WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


 

на правах рукописи

АМИРШОЕВ Файзулло Сафарович

БИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА В УСЛОВИЯХ ТАДЖИКИСТАНА

03.02.07 Генетика

03.03.01 Физиология

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

диссертации на соискание ученой степени

доктора биологических наук

Дубровицы - 2012

Диссертационная работа выполнена на кафедре разведения и генетики сельскохозяйственных животных Таджикского аграрного университета им. Шириншоха Шохтемура и в Центре биотехнологии и молекулярной диагностики ГНУ ВИЖ Россельхозакадемии.

Научные консультанты:

Багиров Вугар Алинияз оглы

доктор биологических наук, член-корреспондент Россельхозакадемии

Рахимов Шарофжон Тохирович

доктор сельскохозяйственных наук,

Таджикского НИИ животноводства, заведующий лабораторией воспроизводства и биотехнологии сельскохозяйственных животных 

Официальные оппоненты:

Букаров Нурмагомед Гаджикулиевич

доктор биологических наук, профессор, ОАО «Московское» по племенной работе, начальник лаборатории иммуногенетической экспертизы

Ерохин Анатолий Сергеевич

доктор биологических наук, профессор, Всероссийский НИИ племенного дела, заведующий отделом биологии воспроизведения сельскохозяйственных животных

Козикова Лариса Васильевна

доктор биологических наук, ГНУ Всероссийский НИИ генетики и  разведения сельскохозяйственных животных, ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной цитогенетики

Ведущая организация:

ФГБОУ ВПО Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени академика К.И. Скрябина

Защита состоится "25" декабря 2012 года, в 10 часов, на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 006.013.03 при Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук.

Адрес института:142132. Московская область, Подольский район, пос. Дубровицы, ГНУ ВИЖ Россельхозакадемии, тел./факс (4967)-65-11-01.www.vij.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГНУ ВИЖ Россельхозакадемии.

Автореферат разослан "_____" ________________ 2012 г.

Ученый секретарь Совета Д 006.013.03 И.В. Гусев

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ



Актуальность работы. В настоящее время биологическая наука располагает фундаментальными и прикладными знаниями, обеспечивающими значительное повышение эффективности селекционной работы за счет реализации генетического потенциала высокоценных животных [Эрнст Л.К. и др., 2008]. Возможность длительного хранения в замороженном состоянии семени и эмбрионов от особо ценных в племенном отношении животных, позволят радикально ускорить генетический прогресс, в частности, в молочном скотоводстве [Эрнст Л.К., Стрекозов Н.И., 2004; Багиров В.А. и др. 2010].

Однако современные достижения в повышении эффективности селекционно-племенной работы могут быть реализованы лишь при достаточном уровне воспроизводства в стадах. Созданию надлежащей племенной базы в Таджикистане, препятствует, прежде всего, низкий уровень воспроизводства, ведь необходимо получение потомства в количестве, по крайне мере, обеспечивающем ремонт маточного стада [Рахимов Ш.Т., 1986; Ходжаев С.А.1986].

Современное состояние животноводства Республики Таджикистан выдвигает на первый план поиск путей обеспечивающих рациональное использование имеющегося генетического потенциала и улучшение племенных и продуктивных качеств разводимого скота. Острота проблемы усугубляется ростом населения страны, с одной стороны, и относительно низкими показателями уровня продуктивности крупного рогатого скота, с другой. В республике на душу населения производится 10-12 кг мяса и 60-70 кг молока в год, что значительно ниже медицинских норм питания [Умаров М.У., 1984; Рахимов Ш.Т., 1987].

Генетический прогресс пород невозможен без контроля достоверности происхождения животных, который во всем мире преимущественно осуществляется с использованием в качестве базового приема метода ПЦР анализа микросателлитных маркеров [Зиновьева Н.А., Гладырь Е.А., 2011].

В последние 20 лет комплексные исследования, предусматривающие улучшения племенных и продуктивных качеств разводимого скота с точки зрения генетики, биотехнологии и физиологии, не проводились, хотя за этот период в мировом животноводстве произошел существенный прогресс .

В связи с чем, назрела настоятельная необходимость проведения комплексных исследований, направленных повышение эффективности использования генетических, биотехнологических и физиологических методов, и разработка на их основе научно-обоснованной системы совершенствования продуктивности молочного скота современного Таджикистана.

Цель и задачи исследований. Целью исследований явилась разработка генетических и физиологических методов повышения продуктивности  молочного  скота в условиях Республики Таджикистан.

В связи с этим решали следующие задачи:

-изучить генетические, средовые факторы, влияющие на продуктивность коров черно-пестрой породы и таджикского внутрипородного типа швицезебувидного скота;

-изучить влияние различных генотипических и паратипических факторов на репродуктивные качества быков-производителей в Таджикистане;

-изучить с использованием ДНК-маркеров аллелофонд разводимого на территории республики Таджикистан крупного рогатого скота;

-на основе анализа аллельных профилей дать оценку генетических особенностей молочного скота в Республике Таджикистан;

-провести анализ популяционно-генетических параметров по микросателлитам;

-провести цитогенетическую оценку молочного скота, разводимого в Таджикистане;

-выявить эффективность применения профилактических приемов повышения воспроизводительной способности коров и телок;

-определить рациональные приемы использования гормональных и витаминных препаратов в регулировании полового цикла и повышении оплодотворяемости коров и телок;

-изучить состояние генетического материала в сперматозоидах быков-производителей, используемых в республике Таджикистан;

-определить оплодотворяющую способность семени быков, в зависимости от влияния различных генотипических и паратипических факторов;

Научная новизна работы. Впервые с использованием ДНК-технологии проведена сравнительная характеристика молочного скота, разводимого в Республике Таджикистан. Изучены генетические связи между популяциями скота, разводимого на территории Таджикистана.

Впервые в условиях Республики Таджикистан для молочного скота черно-пестрой породы и таджикского внутрипородного типа швицезебувидного скота разработаны генетико-физиологические методы улучшения продуктивности. Изучено влияние генетических и средовых факторов на продуктивные качества молочных коров. Установлено влияние различных генотипических и паратипических факторов на репродуктивные качества быков-производителей. Дана цитогенетическая характеристика молочного скота, разводимого в республике Таджикистан. Разработаны биологические методы повышения продуктивных качеств молочного скота в условиях Таджикистана.

Теоретическая и практическая значимость работы. Результаты проведенных исследований являются теоретическим обоснованием современных программ разведения молочного скота в условиях Таджикистана, с учетом влияния различных генетических и физиологических факторов на повышение продуктивности.

Дана генетическая характеристика молочного скота разводимого в республике Таджикистан с использованием ДНК-технологий, цитологического и цитогенетического анализа. Разработаны методы, позволяющие мультитиражировать высокоценные генотипы и ускорить селекционный процесс в молочном скотоводстве Таджикистана. Применение ДНК-технологий позволяет управлять племенной работой. Изучение состояния генетического материала у быков-производителей, используемых в Таджикистане, способствует улучшению  репродуктивных показателей скота.

Результаты исследований включены в республиканские комплексные научные программы ТАУ им. Шириншох Шохтемур «Пути повышения и создание новых высокопродуктивных пород сельскохозяйственных животных», рег. № ТД 000000847, 2001-2005 гг., «Усовершенствование, и повышение продуктивности сельскохозяйственных животных, птиц и рыб», рег. № ТД 05 81, 2006-2010 гг., а также широко применяются в молочном скотоводстве республики. Основные положения диссертации включены в концепцию развития животноводства в Республике Таджикистан.

Основные положения, выносимые на защиту:

-на основе ДНК-технологии дана сравнительная характеристика молочного скота, разводимого в Республике Таджикистан;

-изучены генетические связи между популяциями скота, разводимого на территории Таджикистана;

-на основе анализа аллельных профилей дана оценка генетических особенностей молочного скота Республики Таджикистан;

-изучено состояние генетического материала в сперматозоидах быков-производителей, используемых в Республике Таджикистан;

-разработаны генетико-физиологические методы улучшения продуктивности молочного скота;

-изучено влияние генетических и физиологических факторов на продуктивные качества молочных коров;

-дана цитогенетическая характеристика молочного скота разводимого в Республике Таджикистан;

-разработаны биологические методы повышения продуктивных качеств молочного скота в условиях Таджикистана;

-разработаны методы мультитиражирования высокоценных генотипов, позволяющие ускорить селекционный процесс в молочном скотоводстве Таджикистана;

-изучены средовые факторы, влияющие на продуктивность коров черно-пестрой породы и таджикского внутрипородного типа швицезебувидного скота;

Апробация работы. Результаты работы доложены и получили положительные оценки:

-на ежегодных заседаниях кафедры разведения и генетики сельскохозяйственных животных Таджикского аграрного университета (1995-2008);

-на заседаниях Ученого Совета зооинженерного факультета ТАУ (1998 -2008);

-на научно-практической конференции молодых ученых Таджикского аграрного университета, Душанбе (1999);

-на научно-практической конференции по актуальным проблемам развития агропромышленного комплекса Республики Таджикистан, Душанбе (2000);

-на международной научно-практической конференции, посвященной 60-летию со дня рождения д.с.-х.н., профессора, заслуженного работника сельского хозяйства Кыргызской Республики Кыдырмаева А. К., Бишкек (2004);

-на международной конференции «Пути повышения устойчивого развития сельского хозяйства» Таджикского аграрного университета (2008);

-на республиканской конференции Академии сельскохозяйственных наук Республики Таджикистан в честь «20-летие ТАСХН»– Душанбе – 2011;

-на научно-практической конференции «Практическое использование современных научных разработок в воспроизводстве и селекции крупного рогатого скота» - Быково-2011;

-на международной научной молодежной конференции-школе «Биотехнологии в сельском хозяйстве: современные достижения и проблемы биотехнологии сельскохозяйственных животных, БиоТехЖ-2012»-Дубровицы-2012;

-на заседании Центра биотехнологии и молекулярной диагностики животных ГНУ ВИЖ Россельхозакадемии (март 2012 г.).

