Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Селекция молочного скота по комплексу хозяйственно-биологических признаков

ВАК РФ 06.02.07, Разведение, селекция и генетика сельскохозяйственных животных

Автореферат диссертации по теме "Селекция молочного скота по комплексу хозяйственно-биологических признаков"

На правах рукописи

005534847 ^

БУШОВА ГАЛИНА АЛЕКСАНДРОВНА

СЕЛЕКЦИЯ МОЛОЧНОГО СКОТА ПО КОМПЛЕКСУ ХОЗЯЙСТВЕННО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ

06.02.07 - разведение, селекция и генетика сельскохозяйственных животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук

1 О ОКТ 2013

Ульяновск 2013

005534847

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении

сельскохозяйственная академия имени П.А. Столыпина»

Научный руководитель: ГАВРИЛЕНКО ВЛАДИМИР ПЕТРОВИЧ

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения Высшего профессионального образования «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия им. П.А. Столыпина»

Официальные оппоненты: МУХАМЕТГАЛИЕВ НУРВАХИТ НУРГАЛИЕВИЧ

доктор биологических наук, заведующий кафедрой кормления сельскохозяйственных животных ФГБОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана», профессор

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия»

Защита состоится « 24 » октября 2013 г. в 15 00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.034.02 при ФГБОУ ВПО "Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана» по адресу: 420029, г. Казань, Сибирский тракт, 35.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана».

Автореферат разослан «_»_2013 года и размещён на сайтах

http://www.vak.ed.gov.ru/ и http://www.ksavm.senet.ru/

высшего профессионального образования «Ульяновская государственная

ЮЛЬМЕТЬЕВА ЮЛИАНА РУСТЭМОВНА

кандидат биологических наук, заведующая лабораторией молекулярно - генетических исследований ГОУ ВПО «Татарский научно - исследовательский институт сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук»

Учёный секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук, профессор

Р.Я. Гильмутдинов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы исследования Эффективность ведения отрасли молочного скотоводства в значительной степени зависит от продуктивности и плодовитости коров. Известно, что селекция по отдельным признакам достаточно длительная и малоэффективная. При этом, если корреляция между исследуемыми признаками отрицательная, отбор коров по одному из них приведет к ухудшению другого. В тоже время современная селекция животных при совершенствовании стада молочного скота основана на учете целого комплекса хозяйственно-биологических признаков: уровня продуктивности, качества продукции, регулярной плодовитости, устойчивости к заболеваниям и т.д. Поэтому для повышения эффективности селекционной работы при совершенствовании молочного стада по комплексу хозяйственно-биологических признаков, в настоящее время применяются селекционные индексы, индексы племенной ценности животных, индекс желательного типа и другие. Научные данные по совершенствованию индекса желательного типа в настоящее время актуальны и крайне необходимы, так как они дают более объективную оценку при отборе и оценке племенных коров и разработке перспективных планов селекционно-племенной работы.

Степень ее разработанности Теоретической базой для исследования селекционно-генетических параметров при совершенствовании оценки и отбора коров по комплексу хозяйственно-биологических признаков послужили труды ученых Беляева Д.К., [1966) Басовского II. ЭйснераФ.Ф.,(1981|, (¡986^, Никоро З.С., (¡98б|и др. ученых.

Формы наследования признаков и сила влияния факторов на показатели продуктивности и плодовитости коров изучались в стадах чистопородного симментальского скота (Боев М.М. и др., 1987), а на голштинизированных животных черно-пестрой породы такие исследования проведены впервые.

Следует отметить, что на различные признаки молочной продуктивности сила влияния одних и тех же факторов не одинакова. Так, по данным Хаертдинова P.A. и др. (2004), на изменчивость белковости молока, оказывают влияние: генетические факторы - 50 % и паратипические - 40 %. Таким образом, материал, накопленный по анализу наследуемости признаков молочной продуктивности показывает, что величина этих коэффициентов, для одних и тех же показателей в разных популяциях различны и что они зависят от степени наследственного разнообразия животных. А из факторов, влияющих на величину наследуемости того или иного признака, важное значение имеет продолжительность селекции, генетическая структура стада, тип подбора, а также уровень средней продуктивности стад (Сакса Е.И., 1998; Жебровский Л.С., 2002; Щеглов Е.В., Попов В.В., 2002).

Использование генетических маркеров молочной продуктивности в практической селекции крупного рогатого скота позволит более достоверно оценить генетический потенциал пород, популяций и отдельно взятых особей, контролировать селекционные процессы и корректировать их направ -

ленность (Жебровский J1.C., 1977; Хаертдинов Р. А., 1988; Иолчиев Б.С. и др., 1999; Калашникова Л.А. и др., 1999,2000; Гладырь Е.А., Зиновьева H.A., 2002; Костюнина О.В. 2005; Семенюк О.В., 2006).

Исследования выполнены в соответствии с тематикой НИР ФГБОУ ВПО «Ульяновская ГСХА им. П.А. Столыпина», «Повышение продуктивности сельскохозяйственных животных за счет совершенствования систем полноценного кормления, разведения и технологии в условиях Среднего Поволжья» (номер Государственной регистрации 0120.0600146), а также являются частью Федеральной целевой программы «Проведение поисковых научно-исследовательских работ в целях развития общероссийской мобильности в области биологии, сельскохозяйственных наук и технологий живых систем» по теме: «Молекулярно-генетический мониторинг животных - объектов сельскохозяйственного назначения - как научная основа сохранения биоразнообразия и рационального использования генетических ресурсов» в рамках выполнения государственного контракта, заключенного ГНУ ВИЖ Россельхозакадемии и Министерством науки и образования Российской Федерации и в рамках Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013годы (лот№ 1,шифр2011-1.4-501-001).

Цели и задачи Цель исследования - разработка научно - обоснованных подходов по совершенствованию продуктивных и воспроизводительных качеств коров племенного стада голштинизиро-ванного черно-пестрого скота по комплексу хозяйственно-биологических признаков. Для ее достижения были поставлены следующие задачи:

- определить характер наследуемости генетических и паратипических факторов на молочную продуктивность и плодовитость коров-первотелок стада;

- установить особенности форм наследования удоя и массовой доли жира в молоке коров-первотелок;

- оценить и провести отбор коров-первотелок по модифицированному индексу желательного типа;

- провести молекулярно-генетическое тестирование коров-первотелок по локусам генов каппа-казеина и альфа-лактальбумина, определить аллельные варианты, а также установить их связь с показателями молочной продуктивности и плодовитости;

- выявить взаимосвязь между основными признаками молочной продуктивности коров-первотелок голштинизированного черно-пестрого скота;

- определить экономическую эффективность применяемой селекции в стаде коров по комплексу хозяйственно-биологических признаков.

Научная новизна Впервые в условиях Ульяновской области проведены комплексные научные исследования по изучению степени влияния генетических и паратипических факторов на молочную продуктивность и плодовитость коров-первотелок голштинизированного черно-пестрого скота в племенном стаде за 15 летний период.

Проведен анализ полиморфизма генов белков молока коров-первотелок (каппа - казеина, альфа -лактальбумина) и изучена их связь с молочной продуктивностью.

Получены новые данные о формах наследования удоя и массовой доли жира в молоке коров-первотелок, которые позволяют усовершенствовать методы селекционной работы с племенными стадами голштинизированного черно-пестрого скота по повышению его генетического потенциала.

Теоретическая н практическая значимость работы Основные разработки были использованы при составлении плана селекционно-племенной работы со стадом крупного рогатого скота черно-пестрой породы ООО ПСК «Красная Звезда» на 2013 - 2017 годы и в других племенных хозяйствах. Результаты исследований по улучшению племенных и продуктивных качеств коров стада, путем их отбора по модифицированному индексу желательного типа с учетом молочной продуктивности и плодовитости, могут быть использованы при оценке и отборе голштинизированных коров в племенное ядро стада и группы матерей быков.

Материалы диссертации использованы в учебном процессе по изучению дисциплин: «Генетика», «Генетика и разведение сельскохозяйственных животных», «Генетика и селекция крупного рогатого скота».

Методология и методы исследования Методологическим подходом в решении поставленных задач явилось системное изучение объектов исследования, анализ и обобщение полученных результатов. Предметом исследований являлась разработка теории и практики оценки и отбора коров при совершенствовании их продуктивных и племенных качеств. Объектом исследований послужили гол-штинизированные животные черно-пестрой породы племенного завода ООО ПСК «Красная Звезда».

В работе использованы различные селекционно-генетические методы исследования. Степень влияния генетических и паратипических факторов определены методом однофаеторного дисперсионного анализа (Плохинский H.A., 1980). Оценку быков - отцов коров-первотелок, провели согласно инструкции по оценке быков молочных и молочно-мясных пород (М., 1980). Формы наследования удоя и массовой доли жира в молоке определены по методу предложенному Боевым М.М. и др. 1987. При оценке воспроизводительной способности коров рассчитан индекс плодовитости по Дохи И., 1961 и коэффициент воспроизводства по Винничуку Д.Т., 1983. Применение биологической статистики и экономического анализа позволило установить достоверность полученных результатов и их экономическую значимость.

