Введение к работе
Актуальность темы. Овцеводство Молдовы, представленное цигайской и каракульской породой, играет важную роль в обеспечении населения традиционными продуктами питания. Брынза и баранина глубоко вошли в быт, как национальная пища и, наряду с овчиной и смушком, пользуются высоким спросом на рынке. Поэтому, дальнейшее наращивание объемов их производства является важной социально-экономической задачей в республике.
Отсутствие в период реформ государственной политики в области генетических ресурсов животных, привело к разрушению организационной структуры управления и сети специализированных предприятий племенного назначения. В результате, резко сократилась племенная база и численность элитных животных, а также снизились их продуктивные и племенные качества. Достаточно отметить, что численность племенных маток в настоящее время составляет 4,4 тыс., при потребности не менее 140 тыс. голов.
Не менее существенно и то, что около 98% поголовья овец указанных пород сосредоточено в мелких крестьянских (фермерских) хозяйствах и хозяйствах населения, где уровень развития основных факторов, влияющих на производство продукции овцеводства (качество животных, технология кормления, содержания, воспроизводства и др.), является крайне низким.
Создалась реальная угроза снижения биологического разнообразия и деградации генофонда овец цигайской и каракульской пород местной селекции. Поэтому, реализация программ разведения по сохранению и развитию генетических ресурсов этих пород, включая создание новых стад и типов овец, позволяющие производить конкурентоспособную продукцию, является актуальной проблемой. На это указывается и в отчете ФАО «О состоянии всемирных генетических ресурсов животных в сфере продовольствия и сельского хозяйства», представленном для обсуждения на международной технической конференции Генетических Ресурсов Животных в Интерлейкене (Швейцария, 2007) и в принятом Глобальном плане действий по сохранению генетических ресурсов животноводства.
В реализации указанных задач, повышается роль научно обоснованной зональной селекции с использованием генетических ресурсов, внутрипородных и заводских типов цигайских и каракульских овец, учитывая, что в селекционной программе приоритет должен быть отдан признакам, обеспечивающим повышение мясной и молочной продуктивности. Одновременно, крайне важно сохранить ценные качества животных этих пород - приспособленность к неблагоприятным климатическим факторам среды (пыльные бури, продолжительное отсутствие осадков, высокая температура и низкая влажность воздуха), способность эффективно использовать скудные кормовые ресурсы естественных угодий, отходов полеводства, как важное условие организации ресурсосберегающих технологий и смягчения последствий неблагоприятных климатических изменений глобального масштаба, наблюдаемых и в Республике Молдова. Перспективность использования внутрипородных и заводских типов цигайских овец в породообразовательном процессе подтверждена научно при создании новой базы производства цигайской шерсти в Западном Казахстане (Жиряков А.М., 1975).
В этой связи возникает необходимость оценить степень биоразнообразия, генетической дифференциации структурных элементов этих пород с использованием генетических маркеров, которые оцениваются во взаимоотношении генофондов пород как более адекватные, чем другие, полученные на иных методах анализа (Серебровский А.С., 1970; Глазко В.И. и др., 1991; Машуров А.М. и др., 1987).
Применение генетических маркеров позволяют более обоснованно решать ряд важных задач селекции. В их числе: выбор исходных пород и методов направленного воздействия на них; стабилизация генотипа животных желательного типа; мониторинг генетических процессов, происходящих в породах или отдельных стадах; корректировка схемы скрещивания при создании новых пород и типов; генетическая экспертиза достоверности происхождения племенных животных; оценки производителей по качеству потомства и т.д. (Егоров Е.А., 1973; Глазко В.И.,1985; Марзанов Н.С., 1994; Стакан Г.А., Минина Е.К., Глазко В.И. и др., 1987; Глазко В.И., Крутовский К.В., 1991; Радионов В.А., 1997; Амерханов Х.А., Марзанов Н.С., 1999; Tapio М. et al., 2003; Ozerov M. et al., 2004; Марзанов Н.С. и др., 2004).
Однако, овцы как вид, сравнительно мало изучены в этом аспекте (Иовенко В.Н., 1987; Лазовский А.А., 1987), а цигайской породы местной селекции – в особенности, если учесть, что научные данные получены на единичных стадах при создании молочного (Радионов В.А., 1997), шерстно-молочного типа (Ильев Ф.В. и др., 1974) с использованием в качестве маркеров - белков крови, причем не всех известных систем. Исследования же аллелофонда новых типов, созданных в цигайской и каракульской породах, с использованием известных систем групп крови, а также микросателлитов проведены впервые автором данной работы.