Публикации результатов исследования. Всего опубликовано 42 научные работы, в том числе по материалам диссертации 40 работ, из них 20 – в журналах входящих в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендованных ВАК (Теоретический и научно-практический журнал «Кишоварз» / Земледелец, Таджикского аграрного университета, «Доклады Таджикской Академии сельскохозяйственных наук», «Вестник Таджикского национального университета», «Достижения науки и техники АПК», «Проблемы биологии продуктивных животных», «Вестник Казанского государственного аграрного университета») и патент №TJ 167 Республики Таджикистан.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 257 страницах, содержит 61 таблиц, 42 рисунков и состоит из следующих разделов: введение, обзор литературы, материалы и методы исследований, результаты собственных исследований, обсуждение, заключение, выводы, практические предложения и библиографический список, который включает 382 цитируемых источника, из них 168 - на иностранных языках.

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования выполнены в период 1994-2011гг. на телках и коровах черно-пестрой породы и таджикского внутрипородного типа швицезебувидного скота совхоза «Гулистон» Вахдатского района, «Яван-2» Яванского района, кооперативного производства «Ватан» и им. Латифа Муродова Гиссарского района и на быках-производителях этих же генотипов центральной государственной племенной станции искусственного осеменения сельскохозяйственных животных Рудакинского района и на животных Республиканского центра биотехнологии скота Института животноводства Таджикской академии сельскохозяйственных наук и в лабораториях Центра биотехнологии и молекулярной диагностики животных ГНУ ВИЖ Россельхозакадемии.

Для опытов были сформированы группы коров и телок таджикского заводского типа черно-пестрой породы, таджикского внутрипородного типа швицезебувидного скота первого и второго поколения, швицской породы и местного зебувидного скота по принципу аналогов с учетом возраста, живой массы, физиологического состояния организма. Отбор быков-производителей таджикского заводского типа черно-пестрой породы и таджикского внутрипородного типа швицезебувидного скота, проводили с учетом их породной принадлежности и по биологической полноценности сперматозоидов.

Материалом для молекулярно-генетических исследований служили пробы ткани (ушной выщип) крупного рогатого скота, разводимого в Хатлонской области Таджикистана, в количестве 129 голов, в т.ч. таджикского типа черно-пестрой (ЧП_ТДЖ, n=14) и швицкой пород (ШВ_ТДЖ, n=14) из ОПХ Центра биотехнологии Таджикского НИИ животноводства, местного зебувидного скота крестьянских хозяйств (МЗС, n=20), а так же помесей 1-го поколения от скрещивания животных Таджикского внутрипородного типа швицезебувидного скота со швицкими быками (F1, n=48) и помесей 2-го поколения от скрещивания животных F1 с быками Таджикского внутрипородного типа швицезебувидного скота (F2, n=33), принадлежащих ПЗ «им. Бегова». Выделение ДНК проводили с помощью набора реагентов для выделения ДНК DIAtomTM DNA Prep100 (ООО «Лаборатория Изоген» Россия). Анализ ДНК и постановку ПЦР проводили согласно «Методическим рекомендациям по использованию метода полимеразной цепной реакции в животноводстве» [Зиновьева Н.А. и др., 1998]. с использованием методических разработок Центра биотехнологии и молекулярной диагностики ГНУ ВИЖ Россельхозакадемии. Набор маркеров для анализа состоял из 11 микросателлитов - TGLA126, TGLA122, TGLA227, ILST005, ILST006, ETH185, ETH10, ETH225, BM1818, BM2113 и BM1824. Фрагменты амплификации идентифицировали на генетическом анализаторе ABI Prism 3130xl («Applied Biosystems», США).

Рис. 1. Схема опыта

Статистическую обработку данных проводили по стандартным методикам [Вейр Б., 1995] с использованием программного обеспечения GENALEX 6 [Peakall, R., Smouse P.E., 2006] и PAST.

Для проведения цитогенетических и тонких микроскопических исследований использовали микроскоп, оборудованный цифровой камерой и программным обеспечением Image Scope (Производитель ООО «Системы для микроскопии и анализа», г. Москва).

Материалом для цитогенетического анализа служили лимфоциты периферической крови, полученные стерильно из яремной вены. В качестве митогена использовали коноковалин А (ПанЭко, Москва).

Степень фрагментации ДНК в хроматине определяли с использованием акридин-оранжевого теста. Акридин оранжевый (АО) является одним из наиболее эффективных, и менее токсичных метахроматических красителей. При окраске этим красителем под действием ультрафиолета при длине волны 530 нм, сперматозоиды с фрагментированной (одноцепочечной) ДНК флюоресцируют в красной области спектра, а с нормальной (двухцепочечной) молекулой ДНК в зеленой.

Статистическую обработку данных проводили по стандартным методикам, применяя программное обеспечение MS Excel, MSA_WIN v. 2.65, GenAlEx 6.0, Phylip.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Генетический потенциал молочного скота в Республике Таджикистана

При оценке генетического потенциала крупного рогатого скота в республике нами проанализирована структура и продуктивность молочного скота (таб.1).

Таблица 1

Динамика численности крупного рогатого скота и структура стада в период 1990-2010 гг. в Республике Таджикистан

Показатели

Годы

1990

1995

2000

2005

2010

Численность КРС,

тыс. голов

1349,2

1147,4

1057,9

1371,9

1837,7

в т.ч. коров, тыс. голов

538,6

532,0

523,6

719,7

950,8

%, от общего поголовья

39,9

46,4

49,5

52,5

51,7

Средний годовой удой на корову, кг

2404

1801

1164

1603

1428

Как показывают данные таблицы 1, произошедшие изменения в обществе (поэтапное формирование акционерных, фермерских, дехканских хозяйств и др.) оказали отрицательное влияние на поголовье скота. Численность животных  в периоды 1995 и 2000 гг. снизилась по сравнению с 1990 годом на 15,0 и 27,5%, а в период с 2005 по 2010 гг., поголовье крупного рогатого скота увеличилось на 36,2%, не смотря на увеличение поголовья животных, уровень молочной продукции стал на 976 кг меньше чем в 1990 г.

Рис. 2. Выход телят на 100 коров по годам

Данные рисунка 2 показывают, что за последние 20 лет произошло существенные снижение выхода телят. В среднем по республике он оказался  на уровне, не обеспечивающем ремонта стада – 58 телят на 100 коров соответственно (29 телочек на 100 коров и это только при рождении).

3.2. Молекулярно-генетическая характеристика молочного скота, разводимого в Таджикистане.

Аллелофонд крупного рогатого скота Республики Таджикистан, исследованный с помощью 11 микросателлитами, совокупно представлен 108 аллелями с вариациями от 62 у черно-пестрой породы крупного рогатого скота до 91 аллеля у F1. Число аллелей в отдельных локусах МС варьировало от 6 до 14 в локусе TGLA227 и от 2 до 11 в локусе TGLA122. У швицкого скота, F2 швицезебувидного и местного зебувидного скота идентифицировано 67, 78 и 85 аллелей, соответственно. В среднем в исследованных породах выявлено в общей сложности 76,6 аллеля, что составляет 6,96±0,31 аллеля на микросателлитный локус. Анализ полученных ДНК-профилей крупного рогатого скота выявил существенно меньшее генетическое разнообразие таджикских популяций черно-пестрой и швицкой пород (рис. 3).

А) Число аллелей

Б) Уровни гетерозиготности

Рис. 3.Число выявленных аллелей и уровень гетерозиготности в изученных таджикских популяциях крупного рогатого скота

Примечание: ось Х – исследуемые популяции скота (ШВ_ТДЖ – швицкая порода, ЧП_ТДЖ – черно-пестрая порода, МЗС – местный зебувидный скот, F1, F2 – швицезебувидный скот); (А) ось Y – число аллелей, Na – среднее число аллелей, Na Freq.>=5% – число информативных аллелей с частотой встречаемости 5%,  Ne –  число эффективных аллелей; (Б) осьY – уровень гетерозиготности, Но – наблюдаемая гетерозиготность, Не – ожидаемая гетерозиготность, UНе – объективно ожидаемый уровень гетерозиготности.

Среднее число аллелей в микросателлитном локусе варьировало от 8,27±0,84 в F1 до 5,64±0,47 черно-пестрой породы, местный зебувидный скот, являвшийся материнской основой при создании таджикского типа зебувидного скота, отличался высоким генетическим разнообразием, которое выражалось в высоком числе информативных и эффективных аллелей: 7,23±0,68 и 4,95±0,50, соответственно. Животные F2, являющиеся основным массивом для создания современного высокопродуктивного молочного типа швицезебувидного скота, занимают промежуточное положение по Na и Ne: 7,09±0,67 и 3,72±0,45, соответственно (рис.3А). Все используемые в исследовании микросателлиты оказались на 100% полиморфными.