Положения, выносимые на защиту: - наиболее значимым при селекции молочного скота является генетический фактор «бык-производитель», оказавший достоверное положительное влияние на молочную продуктивность и плодовитость коров-первотелок. В меньшей степени на молочную продуктивность влияет фактор «генотип» и «линия»;

- при совершенствовании племенного стада крупного рогатого скота черно-пестрой породы оптимальный возраст их первого отела должен быть в пределах 26 - 28 месяцев, сервис-период 80 - 90 дней, а межотельный период не более 400 дней;

- при сверхдоминировании и доминировании отца получен самый высокий удой и массовая доля жира в молоке у коров-первотелок;

- эффективность отбора коров-первотелок по молочной продуктивности и их плодовитости зависит от величины индекса желательного типа, уровень которого приводит к оптимизации продолжительности лактации, молочной продуктивности и их плодовитости;

- с увеличением индекса желательного типа, корреляция между признаками, включенными в индекс, возрастает;

- выявлены генетические особенности по частоте встречаемости аллелей и генотипов генов k-Cn и a-Lal коров-первотелок голштинизированного черно-пестрого скота;

- более высокими показателями молочной продуктивности по удою обладают животные с гомозиготными генотипами - k-Cn вв , a-Lal АА, а по содержанию массовой доли жира в молоке - k-Cn дд и по a-Lal гетерозиготный a-Lal АВ;

- наиболее распространенные по частоте встречаемости являются гомозиготные генотипы a-Lal ^ и k-Cn ** в 53,75 % и 53,2 % случаях соответственно; гетерозиготные a-Lal АВ и k-Cn АВ в 40,0 % и 31,9 %. Самое редкое сочетание a-Lal вв и k-Cn вв встречается в 6,25 % и 14,9 % случаях соответственно.

Степень достоверности и апробация результатов. При выполнении работы были использованы общебиологические и популяционно-генетические методы с применением современных компьютерных программ Exel, Statistica 6, Sstat. Применяли вариационно-статистический, корреляционный и дисперсионный анализ (Снедекор Д., 1961, Плохинский H.A., 1980, Лапин Г.Ф., 1990).

Основные положения диссертационной работы доложены на научных конференциях: Международной научно-практической конференции «Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения» (Ульяновск 2009, 2010, 2012), на III-ей Международной научно-практической конференции молодых ученых «Молодежь и наука XXI века» (Ульяновск , 2010) и на Международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора В.Т. Лобанова (Сумы, 2012).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1 Анализ состояния вопроса, задачи исследования и перспективы его решения

Представлен обзор генетических и паратипических факторов влияющих на молочную продуктивность коров-первотелок и их плодовитость. Проведена оценка коров-первотелок по модифицированному индексу желательного типа и обосновано их использование при отборе коров-первотелок. Установлены формы наследования удоя и жирномолочности коров стада.

Проведен анализ полиморфизма генов белков молока с целью выявления лучших генотипов коров. Определена экономическая эффективность селекции коров-первотелок по комплексу хозяйственно-биологических признаков.

СЕЛЕКЦИЯ МОЛОЧНОГО СКОТА ПО КОМПЛЕКСУ ХОЗЯЙСТВЕННО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ

Факторы, влияющие на молочную продуктивность и плодовитость коров |

Генетические

■ порода;

■ принадлежность к линии;

■ генотип;

■ бык-производитель

Отбор проб тканей (п=80)

Паратипические

- живая масса по первой лактации;

- возраст первого отела;

- продолжительность сервис-периода;

- продолжительность межотелыюго периода;

Пополнение банка ДНК ВИЖа

Создание базы данных (п=1318 коров)

ПЦР - ПДРФ анализ полиморфных генов

Фракции белков молока:

- каппа-казеин;

- альфа-лактальбумин

Изучаемые показатели

- удой за 1-ю лактацию (кг);

- массовая доля жира (%, кг);

- живая масса (кг);

- возраст 1 отела (мес.);

- индекс плодовитости;

- коэффициент воспроизводства (%);

- сервис-период (дни);

- межотельный период (дни)

Оценка быков - производителей п= 17 (20 - 60 дочерей)

Наследование молочной продуктивности Формы наследования (п = 400 пар мать - дочь)

Аддитивные ■ промежуточная; • доминирование отца; - доминирование матери

Неаддитивные -сверхдоминирование - регрессия

г

Биометрические показатели:

X х, пи а с, г Я к2 п2 F

Индекс желательного типа: удой, массовая доля жира в молоке и сервис-период

Рисунок - 1 Схема исследования

2 Материалы и методы исследования

Исследования проведены в племзаводе ООО ПСК «Красная Звезда» Ульяновской области согласно схемы исследований 1. Была сформирована электронная база данных по изучаемым показателям оцениваемых коров, проведено генотипирование животных. Из генетических факторов изучали: принадлежность к линии; генотип; индивидуальные качества быков; формы наследования удоя и массовой доли жира в молоке; определено влияние полиморфизма белков каппа-казеина и альфа-лактальбумина на молочную продуктивность. Из паратипических факторов учитывались: живая масса коров-первотелок; возраст первого отела; продолжительность межотельного и сервис-периода. Идентификацию генотипов по локусам альфа-лактальбумина (a-Lal) и каппа-казеина (k-Cn) проводили методом вертикального электрофореза на полиакриламидном геле (Gähne et al., 1977; Иолчиев Б.С., 1993). Были сформированы группы животных в соответствии со схемой исследований и изучены следующие селекционно-генетические параметры: частоты аллелей исследуемых локусов и частоты формируемых ими генотипов. Генетико-популяционные процессы, протекающие в стаде, анализировались методами дисперсионного и корреляционного анализа. Коров-первотелок оценивали по комплексу хозяйственно-биологических признаков на основании разработанного нами индекса желательного типа по методике Эйснера Ф.Ф. (1986) в нашей модификации: I жт = Xi х hi2 /xi „„т+ хг х Иг2 / х2опт - х3 х hj 2/ хз„пт, где

х, - показатели животного, соответственно удой кг, массовая доля жира в молоке и длительность сервис-периода (дней), hi 2 - коэффициенты наследуемости признаков, х, опт - стандарты отбора по удою, массовой доле жира в молоке и сервис-периоду. В наших исследованиях принятые стандарты отбора х.оит следующие: Х|ОП[=4000 кг молока, Xj01П =4,0%' жира в молоке, хзопт =90 дней (сервис-период).

3 Генетические факторы в селекции молочного скота

Среди генетических факторов, влияющих на молочную продуктивность коров, изучались наиболее значимые: линия, генотип, производитель, подбор и др.

Показатели молочной продуктивности, живой массы и плодовитости коров-первотелок в разрезе линий приведены в табл. 1, из которой следует, что наивысшие удои наблюдаются у коров-первотелок линии Рефлекшн Соверинг 198998 (3659 кг молока), наименьший - у первотелок линии Монтвик Чифтэйн 95679 (3492 кг молока). Разница составила 167 кг молока. Представительницы линии Силинг Трайджун Рокит 252803 оказались самыми жирномолочными, массовая доля жира в молоке коров-первотелок этой линии составила 4,07%, что на 0,11% (Р<0,01) больше, чем у коров линии Монтвик Чифтэйн 95679. Наилучшей плодовитостью отличились коровы-первотелки линии Монтвик Чифтэйн 95679. Сервис-период у них на 26 дней (Р<0,01) короче, чем у коров линии Рефлекшн Соверинг 198998. Межотельный период у них равный 392,7 дням, близок к оптимальному и на 27,2 дня меньше, чем у коров линии Рефлекшн Соверинг 198998. Интегральные показатели пло-

довитости (КВ, Т, КВС) у этой линии по абсолютной величине больше, чем у коров других линий.

Степень влияния фактора «линия» за 5 летний период следующая: на сервис-период - 0,9 %, на индекс плодовитости - 0,65 %, на удой коров - 0,95 %, на массовую долю жира в молоке - 1,48 %. При сокращении исследуемого периода (1993...2001 гг. и 2002...2009 гг.) влияние этого фактора на удой

коров увеличивается незначительно.

