У дочерей голштинизированных быков отмечается улучшение развития глубины туловища (+ 0,11 д) и формы вымени за счет более плотного его прикрепления (+ 0,06 д).

Оценка племенной ценности быков - производителей архангельской популяции холмогорской породы

Совершенствование методов оценки племенной ценности быков - производителей по качеству потомства связано с использованием новых биотехнологий воспроизводства, достижений популяционной генетики, информационных технологий и образованием в молочном скотоводстве открытых популяций.

В России официальным методом оценки племенной ценности быков является метод сравнения дочерей со сверстницами (СС). Нами использован модифицированный метод оценки племенной ценности быков - производителей (МСС), который позволяет эффективно использовать его в условиях искусственного осеменения с концентрацией животных в крупных хозяйствах с учётом селекционно-генетических параметров конкретной популяции.

Генетической основой усовершенствованной формулы оценки племенной ценности быка является коэффициент регрессии генотипа быка на средний фенотип дочерей ( и на фенотип эффективных дочерей (, где . Племенная ценность быков (ПЦ) определялась по двум формулам: и , где - число эффективных дочерей. Точность оценки племенной ценности () и аддитивное стандартное отклонение племенной ценности () вычислялись по общепринятым методикам. Проведённые исследования во ВНИИГРЖ показали, что метод МСС повышает точность прогноза генотипа на 5,2%, генетический прогресс - на 3,9%, а точность метода МСС по сравнению с BLUP составляет 96,2% (Кузнецов В. М., 1992).

Оценка племенной ценности быков проводилось с 1999 по 2003 гг. в активной части архангельской популяции, включающей 15 племенных хозяйств, выращивающих 99,9% быков для их племенного использования в Архангельском племпредприятии. Созданный компьютерный банк включал информацию о 11721 первотёлки с законченной лактацией, являющихся дочерями 193 отцов. Среднее число эффективных дочерей на одного быка составило 49 голов. Популяция быков по племенной ценности распределилась на три группы: улучшатели (16%), нейтральные (68%) и ухудшатели (16%).

Оценка племенной ценности быков показала высокое сходство двух методов оценки (табл. 8). Так, племенная ценность 193 быков, оценённая методом 1, составила: по удою -10 кг молока; по содержанию жира в молоке - 0,001% и по выходу молочного жира - 0,4 кг. Генетическое превосходство этих же быков, оценённых методом 2, было соответ ственно - 8 кг, - 0,0005% и - 0,4 кг. Оценённая племенная ценность 193 быков двумя методами оказалась минусовой из-за отрицательной племенной ценности холмогорских быков (n = 135).

Таблица 8 Оценка племенной ценности быков разными методами

Установлено, что с увеличением доли голштинских генов в генотипе быков повышается их племенная ценность по удою и выходу молочного жира. По этим главным признакам молочной продуктивности чистопородные голштинские и голштинизированные быки не вошли в группу ухудшателей. При использовании этих же быков снижения жирномолочности у дочерей не наблюдалось. Внутри генотипических групп быков с одинаковыми долями голштинских генов выявлен широкий диапазон индивидуальных оценок племенной ценности. Это вызывает необходимость оценки племенной ценности быка “внутри одной кровности”. Выделены чистопородные холмогорские быки (6,7%), которые по племенной ценности удоя могут конкурировать с чистопородными голштинскими и голштинизированными быками. Выявлено 18 быков - улучшателей. Среди них удельный вес чистопородных голштинских и чистопородных холмогорских быков составляет по 39%, 11% - являются полукровными производителями и 11% быков имеют кровность по голштинской породы 75%. Установлено, что второй метод, в отличие от первого, позволяет оценить повторяемость оценки, с помощью которой можно установить генетическое превосходство будущих дочерей и минимальное число эффективных дочерей, необходимое для достоверной оценки племенной ценности быков.