У местного зебувидного и швицкого скота было выявлено достоверное отклонение от генетического равновесия по 4 из 11 микросателлитных локусов, у черно-пестрой породы - по 2 из 11 локусов, в то время как в F1 и F2 выявлено достоверное смещение равновесия, соответственно, в 9 и 7 локусах. Отклонение от равновесия следует рассматривать как указание на возможную инбридированность популяций, обусловленную, по всей видимости, использованием ограниченного числа производителей и групповой технологией разведения.

Анализ гетерозиготности изучаемых популяций скота показал (рис. 3Б), что уровень наблюдаемой гетерозиготности (Ho) варьировал от 0,602 в черно-пестрой породы до 0,681, в местный зебувидный скот, при этом уровень ожидаемой гетерозиготности (He) составил 0,648-0,771, что сопоставимо с данными, полученными при исследовании пород и популяций крупного рогатого скота, разводимого в  Российской Федерации: 0,631-0,846.

Анализ данных наблюдаемой и ожидаемой степеней гетерозиготности показал, что во всех изучаемых группах скота отмечался дефицит гетерозигот (рис. 3Б), который был минимальным в популяциях черно-пестрой породы (4,63%) и швицкой породы (4,64%) и максимальным - в популяции F1 (12,26%). В популяции местный зебувидный скот дефицит гетерозигот составил 8,95%. О дефиците гетерозиготных генотипов свидетельствуют также положительные значения индекса фиксации - Fis, которые варьировали от 5,7% в швицкий пород до 16,5% в F1. 

Установлено, что максимальное число приватных аллелей - 5 и 4 было идентифицировано в популяциях черно-пестрой породы и местный зебувидный скот, соответственно (рис. 4). При этом максимальная частота встречаемости установлена для трех аллелей: 307 локуса ILST006 и 222 локуса ETH185 в популяции черно-пестрой породы и 225 локуса ETH10 в популяции местный зебувидный скот. Данный факт указывает на генетическую уникальность таджикских популяций черно-пестрого скота и зебувидного скота.

Рис. 4. Приватные аллели, выявленные в исследованных популяциях крупного рогатого скота

Примечание: ось Х – частоты встречаемости аллелей, ось Y –популяции скота.

Расчет значений Rst (AMOVA) показал, что доля межпопуляционной изменчивости в общей изменчивости по МС составляет 22,9%, в то время как на внутрипопуляционную изменчивость между и внутри индивидуумами приходится, соответственно, 75,8 и 1,3%. Таким образом, географическая общность региона разведения изучаемых пород и популяций крупного рогатого скота и является ведущим фактором в формировании генетического разнообразия скота Республики Таджикистан. (таб.2).

Табл. 2.

Информативные показатели панели из 11 микросателлитов (МС)

Показатели

Крупный рогатый скот Республики Таджикистан

ЧП_ТДЖ

ШВ_ТДЖ

МЗС

F1

F2

PI

7,42*10-10

2,51*10-11

3,05*10-13

8,50*10-14

1,16*10-10

PX1

99,88

99,67

99,99

99,99

99,94

PX2

97,71

98,99

99,77

99,86

98,59

PX3

99,999

99,999

100

100

99,999





Оценка информативности панели из 11 микросателлитов для проведения генетической экспертизы происхождения в таджикских популяциях скота показала (табл.2), что вероятность совпадения генотипов (PI) в исследованном массиве скота по всем группам животных была менее 1*10-10. Точность подтверждения происхождения по обоим (PX1) и одному (PX2) родителю была выше 97,7%, а точность исключения родителей не ниже 99,999%, что говорит об исключительной информативности данного подхода ДНК анализа достоверности происхождения животных и функциональной емкости используемой панели микросателлитов.

Животные трех из пяти исследованных популяций (местный зебувидный скот, черно-пестрой породы и швицкий пород) продемонстрировали 100% генетическую консолидированность  - все особи в изучаемых группах скота были генетически отнесены к собственной популяции (рис.5). В группах F1 и F2 14,6 и 9,1% животных были отнесены к исходным породам местный зебувидный скот и швицкий пород, что согласуется с историей формирования таджикского типа швицезебувидного скота, который, сохраняя уникальные адаптационные особенности аборигенного скота, будет обладать повышенной, по сравнению с ним, молочной продуктивностью.

Рис. 5. Анализ генетической консолидированности изучаемых пород и групп крупного рогатого скота

Примечание: ось Х – измерение 1, ось Y – измерение 2; ЧП_ТДЖ, ШВ_ТДЖ, МЗС, F1, F2 - популяции скота.

Анализ дендрограммы (рис. 6) показал большую генетическую близость швицезебувидного скота F1 и F2 к местному зебувидному скоту, чем к швицкой породе, что обусловлено географической общностью их происхождения.

Выявленные генетические особенности изученных популяций крупного рогатого скота Республики Таджикистан наглядно показывают своеобразность аборигенных пород крупного рогатого скота, являющихся носителями редкого по биологической ценности аллелофонда, их потенциальную возможность стать источником уникальных по ценности генетических ресурсов, нуждающихся в бережной защите, охране и использовании.

Рис. 6. Дендограмма филогенетического родства изученных популяций крупного рогатого скота построенная по Nei M. методом попарного внутригруппового невзвешенного среднего (UPGMA) на основании микросателлитного анализа по 11 локусам

Примечание: ЧП_ТДЖ, ШВ_ТДЖ, МЗС, F1, F2 - популяции скота.

3.3. Цитогенетическая характеристика черно-пестрых и швицезебувидных быков, разводимых в Таджикистане.

Популяция крупного рогатого скота Таджикистана ранее не была цитогенетически исследована. Исходя из чего, представляет несомненный интерес изучение кариотипа животных, разводимых в республике пород. В  первую очередь это касается сравнительного исследования быков, принадлежащих к группам скота разного филогенеза, исходные формы которых имеют кариотипические различия.

Второй вопрос, который позволяют решить цитогенетические исследования – это анализ распространения и профилактика в стадах крупного рогатого скота хромосомных аномалий, в первую очередь различных вариантов робертсоновских транслокаций, оказывающих негативное влияние на репродуктивные показатели животных.

В связи с чем, нами было проведено цитогенетическое обследование черно-пестрых и швицезебувидных быков-производителей с целью сравнительного изучения кариотипов животных этих двух групп  и их аттестации на носительство хромосомных аномалий. Были изучены кариотипы быков-производителей Республиканской госплемстанции.

Для проведения цитогенетического анализа использовали рутинную окраску по Романовскому-Гимза, позволяющую достоверно идентифицировать различия в морфологии мужских половых хромосом (У крупного рогатого скота Y-хромосома – это самый мелкий метацентрический элемент, а у зебу – один из мелких акроцентриков) и выявлять различные перестройки робертсоновского типа.

В результате проведенных исследований установлено, что у обследованных быков черно-пестрой породы модальное число хромосом соответствовало видовой норме (2n=60), а генетический пол, определённый по составу половых хромосом, фенотипическому (рис.7).

Рис. 7. Кариотип быка-производителя черно-пестрой ТДЖ породы.

У швицезебувидных быков модальное число хромосом также было равно 60, что соответствует видовой норме, генетический пол, определённый по составу половых хромосом, соответствовал фенотипическому полу. Мужская половая хромосома у всех обследованных быков, как и у крупного рогатого скота европейского корня, является метацентриком и по размеру относится к самым мелким хромосомам набора (рис.8).

Анализ швицезебувидных быков показал, что цитогенетически они не отличаются от B.taurus, хотя в формировании этой группы крупного рогатого скота значительную роль играл местный зебувидный скот, в формировании которого принимал участие B.indicus. Известно, что Среднеазиатский зебувидный скот произошел в результате стихийного скрещивания крупного рогатого скота местных популяций с персидским зебу еще в VII—VIII веках н. э. Влияние иранского зебу на местный скот продолжалось до XVII века и позднее.

Рис. 8.  Кариотип швицезебувидного быка-производителя.

Возможно, что Среднеазиатский зебувидный скот был полиморфен по мужским половым хромосомам. Однако последующее скрещивание его со швицкой породой при ведущей роли в этом процессе швицких быков, очевидно, привело к широкому распространению в популяции Y-хромосомы европейского типа.

Проведенный нами цитогенетический мониторинг швицезебувидных и черно-пестрых быков-производителей показал, что ни у одного из аттестованных животных не было обнаружено каких-либо конституциональных аномалий и аберраций хромосомного набора, в том числе встречающихся у домашнего крупного рогатого скота различных вариантов робертсоновских транслокаций. Следовательно, все обследованные быки свободны от наследственных нарушений хромосомного аппарата.

3.4. Генетические и физиологические факторы, влияющие на продуктивность черно-пестрого и таджикского типа швицезебувидного крупного рогатого скота

3.4.1. Факторы, влияющие на молочную продуктивность черно-пестрого и таджикского типа швицезебувидного крупного рогатого скота

Основное поголовье племенного черно-пестрого и швицезебувидного скота, сосредоточенное в племенных хозяйствах Гиссарской долины «Ватан» и «Латиф Муродова» характеризуется следующими показателями продуктивности (табл. 3).

