Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 8
1.1. Методы оценки племенной ценности быков-производителей 8
1.1.1. Мониторинг методов оценки 9
1.1.2. Оценка по фенотипу 12
1.1.3. Оценка по генотипу 18
1.2. Селекционно-генетические параметры хозяйственно-полезных признаков быков-производителей и факторы, влияющие на их величины 27
1.3. Взаимосвязь результатов оценки быков по фенотипу и качеству потомства с происхождением и локусами групп крови 34
2. Материал и методика исследований 42
3. Результаты собственных исследований 49
3.1. Характеристика породных и продуктивных качеств быков Кировского племпредприятия 49
3.2. Взаимосвязь продуктивных качеств женских и мужских предков быков с их оценкой по качеству потомства 58
3.3. Продолжительность использования быков в зависимости от генотипа и места рождения 67
3.4. Селекционно-генетические параметры хозяйственно-полезных признаков быков в зависимости от генотипа, места рождения и возраста 70
3.4.1. Живая масса и развитие производителей 70
3.4.2. Качество спермы и ее оплодотворяющая способность 87
3.5. Результаты оценки производителей по качеству потомства 95
3.6. Взаимосвязь между селекционными признаками быков-производителей и возможность прогнозирования племенной ценности быков на основе сведений об их фенотипе 99
3.7. Оценка сопряженности некоторых антигенов групп крови с развитием и воспроизводительными качествами быков 112
3.8. Заключение 124
Выводы 126
Предложения производству 127
Список использованной литературы
- Методы оценки племенной ценности быков-производителей
- Селекционно-генетические параметры хозяйственно-полезных признаков быков-производителей и факторы, влияющие на их величины
- Взаимосвязь продуктивных качеств женских и мужских предков быков с их оценкой по качеству потомства
- Качество спермы и ее оплодотворяющая способность
Введение к работе
Актуальность темы. Опыт работы стран развитого животноводства показывает, что эффективность молочного скотоводства определяется уровнем использования достижений науки и передовых технологий.
Одним из основных путей повышения продуктивности животных является качественное преобразование стада. В настоящее время, при широком внедрении искусственного осеменения, с использованием глубоко охлажденного семени, отдельные быки-производители оказывают решающую роль в совершенствовании не только отдельных стад, но и целых массивов скота. Для увеличения продуктивности скота в стране необходимо проведение крупномасштабной селекции, основанной на широком использовании генетических методов оценки племенной ценности животных и интенсивной эксплуатации высокоценных племенных производителей. Поэтому решающее значение, по мнению Эрнста Л.К., Цалитис А.А. (1982), Басовского Н.З. (1983), Бороздина Э.К., Клееберг К.В., Исаева М.К. и др. (1990), Кузнецова В.М. (2001), и мн. др., приобретает организация выращивания, оценки и племенного использования быков.
Для достижения высокой молочной продуктивности коров и создания животных, приспособленных к промышленной технологии производства молока, широко применяются различные виды скрещивания коров отечественных пород молочного и молочно-мясного направления с быками-производителями голштинской породы. Это позволяет значительно ускорить темпы генетического прогресса стад по молочной продуктивности, в сравнении с чистопородным разведением, о чем свидетельствуют результаты исследований Бич А.И., Сакса Е.И. (1984), Прудова А.И., Дунина И.М., (1992), Дунина И.М., Григорьева Ю.Н., Харитонова С.Н. (1997), Прохоренко П.Н. (2001) и мн. др.
При широком использовании в случной сети помесных производителей слабо изученными и недостаточно освещенными в зоотехнической литературе остаются вопросы сравнительной оценки быков различных генотипов. Определение эффективности использования помесных быков-производителей является актуальной задачей, как для животноводства Кировской области, так и для всего Северо-Западного региона.
Уменьшение продолжительности генерационного интервала значительно ускоряет генетический прогресс популяций животных по селекционируемым признакам. В связи с этим исключительное значение для практики селекции имеет поиск путей сокращения сроков определения племенных качеств быков. Дополнение зоотехнических методов оценки генетическими, как утверждают Сороковой П.Ф. (1974), Машуров A.M. (1980), Охапкин С.К., Воробьев Э.Г., Жукова Н.М. (1989), Сухова Н.О. (1992), Попов Н.А. (1995) и др., позволяет точнее и в более ранние сроки установить племенную ценность производителя, глубже понять состояние и структуру его генотипа, контролировать механизм передачи наследственной информации.
