Генотипические и технологические факторы в селекции чёрно-пёстрого скота при использовании быков-производителей голштинской породы

Введение. На протяжении последних десятилетий потенциал голштинской породы широко использовался при улучшении отечественных пород скота [1, 6, 7, 8 и др.], в т. ч. красной степной породы [4], холмогорской породы [10], бестужевской породы [5] и ряда других пород [11, 12 и др.]. Особенно большого масштаба достигла голштинизация чёрно-пёстрого скота в большинстве регионов России [2, 3], однако голштинская порода и методы использования её потенциала до сих пор вызывают противоречия среди селекционеров – учёных и практиков [9]. Не исключение в этом вопросе и популяция молочного скота Орловской области, где основной удельный вес в структуре поголовья скота занимают чёрно-пёстрые гол-штинизированные животные. В большинстве товарных и племенных организаций по разведению этой породы практически не осталось животных, у которых полностью отсутствуют гены голштинской породы. Это объясняет актуальность наших исследований.

Целью исследований являлось изучение результатов селекции чёрно-пёстрого скота при использовании потенциала голштинской породы в условиях Орловской области.

В соответствии с целью были поставлены задачи:

• 1)    изучить распределения продуктивных признаков и причины выбраковки коров дойного стада за 5 лет разведения;

• 2)    проанализировать коэффициенты корреляций, повторяемости и наследуемости селекционных признаков в зависимости от генотипа по голштинской

породе;

• 3)    определить фактическую продуктивность коров в зависимости от генотипа по голштинской породе и общий процент реализации генетического потенциала молочной продуктивности в стаде;

• 4)    провести многофакторный дисперсионный

тимизации процесса раздоя усовершенствованных голштинизированных коров.

Материалы и методы исследований

Исследования были проведены в ОС «Стрелецкая» (филиал ФГБНУ ФНЦ ЗБК) Орловской области на чёрно-пёстрых животных в 2018 г. Анализ проходил на 717 головах дойного стада со средней долей генов (кровности) по голштинам на уровне 76,8%. Для исследуемого массива сотрудниками кафедры частной зоотехнии и разведения с.-х. животных Орловского ГАУ (Р. Н. Ляшуком и А. И. Шендаковым) были разработаны планы племенной работы – в общей сложности на периоды селекции с 2005 по 2022 годы. Начиная с 2005 года, нами были изучены родословные всех разводимых животных и проведены комплексные результаты разведения скота в хозяйстве. Генетикостатистические параметры, включая повторяемость (r w ) и наследуемость (h²), были вычислены по общепринятым в селекции животных методам (через коэффициенты корреляций) с применением компьютерной программы «Microsoft Excel».

Результаты исследований и их обсуждение

Согласно проведённому анализу, в оцениваемый период в стаде прослеживались нормальные распределения удоев. Начиная с 2012-2013 годов прослеживалось селекционное давление на увеличение удоев:

впоследствии в стаде возросло количество коров с удоями выше 6000 кг молока (рис. 1), а следовательно, согласно приведённым графикам, вполне определённо видно, что общее количество голов в стаде уменьшилось, однако возрос его качественный состав. Это также подтверждалось увеличением удоев. Данная анализ для выявления силы влияния генотипических и тенденция сохранилась в стаде до настоящего време-паратипических факторов на селекционные признаки;   ни.

Рисунок 1 - Распределения коров по удоям в хозяйстве

(с 2011 по 2017 отчётные годы соответственно, согласно анализу результатов бонитировки)

Рисунок 2 - Причины выбраковки коров из стада в оцениваемый период (голов)

Данные рисунка 2 в некоторой степени объяснили изменения в распределениях удоев по годам, однако селекции на увеличение удоев в стаде мешали гинекологические заболевания (в отдельные годы выбраковка доходила до 175-188 голов). Эту проблему следовало решать как ветеринарными, так и зоогигие-ническими методами. В стаде не велась активная выбраковка по молочной продуктивности, в том числе по удоям. Средний возраст выбытия, согласно бонитировке, составил стабильно 3,4-3,6 года. Этот показатель следовало увеличивать. Также от 2012 по 2017 год из стада было выбраковано от 12 до 54 голов по причине болезней конечностей, хотя в2016-2017 году этот показатель снизился до 28 голов.

По процентному содержанию белка в молоке в стаде в последние годы наблюдались ассиметричные распределения. При этом вариация составила от 2,90 до 3,39%. Наибольшее количество коров стада, включая первотёлок (пунктирная линия), имели признак на уровне 3,00-3,19%. Полученные данные подтвердили возможность для полноценного отбора коров по молочной продуктивности и данному селекционному признаку в частности.

