Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние инбридинга на микроэволюцию ахалтекинской породы лошадей

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

Автореферат диссертации по теме "Влияние инбридинга на микроэволюцию ахалтекинской породы лошадей"

На правахрукописи

БОРИСОВА АННА ВЯЧЕСЛАВОВНА

ВЛИЯНИЕ ИНБРИДИНГА НА МИКРОЭВОЛЮЦИЮ АХАЛТЕКИНСКОЙ ПОРОДЫ ЛОШАДЕЙ.

06.02.01 -разведение, селекция, генетика и воспроизводство сельскохозяйственных животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

ВНИИК-2005

Рабата выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийском научно-исследовательском институте коневодства.

Научный руководитель:

кандидат биологических наук, доцент Рябова Татьяна Николаевна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Лебедев Вячеслав Иванович

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Храброва Людмила Александровна

Ведущая организация Московская сельскохозяйственная академия

- им. К. А.Тимирязева

Защита состоится «1» марта 2005 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 006.018.01 при ГНУ Всероссийском научно -исследовательском институте коневодства

Адрес института: 391105 Рязанская область, Рыбновский район, п. Дивово, п/о Институт коневодства

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке ГНУ Всероссийского научно - исследовательского института коневодства

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета

Готлиб М. М.

Общая характеристика работы

Актуальность темы.

Сохранение и совершенствование конских пород невозможно без тщательного изучения особенностей их селекции. Особенно актуально это в отношении малочисленных пород, находящихся в угрожающем состоянии.

Ахалтекинская порода в полной мере может быть отнесена к этой группе пород. В мире насчитывается не более 500 жеребцов -производителей и около 1200 маток. Хотя основным регионом разведения породы считается Туркмения, в России сейчас сосредоточено около 30 %, производящего состава. Уникальные экстерьерные и рабочие качества породы уже не раз были востребованы при создании и улучшении ряда пород лошадей и сейчас обуславливают высокую популярность этой породы.

Основной способ воспроизводства породы - чистокровное разведение, что при учете небольшой численности производящего состава не позволяет обойти вопросы родственного спаривания. Различные исследования (Рябова Т. Н., 1983 г.) выявили устойчивость «ахалтекинцев» к инбредной депрессии, по сравнению с рядом других пород.

Выявление «оптимальной» степени инбридинга проведено методом сравнения ряда хозяйственно - полезных признаков и качеств было необходимо провести на большем поголовье, что в известной степени исключает влияние вероятных отклонений.

Ахалтекинская порода является ценнейшим материалом для разработки методов совершенствования пород с ограниченным генофондом, в частности - применение инбридинга. Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является изучение влияния родственного разведения на микроэволюцию ахалтекинской породы. Задачи:

1. Изучить влияние уровня инбридинга на проявление хозяйственно - полезных признаков у лошадей ахалтекинской породы.

2. Определить границы инбридинг - депрессии для различных хозяйственно - полезных признаков.

3. Изучить влияния родственного разведения на продолжительность жизни лошадей ахалтекинской породы.

4. Изучить педигри родоначальников линий и маточных семейств на предмет наличия инбридинга.

Научная новизна работы Впервые в нашей работе по достоверным материалам выявлено влияние разного уровня инбридинга на проявление

достаточно большой " группы признаков. Была разработана новая градация распределения инбридинга в ахалтекинской породе. Практическая значимость и реализация результатов. Результаты исследования использованы при разработке рекомендаций по использованию инбридинга в чистокровной ахалтекинской породе, а также при составлении плана племенной работы с породой. Апробация работы Материалы диссертации доложены на международной конференции молодых ученых (Рязанская ГСХА, 2004 г.), а также на производственном совещании отдела селекции и на ученом совете ВНИИ коневодства.

