Селекционно-генетические аспекты повышения молочной продуктивности у крупного рогатого скота

УДК 636.22/28.082

Н.И. Стрекозов, академик РАСХН Всероссийский НИИ животноводства Россельхозакадемии М.М. Боев, доктор сельскохозяйственных наук С.В. Едигорьян, соискатель ФГОУ ВПО «Курская государственная сельскохозяйственная академия»

СЕЛЕКЦИОННО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОВЫШЕНИЯ МОЛОЧНОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ У КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА

Традиционные методы оценки животных, основанные на анализе фенотилических показателей родителей и потомков, на современном этапе не могут удовлетворить в полной мере требования, предъявляемые к селекции.

В последнее время всё больше внимания уделяется изучению полиморфных генетических систем белков крови, лимфы, спермы и других тканей организма животных и их использованию в качестве методов более объективной оценки племенных достоинств животных и управления селекционными процессами. Особое значение придается

полиморфизму зритроцитарных антигенов, т.е. группам крови.

Предлагаемый способ оценки крупного рогатого скота основан на использовании зритроцитарных антигенов. Антигены передаются от родителей потомкам как наследственные единицы. Синтез каждого антигена обусловлен действием одного гена. В связи с этим эритроцитарные антигены и определенные их комплексы представляют элементы генотипа, которыми обусловлены особенности организма, в том числе и связанными с его продуктивными качествами. Анализ зритроцитарных антигенов позволяет судить о степени участия наследственности отца, матери и более далеких предков в формировании генотипа потомства. Исходя из этого, мы исследовали их селекционное значение, как маркеров генотипа при изучении наследования хозяйственно-полезных качеств, оценке генотипа отдельных животных и выявлении эффективности генетических сочетаний.

Учитывая, что молочная продуктивность характеризуется количеством и качеством молока, поиск антигенных маркеров осуществлялся нами в два этапа.

На первом этапе проводилось типирование поголовья коров племзавода Курского НИИ АПП по 48 эритроцитарным антигенам, и выявлялись антигены-маркеры отдельно по удою и по жирности молока. Так, в резул ьтате анализа встречаемости

зритроцитарных антигенов в группах

высокопродуктивных коров с удоем 5000 кг и выше (107 голов, с удоем в среднем 5647 кг) и коров с удоем менее 5000 кг (152 головы с удоем в среднем 4237 кг) нами были определены антигены стимуляторы - маркеры повышенных удоев (О, С2, Ь', Ь, С1, Я2, Е) и антигены репрессоры - маркеры пониженныхудоев (В2, в2, О', Р', Х2, Н", И",8.,).

Нами были проанализированы продуктивные качества коров в зависимости от наличия и соотношения в их генотипе антигенов-маркеров удоя (табл. 1).

В первую группу вошли животные (35 голов), в генотипе которых отсутствовали маркеры молочной продуктивности, во вторую - животные (103 головы), в генотипе которых имелись только маркеры-стимуляторы. В третью группу отнесены коровы (19 голов), которые содержали в генотипе только антигены-репрессоры, а в 4-6 группах были животные с разным соотношением в генотипе антигенов-маркеров-стимуляторов и репрессоров.

Наиболее высокие удои (4635-5061 кг) имели коровы, в генотипе которых имелись только антигены стимуляторы и в случаях, когда антигены стимуляторы в генотипе преобладали в 2,3 раза (5 группа) или же находилис в равном количестве с антигенами-репрессорами (4 группа). Наимен шие удои (4083-4123 кг) выявлены у коров, в генотипе которых имелис тол ко антигены маркеры пониженных удоев или же они преобладали над маркерами повышенных удоев (3, 6 группы). В этих случаях удои у коров были ниже на 12,4-23,9% в сравнении с животными 2, 4 и 5 групп. По количеству молочного жира животные 2, 4 и 5 групп

превосходили коров 3 и 6 групп на 15,9-36,1 кг или на 9,7-22,4%.

Т аблица 1 - Продуктивные качества коров в зависимости от наличия и соотношения в их генотипе антигенов-маркеров удоя

Г руппы Имеется в генотипе коров антигенов-маркеров, % Молочная продуктивность Количество высокопродуктивных коров

стимуляторов репрессоров голов удой за 305 дней лактации % жира молочного жира, кг с удоем свыше 5000 кг в т.ч. 6000 кг и выше

1 0 0 35 4570 3,92 179,4 20,0 8,6

2 100 0 103 5061 3,88 197,2 59,2 11,8

3 0 100 19 4123 3,93 161,1 10,5 -

4 50 50 59 4635 3,87 179,3 27,1 6,8

5 70 30 126 4639 4,02 186,0 27,0 4,8

6 35 65 52 4083 4,02 163,4 7,6 1,9

Количество коров с удоем свыше 5000 кг во 2, 4 и 5 группах насчитывалось от 27,0 до 59,2%, а в 3 и 6 группах - 7,6-10,5%, то есть в 2,6-7,8 раза меньше. В этом числе животных с удоем свыше 6000 кг насчитывалось во 2, 4 и 5 группах от 4,8 до 11,8%, в 6-ой группе лишь 1,9%, а в 3 группе животные с такой продуктивностью вообще отсутствовали.

