Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние генетических и средовых факторов на тип телосложения и хозяйственно-полезные признаки голштинизированного черно-пестрого скота

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

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Михайлов, Дмитрий Васильевич, Санкт-Петербург-Пушкин

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГЕНЕТИКИ И РАЗВЕДЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ

ВЛИЯНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ И СРЕДОВЫХ ФАКТОРОВ НА ТИП ТЕЛОСЛОЖЕНИЯ И ХОЗЯЙСТВЕННО ПОЛЕЗНЫЕ ПРИЗНАКИ ГОЛШТИНИЗИРОВАННОГО ЧЕРНО-ПЕСТРОГО СКОТА

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

На правах рукописи УДК 636.2.082.233

МИХАИЛОВ Дмитрий Васильевич

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор, член-корр. РАСХН П.Н.Прохоренко

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ-ПУШКИН 1999

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

1. Введение......................................................................................... з

2. Обзор литературы........................................................................... б

2.1. Современные методы и программы селекции

крупного рогатого скота...................................................................... 6

2.2. Оценка животных по типу телосложения, используемая

в молочном скотоводстве России и за рубежом ..................................11

2.3. Использование голштинских быков-производителей при совершенствовании черно-пестрого скота за рубежом ....................... 21

2.4. Использование генофонда голштинской породы для повышения генетического потенциала черно-пестрого

скота России ......................................................................................... 27

2.5. Влияние генетических и паратипических факторов на молочную продуктивность и другие хозяйственно

полезные признаки...............................................................................32

2.6. Продолжительность хозяйственного использования

животных ......................................................................................3 6

3. Материал и методы исследований................................................42

4. Результаты исследований..............................................................47

4.1. Линейные показатели экстерьерного типа коров-

первотелок .............................................................................................47

4.2. Изменение линейных показателей экстерьерного типа

у коров разной кровности по голштинской породе............................56

4.3. Молочная продуктивность и живая масса голштинизированного черно-пестрого скота.......................................63

4.4. Взаимосвязь линейных показателей экстерьерного типа

и молочной продуктивности.................................................................69

4.5. Воспроизводительные качества коров ..................................................73

4.6. Наследуемость линейных показателей экстерьерного

типа........................................................................................................7 6

4.7. Комплексные экстерьерные индексы и их селекционно-генетические параметры ........................................................................7 9

4.7.1. Индекс строения вымени (ИСВ) ..................................................7 9

4.7.2. Индекс строения конечностей (ИСК)..........................................8 9

4.8. Продолжительность хозяйственного использования (ГТХИ) коров и ее взаимосвязь с линейными

показателями экстерьерного типа.......................................................95

4.9. Оценка быков-производителей по экстерьерному

типу дочерей путем построения линейных профилей.......................106

Выводы........................................................................................ill

Предложения производству.........................................................112

Список литературы......................................................................115

Приложения .................................................................................137

1. Введение

Актуальность темы. В последние десятилетия генетическое улучшение животных молочных пород почти во всех регионах Российской Федерации осуществляется на основе использования высокопродуктивных узкоспециализированных пород мирового генофонда. Наиболее широко в нашей стране и за рубежом в качестве улучшающей используется голштинская порода крупного рогатого скота США и Канады, которая имеет самый высокий в мире генетический потенциал молочной продуктивности, форму вымени и интенсивность молокоотдачи, удовлетворяющие современным требованиям машинного доения коров.

Эффективность селекционной работы по совершенствованию молочных пород зависит от ряда условий, в частности от уровня и полноценности кормления животных. С начала девяностых годов и особенно с 1994 по 1997 гг., в молочных стадах России, в том числе Ленинградской области, наряду со значительным сокращением поголовья наблюдалось снижение продуктивности. В первую очередь, это связано с изменением социально-экономических условий и резкой периориенгацией курса в сторону рыночной экономики. Но основным фактором явилось ухудшение кормовых условий, что привело к сокращению высокопродуктивных коров.