Данные исследования использованы для составления очередного плана племенной работы и рекомендаций по применению инбридинга в ахалтекинской породе

Структура и объем рабочы Диссертация изложена на 129 страницах компьютерного текста, состоит из введения, обзора литературы, методики, собственных исследований, выводов, предложений производству и списка литературы; содержит таблицы, графики, схемы, фотографии. В списке литературы 153 источника, в том числе 24 на иностранном языке.

Материалы и методика исследования. Материалом исследования служили данные картотеки отдела селекции лошадей чистокровной ахалтекинской породы, рожденных в период с 1972 по 2001 год, которая содержит сведения о результатах бонитировки, плодовой деятельности кобыл, испытаний лошадей на ипподромах. В обработку вошли только чистокровные лошади, с подтвержденным происхождением. Большая часть поголовья в Туркмении за последний период в обработку не включена, так как лошадям не подтверждали происхождение генетическим методом.

В анализ вошло 5287 голов чистокровных лошадей ахалтекинской породы. Коэффициент инбридинга определялся по формуле С. Райта -Кисловского:

п + (п1+1) Рх=У (1/2) X (1 + Га)х 100%

где р}?—'коэффициент инбридинга.

- сумма подобных показателей для общих по линии отца

и матери предков.

п - число поколений по линии матери до общего предка п1 - число поколений по линии отца до общего предка. (1 + ¡к ) - вносит поправку на степень повышения гомозиготности за счет инбредности общего предка.

Все исследуемое поголовье было разделено на группы по годам рождения с 10 летним интервалом:

1-я группа: лошади рожденные с 1972 -1981 гг.

2-я группа: лошади рожденные с 1982 -1991 гг.

3-я группа: лошади рожденные с 1992 - 2001 гг.

Для изучения влияние уровня инбридинга на проявление хозяйственно - полезных признаков принято более дробное деление по степени инбридинга:

до 1, 0 %, 1,1 - 2,0 %, 2,1 - 3,0 %, 3,1 - 4,0 %, 4,1 - 5,0 %, 5,1 - 6,0 %, 6,1 - 7,0 %, 7,1 - 8,0 %, 8,1 - 9,0 %, 9,1 - 10,0 %, 10,1 -11,0 %, 11,1 -12, 0 %, 12,1 % и выше. Такая градация позволит более точно определить начало действия инбредной депрессии, которое мы считаем от уровня проявления признака при аутбридинге.

После расчета среднего уровня инбридинга в породе нами была предложена новая градация:

аутбридинг (нет общих предков до 5 -го ряда) отдаленный инбридинг (до 2,49 %) умеренный инбридинг (2,50 - 5,49 %) близкий инбридинг (5,50 -12,49 %) кровосмешение (12,50 и выше) Также произведена характеристика разных видов инбридинга:

а) инбридинг на одного предка;

б) комплексный инбридинг;

в) инбридинг на кобыл.;

Животные в группах охарактеризованы по промерам (высота в холке, косая длина, обхват груди, обхват пясти), выраженности типа породы (балл), экстерьерным статям (балл), работоспособности (резвость на 200 м в сек., дистанционность в м., доля побед), у маток также учтена плодовитость (количество плодовых лет, зажеребляемость).

Биометрическая обработка и расчеты коэффициентов проведены по алгоритмам, изложенным в методическом руководстве Меркурьевой Е. К. и Плохинского Н. А.

Собственные исследования.

За последние годы поголовье чистокровных лошадей ахалтекинской породы лошадей значительно возросло. Средний уровень инбридинга в породе уменьшился и составляет 1,96 % по сравнению с начальным периодом (таблица 1).

Таблица 1

Средний уровень инбридинга в породе по периодам.

На диаграмме 1, видно, что количество лошадей, полученных путем кровосмешения и близкого инбридинга, в последнем периоде уменьшилось. Выросло количество аутбредных лошадей в сравнении с предыдущими периодами.

В настоящее время практически нет применения близкого родственного спаривания (кровосмешения), шире идет обмен производителями между хозяйствами. Всего 9 голов в период с 1992 по 2001 г.р. было получено таким подбором.

