Введение к работе
Актуальность исследований. Стратегией современной сельскохозяйственной науки и практики является сохранение ценного генофонда отечественных пород сельскохозяйственных животных, в том числе и овец.
В овцеводстве особого внимания заслуживают вопросы, связанные с повышением воспроизводства, получением жизнеспособного, полноценного, с высоким генетическим потенциалом молодняка.
Сложность ситуации состоит в том, что, несмотря на повышенный интерес и необходимость всестороннего изучения этой проблемы, овцеводческая отрасль все еще несет значительный экономический ущерб от недополучения высокопродуктивного молодняка.Низкий уровень жизнеспособности ягнят и, как следствие, снижение эффективности овцеводческой отрасли, обусловлено рядом факторов. Один из них - недостаточность изученности функционального многообразия процессов, происходящих в материнском организме во время беременности.
Поскольку успех решения этой проблемы во многом зависит от научного обоснования тех сложных взаимоотношений, обусловленных генетической программой обоих родителей, заключенной в ДНК,которые происходят в материнском организме и обеспечивают не только нормальные условия для плода, рождение полноценного потомства, но и дальнейшее его развитие в постнатальном онтогенезе, то для обеспечения результативного и объективного контроля за изменениями, происходящими в растущем организме ягнят, актуальным является разработка комплексной системы, объединяющей несколько направлений областей науки - иммунологии, физиологии, гистологии, биохимии, иммуногенетики. Специфичность методовкоторыхобеспечивает получение объема оптимальных данных для поиска надежных тестов, позволяющих выявить и оценить влияние не только материнского организма, нои обоих родителей на рождение полноценного потомства.
Исследования, построенные на сопоставлении характера изменений морфоструктурного состояния плаценты, с учетом возраста матки, породной принадлежности, условий кормления, экстерьерно-конституциональных особенностей, воспроизводительных качеств, а также генетической сочетаемости родительских пар, с учетом иммунного статуса, метаболизма, продуктивности молодняка, позволят выявить, с одной стороны, роль материнского организма в биологической цепи мать-новорожденный, с другой - оптимальное сочетание родительской пары для получения здорового, жизнеспособного потомства.
Эти вопросы, имеющие не только теоретическое, но и практическое значение, не нашли должного освещения в научной литературе. Нет комплексных работ, в которых были бы исследованы взаимосвязи и причинная обусловленность сдвигов одних процессов относительно других. Подобные исследования крайне важны, так как они позволяют считать, что все преобразования в материнском организме на протяжении репродуктивного периода, происходят не только по законам взаимосвязанной изменчивости структурно-функциональных взаимоотношений, в частности плаценты, но и в зависимости от генетической совместимости родительской пары, которые обеспечивают благоприятные условия для развития потомства.
Работа выполнялась согласно государственным бюджетным темам ГНУ Ставропольский НИИ животноводства и кормопроизводства Россельхозакадемии и ФГБОУ ВПО Донской государственный аграрный университет: «Разработать новые селекционно-генетические методы повышения потенциала продуктивности, улучшения качества продукции и резистентности животных к заболеваниям с учетом ведения отрасли по регионам страны» - (2002-2005)(№ Госрегистрации 01.200.110983); «Усовершенствовать методы генетического контроля и управления селекционным процессом в популяциях сельскохозяйственных и охотничьих животных, обеспечивающие мобилизацию генофонда для повышения генетического потенциала продуктивности и устойчивости животных к биотическим и абиотическим факторам» - (2006-2009)(№ Госрегистрации 15070.7822000013.06.8.002.2); «Установить генетическую гетерогенность популяций сельскохозяйственных животных и разработать комплексную систему оценки наследственных качеств племенных животных на основе использования генетических маркеров и ДНК-технологий»(№ Госрегистрации 15070.7822000013.06.8.001.1); И-01 «Усовершенствовать племенные и продуктивные качества тонкорунных овец методами чистопородного разведения и скрещивания» (№ Госрегистрации 0120 0 604287).
Цель исследования.Использованием интегральных методов биотестирования оптимизировать сроки прогноза жизнеспособности, потенциальной продуктивности молодняка.
Задачи исследования:
изучить морфоструктурноесостояние плаценты в связи с породной принадлежностью маток, их возрастом, условиями кормления, упитанностью, конституциональными особенностями, многоплодием;
рассмотреть уровень взаимосвязи между морфоструктурными особенностями плаценты и живой массой ягнят при рождении;
выявить особенности кровегрупповых факторов баранов-производителей, маток, установить степень их генетического различия на основе индекса антигенного сходства (ИАС);
определить особенности становления иммунного статуса, биохимических показателей, резистентности потомства, рожденного у родителей с различной величиной ИАС;
изучить взаимосвязь морфоструктурного состояния плаценты с иммунным, биохимическим статусом потомства родителей с разной генетической совместимостью;
выявить биотест-системы для оценки жизнеспособности, продуктивности молодняка.
