Генетико-популяционная характеристика русской рысистой породы лошадей по локусам микросателлитов ДНК
Автор: Гавриличева Ирина Сергеевна
Журнал: АгроЗооТехника @azt-journal
Рубрика: Разведение, селекция и генетика сельскохозяйственных животных
Статья в выпуске: 3 т.2, 2019 года.
Бесплатный доступ
Цель исследований - изучение генетических особенностей современной популяции лошадей русской рысистой породы с использованием ДНК-маркеров. Данное исследование выявило редкие, а также наиболее характерные аллели, присущие представителям этой породы. В дальнейшем при условии накопления достаточного количества данных станет возможным построить генетические профили трех заводских призовых пород (американской, французской и русской рысистых пород) на современном этапе. Русская рысистая порода лошадей - наиболее распространенная из всех заводских пород России. В нынешних условиях из-за усилившейся ориентации на беговой спорт отбор по работоспособности приобретает все большее значение в совершенствовании русской рысистой породы лошадей. Призовая работоспособность - это обусловленный действием всего генотипа сложный количественный признак. Так, в разведении русских рысаков скрещивание с представителями американской стандартбредной породы, а в последние годы и с французской рысистой достигло серьезных масштабов, результаты этой работы требуют тщательного анализа. По итогам ДНК-тестирования 926 голов лошадей русской рысистой породы был проведен популяционно-генетический анализ по следующим показателям: частота встречаемости типов и аллелей17 исследуемых локусов микросателлитов ДНК, уровень полиморфности (Ае), степень наблюдаемой (Но) и ожидаемой (Не) гетерозиготности. Были определены эффективное число аллелей в каждом локусе и коэффициент инбридинга субпопуляций (Fis). При генотипировании лошадей русской рысистой породы по 17 панельным STR-локусам было установлено 144 аллеля. При этом число аллелей в локусах варьировало от 4 (HTG7) до 14 (ASB17). Среднее значение числа эффективных аллелей на локус составило 3,79. Из всего обследованного поголовья 67% лошадей оказались носителями генотипа HTG7 OO. Проведенный анализ продемонстрировал стабильность генетической структуры и высокий уровень консолидации аллелофонда.
Лошади, русская рысистая порода, призовые породы рысаков, генетический мониторинг, генетический маркер, микросателлиты днк, аллель, локус
Короткий адрес: https://sciup.org/147225591
IDR: 147225591 | DOI: 10.15838/alt.2019.2.3.2
Текст научной статьи Генетико-популяционная характеристика русской рысистой породы лошадей по локусам микросателлитов ДНК
В настоящее время обостряется проблема сохранения генофонда отечественных пород молочного скота. С целью изучения имеющихся генетических ресурсов и повышения конкурентоспособности отечественного племенного скота проведена характеристика селекционно-генетических параметров продуктивных признаков молочных популяций холмогорской и ярославской породы Вологодской области. На основе расчета селекционно-генетических параметров продуктивных признаков в популяциях холмогорской, ярославской породы установлены коэффициенты изменчивости (CV) по надою – 22,0%, 17,7%, по МДЖ – 11,8%, 6,5%; наследуемости (h2) надоя 0,71, 0,67, МДЖ – по матерям холмогорской породы – 0,56 с достоверностью (P ≤ 0,001), дающие представление о возможности успешного отбора и дальнейшего совершенствования молочного скота. Определена сила влияния быков-производителей ярославской, холмогорской породы на показатели надоя дочерей (η2) – 0,36, 0,26, на жирномолочность – 0,14, 0,11 с высокой степенью достоверности (P ≤ 0,001). Установлено высокодостоверное (P ≤ 0,001) влияние фактора «генеалогическая линия» на племенную ценность быков холмогорской, ярославской породы по надою материнских предков η2 = 0,83, η2 = 0,85; по жирномолочности – влияние недостоверное. Высокую племенную ценность по надою и МДЖ материнских предков имеют отечественные быки производители. Лучшая реализация генетического потенциала быков холмогорских и ярославских линий по надою – от 53,6 до 83,7%, у быков голштинских линий – от 42,4 до 67,5%. Для сохранения генофонда отечественных пород следует использовать быков холмогорской и ярославской селекции, с учетом того что их генетический потенциал более полно реализуется дочерями в условиях племенных хозяйств Северо-Западного региона Российской Федерации.
