в раннем возрасте.

Практическая значимость работы. На основе иммуногенетического анализа установлены особенности генетической структуры заводских стад чёрно-пёстрой породы, получены данные о возможности повышения эффективности селекции путём комплексного анализа генотипов племенных животных. Результаты исследований использованы для разработки планов селекционно-племенной работы в заводских стадах при совершенствовании существующих и создании новых пород, типов, линий. Реализация выполненных исследований способствовала повышению зффективнбсти селекционного процесса по созданию новой украинской чёрно-пёстрой молочной породы.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались и получили положительную оценку на заседаниях учёного Совета Института разведения и генетики животных УААН (1980-1990 гг.); на республиканской научно-производственной конференции (Киев, 1982); региональной научно-производственной конференции (Днепропетровск, 1983);на расширенном заседании отдела генетики и биотехнологии ИРГТ УААИ [1998); межкафедральном заседании зооинженерного факультета БГСХА (1898). Основные положения диссертации опубликованы в 2 книгах и брошюрах, 5 статьях научных сборников, ГПК, 2 - в материалах и тезисах конференций. Всего опубликовано 9 работ, из ■шх 1 без соавторов.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы по изучаемому вопросу, материала и методик исследований, результатов исследований, заключения, зыводов, предложений производству, приложения. Список исполь-юванной литературы включает 343 наименования источников, в гом числе 35 на иностранных языках. Объем диссертации составляет 196 страниц машинописного текста и содержит 43 таблицы и 5 эисункоэ. "

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проведены в период 1980-1993 гг. в Институте разведения и генетики- животных УААН на поголовье крупного ро гатого скота черно-пестрой породы, включая быков-производителей племпредприятий Украины. Изучено 5 заводски? стад (4032 гол.) голландской чёрно-пёстрой породы и помесей от скрещивания с голштинскмми быками. Основные углубленные ис следования по изучению роли генетических маркеров в селекци онном процессе и разработке методов использования групп кров1 при работе в заводском стаде выполнены на поголовье 4375 гол племзавода «Чайка» Киевской области. Изучаемое поголовье животных тестировалось по группам крови с использованием реагентов, идентифицированных с международными стандартами.

Закономерности распределения и движения маркеров изучалу путем анализа наследования аллелей потомства производителей а также в семействах, для чего строили структурные родословные по Н.А.Кравченко (1973) в нашей модификации (Б.Е.Подоба, Г.А.Цилуйко, Э.И.Данилкив, 1983).

Использовали материалы оценки быков-производителей пс качеству потомства по каталогам за 1987, 1989, 1991, годы, выращенных в племзаводе «Чайка» и прошедших испытание по качеству потомства на племпредприятиях восьми областей Украины.

Исследования выполнялись в процессе практического проведения нммуногенетического контроля истинности происхождения племенных животных в скотоводстве Украины Основные их этапы отражены в схеме.(рис 1).

Основой для решения селекционных вопросов служили материалы семейного анализа при проведении экспертизы истинности происхождения ремонтного молодняка.

При разработке технологии определения оритроцитарных антигенов выясняли оптимальный возраст тестируемого поголовья с учетом качества используемых реагентов. Для этого сравнивали результаты тестирования животных в разные возрастные периоды, а также в связи с условиями постановки гемолитического теста, условиями хранения эритроцитов.

Разработку принципов и методов применения групп крови о селекции крупного рогатого скота осуществляли путем решения отдельных задач на основе комплексного использования иммуно-генетической и зоотехнической информации. Биометрическая обработка полученных данных проводилась по Плохинскому H.A. на персональном компьютере IBM PC AT/486 .

Рис. i. Общая схема 7

исследований

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Разработка технологии и организационных основ

проведения экспертизы происхождения в заводских стадах молочного скота

3.1.1. Практические приемы, обеспечивающие возможность организации поточного процесса определения факторов групп крови основаны на использовании наборов капельниц, разработанных В.Я.Мещеряковым и выпускаемых Всероссийским НИИ по племенному делу в животноводстве. Капельницы использовали для хранения и расфасовки реагентов, раскапывания реагентов в лунки пластин для постановки серологического теста, отбора проб крови, их доставки в лабораторию, хранения проб^крови, приготовления суспензии эритроцитов.

Изучение режимов хранения образцов крови показало, что важным условием для продолжительного сохранения эритроцитов является: охлаждение путем помещения в холодильник или другим способом, увеличение количества консерванта, замена надо-садочной жидкости в образцах крови свежим консервантом. Таким путем эритроциты могут быть сохранены без существенного ухудшения их качества для постановки гемолитического теста в течении 10-14 дней.

Оценка активности эритроцитарных антигенов в связи с возрастом тестируемых животных показывает, что у телят месячного возраста сила некоторых антигенов в 2-4 раза меньше, чем у взрослых животных. Устаыещтшю, что основными факторами, которые обеспечивают возможность выявления антигенов у молодняка раннего возраста, являются: эритроциты не должны храниться более 1-2 дней; суспензии эритроцитов не должны быть большей концентрации, чем 2,5%; для постановки реакции следует использовать достаточно активный комплемент.