В хозяйствах Ленинградской области на маточном поголовье используются быки 1 олшгинской породы как чистопородные, так и с различной кровностыо по голштинской породе. В результате получены животные разных генотипов, которые лактируют одновременно в одних и тех же условиях кормления и содержания. Имеется возможность провести комплексную оценку этих животных в разных условиях среды.

Изучение влияния средовых факторов на тип телосложения и хозяйственно полезные признаки черно-песгрых коров с различной

кровностью по голштинской породе в настоящее время является актуальным и имеет большое практическое значение.

Цель и задачи исследований. Целью данной работы являлось сравнительное изучение типа телосложения и хозяйственно полезных признаков черно-пестрых коров с различной кровностью по голштинской породе в зависимости от уровня кормления и продуктивности в стадах.

В связи с поставленной целью в процессе исследований решались следующие задачи:

-оценить по типу и провести сравнительную оценку экстерьера первотелок, лактировавших при высоком и низком уровнях кормления;

-определить силу влияния генетических и паратипических факторов на линейные показатели и показатели окончател ьной оценки эксте-рьерного типа животных;

-провести сравнительное изучение показателей оценки типа первотелок с различной кровностью по голштинской породе; -изучить изменение молочной продуктивности и других хозяйственно полезных признаков коров-первотелок в зависимости от происхождения и условий среды;

-изучить связь линейных показателей экстерьерного типа и молочной продуктивности животных в разных условиях;

-рассчитать селекционно-генетические параметры комплексных экс-терьерных индексов (индекс строения вымени и индекс строения конечностей) и изучить их изменение в зависимости от условий среды;

-определить взаимосвязь комплексных экстерьерных индексов с молочной продуктивностью и продолжительностью хозяйственного использования коров;

-установить продолжительность хозяйственного использования животных и определить ее взаимосвязь с молочной продуктивностью.

типом телосложения и комплексными экстерьерными индексами.

Научная новизна. Проведено комплексное изучение типа телосложения и хозяйственно полезных признаков черно-пестрых коров с различной кровностью по голштинской породе в зависимости от их уровня кормления. Впервые в России рассчитаны селекционно-генетические параметры комплексных экстерьерных индексов (индекс строения вымени и индекс строения конечностей) и установлена их взаимосвязь соответственно с молочной продуктивностью и продолжительностью хозяйственного использования животных.

Практическая значимость исследований. Основные положения диссертации нашли применение в хозяйствах по разведению черно-пестрого скота Ленинградской области. По типу телосложения с построением линейных профилей оценено 42 быка-производителя. Работа проводилась в соответствии с планом научных исследований лаборатории оценки генотипа сельскохозяйственных животных ВНИИГРЖ (Н гос.регистрации 0196007196).

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены на международной конференции " Конкурентоспособное производство продукции животноводства в Республике Беларусь"-23-24 апреля 1998, Жодино; на Всероссийской научно-практической кон-ференции"Современные проблемы разведения и повышения качества молочных пород скота России" -8-9 июля 1998, С.Петербург-Пушкин, ВНИИГРЖ; на аспирантских сессиях и Ученом Совете ВНИИГРЖ. По материалам диссертации опубликовано 3 печатные работы.

2. Обзор литературы

2.1. Современные методы и программы селекции крупного рогатого скота

Селекция, как наука о методах создания и совершенствования пород сельскохозяйственных животных, имеет большую историю развития, постоянно совершенствуется и обогощается новыми положениями. По мнению Ю.П.Тимофеева и М.Д .Дедова (1995) в своем развитии и становлении, селекция прошла путь от умозрительного обоснования удачного или неудачного подбора пар до интерпретации явлений о наследственности и изменчивости на уровне популя-ционной генетики.

Существующие в большинстве стран с высокоразвитым молочным скотоводством программы селекции являются основой генетического улучшения популяции. Их эффективность определяется генетическим прогрессом в расчете за год. В свою очередь среднегодовой генетический прогресс зависит от генетической изменчивости признака, точности оценки племенной ценности животных, интенсивности отбора и интервала между поколениями. Возможность селекционера влиять на величину генетической изменчивости признака и продолжительность генерационного интервала крайне ограничена. Эти факторы обусловлены, главным образом, биологическими особенностями популяций. Интенсивность отбора становится эффективной только тогда, когда получены точные оценки племенной ценности животных, в основе которых лежит разработка универсальных селекционных индексов.