Таблица 3

Молочный скот, разводимый в хозяйствах
«Ватан» и «Латиф Муродова»

Показатели

Черно-пестрая

Швице-

зебувидный

Разница

Поголовье коров

168

243

Молочная продуктивность,

удой за 305 дней лактации

4504±50

4061±39

443***

Сервис-период, дней

87±4

93±2

-6

Корреляция между продуктивностью и сервис-периодом

0,06

0,16

Из данных таблицы 3 видно, что коровы черно-пестрой породы, разводимой в племенных хозяйствах Гиссарской долины, обладают статистически достоверно более высокой молочной продуктивностью, чем швицезебувидные, однако они не отличались, по средней продолжительности сервис-периода.

Для изучения возможности реализации генетического потенциала племенных животных в условиях Таджикистана исследовано влияние сезона года на репродуктивную способность коров (рис.9).

Черно-пестрая порода

Швицезебувидный скот

Рис. 9. Процентное соотношение отелов по сезонам года

Данные рис. 9 свидетельствуют о том, что распределение отелов на протяжении года зависит от породной принадлежности коров. У животных чёрно-пёстрой породы две трети отёлов (66%) приходится на осенний и зимний периоды, а отёлы швицезебувидных коров распределяются практически равномерно по всем сезонам года.

Животные швицезебувидного внутрипородного типа лучше адаптированы к условиям Таджикистана. Это обусловлено тем, что они несут генетическую информацию местного зебу, определяющую более высокую устойчивость к неблагоприятным фактором внешней среды вследствие своей гетерогенности.

Влияние сезона отёла года на удой за последующую лактацию приведено в таблице 4.

Таблица 4

Молочная продуктивность коров черно-пестрого и швицезебувидного скота по сезонам года, кг

Сезона года

Порода

черно-пестрая

швице-зебувидная

n

продук-

тивность,

кг

коэффи-циент вариабель-ности

n

продук-тивность, кг

коэффи-циент вариабель-ности

Весенний

29

4782 ± 136

15,29

50

3875 ± 86

15,79

Летний

28

4539 ± 114

13,32

70

4225 ± 76

15,12

Пастбищный

57

4661±125

120

4050±81

Осенний

50

4222 ± 71

11,88

67

4014 ± 68

13,83

Зимний

61

4586 ± 86**

14,65

56

4077 ± 80

14,75

Стойловый

111

4404±79

123

4046±74

Из данных таблицы 4 следует, что период отела коров черно-пестрой породы влияет на последующую молочную продуктивность – она была статистически достоверно ниже у отелившихся в осенний период в сравнений с зимним (Р 0, 999) и в весенним (Р 0, 99) сезонами.

3.4.2. Физиологические сроки восстановления репродуктивной функции у коров в условиях Таджикистана

Одна из самых насущных проблем современного скотоводства – воспроизводство стада коров. Известно, что уровень воспроизведения в стадах складывается из двух составляющих - начало срока возобновления циклирования после отела и результативности осеменения (табл.5).

Таблица 5

Распределение коров по срокам начала циклирование после отела в связи с породной принадлежностью

Порода

Показатели

Начало циклирования в сроки после отёла, дней

Всего

до 60

61-75

76-90

91-105

Черно-пестрая

Число коров

47

7

11

16

92

%

51±5

8±3

12±3

17±4

100

Швице-зебувидный

Число коров

42

11

4

1

62

%

67±6

18±5

6±3

2±2

100

Разница

Черно-пестрая Швице-зебувидный

Число коров

5

4

7

15

-

%

16±7,8

10±6,8

6±5,4

15±16,4

-

td

2,1

1,5

1,1

0,91

-

Р>

0, 95

-

-

-

-

Данные таблицы 5 показывают, что в течение первых двух месяцев после отела большая часть коров обеих пород начинает циклировать и становятся рецептивными для осеменения. Однако доля швицезебувидных коров, пришедших в охоту в этот срок (67±6%), была выше, чем доля коров черно-пестрой породы (51±5%). Разница статистический достоверна (16±7,8; Р0,95).

Для оценки этих двух генотипов коров по воспроизводительной способности, мы проанализировали результативность осеменения (табл.6).

Таблица 6

Результаты осеменения коров в разные сроки после отела в связи с породной принадлежностью

Породы

Показатели

Сроки после отёла, дней

60

61-75

76-90

Черно-пестрая

Осеменено коров

47

7

27

Из них стали стельными

число

43

6

23

%

92±4,0

87±12,7

85±6,9

Швице-зебувидный тип

Осеменено коров

42

11

5

Из них стали стельными

число

34

11

4

%

80±6,2

100±0

80±17,9

Из данных таблицы 6 видно, что результаты осеменений коров как черно-пестрых, так и швицезебувидных не различаются в связи со сроками начала циклирования после отела.

Динамика нарастания пришедших в охоту за послеотельный период до 105 дня приведена на рис.10.

Рис.10. Динамика доли циклирующих коров с разной молочной продуктивностью в послеотельный период

Оказалось, что начало послеотельного циклирования существенно зависит от уровня молочной продуктивности коров (рис. 10). В первые 60 дней после отела среди коров с относительно высокой продуктивностью (более 4500 кг за лактацию) пришедших в охоту было 68±5%, что выше  в сравнении с низкопродуктивными (менее 3500 кг), - 48±6%, то есть на 20±7,8% больше. В последующие сроки различий между животными с разной продуктивностью по доле проявивших охоту характер различий сохранялся.

Результаты исследований показали, что за период от 60 до 105 дней нарастание числа циклирующих происходило более интенсивно среди коров с высокой молочной продуктивностью, более 4500 кг за лактацию, в сравнении с низко-продуктивными, менее 3500 кг молока, со статистически достоверной разницы  (Р0,99 и Р0,999).

3.4.3. Связь между молочной продуктивностью, воспроизводительной способностью и продолжительностью продуктивной жизни коров чёрно-пёстрой породы в условиях Таджикистана

В молочном скотоводстве главные условия, определяющие эффективность производства, – это молочная продуктивность коров и уровень воспроизведения. Однако, как показали исследования и производственный опыт последних лет, эти факторы находятся в явном противоречии – по мере того как растёт молочная продуктивность животных снижается продуктивное долголетие коров и воспроизводительная способность (табл.7).

Таблица 7

Влияние хозяйственных условий на выбытие коров из стада, молочную продуктивность и воспроизводительную способность коров

Поряд-ковый номер лактации

Предприятия

им. Л. Муродова

им. А. Юсуфа

Выбыв-ших коров

Молочная продуктив-ность, кг за лактацию

Сервис-период, дней

Выбыв-ших коров

Молочная продуктив-ность, кг за лактацию

Сервис-период, дней

1

7

4597±85

47±2

33

3036±27

64±2

2

60

5260±23

50±1

25

3120±30

59±2

3

63

4868±39

53±1

14

3287±68

77±8

4

54

5006±45

53±2

26

3606±102

71±4

5

46

4630±10

51±1

19

3354±92

65±4

6

15

4840±34

49±2

44

3616±62

67±2

7

12

4903±54

54±3

21

3613±87

71±4

8

3

4829±153

60±9

11

3367±55

82±8

9

-

-

-

3

3132±56

90±14

Из данных таблицы 7 видно, что более высокая средняя продуктивность и воспроизводительная способность в хозяйстве Л. Муродова сопровождаются пониженной выживаемостью коров, продолжительность их использования составила 3,7 лактации против 4,3 в хозяйстве им. А.Юсуфа.

Тот факт, что повышение молочной продуктивности сопровождается, сокращением продуктивного долголетия подтверждается данными рис.11 и 12. Если в хозяйстве им. А. Юсуфа, при  сравнительно низкой молочной продуктивности, 50% коров выбыло к 4-й лактации, то в хозяйстве им. Л. Муродова к 3-й лактации, 92-93% коров выбыли из этих хозяйств к 7-й и к 6-й лактациям соответственно.


им. Л. Муродова

им. А. Юсуфа

Рис 11. Динамика выбытия коров в период их продуктивной жизни в двух хозяйствах после каждой лактации

им. Л. Муродова

им. А. Юсуфа

Рис. 12.  Кумулятивная кривая нарастания количество выбывших коров на протяжении 9 лактаций

Следует также отметить, что в связи с разной степенью реализации генетического потенциала продуктивности в этих хозяйствах различаются, и порядковые номера лактаций с наибольшим надоем.  Так в хозяйстве им. Л. Муродова самый высокий надой был во 2-ю лактации, а им. А. Юсуфа – во 6–й и 7-ю лактации (рис.13). 

им. Л. Муродова

им. А. Юсуфа

Рис 13. Возрастная динамика удоя за лактацию в хозяйствах им. Л. Муродова и им. А. Юсуфа

Исходя из полученных результатов исследования, можно заключить, что в условиях Таджикистана повышение молочной продуктивности коров приводило к снижению продолжительности их продуктивной жизни.

Сопоставление  возрастной зависимости числа выбывших коров из стада с их молочной продуктивностью по обоим хозяйствам показало, что после 2-4 лактаций выбыла примерно половина коров в стаде и именно у них была самая высокая продуктивность, а минимальное число выбывших было среди коров, имевших большее продуктивное долголетие, а их продуктивность была наименьшей. Однако с увеличением продуктивного возраста величина сервис-периода увеличивается, соответственно снижается воспроизводительная способность. Особенно эта тенденция усиливается у коров после 6-го отёла, что очевидно связано с их возрастом.

