Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время в сельском хозяйстве происходит формирование многоукладной системы хозяйствования и возникновение новых форм собственности. В стране образовались фермерские хозяйства, созданы подсобные хозяйства промышленных предприятий, акционерные общества и кооперативы. Для рациональной организации племенного дела и повышения его эффективности в хозяйствах всех форм собственности необходимо разработать организационные, экономические и правовые основы ведения племенного и генофондного дела в животноводстве. С учетом новых условий хозяйствования предстоит осуществить совершенствование структуры и функции государственной племенной службы, отвечающей современным требованиям животноводства. Эти проблемы в связи с суверенитетом ряда республик России могут решаться регионами самостоятельно с высокой эффективностью и в соответствии со сложившимися условиями и традициями племенной работы.
Основой повышения продуктивности животных является улучшение племенной работы и выведение новых высокопродуктивных пород и типов. В последние годы эта работа наиболее эффективно осуществляется в ведущей отрасли животноводства - молочном скотоводстве. Отечественные породы скота преобразуются в высокопродуктивные специализированные молочные типы путем использования лучших генетических ресурсов мира. Опыт работы нашей и ряда зарубежных стран показывает, что для этой цели наиболее соответствуют голштинская, анршнрекая и актерская породы ( Прохоренко П.Г., Логинов Ж.Г., 1986; Милюков А..К., 1989; Бопгсі А.Б., Карманова Е.П., 1989; Дунин И.М., 1994 ). В стране создана племенная база по разведению животных улучшающих пород путем завоза их из различных европейских и североамериканских стран. Поэтому в регионах России генеалогия, племенные качества и потенщ.ал продуктивное^ завезенных животных различны, эти особенности необходимо учитывать при выведении новых типов скота. Кроме того, по всей стране не может быть единой унифицированной методихи создания новых типов скота, поскольку формирование их происходит на базе местных популяций скота, имеющих свои особенности разведения, продуктивности и породньи признаков. Для до-епшегння полноты реализации высоких генетических особенностей животных новых молочных типов очень важно создание условий, соответствую-,щня их генотипу, а использование современных методов оценки экстерьера и конституции позволит вести обьехтивный отбор животных, добиться ускоренного повышения продуктивности и совершенствования их племенных качеств. Эти вопросы разведения создаваемых в Татарстане новых типов скота разработаны недостаточно полно, поэтому необходимо было провести оценку помесных животных разного генотипа по комплексу хо-
зяйственно- полезных признаков и разработать рекомендации по формированию скота нового типа с желательными качествами продуктивности, пригодности к машинному доению и высокими воспроизводительными функциями.
Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы являлось создание законодательной основы ведения племенного дела в животноводстве Республики Татарстан, совершенствование структуры и функции государственной племенной службы, разработка рациональных приемов достижения полноты реализации генетического потенциала животных улучшающих пород и создаваемых новых молочных типов скота в условиях хозяйств республики. В соответствии с этой целью были поставлены следующие задачи:
- разработать проект Закона Республики Татарстан " О племенном де
ле в животноводстве Республики Татарстан ";
разработать подзаконные правовые акты по совершенствованию структуры и функций государственной племенной службы Республики Татарстан и реализовать их на практике;
изучить генеалогию, генофонд и потенциал продуктивности животных улучшающих голштинской и айрширской пород в хозяйствах Татарстана;
изучіггь адаптацию и степень реализации генетического потенциала животных улучшающих пород;
разработать систему эффективного использования племенной базы и производителей улучшающих пород в выведении новых типов скота на основе холмогорской м бестужевской пород;
изучить экстерьер, конституцию и продуктивные качества помесных на вотных разного генотипа, определить направление и методы селекции по улучшению этих признаков;
изучить генофонд помесных животных разного генотипа по белкам молока и разработать новые подходы по их селекции на повышение белковости и улучшение технологических свойств молока;
провести генотнпирование быхов- производителей голштинской породы по локусу к-Сп методом полимеразной цепной реакции.