Порода, холмогорская, ярославская, селекция, бык-производитель, генетический потенциал, реализация.
Молочное скотоводство является одной из ведущих отраслей животноводства в мире и в Российской Федерации. Эта отрасль решает важнейшую проблему человечества – обеспечение продовольствием, в первую очередь молочной и мясной продукцией [1, с. 1].
Перед наукой и практикой стоит задача – обеспечить конкурентность отечественного молочного скотоводства как на внешнем, так и внутреннем рынке. Ее решение возможно за счет расширения объемов производства, увеличения ассортимента выпускаемой продукции, применения инноваций и современного оборудования в технологическом процессе, широкого использования отечественных и зарубежных генетических ресурсов, гармонизации методов оценки животных с принятыми за рубежом [2, с. 2].
В настоящее время обостряется проблема сохранения генофонда отечественных пород молочного скота.
«Чистопородность – залог устойчивой передачи наследственных качеств» [3, с. 37].
По мнению ученых Чинарова, Сивкина, Митюкова, Тамарова, Сударев, Прохоренко, Прожерина, следует тщательно изучать генофонд отечественного скота, а без сохранения ярославской, холмогорской и других пород будет невозможно решать задачи по увеличению долголетия и улучшению воспроизводительной функции коров. На основе многочисленных теоретических и практических исследований установлено, что отечественные породы крупного рогатого скота имеют следующие качества: высокий генетический потенциал молочной продуктивности; исключительно хорошие акклиматизационные способности и устойчивость к колебаниям погодных условий; крепкая конституция; долгожительство и достаточно высокая молочная продуктивность за всю жизнь; хорошие воспроизводительные качества [4, с. 101; 5, с. 77; 6, с. 103; 7, с. 6; 8, с. 3].
Данные по племенной работе в молочном скотоводстве подтверждают, что коровы отечественных пород Вологодской области отличаются лучшей воспроизводительной способностью и наибольшим сроком хозяйственного использования. Минимальной продолжительностью сервис-перио-да характеризуются коровы ярославской, холмогорской породы – 114, 116 дней. Возраст выбытия коров холмогорской и ярославской породы составил 4,03 и 3,98 отела за 2017 год [9, с. 72].
Наша страна имеет большое разнообразие молочных пород с генетическим потенциалом 5000–6000 кг молока. Сохранение и совершенствование этого ценного генофонда производится в племенных хозяйствах [10, с. 11].
Для сохранения генетического разнообразия и повышения конкурентоспособности отечественного племенного скота проведена характеристика селекционно- генетических параметров продуктивных признаков молочных популяций и быков-производителей холмогорской и ярославской породы Вологодской области.
Вологодская область занимает одно из ведущих мест по развитию племенного животноводства в Российской Федерации [11, с. 27].
Основным генетическим резервом для дальнейшего совершенствования молочного скота являются также быки-производители, полученные от лучших представителей породного генофонда. Только тщательный отбор и оценка производителей по способности к передаче желательных хозяйственно полезных признаков обеспечат положительную динамику селекционно-племенной работы [12, с. 3].
Цель исследования — дать характеристику селекционно-генетических параметров продуктивных признаков в молочных популяциях и определить генетический потенциал используемых быков-производителей холмогорской, ярославской породы отечественной селекции.
Задачи исследований:
-
1) определить селекционно-генетические параметры продуктивных признаков подконтрольных популяций молочного скота холмогорской, ярославской породы;
-
2) вычислить показатель силы влияния фактора «генеалогическая линия» на племенную ценность быков по надою материнских предков;
-
3) рассчитать генетический потенциал по продуктивным показателям материнских предков и его реализацию дочерями в разрезе линий.
Генетическое улучшение племенных и продуктивных качеств животных основано на закономерностях изменчивости и наследуемости хозяйственно полезных признаков.
Сотрудниками СЗНИИМЛПХ определены коэффициенты изменчивости, наследуемости продуктивных признаков в популя- циях холмогорской, ярославской породы племенных хозяйств Вологодской области по общепринятым методикам [13, с. 108– 124; 14, с. 18].
Наследуемость определяли на основе коэффициентов корреляции продуктивности дочерей и матерей по 1-й, наивысшей лактации. Проведен дисперсионный анализ и определена сила влияния фактора «бык-отец» на продуктивные показатели коров 1-го отела в исследуемых популяциях.