Основой конструкции селекционного индекса служит теория частных коэффициентов регрессии. Метод частных коэффициентов исходит из предпосылки, что переменный признак находится в линейной зависимости от причинных факторов. L.H. Hazel (1943) используя этот метод, разработал принципы оценки племенной ценности жи-

вотных по нескольким селекционируемым признакам. Сущность метода селекционного индекса заключается в том, что недостаток одного признака у особи компенсируется преимуществом другого, в результате чего экономический эффект от племенной работы максимально повышается- Кроме того, селекционные индексы, составленные на основе генетических параметров и экономических значений признаков, дают наиболее полную оценку генотипа животных по комплексу хозяйственно-полезных признаков.

За последние 30 лет в зарубежных странах проведено большое число исследований по развитию и совершенствованию метода селекционных индексов (E.P.Cunningham, 1969; O.Syrstad,l971; R.Barker, 1974; Z.Stalinski,1974; J.Vachal,l975; R.L.Powell, H.D.Norman, F.N. Dickinson, 1976; P.Madsen, P.H.Petersen, 1977; J.Philipsson et. al. 1978; 1980; W.G.Hill,G.Swanson,1983; J.Jansen, J.Dommerliolt, W.M.G.Wis-mans,1983; L.G.Christensen,1984; V.Klatovsky,1988). Аналогичные исследования проводили и у нас в стране (Н.З. Басовский и др., 1976; Р.Р.Тейнберг, 1971; 1974; 1987; В.П.Попов,Ю.П.Шкирандо, 1979; Ю.П.Шкирандо, В.П.Попов, 1984; Ю.П.Шкирандо, 1986).

Как известно, процесс передачи генетической информации от родителей потомкам в популяции осуществляется по четырем путям передачи генов: от отца к сыну, от отца к дочери, от матери к сыну, от матери к дочери. В связи с этим в породе выделяют 4 категории племенных животных: отцов и матерей быков, отцов и матерей коров. В современных программах селекции молочного скота интенсивность отбора каждой категории племенных животных не одинакова: для отцов быков она составляет 3-5%, отцов коров 10-15%, матерей быков 3-10% и матерей коров 60-90%. Поскольку интенсивность отбора, а затем использование каждой категории племенных животных различны, то и генетический вклад в результат селекции также неодинаков. Генетическое улучшение популяции или доля но-

вышения продуктивности скота за счет селекции, осуществляется следующим образом: за счет отбора отцов быков- 41%, матерей быков- 33%, отцов коров -19% и матерей коров- 7%. Следовательно, основным источником передачи генов, и соответственно, генетического улучшения популяции является отбор и интенсивность использования быков-производителей (Н.З.Басовский, В.М.Кузнецов, 1977).

В большинстве стран основным методом оценки быков по качеству потомства является метод наилучшего линейного несмещенного прогноза (ВЫТР), который базируется на линейных статистических моделях смешанного типа (С.Я.Непёег8оп,1973; ^РЫНрзБопЗ.ОапеН, 1984).

Основное свойство метода заключается в одновременной оценке всех включенных в модель средовых и генетических факторов,что обеспечивает получение несмещенных оценок генетической ценности животных. Он учитывает генетическую ценность отцов сверстниц и генетический тренд в популяции, позволяет наиболее точно выделить из всей совокупности влияний на молочную продуктивность генетическое влияние отца, т.е. он указывает, насколько дочери данного производителя выше или ниже по удою всех остальных коров популяции. Оценки, полученные методом ВЫТР, имеют следующие свойства: а) корреляция между оценкой и истинным генотипом быка максимальная, б)вероятность правильного ранжирования быков наибольшая. Основные используемые родственные связи это связь отца и дочери.