Научная новизна. Впервые осуществлен системный подход, объединяющий целый ряд специфических приемов, методов, позволяющих объективно оценить роль материнского организма в контексте генетической сочетаемости родительской пары для рождения жизнеспособного, с высоким потенциалом продуктивности потомства. Доказано, что выявленное морфоструктурное разнообразие плаценты в зависимости от возраста,породы,условий кормления, экстерьерно-конституциональных особенностей тонкорунных и полутонкорунных маток, их многоплодия, находится в тесной взаимосвязи с генетической сочетаемостью родительской пары. Доказан высокий прогностический эффект подбора родительских форм с учетом особенностей антигенного спектра крови. Установлены пределы оптимума генетической совместимости родителей, при котором рождается высокорезистентное, с высокой живой массой потомство. Установлена высокодостоверная взаимосвязь морфоструктурных показателей плаценты (масса плаценты, количество котиледонов, их размер) с иммунно-биохимическим статусом, живой массой ягнят, а также уровня генетической сочетаемости родителей с морфоструктурным состоянием плаценты, иммунной реактивностью, метаболизмом, ростом, развитием, продуктивностью ягнят, что позволяет рассматривать плаценту, как биоскопийный материал для оценки, прогноза резистентности, будущей продуктивности овецв раннем возрасте.
Теоретическая и практическая значимость работы.Полученные данные имеют определенное теоретическое значение, так как расширяют, дополняют существующие представления об онтогенезе, свидетельствующие о наличии качественно отличительных периодов в развитии, связанных не только с возрастом овец, но и с морфоструктурным состоянием плаценты, степенью генетической разнокачественности родительских пар, выраженную через индекс антигенного сходства (ИАС).
Доказана связь морфоструктурного состояния плаценты, генетической сочетаемости родителей симмунным статусом, уровнем метаболизма, продуктивностью их потомства.
Определен набор морфо-биохимических, иммунологических, генетических, гистологических методов, обладающих высокой информативностью обиммунобиологическом статусе молодняка овец для оценки, прогноза потенциальной продуктивности в раннем возрасте (1-2 мес.).
На основе биоскопийного материала - плацента (послед), предложен метод биотестирования ягнят в ранний период онтогенеза (1 месяц) для оценки иммунной реактивности, метаболизма, будущей продуктивности.
Метод внедрен в лабораториях акушерства и гинекологии, иммуногенетики, биохимии, общей химии СНИИЖК для обследования овец, разводимых в хозяйствах Ставропольского края с целью оценки и прогноза продуктивности.
Использование комплексной системы биотестирования сокращает сроки накопления в стадах доли животных с высоким генетическим потенциалом.
Предложен спектр морфоструктурных, иммунологических, биохимических, иммуногенетических маркеров – как индикатор, отражающий физиологическое состояние молодняка и потенциал его будущей продуктивности.
Реализация результатов исследований. Комплексная система биотестирования используется в племенных хозяйствах СКФО, занимающихся разведением тонкорунных и полутонкорунных овец. Теоретические основы возрастных, межпородных, морфоструктурных особенностей, биохимических, иммунологических, иммуногенетических закономерностей формирования иммунитета, метаболизма овец введены в курс лекций и практических занятий на кафедрахпо биохимии и генетики сельскохозяйственных животных Ставропольского аграрного университета, Московского государственного гуманитарного института им. Шолохова (Ставропольский филиал).
Апробация работы. Результаты НИР ежегодно докладывались на ученых советах Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства Россельхозакадемии. Основные материалы исследований неоднократно докладывались и получили одобрение на научных конференциях Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства Россельхозакадемии (2006, 2009, 2011), Донского государственного аграрного университета (2011), Карачаево-Черкесской Государственной Технологической Академии (2009); опубликованы в материалах VIII международной научно-практической конференции (Прага), центральных журналах «Овцы, козы, шерстяное дело», «Зоотехния», «Доклады РАСХН», «Вестник Воронежского аграрного университета», «Аграрная наука», «Известия ТСХА», «Ветеринарная патология», «Достижения науки и техники АПК», использованы в рекомендациях: «Морфометрические и гистологические показатели плацент овцематок, как прогностирующий показатель продуктивности их потомства»; «Приемы и методы повышения и прогнозирования продуктивности тонкорунных овец товарных стад»; «Сохранность, уровень естественной резистентности овец разных вариантов подбора»; «Способ раннего прогнозирования жизнеспособности и продуктивности овец и коз на основе морфометрической оценки плаценты»; «Способ оценки, прогноза продуктивности сельскохозяйственных животных в раннем возрасте на основе биохимических тест-систем, генетических маркеров»;опубликованы в монографиях: «Прогнозирование продуктивности, воспроизводства и резистентности овец»; «Все о баранине»; «Совершенствование и рациональное использование манычских мериносов»; «Мясная продуктивность овец и факторы ее определяющие»; «Приемы и методы повышения конкурентоспособности товарного овцеводства»;«Техногенез и адаптация»; «Приемы и методы биотестирования в овцеводстве».
Всего опубликовано 45 научных работ, в том числе по теме диссертации - 39, в числе которых 17 научных статей, опубликованных в журналах, входящих в перечень рецензируемых ВАК, 1 в иностранном издании,5 методических рекомендаций, 7 монографий.
Объем и структура работы.Диссертация изложена на 287 страницах текста компьютерного набора, содержит 47 таблиц, 63рисунка. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, 9 разделов собственных исследований, обсуждения полученных результатов, расчетов экономической эффективности, выводов, предложений производству, библиографического списка, включающего 461 источник, в том числе 310 отечественных и 151 зарубежных авторов.