Связь молочной продуктивности коров со сроком их продуктивной жизни, также как и с их воспроизводительной способностью  зависит от многих факторов и, прежде всего, от географических и связанных с ними климатических условий. Особенно это касается животных, перемещённых в необычные для них условия, к которым они эволюционно не адаптированы. Именно такими животными в условиях Таджикистана оказались коровы чёрно-пёстрой породы, родина которых Центральная Европа.

Для выяснения связи величины удоя с продолжительностью сервис-периода и продуктивной жизни, а также  воспроизводительной способностью в условиях Таджикистана был проведен корреляционный анализ. Исследовали  объединенный массив животных двух хозяйств (им. А. Юсуфа и им. Л. Муродова Гиссарского района) общей численностью 466 коров чёрно-пёстрой породы (табл.8).

Таблица 8.

Корреляция числа выбывших коров с молочной продуктивностью и продолжительностью  сервис-периода

Показатели

Корреляция

Параметрическая

Ранговая

r

tr

tr

Число выбывших за лактацию коров - продолжительность 

сервис - периода

-0,88±0,08**

11,03

-0,88±0,08**

11,03

Число выбывших за лактацию коров - средняя молочная продуктивность

0,78±0,14*

5,57

0,86±0,09*

9,56

Удой за лактацию - продолжительность

сервис - периода

-0,59±0,23

2,56

-0,76±0,15*

5,07

*- Р<0,05; ** - Р<0,01

Из данных таблицы 8 следует, что между числом выбывших за каждую лактацию коров и продолжительностью сервис-периода, а также величиной удоя существует тесная связь (Р<0,05). Число выбывших после каждой лактации  коров отрицательно коррелирует с продолжительностью сервис-периода, а с удоем - положительно.

Мы также проанализировали связь молочной продуктивности с продолжительностью сервис периода без учета возраста животных. Для этого всё поголовье  было разбито на 7 групп по уровню продуктивности (табл. 9).

Из данных таблицы 9 видно, что удой коров в стадах колеблется в пределах от 2870 до 5641 кг молока в среднем за лактацию, а сервис-период в отдельных группах от 51 до 70 дней.

Дисперсионный анализ выявил высоко достоверное влияния молочной продуктивности (Р<0.01) на  сервис-период, сила влияния составила более 25%.

Таблица 9

Влияние молочной продуктивности коров на величину сервис периода

Продук-тивность, кг/лакта-ция

Количество животных,

Средний

Корреляция удой: сервис-период

удой,

кг /лакта

ция

cервис -период, дней

гол

%

r

tr

До 3000

27

5,8

2870±21

61±3

0,23±0,18

1,28

3000-3500

108

23,3

3230±14

70±2

0,30±0,09

3,33

3501-4000

43

9,3

3704±56

69±3

0,22±0,14

1,57

4001-4500

29

6,3

4279±99

61±4

0,27±0,17

1,59

4501-5000

158

34,1

4755±62

52±0,8

0,03±0,08

0,38

5001-5500

85

18,3

5221±92

51±1

0,05±0,11

0,45

5501-6000

14

3,0

5641±237

51±3

0,18±0,26

0,69

В среднем

4275±39

59±1

0,44±0,04

11,0

Всего

466

100

Величина корреляции между продуктивностью и сервис-периодом  варьирует от r=0,03до r= 0,30. В целом по стаду корреляция между этими параметрами составила r= 0,44 (Р<0.01).

Из данных таблицы 9 и рис.14 видно, что самый продолжительный сервис-период наблюдается при удое 4-4,5 тыс. кг молока за лактацию. При последующем увеличении продуктивности вплоть до 6 тыс. продолжительность сервис-периода резко снижается.

в связи с продуктивным возрастом

в связи с молочной продуктивности

Рис. 14. Продолжительность сервис периода

Таким образом, исследования показали, что в условиях Таджикистана у коров черно-пестрой породы существует связь между продуктивным  возрастом, молочной продуктивностью и воспроизводительной способностью. Чем выше молочная продуктивность, тем меньше срок продуктивной жизни коров и тем ниже ее воспроизводительная способность.

Высокая положительная корреляция молочной продуктивности с  интенсивностью выбытия коров из стада ведёт к спонтанной селекции на снижение уровня продуктивности, поскольку большая часть приплода происходит от менее продуктивных коров, а как правило все полученные тёлочки используются для воспроизводства стада из-за недостатка телят, который усугубляется с ростом молочной продуктивности. В связи с этой ситуацией напрашивается вывод, что для  генетического прогресса в стаде или,  хотя бы для стабилизации его, необходимы дополнительные меры по продлению жизни высокопродуктивных коров и повышению их воспроизводительной способности.

3.5. Репродуктивная способность быков-производителей в зависимости от различных генотипических факторов

Известно, что одним из основных селекционных методов совершенствования племенных и продуктивных качеств сельскохозяйственных животных (особенно коров молочных пород) является метод искусственного осеменения, позволяющий широко использовать генотип оцененных по качеству потомства, выдающихся племенных производителей. Учитывая вышеизложенное, нами проводились исследования по изучению взаимосвязи генотипических и паратипических факторов с воспроизводительными функциями быков-производителей, результаты которых приведены в последующих разделах.

Данные о качестве семени быков-производителей изучаемых генотипов молочного скота, в зависимости от их возраста, приведены в таблице 10.

Таблица 10

Объем и качество семени быков-производителей
в зависимости от их породности и возраста

Порода

Кличка и номер быка
Воз-раст,
лет
Показатель семени
n

Объем

одного эякулята,

мл

Актив-

ность

в баллах

Концен-трация, млрд/мл

Швице-зебувидная

Воин 637

3,5
8

5,06 ± 0,63

7,25 ± 0,16

1,4

Минор 57

11,0
15

2,33 ± 0,60

7,37 ±0,18

1,3

Рафаэль 1535

3,5
10

5,50 ± 0,55

7,50 ± 0,17

1,2

Герт 147

6,0
38

3,80 ± 0,48

7,00 ± 0,00

0,8

Цезарь 3153

7,0
30

3,50 ± 0,50

7,00 ±0,00

0,7
Черно-пестрая

Факел 2924

11,0
22

2,36 ± 0,63

7,0 ± 0,00

1,1

Марс 0458

3,0
22

2,32 ± 0,65

7,11 ± 0,11

1,1

Навруз 2921

7,0
23

2,69 ± 0,77

7,0 ± 0,00

1,1

Феликс 979

8,0
99

5,42 ± 0,55

7,48 ± 0,08

1,1

Философ 517

3,0
27

2,30 ± 0,38

6,94 ± 0,00

1,1

Эльбрус 640

3,0
40

1,56 ± 0,26

6,45 ± 0,27

0,9

Красавец 663

3,0
28

2,08 ± 0,45

6,93 ± 0,06

0,9

Плутон 978

7,0

36

4,60 ± 0.34

7,00 ± 0,00

0,9

Как свидетельствуют данные таблицы 10, объем получаемого семени на одну садку находится в зависимости не только от породных, но и индивидуальных особенностей быков-производителей. Отмечено, что у исследованных быков-производителей с возрастом наблюдается снижением объема семени.

У быков-производителей были изучены состояние акросомы сперматозоидов и индекс дефрагментации ДНК в сперматозоидах. Исследования проведены в лаборатории репродуктивной криобиологии Центра биотехнологии ВИЖа. Степень фрагментации ДНК в хроматине определяли с использованием акридин-оранжевого теста, состояние акросом с помощью Дифф-Квик окраски. Результаты анализов содержание интактных сперматозоидов и индекс дефрагментации сперматозоидов в зависимости от породности быков-производителей приведены в таблице 11.

Таблица 11

Состояние акросомы и индекс дефрагментации ДНК в сперматозоидах быков-производителей

Порода

Кличка и номер быка

Доля сперматозоидов с интактной акросомой, %

Индекс дефрагментации сперматозоидов

Швице-зебувидная

Воин 637

76,8±2,7

3,6±0,07

Минор 57

80,3±3,9

4,7±0,02

Рафаэль 1535

77,9±4,3

5,3±0,06

Герт 147

78,7±3,8

3,8±0,06

Цезарь 3153

79,3±2,6

4,9±0,02

Черно-пестрая

Факел 2924

73,2±3,7

6,2±0,03

Марс 0458

74,8±6,2

4,7±0,02

Навруз 2921

79,0±2,7

2,1±0,02

Феликс 979

81,3±3,2

2,7±0,09

Философ 517

76,3±5,7

3,8±0,02

Эльбрус 640

72,7±3,9

4,7±0,06

Красавец 663

71,7±2,8

5,7±0,03

Плутон 978

72,3±2,7

4,9±0,07

Данные таблицы 11 говорят о том, что состояние акросом и хроматина сперматозоидов в большей степени зависит от индивидуальной особенности быков-производителей, чем их породной принадлежности. Таким образом, можно сказать, что существует определенная зависимость между качеством семени и породной принадлежностью быков-производителей. В пределах изучаемых пород большим объемом и высокой активностью и концентрацией характеризуются семени быков-производителей швицезебувидного типа возможно это объясняется их генотипом в котором присутствуют гены зебу который адаптирован к специфическим условиям сухого жаркого климата Таджикистана.