Таблица 1 - Молочная продуктивность, живая масса и плодовитость коров- первотелок в разрезе линий

Показатель Линия

Уес Идеал 933122 Силинг Трайджун Рокит 252803 Рефлекшн Соверинг 198998 Монтвик Чифтэйн 95679

Количество коров 178 253 315 110

Удой за 1 -лактацию, кг 3506±57,9 3634±42,9 3659±41,5 3492±64,7

Массовая доля жира в молоке, % 3,98±0,03 4,07+0,02 3,98+0,02 3,96+0,03

Массовая доля жира в молоке, кг 141,07+2,71 147,51+2,06 145,39+1,87 138,7±3,05

Живая масса, кг 470,2±3,7 469,1 ±3,1 467,8±2,6 464,0±4,0

Возраст 1го отела, мес. 32,8±0,33 33,9±1,44 33,2±0,21 32,4±0,31

Сервис-период, дней 129,2±6,5 127,1+5,1 143,1 ±4,7 117,1 ±7,4

Межотельный период, дней 405,3±6,2 403,5+5,1 419,9±5,2 392,7±7,0

Индекс плодовитости 40,0±0,57 40,5±0,4 38,9+0,4 41,5±0,6

Коэффициент воспроизводства, % 53,4±0,5 53,3±0,3 51,8+0,4 54,0±0,5

В нашим исследованиях установлено, что степень влияния фактора «генотип» на удой коров составляет г|2=4,3 %, на массовую долю жира в молоке это влияние меньше - г|2=0,93 %, а влияние на живую массу и на сервис-период ц2= 0,69 % и г|2=0,1 %, соответственно. Степень влияния фактора «бык - производитель» на удой коров оказался значимой и равной 24,3 %, а на содержание жира в молоке влияние было меньше и составило Г|2 =18,9 %. Данный фактор оказал существенное влияние и на интегрированный показатель плодовитости г|2=9,8 % (Р<0,001).

Из вышеизложенного следует, что наиболее значимым при селекции молочного скота является генетический фактор «бык-производитель», оказавший достоверное (Р<0,001) положительное влияние на молочную продуктивность и плодовитость коров-первотелок. В меньшей мере на молочную продуктивность влияет фактор «генотип» (Р<0,01...Р<0,05). В наименьшей мере по силе влияния оказался фактор «линия».

4 Наследование удоя и содержания жира в молоке

Зависимость удоя и содержание жира в молоке коров-первотелок при разных формах наследования приведены в табл. 2, из которой видно, что у 75,3 % коров выявлены аддитивные формы наследования удоя и только у 6,3 % - промежуточная форма наследования. Доминирование отцов проявилось в 40,3 % случаев, а матерей - в 28,7 %.

Среди неаддитивных форм наследования сверхдоминирование выявлено у 12,3 % коров, а регрессия - у 12,5 %.

Аддитивные формы наследования массовой доли жира молока выявлены у 76,5 % коров. При этом промежуточная форма наследования установлена только у 11 коров (2,8 %).

Таблица 2 - Молочная продуктивность коров-первотелок при разных формах ее наследования

Формы наследования Число пар мать-дочь Дочерей Матерей Разница

Удой, кг

Промежуточная 25 3377±95,4 3288±165,8 +89

Доминирование отца 161 3927±36,8 3116+43,0 +811***

Доминирование матери 115 3341±45,3 4066+64,9 -725***

Сверхдоминирование 49 4701 ±64,7 3263+85,2 +1438***

Регрессия 50 2622±46,0 3369+95,8 _747***

Массовая доля жира в молоке, %

Промежуточная 11 4,01 ±0,09 4,02±0,1 -0,01

Доминирование отца 170 4,09±0,02 3,71+0,03 +0,38***

Доминирование матери 125 3,89±0,02 4,23+0,03 -0 34***

Сверхдоминирование 46 4,59+0,03 3,95+0,05 +0,64***

Регрессия 48 3,57±0,03 3,93±0,05 -0,36***

Доминирование отцов проявилось в 42,5 % случаев, а матерей - в 31,3 %. Среди неаддитивных форм наследования массовой доли жира в молоке, сверхдоминирование обнаружено у 11,5 % коров, а регрессия - у 12,0 %.

В табл. 3 приведена молочная продуктивность и плодовитость коров-первотелок в зависимости от формы наследования удоя. Самый высокий удой коров-первотелок отмечен при сверхдоминировании - 4701 кг молока. Несколько меньше у животных с удоем 3927 кг молока, полученные при доминировании отца. Разница между этими группами равна 774 кг молока, (Р<0,001).

Таблица 3 - Молочная продуктивность и плодовитость коров-первотелок _в зависимости от форм наследования_

Показатель Формы наследования

Аддитивные Неаддитивные

Промежуточная Доминирование отца Доминирование матери Сверхдоминирование Регрессия

Кол-во коров, п 25 161 115 49 50

В процентном соотношении, % 6,25 40,25 28,75 12,25 12,5

Удой за 1 -лактацию, кг 3377+95,4 3927±36,8 3341 ±45,3 4701 ±64,7 2622+46,0

Массовая доля жира в молоке, % 4,06±0,06 4,07±0,03 3,95±0,02 4,06±0,05 3,99±0,05

Количество молочного жира в молоке, кг 139±5,07 158±2,04 132+1,97 190±3,26 105±2,47

Живая масса, кг 478± 10,98 476±3,42 465±3,74 483±7,01 458+7,11

Возраст 1 го отела, мес. 32,3+0,68 32,7±0,25 32,7±0,32 32,5+0,51 33,0+0,58

Сервис-период, дней 116±11,17 141+6,72 116±6,72 155±11,85 102+14,13

Межотельный период, мес 12,9+0,44 13,8±0,23 13,1+0,22 14,4±0,48 12,8±0,47

Индекс плодовитости 41,8±1,18 39,6±0,51 41,1±0,56 38,7+1,11 41,46±1,07

Живая масса коров-первотелок, полученных при сверхдоминировании на 25 кг больше, чем при регрессии (Р<0,05).

Анализ воспроизводительной способности коров в зависимости от форм наследования удоя показывает, что показатели их плодовитости удовлетворительные при всех формах наследования. Коэффициент корреляции между удоем и массовой долей жира в молоке при промежуточной форме наследования равен г = 0,45, а при других формах наследования этот параметр меньше и варьирует от г = 0,20 при регрессии, до г = - 0,18 в случае наследования удоя в форме сверхдоминирования. Но такая корреляция недостоверна (Р>0,05).

Определенный интерес представляет изучение взаимосвязи между удоем матерей и их дочерей в зависимости от аддитивной и неаддитивной формы наследования этого признака.

Установлено, что при аддитивной форме наследования корреляция между удоем матерей и дочерей положительная: г= 0,76...0,41 (Р<0,001), а в случае неаддитивной формы наследования практически равна нулю и даже отрицательная. Это можно объяснить значительным влиянием при неаддитивных формах наследования племенной ценности быков-производителей; при сверхдоминировании - улучшателей, а в случае регрессии - ухудшателей.

5 Зависимость племенной ценности быков-производителей от аддитивных и неаддитивных форм наследования удоя их дочерей Оценка генотипа быков-производителей с учетом общей и специфической племенной ценности имеет важное значение для правильного их использования при подборе в племенном стаде.

На рис. 2 показана селекционно-генетическая ценность быков-производителей в зависимости от формы наследования удоя их дочерей.

Ганг 762 Угопь 1266 Крои 3211 Редкий 1801 Скиф 233 Лютой 83*7 Винт 83 Черныш 1681 Быки - производители

«4 доминирование отца ) доминирование матери ы сверхдоминирование и регрессия и промежуточная

Рисунок 2 - Племенная ценность быков в зависимости от формы наследования удоя их дочерей Из диаграммы видно, что аддитивное наследование больше проявилось в потомстве быка -улучшателя удоя Ганга 762 (64 %). Удой его дочерей составил 4382 кг молока. В меньшей мере аддитивная форма наследования удоя проявилась у нейтральных быков Винта 83, Крона 3211 и Скифа 238 соответственно на 21,9 %, 46,0 % и 40,3 %. Разница по удою между дочерьми Ганга 762 и

дочерьми нейтральных производителей составила 982...563 кг молока (Р<0,001). Бык Черныш 1681 является ухудшателем удоя своих дочерей.

Доминирование матерей проявилось в 59,6% случаев, а отцов только в 19,0 % случаев. Сверхдоминирование в потомстве Ганга 762 составляет 20,0 %, Крона 3211 - 7,7 %, а Скифа 238 - 12,3 %. Удои дочерей при этой форме наследования самые высокие. У дочерей Ганга 762 они составляют 5273 кг молока, у дочерей Крона 3211 и Скифа 238 соответственно 4675 и 4448 кг. Разница по удою в пользу дочерей Ганга 762 составляет 825.. .597 кг (Р<0,001).

Регрессия в стаде встречается в 15. ..26,3 % случаев. У дочерей Черныша 1681 сверхдоминирование отмечается только в 8,5 % случаев. При этом удой его дочерей равен 4314 кг молока, что на 959 кг меньше (Р<0,001), чем удочерен Ганга 762. Общая племенная ценность быка Ганга 762 проявилась в его улучшающем влиянии на потомство при аддитивной форме наследования - доминировании отца. Специфическая племенная ценность этого производителя проявилась в форме сверхдоминирования. Следовательно, этот производитель для данного стада является улучшателем удоя его дочерей.