Следовательно, молочная продуктивность коров в большей степени зависит от генотипа животных.

Наши дальнейшие исследования показали, что молочная продуктивность зависит не только от наличия и соотношения в генотипе коров антигенов-маркеров удоя, но и от их количества в генотипе коров.

Оценивая эффективность селекции по разнице в удое дочерей и их матерей, выявлено, что наибольшая прибавка у дочерей получена в случае, когда в их генотипе имелось 4-5 антигенов-маркеров

повышенных удоев. Так 41 корова, имеющая в генотипе один маркер-стимулятор, в среднем дала 5020 кг молока, что на 845 кг больше, чем их матери; а коровы с 4-5 маркерами в генотипе имели удой 5178-5197 кг или на 1357-2144 кг выше в сравнении с матерями.

Анализ форм наследования удоя у коров разных генотипов показал, что формы наследования признака зависят от генотипа животных (табл. 2). Так при наличии в генотипе животных только маркеров-стимуляторов в 64,3% случаев проявилось у коров сверхдоминирование и доминирование отцов, то есть прогрессивные формы наследования. Промежуточная форма наследования и доминирование матерей по сравнению с другими вариантами проявились в меньшей степени, соответственно в 20,7 и 13,8 %.

Т аблица 2 - Формы наследования

Регрессия по удою в этом случае была минимальной и составила 1,2 %.

У коров, в генотипе которык антигены-стимуляторы преобладали над репрессорами или находились в равном количестве (4 и 5 группы), прогрессивные формы наследования проявились в пределах 28,3-30,8%. Промежуточная форма наследования составила 34,2-41,5%, доминирование матерей проявилось у 25,0-28,3% коров. Регрессия в наибольшей степени проявилась в 5 группе коров и составила 10,0%. В 4 группе при равенстве в генотипе антигенов-стимуляторов и репрессоров регрессия быша в 5 раз меньше и составила всего 1,9%.

В случаях, когда в генотипе коров имелись только антигены-маркеры пониженных удоев, основными формами наследования удоя у коров были промежуточная форма и доминирование матерей (по 42,1%). Из прогрессивных форм наследования имели место только доминирование отцов (5,3 % коров). Регрессия проявилась в 10,5% случаев.

Значительно меньше (в 1,8-4,0 раза) прогрессивных форм наследования было у коров 3 группы в сравнении с животными 2, 4 и 5 групп. В этой группе коров в наибольшей степени проявились промежуточное наследование (38,0%) и регрессия (30,0%).

У коров, в генотипе которых отсутствовали антигены-маркеры удоя

доя у коров различных генотипов

Группа Количество голов Имеется в генотипе коров маркёров, % Формы наследования, %

стимуляторов репрессоров сверхдоминирова ние доминирова- ние промежуточная регрессия

отца мате- ри

1 31 0 0 9,7 12,9 25,8 45,2 6,4

2 87 100 0 21,8 42,5 13,8 20,7 1,2

3 19 0 100 - 5,3 42,1 42,1 10,5

4 53 50 50 9,4 18,9 28,3 41,5 1,9

5 120 70 30 10,0 20,8 25,0 34,2 10,0

6 50 35 65 2,0 14,0 16,0 38,0 30,0

Регрессия проявилась в 6,4 % случаев.

Следовательно, проявление форм наследования у коров в большой степени зависит от генотипа животных.

Высокая экономическая эффективность молочного скотоводства может быть достигнута только при условии положительной сочетаемости обильномолочности с продолжительным сроком использования коров. Учитывая это, мы провели анализ сроков использования и пожизненной продуктивности выделенных шести групп коров разных генотипов. В результате учета хозяйственного использования коров определено, что наиболее длительно (7,5 отелов) в хозяйстве использовались коровы второй группы, в генотипе которых имелись

только маркеры стимуляторы. Наименьший срок хозяйственного использования (5,6-5,7 отелов) выявлен у коров третьей и шестой групп, в генотипе которых имелись только репрессоры или же они преобладали над стимуляторами.

Наибольшая пожизненная продуктивность была также у коров второй группы. От животных за период хозяйственного использования получено 30205 кг молока, что на 6212-11150 кг молока больше в сравнении с коровами других генотипов. Наименьшее количество молока дали коровы третьей и шестой групп - 19055-19302 кг, что на 473111150 кг меньшее в сравнении с коровами других групп.

Учитывая, что жирномолочность является важнейшим признаком при оценке животных по молочной продуктивности, нами проанализирована частота встречаемости эритроцитарных антигенов в группе жирномолочных коров с жирностью 4,0% и выше (148 голов с жирностью молока в среднем 4,2% при удое 4376 кг) и в группе менее жирномолочных коров с жирностью молока менее 4,0% (169 голов с жирностью молока в среднем 3,83% при удое 4806 кг).

