Генетические и средовые факторы при минимизации инбредной депрессии в стаде симментальского скота
Автор: Шендаков А.И., Ханина Т.И.
Журнал: Биология в сельском хозяйстве @biology-in-agriculture
Рубрика: Актуальные вопросы животноводства
Статья в выпуске: 3 т.4, 2014 года.
Бесплатный доступ
В статье приводятся результаты оценки интенсивности роста симментальского молодняка при использовании разных степеней инбридинга, в том числе ин-эн-динбридинга, боттомкроссинга, топкроссбридинга, инбредлайнкроссинга. Определено, что при боттомкроссинге и топкроссинбридинге влияние генетических факторов на живую массу от рождения до 6 месяцев у бычков возрастает до 73,7-75,8%.
Симментальской скот, генетиче- ские факторы, ин-энд-инбридинг, топ-кроссинбридинг, боттомкроссинг, инбредлайнкроссинг
Короткий адрес: https://sciup.org/14770282
IDR: 14770282
Текст научной статьи Генетические и средовые факторы при минимизации инбредной депрессии в стаде симментальского скота
(1992), Meuwissen T.H.E. (1997), Meuwissen, T. H. E. (2002), Miglior F., Szkotnicki B., Burnside E.B. (1992), Miglior F. (2000), Pulkkinen TI, van der Lende T, Groen AF, Kaal LMTE, Zonderland J.J. (1998), Rutten M.J.M., Bijma P., Woolliams J.A., van Arendonk J.A.M. (2002), Sewalem A., Kistemaker G.J., Miglior F., Van Doormaal B.J. (2006), Smith L.A., Cassell B.G., Pearson R.E. (1998), VanRaden P.M. (2005), VanRaden P.M. (1992), Pong-Wong R., Woolliams J.A. (2007), Thompson J.R., Everett R.W., Hammerschmidt N.L. (2000), Thompson J.R., Everett R.W., Wolfe C.W.. (2000), VanRaden P.M., Smith L.A. (1999), Weigel K.A., Lin S.W. (2002), вычисление и использования коэффициента инбридинга в селекции голштинского скота в США посвящена работа Wiggans G.R., Van Raden P.M., Zuurbier J. (1995) [15]. В практике молочного скотоводства России инбридинг применяется достаточно давно, однако его варианты дают разные результаты в селекции [2, 3], которые могут быть не только отрицательными, но и противоречивыми [1, 2]. Эти и другие генетические аспекты селекции скота раскрывают статьи, приведённые в списке литературы [2-14]. В связи с активным использованием искусственного осеменения данный вопрос является актуальным во многих странах мира.
Материалы и методы.
Для решения задач минимизации инбредной депрессии нами были проведены исследования в ООО «Фатнево» Болховского района Орловской области. Для совершенствования симментальского поголовья в данном хозяйстве в последние годы применялись преимущественно симментальские и красно-пёстрые голштинские быки ОАО «Орловское» по племенной работе. При исследовании интенсивности роста тёлок контрольной группой были животные, полученные методом кровосмешения, при изучении интенсивно- сти роста бычков контролем выступала группа, полученная в результате ин-энд-инбридинга (т.е. в нескольких поколениях) и комплексного инбридинга. Все животные были одного возраста. Коэффициент инбридинга вычисляли по формуле Райта [16]. Статистический анализ проводили в компьютерной программе «Microsoft Excel».
Результаты исследований.
Проведённые ранее исследования показали, в ин-бредном поголовье симментальского и симментал-голштинского скота ООО «Фатнево» наибольшей живой массой при рождении обладали тёлки, полученные в результате кровосмешения (32,5 кг), однако тёлки (n=30), полученные при топбридинге и топ-кроссбридинге (т.е. с применением инбредных отцов в степени IV-IV и V-V), также дали более высокую живую массу – 31,2 кг. В конце первого месяца выращивания наибольшую живую массу имели тёлки, полученные при кровосмешении и умеренном родстве: живая масса от 1 до 12 месяца возросла у них от 57,0 и 53,5 до 268,0 и 266,0 кг соответственно. Причём в 7, 8, 9 и 10 месяцев тёлки с Fx=25,0% превосходили тёлок с Fx=0,781% на 24,8, 31,0, 41,7 и 43,2 кг соответственно (p<0,1-0,05).
