Введение к работе
Актуальность проблемы.
В результате интенсивного использования ресурсов промысловых рыб истощаются их запасы в естественных водоемах. Многое виды гидробионтов, в том числе и представители ихтиофауны, нуждаются в тех или иных мерах охраны -от ограничения промысла и организации специализированных заказников до воспроизводства в сельскохозяйственном производстве. Катастрофически меняется структура экосистем естественных водоемов, что вносит свой вклад в усугубление глобальных экологических проблем.
Одной из мер сохранения биоразнообразия рыб в естественных водоемах может стать расширенное производство рыбной продукции интенсивными методами в условиях промышленных рыбоводных предприятий. Объектами рыборазведения могут стать как аборигенные виды, так и интродуцированные виды и породы одомашненных форм рыб, такие как, например, карп Cyprinus carpio carpio, прошедшие успешные породоиспытания в новых условиях.
Индустриальное карповодство на теплых сбросных водах энергетических предприятий имеет ощутимые преимущества по сравнению с прудовым. Высокая концентрация производственных мощностей, ранние сроки созревания теп-ловодных производителей по сравнению с прудовыми, длительный вегетационный период, высокие температуры воды, обуславливающие быстрый рост товарной рыбы, низкие коэффициенты оплаты кормов - все это обеспечивает снижение трудозатрат на производство товарной рыбы и делает тепловодное рыбоводство высокорентабельным и продуктивным.
Одним из методов интенсификации ведения аквакультуры традиционно является селекционная работа с культивируемыми рыбами, направленная на повышение их продуктивных и воспроизводительных качеств. Селекционная работа по созданию отечественных пород тепловодного карпа ведется рядом научных учреждений, число созданных тепловодных пород невелико.
При создании высокопродуктивных пород карпа в условиях тепловодного садкового рыбоводства следует учитывать, что разведение и выращивание карпа часто происходит в технических водоемах с нерегулируемым, относительно неблагоприятным гидрохимическим режимом с тенденцией к эвтрофизации.
Опыт показывает, что маточные стада многих промышленных тепловодных хозяйств (в частности, в Кузбассе) составляют карпы, утратившие породную принадлежность, либо беспородные, полученные от бессистемных промышленных скрещиваний, с чешуйчатым фенотипом (SSnn, Ssnn), отобранные из массы товарного карпа в двухлетнем возрасте. Основным критерием отбора в таком случае становится величина массы тела, что особенно опасно и может оказать негативное влияние на продуктивные и воспроизводительные качества сформированного стада по нескольким причинам. Во-первых, отбор наиболее крупных карпов в период генеративного роста резко изменит соотношение полов в сторону самок, во-вторых, не позволит закрепить необходимые признаки, так как многие из отобранных особей окажутся гетерозиготными по целому ряду генов, что неизбежно обусловит в потомстве расщепление признаков и утрату благоприятных комбинаций. Промышленная эксплуатация на тепловодных хозяйствах неспециализиро-
ванных пород карпа так же представляется не всегда целесообразной, так как в процессе разведения и выращивания рыб в новых условиях возможен дрейф полезных генов, что приведет к снижению продуктивных качеств стада, а сам процесс породоиспытания и адаптации к новым технологиям выращивания может потребовать значительного времени, что отдалит возможность получения практических результатов селекции.
В связи с этим в 1982 г. в условиях Беловского тепловодного рыбного хозяйства (Кемеровская область), впоследствии реорганизованного в ООО «Бе-ловское рыбное хозяйство» развернуты работы по селекции тепловодного карпа на основе местного беспородного стада.
Работа выполнялась на хоздоговорных началах между администрацией Бе-ловской ГРЭС (г. Белово, Кемеровской обл.), в то время собственника Беловского рыбного хозяйства, и Сибирским научно-исследовательским и проектно-конструкторский институт рыбного хозяйства, г. Новосибирск (научный руководитель - Л.И. Законнова), по следующим темам НИР:
1987-1988 гг.: «Формирование маточных стад карпа и проверка качества их по полученному потомству в тепловодных хозяйствах Западной Сибири»;
1989-1990 гг.: «Разработка технологии формирования генетически отдаленных отводок карпа и выращивания товарных гибридов»;
1991-1993 гг.: «Разработка технологии формирования генетически отдаленных отводок карпа и выращивания товарных гибридов»;
1994-1995 гг.: «Разработка технологии формирования генетически отдаленных отводок карпа, получения и выращивания товарных гибридов»;
1996-1997 гг.: «Формирование генетически отдаленных отводок беловского тепловодного карпа».
С 2000 по 2011 гг. работа выполнялась как инициативная.
Цель исследований:
Разработка и реализация методов повышения продуктивных и воспроизводительных качеств двухлинейного маточного стада тепловодного беловского карпа, сформированного на основе местной беспородной группы рыб.
Задачи исследований:
Практическая реализация принципов формирования высокопродуктивного маточного стада в шести селекционных поколениях беловского тепловодного карпа.
Изучение биологических и хозяйственных особенностей шести поколений ремонтно-маточного стада беловского карпа и определение селекционно-значимых параметров.