Диаграмма 1

Динамика соотношений разных уровней инбридинга в разрезе 10 -летних периодов

В последнем периоде в 4 раза увеличилось количество лошадей, не имеющих общих предков в своих родословных до 5 - го ряда (с 1,7 % в первом периоде до 6,6 %), уменьшилось количество лошадей, полученных с применением очень близкого родства (с 1,5 % до 0,3 %). Процентное соотношение количества лошадей с отдаленным и умеренным инбридингом во втором и в третьем периодах отличаются незначительно. В сравнении с первым периодом (1972 -

1981 г.р.) количество лошадей с отдаленным инбридингом возросло, а с умеренным - сократилось (соответственно с 50,0 % до 57,2 % и с 36,7 % до 26,3%).

Известно, что чем «малочисленней» порода в целом, и чем шире используется небольшое количество выдающихся производителей, тем выше уровень инбридинга.

Как правило, в таких малочисленных породам как ахалтекинская, большая часть поголовья лошадей несет в своих родословных комплексный инбридинг (на нескольких предков). Из обследованного поголовья (5287 гол) 70,4 % имеют комплексный инбридинг, 17,2 % инбредные на одного предка, 8,1 % лошадей от общего поголовья имеют инбридинг на кобыл.

Сравнение этих видов инбридинга между собой представлены в таблице 2.

Было выявлено, что инбридинг на одного предка менее эффективен, чем комплексный. Средние промеры у лошадей с комплексным инбридингом превышают соответствующие данные по другим видам инбридинга. Оценка типа во всех видах инбридинга одинакова (она составила в среднем 7,3 балла). Оценка экстерьера выше была при комплексном инбридинге (8,0 балла). Дистанционность, была выше у лошадей с инбридингом на кобыл. Интересно также отметить, что плодовитость маток, инбредных на кобыл, несколько выше, чем в остальных видах инбридинга.

Таблица 2.

Характеристика хозяйственно - полезных признаков при разных

видов инбридинга.

Инбридинг тип балл экст баял В.Х см. К.Д. см. обхват рез-ть на 200 м. с. диета нц-ть м. вых од жер %.

груди см. пясти см.

Комлексный 7,3 8,0 157,3 158,5 176,6 18,9 14,0 1333 52,4

На одного предка 7,3 7,9 156,8 157,9 176,2 19,3 14,7 1385 50,1

На кобыл 73 7,5 156,5 154,4 176,1 19,2 14,4 1485 53,2

Аутбредные лошади 7,0 7,3 156,2 156,8 173,5 18,5 14,6 1411 53,1

В среднем по породе 7,2 7,6 156,7 156,9 175,6 18,9 14,4 1404 52,2

Таким образом, видно, что наиболее эффективной моделью родственного разведения является комплексный инбридинг в умеренных степенях на выдающихся предков.

Такой метод родственного разведения позволяет закрепить в породе наследственные задатки выдающихся животных, так как он приводит к многократному повторению генотипа предков и тем самым способствует повышенною генетического сходства потомков с предками при сравнительно небольшом возрастании гомозиготности.

Инбридинг на кобыл применяется значительно реже, чем на жеребцов. Это закономерно, т.к. жеребец может быть представлен большим количеством жеребят в ставке, тогда как кобыла за год может дать лишь одного жеребенка.

Важные селекционные признак в породе - это выраженность типа и качество экстерьера. Наиболее типичные лошади были получены при использовании умеренного инбридинга, оценка типа у них была выше оценок аутбредных животных. Максимальные показатели оценки типа были у лошадей с уровнем инбридинга 2,0 - 6,0 %. Максимальные показатели оценки экстерьера были у лошадей с уровнем инбридинга 4,0 - 5,0 %. Значительное ухудшение оценки типа наблюдается при значении коэффициента инбридинга выше 8,0 - 9,0 %.