Совершенствование оценки племенной ценности коров - потенциальных матерей быков

При разведении холмогорского скота в России традиционным методом официальной оценки племенной ценности коров - потенциальных матерей быков принята оценка их по наивысшей молочной продуктивности, т.е. по фенотипу. Для совершенствования племенной оценки коров была использована индексная оценка, объединяющая информацию о племенных ценностях самих коров и их родителей - матерей и отцов. Методика индексной оценки племенной ценности коров (ИПЦ) и генетико-статистическая модель, включающая частные племенные ценности коровы опубликованы Б. П. Завертяевым (1986).

В данном исследовании использованы полученные коэффициенты наследуемости признаков молочной продуктивности для архангельской популяции, значение которых составили: удой (0,224), содержание жира в молоке (0,458) и выход молочного жира (0,354). Показатели коэффициентов наследуемости признаков включались при вычислении коэффициентов регрессии генотипа коровы на её фенотип и фенотипы родителей.

Для получения быков в качестве отцов нового поколения отобраны 120 коров по первой лактации, включенные в долгосрочную селекционную программу на период до 2011 года. Отбор этой племенной категории животных произведён среди 1689 первотёлок активной части популяции, закончивших первую лактацию в 2002 - 2004 гг. Интенсивность селекции коров характеризуется 1,90 стандартных единиц, что соответствует высоким требованиям крупномасштабной селекции. Средняя молочная продуктивность коров - первотёлок активной части популяции (n = 1689) находилась на уровне 4193 кг молока с 3,80% жира, 159 кг выхода молочного жира и у 120 отобранных коров, соответственно, 5300 кг, 3,85% и 203 кг. Селекционный дифференциал был высокий и составил: 1107 кг, 0,05% и 44 кг, соответственно.

Большинство отобранных коров (48,4%) и их родители (матери - 65%, отцы - 68%) являлись чистопородными холмогорскими животными. Голштинизированные животные содержат в генотипе, как правило, менее 50% генов улучшающей породы.

Индексная оценка племенной ценности коров объединяет информацию о племенной ценности пробанда, матерей и отцов. В связи с этим проведена оптимизация показателей коэффициентов регрессии по различным источникам информации, что также оптимизирует оценку племенной ценности (табл. 9).

Таблица 9 Индексная оценка племенной ценности коров

Индексная оценка племенной ценности коров превышала племенную ценность по их собственной продуктивности по всем показателям: по удою + 59 кг молока, жирномолочности + 0,01% и по выходу молочного жира + 2 кг. По ведущему селекционному признаку - удою наивысший генетический вклад в структуру индекса внесли сами коровы и их отцы - 57 и 28%, в то время как доля генотипа матерей в индексе удоя составила лишь 15%. Следовательно, основная часть индекса племенной ценности холмогорских коров архангельской популяции обусловлена влиянием генотипов самих коров и их отцов. Сходное соотношение вкладов генотипа пробанда и родителей в индекс племенной ценности коров наблюдается и по выходу молочного жира.

Отсутствие генетического вклада в индекс племенной ценности отцов по жирномолочности обусловлен крайне низкой разницей между дочерями быков и их сверстницами, составившей лишь +0,01%, что указывает на низкую интенсивность отбора быков. Большим преимуществом индекса племенной ценности являются высокие показатели его точности. Абсолютная точность индекса племенной ценности коров повысилась: по удою с 0,47 до 0,61; жирномолочности с 0,67 до 0,76 и выходу молочного жира с 0,59 до 0,70. Таким образом, индексная оценка при высокой её точности подтверждает эффективность отбора коров - потенциальных матерей быков в архангельской популяции холмогорского скота.

Создание нового типа холмогорского скота “Северный”

Цель создания нового внутрипородного типа холмогорской породы заключалась в выведении высокопродуктивного конкурентоспособного скота с удоем 5 - 6 тыс. кг молока с жирностью 3,8% и выше за полновозрастную лактацию, адаптированного к промышленным технологиям и условиям Крайнего Севера.

Теоретической основой выведения нового типа явилось использование лучшего генофонда молочного скота голштинской породы. Основным методом совершенствования архангельской популяции холмогорского скота явилось двукратное “прилитие крови” голштинских быков - улучшателей по удою и проценту жира в молоке с выходом на условный генотип 3/4 при последующем возвратном скрещивании на исходную холмогорскую породу с применением инбридинга на выявленных быков - лидеров. Для получения животных первого и второго поколений была отобрана и завезена криоконсервированная сперма от 134 голштинских быков со средней продуктивностью матерей по наивысшей лактации 10213 кг молока с жирностью 4,27%.