Впоследствии животные этих групп смогли набрать к 18 месяцам живую массу, необходимую для нормального оплодотворения, а тёлки, полученные в результате боттомкроссинга (т.е. при оплодотворении инбредных матерей семенем аутбредных быков), к 12 месяцам дали худший показатель – всего 211,5±5,7 кг, что уступило тёлкам с Fx=25,0% 56,5 кг (p<0,001).
Среди инбредного поголовья бычков (см. таблицу 1) при рождении отличалась группа, полученная методом топбридинга и топкроссбридинга (n=28) – 29,9±0,2 кг, хотя по всем группам существенных различий получено не было. Со 2 по 4 месяц в стаде лидировали по интенсивности роста животные, полученные при спаривании инбредных матерей и аут-бредных отцов (рост составил с 48,3 до 86,6 кг), однако к 5 и 6 месяцам наибольшую живую массу снова показала группа, полученная с использованием семени инбредных отцов – 99,1±2,5 и 113,6±3,0 кг, что превысило животных контрольной группы на 13,2 и 18,3 кг соответственно (p<0,001). Вариация живой массы по группам и месяцам была недостаточно стабильной, что может быть подтверждением сильной зависимости инбредного поголовья бычков от условий кормления и содержания.
Таблица 1. – Влияние вариантов родственного спаривания на интенсивность роста симментальских бычков в ООО «Фатнево»
|
Разновидность инбридинга |
n |
Параметры |
Живая масса по месяцам, кг |
|||||
|
при рождении |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|||
|
Ин-энд-инбридинг (т.е. в нескольких поколениях) и комплексный инбридинг |
8 |
M |
29,7 |
45,1 |
61,5 |
80,2 |
85,9 |
95,3 |
|
±m |
0,1 |
1,8 |
3,1 |
3,7 |
1,5 |
2,7 |
||
|
σ |
0,43 |
5,08 |
8,79 |
10,53 |
4,15 |
7,67 |
||
|
C v, % |
1,45 |
11,27 |
14,29 |
13,12 |
4,84 |
8,05 |
||
|
Умеренное родство (III-IV и IV-IV) |
7 |
M |
29,4 |
45,9 |
64,4 |
84,9 |
96,0 |
103,9 |
|
±m |
0,49 |
4,15 |
6,65 |
7,10 |
7,89 |
9,93 |
||
|
σ |
0,2 |
1,6 |
2,5 |
2,7 |
3,0 |
3,7 |
||
|
C v, % |
1,68 |
9,06 |
10,32 |
8,37 |
8,22 |
9,56 |
||
|
Боттомкоросинг (т.е. инбредные матери) |
19 |
M |
29,5 |
48,3 |
67,4 |
86,6 |
96,1 |
105,6 |
|
±m |
0,2 |
1,1 |
2,1 |
3,0 |
2,4 |
3,3 |
||
|
σ |
1,09 |
4,75 |
9,37 |
13,01 |
10,57 |
14,33 |
||
|
C v, % |
3,71 |
9,85 |
13,90 |
15,01 |
11,00 |
13,56 |
||
|
Топбридинг и топкроссбри-динг (т.е. инбредные отцы) |
28 |
M |
29,9 |
48,1 |
66,7 |
84,5 |
99,1 |
113,6 |
|
±m |
0,2 |
0,8 |
1,4 |
1,9 |
2,5 |
3,0 |
||
|
σ |
1,13 |
4,05 |
7,27 |
10,13 |
13,02 |
15,80 |
||
|
C v, % |
3,78 |
8,43 |
10,90 |
11,99 |
13,14 |
13,91 |
||
|
Инбредлайнкроссинг и ин-кроссбридинг |
10 |
M |
29,3 |
46,2 |
62,9 |
83,2 |
96,3 |
104,8 |
|
±m |
0,1 |
1,2 |
2,4 |
2,4 |
3,5 |
4,7 |
||
|
σ |
0,46 |
3,87 |
7,46 |
7,64 |
11,10 |
14,99 |
||
|
C v, % |
1,56 |
8,37 |
11,86 |
9,18 |
11,53 |
14,31 |
||
|
Всё инбредное поголовье |
72 |
M |
29,6 |
47,3 |
65,6 |
84,5 |
96,2 |
107,5 |
|
±m |
0,1 |
0,5 |
1,0 |
1,2 |
1,4 |
1,8 |
||
|
σ |
0,97 |
4,51 |
8,29 |
10,65 |
11,69 |
15,28 |
||
|
C v, % |
3,28 |
9,53 |
12,64 |
12,61 |
12,15 |
14,22 |
||
Однако изучение корреляций между живой массой бычков (см. таблицу 2) показало, что влияние генетических факторов на интенсивность роста возрастает при спаривании инбредных матерей и аутбредными быками и наоборот (73,7%). Это может быть подтверждением снижения инбредной депрессии. Ин- бредлайнкроссинг и инкроссбридинг также способен уменьшать инбредную депрессию по живой массе у бычков в связи со сложными формами наследования в при спаривании животных разных пород и линий.