Ухудшение оценки экстерьера наступает при уровне инбридинга 11,0% и выше. (Рис. 1)

в'

7,75 ----

7,5 7.23 7

1

5 в,75 в, 5 в,25 в

5,75 5.5

Рис. 1 Зависимость оценки типа и экстерьера от величины коэффициента инбридинга.

Эти данные подтверждают выводы, сделанные при первом исследовании влияния инбридинга на проявление хозяйственных полезных признаков. (Рябова Т.Н., Климук А. С.)

Это связано с тем, что с увеличением уровня инбридинга идет накопление негативных качеств предков, идет снижение показателей.

Основным видом испытаний лошадей ахалтекинской породы является гладкие скачки. Для получения ответа на вопрос о влиянии инбридинга на скаковую работоспособность «ахалтекинцев», были изучены результаты применения различной степени родственного спаривания на резвость (в пересчете на 200 м.), дистанционность (дистанция побед), индекс побед.

Также был сделан анализ родословные победителей и призеров традиционных призов (629 головы), рожденных в период с 1972 по 2001 гг.

Обнаружено, что наибольшее количество победителей и призеров традиционных призов были получены при отдаленном инбридинге - 314 голов (49,9 %) и умеренном - 170 голов (27,0 %). При близком инбридинге уже 125 голов (19,9 %), а при кровосмешении только 7 голов.

Повышение уровня инбридинга заметнее всего сказывается на резвости лошадей ахалтекинской породы. (Рис. 2)

уромнь инбрцвиига

Рис. 2. Зависимость резвости ахалтекинских лошадей на 200 м. от величины коэффициента инбридинга.

«Тихие» лошади были получены при коэффициенте инбридинга выше 12,0 %, их резвость в среднем составила 16,0 сек. на

200 м. Резвые лошади несли в своих родословных отдаленный инбридинг. Их резвость на 200 м. в среднем составила 14,3 сек. Значительный спад резвости начинается при коэффициенте инбридинга от 5,0 до 6,0 %. В то время как дистанционность при этом уровне инбридинга имеет наивысший показатель.

Анализируя зависимость дистанционности от уровня инбридинга были выявлено, что максимальная дистанция побед была у лошадей с инбридингом от 5,0- 6,0 %. Она составила 1466 м. (Рис. 3)

Дистанция побед у лошадей ахалтекинской породы начинает снижаться при коэффициенте инбридинга выше 7,0 %

Наименьшая дистанция побед была у лошадей с инбридингом выше 12,0 %, в среднем за весь 30 - летний период она составила 1116 м. У аутбредных лошадей в среднем за дистанция побед составила 1129 м.

уровень инбридинга

Рис. 3. Зависимость дистанционности от величины коэффициента

инбридинга.

Изучая зависимость промеров от уровня инбридинга можно сделать следующие заключения: не все промеры одинаково изменяются при возрастании коэффициента инбридинга и, следовательно, инбридинг - депрессия у них проявляется при разном уровне инбридинга.

Инбридинг - депрессия по крупности у лошадей ахалтекинской породы начинает проявляться при коэффициенте инбридинга выше 8,0 %. ( Рисунок 4). Наивысший показатель высоты в холке был при инбридинге 5,0 - 6,0 %.

Проявление инбридинг - депрессии в промере косой длины туловища, начинается проявляться при коэффициенте инбридинга

выше 8,0 %. Аутбредные лошади также несколько уступают в этом промере лошадям, полученным с применением умеренного и отдаленного инбридинга. Максимальный показатель косой длины был у лошадей с инбридингом от 5,0 до 6,0 %.

159-«

154 I I I | I I ■ I I ■ I I I | |

" Ъ* .Ъ -Ъ

Ч- «V' V <0- Л' V А- Л'

уровень инбридинга

■■^высоте в холке •—косая длина

Рис. 4. Влияние инбридинга на высоту в холке и косую длину туловища

уромиыпАридима.