Генеалогическая структура нового типа формировалась тремя селекционными группами (А, В и С) через быков - производителей родственных групп холмогорского скота: Чуба сх-1910, Халата сх-1778 и Ключа мх-2559.

Получение быков - продолжателей нового типа осуществлялось, в основном, на маточном поголовье высокопродуктивных стад трех племенных заводов: Холмогорской опытной станции животноводства и растениеводства, Архангельской опытно-мелиоративной станции и “Холмогорский”. В настоящее время в Архангельском племпредприятии хранится 302,5 тыс. доз криоконсервированной спермы от 55 производителей трёх линий нового типа холмогорского скота “Северный”.

В качестве базового хозяйства для апробации нового типа холмогорского скота было определено стадо племенного завода Холмогорской опытной станции. Основная оценка продуктивных и технологических качеств первотёлок проведена на контрольно-селекционном дворе, общий средовой фон позволил достоверно оценить генотип животных.

Апробация нового типа проводилась по 22 качественным признака, характерных для породы своим постоянством и поддающихся точному наблюдению и описанию. Испытание животных нового типа на отличимость, однородность и стабильность осуществлялось по заявленному селекционному достижению в сравнении с исходной материнской породой. Для оценки степени выраженности признаков апробируемого типа холмогорского скота нами было отобрано 50 телочек и 50 бычков в возрасте 6 месяцев, 50 нетелей (5 - 6 месячной стельности) и 20 быков в возрасте 24 месяцев. Обор животных нового типа и чистопородных холмогорских сверстниц в качестве базы сравнения проводился методом случайной выборки.

Установлено, что новый внутрипородный тип холмогорского скота имеет определенную четко выраженную фенотипическую отличимость. Выявлено, что чёрную масть, характерную для холмогорской породы, имеют 98% подконтрольного поголовья; дополнительная масть - белая. Существенных краниологических различий между животными нового типа и их сверстницами не обнаружено. Живая масса первотёлок нового типа и чистопородных холмогорских сверстниц превосходит стандарт холмогорской породы более чем на 9,5%. Разница по живой массе в сравнении со стандартом породы по группе коров - первотёлок нового типа составила 42 кг. Сравнительное изучение показало, что при рождении тёлочки нового типа не отличались по живой массе от сверстниц (31,30 кг и 30,74 кг). Живая масса бычков нового типа при рождении составила 30,96 кг, что на 3% превосходит показатель по чистопородным сверстникам. Интенсивность роста животных нового типа несколько выше: среднесуточный прирост бычков до 15-месячного возраста составил 558 г, сверстников соответственно - 520 г. Развитие телок до 18- месячного возраста характеризовалось следующими показателями среднесуточных привесов: 520 г (животные нового типа) и 511 г (их чистопородные сверстницы), или на 1,7% выше у телок нового типа.

Коровы апробированного типа имеют гармоничное телосложение, крепкую спину и поясницу, правильно поставленные конечности, крепкий копытный рог. Выявлена статистически достоверная разница в пользу коров нового типа по глубине груди на 2% (Р< 0,05) и по высоте в крестце - на 1 см (разница не достоверна).

Продуктивность коров нового типа (n=50) за 305 дней первой лактации в период апробации составила 3458 кг молока с 3,77% жира и 3,45% белка. В результате сравнительного анализа молочной продуктивности коров нового типа и их чистопородных холмогорских сверстниц выявлена достоверность разницы по удою (+ 504 кг), содержанию жира (+ 0,06%) и содержанию белка в молоке (+ 0,05%) в пользу животных нового типа.

Решением экспертной комиссии по испытанию и охране селекционных достижений в молочном и мясном скотоводстве Министерства сельского хозяйства Российской Федерации 25 ноября 2003 г. на новый тип холмогорского скота “Северный” выдан патент (№ 2026) и авторское свидетельство (№ 37310) на новое селекционное достижение, допущенное к использованию.