Научааа вопшаа работы. Впервые на основе наших проектных разработок создана законодательная основа ведения племенного дела в хшзот-новодстве Республики Татарстан и проведало совершенствование структуры и функции государственной племенной службы в республике.
Выявлены особенности генеалогии, генофонда, потенциала-продуктивности животных улучшающих голштинской її айрширской пород, достигнута успешная их адаптация и реализация генетичесхого потенциала в условиях хозяйств Татарстана. Проведено комплексное изучение хозяйственно-полезных признаков пс ясного скота разных генотипов, разработана
система разведения помесных животных с целью выведения новых типов молочного скота на основе холмогорской и бестужевской пород. Изучен генофонд по белкам молока, определены направление и методы селекции помесного молочного скота по формированию его генетической структуры, способствующей повышению белковости и улучшению технологических свойств молока. Впервые в Татарстане проведено генотипированне быков- производителей голштннской породы по локусу к-Сп методом полн-меразной цепной реакции.
Практическая зпачимость и реализация результатов исследования . Государственным советом Республики Татарстан 28 марта 1996 года по разработанному нами проекту принят и введен в действие Закон "О племенном деле в животноводстве Республики Татарстан". Проведено совершенствование структуры государственной племенной службы путем создания Главного государственного сельскохозяйственного управления племенным делом в животноводстве Республики Татарстан. В целях улучшения племенного дела в республике расширены права и функции государственной племенной службы, которые нашли отражение в разработанных нами положениях "О главном государственном сельскохозяйственном управлении племенным делом в животноводстве Республики Татарстан", "О государственном надзоре по племенному делу в животноводстве Республики Татарстан", "О Совете по племенному делу Республики Татарстан" и инструкциях "О порядке наложения штрафов за нарушение законодательства о племенном деле в животноводстве Республики Татарстан", "О порядке отчуждения племенных животных и изъятия племенной продукции", утвержденных постановлением №423 Кабинета Министров Республики Татарстан от 23 мая 1997 года.
В республике при непосредственном участии и руководстве автора создана племенная база по разведению животных улучшающих айршнр-ской и голштннской пород, достигнута их -'спешная адаптация и реализация генетического потенциала. Для эффективного использования племенной базы и производителей улучшающих пород разработаны и распространены "Методическое пособие для специалистов и ишвотноводов молочных ферм голштинского и голштинизированного скота" (Казань, 1994), "Справочник фермера-животновода" (Казань, 1993), " Генеалогические схемы И каталог быков-производителей голштинскоЯ породы" (Казань, 1995 ), книга "Голштинский скотп Татарстане" (Казань, 1995) и "Программа совершенствования пород молочного скота в Татарстане" (Казань,! 995).
В республике создан большой массив высокопродуктивных помесных животных улучшенного генотипа, на основг которых осущгстшмется выведение двух новых типов молочного скота.
На защиту выносятся следующие основные вопросы:
-
Законодательные и правовые разработки по улучшению племенного дела в животноводстве, совершенствованию структуры и функции государственной племенной службы Республики Татарстан.
-
Результаты изучения генеалогии, генофонда, потенциала продуктивности, адаптации и степени реализации генетического потенциала животных улучшающих голштинской и айрширской пород в Татарстане.
-
Разработки по эффективному использованию племенной базы и производителей улучшающих пород в выведении новых типов скота в Татарстане.
-
Результаты комплексного изучения хозяйственно-полезных признаков помесных животных разных генотипов и разработки по их селекции с целью выведения двух новых типов молочного скота.
-
Результаты изучения генофонда помесного молочного скота по белкам молока и разработка новых подходов по его селекции на повышение белковости и улучшение технологических свойств молока.
6. Материалы по генотнпированию быков-производителей голштин
ской породы с целью использования их для улучшения технологических
свойств молока создаваемого нового молочного типа скота.