Во многом такая ситуация связана с проблемой создания Банка моноспецифических сывороток-реагентов. В их числе: ареактивность значительной части реципиентов или же низкий титр получаемых сывороток крови при иммунизации и реиммунизации, и даже замене доноров (Schmid D.O., 1977; Марзанов Н.С., 1994; Марзанов Н.С. и др., 2004). Различия могут быть связаны с иммунобиологической реактивностью отдельных антигенов в зависимости от их сочетания в крови донора, как при внутрипородной, так и межпородной иммунизациях (Марзанов Н.С., Люцканов П.И., 1989; Марзанов Н.С., 1994). Причины этих явлений пока недостаточно изучены.
Исследования проведены автором лично и совместно с исполнителями государственных научных тем, согласно:
- Постановления Государственного комитета по науке и технике бывшего СССР № 555 от 30 октября 1985 года «Об утверждении научно-технических программ (заданий и этапов) на 1986-1990 годы» (приложение №105);
- Государственной программы 31.02.04Ж «Создать стада племенных овец цигайской породы с настригом шерсти в мытом волокне 2,4-2,8 кг, производством мяса на матку 38-42 кг и товарного молока 20 кг»;
- Государственной программы Республики Молдова 04.49.02 «Создание новых типов каракульских и цигайских овец».
Цель и задачи исследований. Целью исследований явилось создание новых типов овец цигайской и каракульской породы в Республике Молдова с использованием генетических маркеров. В связи с этим решали следующие задачи:
- получить модельных животных и на их основе создать новый заводской шерстно-мясо-молочный тип овец цигайской и внутрипородный смушково-мясо-молочный тип овец каракульской породы;
- оценить овец нового типа по собственной продуктивности и генетической структуре с использованием полученных сывороток-реагентов, а также полиморфных белков крови и микросателлитов;
- обобщить информацию, касающуюся вопросов антителогенеза в крови овец; обосновать направления по созданию технологии получения сывороток-реагентов для определения групп крови и использования их в селекции овец;
- разработать принципы формирования донорского стада; изучить влияние различных вариантов подбора пар «донор – реципиент» на титры получаемых сывороток-реагентов; оценка иммуногенности эритроцитарных антигенов по уровню синтезируемых специфических антител при иммунизации овец; отработка методических подходов, повышающие направленность индуцированного антителогенеза;
- создать Банк сывороток-реагентов для массового использования групп крови при аттестации племенных овец в условиях Республики Молдова;
- разработать методы оценки зиготности ягнят-близнецов, проведения генетической экспертизы достоверности происхождения ягнят при разведении по линиям, оценке баранов-производителей по качеству потомства, генетической структуры внутрипородных типов овец, разводимых в Республике Молдова.
Научная новизна работы. Выведены заводской тип цигайских шерстно-мясо-молочных и внутрипородный тип каракульских смушково-мясо-молочных овец и дана их оценка по собственной продуктивности. Создан банк диагностикумов из 14 моноспецифических сывороток выявляющих 16 антигенов 7 систем групп крови овец и 3 экспериментальных реагента. Предложен метод оценки баранов-производителей по качеству потомства на основе использования генетических маркеров. Дана антигенная характеристика местной цигайской овцы и смушковой - «чушка».
На основе построения дендрограмм, показаны генетические расстояния между типами и породами овец, разводимых в Республике Молдова. Исследованы изменения полиморфизма белков крови по трансферрину и гемоглобину у цигайской породы овец во временном аспекте. Изучен аллелофонд и дана популяционно-генетическая характеристика по 3 типам генетических маркеров (группы крови, полиморфные белки и микросателлиты) новым типам цигайских и каракульских овец.
Теоретическая и практическая значимость работы. В цигайской и каракульской породе созданы новые типы овец численностью 4,8 тыс. голов селекционного ядра, которые выгодно отличаются от существующих типов более высокими показателями качества и количества продукции. Они могут служить племенной базой для развития в овцеводстве республики нового направления продуктивности: в цигайском - шерстно-мясо-молочное, а каракульском - смушково-мясо-молочное. Широкое внедрение указанных типов в производство внесет определенный вклад в сохранение и развитие генофонда этих пород, увеличение производства и расширение сортимента продукции в соответствии с запросами рынка, а отсюда - и в повышение продовольственной безопасности республики.