Исследования по изучению возможности использования крови забиваемых на мясокомбинатах кроликов показали, что качественный комплемент дает отбор крови у забиваемых кроликов путем энуклеации глаза. Важно также, чтобы сгусток был цельным. Это достигается отбором крови в 100-150 мл баночки. Получить качественный комплемент удается путем осторожного отсасывания сыворотки без центрифугирования с предварительным помещением на 10-12 часов в холодильник и замораживанием для хранения впрок при температуре 18-20° С.

3.1.2. Результаты контроля происхождения в стадах Украины, проведенного в 1980-1982 гг. показали наличие значительного количества ошибок в записях о происхождении племенных живот-

ных. В связи с тем, что задача иммуногенетического контроля заключается не только в том, чтобы зафиксировать ошибки в записях о происхождении, но и способствовать налаживанию племенного учета, были разработаны организационные формы иммуногенетического контроля.

3.1.3. Основные формы проведения контроля происхождения определялись в процессе осуществления иммуногенетической экспертизы в различных категориях племенных хозяйств Украины. Наиболее эффективная организационная форма контроля была разработана на поголовье ремонтного молодняка племзавода «Чайка», что дает возможность выявить животных с ошибочными записями о происхождении, своевременно определять реальные племенные ресурсы, устанавливать целесообразность выращивания молодняка для племенных целей.

В 1980-1981 гг. проконтролировали происхождение 92 племенных бычков, в результате чего в 84 случаях установлено соответствие племенным записям по результатам иммуногенетического анализа. В 5 случаях установили возможных отцов на основании данных о генотипах быков-производителей, которых в это время использовали в стаде. Результаты иммуногенетического анализа были подтверждены данными сравнительной оценки экстерьерных особенностей животных. В частности, установили значительное сходство бычков-близнецов Голубого 544 и Гонца 543 с быком Контурным 1880, которого на протяжении последних лет использовали в стаде (табл. 1).

Разработаны формы документов: опись проб крови, индивидуальные карточки, составляющие картотеку лаборатории, ведомость «Типы крови», ведомость «Семейного анализа», «Свидетель ство об экспертизе происхождения».

Описанные и нашедшие применение в производстве решения по технологии контроля происхождения племенных животных, их паспортизации и организации иммуногенетической службы отражают единый организационно-технологический процесс иммуногенетической экспертизы в селекции крупного рогатого скота, который внедрен в пяти областях Украины. Объем внедрения (1986 -1997 гг. ): тестировано по группам крови 64665 гол., проведена экспертиза происхождения 15718 племенных бычков и 16708 ремонтных телок. Фактический экономический эффект от внедрения: сохранено для племенного использования 1616 племенных бычков за счет корректировки родословных.

Таблица 1

Генетический контроль происхождения молодняка крупного рогатого скота __в племзаводе «Чайка»___

Степень Кличка, инв. Системы групп крови Возможный

родства номер животного А В С FV J L M s z отец

| Огец Дирк 2910 А l2/- c,wx2 F

Мать Солнышко 2005 - GYE'G' / C,W F — L — — —

! Сын Сатурн 394 — GYE'Q' / - C, F - L M s z

! Мать Японка 2085 А BGKYA'O' / r,wx2 F — - — s -

¡Сын Ярый 493 А BGKYA'O'/YD'GTQ' c,ewx2 F — L - s — Рудольф 47834

Мать Гибкая 802 А GYE'Q' / - R,W F — L — — -

Сын Голубой 544 А GYE'Q' / Г C,ERWX F — L - — - Контурный 1880

Мать Гибкая 802 А GYE'Q' / - R,W F — L — — —

Сын Гонец 543 А GYE'Q' / Г C^WXj F — L — H' — Контурный 1880

Отец Рудольф 47884 - BGKYA'O'/YD'GTQ' C,EW F — — — — —

Мать Соломка 9 А -/- C,ER,W F — L M — z

Сын Соболь 515 А -/- C,ER,W F — L M — z Дирх 2310 или Контурный 1880

¡Мать Бледная 2106 не тестирована —

¡Сын < Березовый 486 — GYE'Q' / - CiEWX2 F Дирк2910 или Контурный 1880

3.2. Исследований «ммуиогенетичоской структуры стад - осиооа для использования групп крови в селекции

Одно из направлений использования данных иммуногенети-ческих исследований в селекции - это изучение генетической струетуры селекционируемых популяций, стад, линий по маркерным генам.

Теоретической основой применения групп крови для генетического анализа является положение о том, что распределение факторов и аллелей групп крови в значительной степени отражают закономерности и характер распределения других генов, дает возможность судить о степени общности сравниваемого селекционного материала.

В стадах племзаводов «Чайка», «Плосковский», «Бортничи», «Александровка», «Терезино» количество основных аллелей составляет соответственно: 13, 24, 18, 22 и определяется использовавшимися на маточном поголовье за последние годы быками-производителями, а таюке^Чйщее многочисленными маточными семействами (табл. 2). Определены характерные маркеры племзаводов по наибольшей частоте встречаемости некоторых аллелей: для племзаводов «Бортничи» и «Александровка» - BOY, «Плосковский»- OA'G'K'O', «Терезино» - BOYD'. Для всех стад характерным является высокая частота встречаемости аллеля b и GYE'Q' за исключением «Терезино», где генная частота GYE'Q' равна 0,02.

