Содержание к диссертации
1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ 6
1.1 Актуальность темы 6
1.2 Цель и задачи исследований 7
1.3 Научная новизна работы 8
1.4 Теоретическая и практическая значимость, и реализация результатов исследований 9
1.5 Апробация работы 10
1.6 Публикации результатов исследований 10
1.7 Объем и структура диссертации И
1.8 Личный вклад соискателя 11
1.9 Основные положения диссертации, выдвигаемые на защиту 11
ВВЕДЕНИЕ 13
2 ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ РАННЕГО ОНТОГЕНЕЗА НА ЭМБРИО НАЛЬНОЕИ РАННЕЕ ПОСТНАТАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ КУР (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ) 17
2.1 Стадии развития куриного эмбриона и особенности его энергетического обмена 17
2.2 Газообмен куриных эмбрионов 20
2.3 Гидроосмотический баланс эмбрионов 28
2.4 Температурный режим инкубации 37
2.5 Влияние качества белка инкубационных яиц на развитие эмбрионов кур 50
2.6 Биологическая роль желтка инкубационных яиц 54
2.7 Интенсивность пигментации скорлупьт куриных яии как индикатор
их биологической полноценности 61
2.8 Роль паратипических факторов раннего постнатального периода развития цыплят в реализации генетического потенциала мясных качеств кур
4 СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 71
4.1 Особенности газообмена эмбрионов кур в связи со скоростью их роста в пре- и постнатальном периодах развития 71
4ЛЛ Разработка экспресс-методики определения газообмена куриных эмбрионов 72
А. 1.2 Факторы, влияющие на газообмен эмбрионов 78
4Л.З Связь показателей газообмена эмбрионов с их скоростью роста и развития, жизнеспособностью и использованием
ими питательных веществ яиц 8 S
4.1Л Влияние уровня в период эмбриогенеза на пост нательное развитие цыплят 98
4Л.5 Перспективы использования СГЖ эмбрионов для целей 101
4.2 Влияние баланса эмбрионов на их развитие и реализацию генетического потенциала в постнатальном периоде 106
4.2.1 Качественные характеристики яиц, влияющие на гидроосмотический баланс эмбрионов 1 OS
4.22 Влияет ли жизнедеятельность эмбриона на степень усушки яиц в процессе инкубации? 113
4.2.3 Связь усушки яиц с физиологическими параметрами эмбриона и использованием питательных веществ яиц 115
4.2.4 Регуляция водного гомеостаза у эмбрионов кур 125
4.2.5 Влияние степени усушки инкубационных яиц на поддержание водного гомеостаза цыплят в постнатальном периоде развития 131
4.2-6 Влияние усушки инкубационных яиц на реализацию генетического потенциала признаков мясной продуктивности 134
4.3 Влияние качественных характеристик яиц на развитие кур в пери од эмбриогенеза и постнатального развития. Оптимизация режимов инкубации с учётом этих характеристик 141
4.3.1 Влияние плотности белка инкубационных яиц на развитие эмбрионов и постнатальный рост цыплят. Перспективы использования показателя ППФ яиц для оценки и отбора кур-матерей при селекции на повышение генетического потенциала продуктивных и адаптивных признаков J41
4.3.2 Влияние величины желтка инкубационных яиц на развитие эмбрионов и постнатальный рост цыплят. Перспективы использования показателя «относительная масса желтка яиц»
в селекции мясных и яичных кур 164
4.3.3 Интенсивность пигментации скорлупы яиц кур как индикатор их стрессоустойчивости и биологической полноценности яиц для развития эмбрионов 185
4.3.4 Оптимизация режимов инкубации с учётом качественных характеристик яиц для повышения выводимости и качества цыплят 189
4.4 Метод дозированного (температурного) воздействия в чувствительные периоды эмбриогенеза для выявления скрытой генетической изменчивости мясных качеств кур и использование этого селективного фона для их отбора на ускорение темпов повышения генетического потенциала по этим признакам 195
4.4.1 Температурный режим инкубации, как инструмент для формирования признаков мясной продуктивности кур 195
4.4.2 Температурный режим инкубации как селективный фон, повышающий изменчивость признаков мясной продуктивности 209
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 220
ВЫВОДЫ 228
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ , 232
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 233
Введение к работе
1.1 Актуальность темы За последние десятилетия произошло резкое увеличение продуктивности птицы и повышение эффективности производства продуктов птицеводства. Этот феномен является результатом слаженной работы специалистов в области генетики и селекции птииы, кормления, ветеринарии, технологии, менеджмента и др. (Фисинин В,И., 2009; Flock D., 2009).
Несмотря на достигнутый высочайший уровень генетического потенциала продуктивности птицы современных промышленных кроссов, необходимо находить способы его дальнейшего повышения для поддержания экономической эффективности отрасли.
