Введение к работе
Актуальность исследований. В начале 90-х годов прошлого столетия резко изменившиеся социально-экономические условия в России обозначили коренную модернизацию отрасли животноводства. В первую очередь это относится к целям селекционно-племенной работы с популяциями сельскохозяйственных животных. В настоящее время четко выраженным приоритетом является повышение экономической эффективности производства продукции и улучшение ее качественных характеристик за счет совершенствования племенных качеств животных и рационального использования генетических ресурсов.
В решении этой задачи главенствующую роль играет оптимизация общей системы племенной работы на уровне пород и популяций животных.
Программы селекционно-племенной работы в молочном скотоводстве базируются на трех составляющих: оценке племенных качеств животных, формировании селекционных групп и интенсивном их использовании в системе репродукции генетического материала селекционируемой популяции. При этом приоритетное значение в общем комплексе племенных мероприятий принадлежит точности и объективности оценки племенных (генетически обусловленных) качеств животных. В странах с развитым животноводством (США, Канада, Германия, Швеция, Нидерланды и др.) для прогноза генетических особенностей индивидуумов (в первую очередь, быков-производителей) применяются наиболее теоретически обоснованные методы: наилучший линейный несмещенный прогноз (BLUP-метод) и Модель Животного (Animal Model - усовершенствованная модификация BLUP). К сожалению, в нашей стране эти методы не нашли широкого применения, хотя в работах ведущих отечественных ученых в области селекции с.-х. животных (Л.К.Эрнст, Ю.Н.Григорьев, В.М.Кузнецов и др.) они достаточно хорошо проанализированы и предложены к внедрению. Однако до настоящего времени в практике молочного скотоводства в России официально используется оценка производителей по потомству, базирующаяся на прямом сравнении продуктивности дочерей проверяемых быков с их сверстницами в рамках отдельных стад, что зачастую приводит к необъективности получаемых результатов. В итоге практически во всех породах отечественного молочного скота темпы генетического совершенствования популяций далеки от оптимальных.
Другая проблема отечественного молочного скотоводства – устаревшая система комплексной оценки племенных качеств животных.
До сих пор в России же методология комплексной оценки базируется на морально устаревших принципах балльного шкалирования фенотипических значений отдельных хозяйственно-полезных признаков. В результате, не представляется возможность объективно отранжировать животных по основному комплексу экономически важных признаков, что, в конечном итоге, нарушает оптимальность формирования селекционных групп животных и снижает темпы генетического совершенствования популяций в целом.
Вместе с тем, до сих пор среди ученых и селекционеров-практиков нет единого мнения о целесообразности использования тех или иных принципов подбора (линейное разведение или подбор на быков-лидеров), об эффективности отбора быков по качественным характеристикам спермопродукции, отсутствует научное обоснование определения значений коэффициентов, используемых при построении линейных экстерьерных профилей животных.
Все вышеизложенное определяет актуальность проведенных исследований.
Цель и задачи исследований. Целью исследований, выполненных в соответствии со стратегическими приоритетами развития молочного скотоводства в Московской области, являлась разработка и оптимизация селекционной программы совершенствования племенных и продуктивных качеств молочного скота Подмосковья.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
- оценить состояние отрасли молочного скотоводства и его племенной базы в Московской области, а также определить общие тенденции в его развитии;
- охарактеризовать структуру генетического материала ОАО «Московское» по племенной работе;
- оценить быков-производителей племпредприятия ОАО «Московское» по качественным показателям спермопродукции и оплодотворяющей способности их спермы;
- оценить эффективность и усовершенствовать систему оценки быков-производителей по экстерьерным показателям их дочерей;
- провести сравнительный анализ результатов оценки быков-производителей по качеству потомства на основе официальной инструкции и метода BLUP;
- смоделировать системы отбора быков-производителей в селекционные группы по результатам оценки их племенных качеств на базе сравниваемых методов;
- оценить темпы генетического совершенствования животных в популяции черно-пестрого скота Московской области по показателям молочной продуктивности;
- оценить селекционно-генетические параметры показателей продуктивности животных в анализируемой популяции и построить селекционный индекс оценки быков-производителей по качеству потомства;
- оценить эффективность формирования селекционных групп отцов быков и отцов коров при использовании принципов линейного разведения и выбора производителей-лидеров в селекционируемой популяции;
- разработать научно-методические принципы комплексной оценки племенных качеств животных;
- разработать селекционную программу совершенствования племенных и продуктивных качеств животных в популяции черно-пестрого скота Московской области.
Научная новизна. Разработана система мониторинга и определены динамические изменения в популяции молочного скота Московской области. Определены стратегические направления в изменении генетической структуры популяции и организации племенной работы. Впервые количественно оценены динамические изменения качественных характеристик спермопродукции быков и проанализирована их связь с оплодотворяющей способностью. Впервые в практике молочного скотоводства России разработана модель оценки быков-производителей, основанная на решении уравнений BLUE и BLUP, для построения их линейных профилей по экстерьерным показателям дочерей. Для популяции черно-пестрого скота Московской области разработана структура селекционного индекса оценки животных по типу телосложения. Проведена сравнительная оценка эффективности использования разных методов прогноза племенных качеств быков-производителей по продуктивности дочерей за различные временные периоды. Разработана научно-методические принципы комплексной оценки племенных качеств животных, базирующиеся на современных научных принципах популяционной генетики и разведения сельскохозяйственных животных. Впервые для популяции черно-пестрого скота Подмосковья применен принцип моделирования селекционного процесса и разработан оптимальный вариант селекционной программы совершенствования племенных и продуктивных качеств животных.