Таблица 2

Генетическая структура некоторых племзаводов черно-пестрого скота по аллелям системы В групп крови

Алле л к Чайка n=250 Плосковский n=1411 Кортничи n"714 Александровка, п=937 Терезино п=620

1 2 3 4 5 6

b 0,35 0,14 0,17 0,19 0,30

BGKY(A')0' 0,11 0,05 0,07 0,05 0,01

ПОК1ГО' 0,00 0,01 0,01 0,00 0,02

ВО 0,00 0,02 0,01 0,01 0,02

BOY 0,00 0,04 0,13 0,09 0,05

BOYD' 0,00 0,03 0,02 0,03 0,06

BYA'G'P'Q'G" 0,01 0,03 0,03 0,01 0,01

BYP' 0,00 0,02 0,00 0,00 0,01

Bl'P'Q" 0,00 0,01 0,00 0,01 0,00

BP'O- 0,00 0,00 0,00 0,01 0,00

GYD' 0,00 0,01 0,00 0,00 0,00

Окончание таблицы 2

1 2 3 4 5 6

GYE'Q' 0,18 0,14 0,15 0,17 0,02

GO 0,01 0,01 0,00 0,01 0,01

Ь 0,19 0,08 0,08 0,08 0,08

О 0,00 0,01 0,01 0,02 0,02

OA'J'K'O' 0,01 0,15 0,00 0,01 0,03

Y, 0,00 0,00 0,01 0,03 0,02

YA'(Y") 0,01 0,07 0,03 0,06 0,04

YD'E'O' 0,04 0,04 0,04 0,02 0,03

YD'GTQ' 0,03 0,02 0,04 0,01 0,01

E' 0,00 0,01 0,01 0,00 0,03

G'G" 0,01 0,02 0,06 . 0,02 0,02

G'O'(Y') 0,00 0,01 0,00 0,00 0,00

Г 0,03 0,01 0,03 0,02 0,01

O' 0,00 0,02 0,01 0,01 0,01

Q' 0,01 0,02 0,00 0,03 0,01

Другие аллели 0,01 0,03 0,09 __-0,12 0,18

Коэфф. гомозиготности (Са) 0,202 0,092 0,088 0,087 0,110

Наибольшим отличием от других племзаводов имеет племза вод «Чайка» (d = 0,364), а менее дифференцировано стадо плем-завода «Терезино» (d=0,289). В целом можно утверждать, что значительное генетическое сходство большинства изучаемых стар обусловлено использованием быков-производителей голштинскоР породы, аллелофонд которой маркируют аллели: BOY, GYE'Q', l2 OA'J'K'O', YA'Y'.

Степень консолидации большинства стад находится на среднем уровне: коэффициент гомозиготности в них колеблется в ни> от 0,087 - в племзаводе «Александровка» до 0,110 в племзаводе «Терезино». Исключением является стадо племзавода «Чайка», которое достаточно консолидировано (Са=0,202). Это свидетельствует о необходимости их консолидации путем дальнейшей селекции, которая заключается в отборе лучших генотипов и их интенсивное использование с целью увеличения в стадах концентрации наследственного материала быков-лидеров и лучших заводских семейств.

Одним из факторов эффективности использования генетических маркеров на уровне стад является специфика генетических систем. Генная частота антигенов генетических систем значительно колеблется в разрезе заводских стад. Для племзавода «Чайха» характерна высокая частота антигена F—0910. Наибольшая несбалансированность наблюдается о стаде племзгвода

«Терезино» (у2 =75,3 ), где дефицит генотипов Р\/ достигает 0,125, а гомозигот \Л/ на 0,063 больше ожидаемой её частоты. Причиной этому является достаточно интенсивное использование в нем гомозиготного по аллелю V быка Суддина 1698624 (табл.3).

Таблица 3

Генетическая структура некоторых стад черно-пестрой породы по системе Ё групп крови

Племзаводы п Частота генов Частота генотипов

F V FF FV W у'

Чайка 250 0,310 0,09 0.852 0,116 0,032 21,674

0,828 0,164 0,008

Плосксшский 300 0,852 0,148 0,710 0,283 0,007 4,481

0,726 0,252 0,022

Бортничи 435 0,944 0,056 0,898 0,094 0,010 5,386

0,891 0,106 0,003

Александровна 2183 0,882 0,118 0.797 0J71 0,032 68,828

0,773 0,208 0,014

Терезино 715 0,740 0,260 0,610 0,260 0,130 75,339

0,547 0,385 0,067

Пути и методы использования генетических маркеров в заводских стадах с 1980 года разрабатывались в племзаводе «Чайка». Аллелофонд структурных единиц стада сохраняет его основные черты, хотя отдельные линии и родственные группы имекнсйеко-торые специфические особенности. Данные табл. 4 показывают, что аллели b, GYE'Q', BGKY^A'O', YD'E'O' часто повторяются, генная частота их равна соответственно 0,470, 0,176, 0,067, 0,060. В линии Рудольфа 34558 высокая частота феногрупп YD'ETQ' и BGKYA'O', Дубка 6501 - GO и Г, в родственной группе Пантера 691 - YD'E'O'. Это связано с использованием в стаде таких быков: Рудольф 47884, Контурный 1880, Атлант 1052, генотипы которых характеризуются этими аллелями.

