Закономерность наследования молочной продуктивности при интерьернокомплементарном отборе у коров

УДК: 636.2.034.001.37

Закономерность наследования молочной продуктивности при интерьерно-комплементарном отборе у коров

Кудрин Александр Григорьевич, доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой зоотехнии и биологии e-mail: kudrin230949@yandex.ru

ФГБОУ ВПО «Вологодская государственная молочнохозяйственная академия им. Н.В. Верещагина»

Аннотация: на коровах черно-пестрой породы при отборе по концентрации ключевых ферментов сыворотки крови установлен полимерный кумулятивный характер наследования признаков молочной продуктивности, который в результате расщепления нивелируется в последующем поколении животных.

Ключевые слова: коровы, черно-пестрая порода, ферменты сыворотки крови, интерьерный отбор, молочная продуктивность, полимерно-кумулятивное наследование.

Показатели молочной продуктивности коров являются количественно измеряемыми признаками, применительно к которым в классической зоотехнии была предложена гипотеза о так называемом «квадрате наследственности» [2, 3]. Она исходит из двух основных положений: 1) количественные признаки наследуются промежуточно и 2) в наследовании их принимают равную долю участия - родители 50 % (25 % на отца и мать), общая доля двух бабок и дедов составляет 25 % (по 6,25 % на каждого из этих предков) и т.д. Эта гипотеза более или менее объясняет наблюдаемую картину промежуточного наследования количественного признака у потомства по отношению к родителям.

Исходя из современных генетических представлений, известно, что большинство количественных хозяйственно-полезных признаков у крупного рогатого скота характеризуется сложной наследственной обусловленностью и определяется полигенами, то есть зависит от большого количества генов.

С. Берге отмечает, что маловероятно когда-либо удастся установить точное количество генов, обусловливающих, например, молочность коров [1]. Взаимодействие таких неаллельных генов в процессе формирования признака называется полимерным. Впервые эта закономерность была установлена шведским генетиком Нильсоном Эле при анализе наследования интенсивности окраски семян у пшеницы. В настоящее время данная теория получила широкое развитие. К полимерным признакам в скотоводстве относятся надой, массовые доли жира и белка в молоке, живая масса и другие.

Важной особенностью полимерии является суммарное действие неаллельных аддитивных генов на развитие количественных признаков. Суммация «доз» полимерных генов в конечном итоге обусловливает существование непрерывных рядов количественных изменений у животных. Указанные выше гены имеют свойства, дающие кумулятивный эффект по молочной продуктивности коров. Уровень концентрации ферментов сыворотки крови следует рассматривать в качестве маркера доминантных генов.

Взаимодействие такого типа принято называть в генетике животных кумулятивной полимерией. Считается, что чем больше у особи имеется доминантных аллелей, тем выше степень выраженности рассматриваемого признака.

Обмен веществ у высокопродуктивных животных невозможен без участия важнейших биологических катализаторов крови, играющих ключевую роль в химических реакциях. Биологические катализаторы крови являются наиболее близкими звеньями «работы» генного аппарата.

Уровень концентрации ферментов сыворотки крови обусловлен наследственностью. Высокие коэффициенты наследуемости могут обеспечить эффективный отбор по биохимической индивидуальности животных, приемы которого позволяют уже в раннем возрасте среди лучших фенотипов выявлять лучшие генотипы и использовать их в селекционно-племенной работе с высокопродуктивным молочным скотом.

К ключевым ферментам крови относятся трансаминазы АЛТ и АСТ, фосфатазы и амилаза. Активность их в крови отражает сбалансированность скорости синтеза энзимов внутри клеток и последующего выхода их. В селекции молочного скота необходимо знать механизм действия ферментных систем организма.