Таким образом, анализ характера наследования удоя позволяет более четко выявить племенную ценность каждого производителя.

6 Оценка коров-первотелок по индексу желательного типа

Оценка коров-первотелок по индексу желательного типа показана в табл. 4, из которой следует, что их молочная продуктивность и плодовитость зависит от величины данного индекса. Так, коровы с индексом желательного типа меньше 0,3 имеют удой молока 3517 кг с массовой долей жира в нем 3,85 %. Живая масса коров этой группы составила 467 кг, сервис-период 207 дней, средний удой на 1 день лактации - 9 кг молока. Коровы-первотелки II группы с индексом 0,36...0,43 по уровню удоя (3528 кг молока) практически находятся на уровне I группы, однако качественные показатели их молока и их плодовитость лучше. Так при одинаковой живой массе коров этих групп (467 и 466 кг соответственно), массовая доля жира в молоке у коров II группы на 0,07 % больше, длительность лактации на 90 дней меньше, а сервис- период на 102 дня короче. Средний удой на 1 день лактации у коров II группы на 2 кг больше, чем в I группе. При этом существенно улучшилась плодовитость коров II группы. Если в I группе плодовитость коров неудовлетворительная, о чем свидетельствуют интегрированные показатели, то во II группе индекс плодовитости на шесть единиц больше, коэффициент воспроизводства больше на 3,6 %, а коэффициент воспроизводительной способности - на 0,19 %. В III группе коров, имеющих индекс желательного типа более 0,43 удой коров больше, чем во II группе на 338 кг молока, массовая доля жира в нем на 0,3 %, длительность лактации составляет 295 дней, а сервис-период в среднем - 79 дней, то есть достигает оптимального значения и на 128 и 26 дней соответственно короче, чем в I и II группах.

Интегрированные показатели плодовитости коров III группы были практически на уровне II группы, а межотельный период снизился практически до оптимального уровня и был равен 359 дням.

Таблица 4 - Оценка коров-первотелок по индексу желательного типа

Показатель Величина индекса желательного типа

I II III

<0,36 0,36 - 0,43 >0,43

Количество коров, гол. 440 440 440

Возраст 1го отела, мес. 32,4±0,2 32,4±0,17 33,0±0,19

Длительность лактации, дней 409±4,6 319±2,1 295±2,6

Удой, кг 3517±35,4 3528±34,7 3866±33,3

Массовая доля жира в молоке, % 3,85±0,02 3,92±0,01 4,22±0,02

Массовая доля жира в молоке, кг 135,8±1,56 138,4+1,52 162,6±1,52

Живая масса, кг 467+2,5 466±2,2 475±2,4

Бонитировочный балл 68,0±0,55 69±0,55 76±0,43

Индекс плодовитости 35,4±0,37 42,2±0,22 43,6+0,87

Коэффициент воспроизводства, % 50,6±0,28 54,2±0,25 54,1 ±0,34

Межотельный период, дн. 480±4,7 381 ±2,2 359±2,3

Сервис - период, дн. 207±4,4 105±1,9 79+1,4

Коэффициент воспроизводительной способности 0,78±0,01 0,97±0,01 1,03±0,01

Средний удой на 1 день лактации, кг 9,0±0,22 11,0+0,08 13,2+0,1

Средняя величина индекса желательного типа 0,27±0,01 0,4±0,01 0,47±0,01

Средний удой на один день лактации возрос и составил 13,2 кг, что на 2,2...4,2 кг молока боль-

ше, чем во II и I группах соответственно. Все показатели достоверны при Р<0,001.

Изучение взаимосвязи между показателями продуктивности и плодовитости коров-первотелок показывают, что корреляция между удоем за лактацию и длительностью лактации варьирует от 0,43 в III группе животных до 0,71 во II группе, т.е. удой коров в меньшей степени зависит от продолжительности лактации. Корреляция между удоем и массовой долей жира в молоке во всех группах положительная и варьирует от 0,28 (Р<0,001) в I группе, до 0,08 в III группе первотелок (Р>0,05). Удой коров в большей степени зависит от живой массы в I группе, о чем свидетельствует коэффициент корреляции равный 0,41 (Р<0,001). С увеличением величины индекса желательного типа, эта зависимость снижается (г = 0,28 и 0,26, Р<0,001) соответственно во II и III группах, хотя в третьей группе живая масса коров на 9 кг (Р<0,01) больше, чем во второй. Корреляция между удоем и сервис-периодом положительная и варьирует от 0,39 в I группе до 0,75 (Р<0,001) во второй. Высокий коэффициент корреляции между этими показателями (г = 0,75) во II группе свидетельствует о большей зависимости удоя от сервис-периода в этой группе коров, что связано в первую очередь с его длительностью равной 105 дням и в связи с этим продолжительность лактации в этой группе составляет 319 дней. Корреляция между удоем и индексом желательного типа в I группе равна 0, во II группе - 0,1 (Р < 0,05) и в III - 0,27 (Р < 0,001), между массовой долей жира в молоке и индексом желательного типа соответственно-0,04 % (Р > 0,05); 0,18 % и 0,45 % (Р < 0,001), а между сервис- периодом и индексом желательного типа отрицательная и находится в пределах от г = - 0,88 до г = - 0,18 % (Р<0,001).

Из вышеизложенного следует, что с увеличением величины индекса желательного типа, корреляция между признаками, включенными в индекс и индексом желательного типа возрастает.

7 Отбор коров-первотелок по индексу желательного типа

В таблице 5 представлена браковка 30% худших коров по удою, массовой доле жира в молоке, сервис-периоду и комплексному показателю - индексу желательного типа.

Таблица 5 - Продуктивные и воспроизводительные показатели коров - первотелок, в зависимости от направления выбраковки

Показатель Группы коров

Исходная Браковка 30 % худших коров

по удою по массовой доле жира в молоке по сервис-периоду по индексу желательного типа

I II III IV V

Количество коров 1318 924 924 924 924

Возраст 1 отела, мес. 32,6±0,11 32,8±0,12 32,8±0,12 32,6±0,12 32,70,13±

Длительность лактации, дней 341 ±2,3 354±2,8 344±3,0 303±1,5 308±1,7

Удой, кг 3637±20,4 4002±17,2 3704+23,4 3549±23,4 3685±24,0

Массовая доля жира в молоке, % 4,00±0,01 4,05±0,01 4,17±0,01 4,00±0,01 4,06±0,001

Массовая доля жира в молоке, кг 145,6±0,95 161,5+0,87 154,0±1,08 142,0±1,1( 150,0+1,10

Живая масса, кг 469±1,40 476±1,54 472±1,53 468±1,50 470±1,60

Балл по бонитировке 70,1 ±0,31 76,0±0,27 73,6+0,30 69,0±0,37 72,0±0,40

Сервис - период, дней 130,4±2,3 140,0±2,7 132,6±2,7 88,6±1,0 94,0±1,3

Индекс плодовитости 40,4+0,34 39,0±0,22 40,2±0,50 43,2±0,40 43,0±0,40

Коэффициент воспроизводства, % 53,0±0,17 52,5 ±0,20 52,7±0,20 54,5±0,19 54,1 ±0,20

Коэффициент воспроизводительной способности 0,93±0,01 0,91 ±0,01 0,92±0,01 1,01±0,01 0,99±0,01

Средний удой на 1 день лактации, кг 11,1±0,11 11,8±0,08 11,2±0,13 11,9±0,11 12,1±0,11

Межотельный период, дней 407±2,40 417±2,80 410±2,80 367±1,35 372+1,60

Средний индекс желательного типа 0,38±0,01 0,39±0,01 0,40±0,01 0,42±0,01 0,43±0,01

Браковка 30 % коров-первотелок по величине удоя обеспечил селекционный дифференциал в 365 кг молока и 0,05 % массовой доли жира в молоке, (Р<0,001). Сервис-период при этом возрос на 9,6 дня и составил 140 дней. Длительность лактации в этой группе коров составила 354 дня, межотельный

период - 417 дней, то есть увеличилась соответственно на 13 и 10 дней (Р<0,001). Живая масса коров равна 476 кг, что на 7 кг больше (Р<0,001) чем в исходной группе, показатели плодовитости низкие.

При браковке 30 % коров худших по массовой доле жира в молоке (III группа), этот показатель возрастает до 4,17 %, или на 0,17 %, (Р<0,001), а удой на 67 кг молока (Р<0,05) по сравнению с исходной группой. Сервис-период в этом случае составил 132,6 дня, то есть практически находится на уровне исходной группы. Продолжительность лактации, при этом сократилась на 10 дней (Р<0,05) по сравнению со II группой и оказалась на 3 дня длительнее, чем в исходной группе, а межотельный период в этой группе был равен 410 дням, что также на 3 дня больше.