Овцы цигайской породы шерстно-мясо-молочного типа внедрены в производство в Сельскохозяйственном производственно-потребительском кооперативе «Элита Александерфельд» Кагульского района, Акционерном обществе «Гигант» Вулканештского района, Сельскохозяйственном производственном кооперативе «Албота» Тараклийского района, крестьянских и фермерских хозяйствах республики, а каракульской породы смушково-мясо-молочного типа - в Экспериментально-технологической станции «Максимовка» Научно-практического института биотехнологий в зоотехнии и ветеринарной медицине Академии Наук Республики Молдова (НПИБЗВМ АН Республики Молдова), Сельскохозяйственном производственном кооперативе «АгроСаргал» Хынчештского района и многочисленных личных хозяйствах крестьян.
Исследована генетическая структура более 5,0 тыс. голов овец различного происхождения цигайской и каракульской породы. Получены данные характеризующие специфичность аллелофонда, что крайне важно для объективной оценки генетического разнообразия, степени родства и эффективного использования генофонда этих пород.
Разработана технология получения сывороток – реагентов групп крови. Она включает изучение влияние породности, возраста и пола доноров и реципиентов на иммунореактивность, титры и качество получаемых диагностикумов. Показано становление антигенности в онтогенезе и его значение для определения достоверности происхождения ягнят и зиготности в многоплодных пометах. Предложен метод оценки баранов-производителей по качеству потомства с использованием генетических маркеров, что позволило реально провести оценку племенных животных, значительно уменьшить затраты на выращивание не всего потомства, а только достоверного по обоим родителям. Микросателлитный анализ показал участие цигайских овец в формирование молдавского каракуля. Наличие общих аллелей у двух пород подтверждает использование цигая в скрещивании со смушковыми овцами при создании животных типа стогоманы. Данный прием межпородного скрещивания использовался для улучшения мясных и шерстных качеств «чушки». С участием диссертанта и других авторов созданы молдавский заводской тип цигая «Tip de elit de ovine (Ovis aries L.) igaie Moldovenesc» и молдавский внутрипородный тип каракуля «Tip de ovine (Ovis aries L.) Karakul Moldovenesc». Результаты исследований вошли в «Рекомендации по технологии производства продукции овцеводства в Республике Молдова» (Кишинев, 1992), используются при проведении научно-исследовательских работ в Научно-практическом институте биотехнологии в зоотехнии и ветеринарной медицине, в учебном процессе Государственного Аграрного Университета Молдовы по специальностям «Зоотехния» и «Ветеринария».
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
- Создание новых молдавских типов в цигайской и каракульской породах овец и их генетическая оценка.
- Разработка технологии получения сывороток – реагентов групп крови.
- Повышение эффективности селекционной работы в овцеводстве на основе
использования генетических маркеров.
Апробация работы. Результаты исследований ежегодно докладывались и обсуждались на заседаниях Ученого Совета Научно-практического института биотехнологии в зоотехнии и ветеринарной медицине Республики Молдова; V и VI съездах генетиков и селекционеров Молдавии; Республиканских и Международных научных конференциях в Республике Молдова 1985, 1986, 1989, 1990-1995, 1997, 2006, 2008 гг.; Международных научно-практических конференциях (Россия - 1987, 1994, 1998, 2003 - 2006 гг.; Украина – 1993, 1996, 1997, 1999, 2001, 2004 - 2006 гг.; Белоруссия – 1996, 2004, 2007, 2008 гг.; Румыния - 2004, 2005 гг.).
Публикации. Материалы диссертационной работы опубликованы в научных журналах: «Доклады ВАСХНИЛ», «Доклады РАСХН», «Вестник РАСХН», «Цитология и генетика», «Известия Академии наук Молдовы», научно-производственных журналах - «Сельское хозяйство Молдавии», «Agricultura Moldovei», «tiina Agricola», «Зоотехния», а также в сборниках научных трудов Международного общества по генетике животных (МОГЖ) и Европейской ассоциации животноводства (ЕАЖ), и международных научно-практических конференций, прошедших в Италии, Нидерландах, Румынии, Венгрии, Финляндии, Северной Ирландии, России, Республики Молдова, Украины и Белоруссии.
По теме диссертации получен патент на изобретение за создание нового типа - молдавский заводской тип овец цигайской породы или в оригинальном названии «Tip de elit de ovine (Ovis aries L.) igaie Moldovenesc», опубликовано 81 работа, в том числе три методических рекомендаций в соавторстве по технологии производства продукции овцеводства в Республике Молдова. Содержание диссертации наиболее полно отражено в 30 научных работах, приведенных в автореферате.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 220 страницах, содержит 41 таблицу, 37 рисунков и состоит из разделов - введение, обзор литературы, материал и методы исследований, результаты собственных исследований, обсуждение, выводы, практические предложения, библиография и приложения. Библиография включает 233 названия, в том числе 130 на иностранных языках.