В наших исследованиях [5, 6, 7], проведенных на конкурентноспособных породах молочного направления продуктивности Вологодской области - голштинской, черно-пестрой и айрширской установлено, что при интерьерном отборе пле-

менных животных с учетом концентрации ключевых ферментов сыворотки крови включается механизм кумулятивной полимерии. В результате этого у животных резко возрастает уровень молочной продуктивности, что позволяет выделить четкие интерьерно-биохимические типы конституции животных - гипоферментатив-ный, переходный и гиперферментативный. Установлено, что уровень концентрации важнейших ферментов сыворотки крови телок вполне можно использовать в качестве предварительной оценки быков-производителей по качеству потомства, что является особо актуальным и практически значимым в селекционно-племенной работе с животными.

Возникает вопрос - сохраняется ли этот продуктивный эффект интерьерно-комплементарного отбора по сочетанию концентрации ключевых ферментов сыворотки крови у коров в последующем поколении?

Цель исследований - изучить характер наследования продуктивных качеств коров в следующем поколении на основе проведенного в племзаводе «Родина» Вологодской области анализа эффективности интерьерно-комплементарного отбора по концентрации важнейших ферментов сыворотки крови у коров, который выражается в резком повышении показателей молочной продуктивности.

Материал и методика исследований

yv j —\ w w V

коров черно-пестрой породы 1 и 2 лактаций в весенний и осенний сезон года и аналогичную стадию лактации брали кровь из яремной вены, отделяли сыворотку и исследовали ее на концентрацию аминотрансфераз АЛТ и АСТ, используя метод Умбрайта - Пасхиной, щелочной фосфатазы по Боданскому и амилазы по Каравею. По полученным результатам с учетом сочетания 4-х изучаемых ферментов формировали группы животных, противоположных с биохимической точки зрения гипо- и гиперферментативного типов. Показатели молочной продуктивности у животных изучались в течение 2-х поколений.

Результаты исследований и их обсуждение

В крайние сочетающиеся биохимические варианты с учетом изучаемых ферментов - АЛТ, АСТ, щелочной фосфатазы и амилазы было отобрано, как свидетельствуют данные табл. 1, 21 первотелка и 26 коров 2 отела. Достоверная разность между сравниваемыми группами коров по профилю АЛТ составляла до 2,3; АСТ - до 2,1; щелочной фосфатазы - до 1,6 и амилазы до 1,9 раза.

Таблица 1. Концентрация ферментов сыворотки крови у первотелок разных типов

Тип животных n АЛТ, и.е./л АСТ, и.е./л Фосфатаза щелочная, е./л Амилаза, г/л

1 лактация

Гипоферментативный 9 17,9±1,2 38,3±2,7 72,8±4,9 16,9±1,6

Гиперферментативный 12 41,7±5,1*** 80,2±11,7** 113,3±3,3*** 31,4±4,2**

2 лактация

Гипоферментативный 7 20,0±1,5 50,6±2,3 75,6±6,7 17,8±1,2

Гиперферментативный 19 33,0±1,5*** 71,7±3,3*** 109,2±4,0*** 28,2±1,3***

** - Р>0,99; *** - Р>0,999.

Таблица 2. Молочная продуктивность коров

Группы коров Уровень ферментов п Надой за 305 сут., кг МДЖ в молоке, % Кол-во молочного жира, кг

1 лактация Интерьерно-комплементарный отбор

1 низкий 9 4507±148 3,71±0,09 167,2±5,5

2 высокий 12 5320±181 3,80±0,11 202,2±8,1

разность,± +813** +0,09 + 35,0**

в % + 18,0** +2,4 + 20,9*

Следующее поколение

1 9 4910±421 3,79±0,08 186,1±16,7

2 12 5487±186 3,80±0,06 208,5±7,7

разность,± + 577 +0,01 + 22,4

в % + 11,7 +0,3 + 12,0

2 лактация Интерьерно-комплементарный отбор

1 низкий 7 4299±416 3,86±0,07 165,9±18,3

2 высокий 19 5633±202 3,87±0,06 218,0±9,2

разность,± +1334** +0,01 + 52,1*

в % + 31,0** +0,3 + 31,4*

Следующее поколение

1 7 5340±584 4,05±0,11 216,3±26,4

2 19 6118±399 3,88±0,07 237,4±15,5

разность,± + 778 -0,17 + 21,1

в % + 14,6 -4,2 +9,8

* - Р>0,9;** - Р>0,99.