Браковка 30 % коров худших по сервис-периоду (IV группа) привела к оптимизации этого показателя (88,6 дня). Но при этом удой коров снизился по сравнению с исходной группой на 108 кг молока (Р<0,001). Массовая доля жира в молоке осталась на уровне исходной группы (4,0 %). Существенно улучшились все показатели плодовитости. При одинаковом возрасте первого отела (32,6 мес.), межотельный период приблизился к оптимальному и составил 367 дней. Интегральные показатели плодовитости достигли максимальной величины, а длительность лактации составила 303 дня, что на 38.. .51 день (Р<0,001) меньше, чем в I - III группах коров.

Браковка 30 % худших коров по индексу желательного типа (V группа) приводит к увеличению по сравнению с исходной группой показателей их продуктивности и оптимизации плодовитости. Так удой V группы коров составил 3685 кг молока, что на 48 кг молока больше(Р<0,001), чем у животных I группы. Массовая доля жира в молоке составила 4,06 %, или на 0,06 % (Р<0,001), а количество молочного жира на 4,4 кг (Р<0,001) больше, чем в исходной группе.

Плодовитость коров существенно улучшилась. При практически одинаковом с другими группами возрасте первого отела, у коров, отобранных по индексу желательного типа, сервис-период оказался равным 94 дням, межотельный период - 372 дням, индекс плодовитости 43, коэффициент воспроизводства - 54,1 %, коэффициент воспроизводительной способности - 0,99. Это свидетельствует о хорошей воспроизводительной способности коров, отобранных по индексу желательного типа. Отбор коров-первотелок по индексу желательного типа приводит к оптимизации длительности лактации, равной в этом случае 308 дням.

При отборе животных важное значение имеет корреляция между признаками. В наших исследованиях корреляция между удоем и массовой долей жира в молоке в исходной группе положительная и равна г = 0,23 (Р<0,001). В группах коров, отобранных по удою, массовой доле жира, сервис-периоду, она также положительная и варьирует в пределах от г = 0,03, (в группе коров, отобранных по величине удоя) до г = 0,18 (в группах коров, отобранных по сервис-периоду и индексу желательного типа, Р<0,001). Важное значение при отборе коров имеет взаимосвязь между удоем коров-первотелок и сервис-периодом. Этот параметр в исходной группе положительный и равен 0,23. В отобранных группах он варьирует от г = 0,16 во Ii-группе, до г = 0,53 - в V группе. Все коэффициенты достоверны при Р<0,001.

Корреляция между удоем коров и длительностью лактации в исходной группе положительная и равна 0,30. После выбраковки 30 % коров с самыми низкими показателями удоя (II группа), она составила 0,17. В III и IV группах этот параметр равен соответственно г = 0,27 и г = 0,30. Самый высокий коэффициент корреляции в группе коров, отобранных по индексу желательного типа 0,47 (Р<0,001).

При браковке 30 % коров по индексу желательного типа (V группа), корреляция между удоем и индексом желательного типа в исходной группе положительная и равна г = 0,15 (Р<0,001). В отобранных группах она варьирует от г = 0,08 (Р<0,05) во II группе до г= 0,49 в IV группе (Р<0,001). В V группе этот параметр равен 0,29 (Р<0,001).

Взаимосвязь между массовой долей жира в молоке и индексом желательного типа несколько выше: в исходной группе она равна г = 0,31, а в группах отбора от г = 0,19 до г = 0,70 (Р<0,001).

Корреляция между сервис-периодом и индексом желательного типа во всех группах коров отрицательная и варьирует от г = - 0,68 до г = - 0,42 (Р<0,001). Меньшая отрицательная корреляция между сервис-периодом и индексом желательного типа свидетельствует об оптимизации этого показателя при отборе коров по индексу желательного типа.

Таким образом браковка 30% коров-первотелок по индексу желательного типа способствует оптимизации их молочной продуктивности и плодовитости.

Формула предлагаемого нами индекса желательного типа для оценки и отбора коров по первой лактации с учетом удоя (кг), массовой долей жира в молоке (%) и длительности сервис-периода (дней) следующая: 1жт = х, х 0,18 : 4000 + х2 х 0,36 :4,0 - х3 х0,1 :90

8 Полиморфные системы белков молока голштинизированных коров черно-пестрой породы

Выявление животных-носителей предпочтительных, с точки зрения селекции, полиморфных вариантов генов позволяет наряду с традиционными методами селекции, проводить селекцию по генотипу с использованием генетических маркеров (MAS-селекция).

Анализируя таблицу 6 можно отметить, что превышение частоты встречаемости аллеля А над частотой аллеля В у альфа - лактальбумина (a-Lal) в 2,8 раза, а у каппа-казеина (k-Cn) в 2,2 раза.

Таблица 6 - Частота аллелей и генотипов в локусах белков молока коров черно-пестрой породы

Локусы Частоты генотипов Частоты аллелей

АА АВ ВВ А В

a-Lal (п = 80) п 43 32 5 118 42

% 53,7 40,0 6,3 73,7 26,3

k-Cn (п = 47) п 25 15 7 65 29

% 53,2 31,9 14,9 69,2 30,8

Из 80 коров-первотелок, у 43 установлено преобладание гомозиготного генотипа а-Ьа1АД (53,75 %) над животными гетерозиготного генотипа а-Ьа1АВ (32,0 %), а наиболее редкий генотип а-Ьа1вп идентифицирован лишь у 6,25 % коров.

При изучении локуса гена к-Сп видно, что наиболее редким у первотелок является генотип к-Спвв, частота встречаемости которого составила 14,9 %. Однако среди групп первотелок отмечается часто встречаемый гомозиготный генотип к-СпАА (53,2 %) и гетерозиготный генотип к-СпАВ (31,9 %).

Таблица 7- Молочная продуктивность и плодовитость коров-первотелок _в зависимости от генотипа альфа-лактальбумина (а-Ьа!)_

Показатель Генотип

АА АВ ВВ

Количество коров 43 32 5

Продуктивность за 305 дней Удой , кг 4979± 193,2 4891 ±205,9 4770±336,6

Массовая доля жира в молоке, % 3,89±0,05 3,91 ±0,04 3,87±0,09

Массовая доля жира в молоке, кг 192±6,72 190±7,45 184,0+12,1

Массовая доля белка в молоке, % 3,09±0,01 3,15+0,03 3,08±0,01

Живая масса, кг 479±5,76 472+7,48 503±24,27

Возраст 1 го отела, мес 32,8±0,55 33,6±0,82 37,6±1,89

Индекс плодовитости 38,9±1,35 40,0± 1,23 31,6±2,58

Коэффициент воспроизводства 52,4±0,96 52,6±0,96 46,22±1,98

Сервис-период, дней 151,1±15,12 114,2±10,9 182,8±24,0

Межотельный период, дней 423,9±16,0 396,0± 11,6 462,2±24,8

Данные о молочной продуктивности, живой массе и плодовитости коров в зависимости от генотипа по a-b.il приведены в таблице 7. Удой коров 53,7 % с генотипом АА составил 4979 кг молока, что на 1,8 ...4,2 % больше, чем у животных с генотипом АВ и ВВ соответственно. Гетерозиготные животные

занимают промежуточное положение. Разница между крайними значениями равна 209 кг молока в пользу генотипа АА. Массовая доля жира в молоке коров разных генотипов практически одинаковая и равна 3,91...3,87 %. Массовая доля белка у коров генотипа АВ равна 3,15 %, что больше чем у животных с генотипами АА и ВВ. Интегрированные показатели плодовитости у коров генотипа АА и АВ значительно больше, чем у коров генотипа ВВ.

В таблице 8 приведены результаты анализа молочной продуктивности коров в зависимости от

генотипа каппа-казеина (к-Сп).

Таблица 8 - Молочная продуктивность и плодовитость коров-первотелок в зависимости от генотипа каппа-казеина (к-Сп)

Показатель Генотип

АА АВ ВВ

Количество коров 25 15 7

Продуктивность за 305 дней Удой , кг 4768±230,4 4735±250,9 5274±284,2

Массовая доля жира в молоке, % 4,0±0,06 3,91 ±0,07 3,73±0,04

Массовая доля жира, кг 189+7,63 184,5 ±9,08 196,3+9,60

Массовая доля белка в молоке, % 3,12±0,03 3,11±0,01 3,08±0,01

Живая масса, кг 467±6,73 478±10,38 518+18,42

Возраст 1 отела, мес. 32,8±0,66 34,9± 1,49 34,6±1,72

Индекс плодовитости 38,90+1,83 40,00±2,03 38,10±3,04

Коэффициент воспроизводства 52,6+1,25 51,1±1,86 51,1 ±2,37

Сервис-период, дней 151,5+18,9 113,6+19,5 135,3+23,6

Межотельный период, дней 424,4±20,6 392,1+19,1 409,1 ±26,3

Установлено, что первотелки с генотипом ВВ превышают удои первотелок с генотипом АА на 506 кг молока и на 539 кг молока превышают удой первотелок с генотипом АВ. При этом массовая доля жира в молоке 4,0 % была у коров-первотелок с генотипом АА, что больше , чем у коров с генотипами АВ и ВВ соответственно на 0,18 и 0,27 % (Р<0,05.. .0,01). По показателю массовой доли белка в молоке, в зависимости от генотипической принадлежности животных по каппа - казеину, наблюдается такая же закономерность, как и по массовой доли жира в молоке.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Степень влияния фактора «линия» на сервис-период равна 0,9 %, на индекс плодовитости -0,65 %, удой коров - 0,95 % и на массовую долю жира в молоке 1,48 %. При сокращении периода научных исследований, степень влияния этого фактора на удой коров увеличивается с г|2= 1,86 % до т]2=5,5 % .