3.5.2. Связь воспроизводительной способности быков с молочной продуктивностью их матерей и дочерей

На современном этапе развития молочного скотоводства крайне обострилась проблема воспроизводства стада, в связи с чем существование отдельных высокопродуктивных пород находится под угрозой исчезновения. Известно, что наблюдается обратная связь между уровнем воспроизведения и молочной продуктивностью. Принято  считать, что снижение уровня воспроизведения в стаде определяется, главным образом, воспроизводительной способностью коров. Вместе с тем, литературные данные показывают, что выход телят в стадах в одинаковой степени зависит от воспроизводительной способности, как коров, так и быков. Последние  не в меньшей степени, чем матери, влияют на молочную продуктивность дочерей. Определённая связь между молочной продуктивностью и воспроизводительной способностью может быть заложена в генотипе быков.

Мы исследовали связь молочной продуктивности матерей и дочерей быков с репродуктивным потенциалом быков. Молочную продуктивность матерей быков определяли по удою за последнюю лактацию, а у потомков – как средний удой от 30 дочерей за вторую лактацию по каждому быку.

Воспроизводительную способность быков определяли  по результатам ректальных исследований, как процент стельных коров от трех осеменений. В опытах использовали 13 быков, принадлежавших Рудакинской госплемстанции,  и 2840 коров швицезебувидного внутрипородного типа из хозяйств Таджикистана. Для выявления связи между этими факторами  использовали параметрический  и ранговый коэффициет корреляции (Лакин, 1973). Результаты проведенных исследований приведены в таблице 12.

Таблица 12.

Ранги быков по воспроизводительной способности и молочной продуктивности матерей и дочерей

Кличка

быка

Воспр. способность

Удой матерей

Удой дочерей

%

ранг

кг

ранг

кг

ранг

Борт

92,1

1

3224

12

2441

13

Минор

89

2

3266

11

3125

3

Арех

82,2

3

5133

4

3105

4

Фартук

79,7

4

5022

6

2845

8

Марлий

79,6

5

5737

2

3026

6

Камень

76

6

4022

9

3215

1

Либерт

73,7

7

5860

1

3184

2

Мишка

67,4

8

5218

3

2554

11

Бодринг

52,1

9

5076

5

2548

12

Лазурь

52

10

4205

8

2879

7

Ганг

50,3

11

3009

13

2819

9

Сазан

41,2

12

3996

10

2568

10

Вакуум

32,1

13

4808

7

3068

5

Всего

76,0±0,8

4506±276

2875±78

Из данных таблицы 12 видно, что репродуктивный потенциал быков, выраженный как процент стельных коров, колеблется в широких пределах от 92,1% (Борт) до 32% (Вакуум). При этом, на первый взгляд, ранговое положение быков по воспроизводительной способности существенно отличается от их рангового положения по молочной продуктивностью матерей и дочерей.

Для выяснения связи между этими факторами был проведен корреляционный анализ. Результаты которого приведены в таблице 13.

Таблица 13

Связь репродуктивного потенциала быков с молочной продуктивностью их матерей и дочерей

Корреляция

Репродуктивный потенциал быков:

молочная продуктивность

матерей

дочерей

Параметрическая (r)

0,004

0,19

Ранговая  (rp)

0,038

0,14

Из данных таблицы 13 видно, что между воспроизводительной способностью быков  и продуктивностью их матерей и дочерей корреляция низкая и статистически недостоверная. Однако этих данных недостаточно, чтобы сделать вывод об отсутствии связи между этими факторами.

Мы проанализировали наличие этой связи также у быков с высоким и низким потенциалом воспроизводительной способности. Для этого были взяты семь  быков занимающих высшие ранги по воспроизводительной способности: Борт, Минор, Арех, Фартук, Марлий; Камень и Либерт, и  шесть быков, занимающих низшие ранги–Мишка, Бодринг, Лазурь, Ганг, Сазан и Вакуум.

Статистически высоко достоверная (P>0.99) отрицательная корреляция, как параметрическая (-0,76±0,16), так и ранговая (-0,75±0,17), выявлена с продуктивностью только матерей быков, обладающих высокой воспроизводительной способностью (табл.13). У быков с пониженной воспроизводительной способностью такой зависимости не наблюдается, это иллюстрируется следующими графиками (рис. 15).

Таким образом, полученные данные  позволяют нам выдвинуть гипотезу о том, что повсеместно наблюдаемое  снижение уровня воспроизведения по мере роста молочной продуктивности в стадах детерминировано на генетическом уровне и в каждом конкретном стаде имеется предел  молочной продуктивности, за которым возникает эта зависимость.

Молочная продуктивность матерей быков

Высокая

Пониженная

Рис. 15. Связь  уровня репродуктивного потенциала быков с молочной продуктивностью матерей

3.6. Трансплантация эмбрионов в молочном скотоводстве

Республики Таджикистан

Опыты проводились в Республиканском центре биотехнологии скота института животноводства Таджикистана. В качестве доноров использованы коровы, находящиеся в республиканском центре. Коровы – реципиенты принадлежали  совхозу «Гулистон» Вахдатского, совхозу-техникуму им. Ф. Саидова Бохтарского района, ОПХ «Коммунизм» Рудакинского района.

В задачу опыта входило сравнение биологической полноценности эмбрионов, полученных от отработки доноров двумя препаратами фолликулостимулирующим гормоном (ФСГ) в дозе 50 мг и  фоллитропином в дозе 1200 МЕ, оцениваемой по их приживляемости после трансплантации реципиенту. Результаты исследований, приведенные в таблице 14.

Данные таблицы 14 свидетельствуют, что из обработанных коров на инъекцию гонадотропинов не реагировали: на ФСГ 20% животных, на фоллитропин - 41%. Из них подвергались вымыванию эмбрионы от 80 и 59 % доноров соответственно. Из количества вымытых зародышей, полученных от обработанных ФСГ доноров, эмбрионы и яйцеклетки составляли 82,4%, и 17,6%, от обработанных фоллитропином - 71,9 и 28,1% соответственно.

Из числа полученных эмбрионов морфологически нормальные бластоцисты у обработанных ФСГ составили 68,8%, у обработанных фоллитропином - 78,8%. Выход нормальных эмбрионов хорошего и отличного качества составил, соответственно, 2,9 и 2,5 на голову.

Таблица 14

Применение гонадотропные гормоны для вызывания суперовуляции коров доноров

Показатели

Гонадотропные препараты

ФСГ (50 мг)

Фоллитропин (1200 ИЕ)

всего

на донора

всего

на донора

Обработано гонадотропинами доноров

число

100

94

%

100

100

Из них подвергались вымыванию

число

80

59

%

80

62,8

Количество развитых фолликулов

589

7,4

452

7,7

Вымыто

эмбрионов и яйцеклеток

число

409

5,1

263

4,5

%

69,4

58,2

эмбрионов

число

337,0

4,2

189,0

3,2

%

82,4

71,9

неоплодотворённых яйцеклеток

число

72,0

0,9

74,0

1,3

%

17,6

28,1

Морфологически нормальных эмбрионов

число

232

2,9

149

2,5

%

68,8

78,8

Дегенерированных эмбрионов

число

105

1,3

40

0,7

%

31,2

21,2

        Для вызывания суперовуляции у доноров относительно высокие показатели дало применение ФСГ в дозе 50 мг на голову.  Оно позволило получить от одного донора до 36 эмбрионов за одно вымывание, в т.ч. 26 пригодных для пересадки.

       В результате проведенных более 300 эмбриопересадок приживляемость ранних морул, получивших отличную оценку, составляла от  50 до100%, хорошую оценку – от 33 до 50 %, удовлетворительную оценку - от 15 до 50 %. Аналогичные данные были получены и по приживляемости поздних морул.

       Что же касается бластоцист, то удовлетворительные показатели приживляемости установлены у ранних бластоцист отличного и хорошего качества (33-50 %).

       Сокращение разницы во времени охоты доноров и реципиентов от 4 до 18  часов обеспечивало получение 44-46 % приживляемости эмбрионов. При увеличение разницы от 24 до 48 часов приживляемость не была установлена.

       Дополнительное внутримышечное ведение реципиентам в день пересадки 1 мл масляного раствора прогестерона дало возможность повысить приживляемость эмбрионов на 7 %.

Доля морфологически нормальных эмбрионов, замороженых в условиях Республики Таджикистан составляла 84 % при средней приживляемости 33%. При этом относительно высокая приживляемость была у поздних морул - 90 %. Это на 10 % больше, чем приживляемость  ранних бластоцист и на 11 % - поздних бластоцист. Для пересадки использовали замороженные эмбрионы, полученные в Таджикистане и 78 замороженных эмбрионов, завезенных из племенных хозяйств Московской и Екатеринбургской областей. Всего к настоящему времени в базовых хозяйствах получено более 150 телят-трансплантатов (рис. 16), в том числе 36 от пересадки завезенных эмбрионов  (рис. 17).