Анализ роста до 6 месяцев показал, что у тёлочек, в отличие от бычков, при боттомкоросинге, топбри- динге и топкроссинбридинге влияние генетических факторов на живую массу было выше, чем у бычков, полученных аналогичным методом родственного спаривания (77,9-78,9%). Это может быть подтверждением того, что при спаривании, направленном на разрыв инбредной депрессии, при выращивании в одинако- вых условиях кормления тёлочки реагирует интенсивнее на 4,2-5,2%. Достаточное количество животных в этих группах позволяет сделать вывод о возможном увеличении тенденции по этому различию влияния генетических и средовых факторов на живую массу.
Таблица 2. - Влияние вариантов родственного спаривания на повторяемость роста симментальских бычков и тёлочек в ООО «Фатнево»
|
Разновидность инбридинга |
m о Ч о |
& cd & с |
Корреляции живой массы в смежные периоды выращивания (от рождения до 6) |
Влияние генетических и средовых факторов, % |
||||||
|
1 sr s ri о G о |
s 1 s |
s 1 s |
s 1 s |
s 1 s |
s 1 s |
r w |
1-r w |
|||
|
Бычки |
||||||||||
|
Ин-энд-инбридинг Контрольная группа |
8 |
r |
0,695 |
0,953 |
0,888 |
-0,616 |
0,728 |
0,956 |
60,1 |
39,9 |
|
±mr |
0,840 |
0,040 |
0,055 |
0,094 |
0,082 |
0,035 |
||||
|
Умеренное родство (III-IV и IV-IV) |
7 |
r |
0,099 |
0,886 |
0,915 |
0,734 |
0,789 |
0,924 |
72,5 |
27,5 |
|
±mr |
0,119 |
0,055 |
0,048 |
0,081 |
0,073 |
0,046 |
||||
|
Боттомкоросинг (т.е. инбредные матери) |
19 |
r |
-0,166 |
0,930 |
0,967 |
0,862 |
0,894 |
0,936 |
73,7 |
26,3 |
|
±mr |
0,102 |
0,044 |
0,030 |
0,061 |
0,054 |
0,042 |
||||
|
Топбридинг и топкроссинбридинг (т.е. инбредные отцы) |
28 |
r |
-0,007 |
0,887 |
0,825 |
0,886 |
0,888 |
0,941 |
73,7 |
26,3 |
|
±mr |
0,001 |
0,055 |
0,068 |
0,055 |
0,055 |
0,040 |
||||
|
Инбредлайнкроссинг и инкроссбридинг |
10 |
r |
0,248 |
0,992 |
0,811 |
0,634 |
0,917 |
0,947 |
75,8 |
24,2 |
|
±mr |
0,116 |
0,015 |
0,070 |
0,092 |
0,048 |
0,039 |
||||
|
Всё инбредное поголовье инбредных бычков |
72 |
r |
0,025 |
0,924 |
0,883 |
0,828 |
0,885 |
0,945 |
74,8 |
25,2 |
|
±mr |
0,120 |
0,046 |
0,056 |
0,067 |
0,056 |
0,039 |
||||
|
Тёлочки |
||||||||||
|