Характеристика современных популяций молочного скота и быков-производителей проведена на поголовье коров 1-й лактации холмогорской породы (167 голов) племрепродукторов ООО «Северодвинец», ЗАО «АФ им. Павлова» и ярославской (505 голов) – ЗАО «Шексна» Вологодской области.
Поголовье крупного рогатого скота племенных хозяйств распределено по отечественной и зарубежной селекции в зависимости от места рождения используемых быков-производителей.
У быков отечественной селекции рассчитаны генетический потенциал по продуктивным показателям материнских предков и его реализация дочерями в разрезе линий.
Племенная ценность (ПЦ) или генетический потенциал быков рассчитали по формуле:
ПЦ = (М + МО) / 2, где:
М - продуктивные показатели матери быка по наивысшей лактации (НЛ);
МО - продуктивные показатели матери отца быка (НЛ).
С помощью однофакторного дисперсионного анализа определен показатель силы влияния (η2) фактора «генеалогическая принадлежность» на племенную ценность производителя по продуктивным показателям материнских предков (надою, МДЖ) как отношение факториальной к общей дисперсии [15, с. 234].
На основе расчета селекционно-генетических параметров продуктивных признаков в популяциях холмогорской и ярославской породы установлены коэффициенты изменчивости (CV) по надою – 22,0%, 17,7%, по МДЖ – 11,8%, 6,5%, свидетельствующие о возможности селекционного отбора по данным признакам.
Определена высокая наследуемость (h2) надоя по матерям в популяции холмогорской породы 0,71, МДЖ – 0,56, ярославской – надоя 0,67 (P ≤ 0,001), указывающая на эффективность селекционного отбора по матерям.
Популяционные характеристики дают представление о возможности успешного отбора и дальнейшего совершенствования молочного скота в племенных хозяйствах Вологодской области.
Установлена сила влияния быка-производителя в популяциях ярославской, холмогорской породы на показатели надоя дочерей (η2) – 0,36, 0,26, на жирномолочность – 0,14, 0,11 (P ≤ 0,001).
Для повышения эффективности селекционно-племенной работы в популяциях необходимо также учитывать генетический потенциал производителей и степень его реализации дочерями.
На подконтрольной популяции холмогорской породы использовались 3 быка зарубежной селекции и 11 производителей отечественной, которые отнесены к шести генеалогическим линиям.
Установлено высокодостоверное (P ≤ 0,001) влияние фактора «генеалогическая линия» на племенную ценность быков холмогорской породы по надою материнских предков, которое составляет η2 = 0,83, на показатели жирномолочности – влияние слабое недостоверное η2 = 0,29.
Сравнительный анализ генетического потенциала быков отечественной селекции в разрезе генеалогических линий по- казал, что наибольшим надоем материнских предков более 10000 кг молока характеризуются быки генеалогических линий: Вис Айдиал 933122, Рефлекшн Соверинг 198998, Комелек СХ-1358. По остальным линиям – генетический потенциал по надою материнских предков ниже среднего значения в отечественной селекции 9882 кг молока (табл. 1).
Характеристика отдельных быков свидетельствует о том, что наибольшим генетическим потенциалом по надою материнских предков отличаются производители голштинских линий Вис Айдиал 933122 – Трубач 174 (13966 кг), Цветик 6 (12430 кг молока) и Рефлекшн Соверинг 198998 – Лесок 315 (12186 кг молока). По быкам холмогорских линий следует отметить быка-производителя Уголек 10261, с потенциалом 10066 кг, принадлежащего линии Комелек СХ-1358.
Реализация генетического потенциала по надою материнских предков быков отечественной селекции их дочерями составила в среднем 68,9%. У быков холмогорской линии Наилучшего СХ-856 с генетическим потенциалом 7895 кг молока и надоем дочерей 6427 кг наибольший процент реализации – 81,4%, а у быка Уголек 10261 реализация составила 69,5%, что выше среднего по отечественной селекции. В то же время у быков голштинских линий генетический потенциал реализуется в меньшей степени до 61,6%.
В популяции холмогорской породы определена высокая племенная ценность быков-производителей по показателям жирномолочности материнских предков более 4,0% по всем линиям, за исключением Реф-лекшн Соверинг 198998 – 3,98%. Реализация генетического потенциала их дочерями также высокая (от 90,1 до 95,6%), в среднем составила 93,1%.