Цель н задачи исследования. Основной целью проведённых исследований являлось изучение роста, развития, воспроизводительных качеств чистопородных и помесных быков-производителей и результатов их оценки по потомству в зависимости от генотипа.
В связи с поставленной целью в задачи исследований входило:
• определить влияние генотипа на рост, развитие, показатели спермопродукции и срок использования быков-производителей;
• установить взаимосвязи между селекционными признаками и провести оценку сопряженности генотипа и некоторых эритроцитарных антигенов групп крови с развитием и воспроизводительными качествами быков;
• провести сравнительную характеристику методов (МСХ РФ, BLUP) и результатов оценки по качеству потомства быков разных генотипов;
• определить взаимосвязь между показателями роста, развития, воспроизводительной способности быков-производителей и результатами их оценки по качеству потомства;
Научная новизна работы. Впервые проведено сравнительное изучение племенных и продуктивных качеств чистопородных и помесных быков-производителей черно-пестрой, холмогорской, голштинской пород и результатов их оценки по качеству потомства с учетом генотипа. Установлена корреляция между развитием быков, воспроизводительными качествами и их племенной ценностью. Впервые определена взаимосвязь антигенов групп крови быков-производителей с показателями их роста и воспроизводительной способностью.
Практическая значимость работы. Использование взаимосвязей между развитием быков и их хозяйственно-полезными признаками, а также установленных связей антигенов групп крови с результатами оценки генотипа племенных быков позволяет в ранние сроки определить племенную ценность производителей и эффективно формировать стадо племпредприятия.
Основные положения, выносимые на защиту:
• оценка взаимосвязи продуктивных качеств предков быков с результатами их проверки по качеству потомства;
• оценка зависимости продолжительности использования производителей от их генотипа и места рождения;
• влияние генотипа, места рождения и возраста быков на их селекционно-генетические параметры хозяйственно-полезных признаков;
• сравнительная оценка племенной ценности быков-производителей, полученной методами «дочери-сверстницы» и BLUP;
• взаимосвязь между селекционными признаками производителей и возможность прогнозирования племенной ценности быков по фенотипу;
• оценка сопряженности групп крови с развитием и воспроизводительными качествами быков.
Апробация работы. Результаты работы доложены на международной научно-практической конференции «Наука - сельскохозяйственному производству и образованию» (Смоленск, 14 декабря 2004); на научно-производственной конференции «Вопросы физиологии содержания, кормопроизводства и кормления, селекции с. х. животных, биологии пушных зверей и птиц, охотоведения» (Киров, 15 декабря 2004); на научно-методической конференции «Реализация программы развития системы управления качеством научно-образовательной деятельности в ФГОУ ВПО Вологодской государственной молочнохозяйственной академии имени Н.В. Верещагина» (Вологда-Молочное, 9-10 февраля 2005); на 5-ой городской юбилейной конференции аспирантов и соискателей «Науке нового века -знания молодых» (Киров, 26 апреля 2005).
Публикация результатов работы. По материалам диссертации опубликовано три научных статьи.
Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на 160 листах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, материала и методики исследований, результатов собственных исследований, выводов, предложений производству, списка использованной литературы. Содержит 49 таблиц, 9 рисунков, 2 графика и 3 приложения. Список литературы включает 138 источников, в том числе 21 на иностранных языках.
Методы оценки племенной ценности быков-производителей
С незапамятных времен человек занимался улучшением домашних животных. Для получения потомства всегда отбирали родительские пары, которые, с точки зрения человека, обладали наилучшими качествами. Такой метод селекции примитивен, но длительное использование его давало существенные результаты.
Излагая историю учения об экстерьере, необходимо указать, что попытки судить по внешним признакам о конституциональной крепости и хозяйственной годности животного применялись очень давно. Так, римский писатель Варрон еще в I веке до н. э. описал идеальную корову. В начале VIII века нашей эры арабы умели хорошо разбираться в экстерьере лошади. К моменту зарождения научной зоотехнии (конец XVIII - начало XIX века) уже было сформировано мнение о необходимости оценки животных по экстерьеру, чтобы по внешнему сложению любого животного уметь определить производительность, для которой оно пригодно. В 1929 году была начата разработка системы классификации животных по экстерьеру.