Установлено, что структура ремонтных групп телок, которые вводились в основное стадо племзавода «Чайка» на протяжении 1980-1993 гг. Характеризуется относительной стабильностью спектра большинства антигенов. Отмеченная динамика частоты факторов групп крови в стаде племзавода свидетельствует о достаточно значительных колебаниях их по годам. Такие колебания связаны, восновном, с особенностями типов крови тех быков, которые использовались в стаде. Это влияние особенно четко проявляется при изучении динамики аллелей системы В групп крови. Так, в 1980

Таблица 4

Генная частота аллелей системы В групп крови в линиях племзавода «Чайка»

Аллели По ста- Ан. Адема Рудольфа РГ Дубка РГ Панте-

ДУ 30587 Яна 34558 6501 ра 691

Кол-во гол. 522 308 126 39 49

b 0,470 0,588 0,154 0,347 0,384

BGKYA'O' 0,067 0,034 0,253 0,020 — 0,103

BOYA'G'P' 0,023 - - - -

GYE'Q' 0,176 0,125 0,147 0,306 0,153

GO 0,028 0,012 0,014 0,051 0,103

YD'E'O' 0,060 0,053 0,049 0,163 0,051

YD'G'I'Q' 0,024 - 0,140 - -

Г 0,054 0,031 0,021 0.031 0,115

Коэф. гомо- 0,265 0,367 0,132 0,246 0,209

зигот. (Ca)

году наибольшую частоту имели аллели b, BGKYO', BGKO', YD'G'I'Q'. В последующем частота этих аллелей снижается, а с 1985 г. значительно повышается вклад в генофонд стада аллелей GYE'Q', l2, G". Особенно значительно повышается частота аллеля GYE'Q' в 1988 г. (до 0,382).

С 1987 г. в аллелофонде стада значительно увеличивается количество аллелей за счет их интродукции гопштинскими производителями. Это аллели В, ВО. BOY, OJ'K'O', GYD', ВОВ'. В связи с использованием голштинских быков значительно уменьшается коэффициент гомозиготности генофондов групп ремонтного молодняка и, если в 1980-1985 гг. он колебался в пределах от 0,189 до 0,325, то в дальнейшем его параметры находятся в пределах 0,189-0,212. Значительно уменьшается в этот период и количество гомозиготных генотипов, в связи с чем степень гомозиготности с 0,219-0,358 в 1989 и 1983 гг. уменьшается до 0,045-0,203 в последующие годы. Соответственно этим изменениям увеличилось количество эффективных аллелей с 0,08-5,29 до 4,71-11,2. В связи с заменой широко распространенных в стаде голландских аллелей BGKYO', BGKO', YD'G'I'Q', а также аллеля b увеличивается реализация возможной генетической изменчивости с 69,5% в 1982 до 96,8% в 1993 году. Рассмотренные изменения иммуногенетиче-ских характеристик показывают, что формирование генетической структуры стада - это сложный динамический процесс, в котором главную роль играют производадтяГГи.

Так, в племзаводе «Чайка» за 15 лет использовалось 24 быка разных генотипов по факторам и аллелям групп крови.В частности

высокая частота аллеля УОЧЗТСГ связана с наличием его у быка Рудольфа 47384, а аллель 0*ГК'0' в стадо внесли быки Эйви 205, Интерес 266. Значительное повышение частоты аллеля СУЕ'О' связано с использованием гомозиготной) по нему производителя Фанта 8747.

3.3. Исследование генетических процессов по распределению и движению маркеров При анализе распределения маркируемого генетического материала быков в потомстве разного пола (табл. 5) существенных отклонений от теоретически ожидаемого не обнаружено за исключением потомков быка Бое 366399, у которого аллель СУЕ'О' имеет большую селективную ценность. Статистически достоверные отклонения в распределении аллелей могут дать определенную информацию относительно селективной ценности наследственного материала, который они маркируют.

Таблица 5

Распределение маркерных аллелей системы В групп крови в потомстве быков племзавода «Чайка»

Кличка, номер быка Аллели системы В групп крови Бычки Телки Всего

n г1 n X ' n X¿

1 2 3 4 5 6 7 8

Бункер 355 GYE'Q' 84 97 181

Is 72 0,92 80 1,63 152 2,53

Изюм 1235 Г 22 27 49

G" 24 0,03 27 0,00 51 0,04

Курант 105 h 41 40 81

Г 42 0,01 27 2,52 69 0,96

Люпин 741 BOYD' 40 37 77

Ь 32 0,89 29 0,97 61 1,86

Конус 971 GYE'Q' 42 30 72

b 30 2,00 41 1,70 71 0,01

Стар 86 GYE'Q' 28 16 44

ВО 15 3,93 21 0,68 36 0,80

Бое 366399 GYE'Q' 62 55 117

G" 31 10,30 37 3,52 68 13,00

Эйви 205 OJ'K'O1 46 43 89

BYG'P'Q' 48 0,04 46 0,10 94 0,14

Для изучения процессов микрозволгации на генетическом уровне конструктивным методическим подходом является учет передачи аллелей матерей и отцов.