Ин-энд-инбридинг Контрольная группа |
8 |
r |
-0,142 |
0,979 |
0,959 |
0,915 |
0,869 |
0,907 |
74,8 |
25,2 |
|
±mr |
0,107 |
0,022 |
0,030 |
0,044 |
0,053 |
0,046 |
||||
|
Умеренное родство (III-IV и IV-IV) |
6 |
r |
-0,099 |
0,981 |
0,794 |
0,838 |
0,955 |
0,981 |
74,2 |
25,8 |
|
±mr |
0,107 |
0,021 |
0,066 |
0,06 |
0,032 |
0,021 |
||||
|
Боттомкоросинг (т.е. инбредные матери) |
34 |
r |
0,201 |
0,908 |
0,876 |
0,868 |
0,933 |
0,950 |
78,9 |
21,1 |
|
±mr |
0,106 |
0,040 |
0,055 |
0,055 |
0,053 |
0,030 |
||||
|
Топбридинг и топкроссинбридинг (т.е. инбредные отцы) |
28 |
r |
0,344 |
0,893 |
0,772 |
0,886 |
0,846 |
0,932 |
77,9 |
22,1 |
|
±mr |
0,100 |
0,045 |
0,071 |
0,055 |
0,055 |
0,045 |
||||
|
Инбредлайнкроссинг и инкроссбридинг |
6 |
r |
-0,094 |
0,974 |
0,782 |
0,254 |
0,883 |
0,973 |
62,9 |
37,1 |
|
±mr |
0,110 |
0,024 |
0,067 |
0,105 |
0,055 |
0,024 |
||||
|
Всё инбредное поголовье инбредных тёлочек |
88 |
r |
0,281 |
0,916 |
0,845 |
0,866 |
0,909 |
0,947 |
79,4 |
20,6 |
|
±mr |
0,110 |
0,043 |
0,054 |
0,054 |
0,045 |
0,035 |
||||
Таблица 3. - Генетическая и паратипическая изменчивость живой массы в инбредных группах симментальского молодняка ООО «Фатнево»
|
Группа молодняка |
CT |
к |
в |
Изменч разные пе |
вость живой массы иоды выращивания, кг |
||||
|
а |
ст ^ |
ст Csl |
ст ^ |
СТ |
СТ LD |
СТ 40 |
|||
|
Бычки |
72 |
σ G |
0,726 |
3,373 |
6,201 |
7,966 |
8,744 |
11,429 |
15,332 |
|
σ e |
0,246 |
1,145 |
2,106 |
2,705 |
2,969 |
3,881 |
4,915 |
||
|
σР |
0,972 |
4,518 |
8,307 |
10,671 |
11,713 |
15,31 |
20,247 |
||
|
Тёлочки |
88 |
σ G |
1,588 |
4,875 |
8,019 |
8,829 |
10,743 |
12,688 |
16,428 |
|
σ e |
0,412 |
1,265 |
2,081 |
2,291 |
2,787 |
3,292 |
4,262 |
||
|
σ Р |
2,001 |
6,140 |
10,100 |
11,120 |
13,531 |
15,981 |
20,690 |
||
Генетическая изменчивость живой массы тёлок от рождения до 6 месяцев была выше, чем у бычков, и составила от 1,588 до 16,428 кг (см. таблицу 3), в то время как паратипическая изменчивость была выше у бычков, начиная со второго месяца выращивания (от 2,106 до 4,915 кг), что может быть свидетельством того, что для инбредных бычков следует особенно тщательно балансировать рацион.