Современное учение об экстерьере, сложившееся при объединении громадного опыта животноводов-практиков и научных достижений в области генетики и информатики, имеет большое значение при оценке и отборе животных (Карликов Д.В., 1997).
В зоотехнии применяются различные методы оценки животных. Наиболее апробированным из них является оценка по происхождению. Еще древние греки и римляне придавали известное значение родословной. Особое значение происхождению животных придавалось в XVIII и XIX в.в., когда заводское искусство в Европе достигло высокой степени развития, и ускорился процесс создания новых пород всех видов животных. Появление в начале XIX века в Англии первых племенных книг обязано мнению о важной роли происхождения. Значимость этого метода подчеркнул М.М. Щепкин известным выражением: «Без знания кровей нет племенного дела». В основе отбора по происхождению лежали представления о сходстве потомков с родителями, которое впоследствии сформулированное П.Н. Кулешовым в виде правила: «Вообще нужно признать передачу признаков за правило, а не передачу - за исключение» (Гринь М. П., Якусевич Л. М., 1989).
С развитием искусственного осеменения (40-е годы XX столетия) домашних животных возникает необходимость разработки методов оценки производителей по активности половых рефлексов, количеству и качеству семяпродукции. Во Всесоюзном научно-исследовательском институте животноводства в 1967г. Л.П. Ельчановой под руководством В.К. Милованова начата разработка объективного метода оценки разбавленного физраствором семени фотографированием на темно-контрастном поле (Иванов Г.И., 1972).
Мысль о том, что при выборе животных для племенных целей нужно учитывать качество ранее полученного от него потомства, возникла очень давно. Нередко, как на основоположника этой идеи, ссылаются на Варрона. Однако нужно полагать, что оценка животных по приплоду родилась в практике животноводства значительно раньше из чисто логического заключения, что если от пары родителей один раз получили хороший приплод, то стоит попытаться повторить это сочетание (Эйснер Ф.Ф., 1963).
До второй половины XIX в. оценку животных по качеству потомства проводили, разрозненно, отдельные заводчики и это составляло одну из сторон так называемого заводского искусства. Постепенно такая оценка начала проводиться в государственном масштабе в ряде стран (Швейцария, Голландия, Дания, Швеция, Англия, Австрия, Канада, Новая Зеландия).
Prichner F. (1984) считает, что теорию оценки быков по качеству потомства впервые начали разрабатывать в 1913 году в Восточной Пруссии. В нашей стране особое внимание методам оценки по потомству было уделено с начала 30 годов прошлого века в связи с созданием широкой сети племенных совхозов и госплемрассадников. На Украине оценка быков по качеству потомства была начата в 1931г. по специально разработанному комбинированному методу (Охапкин С.К., Воробьев Э.Г., Жукова Н.М., 1989). После этого интерес возродился вновь лишь с массовым внедрением в практику искусственного осеменения (Эйснер Ф.Ф., 1963).
Сравнение показателей матерей и дочерей или метод «улучшателя» и «ухудшателя» - один из старейших способов оценки быков. Датчане начали его применять еще в 1900 году и используют до сих пор.
Селекционно-генетические параметры хозяйственно-полезных признаков быков-производителей и факторы, влияющие на их величины
Развитие хозяйственно-полезных признаков крупного рогатого скота зависит как от наследственных особенностей организма животных, так и от влияния самых разнообразных факторов внешней среды (Mac-Daniel В., 1961). Чем на более ранней стадии индивидуального развития организма проявляется признак, тем менее он зависит от последних. В условиях внешней среды соответствующих биологическим особенностям организма наследственное разнообразие проявляется более полно (Спивак М.Г., Григорьев Ю. Н., Дедов М.Д., 1979). Для правильной оценки производителей по показателям спермопродукции важно знать факторы, определяющие разнообразие основных показателей воспроизводительной способности. Эти факторы можно классифицировать на генетические, паратонические и физиологические (Никоро З.С., Стакан Г.А., Харитонова З.Н., 1968; Басовский Н.З., Завертяев Б.П., 1975).