Разработка оптимальной схемы повышения продуктивных качеств межлинейных гибридов беловского карпа и выявление механизмов закрепления биологических особенностей производителей, обуславливающих гетерозисный эффект по темпу роста и выживаемости помесных форм, начиная с первого селекционного поколения.
Выявление региональных, экологических и экономикообусловленных особенностей селекции беловского тепловодного карпа при различных условиях выращивания и содержания.
Разработка методов комплексной оценки динамики селекционно-значимых параметров в шести поколениях беловского карпа и построение селекционной модели.
Породоиспытание группы немецкого карпа применительно к местным условиям выращивания и выявление возможности использования его для получения межлинейных гибридов.
Научная новизна работы
Разработан новый метод повышения продуктивных и воспроизводительных качеств двухлинейного маточного стада тепловодного беловского карпа, при котором две линии, чешуйчатая и разбросанная, формируются только на основе местного беспородного стада.
Разработана оптимальная схема повышения продуктивных качеств межлинейных гибридов беловского карпа, выявлены и внедрены в производство механизмы закрепления биологических особенностей производителей, обуславливающих гетерозисный эффект по темпу роста и выживаемости помесных форм, начиная с первого селекционного поколения
Доказана однозначная наследуемость дигомозигот по альбумино-трансферриновому комплексу плазмы крови карпа, что позволяет использовать эффект ассортативного подбора в одной из линий для достижения генетической разобщенности.
Выявлена положительная динамика продуктивных и воспроизводительных признаков рыб в шести селекционных поколениях беловского тепловодного карпа и проанализированы причины отклонения отдельных параметров от теоретически рассчитанных.
Построена модель двухлинейной селекции высокопродуктивного тепло-водного карпа.
Изучены возможности использования немецкого карпа для улучшения товарных кондиций гибридной рыбопродукции.
Внедрение результатов исследований и практическая значимость.Все работы выполнены в производственных условиях ООО «Беловское рыбное хозяйство». Начиная с первого селекционного поколения ремонтно-маточное стадо используется практическими рыбоводами для получения промышленного гетерозисного межлинейного посадочного материала, что способствует увеличению выхода товарной рыбы с единицы садковой площади и снижению трудозатрат на единицу производимой продукции.
Основные положения, выносимые на защиту.
Теоретическое и экспериментальное обоснование принципов формирования двухлинейного селекционного стада беловского тепловодного карпа.
Анализ ередообусловленной динамики фенотипической изменчивости производителей беловского тепловодного карпа шести поколений селекции.
Обоснование оптимальной схемы скрещиваний генетически отдаленных линий беловского карпа с целью получения максимального гетерозисного эффекта.
4. Эмпирическая и теоретическая модели селекции тепловодного карпа.
Апробация работы.
По материалам диссертации опубликовано - 51 научная работа, 1 пре-
принт, 1 монография.
Результаты исследований, положенных в основу диссертации, обсуждались на Третьем всесоюзном совещании по рыбохозяйственному использованию теплых вод (Нарва, 1986), на XXI пленуме Западно-Сибирского отделения Ихтиологической комиссии Минрыбхоза СССР (Новосибирск, 1989); на заседании Ученого Совета Научно-исследовательского института ветеринарной генетики и селекции, кафедры «Разведения сельскохозяйственных животных и генетики» и кафедры «Зоологии и рыбоводства» Новосибирского государственного аграрного университета (Новосибирск, 1996); на научной конференции «Биологическая продуктивность водоемов Западной Сибири и их рациональное использование» (Новосибирск, 1996); на научной конференции «Состояние водных экосистем Сибири и перспективы их использования» (Томск, 1998); на III всероссийской научной конференции «Наука и образование» (Белово, 2002); на IV всероссийской научной конференции «Наука и образование» (Белово, 2003); V международной научной конференции «Наука и образование» (Белово 2004); на международной научно-практической конференции Валихановские чтения-10: (Кокшетау, Республика Казахстан, 2005); на международной научно-практической конференции, посвященной 60-летию Московской рыбоводно-мелиоративной опытной станции и 25-летию ее реорганизации в ГНУ ВНИИР «Аквакультура и интегрированные технологии: проблемы и возможности» (Москва, 2005); на V региональной научной конференции студентов и молодых ученых «Наука и образование» (Белово 2005); на VI Международной научной конференции «Наука и образование» (Белово, 2006); на VII региональная научная конференция студентов и молодых ученых «Наука и образование» (Белово 2007); на VII Международной научной конференции «Наука и образование» (Белово, 2008); на VIII региональной научной конференции студентов и молодых ученых «Наука и образование» (Белово 2009); на VIII Международной научной Интернет-конференции «Наука и образование» (Белово, 2010); на IV межрегиональной научной конференции с международным участием «Инновации в угольной отрасли и экономике Кузбасса» (Белово, 2011).
Структура и объем и диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, результатов собственных исследований и их обсуждения, выводов, списка литературы.
Работа изложена на 285страницах компьютерного текста, содержит 103 таблицы, 37 рисунков, 7 приложений. Библиографический список включает 261 источник.
Автор выражает глубокую признательность и благодарность научному консультанту доктору сельскохозяйственных наук, профессору А.А. Ростовцеву.