Установлено, что в стаде племзавода «Чайка» преобладаю! генетические процессы, направленные на удержание генетического материала, который вносят отцы. Элиминация их в целом пс стаду составляют 43,5%. Следует отметить, что это стадо сформировано из импортного голландского скота, поэтому адаптация наследственного материала, присущего коровам отмеченного хозяйства к конкретным условиям невысокая. Тем не менее к коровам стада подбирали лучших быков-родоначальников или продолжателей линий, а созданные в хозяйстве условия кормления у содержания обеспечивают эффективную реализацию потенциала высокой продуктивности, вследствие чего систематически получают по 5800-6300 кг молока от коровы. Можно предположить, что е этой популяции генетические процессы естественного отбора дс определенной степени совпадают с направлением селекции, чтс способствует накоплению генетического материала лучших животных.

Основой использования маркеров для изучения генетически> процессов является анализ распределения наследственного материала, маркируемого аллелями полиморфных систем.

Изучили родословные, для анализа которых использовли перекрестно-групповые родословные семейства Вильной 48664 и Хорды 3261. Такие родословные позволяют учесть распределение аллелей у отдельных особей, а также проследить за их передачей на протяжении нескольких поколений. Так, у быка Рудольфа 47884 можно отметить передачу аллеля УО'СГО' пяти потомкам, а аллеля ВСКУА'О' двум (Хвыля 124 и Вишневая 492), а происхождение коровы Василисы 402 от этого быка отрицается. При анализе движения генетической информации в семействе Вильной 48064 можно отметить, что аллель ВОУАЧЗ'Р'С от родоначальницы получили 10 животных.

Представляет интерес анализ движения аллеля ОУЕ'О', унаследованного от голландского быка Пантера 691 (рис. 2).

В результате у внуков наблюдается существенный дефицит «пантеровсксиго» аллеля УР'Е'О', в то время как с аллелем СУЕ'О было получено больше половины (48 из 91) внуков. Таким образом, можно считать, что этот аллель у Пантера 691 маркирует наследственную информацию, которая имеет большую селективную ценность и соответственно чаще наследуется потомками Пантера. Полученные результаты даюг основания считать, что в данном случае предзиготная селекция происходит при сперматогенезе как у Пантера, так и на стадии оогенеза у его дочерей.

Наблюдение за движением маркеров дает возможность проанализировать и конкретные генотипы животных. Генетическое

27 дочерей с (ЗУЕ'СГ

Пантер 691-------

7 дочерей с Уй'Е'0'

72 отела

19 отелов

45 внуков с СТЕ'О' 27 внуков без (ЗУЕ'Ц' 9 внуков с УО'Е'О' 10 внуков без УО'Е'О'

Рис. 2 Движение алжлей в потомстве Пантера 691

сходство между близнецами Хмарой 358 и Хмаринкой 359, а также их полной сестрой_Химичной 615 равно 1, так как они получили аллели СУЕ'СГ иУОЧЗТСГ (соответственно от матери и отца). В то время между полными сестрами Хмарой 637 и Хвылей124 сходство равно 0,5 так как от матери они получили аллель СУЕ'О', а от отца соответственно УОЧЗ'ГО' и ВСКУА'О'.

Оценка степени сходства между особями по маркерным генам позволяет уточнить их генетическую общность и косвенно судить о возможной общности по другим признакам. До некоторой степени конкретизировать эту оценку можно при анализе генотипов производителей, с учетом передачи ими альтернативных аллелей потомству.

3.3.1Роль маркеров в формировании генетической структуры пород

К/Ьрс

Дон

№кте

Нучкср

ГЬпгрев! Условны* Ыгг.туч^Л'Л

(С и С С в 1< . 1» УТУЕ'О1 СГУЕ'О' "с1йгг ШУОТ^

--

Гис-3 Схем* д>еже«мя геяетачссхвй яяферодешв, мвркяроммде* аллелям» сястемм В групп крохе, кря ¡¡«гоутбя дна«« Пмп*р» 691

Особое значение имеет использование генетических марке ров при выведении новых пород и их структурных единиц. Так, в Р1 Пантера 691 большинство быков-продолжателей этой родственно! группы имели аллель воуе'°' (рис. 3). Лишь один бык

Атлант получил от Пантера аллель вУО ЕО' но уже его сыно? Марсом этот маркер наследственной информации родоначальник; не был унаследован. Но Марс имеет генетическое сходство с Пан тером 691 аллелем в0УЕ® , получившим от своей матери Москвы -дочери Пантера. Такого же типа сходство с Пантером имеет и Бун кер 355 - его внук, которому «пантеровский» аллель пришел чере; корову Бирку. Учитывая полученные иммуногенетические данные,; также выраженность у Бункера и его дочерей типа Пантера, ориги наторами этой линии (Бенехис Б.М., 1986) было признано целесо образным отнести Бункера и его дочерей к линии Пантера 691.

3.4. Анализ и оценка генотипов животных, определение

селекционного значения маркеров 3.4.1,Селекционная роль маркированной генетической информации факторов и аллелей племзавода «Чайка» Изучение продуктивных качеств дочерей быков-производи телей голландской черно-пестрой породы в зависимости от унас ледования ими альтернативных аллелей системы В групп кров* показало некоторое преимущество животных-носителей аллеле* СУЕ'О' - у Бункера 355 и Тройника 1401, 12 - у Остейндера 12829 В среднем эти отличия составляют 2,3%.