Большинство хозяйственно-полезных признаков при измерении представляют непрерывный ряд значений. Проявление таких признаков зависит от влияния большого числа генов. Для количественных признаков с непрерывной изменчивостью характерно нормальное распределение, когда наибольшее число особей имеет значение признаков близкое к среднему. Так, в пределах отклонений от среднего - 1а - +1о находится 66,8% особей, а в пределах -2а - +2а - 95% особей (Cunningham Е.Р., 1969; Суллер И.Л, 2001).
Плодовитость быков характеризуется комплексом показателей при оценке быков, по которым в популяции наблюдается большое разнообразие.
На количество и качество спермы оказывают влияние раздражители, действующие на половой член во время эякуляции. Температуры ниже или выше 40-42 С оказывают отрицательное воздействие на эякуляцию. От силы давления на половой член зависит процесс эякуляции, количество и качество спермы. Слабое давление вызывает задержку эякуляции и выделение незначительного объема спермы с малым числом сперматозоидов. Сильное давление - задержку выделения спермы (Козло Н.Е, 1984).
При изучении зависимости половой функции быков от наследственности с учетом действия фенотипических факторов, Басовский Н.З., Завертяев Б.П. (1975) установили, что генетическое разнообразие в большей степени проявляется по объему эякулята, по концентрации спермы и в меньшей степени по переживаемости и резистентности. Степень генетического разнообразия между быками разных породы объясняется степенью отселекционированности этих пород.
Динамика возрастных изменений биохимических показателей крови и спермы быков-производителей свидетельствуют о наиболее высокой интенсивности обменных и окислительно-восстановительных процессов до шестилетнего возраста (Сирацкий И.З., 1994). Объем эякулята семени в большей степени, чем другие показатели, подвержен возрастной изменчивости (с возрастом увеличивается). Иванов Г.И. (1972) и Шарыгина Л.Н. (2003) у быков разных пород отмечают с увеличением возраста незначительное увеличение концентрации сперматозоидов. Общее число сперматозоидов у молодых и взрослых быков существенно не отличается, что свидетельствует об одинаковой интенсивности сперматогенеза.
Возраст быков не оказывает существенного влияния и на подвижность спермиев свежеполученной спермы и подвижность спермы через 5 часов после размораживания (Андреев Г.М., 1968; Шарыгина Л.Н., 2003). У быков двухлетнего возраста оплодотворяющая способность спермы была равна 86,9% + 2,32, у пятилетних она понизилась до 67,4% + 2,26 (различия были статистически не достоверны).
Увеличение спермопродукции с возрастом объясняется увеличением живой массы быков и особенно массы семенников. Это, по мнению Медведева Г.Ф., Турчанова СО. (2000) позволяет в раннем возрасте прогнозировать племенную ценность конкретного производителя.
По мнению Эйснера Ф.Ф. (1963), основывающегося на работах американских ученых Т.А. Gipson, D.W. Wogt, J.W. Massey, в которых доказано достоверное влияние морфологического развития половых желез быков не только на объем эякулята, количество спермодоз, но и на качественные показатели спермы: подвижность, концентрацию, общее количество спермиев в эякуляте и процент живых спермиев, подтверждает связь морфологического развития половых желез быков с показателями их спермопродукции, эта связь достигает своего максимума у производителей в возрасте от трех до шести лет. Вероятно, это результат уменьшения доли активной ткани в общей массе семенников вследствие разрастания фиброзной ткани.
Взаимосвязь продуктивных качеств женских и мужских предков быков с их оценкой по качеству потомства
Быки-производители завозились на племпредприятие в основном из Кировской (53% от общего поголовья), Московской (18%) и Ленинградской (15%) областей. Пять импортных быков поступили из США, Швейцарии и Эстонии.
Наивысшие показатели средней продуктивности матерей импортные производителей: удой - 8367 кг и 4,79% МДЖ, несколько ниже показатели матерей быков из хозяйств Московской и Ленинградской областей. Они, соответственно, составляли: удой - 9083 кг и 8389кг, МДЖ - 4,24% и 4,08%. Средняя продуктивность матерей быков, полученных в хозяйствах Кировской области, равнялась: удой - 6847 кг, МДЖ —3,96% (табл. 15).