Апробация работы. Материалы работы докладывались и обсуждались на ежегодных республиканских научно- производственных конференциях по проблемам ветеринарии и животноводства (Казань, 1994; 1995; 1996; 1997); Всероссийской научно-практической конференции по "Кадровому обеспечению аграрной реформы" (Казань, 1994); I съезде Вавнловского общества генетиков и селекционеров (Саратов, 1994 ); VIII симпозиуме по машинному доению сельскохозяйственных животных (Оренбург, 1995); совместных заседаниях президиума Академии наук Татарстана и коллегии Министерства сельского хозяйства и продовольствия республики Татарстан (Казань, 1994; 1996); научно-практической конференции, посвященной 75-летию НПО "Нива Татарстана " (Казань, 1995); сессиях Государственного Совета Республики Татарстан, посвященных обсуждению законопроекта. "О племенном деле в животноводстве Республики Татарстан" (Казань, 1995,1996); I Российско-украинской международной конференции по "Проблемам сохранения редких пород домашних животных н близкородственных диких видов" (Пушино,! 996); I Международной конференции по мробнотехнологиям у растений н животных (Киев,1997).
Разработанные нами в целях совершенствования технологи-.] доения коров создаваемых новых молочных типов доильный аппарат улучшенной конструкции и устройство для массажа вымени нетелей признаны нозыы техническим достижением и ВНИИГПЭ вынес полозиггсяьиое решение о выдаче патентов на изобретения по заявкам Кг 94025434/15 (024802) и 95101306715 (003391) от 23-юября 1995 г.
Работа выполнялась по госбюджетной теме, №№ госрегистрации
01860030361 it 01910052866, включена в межвузувскую научно-техническую
программу "Создание селекционно-генетических программ
совершенствования стад молочного скота", проводилась по внебюджетной тематике фундаментальных научных исследований (гранту) Академии наук Республики Татарстан и договору с Департаментом кадровой политики и образования Министерства сельского хозяйства и продовольствия Российской Федерации на конкурсной основе.
В выполнении работы принимали участие сотрудники кафедры генетики и селекции КГАВМ, лаборатории сравнительной генетики животных И О Ген им. Н.И. Вавилова РАН, Главного государственного управления племенным делом, которым автор выражает свою благодарность.
Основное содержание диссертации опубликовано в 35 работах, в том числе 4 монографиях.
2.1. Материал исследований
Исследования проводили в ведущих племенных хозяйствах
Республики Татарстан учебно-опытном хозяйстве Казанской
государственной академии ветеринарной медицины (КГАВМ), агрофирме "Бирюли", им. Г.Тукая, "Восточный", "Лрыш", "Луч", государственном племенном заводе "Птицевод", Головном племпредпрнятин "Элита" и других по материалам за период с 1974 по 1997 гг. В этих хозяйствах по продуктивным и племенным качествам исследовано 8117 животных голштинской, айрширской пород и помесей холмогорская х черно-пестрая голштинская (X х ЧПГ), бестужевская х айрширская (Б л А), бестужевская х айрширская х 1/2 красно-пестрая голштинская (Б х А х 1/2 КПГ) разных генотипов. У животных изучали генеалогию по принадлежности к мужским линиям, потенциал продуктивности по фенотипическим показателям женских предков и индексу родословной, рост к развитие по живой массе и промерам тела, молочную продуктивность по удою и содержанию жира ( в % и кг) за 305 дней лактации, морфологию и функциональные свойства вымени по промерам вымени и сосков и скорости доения, экстерьер и конституцию по промерам тела и результатам линейной оценки типа, генотип в локусах otsl-, (5-, к - Сп и P-Lq, содержание 14 белковых фракций в молоке, воспроизводительные способности по продолжительности беременности, сервис- и сухостойных периодов, мясную продуктивность по среднесуточному приросту и результатам контрольного убоя.