Наряду с этим, продуктивность в расчете на один день жизш больше связана с унаследованием дочерьми быков альтернатив ных аллелей системы В групп крови - в среднем отличия достига ют 6,4%, а у потомков Остейндера 12829 преимущество дочере* по этому аллелю достигает 0,98 кг, или 10,7%.

По продолжительности межотельного периода средние отли чия носителями альтернативных аллелей составляет 4,6%, а у по томков Остейндера 12829 с аллелем 12 межотельный период коро че на 22 дня, или на 6,4% (1с1=3.22; В>0.99).

Наибольшие отличия установлены по продолжительное™ продуктивной жизни - в среднем они достигают 145 дней мы 15,4%. У дочерей К.Диаманта 12847 с аллелем ВСКУА'О', она нг 246 дней больше, чем у дочерей с альтернативным маркеров (1с1=2.03; В>0.95). Таким образом, полученные данные свидетель ствуют о перспективности использования маркеров в селекции для улучшения адаптационных качеств животных.

3.4.2. Иммуногэнетический анализ быков-производителей в связи с оценкой их по качеству потомства Анализ результатов оценки по качеству потомства 89 быков -производителей голландской черно-пестрой породы, выращенных в племзаводе «Чайка» Киевской области показывает неодинаковое распределение оцененных быков по унаследованию альтернативных отцовских аллелей системы В групп крови. Из многочисленной-группы потомков наиболее выровнено унаследовали аллели ВСКУА'О' (54,2%) и 12 (45,8%) 24 сына К.Диаманта 12847. У Ос-тейндера 12829 из 22 сыновей 20 (90,9%) унаследовали аллель Ь и лишь 2 потомка (9,1%) - аллель 12.

Таблица 6

Частота эритроцитарных антигенов у быков-производителей в зависимости от разряда племенной ценности

Антигены Улучшатели Нейтральные Ухудшатели Не распредел.

У Ж У Ж У Ж У .-: Ж

А 0,444 0,462 0,739 0,582 0,412 0,333 0,692 0,833

В 0,194 0,154 0,304 0,254 0,353 0,333 0,077 0,167

С 0,639 :0,615 0,391 0,522 0,765 0,657 0,385 0,833

К 0,139 0,077 0,261 0,224 0,294 0,333 0,077 -

1, 0,056 0,077 0,087 0,045 - - - -

12 0,028 - 0,043 0,030 0,059 - - 0,167

О 0,222 0,308 0,130 0,194 0,353 0,333 0,154 0,167

У 0,667 0,615 0,522 0,507 0,588 0,657 0,308 1,000

А' 0,056 - - 0,597 0,059 - 0,077 -

О' 0,250 0,154 0,174 0,134 - - - 0,333

Е' 0,414 0,385 0,174 0,283 0,412 0,333 0,231 0,667

С 0,111 0,077 0,174 0,104 - . -

1' 0,167 0,154 0,304 0,015 0,118 0,333 0,154 0,333

О' 0,139 0,077 0,348 0,254 0,294 0,333 0,077 -

О' 0,139 0,154 - - - - 0,077 0,667

с 0,056 0,154 0,043 0,015 - - 0,077 0,167

с 0,889 0,846 0,8701 0,866 0,824 1,000 0,769 0,667

Е 0,694 0.462 0,609 0,522 0,706 0,667 0,154 1,000

К 0,222 0,231 0,261 0,254 0,412 0,333 0,154 0,333

М 0,583 0,769 0,783 0,687 0,765 0,667 0,692 0,500

X 0,250 0,462 0,217 0,254 0,294 - 0,285 0,167

р 1,000 1,000 0,957 0,955 0,941 1,000 0,923 1,000

V 0.133 0,154 - 0,075 0,059 - 0,154 0,167

1 0,556 0,615 0,652 0,552 0,529 1,000 0,615 0.667

м 0,083 0,231 0,261 0,194 0,294 0.607 0,385 0,167

3 0,083 0,231 0,174 0,149 0,118 - 0,308 -

Н' 0,273 0,335 0.231 0,149 0,118 0,333 0,231 0,333

и 0,023 0,077 - - - - - -

и' 0,023 . - 0,030 0,059 - - -

2 0,111 0,154 - 0,015 . - 0,077 0,333

Голоа 36 13 23 67 17 3 13 6

Данные показывают (табл. 6), что все факторы групп кров за исключением II, встречаются у всех быков не зависимо от пол ценной категории, но с различной частотой.

Таблица

ПЛЕМЕННАЯ ЦЕННОСТЬ НЕКОТОРЫХ СЫНОВЕЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КАЧЕСТВА ИХ МАТЕРЕЙ

Происхождение сыновей по отцу, аллель Группа матерей по удою тыс., кг Их сыновья

Голов Индекс по удою, кг Получили разряд племенной ценности

Улучш. Нейтр. Ухудш. Не по-луч.