Наибольшее количество быков было завезено из СХПК п/з «Мухинский» - 22 голов и СХПК п/з «Новый» - 27 голов, что в процентном выражении составляло, соответственно, 14% и 17% от общего поголовья и 27% и 31% от поголовья, завезенного из Кировской области. Средняя продуктивность матерей быков из этих хозяйствах была: удой 7442 кг (СХПК п/з «Мухинский») и 6976 кг (СХПК п/з «Новый») и МДЖ, соответственно, 4,03% и 3,94%. Нужно отметить, что СХПК п/з «Мухинский» и СХПК п/з «Новый» являются племенными заводами Кировской области по холмогорской породе, а из Московской и Ленинградской областей завозились быки черно-пестрой и голштинской пород. оценке по методике МСХ РФ (г= +0,31 и г = +0,79, соответственно, при Р 0.99 и Р 0.95). Коэффициент корреляции между показателями продуктивности матерей и дочерей быков за первую лактацию (оценка МСХ РФ) был низким, а при оценке быков по качеству потомства по BLUP -отрицательным.
При изучении зависимости между продуктивными качествами дочерей быков и наивысшей продуктивностью бабок быков, почти во всех случаях отмечалась отрицательная взаимосвязь. В то время как Вербовым В.И. (1976) по данному показателю найдена положительная корреляционная связь (г = + 0,37).
При рассмотрении результатов исследований по взаимосвязи между продуктивностью женских предков производителей и их дочерей в зависимости от места рождения быков, были найдены достоверные различия показателей между группами животных, рожденных в Кировской области, и импортными производителями. Это может быть свидетельством недостаточно хорошо поставленной племенной работы в области и в России в целом, так как показатели по России занимали промежуточное место.
В разрезе срока использования производителей выявили те же тенденции в корреляции между продуктивностью женских предков быков и их дочерей. Однако по всем показателям группа быков, проработавших на племпредприятии только два года, была исключением, так как во всех случаях по ней были получены отличные от других групп показатели.
Аналогичные данные были получены и по связи между МДЖ в молоке женских предков и потомков.
Нужно отметить, что корреляция была достоверна только при рассмотрении зависимости между наивысшей продуктивностью матерей быков и продуктивностью дочерей, во всех остальных случаях взаимосвязь не достоверная. Отсюда следует, что предварительная оценка производителей по продуктивности их ближайших женских предков не эффективна. Такого же мнения придерживался Солдатов А.П., Поляков П. Е., Мельников В.Щ1969), Вербов В.Щ1976), Улубаев И.Х. (2002) и другие. По данным Кузнецова В.М. и Червякова Н.А. (1998), коэффициенты корреляции между продуктивностью женских предков и BLUP - оценками быков близки к нулю или вовсе отрицательны.
При рассмотрении племенной ценности мужских предков быков, которая выражается в их оценке по качеству потомства, было выявлено, что 78 процентов отцов быков оценены по качеству потомства, из них улучшателей по жиру 16,8%, по молоку - 39,5% и абсолютных улучшателей по молоку и жиру - 18,5%. Из 119 отцов, оцененных по качеству потомства, 2 быка имеют категорию ухудшатель и 28 - нейтральный.
Наличие на племпредприятии быков, имеющих в родословной ухудшателей, объясняется тем, что под влиянием генетического тренда у быков при последующих оценках выявлялась отрицательная племенная ценность.
Наибольшее количество отцов-улучшателей у быков-производителей голштинской породы. У быков черно-пестрой породы, поступивших из Московской области, 92% отцов были улучшателями, из Вологодской — 67%. У быков, поступивших из Архангельской области, было 75% отцов улучшателей. У черно-пестрых быков Кировской области этот показатель составлял 60%, у холмогорских - 75%.
У чистопородных импортных быков-производителей ГОЛШТИНСКОЙ II черно-пестрой пород информация об оценке ряда мужских предков отсутствовала.
Изучение связи между оценкой по качеству потомства мужских предков быков и продуктивными качествами их дочерей позволило построить графики (график 1,2). Из графиков видно, что наиболее стабильные показатели были получены при оценке производителей методом BLUP. Производители, имеющие в своей родословной отцов с категориями А] и Аг, отличались большей племенной ценностью, как по удою дочерей, так и по МДЖ, чем быки с отцами, имеющими иные категории.