В основе методических подходов к ускорению темпов генетического прогресса экономически значимых признаков лежит поиск новых приёмов, направленных как на повышение генетического потенциала продуктивных признаков отбора, так и на повышение уровня его реализации при промышленном использовании птицы. Эмбриональный период развития, важнейший, с точки зрения закладки и становления всех основных биохимических и физиологических систем и механизмов, определяющих дальнейший уровень продуктивности и адаптационных способностей кур, даёт новые, ранее не использованные возможности для исследований в данном направлении, начиная с самых ранних этапов онтогенеза,
В последние годы на эмбрионах кур современных промышленных кроссов активно изучается роль таких явлений, как импринтинг, эпигенетическая адаптация, материнское программирование (как раздел новой дисциплины ну три геном и ки) и их влияние на экспрессию ряда генов (Boerjan М., 2004, 2005, 200S; Yahav S. et al, 2004, 2008; Decuypere E. et al, 2006; Halevy O, et al,
Можно говорить о формировании нового направления исследований в птицеводческой науке, которое, на основании изучения влияния условий раннего онтогенеза на уровень развития и реализации генетического потенциала хозяйственно-полезных признаков, даёт биологическое обоснование для создания новых методик оценки и отбора птицы, новых подходов к инкубации яиц, направленных на стимуляцию развития конкретных органов и тканей, которые лягут в основу создания конкурентоспособных линии и кроссов кур.
1.2 Цель и задачи исследований Цель исследований — разработка мего-дов ускорения темпов повышения генетического потенциала продуктивных и адаптивных признаков яичных и мясных кур на основе отбора по качественным характеристикам яиц и при оптимизации условий раннего онтогенеза, использование которых позволило бы «формировать» развитие этих признаков в желательном направлении.
Для достижения этой нели решались следующие задачи:
— Разработать методику прижизненной оценки уровня метаболизма эмбрионов с использованием показателей их газообмена, на основе которой создать метод оценки и отбора мясных кур на повышение генетического потенциала скорости роста.
— Изучить влияние качественных характеристик инкубационных яиц (показателя плотности фракций белка (ГШФ), относительной массы желтка, качества скорлупы) на эмбриогенез и раннее постнаталъное развитие цыплят, на основании чего создать методику оценки и отбора яичных и мясных кур на повышение генетического потенциала продуктивных и адаптивных признаков.
— Изучить влияние гидроосмотического баланса эмбрионов на их развитие и реализацию генетического потенциала по продуктивным признакам в пост-натальном периоде.
— Установить влияние параметров инкубационной среды на эмбриональное развитие и реализацию генетического потенциала по продуктивным признакам. — Оптимизировать параметры инкубационной среды путём их дозированного изменения в чувствительные периоды эмбриогенеза с целыо выявления скрытой і-енетической изменчивости мясной скороспелости и повышения эффективности селекции.
13 Научная новизна работы Впервые раскрыт биологический механизм отложения протеина в мышцах цыплят, влияющий на темпы роста в раннем онтогенезе и развитие мышечной ткани, который зависит от кислородной обеспеченности эмбриона, качества белка инкубационных яиц, величины желтка, соотношения в желтке липидов и протеина, содержания глюкозы в яйце, а также от соблюдения условий выращивания в первые дни после вы луплення.
Впервые создана экспресс-методика индивидуального определения уровня газообмена эмбрионов без нарушения их физиологического состояния, позволившая разработать «Способ селекции мясных кур» с использованием скорости потребления кислорода (СПК) эмбрионами на 15-16-е сутки инкубации для оценки генетического потенциала кур-матерей по скорости роста их потомков (авт. св. СССР № 1447329, 1988).
Разработан «Способ селекции мясной птицы» (патент РФ №. 2161403, 2001), предусматриваюшиЙ использование показателя плотности белковых фракции инкубационных, яиц при отборе на повышение скорости роста бройлеров, конверсии корма и улучшение аминокислотного состава мяса.
Впервые доказана эффективность температурного воздействия в чувствительные периоды эмбриогенеза, что позволяет стимулировать развитие признаков мясной продуктивности бройлеров (скорость роста, убойный выход, выход грудной мускулатуры) (патент РФ на «Способ инкубации яиц мясных. кур» J4s 2384053, 2010).
Впервые установлено, что дозированное изменение инкубационной среды в чувствительные периоды эмбриогенеза можно использовать в качестве «селективного» фона для выявления скрытой генетической изменчивости уровня развития продуктинных признаков и ускорения генетического прогресса.
1.4 Теоретическая и практическая значимость, реализация результатов работы Биологически обосновано:
— Использование параметров племенных яиц (качества белка, массы желтка, интенсивности пигментации скорлупы) в качестве новых критериев отбора в яичном и мясном птицеводстве для ускорения прогресса селекции по признакам мясной продуктивности, конверсии корма и биологической полноценности продуктов птицеводства.
— Разработка новых режимов инкубации яиц яичных и мясных кур современных высокопродуктивных кроссов с учетом изменения физиологического состояния эмбрионов и качественных характеристик яиц, под влиянием генетических факторов и возраста кур, как валшых факторов эпигенетической адаптации.
— Создание «селективного» фона в период инкубации для повышения изменчивости продуктивных и адаптивных признаков у кур, дающей материал для ускорения прогресса селекции.