Установлено, что молочная продуктивность коров нового типа в племенных хозяйствах Архангельской области за 2008 г. высокая и отвечает требованиям целевых стандартов (табл. 10).

Таблица 10 Продуктивность коров нового типа по наивысшей лактации ()

Средняя продуктивность 4245 коров по наивысшей лактации составила 5588 кг молока с жирномолочностью 4,06% при скорости молокоотдачи 1,62 кг/мин. При анализе показателей молочной продуктивности коров в разрезе линейной принадлежности достоверных различий не выявлено за исключением жирномолочности коров линии Халата сх-1778. Животные линии Ключа мх-2559 имеют достоверно (Р< 0,05) повышенную живую массу(517 кг), а коровы линии Халата - лучшие показатели скорости молокоотдачи (1,64 кг/мин.).

Проведённый анализ экономической эффективности использования животных нового селекционного достижения показал, что хозяйствами области получена чистая прибыль в сумме 9798,8 тыс. руб., или 3886 руб. на каждую голову. Полученная дополнительная продукция и прибыль от реализации молока указывает на экономическую целесообразность разведения животных нового внутрипородного типа “Северный”.

Воспроизводительная способность холмогорского скота

В исследовании, проведённом в племенных заводах и племенных репродукторах, изучено восемь признаков воспроизводительной способности коров (n = 3097): возраст коров первого отёла, период от отёла до первого осеменения, оплодотворяемость, индекс осеменения, сервис-период, межотельный период, коэффициенты и индексы воспроизводительной способности. Статистическая обработка полученных данных выявила различную вариабельность признаков воспроизводительной способности коров.

Средний возраст коров составил: 28,9 мес. по первому отёлу, 42,1 - по второму и 55,2 мес. по третьему отёлу. Интервал от отёла до первого осеменения незначительно варьировал на протяжении трёх отёлов - от 88 до 89 дней при коэффициенте изменчивости 33,5 - 43,1%. Оплодотворяемость коров по отёлам варьировала незначительно - от 55,0 до 56,2% при коэффициенте вариабельности = 49,6 - 49,7%. Индекс осеменения по отёлам практически не изменялся (1,73 - 1,75) при относительной вариации = 59,6 - 75,2%.

Продолжительность сервис-периода по отёлам находилась в узких пределах - от 115 до 118 дней с высокой вариацией = 49 - 54%. Продолжительность межотельного периода колебалась по отёлам коров 391 - 397 дней с относительной изменчивостью = 13,7 - 14,9%. Показатели плодовитости (0,9) и индекса плодовитости (45) свидетельствуют об удовлетворительной воспроизводительной способности коров.

Можно заключить, что по большинству признаков воспроизводительной способности и плодовитости воспроизводительные качества холмогорских коров архангельской популяции удовлетворительные. В тоже время показатели воспроизводительной способности коров отличаются разной вариабельностью. Средневариабельными являются возраст коров первого отёла и межотельный период, остальные учтённые признаки относятся к высоковариабельным.

При контрольном осеменении маточного поголовья на пунктах проверки быков по качеству потомства нами проведена генетико-статистическая оценка оплодотворяющей способности спермы у 41 производителя. Всего было произведено 14000 первичных осеменений спермой 41 быка, или 341 корова на одного быка с колебаниями от 127 (Ликёр сх-2455) до 721 (Доллар сх-2433).

Средняя оплодотворяющая способность спермы исследуемых быков составила 51,6 ± 0,42% с крайними колебаниями от 11,5 ± 2,00% (Наполеон сх-2466) до 66,3 ± 3,37% (Кавказ 1045). В результате оценки оплодотворяющей способности спермы у проверяемых быков 5 производителей (или 12,2%) не были допущены к племенному использованию из-за низкой оплодотворяющей способности спермы. Была оценена наследуемость оплодотворяющей способности спермы быков по классической схеме дисперсионного анализа с разложением среднего квадрата на генетическую или средовую вариансы и вычислением коэффициента внутриклассовой корреляции (r_ic). Установлено, что в используемой выборке быков коэффициент наследуемости оплодотворяющей способности спермы холмогорских быков составил 0,14, или 14%. Влияние генотипа быков оказалось 0,03 или 3,6%. В тоже время выявлена достоверная разница в показателях оплодотворяющей способности между быками, что свидетельствует об эффективности отбора быков.