У Ж У Ж У Ж У 5

К. Диамант 12847, с ВСКУА'О' 4-6 6-8 8 и более 7 6 +65 + 145 1 3 1 4 7 2 5 1 1 1 -

В среднем 13 + 189 4 1 6 12 2 - 1 -

то же с 12 4-6 6-8 8 и более 4 6 1 +54 -54 + 106 2 -1 1 1 1 4 2 5 1 1 2 - 1 -

В среднем 11 -0,45 3 2 4 9 3 - 1 -

Остейндер 12829 с!2 4-6 6-8 8 и более 2 -42 - 1 2 1 - -

В среднем 2 -42 - 1 2 1 - -

то же, с Ь (С) 4-6 6-8 8 и более 11 9 -10 + 3 2 2 2 - 4 8 5 9 2 -1 3 I 1 -

В среднем 20 -4 4 2 9 17 3 - 4 1

Дирк 2910, с12 4-6 6-8 8 и более 3 +70 1 1 3 1 - -

В среднем 3 +70 1 1 3 1 - -

то же, с Ь 4-6 6-8 8 и более 2 2 1 -143 -192 -144 - - 3 1 2 1 1 1 1 -

В среднем 5 -163 - - 3 4 2 1 -

Результаты анализа частоты встречаемости аллелей у гру| быков-производителей в зависимости от разряда племенной це ности свидетельствуют об отсутствии прямой зависимости пл

менной категории быков от наличия каких-либо факторов или аллелей групп крови.

Анализ распределения оцененных быков по разрядам племенной ценности в зависимости от продуктивности матерей показывает, что нет четкой тенденции к повышению племенной ценности быков с увеличением удоя матерей. Так, у 7 сыновей быка К.Диаманта 12847 с аллелем ЕЮКУА'О', относящихся к группе матерей 4-6 тыс. кг молока, индекс племенной ценности по удою составил +65 кг, всего один бык является улучшателем по удою, 4 нейтральных и 1 ухудшатель. У 6 сыновей, принадлежащих тому же быку с тем же аллелем, отнесенных к группе матерей 6-8 тыс. кг молока, выше индекс по удою дочерей (+145), улучшателей по удою 3 быка (50,0%), нейтральных 2, ухудшатель 1 (табл.7). Данные показывают, что племенная ценность быков с унаследованными аллелями отцов имеет свои особенности. У быка К.Диамант 12847 сыновья, унаследовавшие аллель ВСКУА'О' по лучили по удою: 30,7% « упучшатепи», 46,2% «нейтральные», 15,4% «ухудшатепи», а 7,7% - не получившие категории. Сыновья с аллелем 12 соответственно: 27,3, 36,4, 27,3, 0. Сыновья с аллелем ВСКУА'О' распределились разрядами племенной ценности по жиру следующим образом (%): 7,7 «улучшатели», 92,3 «ней тральные». С аллелем 12 соответст-зенно (%):18,2 и 81,8. Таким образом лучшими по удою оказались сыновья с аллелем ВСКУА'О', а по жиру - с аллелем 12. Такая же ситуация наблюдается и по другим оцененным быкам. Результаты эценки быков племзавода «Чайка» свидетельствуют о том, что их племенная ценность в первую очередь определяется генетическим вкладом отцов, а не продуктив--юстью матерей.

ВЫВОДЫ

1. Широкое разнообразие факторов и аллелей групп крови у ;рупного рогатого скота является основой их рационального ис-юльзования при решении широкого круга теоретических и практи-<еских вопросов разведения и селекции на популяционном уровне. Эффективное применение групп крови в племенном скотоводстве )беспечивается проведением селекционной работы в заводских :тадах под постоянным иммуногенетическим контролем в сочетали зоотехнических и популяционно-генетических методов иссле-10заний. При решении отдельных вопросов селекции иммуногене-ические характеристики дают возможность маркировать опреде-!енную часть наследственной информации и проследить за судь-

бой конкретных генов. Это создает реальные предпосылки приме нения иммуногенетических маркеров для расширения и уточнени представления о генотипических особенностях" племенных живот ных.

2. Основой для последовательного применения генетически методов служит осуществление комплекса организационно технологических приемов в заводских стадах, наиболее эффе* тивной формой которого является проведение селекционно племенной, работы под постоянным иммуногенетическим контро лем.

3. Исследование иммуногенетической структуры селекциони руемых популяций дает дополнительную информацию о генетиче ской ситуации в них на разных этапах.селекционного процесса При этом основным объектом иммуногенетического анализа явля ются заводские стада. Наибольшую работоспособность для оцен ки генетической изменчивости заводских стад имеет система Е групп крови. Установлено, что наибольшим отличием от други: ллемзаводов характеризуется племзавод «Чайка» (<3=0,364), а ме нее дифференцированно стадо племзавода «Терезино» (с!=0,289) Степень консолидации стад находится на среднем уровне: коэф фициент гомозиготности (Са) в них колеблется от 0,087 в племза воде «Александрова» до 0,110- в племзаводе «Терезино». Ис ключением является стадо племзавода «Чайка», в которок Са=0,202.

4. На формиравание иммуногенетической структуры заводски; стад значительное влияние оказывают последовательно исполь зуемые на них производители, в связи с чем при углубленном изу чении генетических процессов необходимо учитывать динамик} частот факторов и аллелей групп крови в стаде племзавода, кото рая свидетельствует о достаточно значительных колебаниях их п( годам, которые в основном связаны с особенностями типов кров1 использовавшихся быков на протяжении изучаемого периода.