Как показывают материалы табл. 2, в результате интерьерно-комплементар-ного отбора с учетом 4-х ферментов сыворотки крови надой коров за 305 суток

1 лактации возрос на 813 кг, или на 18 % при увеличении количества молочного жира на 35 кг, или 20,9 %. Анализ продуктивности дочерей этих животных, полученных от подбора быков-производителей без учета концентрации ферментов сыворотки крови, по 1 лактации показывает, что в следующем поколении животных происходит расщепление. В результате утрачивается имеющийся кумулятивный полимерный эффект. При этом показатели молочной продуктивности дочерей во

2 группе животных по сравнению с первой уменьшились по надою в 1,5, а по молочному жиру в 1,7 раза.

У животных 2 отела при их отборе по концентрации ферментов сыворотки крови установлена прибавка по надою за лактацию 1334 кг, или 31 %, по количеству молочного жира 52,1 кг, или 31,4 %.

У их дочерей, полученных при новом подборе отцов, отмеченная в продуктивности разность по надою сокращается в 2,1 раза и составляет 14,6 %, а по выходу молочного жира она уменьшилась в 3,2 раза и была всего 9,8 %.

Заключение

Таким образом, при селекции животных черно-пестрой породы с учетом их биохимической индивидуальности установлен ярко выраженный суммарнодей-

ствующии полимерным эффект в молочной продуктивности коров, полученный за счет накопления аллелей доминантных генов. В результате расщепления в последующем поколении животных он исчезает, что подтверждает характер полимерного наследования хозяйственно-полезных признаков у молочного скота.

Список литературных источников:

1. Берге, С. Исторический обзор теории и методов разведения до ХХ века / C. Берге // Руководство по разведению животных . - Т. 2. - М. - 1963. - С. 9-22.

2. Жебровский, Л. С. Селекция животных / Л. С. Жебровский. - СПб. : Лань, 2002. - 256 с.

3. Козлов, Ю. Н. Генетика и селекция сельскохозяйственных животных / Ю. Н. Козлов, Н. М. Костомахин. - М. : Колос, 2009. - 264 с.

4. Колб, В. Г. Справочник по клинической химии / В. Г. Колб, В. С. Камышников. - Минск : Беларусь, 1982. - 366 с.

5. Кудрин, А. Г. Интерьерная классификация типов конституции у коров черно-пестрой и голштинской пород / А. Г. Кудрин // Молочнохозяйственный вестник [Электронный ресурс]. - №3 (11), 2013. - С. 10-15. - Режим доступа: http://molochnoe.ru/journal/node/340.

6. Кудрин, А. Г. Интерьерное прогнозирование молочной продуктивности коров : монография / А. Г. Кудрин. - Вологда ; Молочное : ИЦ ВГМХА, 2013. - 143 с.

7. Кудрин, А. Г. Метод предварительной оценки быков-производителей по качеству потомства / А. Г. Кудрин // Молочнохозяйственный вестник [Электронный ресурс]. - №3 (11), 2013. - С. 4-8. - Режим доступа: http:// molochnoe.ru/journal/node/340.

8. Хатт, Ф. Генетика животных : пер. с англ. / Ф. Хатт. - М., 1969. - 445 с.

9. Эрнст, Л. К. Генетические основы селекции сельскохозяйственных животных / Л. К. Эрнст. - М., 2004. - 737 с.

Regularity of inheritance of dairy productivity during interior and cumulative selection at cows

Kudrin Alexandr Grigor'evich, Doc.of Sciences (Biology), Prof., the Head of the Zootechny and Biology Chair.

e-mail: kudrin230949@yandex.ru

FSBEI HPE the N.V. Vereshchagin Vologda State Dairy Farming Academy

Abstract: the polymeric and cumulative nature of inheritance of dairy productivity signs was revealed on cows of black and motley breed during the selection on concentration of key enzymes of blood serum which is leveled as a result of splitting in the following animal generation.

Keywords: cows, black and motley breed, enzymes of blood serum, interior selection, dairy productivity, polymeric and cumulative inheritance.