Рис.16.Телята- трансплантанты, полученные от замороженных эмбрионов

Рис. 17. Телята - трансплантанты, полученные от привозных замороженных эмбрионов

Таким образом, исходя из вышеизложенного, можно сказать, что разработка, совершенствования и внедрение современных биотехнологических, молекулярно-генетических, цитогенетических методов и репродуктивных технологий в условиях Таджикистана является основанием для генетического улучшения продуктивности крупного рогатого скота молочного направления.

В Ы В О Д Ы

  1. Анализ генетической структуры изученных популяций скота показал,  что уровень наблюдаемой гетерозиготности (Ho) варьировал от 0,602 в черно-пестрой породы до 0,681, у местного зебувидного скота, при этом уровень ожидаемой гетерозиготности (He) составил 0,648-0,771.
  2. Сравнение наблюдаемой и ожидаемой гетерозиготности показало, что во всех изучаемых группах скота отмечался дефицит гетерозигот, который был минимальным в популяциях черно-пестрой (4,63%) и швицкой породы (4,64%) и максимальным - в популяции F1 (12,26%). У местного зебувидного скота дефицит гетерозигот составил 8,95%. О дефиците гетерозиготных генотипов также свидетельствуют положительные значения индекса фиксации (Fis)  Величина  Fis  варьировала от 5,7% у швицкой породы до 16,5% у швицезебувидного скота первого поколения. 
  3. Установлено, что местный зебувидный скот, черно-пестрая и швицкая породы продемонстрировали 100% генетическую консолидированность. Все особи в изучаемых группах скота были генетически отнесены к собственной популяции.
  4. У швицезебувидного скота в первом и втором поколении 14,6 и 9,1% животных были отнесены к местному зебувидному скоту и швицкой породе. Это согласуется с историей формирования таджикского типа швицезебувидного скота.
  5. Исследование кариотипов швицезебувидных быков показало, что цитогенетически они не отличаются от B.taurus, хотя при формировании этой группы животных исходной формой был местный зебувидный скот, одним из предков которого является B.indicus. Очевидно, это обусловлено тем, что при создании Таджикского швицезебувидного скота широко использовались быки-производители швицкой породы.
  6. Цитогенетический мониторинг швицезебувидных и черно-пестрых быков-производителей показал, что ни у одного из аттестованных животных не было обнаружено каких-либо конституциональных аномалий и аберраций хромосомного набора. Обследованные быки были свободны от наследственных нарушений хромосомного аппарата.
  7. Анализ состояния акросом сперматозоидов и индекса дефрагментации ДНК в сперматозоидах показал, что эти показатели зависят от индивидуальной особенности быков-производителей. Из изучаемых пород большим объемом, высокой активностью и концентрацией характеризуется семя быков-производителей швицезебувидного типа.
  8. Распределение отёлов по сезонам года на протяжении  года зависит от породной принадлежностью коров. У  коров чёрно-пёстрой породы две трети отёлов (66%) приходится на осенний и зимний периоды, а отёлы швицезебувидных коров практически равномерно распределены по сезонам года.
  9. Начало послеотельного циклирования зависит от уровня молочной продуктивности коров. В первые 60 дней после отела среди коров с  продуктивностью более 4500 кг за лактацию  проявило  охоту 68±5%, что на 20±7,8% больше, чем у коров с удоем  менее 3500 кг.
  10. Установлено, что в условиях Таджикистана у коров черно-пестрой породы существует достоверная связь между продуктивным  возрастом, молочной продуктивностью и воспроизводительной способностью. Чем выше молочная продуктивность, тем меньше срок продуктивной жизни коров и тем ниже ее воспроизводительная способность (Р<0,01).
  11. Установлено, что обратная зависимость между удоем матерей быков и репродуктивным потенциалом последних наблюдается только при  высокой молочной продуктивности. У матерей с пониженной продуктивностью этой зависимости не обнаружено.
  12. Высокий уровень полиовуляции дает  применение ФСГ в дозе 50 мг на голову. При такой обработке от одного донора в среднем получено 36 эмбрионов за одно вымывание, в т.ч. пригодных для пересадки 26. Внутримышечное  ведение реципиентам в день пересадки 1 мл масляного раствора прогестерона повышает приживляемость эмбрионов на 7 %.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Для увеличения продуктивности молочного скота, разводимого в Республике Таджикистан, и ускорения селекционного процесса в племенных хозяйствах проводить генетическую экспертизу происхождения животных с использованием микросателлитных маркеров.

Для профилактики появления хромосомных аномалий рекомендуется проводить в племенных предприятиях цитогенетическую аттестацию быков-производителей.

В целях рационального использования племенных ресурсов быков-производителей и улучшения состояния воспроизводства скота в Республике Таджикистан использовать инновационные репродуктивные технологии.

Список опубликованных работ по теме диссертации

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ

1. Рахимов, Ш.Т. Использование простогландина F2 альфа в улучшении жизнеспособности семени быков-производителей / Ш.Т. Рахимов, С. Ходжаев, Ф.С. Амиршоев // Теоретический и научно-практический журнал «Кишоварз»/ Земледелец, Таджикского аграрного университета.-1998.-№4.- С.65-67.

2. Рахимов, Ш.Т. Оплодотворяющая способность замороженного семени быков-производителей в условиях сухого жаркого климата Таджикистана /Ш.Т. Рахимов, Ф.С. Амиршоев,  Н.Э. Назаров // Теоретический и научно-практический журнал «Кишоварз»/Земледелец, Таджикского аграрного университета.-2005.-№ 1.- С.25-27.

3. Рахимов, Ш.Т. Использование микроэлементов в улучшении воспроизводительной способности коров / Ш.Т. Рахимов,  Ф.С. Амиршоев // Теоретический и научно-практический журнал «Кишоварз»/ Земледелец, Таджикского аграрного университета.- 2005.- №2.- С.35-37.

4.Назаров, Н.Э. Морфологический и биохимический состав крови таджикского типа швицезебувидного скота и  таджикского заводского  типа черно-пестрого скота разводимых в Таджикистане / Н.Э. Назаров, Ф.С. Амиршоев // Теоретический и научно-практический журнал «Кишоварз»/ Земледелец, Таджикского аграрного университета. - 2007.- № 3-4.- С.17-19.

5. Назаров, Н.Э. Промеры и индексы телосложения телок таджикского типа швицезебувидного скота и  таджикского заводского  типа черно - пестрого скота  разводимых в Таджикистане / Н.Э. Назаров, Ф.С. Амиршоев // Теоретический и научно-практический журнал «Кишоварз»/Земледелец, Таджикского аграрного университета. - 2008.- № 1.- С.14-16.

6. Амиршоев, Ф.С. Влияние активного моциона и применения некоторых биотехнологических приемов на оплодотворяемость коров / Ф.С. Амиршоев // Теоретический и научно-практический журнал «Кишоварз»/Земледелец, Таджикского аграрного университета. - 2008.- №2.- С. 26-27.

7. Амиршоев, Ф.С. Выживаемость эмбрионов в период беременности коров и взаимосвязь матери с плодом / Ф.С. Амиршоев // Теоретический и научно-практический журнал «Кишоварз»/Земледелец, Таджикского аграрного университета. - 2009.- № 1.- С.26-27.

8. Амиршоев, Ф.С. Влияние фенотипических факторов на воспроиз-водительную функцию быков производителей / Ф.С. Амиршоев, Ш.Т. Рахимов // Доклады Таджикской Академии сельскохозяйственных наук.- 2009.- №4 (22).- С. 37-41.

9. Амиршоев, Ф.С. Влияние генотипических факторов на воспроиз-водительную функцию быков–производителей таджикского внутрипородного швицезебувидного скота / Ф.С. Амиршоев // Вестник Таджикского национального университета.- 2010.- № 3 (59).- С. 256-259.

10. Амиршоев, Ф.С. Оплодотворяющая способность замороженного семени быков – производителей при его длительном хранении / Ф.С. Амиршоев, Ш.Т. Рахимов, В.А. Багиров // Вестник Таджикского национального университета.- 2010.- № 3 (59).- С. 256-259.

11. Амиршоев, Ф.С. Оценка быков-производителей по качеству потомства / Ф.С. Амиршоев // Теоретический и научно-практический журнал «Кишоварз»/Земледелец, Таджикского аграрного университета.- 2011.- № 2.- С.21-22.

12. Амиршоев, Ф.С. Репродуктивная способность быков-производителей таджикского внутрипородного типа швицезебувидного скота по линиям / Ф.С. Амиршоев // Теоретический и научно-практический журнал «Кишоварз»/Земледелец, Таджикского аграрного университета.- 2011.-№ 4.- С. 30-31.

13. Амиршоев, Ф.С. Влияние индивидуальных особенностей быков-произ-водителей на объем, активность и качество семени / Ф.С. Амиршоев, Ш.Т. Рахимов, В.А. Багиров // Доклады Таджикской Академии сельскохозяйственных наук.- 2010.- №4 (26).- С. 53-56.

14. Насибов, Ш.Н. Генетический потенциал дикой фауны в создании новых селекционных форм животных / Ш.Н. Насибов, В.А. Багиров, П.М. Кленовицкий, Б.С. Иолчиев, Н.А. Зиновьева, В.А. Воеводин, Ф.С. Амиршоев // Достижения науки и техники.- М. АПК-2010. - №8. - С.59-62.