Качество спермы и ее оплодотворяющая способность
Изучение основных показателей спермопродукции быков в зависимости от породной принадлежности и кровности по улучшающей породе показало, что наибольшим объемом эякулята отличались черно-пестрые производители с кровностью по голштинской породе 50% и более (4,8-5,3 мл) (табл.30). К такому же выводу пришел Андреев Г.М. (1968). Быки холмогорской породы несколько отставали по этому показателю, вместе с тем изменчивость объема эякулята у них была меньше, чем по другим породам. У быков голштинской породы объем эякулята равнялся в - среднем 4,6 мл, с большим варьированием внутри группы.
В черно-пестрой породе коэффициент корреляции между объем эякулята и кровностыо по голштинскои породе равнялся г =+ 0,29 (Р 0,99) и указывал на наличие прямой положительной связи (табл. 31). Изменчивость признака была высокой.
Концентрация семени - показатель менее изменчивый (Cv=7,l-15,3). По этому признаку производители холмогорской породы превосходили быков других пород. Концентрация семени у производителей холмогорской породы колебалась от 1,10 до 1,16 млрд./мл, тогда как у черно-пестрой - от 1,04 до 1,16 млрд./мл. Семя быков голштинскои породы не отличалось высокой концентрацией.
По количеству эякулятов было выявлено преимущество быков холмогорской породы. Так у производителей холмогорской породы было от 131 до 100,6 эякулятов в год, голштинской - 112,6 и черно-пестрой — от 89 до 106,2 эякулятов. Установлена средняя изменчивость признака у быков всех пород, кроме холмогорской. Корреляция между количеством полученных эякулятов и кровностыо по улучшающей породе - минимальная.
Расход доз на осеменение 1 матки, процент плодотворных осеменений и отелившихся коров, а так же процент полученного приплода — это хозяйственно-полезные признаки, которые зависят не только от производителя, но и от правильности поставленной работы зоотехнической и ветеринарной службы хозяйства, в котором будет производиться осеменение коров.
По расходу доз на осеменение 1 матки лучшими оказались быки холмогорской породы. По ним расход семени составил: от 3,4 доз у производителей с высокой долей кровности по улучшающей породе до 4,5 доз у быков с кровностыо менее 50%. У быков черно-пестрой породы данный показатель несколько выше, вместе с тем варьирование признака значительно превосходило уровень изменчивости группы холмогорских быков. Большой расход семени был отмечен у трехпородных помесей - 4,8 доз и производителей голштинской породы - 4,9 доз.
По проценту плодотворных осеменений самый низкий результат -58,0% (Cv=55,9%) был получен у быков холмогорской породы с большим процентом кровности по улучшающей породе. Возможно, это связано с тем, что в эту группу вошли живые производители, по которым была получена неполная информация по осеменениям. У производителей голштинской породы данный показатель равнялся 80,6% (Cv = 9.4).
По проценту отелившихся коров (от оплодотворившихся) лучшие показатели у быков холмогорской породы - 92,3% и голштинской - 92,5%. Значит, по этим породам было получено меньше абортов. По полученному приплоду на 100 отелов лучшие показатели отмечены у производителей черно-пестрой породы - 98,1 и у трехпородных помесей - 97,5 голов. В этом случае мы получали меньше мертворожденных телят. В холмогорской породе этот показатель изменялся от 82,4 до 97,9 голов, а в голштпнской -96,5 голов.
Ивановым Г.И (1972) отмечено, что процент мертворожденных телят выше у производителей с низкой оплодотворяющей способностью семени. Мы так же пришли к выводу, что быки голштпнской породы, характеризующиеся низким процентом оплодотворяемости коров, имели низкий выход телят на 100 отелов.
По данным Л.Н. Шарыгиной (2003) процент абортов и мертворожденных был выше у голштпнской породы, по сравнению с айрширской.
Нами установлена отрицательная связь между объемом эякулята и концентрацией семени у быков всех пород, за исключением голштинизированных быков холмогорской породы (табл. 32). У производителей холмогорской породы эта связь увеличивалась вместе с увеличением кровности по улучшающей породе. Коэффициент корреляции был достоверным только у быков, которые использовались на племпредприятии 3 года.