На подконтрольном поголовье ярославской породы использовались 1 бык зарубежной и 13 быков отечественной селек-
Таблица 1. Генетический потенциал быков-производителей холмогорской породы и его реализация по линиям
Код линии отца |
Кличка, № быка Среднее по линии |
Генетический потенциал |
Дочери (1 лактация) |
Реализация, % |
|
голов |
надой, кг |
||||
1 |
Цветик 6 |
12430 |
12 |
7355 |
59,2 |
1 |
Бертин 587 |
11322 |
1 |
5589 |
49,4 |
1 |
Трубач 174 |
13966 |
11 |
7466 |
53,5 |
По линии |
12645 |
24 |
7332 |
58,0 |
|
6 |
Лесок 315 |
12186 |
26 |
7502 |
61,6 |
6 |
Терн 208 |
10862 |
2 |
6539 |
60,2 |
По линии |
11849 |
28 |
7433 |
61,6 |
|
15 |
Отлив 10713 |
7627 |
1 |
5349 |
70,1 |
15 |
Сенат 10458 |
7921 |
40 |
6454 |
81,5 |
По линии |
7895 |
41 |
6427 |
81,4 |
|
19 |
Омар 731 |
7302 |
7 |
6110 |
83,7 |
19 |
Тайм 511 |
8524 |
14 |
5834 |
68,4 |
По линии |
8186 |
21 |
5926 |
72,4 |
|
26 |
Уголек 10261 |
10066 |
16 |
7001 |
69,6 |
По линии |
10066 |
16 |
7001 |
69,6 |
|
Отечественная селекция |
9882 |
131 |
6810 |
68,9 |
Рассчитано по: данные собственных исследований.
Примечание: 1 – Вис Бэк Айдиал 933122, 6 – Рефлекшн Соверинг 198998, 15 – Наилучший СХ-856, 19 – Лимон СХ-721, 26 – Комелек СХ-1358.
ции, которые отнесены к семи генеалогическим линиям (табл. 2) .
Установлена сила влияния η2 = 0,85 фактора «генеалогическая линия» на племенную ценность быков-производителей ярославской породы по надою материнских предков с высокой степенью достоверности. Влияние фактора «генеалогическая линия» на племенную ценность быков по жирномолочности материнских предков недостоверное и составляет η2 = 0,39.
На основе полученных данных выявлен высокий генетический потенциал производителей голштинских линий по надою материнских предков Вис Айдиал 933122 (13280 кг) и Рефлекшн Соверинг 198998 (12900 кг), которые превосходят средние данные отечественной селекции на 3753 кг и 3373 кг молока.
В то же время реализация генетического потенциала их дочерями по надою низкая у животных голштинских линий от 42,4 до
-
67,5%, у быков ярославских линий выше и составляет от 53,6 до 79,3%.
Сравнительная характеристика отдельных быков свидетельствует о том, что наибольшим генетическим потенциалом по надою материнских предков отличаются производители Гасан 50740720 (12264 кг) линии Рефлекшн Соверинг 198998, Бархан 1918 (10783 кг) и Биссер 1888 (10780 кг) линии Вис Айдиал 933122.
Среди быков ярославских линий необходимо отметить Бархата 1012 линии Добрый 593 и Заветный 59 линии Март 56 с генетическим потенциалом по надою материнских предков более 7000 кг молока.