В России с 1980 года для оценки быков по качеству потомства применяют метод сравнения со сверстницами (СС). В.М.Кузнецовым, А.А.Шестиперовым и В.Н.Егоровой (1987) были разработаны программы для оценки быков по качеству потомства методом ВЫ1Р. Проведено сравнение методов СС и ВЫТР. Показано, что при использовании метода ВЫТР достоверность прогноза генотипа быков

по качеству потомства можно повысить на 8-20 % (В.М.Кузнецов, 1991). К сожалению по ряду объективных и субъективных причин в нашей стране метод BLUP в практике оценки быков по потомству широко не используется.

Ряд авторов показали возможность использование метода BLUP для генетической оценки быков по их собственным признакам (J.A.Eriksson,J.W.Wilton,T.Henningsson, 1978; W.D.Slanger,1979; A.J. Lee, 1979; R.L.Quaas, E.J.Pollak, 1980; H.Wenzler, H.Haussmann, W.Schlote, 1980; J.A.Eriksson, 1981 ; T.Henningsson, 1986; 1987; В.M. Кузнецов, И.Л.Суллер, 1998).

Достижения в изучении биологии размножения коров, основанных на манипуляциях с эмбрионами, привели к разработке новой биотехнологии воспроизводства и селекции молочного скота-трансплантации эмбрионов. Основное практическое значение трансплантации эмбрионов заключается в получении большого числа потомков, в первую очередь быков, от коров с высоким генетическим потенциалом. Теоретически от генетически выдающегося донора за всю его жизнь можно получить не менее 500 потомков. В трансплантации эмбрионов крупного рогатого скота сделан огромный прогресс, вследствие чего этот метод занял прочное место в современных программах селекции ряда развитых стран. Так, в США 75% оцениваемых быков получены после эмбриопересадок (R.D.Wilson, 1990). Как сообщает Tom L awl or (1992), среди 10000 лучших по индексу TPI коров - 27.5 % являются результатом трансплантации эмбрионов, а количество быков, полученных с помощью эмбриопересадок и входящих в число 100 лучших (по индексу TPI) увеличилось от 3 в 1984 до 44 в 1990 году.

В Германии, в год, в среднем проводится 3800 вымываний и 18000 пересадок эмбрионов. Прикладными уже являются такие направляющие методы, как определение пола эмбрионов и разделение эмбрио-

нов (Журнал Немецкая Голштинская Генетика, 1998).

Б.П.Завертяев (1989), ссылаясь на исследование по моделированию селекции молочного скота с учетом трансплантации, проведенное в Научно-исследовательском центре по животноводству, в Германии, утверждает, что максимальный генетический прогресс (54%) за счет применения трансплантации эмбрионов ожидается в том случае, когда от донора получено 10 эмбрионов, а стельность реципиентов составляет 70%.

Главное преимущество, получаемое от трансплантации эмбрионов состоит в повышении интенсивности отбора среди матерей: матерей коров и особенно матерей быков, а также увеличении количества потомков от самых лучших коров. В связи с этим повышаются требования к точности и надежности расчета индекса племенной ценности коров (H.Leith, 1989).

По данным голландского центра по генетической оценке живот-ных-Нидерландского Королевского Общества (NRS)(1999) современная система оценки коров-матерей быков основана на индексе INET (экономический индекс продукции молочного жира и белка), который допускает возможность получения наиболее высоких оценок животными, молоко которых содержит повышенное количество белка, жира и относительно низкое содержание носителя. В состав носителя входят вода, лактоза и минеральные соли.

В настоящее время во многих странах, благодаря последним достижениям популяционной генетики и компьютерной технологии, в практической селекции используется новый метод расчета племенной ценности молочного скота- Animal Model (AM) (G.R.Wiggans, J.Misztal, L.D.Van Vlek ,1988; G.R.Wiggans,P.M. VanRaden, 1989; K.L. Lee, 1990; T.Lawlor,T.Short,1991; G. De Jong, 1992; Stierenboek, 1998).

В США, например, с внедрением "Модели Животного" точность генетической оценки коров возросла на 4.5 %, а эффективность селек-

ции увеличилась: для коров на 19%, быков на 17%. Этот метод должен обеспечить генетический прогресс в 5 раз (Т.Ьа\у1о