5. Анализ распределения маркируемого генетического материала в связи с полом приплода показал отсутствие существенных отклонений от теоретически ожидаемого. Изучение распределения альтернативных аллелей в потомстве производителей дает определенную информацию относительно селективной ценности наследственного материала, который они маркируют, что необходимо учитывать при анализе генотипов быков.

6. Уточнить представление о генотипических особенностях животных можно путем определения их генетической общности по маркерным генам.

7. В стаде племзавода «Чайка» установлена особая роль ал-пеля СУЕ'О', который маркирует лучший наследственный материал быка Пантера 691. Носители этого аллеля имеют более высокий потенциал молочной продуктивности.

8. Распределение антигенов и аллелей групп крови в линиях черно-пестрого скота дает возможность судить о специфических особенностях линий. Степень консолидации линий находится в пределах 0,107 (Р.Соверинга) и 0,260-в линии Сатурна. Эффективным подходом применения маркеров при разведении по линиям является иммуногенетический мониторинг с учетом наследования маркеров родоначальника продолжателями линий.

9. Установлено, что разнокачественность наследственного материала, который маркируется альтернативными аллелями групп крови более четко проявляется в достоверных отличиях по /дою за первую лактацию. Наблюдается некоторое преимущество «ивотных-носителей аллелей СУЕ'О' у Бункера 355 и Тройника 1401,12- у Остейндера 12829. Наибольшие отличия установлены ю продолжительности продуктивной жизни. В среднем они дости-■ают 145 дней или 15,4% у дочерей К.Диаманта 12847 с аллелем ЗСКУА'О', она на 246 дней больше, чем у дочерей с альтернативным маркером (В>0,95). Полученные данные свидетельствуют о перспективности использования маркеров в селекции для улучшения адаптационных качеств животных.

10. При оценке племенной ценности быков-производителей ля комплектования племпредприятий целесообразно проводить нализ их родословных с учетом наследования маркеров жела-ельного наследственного материала.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для повышения эффективности селекционного процесса в (эводских стадах крупного рогатого скота проводить племенную заботу под постоянным иммуногенетическим контролем с опера--ивной проверкой записей о происхождении в раннем возрасте и 1Х своевременной корректировкой.

2. При отборе производителей для комплектования плем-редприятий целесообразно проводить анализ их родословных с четом наследования маркеров желательного наследственного ма-ериапа .

Список опубликованных работ по теме диссертации Книги и брошюры

1. Подоба Б.Е., Цилуйко Г.А., Данилкив Э.И. Методические рекомеь дации по использованию генетических маркеров s селекции крупного рс гатого скота.- H Александроака, 1983 - 23 с.

2. Типы крови быков-производителей и коров, используемых при вь ведении молочных-и. мясных пород крупного рогатого скота. Каталог Подоба Б.Е , Цилуйко Г.А., Данилкиа Э.И. и др.- Киев: Урожай, 1S87. 137 с.

Научные статьи

3. Подоба Б.Е., Ефименко М.Я., Данилкив Э.И., Матус Н.Ф. Иммунс генетическая экспертиза происхождения в заводском стаде крупного рс гатого скота // Межвед. темат. науч. сб. / Разведение и искусственно осеменение крупного рогатого скота.- 1983 - Вып. 15 - С. 40-42 - на укр яз.

4. Подоба Б.Е., Данилкив Э.И. Контроль точности родословных паспортизация племенных животных по группам крови // ГПК круп, pot скота черно-пестрой породы.-Киев: Урожай,- 1984,- Т. 69.- С. 35-42.

5. Данилкив Э.И. Иммуногенетическая характеристика производите лей выводимых молочных пород, включенных в каталог // Каталог «Тит крови быков-производителей и коров, используемых при выведени! молочных и мясных пород крупного рогатого скота»,- Киев: Урожай 1987,- С, 43-51.

6. Подоба Б.Е., Свиридов А.П., Данилкив Э.И. Разработать техноло гический процесс определения достоверности происхождения племенной скота: Сб. науч. тр. Укр. НИИ плем. / Наука-производству (итоги научно-исследовательских работ Укр. НИИ плем. за 1981-1990 гг.).- 1991- С 57-58.

7. Подоба Б.Е., Данилкиа Э.И. Разработать методы использоаани) полиморфизма групп крови как показателей для оценки генетическо! структуры популяций крупного рогатого скота: Сб. науч. тр. Укр.НИ1 плем. / Наука-производству (итоги науч.-исследоа. работ Укр. НИИ плем зз 1681-1990 гг.) .- 1991.- С. 59-60.

Материалы и тезисы конференций

8. Свиридов А.П., Данилкив Э.И. Оперативный иммуногенетически! контроль происхождения в скотоводстве II Науч. и практ. основы выве дения новых пород скота: Матер, республ. науч.-произв. конф - Киев 1982.- Ч 2 - С. 75-76.

9. Подоба Б.Е,, Петренко И.П., Свиридов А.П., Данилкив Э.И. Органи зациоино-методические вопросы экспертизы происхождения крупного ро гатого скота // Резервы повышен, эффект, жив-ва: Тез. докл. регион на уч.-произв. конф.-Днепропетровск, 1983-С. 26-27.