2. Фактор «генотип» оказал существенное влияние на удой коров г)2 = 4,3 %, на массовую долю жира в молоке г|2=0,93 % , на сервис-период т)2 = 0,1 % и на живую массу 172 = 0,69 %.

3. Влияние фактора «бык-производитель» на удой коров составил г|2= 24,3 %,а на массовую долю жира в молоке это влияние было меньше (г|2=18,9 %).

4. Общая племенная ценность быков-производителей, как улучшателей проявилась у быка Ганга 762, который улучшает продуктивность потомства при аддитивной форме наследования (доминирования отца) до 4382 кг молока, при неаддитивной форме сверхдоминирования удой составил 5273 кг молока.

5. Аддитивные формы наследования удоя выявлены у 75,3 % коров. При этом промежуточная форма наследования выявлена только у 6,3 % коров, причем доминирование отцов - у 40,3 % случаев, а матерей - у 28,7 %. Среди неад дитивных форм наследования удоя, сверхдоминирование отмечается у 12,3 % коров, а регрессия - у 12,5 %.

6. Аддитивные формы наследования массовой доли жира в молоке выявлены у 76,5 % коров, промежуточная форма наследования - у 2,8 %, доминирование отца - в 42,5 % случаев, а матерей - в 31,3 %. Среди неаддитивных форм наследования массовой доли жира в молоке, сверхдоминирование наблюдалось - у 11,5 % коров, а регрессия у 12,0 % животных.

7. Самый высокий удой у коров-первотелок отмечен при сверхдоминировании - 4701 кг молока, затем у первотелок с удоем 3927 кг молока, полученные при доминировании отца. Разница между этими группами составила 774 кг молока. Корреляция между удоем и массовой долей жира в молоке при аддитивных формах наследования положительная и варьирует от г = 0,45 при промежуточной форме наследования, до г = 0,07 при доминировании отца и матери. При неаддитивной форме наследования эта связь отрицательная г = - 0,18.

8. Для оценки и отбора коров-первотелок по комплексу хозяйственно-биологических признаков целесообразно использовать предложенный индекс желательного типа, величина которого варьирует в пределах -1,5. ..+1,5. У коров-первотелок исследуемого стада с величиной индекса желательного типа больше 0,43 длительность лактации составила 295 дней, продуктивность 3866 кг молока с высокой массовой долей жира в молоке (4,22 %). Браковка 30 % худших коров по индексу желательного типа способствует повышению молочной продуктивности на 48 кг молока и оптимизации плодовитости (сервис-период - 94 дня, межотельный период - 372 дня, индекс плодовитости - 43, коэффициент воспроизводства - 54,1 %, коэффициент воспроизводительной способности - 0,99. Корреляция между удоем и массовой долей жира в молоке положительная г = 0,23 (Р<0,001) и варьирует от 0,03 в группе коров отобранных по величине удоя до 0,14...0,23.

9. Установлена частота встречаемости аллеля А и аллеля В: у а-Ьа1д в 2,8 раза чаще, чем аллеля а-Ьа1в, а у к-Сп в 2,2 раза соответственно. Выявлено преобладание гомозиготного генотипа а-Ьа1АА - 53,75 % над особями гетерозиготного генотипа а-Ьа1АВ - 32,0 %, а наиболее редкий генотип а-Ьа1вв идентифицирован лишь у 6,25 % коров. По локусу гена к-Сп видно, что наиболее редким являлся генотип к-Спвв, частота встречаемости которого составила 14,9 %. Вместе с тем необходимо отметить, что наиболее часто встречаемый гомозиготный генотип в породе к-Сплл - 53,2 % и гетерозиготный генотип к-СпАВ по частоте который составил 31,9 %.

10. Установлено, что удой коров-первотелок в зависимости от генотипа несколько варьирует от 4770 кг (ВВ) до 4979 кг молока (АА). Гетерозиготные животные занимают промежуточное положение. Разница между крайними значениями равна 209 кг молока в пользу генотипа АА. Массовая доля жира в молоке коров разных генотипов практически одинаковая 3,91 ...3,87 %. Массовая доля белка 3,15 % больше у коров генотипа а-Ьа1 АВ чем у животных других генотипов. Живая масса коров генотипа а-Ьа1вв была больше на 31 кг, чем у коров с генотипом а-Ьа1ЛЛ, но разница не достоверна. Установлена взаимосвязь между генотипами и воспроизводительной способностью коров. Так возраст коров при первом отеле генотипа а-Ьа1АА равен 32,8 мес., что на 4,8 месяца меньше (Р<0,05) чем у животных генотипа а-Ьа1вв (37,6 мес). При этом интегрированные показатели плодовитости у коров генотипа а-Ьа1ЛЛ и а-Ьа1АВ значительно больше (Р<0,05), чем у коров генотипа а-Ьа1вв.

11. Доказано, что первотелки с генотипом по каппа-казеину ВВ превышают удои первотелок с генотипом АА на 506 кг молока и на 539 кг молока превышают удой первотелок с генотипом АВ. По массовой доле жира в молоке лучшим генотипом по каппа-казеину (4,0 %) являются коровы, имеющие генотип АА. Они имеют превосходство над генотипами АВ и ВВ соответственно на

0.18.и 0,27 % ( Р<0,05...0,01). По массовой доли белка в молоке, в зависимости от генотипа животных по каппа - казеину наблюдается такая же закономерность, как по массовой доли жира.

Предложения производству

1. В целях повышения молочной продуктивности коров предлагается проводить их отбор в племенное ядро с учетом формы аддитивного наследования (по доминированию отца) и неаддитивного (сверхдоминированию).

2. Оценку быков-производителей рекомендуем проводить с учетом характера наследования молочной продуктивности дочерей, что позволит более четко выявить особенности генотипа каждого производителя, а отбор коров - первотелок - по индексу желательного типа. При таком селекционно - генетическом подходе увеличивается молочная продуктивность коров стада и существенно улучшается их плодовитость.

3. Для улучшения качества молока коров быкопроизводящей группы предлагаем осуществлять их отбор по ДНК - маркерам с учетом локусов количественных и качественных признаков.

Список опубликованных по материалам диссертации:

1. Бушова Г.А. Оценка и использование быков-производителей при создании племенных стад в молочном скотоводстве / Гавриленко В.П., Бушова Г.А. // в Материалах Международной научно-практической конференции «Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения» том II. Ч.1гУГСХАг2009-гС. 143 - 146.

2. Бушова Г.А. Паратипические факторы, их роль в селекции молочного скота / Гавриленко В.П., Бушова Г.А. // в Материалах Международной научно-практической конференции «Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения» том II. 4.1.

--УГСХА,"2010,-~С. 13-16.

3. Бушова Г.А. Воспроизводительные способности черно-пестрых коров и их значение при совершенствовании племенных стад молочного скота // в Материалах IH-й Международной научно-практической конференции молодых ученых «Молодежь и наука XXI века том И.-УГС-ХА,-2010~С. 294- 298.

4. Бушова Г.А. Живая масса, как один из паратипических факторов влияющий на молочную продуктивность // в Материалах Ш-й Международной научно-практической конференции молодых ученых «Молодежь и наука XXI века том П.-УГСХА,-2010г С. 298 - 300.

5. Бушова Г.А. Генетические факторы и их роль в селекции молочного скота / Гавриленко В.П., Бушова Г.А. // «Вестник УГСХА» №1 (11) май - июнь'2010 - С. 36 - 39.

6. Бушова Г.А. Наследование удоя и содержания жира в молоке при подборе в молочном скотоводстве / Гавриленко В.П., Бушова Г.А. // Вестник УГСХА №1 (13).- 2011. -С. 50-52.

7. Бушова Г.А. Влияние генотипов по ДНК-маркерам на показатели молочной продуктивности коров черно-пестрой породы / Костюнина О.В., Бакай A.M. Бушова Г.А., Лепехина Т.В., Гладырь Е.А. //Достижения науки и техники АПК № 10, октябрь;"2011г: С. 33 - 34.

8. Бушова Г.А. Оценка коров - первотелок по комплексу хозяйственно - биологических признаков // Гавриленко В.П., Бушова Г.А., Зубкова Е.Б. в Материалах IV Международной научно-практической конференции «Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения >^УГСХА,"2012Г С. 81 - 84.