Рис. 5. Зависимость обхвата груди от величины коэффициента инбридинга

Если проследить зависимость такого промера, как обхват груди (Рис. 5) здесь можно обратить внимание на то, что инбридинг -депрессия начинает проявляться значительно раньше, чем у предыдущих промерах. Здесь уменьшение промера начинается при коэффициенте инбридинга выше 6,0 %.

Максимальный показатель данного промера был при уровне инбридинга от 1,0 до 3,0 %

Зависимость обхвата пясти от величины коэффициента инбридинга изображена на рисунке 6

Рис. 6. Зависимость обхвата пясти от уровня инбридинга

Наивысший показатель обхвата пясти при коэффициенте инбридинга от 3,0 до 4,0%

Резкое уменьшение обхвата пясти начинается при коэффициенте инбридинга выше 6,0 %.

Было также изучено влияние родственного разведения на плодовитость кобыл ахалтекинской породы (в наше случае зажеребляемость)

На рисунке 7 изображена зависимость зажеребляемости от величины инбридинга. Видно, что значительное снижение плодовитости кобыл отмечается при уровне инбридинга выше 4,0 %

Максимальный показатель этого признака был при уровне инбридинга 2,0 %. Как видно, плодовитость является наиболее чувствительной к действию инбридинг - депрессии признаком.

Рис. 7. Зависимость зажеребляемости (%) от величины коэффициента инбридинга.

Таблица 3.

Зависимость показателей плодовитости кобыл от величины коэффициента инбридинга.

Инбрвдинг Количество плодовых лет Зажеребляемость, (%) Благополучная выжеребка, (%)

М ш сг М т сг М ш £7

аугбридинг 9,2 0,4 4,2 72,3 1,4 14 90 1,4 13

отдаленный (до 2,49%) 9,6 0,4 4,1 70,9 1,3 15 91 и 12

умеренный (2,50-5,49%) 9,3 0,7 4,2 65,7 1,6 17 89 1,6 20

близкий (5,50 -12,49%) 8,4 0,5 3,6 64,5 1,9 14 89 1,9 15

кровосмешение (12,50% и выше) 5,9 0,4 2,6 45,5 1,5 16 84 1,5 16

Сравнение плодовой деятельности «аутбредных» и «инбредных» в разной степени кобыл, показало, что лучшие

показатели плодовитости были у «аутбредных» кобыл и кобыл с отдаленным и умеренным инбридингом.

Наибольшая продолжительность плодовой деятельности была у кобыл с отдаленным инбридингом, она составила в среднем 9,6 лет. Наименьшая продолжительность использования была у кобыл, полученных при кровосмешении - 5,9 лет.

Также в нашей работе была сделан анализ зависимости продолжительности жизни от уровня инбридинга.

Рис. 8. Зависимость продолжительности жизни от инбридинга

Зависимость продолжительности жизни жеребцов и кобыл, в зависимости от величины коэффициента инбридинга, несколько отличается. Наибольшая продолжительность жизни, как у жеребцов, так и у кобыл наблюдается при отдаленном инбридинге. Наименьшая при кровосмешении. У кобыл с увеличение уровня инбридинга резко уменьшается продолжительность жизни, это связано с тем, что организм кобылы несет большую нагрузку, связанную с вынашиванием и выкармливанием потомтва.

Среди долгожителей в основном лошади с умеренным и отдаленным инбридингом, например Хорог (Fx=0,8 %) прожил 30 лет, Камбар (Fx = 1,4%) - 25 лет, Перхат ^ = 0,8 %) - 28 лет, Калтаман ^ = 0,4 %) - 27 лет, но в то же время Турали, с уровнем инбридинга 6,3 % прожил 27 лет.

Из данных исследований можно сделать вывод, что родственное разведение оказывает влияние на онтогенез лошадей ахалтекинской породы

Выводы.

В результате проведенной работы были сделаны следующие выводы: ¡.Средний уровень инбридинга в породе за время плановой селекционной работы снизился с 2,97 % до 1,96 %.