Рисунок 3 - Корреляции селекционных признаков между признаками матерей и дочерей, гм-д (анализ по n=717, доля генов по голштинам, HF=76,8%)

Из рисунка 3 следует, что в оцененный период в стаде проявлялись положительные корреляции между удоями за 305 дней у матерей и дочерей: по всему стаду – 0,234, по группе коров с кровностью до 50% по голштинам (HF) – 0,517, в группе с 51-75%HF – 0,098, в группе с 76%HF и выше – 0,189. Следова- тельно, коэффициент наследуемости по удоям за 305 дней в стаде (h2) был равен 0,468. Это являлось высоким показателем, позволяющим вести отбор в стаде по данному признаку. Среди коров с разной кровно-стью по голштинской породе не было получено положительных корреляций между признаком матерей и дочерей по жирности молока, т.е. в стаде за последнюю генерацию не прослеживалось коэффициентов наследуемости, позволяющих дальнейшее увеличение этого признака за счёт отбора. Однако жирность молока в стаде составляла в последние годы около 4,00% и более.

В отличие от жирности молока по проценту белка были получены более желательные результаты. В частности, по всему стаду корреляция между признаком матерей и дочерей составила 0,074, т. е. h2=0,148. Учитывая общемировые тенденции в селекции молочного скота по проценту белка в молоке, данный результат заслуживал внимания. Высокую наследуемость имел % белка в молоке при кровности (HF) до 50% по голштинам – 0,668.

Аналогично с величиной удоев высокую наследуемость имела живая масса у коров-первотёлок: h2=0,740 по всему стаду. Живая масса во всех группах наследовалась на уровне 57,8-84,0%, а влияние генотипических факторов при этом на интенсивность роста составило 61,5%, средовых факторов – 38,5%.

Наряду с анализом наследуемости в группах с разной кровностью по голштинам, следует отметить, что во всех разводимых линиях у коров стада прослеживалась положительная корреляция между удоем матерей и дочерей: от +0,058 (в линии Р. Соверинг) до +0,357 (в линии В. Б. Айдиал). Соответственно, наследуемость h2 достигала 0,714. Корреляции между жирностью молока у матерей и дочерей были положительными только у коров линии М. Чифтейн, по процентному содержанию белка – в линиях В. Б. Айдиал и М. Чифтейн.

При этом по всей проанализированной выборке у матерей коров-первотёлок (n=717) средняя кровность по голштинам составила 76,8±0,69% (Сv=24,1%), удои за 305 дней лактации – 4418±34 кг (Сv=20,6%), жирность молока 3,96±0,01%, процент белка в молоке – 3,11% (Сv=8,4 и 1,96% соответственно).

Удои у коров-пробандов по первой лактации (305 дней) достигли 5449±42 кг (Сv=20,8%), жирность мо- лока 4,04±0,01%, процент белка в молоке – 3,13% (Сv=10,2 и 2,25% соответственно). Превышение по удоям над матерями составило 1031 кг молока.

Полученные данные подтверждают, что с увеличением кровности от 25% до 75% и выше по голшти-нам возрастала живая масса тёлок в 18 месяцев – с 375,0 до 387,8 кг, при этом возраст первого осеменения понизился с 21,7 до 20,7 месяца и составил в среднем по стаду 20,9 месяца. Среди тёлок разных линий по интенсивности роста существенных отличий не прослеживалось.

Важно то обстоятельство, что с увеличением % генов (кровности) голштинской породы (HF) от 25 до 75% и выше достоверных отличий по удоям у коров-первотёлок разных генотипов не наблюдалось (они составили 5424±83--5520±116 кг молока), происходило некоторое увеличение жирности молока, живой массы – в сравнении с низкокровными животными.

Среднеквадратические отклонения селекционных признаков в стаде (σ) по разным группам были за последние годы в пределах нормы. Коэффициенты фенотипической изменчивости (Cv) селекционных признаков в зависимости от кровности по голштинской породе представляли собой классический вариант ведения селекционно-племенной работы: для удоя за 305 дней вариация составила от 15 до 21%, по жирности молока – до 6,38%, по процентному содержанию белка в молоке – от 5,8 до 19,1%.

Живая масса при первом осеменении варьировала в пределах 8-12%. Живая масса у коров-первотёлок варьировала по генетическим группам в пределах 48%. Это является абсолютно нормальными показателями для данного стада.

Вариация скорости молокоотдачи с увеличением кровности по голштинам возросла с 4,6 до 10,3%, Это подтверждает то, что увеличение кровности по гол-штинам по-разному отражается на изменении данного признака. На данный селекционный признак следует обратить внимание в процессе селекции.