15. Насибов, Ш.Н.  Биологические особенности гибридов яка с крупным рогатым скотом. / Ш.Н. Насибов, В.А. Воеводин, В.А. Багиров, Б.С. Иолчиев, П.М. Кленовицкий, Ф.С. Амиршоев // Проблемы биологии продуктивных животных.- 2010.- № 4. Боровск, ВНИИФиБП. – С.113-115.

16. Насибов, Ш.Н.  Методы получения и криоконсервации семени для сохранения генетических ресурсов животных. / Ш.Н. Насибов, В.А. Воеводин, В.А. Багиров, Б.С. Иолчиев, П.М. Кленовицкий, Ф.С. Амиршоев, С.А. Лесин // Вестник Казанского государственного аграрного универститета.- 2010. Казань.- №4 (18).- С. 139-141.

17. Амиршоев, Ф.С. Связь молочной продуктивности матерей и дочерей на воспроизводительную способность быков-производителей./ Ф.С. Амиршоев // Ж. Проблемы биологии продуктивных животных.- №4.- спецвыпуск, 2011.- С. 18-21

18. Амиршоев, Ф.С. Биотехнологические проблемы животноводства в Республике Таджикистан / Ф.С. Амиршоев, // Биотехнологии в сельском хозяйстве: современные достижения и проблемы биотехнологии сельскохозяйственных животных. Материалы 8-я международная научная молодежная конференция-школа «БиоТехЖ-2012».- Дубровицы - 2012.- С. 111-114

19. Гладырь Е.А., Использование микросателлитов для характеристики

аллелофонда популяций крупного рогатого скота Таджикистана / Е.А. Гладырь, Н.А. Зиновьева, В.А. Багиров, Ф.С. Амиршоев, В.В. Волкова, П.М. Кленовицкий, А.П. Карпов, Л.К. Эрнст // Достижения науки и техники.- М. АПК-2012. - №8. - С. 58-62

20. Амиршоев, Ф.С. Связь между молочной продуктивностью, воспроизводительной способностью и продолжительностью продуктивной жизни коров чёрно-пёстрой породы в условиях Таджикистана / Ф.С. Амиршоев // Современные проблемы молочного и мясного скотоводства, производства молока и говядины. Материалы международной научно-практической конференции – Дубровицы: ГНУ ВИЖ Россельхозакадемии, 2012. – С.13-16

Патент

21. Амиршоев, Ф.С. Двойной катетер для промывания эмбрионов крупного рогатого скота / Ф.С. Амиршоев, Ш.Т. Рахимов // 2008 Душанбе. Патент №TJ 167 Республики Таджикистан.

Статьи в других изданиях

22. Амиршоев, Ф.С. Фаъолияти илмии олимони донишгох дар соли 2003 / Ф.С. Амиршоев, Д.М. Мирзоев // Теоретический и научно-практический журнал «Кишоварз»/Земледелец, Таджикского аграрного университета.- 2003. - №2.- С. 3-6.

23. Рахимов, Ш.Т. Влияние некоторых паратипических факторов на улучшение воспроизводительной способности коров / Ш.Т. Рахимов, С. Ходжаев, Ф.С. Амиршоев // Сборник научных трудов Таджикского НИИ животноводства «Вопросы селекции и технологии животноводства». – Душанбе, 1999.- Изд-во «Маориф».- С.14-16.

24. Рахимов, Ш.Т. Влияние сезона года на качество семени быков / Ш.Т. Рахимов, Ф.С. Амиршоев, А.Х. Хаитов // Научные труды Таджикского аграрного университета «Актуальные проблемы развития агропромышленного комплекса республики». - Душанбе, 2000.- С.-134-136.

25. Амиршоев, Ф.С. Влияние гормональных препаратов на оплодот-воряемость коров / Ф.С. Амиршоев, Ш.Т. Рахимов, С. Ходжаев // Труды  молодых ученых Таджикистана. - Душанбе, 2001. С. 24- 25. 

26. Рахимов, Ш.Т. Проблемы воспроизводства сельскохозяйственных животных и научно-практические аспекты их решения / Ш.Т. Рахимов, С. Ходжаев, Ф.С. Амиршоев // Научные труды Таджикского аграрного университета. - Душанбе, 2001.- С.97-98.

27. Амиршоев, Ф.С.  Влияние возраста и породности быков производителей на качество семени / Ф.С. Амиршоев, Ш.Т. Рахимов, С Ходжаев // Материалы научно - производственной конференции, посвященной 85-летию академика Г.А. Алиева. - Душанбе, 2001.- С.8-9.

28. Рахимов Ш.Т. Проблемы улучшения воспроизводительной способности коров / Ш.Т. Рахимов, Ф.С. Амиршоев // Научные труды, посвященные  60-летию зооинженерного факультета Таджикского аграрного университета. - Душанбе, 2003. - С.61- 63.

29. Назаров, Н.Э. Племенная ценность быков-производителей и их использование в селекции / Н.Э.  Назаров Ш.Т. , Рахимов, Ф.С. Амиршоев // Сборник научных трудов Международной научно-практической конференции, посвященной 60-летию со дня рождения д. с.-х. н., профессора, заслуженного работника сельского хозяйства Кыргызской Республики А.К. Кыдырмаева. Труды научной конференции Кыргызского НИИ животноводства, ветеринарии и пастбищ. – Бишкек, 2004.- Вып. 51.- С.166-171.

30. Назаров, Н.Э. Действие микроэлементов в улучшении воспроиз-водительной способности коров / Н.Э. Назаров, Ш.Т. Рахимов, Ф.С. Амиршоев // Сборник научных трудов Международной научно-практической конференции, посвященной 60-летию со дня рождения д.с.-х..н., профессора, заслуженного работника сельского хозяйства Кыргызской Республики А.К. Кыдырмаева. Труды научной конференции Кыргызского НИИ животноводства, ветеринарии и пастбищ. – Бишкек, 2004.- Вып. 51.- С.171-174.

31. Амиршоев, Ф.С. Факторы, влияющие на оплодотворяемость  коров после отела / Ф.С. Амиршоев // Материалы научных трудов Международной конференции Таджикского аграрного университета «Пути повышения устойчивого развития сельского хозяйства». – Душанбе, 2008.- С. 133-134.

32. Амиршоев, Ф.С. Роль гормонов и витаминов для стимуляции воспроиз-водительной функции молочных коров / Ф.С. Амиршоев // Материалы научных трудов Международной конференции Таджикского аграрного университета «Пути повышения устойчивого развития сельского хозяйства».- 2008.- С. 134-138.

33. Рахимов, Ш.Т. Итоги исследований в области биотехнологии сельскохозяйственных животных в Таджикистане / Ш.Т. Рахимов, М. Розикова, Ф.С. Амиршоев, К. Даминова, Д. Мусоев // Труды Таджикский научно-исследовательский институт животноводства "Животноводческая наука за период 80 лет ее образования". - Душанбе 2012. - С. 34 – 43.

Учебно-методические пособия

34. Косимов, Р.Б. Методические указания для проведения лабораторно-практических занятий по генетике для специальностей 3107-зооинженерия и 3108-ветеринария / Р.Б. Косимов, Ф.С. Амиршоев // Изд-во Таджикского аграрного университета. - Душанбе, 1998. - 13с. (на таджикском языке)

35. Амиршоев, Ф.С. Методическое пособие для проведения лабораторных занятий по биотехнологии сельскохозяйственных животных по специальности 3107-зооинженерия./ Ф.С. Амиршоев, Ш.Т. Рахимов // Изд-во Таджикского аграрного университета. - Душанбе, 2006. - 60с.

36. Амиршоев, Ф.С. Методические руководство «Актуальные проблемы биотехнологии сельскохозяйственных животных» для проведения практических занятие по специальности 3107-зооинженерия /Ф.С. Амиршоев, Ш.Т. Рахимов // Изд-во Таджикского аграрного университета. - Душанбе, 2006. - 24с.

37. Гулямова, Ш.Х. Дастурамали методи аз фанни физиологияи хайвоноти хочагии кишлок оид ба дарсхои амали барои донишчўёни факултетхои тибби ветеринари ва зооинженерии Донишгохи аграрии Точикистон / Ш.Х. Гулямова, Ф.С. Амиршоев, Н.Э. Назаров, С.С. Тошболтаева / Изд-во Таджикского аграрного университета. - Душанбе, 2007. - 88с. (на таджикском языке).

38.Амиршоев, Ф.С. Методическое указание по курсу разведение сельскохозяйственных животных с основами частной зоотехнии для студентов-заочников 4-го курса по специальности 3108 - Ветеринария. / Ф.С. Амиршоев, Н.Э. Назаров, Н.А. Раджабов, К. Курбанов // Изд-во Таджикского аграрного университета. – Душанбе, 2008.-40с.

Учебники для ВУЗов

39. Косимов, Р. Б. Учебник «Генетика бо асосхои биотехнология»./ Р.Б. Косимов, Ф.С. Амиршоев,  А. Файзуллоев // Изд-во «Маориф ва фарханг». – Душанбе, 2008.- 195с. (на таджикском языке).

40. Рахимов, Ш. Т. Учебник «Биотехнологияи чорвои хочагии кишлок ва проблемахои муосири он»./ Рахимов, Ш. Т., Амиршоев, Ф.С.//-Изд-во «Маориф ва фарханг». – Душанбе, 2008.- 167с. (на таджикском языке).






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.