Рационы кормления животных были полноценными и
соответствовали детализированным нормам, сбалансированным по 12
показателям. Полноценное кормление и высокий уровень племенной
работы обеспечивали продуктивность коров, отвечающую современным
требованиям. Так, средняя молочная продуктивность коров
голштннской породы составила
Таблица I Хозяйство, порода и поголовье исследованных животных
6154 кг, айрширской - 4830 кг, помесей X х ЧПГ - 4722 кг, Б х А - 41 И кг, БхАх1/2КПГ -4998кг.
При разработке вопросов по созданию законодательной основы ведения племенного дела а животноводстве Республики Татарстан изучали историю становления и развития государственной племенной службы в России и Республике Татарстан, проанализировали Постановления Совета Министров Российской Федерации " О мерах по улучшению и совершенствованию племенного дела в животноводстве " за 1965, 1972, 1978, 1987, 1991 годы и в соответствии с ними принятых решений Совета Министров Татарстана по их реализации. Использовали ранее разработанные и принятые Министерством сгльского хозяйства Российской Федерации и Росплемобъсдинением положення "О республиканском (АССР), краевом и областном государственном производственном объединении по племенному делу, искусственному осеменению, закупкам н продаже племенного и улучшенного скота и птицы - Госплемобъединенин" (1984), "Об инспекциях по племенному делу областного, краевого управлгнїш сельского хо-. зяйства автономной республики", "О государственной станции по племенной работе" , "О государстЕгнкой станции по искусственному оссме-нешпо сельскохозяйствен: дх хшботных и птнцг", "О племенном совхозе", "О советах по породам сеалхохокйспкииых кзеотньи* н резтомендо-
ванные примерные уставы этих государственных племенных предприятий от 31 декабря 1959 и 31 января 1980 годов.
При подготовке проекта Закона "О племенном деле в животноводстве Республики Татарстан" была рассмотрена и использована практика законодательного регулирования племенного дела в Венгрии, Германии, Франции, Украине, субъектах Российской Федерации как Республика Саха (Якутия; 1992), Республика Башкортостан (1995), Республика Бурятия (1994) и в целом по Российской Федерации. (Дунин И.М. и др., 1997).
2.2. Методы и методика исследований
Генеалогическую структуру исследованных популяций животных изучали по принадлежности их к мужским линиям. Выделение линий в айрширской и голштинской породах осуществляли в соответствии с .материалами, изложенными в монографиях, посвященных этим породам (Дмитриев Н.Г., 1982; Прохоренко П.Н., Логинов Ж.Г., 1986). Линейную принадлежность животных устанавливали по их родословным с использованием генеалогических схем и каталогов быков-производителей айрширской и голштинскон пород (Дмитриев .Г., 1982; Прохоренко П.Н., Логинов Ж.Г., 1986; Волынцев А.А.ндр., 1989;Яковлев БЛ., 1990).
Генетический потенциал животных определяли по удою, содержанию жира в молоке и количеству молочного жира, для чего учитывали эти показатели продуктивности по наивысшей лактации у женских предков пробан-да (М-матерн, ММ - мать матери, МО - мать отца), а также племенную ценность отца по результатам оценки его потомства. Кроме того, вычг-лялн индекс родословной (ИР) по общеизвестной формуле (Кравченко НА., Соддатов А.П., 1961).
Изучение роста и развития животных осуществляли путем ежемесячных контрольных взвешиваний и вычисления : э их данным основных показателей, характеризующих рост и развитие как средняя живая масса и среднесуточный прирост. Для определения линейного роста животных проводили измерение тела и брали 3 основных промеров : высоту в холке и крестце, глубину и обхват груди, косую длину туловища, ширину зада в маклоках и седалищных буграх, обхват пясти. Гармоничность телосложения животных определяли по следующим индексам телосложения : растянутости, длинноногое, сбитостн, перерослости, шнлозадости, массивности и костистости.