Таблица 1 - Корреляции между селекционными признаками по первой лактации в стад е, r (n=717)

Взаимосвязанные признаки	r±m r
удой за завершённую лактацию - удой за 305 дней (кг)	+0,565±0,025***
удой за 305 дней (кг) – удой за 100 дней (кг)	+0,815±0,012***
удой за 305 дней (кг) – жир (%)	-0,425±0,031***
удой за 305 дней (кг) – белок (%)	-0,105±0,034*
жир (%) – белок (%)	+0,460±0,029***
живая масса (кг) - удой за 305 дней (кг)	+0,228±0,035**
удой за 305 дней (кг) – скорость молокоотдачи (кг/мин)	+0,301±0,034**

Примечание: *-р<0,05, ** - р<0,01, *** - р<0,001.

Обычно удой отрицательно связан с жирностью молока. В хозяйстве у коров эта корреляция составляла -0,425 (табл. 1). При этом в стаде положительно коррелировало процентное содержание жира и белка в молоке (r=+0,460). Отличительным фактом стало наличие положительной генетической корреляции между удоями и % белка в молоке (rG=+0,250).

Общая реализация продуктивного потенциала в хозяйстве (рис. 4) была положительной по большинству признаков, за исключением процентного содержания белка в молоке.

Так, дочери превысили своих матерей на 23,3% по удоям и на 2,0% по проценту жира (от величины признака). Количество молочного жира и белка увеличилось на 25,8 и 22,5% соответственно.

Реализация генетического потенциала селекционного признака, %

Рисунок 4 - Реализация потенциала селекционных признаков в сравнении с материями, %

Кроме того, в стаде также проявилась стабильная лактационная кривая от 1 до 10 месяца. Пик лактации приходится на 2-4 месяцы, а затем происходил плавный спад. Достаточно высокие удои были характерны и для 10 месяца лактации у отдельных коров. Это требовало дополнительных организационных мероприятий при запуске на сухостой.

Проведение дисперсионного анализа при этом показало, что фактор «линия» в трёхфакторной ортогональной (равномерной) модели влиял на удой с слой в 10%, совместная сила влияния факторов «линия -кросс линии» составила 5%, наибольшая сила влияния была отмечена у фактора «месяц максимального удоя» – 40% (ɑ<1%), а следовательно, c увеличением месяца максимального удоя со 2 по 5 – возрастает вероятность получения более высоких удоев за 305 дней лактации. Некоторое влияние (от 7 до 10%) на удой показали совместные факторы «линия – месяц с максимальным удоем», «кросс линии – месяц с максимальным удоем» и «линия – кросс линии – месяц с максимальным удоем». Влияние неучтённых факторов составило всего 16%.

Аналогичные тенденции были получены при изучении силы влияния факторов на удои коров по 3-ей лактации, однако при этом возросла сила влияния фактора «месяц максимального удоя» - до 44% (при достоверности ɑ<1%, по Фишеру).

Таким образом, при производстве молока от чёрно-пёстрых голштинизированных коров разных линий и кроссов линий наиболее существенным являлся технологический фактор «месяц максимального удоя», который может быть увеличен за счёт совершенствования мероприятий по раздою.

• 1    лактация

• 3    лактация

Полиномиальная (1 лактация)

Полиномиальная (3 лактация)

Рисунок 5 - Дополнительная рентабельность при увеличении месяца с максимальными удоями, %

Согласно анализу, при увеличении месяца максимального удоя от чёрно-пёстрых коров можно получить дополнительную рентабельность до 8-9%. Прогноз этого увеличения можно выразить графиками полиноминальных уравнений нелинейной регрессии, приведёнными на рисунке 5:

у x =-1х²+6х - 2 – для прогноза дополнительной рентабельности при производстве молока по первой лактации (достоверность – R²=1, или 100%);

у x =1,5х²+8,5х - 3 – для прогноза дополнительной рентабельности при производстве молока за 305 дней по третьей лактации (достоверность – R²=1, или 100%).

Выводы. Таким образом, скрещивание чёрнопёстрого скота с производителями голштинской породы на протяжении последних лет в исследуемом племенном стаде дало положительный результат. Животные голштинских линий положительно влияли на увеличение генетической детерминации селекционных признаков. Однако для дальнейшего увеличения молочной продуктивности и более рационального использования потенциала голштинской породы в схемах скрещивания необходима оптимизация селекционного процесса, что совместно с улучшением корм- ления и раздоя животных может позволить существенно увеличить продуктивность в стаде. Оценка технологических факторов при разведении коров дойного стада позволяет отметить резервы увеличения рентабельности до 8-9% при оптимизации процесса раздоя. Учитывая предыдущие планы племенной работы, на сегодняшний день в стаде сложились все предпосылки для планомерного увеличения удов до 7000-7500 кг молока в среднем на корову. Этот вывод подтверждается тем, что за анализируемый период в стаде дочери превзошли матерей на 1031 кг молока и 0,08% жира.