— Целесообразность разработки методов дозированного воздействия в чувствительные периоды эмбриогенеза для управления онтогенезом и формирования продуктивных и адаптивных признаков яичных и мясных кур в желательном направлении.
По результатам теоретических разработок при селекции линий яичных кур кроссов «УК Кубань» и мясных кур кроссов ІСК Русь», запатентованных в России и допущенных к широкому использованию в качестве селекционных достижений, использованы:
— Способ селекции мясной птицы по показателю плотности фракций белка
племенных яиц (ППФ); — Способ инкубации яиц мясных кур, предусматривающий дозированное температурное воздействие в чувствительные периоды эмбриогенеза (для повышения темпа роста бройлеров и выхода грудного филе);
— Методические рекомендации по оценке и отбору яичных и мясных кур по физико-химическим характеристикам яиц для использования в программах селекции на повышение генетического потенциала экономически значимых признаков.
1.5 Апробация работы Материалы диссертационной работы доложены и получили высокую оценку на заседаниях Учёного совета ГІГУ ВІ1ИИГРЖ Рос сельхозакадемии (1985-2010 гг.); на конференциях Российского отделения Всемирной научной ассоциации по птицеводству (ВНАП) (Зеленоград, 1999, 2003 гг.; Сергиев Посад, 2009 г,); на 1-й Закавказской конференции ВНАП (Ереван, 2004 г.); на Украинских научных конференциях по птицеводству с международным участием (Алушта, 2001, 2003, 2004 гг.}; на конференции профессорско-преподавательского состава зооинженерного факультета СПбГАУ (Санкт-Петербург, 2005); на Ш-м Международном симпозиуме «Современные проблемы ветеринарной диетологии и нутрициологии» (Санкт-Петербург, 2005); на 5-м съезде Всесоюзного общества генетиков и селекционеров им. Н.И. Вавилова (Москва, 1987); 9th European Poultry Conference (Glasgow, 1994); Symposium «Aviagen-95» (Krakow, 1995); «Aviagen-97» (Prague, 1997); 10 European Poultry Conference (Jerusalem, 1998); XXI World s Poultry Congress (Montreal, 2000); 11th European Poultry Conference (Bremen, 2002); XI European Symposium on the quality of eggs and egg products (Netherlands, 2005); XVII European Symposium on the quality of Poultry Meat (Netherlands, 2005); XII European Poultry Conference (Verona, 2006); X11I European Poultry Conference (Tours, 2010).
1.6 Публикация результатов исследований По материалам диссертации опубликовано 51 печатная работа, в т.ч., 10 работ в изданиях, рекомендо п
ванных ВАК Министерства образования и науки РФ, 2 выпуска методических рекомендаций (2002 и 2006 и\), получено Авторское свидетельство СССР (198S г/) и 2 патента РФ (2001 и 2010 гг.) на изобретения.
Научные исследования выполнены в соответствии с планом ГНУ ВНИ-ИГРЖ Россельхозакадемии по теме «Разработать рациональные программы повышения генетического потенциала сельскохозяйственной птицы, основанные на использовании генетических, биохимических и физиологических методах оценки, отбора и подбора производителей». № Гос. Регистрации 01.200.118855; 15070.504.2000869.06.8,002.3.
1.7 Объем и структура диссертации Работа изложена на 268 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, анализа результатов исследовании и их обсуждения, заключения, выводов и предложений производству. Диссертация содержит 53 таблицы и 39 рисунков.
Библиографический список включает 345 наименований использованной литературы, в том числе 105 отечественных и 240 иностранных авторов.
1.8 Личный вклад соискателя Автору принадлежит постановка, разработка темы и её решение. Экспериментальная часть работы и обработка полученных данных выполнена непосредственно при личном авторском участии диссертанта, а также совместно с соисполнителями, что нашло отражение в списке публикаций по теме исследований.
1.9 Основные положения диссертации, выносимые на защиту
— Особенности газообмена эмбрионов кур в связи со скоростью роста в пре-и постнатальном периодах развития цыплят.
— Гидроосмотический баланс эмбрионов и его влияние на их развитие и реализацию генетического потенциала продуктивных признаков кур в постна-тальном периоде, — Влияітис качественных характеристик яиц (плотность белковых фракции (ТТПФ), масса желтка, пигментация скорлупы) на развитие кур в период эмбриогенеза и раннего постнатального развития. Оптимизация режимов инкубации с учётом этих характеристик.
— Новый селекционный прием повышения генетического потенциала продуктивных и адаптивных признаков яичных и мясных кур в современных условиях промышленного использования птицы на основе оценки и отбора кур по качественным характеристикам яиц и уровню метаболизма эмбрионов.
— Метод дозированного (температурного) воздействия в чувствительные периоды эмбриогенеза для выявления скрытой генетической изменчивости признаков мясной продуктивности кур и использование данного «селективного» фона для отбора на ускорение темпов повышения генетического потенциала по этим признакам.