Практическая ценность и реализация результатов исследований. Определены оптимальные временные параметры использования производителей на племпредприятии с учетом изменений в качественных и количественных показателях их спермы. Построены линейные профили быков по экстерьерным показателям их дочерей на базе разработанной модели наилучшей линейной несмещенной оценки (BLUE). Проведена оценка быков по разработанному селекционному индексу, учитывающему экстерьерные показатели их дочерей в совокупности. Разработано оптимальное уравнение модели BLUP для оценки генетических особенностей быков-производителей по продуктивности дочерей и осуществлена его апробация. Проведена опытная эксплуатация разработанного уравнения селекционного индекса прогноза племенной ценности производителей по совокупности продуктивных показателей их дочерей в целях формирования селекционных групп отцов быков и отцов коров. Проведена оценка генетического тренда в исследуемой популяции по показателям молочной продуктивности коров. Определена эффективность различных принципов воспроизводства генетических ресурсов (линейное разведение, селекция на быков-лидеров). Рассчитаны значения коэффициентов генетического сходства между производителями племпредприятия для оптимизации их использования быков в товарной зоне. Апробированы основные элементы комплексной оценки животных. Определены параметры селекционной программы совершенствования племенных и продуктивных качеств животных в популяции черно0пестрого скота Московской области на всех этапах ее реализации.
Полученные результаты положены в основу:
- «Программы совершенствования племенных и продуктивных качеств молочного скота в Подмосковье» (рассмотрена и рекомендована к внедрению научно-методическим советов НП «Мосплем», экспертной комиссией по племенному животноводству при Минсельхозпроде Московской области, ученым Советом ВИЖа, Коллегией Минсельхозпрода Московской области);
- «Правил контроля и оценки уровня молочной продуктивности и качества молока коров», «Методики оценки телосложения крупного рогатого скота молочного направления продуктивности», «Правил проведения комплексной оценки племенных качеств (бонитировки) крупного рогатого скота молочно-мясных пород (все утверждены Правлением НП «Мосплем»).
Основные положения, выносимые на защиту. В результате проведенных исследований разработаны и выносятся на защиту:
- результаты анализа динамических изменений основных параметров отрасли молочного скотоводства в Московской области и развития племенной базы;
- выбор стратегических путей совершенствования молочного скота в регионе;
- оптимизация системы использования производителей на племпредприятии ОАО «Московское» по племенной работе с учетом качественных характеристик их спермопродукции и оплодотворяющей способности спермы;
- результаты сравнительного анализа оценки быков-производителей по показателям продуктивности дочерей на основе официальной инструкции и разработанного уравнения модели BLUP;
- результаты оценки эффективности формирования селекционных групп отцов быков и отцов коров;
- результаты оценки темпов генетического совершенствования популяции черно-пестрого скота Подмосковья по показателям продуктивности;
- результаты моделирования разных принципов подбора родительских пар при воспроизводстве генетических ресурсов в популяции;
- структура разработанного селекционного индекса племенной ценности быков-производителей по комплексу признаков продуктивности дочерей;
- структура и принципы комплексной оценки племенных качеств молочного скота;
- параметры оптимизированного варианта селекционной программы совершенствования племенных и продуктивных качеств животных в популяции черно-пестрого скота Московской области.
Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертации были представлены и одобрены на:
- Коллегии Министерства сельского хозяйства и продовольствия Правительства Московской области (2008 г.);
- Экспертных комиссиях по племенному животноводству Минсельхозпрода Московской области (2004, 2006, 2008, 2009, 2010 гг.);
- Международных конференциях ФАО ООН по сохранению генетических ресурсов сельскохозяйственных животных (Алматы, 2006 г.; Киев, 2009 г.; Астана, 2010 г.; Вагенинген, 2011 г.; Тарту, 2011 г.);
- Международных научно-практических конференциях Европейской Ассоциации Животноводства (Вильнюс, 2008 г.; Барселона, 2009 г.);
- Ученых советах ВИЖа (2004, 2005, 2008 гг.);
- Научно-производственных совещаниях НП «Мосплем» (2004-2011 гг.);
- Научно-производственных конференциях руководителей и специалистов-селекционеров племенных хозяйств Белгородской области (2010 г.);
- Всероссийской научно-производственной конференции руководителей и специалистов ОАО «Головной центр по воспроизводству сельскохозяйственных животных» (Адлер, 2011 г.);
- Научно-практических конференциях РГАУ–МСХА имени К.А. Тимирязева (2008, 2009, 2010, 2011 гг.).
Публикация результатов исследования. Основные результаты исследований опубликованы в 2-х монографиях, изданных ФАО ООН (Рим-Москва, 2010 г.; Рим, 2011 г.), сборнике научных публикаций Европейской Ассоциации Животноводства (Вильнюс, 2009 г.), научно-производственных журналах «Молочное и мясное скотоводство», «Известия ТСХА», «Зоотехния», «Проблемы биологии продуктивных животных», ежегодных научно-производственных сборниках «Племенная работа в животноводстве Московской области», «Селекционер Подмосковья», «Информационные технологии в управлении животноводством», «Каталоге быков-производителей».
Всего по теме диссертации опубликована 41 работа, в том числе 12 монографий, 10 статей в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК РФ, 19 статей в научно-методических сборниках для специалистов в области племенного животноводства.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 403 страницах машинописного текста, состоит из следующих разделов: введение, обзор литературы, материал и методы исследований, результаты собственных исследований, обсуждение полученных результатов, вывод, предложения производству, 22 приложений.
В основной части работа содержит 114 таблиц и 16 рисунков. Список использованной литературы включает 254 источника, в том числе 124 – на иностранных языках.