Оценку экстерьера молочной коровы осуществляли по линейной системе оценки типа молочного скота в соответствии с рекомендациями, предложенными в сообщении Д.В.Карликова и др. (1992), а также путем измерения тела и вычисления индексов телосложения , о которых было упомяігуго выше. Новая линейная система предусматривает оценку 14 признаков экс-
терьера. По этой системе развитие отдельных статей тела в соответствии с указаниями Д.В. Карликова и др. (1992) оценивали максимально 9 баллами, однако в отличие от вышеуказанных авторов отклонение от идеального развития признака, которое оценивалось 5 баллами, выражали в "сигмах". За - М + 3 а указывают на биологические лимиты изменчивости признака, а желательное развитие признака укладывается в пределах 1<г-М+ 1т.
Молочную продуктивность коров оценивали по удою, содержанию жира и количеству молочного жира за стандартные 305 дней лактации. В обработку включали коров, имеющие продолжительность лактации не менее 240 донных дней.
Оценку коров по морфофуикциопальным свойствам вымени проводили на 2- месяце лактации. У коров во время контрольного доения определяли суточный удой, время и скорость доения, брали 8 промеров вымени и сосков : обхват, длину, ширину глубину вымени, определяли его высоту от земли, длину, диаметр передних сосков и расстояние между ними. Соответствие размеров вымени и сосков, их функциональных свойств к требованиям машинного доения коров определяли согласно разработкам Л.К.Эрнста и др. (1987).
Оценку быков-производителей по качеству потомства проводили методом сравнения продуктивности дочерей с продуктивностью их сверстниц согласно "Инструкции по проверке и оценке быков молочных и молочно-мясных пород по качеству потомства" (1980), а также для сравнения племенной ценности быков улучшающих пород собственной репродукция с быками, используемыми в развитых странах, проводили переоценку их по новой системе BLUP путем вычисления прогнозируемой разности (PD) по удою, содержанию жира, типу дочерей и комплексного индекса (ТРІ), характеризующего племенную ценность быка (Прохоренко П.Н., Лолі-новЖ.Г., 1986 ; Кузнецов В.М., 1995). Интенсивное использование лучших оцененных по качеству потомства быков и их сыновей осуществляли по рекомендациям, разработанным Н.Г.Дм1ггр!!вьш к др. (1989). Воспроизводительные способности коров оценивали по продолжительности беременности, межотельного, сухостойного и сервис -периодов, а также учитывали частоту абортов, мертворожп,енностн и рождения двонн по первым двум отелам. Для анализа использовали записи о ходе воспроизводства стада в зоотехнических документах форм 2-мол. и 10-мол., а также результаты клп-нико-шкеколошческнх исследований коров.
Адаптационные изменения в телосложении, продуктивности и воспроизводительных функциях животных улучшающих пород выявляли путем сравнения представителей трех поколений "матерн-дочери-внучкл". Матерями являлись завезенные животные (первая генетихо-экологичесхая генерация - ГЭГ), а »х дочери (вторая ГЭГ) н внучки (третья ГЭГ) были выращены в местных условиях. У них основные хозяйственно-полезные прнзна-
кн (удой, содержание жира, скорость доения, особенности экстерьера и тд.) учитывались по первой лактации.
Состав эритроиитарных антигенов определяли с помощью 63 моно-специфнческих антпсывороток (реагентов). Реакцию гемолиза эритроцитов проводили по общепринятой методике (Сороковой П.Ф., /974). В исследованиях использовали реагенты производства Армавирской биофабрики.
Содержание белков в молоке коров определяли в период зимнестойло-вого содержания. Молоко исследовали укоров, находящихся на 3-4 - месяцах лактации, методом электрофореза в полиакриламидном геле согласно методическим рекомендациям, разработанным РА. Хаертднновым (1989). Электрофорез белков молока проводили на приборе АВГЭ-I с вертикальными пластинками, а денентометрирование фореграмм с окрашенными фракциями белков - на микрофотомере ИФО-451. Количество белка во фракциях определяли путем q^aBnemm со стандартным образцом. В качестве стандарта использовали образец из казеинов по Гаммерстену в концентрации 2,5 г на 100 мл. Этим методом в молоке коров устанавливали концентрацию 14 белковых фракций: %<>-, «ві-, а>2-, (!-, к-, у-, S- казеинов, (3-лактоглобулина (р- Lq), а-лактоальбумииа (а - La), альбумина сыворотки крови (AI), протеозо-пептонной фракции (Рр), иммуноглобулина (lq) и быстрой фракции (F).