Определена высокая племенная ценность быков-производителей по показателям жирномолочности материнских предков, за исключением быков линии Вис Айдиал 933122 (3,58%, 3,59%). Максимальной племенной ценностью характеризуются быки Берест 924 линии Марс 11 и Гарт 1190 ли-
Таблица 2. Генетический потенциал быков-производителей ярославской породы и его реализация по линиям
Код линии |
Кличка, № быка Среднее по линии |
Генетический потенциал |
Дочери (1-я лактация) |
Реализация, % |
|
поголовье |
надой, кг |
||||
1 |
Бархан 1918 |
10783 |
22 |
6194 |
57,4 |
1 |
Биссер 1888 |
10780 |
22 |
6353 |
58,9 |
1 |
По линии |
10780 |
44 |
4936 |
45,8 |
5 |
Восток 544 |
9034 |
11 |
6102 |
67,5 |
5 |
Гарт 1190 |
10663 |
40 |
5909 |
55,4 |
5 |
По линии |
10784 |
51 |
5271 |
48,9 |
6 |
Гасан 50740720 |
12264 |
115 |
5202 |
42,4 |
6 |
По линии |
12264 |
115 |
5202 |
42,4 |
15 |
Лорнет 1026 |
6854 |
12 |
3908 |
57,0 |
15 |
По линии |
6854 |
12 |
4316 |
63,0 |
17 |
Гейзер 221 |
6882 |
2 |
4022 |
58,4 |
17 |
Нейлон 1056 |
6908 |
1 |
3702 |
53,6 |
17 |
По линии |
6901 |
3 |
4195 |
60,8 |
21 |
Факир 351 |
6861 |
45 |
4999 |
72,9 |
По линии |
6861 |
45 |
4999 |
72,9 |
|
22 |
Берест 924 |
6562 |
15 |
5206 |
79,3 |
По линии |
6562 |
15 |
5206 |
79,3 |
|
23 |
Заветный 59 |
7136 |
10 |
5347 |
74,9 |
По линии |
7136 |
10 |
5347 |
74,9 |
|
24 |
Злак 221 |
6627 |
14 |
4882 |
73,7 |
По линии |
6627 |
14 |
4882 |
73,7 |
|
28 |
Бархат 1012 |
7623 |
66 |
5423 |
71,1 |
28 |
По линии |
7623 |
66 |
5423 |
71,1 |
Отечественной селекции |
9651 |
375 |
5385 |
55,8 |
Рассчитано по: данные собственных исследований.
Примечание: 1 – Вис Бэк Айдиал 933122, 5 – Монтвик Чифтейн 95679, 6 – Рефлекшн Соверинг 198998, 15 – Вольный 470, 17 – Жилет 345, 21 – Магнат 29, 22 – Марс 11, 23 – Март 56, 24 – Мурат 7, 26 – Чародей 62, 28 – Добрый 593.
нии Монтвик Чифтейн 95679 с показателями более 5,3%. Реализация генетического потенциала их дочерями также высокая и в среднем составила 95,6%.
Таким образом, проведенные исследования показали, что отечественные быки-производители имеют высокую племенную ценность по надою и МДЖ материнских предков. Отмечается также высокая степень реализации потенциала животных отечественной селекции холмогорской и ярославской породы.
Лучшая реализация генетического потенциала быков холмогорских и ярослав- ских линий по надою – от 53,6 до 83,7%. Более низкие показатели реализации потенциала имеют быки, относящиеся к линиям голштинской селекции, – от 42,4 до 67,5%. В то же время дочери быков голштинской селекции превосходят по надою дочерей холмогорских и ярославских генеалогических линий. Следовательно, необходимо создавать условия для лучшей реализации потенциала таких животных.
Для сохранения генофонда отечественных пород следует использовать быков, относящихся к чистопородным линиям холмогорской и ярославской породы, с учетом того что генетический потенциал ловиях племенных хозяйств Северо-Запад-этих быков более полно реализуется в ус- ного региона Российской Федерации.
Список литературы Генетико-популяционная характеристика русской рысистой породы лошадей по локусам микросателлитов ДНК
- Гавриличева И.С. Генетическая характеристика отечественной популяции призовых рысаков // Проблемы и перспективы развития животноводства: мат-лы Междунар. науч.-практ. конф., посв. 85-летию биотехнол. фак. Витебск: ВГАВМ, 2018. URL: http://www.vsavm.by
- Храброва Л.А. Теоретические и практические аспекты генетического мониторинга в коневодстве: автореф. дис. … д-ра с.-х. наук: 06.02.07. Дивово, 2011. 38 с.
- Дубровская Р.М., Стародумов И.М., Банникова Л.В. Генетическая дифференциация пород лошадей по полиморфным локусам белков в крови // Генетика. 1992. Т. 28. № 4. С. 152-165.
- Николаева Н. Влияние американского рысака на формирование генетической структуры и выраженность хозяйственно-полезных признаков у лошадей русской рысистой породы: автореф. дис. … канд. с.-х. наук: 06.02.01. ВНИИК Рязанской обл., 2004. 16 с.
- Ellegren H. [et al.]. Cloning of highly polymorphic microsatellites in the horse. Animal Genetics, 1992, no. 23, pp. 133-142.