Подводя итог проведённым исследованиям, следует заметить, что в селекции симментальского скота по интенсивности роста результаты зависят в большей степени не от варианта инбридинга, а от индивидуальной сочетаемости родительских пар. Крайне нежелательным остаётся инбридинг в нескольких поколениях и комплексный инбридинг, поскольку при нём инбредная депрессия проявляется максимально. Спаривание инбредных коров с аутбредными быками и аутбредных коров с инбредными быками не даёт однозначных результатов, однако можно предположить, что способ боттомкроссинга может быть применим только на крупных быков-производителей, а при топ-бридинге и топкроссбридинге можно избежать серь-
ёзных последствий только в тех вариантах спаривания, когда высокой живой массой обладают коровы. Бесконтрольное использование родственного спаривания недопустимо, однако умеренное родство при спаривании не ведёт к существенной инбредной депрессии по интенсивности роста у тёлок и бычков. Случаи применения кровосмешения в селекции симментальского скота допустимы только при наличии выдающихся качеств у спариваемых родителей. Бот-томкроссинг, топкроссинбридинг, инбредлайнкрос-синг и инкроссбридинг позволяют усилить влияние генетических факторов на живую массу телят от рождения до 6 месяцев. Инбредные тёлочки растут несколько интенсивнее за счёт влияния генетических факторов, в отличие от бычков. В целом, проведённые исследования позволяют ослабить негативные последствия инбридинга в молочно-мясном скотоводстве Орловской области.
Список литературы Генетические и средовые факторы при минимизации инбредной депрессии в стаде симментальского скота
- Айсанов З. М. Определение эффекта инбридинга у крупного рогатого скота молочных и комбинированных пород. Вестник РАСХН. 2004;5:19-21.
- Винничук, Д. Парадоксы инбридинга. Молочное и мясное скотоводство. 2003;5:18-22.
- Сельцов В. И., Сермягин А. А. Продуктивные качества инбредных и аутбредных коров симментальской породы. Зоотехния. 2011;10:2-4.
- Miglior F., Szkotnicki B., Burnside E.B. Analysis of levels of inbreeding and inbreeding depression in Jersey cattle. J. Dairy Sci. 1992;75:1112-1118.
- Parland, S. Mc., Kearney J. F., Rath M., Berry D. P. Inbreeding effect on milk production, calving performance, fertility, and conformation in Irish Holstein-Friesians. J. Dairy Science. 2007;90:4411-4419.
- Pedersen L.D., Sørenson A.C., Berg P. Marker-assisted selection reduces expected inbreeding but can result in large effects of hitchhiking. J. Anim. Breed. Genet. 2010;127:189-198.
- Pulkkinen T.I., van der Lende T, Groen A.F., Kaal LMTE, Zonderland J.J. The effect of inbreeding on components of dairy cattle fertility as calculated from non-return data, using a multiphasic logistic function. Interbull Bull. 1998;18:74-77.
- Roxström A., Strandberg E., Berglund B., Emanuelson U., Philipsson J. Genetic and environmental correlations among female fertility traits and milk production in different parities of Swedish red and white dairy cattle. Acta Agric. Scand. A. 2001; 51:7-14.
- Samoré A.B., Rizzi R., Rossoni A., Bagnato A. Genetic parameters for functional longevity, type traits, somatic cell scores, milk flow and production in the Italian Brown Swiss. Ital. J. Anim. Sci. 2010;9:145-152.
- Thompson J.R., Everett R.W., Hammerschmidt N.L. Effects of inbreeding on production and survival in Holsteins. J. Dairy Sci. 2000;83:1856-1864.
- Thompson J.R., Everett R.W., Wolfe C.W. Effects of inbreeding on production and survival in Jerseys. J. Dairy Sci. 2000;83:2131-2138.
- VanRaden P.M. Efficient methods to compute genomic predictions. J. Dairy Sci. 2008;91:4414-4423.
- VanRaden P.M. Inbreeding adjustments and effect on genetic trend estimates. Interbull Bull. 2005;33:81-84.
- Weigel K.A., Lin S.W. Controlling inbreeding by constraining the average relationship between parents of young bulls entering AI progeny test programs. J. Dairy Sci. 2002;85:2376-2383.
- Wiggans G.R., Van Raden P.M., Zuurbier J. Calculation and use of inbreeding coefficients for genetic evaluation of United States dairy cattle. J. Dairy Sci. 1995;78:1584-1590.
- Wright S. Coefficients of inbreeding and relationship. Am. Nat. 1922; 56:330-338.