9. Бушова Г.А. Взаимосвязь молочной продуктивности и плодовитости коров черно-пестрой породы в зависимости от месяца отела и формы наследования удоя / Гавриленко В.П., Бушова Г.А. // Вестник УГСХА, №1 (17), январь - март-2012-; С. 100-103.

10. Бушова Г.А. Племенная ценность быков-производителей в зависимости от аддитивных и неаддитивных форм наследования удоя дочерей / Гавриленко В.П., Бушова Г.А. // Вестник УГСХА, №1 (17), январь - март-2012" С. 104-106.

11. Бушова Г.А. Влияние прилития крови голштинского скота на изменение аллелофонда бестужевской породы крупного рогатого скота по микросателлитам / Волкова В.В. Гла-дырь Е.А., Бушова Г.А., Долматова И.Ю., Зиновьева H.A. // Зоотехния №12, декабрь,

-2012 тС. 2-4.

12. Бушова Г.А. и др. Отбор коров - первотелок по комплексу признаков // Гавриленко В.П., Бушова Г.А., Зубкова Е.Б. в Материалах Международной научно-практической конференции посвященной 100-летию со дня рождения профессора В.Т. Лобанова / Новейшие технологии на современном этапе развития биологической науки , Вестник, СНАУ, Вып-10 (20),-2012"". С. 47 - 49.

Лицензия - 020402 25.12.97 Подписано в печать 29.08.2013 Формат 60x84 1/16 Усл. печ.л. 1,0. Заказ 36. Тираж 100 экз. Адрес издателя: 432017, г. Ульяновск, бульвар Новый Венец, 1

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Бушова, Галина Александровна, Ульяновск

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «УЛЬЯНОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ П.А.СТОЛЫПИНА»

На правах рукописи

04201362929

БУШОВА ГАЛИНА АЛЕКСАНДРОВИЧ

СЕЛЕКЦИЯ МОЛОЧНОГО СКОТА ПО КОМПЛЕКСУ ХОЗЯЙСТВЕННО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ

06.02.07 - разведение, селекция и генетика сельскохозяйственных животных

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание учёной степени кандидата биологических наук

Научный руководитель

доктор сельскохозяйственных наук, Гавриленко Владимир Петрович

Ульяновск 2013

у

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

1 Анализ состояния вопроса, задачи исследования и перспективы 9 его решения

1.1 Генетические факторы и их влияние на молочную продуктив- 9 ноешь на коров — первотелок

1.2 Генетический полиморфизм молочных белков и его связь с мо- 29 лонной продуктивностью коров

1.3 Пар атипические факторы и их влияние на молочную иродук- 42 тивность коров-первотелок

2 Материал и методика исследования ^

3 Результаты собственных исследований 60

3.1 Дисперсионный анализ молочной продуктивности коров - пер- 60 вотелок

3.2 Генетические факторы в селекции молочного скота 60

3.3 Молочная продуктивность, живая масса и плодовитость ко- 60 ров-первотелок в зависимости от линейной принадлежности

3.4 Наследование удоя и массовой доли жира в молоке 63

3.5 Зависимость племенной ценности быков - производителей от 67 аддитивных и неаддитивных форм наследования удоя их дочерей

3.6 Оценка коров - первотелок но индексу желательного типа 70

3.7 Отбор коров — первотелок по индексу зіселательного типа 73

3.8 Полиморфные системы белков молока голштинизировачных 78 коров черно-пестрой породы

3.9 Влияние нар атипических факторов на молочную продуктив- 82 ность коров-первотелок

3.10 Экономическая эффективность форм наследования молочной 92 продуктивности коров-первотелок

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 94

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 96

Приложение 1 Оборудование 117

Приложение 2 Реактивы 118

Приложение 3 Методика выделения ДНК 119

Приложение 4 ПЦР-анализ генотипов гена каппа-казеина 121

Приложение 5 ПЦР-анализ генотипов гена альфа-лактальбумина 122

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования.

Эффективность ведения отрасли молочного скотоводства в значительной степени зависит от продуктивности и плодовитости коров. Известно, что селекция по отдельным признакам достаточно длительная и малоэффективная. При этом, если корреляция между исследуемыми признаками отрицательная, отбор коров по одному из них приведет к ухудшению другого. В тоже время современная селекция животных при совершенствовании стада молочного скота основана на учете целого комплекса хозяйственно-биологических признаков: уровня продуктивности, качества продукции, регулярной плодовитости, устойчивости к заболеваниям и т.д. Поэтому для повышения эффективности селекционной работы при совершенствовании молочного стада по комплексу хозяйственно-биологических признаков, в настоящее время применяются селекционные индексы, индексы племенной ценности животных, индекс желательного типа и другие. Научные данные по совершенствованию индекса желательного типа в настоящее время актуальны и крайне необходимы, так как они дают более объективную оценку при отборе и оценке племенных коров и разработке перспективных планов селекционно-племенной работы.

Степень ее разработанности.

Теоретической базой для исследования селекционно-генетических параметров при совершенствовании оценки и отбора коров по комплексу хозяйственно-биологических признаков послужили труды Беляева Д.К. (1966); Басовского Н.З. (1983); Эйснера Ф.Ф. (1981), (1986); Никоро З.С. (1986) и др. ученых.

Формы наследования признаков и сила влияния факторов на показатели продуктивности и плодовитости коров изучались в стадах чистопородного симментальского скота (Боев М.М. и др., 1987), а на голштинизированных животных черно-пестрой породы такие исследования проведены впервые.

Следует отметить, что на различные признаки молочной продуктивности сила влияния одних и тех же факторов не одинакова. Так, по данным Хаертдинова P.A. и др. (2004), на изменчивость белковости молока, оказывают влияют влияние: генетические факторы - 50 % и паратипические - 40 %. Таким образом, материал, накопленный по анализу наследуемости признаков молочной продуктивности показывает, что величииа этих коэффициентов, для одних и тех же показателей в разных популяциях различны и что они зависят от степени наследственного разнообразия животных. А из факторов, влияющих на величину наследуемости того или иного признака, важное значение имеет продолжительность селекции, генетическая структура стада, тип подбора, а также уровень средней продуктивности стад (Сакса Е.И., 1998; Жебровский Л.С., 2002; Щеглов Е.В., Попов В.В., 2002).

Использование генетических маркеров молочной продуктивности в практической селекции крупного рогатого скота позволит более достоверно оценить генетический потенциал пород, популяций и отдельно взятых особей, контролировать селекционные процессы и корректировать их направленность (Жебровский JI.C., 1977; Хаертдинов Р. А., 1988; Иолчиев Б.С. и др., 1999; Калашникова JI.A. и др., 1999, 2000; Гладырь Е.А., Зиновьева H.A., 2002; Костюнина О.В. 2005; Семе-нюк О.В., 2006).

Исследования выполнены в соответствии с тематикой НИР ФГБОУ ВПО «Ульяновская ГСХА им. П.А. Столыпина» «Повышение продуктивности сельскохозяйственных животных за счет совершенствования систем полноценного кормления, разведения и технологии в условиях Среднего Поволжья» (номер Государственной регистрации 0120.0600146), а также являются частью Федеральной целевой программы «Проведение поисковых научно-исследовательских работ в целях развития общероссийской мобильности в области биологии, сельскохозяйственных наук и технологий живых систем» по теме: «Молекулярпо-генетический мониторинг животных - объектов сельскохозяйственного назначения - как научная основа сохранения биоразнообразия и рационального использования генетических ресурсов» в рамках выполнения государственного контракта, заключенного ГНУ ВИЖ Россельхозакадемии и Министерством науки и образования Рос-

сийской Федерации и в рамках Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы (лот № 1, шифр 2011-1.4-501-001). Цели и задачи.

Цель исследования - разработка научно - обоснованных подходов по совершенствованию продуктивных и воспроизводительных качеств коров племенного стада голштинизированного черно-пестрого скота по комплексу хозяйственно-биологических признаков.

Для ее достижения были поставлены следующие задачи:

- определить характер наследуемости генетических и паратипических факторов на молочную продуктивность и плодовитость коров-первотелок стада;

- установить особенности форм наследования удоя и массовой доли жира в молоке коров-первотелок;

- оценить и провести отбор коров-первотелок по модифицированному индексу желательного типа;

- провести молекулярно-генетическое тестирование коров-первотелок по локусам генов каппа-казеина и альфа-лактальбумина, определить аллельные варианты, а также установить их связь с показателями молочной продуктивности и плодовитости;

- выявить взаимосвязь между основными признаками молочной продуктивности коров-первотелок голштинизированного черно-пестрого скота;

- определить экономическую эффективность применяемой селекции в стаде коров по комплексу хозяйственно-биологических признаков.

Научная новизна.

Впервые в условиях Ульяновской области проведены комплексные научные исследования по изучению степени влияния генетических и паратипических факторов на молочную продуктивность и плодовитость коров-первотелок голштинизированного черно-пестрого скота в племенном стаде за 15 летний период.