Идентификацию казеиновых фракций и их известных генетических типов проводили по Р.А. Хасргдинову (1989), а фракций белка молочной сыворотки по Е.Н. Rcimerdes, НА. Mehrens (1978).
Генотип коров по локусам OCsi-, Р-, к- Сп и p-Lq определяли по элек-трофоретнческим типам белков, коїггролируемьі.х этими локусами, у быков - производителей - методом семенного анализа по генотипам их 10-15.лак-тиругсщнх дочерей.
Комбинацию аллелей казеиновых локусов устанавливали методами популяцнонного анализа, используя те гептипы, которые были гомогенными по всем трем или же гетерогенными лишь по одному из грех казеиновых локусов.
Исследование молока на сыропригодность проводили по методикам, предложенным ЗХ. Диланяным (195S) и Н.В. Барабанщиковым (1990). Сыропригодность молока оценивали по его свертываемости под действием сычужного фермента. При этом определяли продолжительность свертывания молока и состояние казеинового сгустка. Молоко по времени свертывания делили на три типа : I - менее чем за 15 мни.; II - в течение 15- 40 мин., III - более чем за 40 мин. или же совсем не свертывается. Выделяли также три состояния казеинового сгустка: плотное, рыхлое и дряблое.
Полимеразную цепную реакцию (ПЦР) проводили по методике, описанной в работе R.ICSaiki et. al. (1988), с использованием ДНК - полііме-разы из группы Thermus aquaticus (Tag - полимераза). Проводили 32 цикла
амплификации при следующих условиях : плавление при 95 С в течение 1 мин., отжиг - 57С - 1,1 мин., синтез - 72С - !,2 мин. Подбор праймеров и выбор оптимальных условий для полнмеразной цепной реакции осуществляли по программе "Oligo". Рестрикцию и электрофорез ДНК проводили по методике, описанной в работе Т.Маынатиса и др.(1984).
Оценку помесных бычков по мясной продуктивности и убойным качествам проводили по общепринятой методике, разработанной в ВИЖе и ВНИИМПе (1965). Проведение контрольных уооев осуществлялось в Бу-гульминском мясокомбинате. Убой бычков по 3 головы с каждой группы проводился в 15-месячном возраст^
Анализ генетической структуры исследованных популяций скота проводили используя известные методы, принятые в генетике, путем вычисления частот генотипов, генов, критерия соотетствия (хи-квадрат) фактического распределения генотипов теоретически ожидаемому по закону Харди-Вайнберга (Рокицкий П.Ф.Л974; Меркурьева Е.К.. 1977).
Определение генетического сходства и различия популяций скота осуществляли путем вычисления генетического расстояния (fe) между ними по частотам генов белков молока по формуле, предложенной K.K.Kidd(1974)( а его ошибки - по Ю.Г. Рычкову и ВА.Шереметьевой (1972).
Величина fe выражает степень генетической отдаленности между двумя популяциями: чем меньше эта величина, тем меньше различия и наоборот.
Биометрическую обработку данных с вычислением общензвестньїх показателен как средней величины (М), дисперсии (С), среднеквадратического отклонения (о), ошибки средней величины (т), коэффициента вариации (Cv), критерия достоверности (t), достоверности (Р), коэффициентов корреляции (г) и наследуемости признаков (п:), силы влияния фактора (т)2) проводили по формулам и алгоритмам, приводимым в хорошо известных руководствах (Плохинский НА.,1970; Рокицкий П.Ф., 1974; Доспехов БА., 1979) с использованием компьютерных программ, разработанных РА.Хаертднновым (1992), на ПЭВМ ДВК-3, PC AT 486.