Нами установлено, что жирность молока связана с наличием в генотипе коров 22 из 481 антигенов.

Так, 18 антигенов (В2, в2, Р', О1, Х2, Бь И", И", в3, В', в", С, И, I, ё, Я2, Б', в') встречаются в генотипе жирномолочных коров в 1,3-3,5 раза чаще, что дало основание выделить их в качестве маркеров повышенной жирности молока. Четыре антигена - Е, А2, Р2, И' чаще встречаются (в 1,28-2,8 раза) в группе менее жирномолочных коров. Следовательно, они являются' маркерами пониженной жирности молока.

Таким образом, в результате анализа установлено, что из 48 исследуемых антигенов 151 являются маркерами удоя (7 повышенных и 8 пониженных) и 22 антигена маркерами жирности молока (18 повышенной и 4 пониженной).

На втором этапе исследований основной задачей являлось определение характера влияния выявленных антигенов-маркеров отдельных признаков в целом на количество и качество молока, т.е. на молочную продуктивность. При этом установлено, что из 37 выявленных антигенов десять комплексного действия, то есть являются одновременно маркерами по удою и жирности молока, а 17 индивидуального действия: пять - маркерами удоя и 12 - жирности молока.

Следовательно, маркерами молочной продуктивности являются 27 антигенов, которые по их действию можно подразделить на следующие семь показателей наследственных задатков животных:

1. Антигенов-маркеров повышенных удоев - О, С2, Ь, Ь;

2. Антигенов-маркеров повышенных удоев и жирности молока - Сі, Я2;

3. Антигенов-маркеров повышенных удоев, пониженной жирности молока - Е;

4. Антигенов-маркеров пониженных удоев, повышенной жирности молока - В2, в2, О', Р', Х2, Н", И";

5. Антигенов-маркеров пониженных удоев - Бь

6. Антигенов-маркеров повышенной жирности молока - в3, В', Б', в', В", в", С, и, I;

7. Антигенов-маркеров пониженной жирности молока - А2, Р2, И'.

Нами проведен анализ генотипа коров, различающихся по молочной продуктивности, на предмет наличия в их генотипе маркеров различного действия. Для этого поголовье коров было распределено на четыре группы. В первую группу вошли животные с удоем менее 4000 кг (72 головы с удоем в среднем 3520 кг при 4,14 % жира), во вторую - с удоем от 4000 кг до 4999 кг, в третью - от 5000 до 5999 кг и в четвертую - 6000 кг и более.

Затем у каждого животного в отдельности и в среднем по четырем группам было подсчитано количество маркеров молочной продуктивности (удоя и жирности молока) в разрезе наличия семи показателей наследственных задатков.

Приняв общее количество антигенов-маркеров молочной продуктивности в генотипе коров за 100%, был вычислен процент маркеров разного действия.

В результате проведенных исследований выявлено, что с изменением молочной продуктивности меняется и структура генотипа симментальских коров (табл.3).

Так с повышением уровня молочной продуктивности с 3520 кг при 4,14% жира (1 группа) до 6457 кг молока при 3,86% жира (4 группа) произошло в генотипе коров увеличение: в 1,7 раза антигенов-маркеров повышенных удоев пониженной жирности молока (от 4,6 до 7,8%) и маркеров пониженной жирности молока (от 11,1 до 19,4%), а также маркеров повышенных удоев с 20,8 до 28,3 %. Антигенов-маркеров пониженных удоев повышенной жирности молока уменьшилось в 2,2 раза (от 27,1 до 12,5%).

Следовател но, структура генотипа коров четвертой группы является желател ной для данного стада и селекционная работа в дал нейшем должна быт направлена на создание животных данного генотипа. Учет выявленных антигенов-маркеров молочной продуктивности в генотипе испол зуемых быков-производителей позволит целенаправленно изменят структуру генотипа животных в желател ном направлении и создават предпосылки повышения генетического потенциала молочной продуктивности.

Таблица 3 - Изменение молочной продуктивности симментальских коров в связи с изменением структуры генотипа

Группы Количе ство голов Удой, кг % жира Частота встречаемости антигенов- маркёров молочной продуктивности в генотипе коров

повышенных удоев пониженных удоев нейтраль ных по удою

нейтр. по жирности молока повыш. жир-ти пониж. жир-ти повыш. жир-ти нейтр. по жирности молока повыш. жир-ти пониж. жир-ти

I 72 3520 4,14 20,8 8,6 4,6 27,1 2,3 25,5 11,1

II 162 4460 3,94 23,6 9,6 5,7 22,3 2,8 23,5 12,4

III 98 5356 3,91 29,8 10,0 8,5 13,0 3,0 18,5 17,2

IV 26 6457 3,86 28,3 6,8 7,8 12,5 1,0 24,2 19,4