2. Ахалтекинская порода достаточно устойчива к действию инбредной депрессии.

3. В среднем по изучаемым признакам инбредная депрессия наступает в пределах от 6,0 до 8,0 %, хотя отдельные признаки неодинаково реагируют на возрастание инбридинга.

4.Наименее устойчивы к возрастанию инбридинга обхват груди, резвость на 200 м., плодовитость (зажеребляемость), дистанционность. обхват груди: наивысший показатель при инбридинге 1,0 - 3.0%

резкое падение при инбридинге 6,0 % резвость на 200 м.: наивысший показатель при инбридинге 1,0 % резкое падение при инбридинге 5,0 -6,0 % дистанционность: наивысший показатель при инбридинге 4,0 - 5,0 %

резкое падение при инбридинге 7,0 - 8,0 % плодовитость: наивысший показатель при инбридинге 2,0 %

резкое падение при инбридинге 4,0 % Наиболее устойчив экстерьер:

наивысший показатель при инбридинге 4,0 -5,0 % резкое падение при инбридинге 11,0 %.

5. Оптимальный уровень инбридинга для отдельных признаков составляет от 1,0 до 6,0 %.

4. Среди инбредных животных наиболее высокие показатели селекционных признаков у особей с комплексным инбридингом. Самый высокий показатель плодовитости у кобыл, инбредных на выдающихся маток.

5. Организм жеребца и кобылы неодинаково реагирует на возрастание уровня инбридинга. Это видно по продолжительности жизни.

Предложения производству.

1) Использовать инбридинг в ахалтекинской породе не превышающий уровень, при котором проявляется инбридинг -депрессия (6,0 - 8,0 %)

2) Для поддерживания генетического разнообразия в малочисленных породах, таких как ахалтекинская, необходимо в практиковать многолинейную структуру.

3) Активно практиковать обмен производящим составом между хозяйствами, как в России, так и других государствах, разводящих ахалтекинскую породу.

4) Очень близкий инбридинг возможен только в экспериментальных целях с последующим жестким отбором. При этом надо учитывать качество предка, на которого проводится инбридинг.

5) Для получения ценных кобыл желателен умеренный или близкий инбридинг на выдающихся маток с последующим жестким отбором.

6) Для излучения лошадей с заданными свойствами (породных, крупных, работоспособных и т. д.) желателен инбридинг на предков, обладающих таковыми качествами в степени, наиболее благополучной для данного признака.

СПИСОК РАБОТ ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. Борисова, А. В. Инбридинг в ахалтекинской породе. - Сб. науч. трудов. ВНИИК. 2003. - С. 24 - 26.

2. Борисова, А. В. Влияние инбридинга на скаковую работоспособность лошадей чистокровной ахалтекинской породы. // Искусственное осеменение лошадей - истоки биотехнологии в животноводстие Дивово.- 2004. - С. 133 - 134.

3. Рябова, Т. Н., Борисова, А. В. Влияние инбридинга на плодовитость кобыл ахалтекинской породы. // Материалы Международной научно -практической конференции молодых ученых: Вклад молодых ученых в развитие аграрной науки XXI века. - РГСХ. - 2004. - С. 130-132.

4. Рябова, Г. Н., Борисова, А. В. Инбридинг и скаковая работоспособность лошадей ахалтекинской породы. // Материалы Международной научно - практической конференции молодых ученых: Вклад молодых ученых в развитие аграрной науки XXI века. -РГСХ.-2004.-С. 132-133.

Подписано в печать Формат 60 х 84 1/16 печ. л. 1,2 Тираж 100 экз. Заказ № "/¿^

Издат. лицен. И Д 05806 от 10.09.01 Участок печати ВНИИ коневодства Рыбновский район, Рязанская обл.

i : »

• т'

\ ¿ s ^ ■ l64¿BfflOÍ Jggr,