Проведен анализ полиморфизма генов белков молока коров-первотелок (каппа - казеина, альфа - лактальбумина) и изучена их связь с молочной продуктивностью.

Получены новые данные о формах наследования удоя и массовой доли жира в молоке коров-первотелок, которые позволяют усовершенствовать методы селекционной работы с племенными стадами голштинизированного черно-пестрого скота по повышению его генетического потенциала.

Теоретическая и практическая значимость работы.

Основные разработки были использованы при составлении плана селекционно-племенной работы со стадом крупного рогатого скота черно-пестрой породы ООО ПСК «Красная Звезда» на 2013 - 2017 годы и в других племенных хозяйствах. Результаты исследований по улучшению племенных и продуктивных качеств коров стада, путем их отбора по модифицированному индексу желательного типа с учетом молочной продуктивности и плодовитости.

Материалы диссертации использованы в учебном процессе по изучению дисциплин: «Генетика», «Генетика и разведение сельскохозяйственных животных», «Генетика и селекция крупного рогатого скота».

Методология и методы исследования.

Методологическим подходом в решении поставленных задач явилось системное изучение объектов исследования, анализ и обобщение полученных результатов. Предметом исследований являлась разработка теории и практики оценки и отбора коров при совершенствовании их продуктивных и племенных качеств. Объектом исследований послужили голштинизированные животные черно-пестрой породы племенного завода ООО ПСК «Красная Звезда».

В работе использованы различные селекционно-генетические методы исследования. Степень влияния генетических и паратипических факторов определены методом однофакторного дисперсионного анализа (Плохинский H.A., 1980). Оценку быков-отцов коров-первотелок, провели согласно инструкции по оценке быков молочных и молочно-мясных пород (М., 1980). Формы наследования удоя и массовой доли жира в молоке определены по методу предложенному Боевым

М.М. и др. 1987. При оценке воспроизводительной способности коров рассчитан индекс плодовитости по Дохи И., 1961 и коэффициент воспроизводства по Вин-ничуку Д.Т., 1970. применение биологической статистики и экономического анализа позволило установить достоверность полученных результатов и их экономическую знчимость.

Положения, выносимые на защиту:

- наиболее значимым при селекции молочного скота является генетический фактор «бык-производитель», который оказывает положительное влияние на молочную продуктивность и плодовитость коров-первотелок. В меньшей степени на молочную продуктивность влияет фактор «генотип» и «линия»;

- при совершенствовании племенного стада крупного рогатого скота черно-пестрой породы оптимальный возраст их первого отела должен быть в пределах 26 - 28 месяцев, сервис-период 80 - 90 дней, а межотельный период не более 400 дней;

- при сверхдоминироваиии и доминировании отца получен самый высокий удой и массовая доля жира в молоке у коров-первотелок;

- эффективность отбора коров-первотелок по молочной продуктивности и их плодовитости зависит от величины индекса желательного типа, уровень которого приводит к оптимизации продолжительности лактации, молочной продуктивности и их плодовитости;

- с увеличением индекса желательного типа, корреляция между признаками, включенными в индекс, возрастает;

- выявлены генетические особенности по частоте встречаемости аллелей и генотипов генов к-Сп и а-Ьа1 коров-первотелок голштинизированного черно-пестрого скота;

- высокой молочной продуктивностью по удою обладают коровы с гомозиготными генотипами - к-Сп вв , а-Ьа1 АА , а наилучшие показатели по содержаншо массовой доли жира в молоке животные с генотипом- к-Сп АА и а-Ьа1 Ав;

- наиболее распространенные по частоте встречаемости являются гомозиготные генотипы а-Ьа1 АА (53,70 %) и к-Сп АА ( 53,2 %); гетерозиготные а-Ьа1 Ав (40,0 %)

и k-Cn АВ 3(1,9 %). Самое редкое сочетание a-Lal вв и k-Cn вв встречается в 6,25 % и 14,9 % случаях соответственно.

Степень достоверности и апробация результатов.

Статистическая обработка данных, дисперсионный, корреляционный анализ проведены с использованием ПК по алгоритмам с применением программного пакета Microsoft Exel, Sstat и Statistica-6.

Основные положения диссертационной работы доложены на научных конференциях: Международной научно-практической конференции «Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения» (Ульяновск 2009, 2010, 2012), на Ш-ей Международной научно-практической конференции молодых ученых «Молодежь и наука XXI века» (Ульяновск , 2010) и на Международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора В.Т. Лобанова (Сумы, 2012).

1 Анализ состояния вопроса, задачи исследования и перспективы его решения

1.1 Генетические факторы и их влияние на молочную продуктивность на коров - первотелок

Среди генетических факторов, влияющих на молочную продуктивность коров, можно отметить наиболее значимые: порода, линия, генотип, производитель, подбор, отбор и др.

По данным многих исследователей (Л.К. Эрнст, 1968; Ф.Ф. Эйснер, 1983; Л.К. Эрнст и Ю.Н. Григорьев 1985; Ю.А. Филипченко, 1978 и др.) генетические параметры не являются постоянными. Они изменяются под влиянием племенной работы и условий внешней среды. Известно, что успешное ведение племенной работы в стаде определяется неравномерным развитием селекционного признака у особей. На изменчивость удоя оказывает влияние, прежде всего, система селекции (подбор, кроссы линий) и в большей степени изменяющиеся факторы среды (чередование засушливых и влажных лет, уровень кормления животных и др.). В связи с этим фенотипическая изменчивость признака значительно варьирует. По данным Л.К. Эрнста (1977), коэффициент изменчивости удоя в разных стадах, в среднем, колеблется в пределах 15-30 %, хотя этот показатель может быть как выше, так и ниже этих границ. Ряд авторов (Н.З. Басовский и др., 1974; Л.К. Эрнст, 1977; Ф.Ф. Эйснер, 1981) считает, что до 15-17 % общей изменчивости удоя обусловлено кормлением коров, 10-30 % - возрастом животных, 11-18 % -породными различиями.

Изучение фенотипических и генотипических особенностей крупного рогатого скота является актуальным, так как имеет огромное значение оценка генетической вариабельности в генофондных популяциях, которые являются носителями ценных комбинаций генов. Получение данных по генетическим взаимоотношениям в породах животных позволяет лучше понять породообразовательный процесс,

прогнозировать развитие пород и планировать селекционно-генетическую работу с существующими породами. Поддержание необходимой вариабельности в популяциях способствует сохранению генофонда (Гладырь и др., 2005).

По данным Д.П. Хайсанова, В.Е. Улитысо, П.С. Катмакова, В.П. Гавриленко и др. (2002), изменчивость удоя коров бестужевской породы, лавировавших в племенных хозяйствах Ульяновской и Самарской областей, была равной 20,9 и 20,2 %, а жирномолочность - соответственно 5,3 и 4,3 %. Ими установлены значительные колебания вариабельности удоя и содержания жира в молоке у дочерей отдельных быков - производителей. Так, у 9,1 % дочерей быков коэффициент изменчивости удоя находился в пределах 25 - 30%, у 69,7 % дочерей он составил 15-25 %, а у 7 % дочерей быков изменчивость удоя оказалась ниже 15%. Коэффициент вариации содержания жира у 78 % дочерей быков был в пределах 3-6 %, у 15 % дочерей данный параметр превышал 6 % и только у 6 % коров он оказался ниже 3 % уровня.

При массовой селекции генетическое улучшение стада зависит от уровня вероятности унаследования потомством высоких продуктивных качеств родителей. Поэтому селекционеру важно и необходимо знать степень надежности того, что отбором лучших по фенотипу животных будут «улавливаться» и лучшие генотипы. Коэффициент наследуемости и является этой степенью надежности (Кузнецов В.М., 2001).

Следует отметить, что на различные признаки молочной продуктивности сила влияния одних и тех же факторов не одинакова. Так, по данным Р. Хаертдинова и др. (2004), па изменчивость белковости молока на 50 % влияют генетические факторы и на 40 % - паратипические. Исследования, проведенные В.М. Кузнецовым (2001) на холмогорской и черно-пестрой породах крупного рогатого скота, показали, что доля влияния генотипических факторов на такие признаки молочной продуктивности, как удой, содержание жира в молоке и количество молочного жира, составила 6,18; 7,54 и 5,53 % соответственно. Согласно результатам исследований, проведенным К.В. Пейчевым (1991), доля влияния фактора «генетическая группа коров» на общую изменчивость изучаемых признаков оказалась незначительной (на надой - 0,14 %, содержание жира в молоке — 0,24 %, количество мо-

лочного жира - 0,12 %). При этом автор отмечает, что непосредственное отношение к характеру и достоверности полученных результатов имеет структура факторов. То же самое в своих исследованиях отмечают А.Е. Болгов и ЕЛО. Романова (2002).

Таким образом, материал, накопленный по анализу наследуемости приз