Совместно с кандидатом биологических наук, старшим научным сотрудником В. Л. Ялугой в 1994 - 1998 гг. проведены исследования по трансплантации эмбрионов коров в племенных хозяйствах Архангельской области. Отбор коров - доноров осуществлялся нами из группы коров - потенциальных матерей, отобранных по заказу госплемслужбы Архангельской области. За время исследований проведена гормональная обработка 243 коровы, из которых 206 реагировали суперовуляцией. Положительных доноров по извлечению оказалось 125 или 60,7% от числа реагирующих коров на суперовуляцию. Среднее число пригодных к пересадке эмбрионов было 4,07 с вариацией по годам от 3,25 до 5,64, т.е. средний выход таких эмбрионов, от числа извлечённых составил 65,5%, что соответствует данным большинства авторов. Средняя оплодотворяемость яйцеклеток находилась на уровне 91,4%. Для пересадки эмбрионов были отобраны тёлки холмогорской породы в возрасте 18 мес. с живой массой не менее 320 кг. Всего получено 107 живых телят - трансплантантов, из которых 8 бычков отобраны для использования на Архангельском племпредприятии. От быков - эмбриотрансплантантов получено 189,9 тыс. доз криоконсервированной спермы и 20,9 тыс. потомков.

Проведены исследования по ускоренному получению быков - производителей на основе гетероспермного осеменения коров - доноров эмбрионов. В этих целях коров - доноров эмбрионов осеменяли оттаянной спермой двух - трёх быков, которую смешивали равными частями со сходными показателями подвижности сперматозоидов (не менее четырёх баллов) и концентрации сперматозоидов (17 млн. подвижных сперматозоидов). С учётом возраста и сезона осеменения были сформированы контрольная и две опытные группы коров - доноров эмбрионов. При подборе быков учитывали достоверные различия по антигенному составу полиаллельных ЕАВ- и ЕАС-локусов групп крови между коровой и быком, а также между быками. Генетическую характеристику групп крови у потомков выявляли в семейном анализе с использованием 50 стандартных реагентов, позволяющих выделить 9 генетических систем. Установлено, что тип осеменения оказал заметное влияние на оплодотворение яйцеклеток. Если при гомоспермном осеменении доноров было извлечено 13,6% неоплодотворенных яйцеклеток, то от гетероспермного осеменения их осталось 2,9 - 6,8%.

Было изучено вероятностное распределение потомков от каждого отца при гетероспермном осеменении (табл. 11).

Выявлено, что при гетероспермном осеменении коров - доноров спермой двух быков генотипы потомков распределялись в соотношении 54 : 46 или 1,2 : 0,8. При осеменении смешанной спермой трёх быков распределение генотипов составляло от одного до трёх в соотношении 28 : 40 : 32 или 1,1 : 1,6 : 1,3. Проверка нулевой гипотезы, то есть отклонения полученных генотипов от теоретических соотношений, показала отсутствие достоверной разницы (ч= 0,004 и ч= 3,05 (P<0,05).

Гетероспермное осеменение коров - доноров эмбрионов, отобранных в качестве потенциальных матерей быков, с учётом затрат на эмбриопересадки позволяет получать генотипы потомков по отцовской линии без большой повторности осеменения спермой каждого быка в отдельности, а количество коров - потенциальных матерей быков сокращается. Такая технология воспроизводства повышает интенсивность отбора матерей быков в 2 - 3 раза.

Таблица 11 Распределения генотипов телят, полученных из оплодотворённых яйцеклеток при гетероспермном осеменении

Проведённые исследования защищены патентом (RU № 2112368, CI, 10.06.1998 “Способ получения телят - трансплантантов разных генотипов по отцовской линии от коров - доноров” (Прожерин В. П., Ялуга В. Л., Завертяев Б. П., 1998).

Мероприятия по совершенствованию архангельской популяции холмогорской породы на период до 2011 года

Холмогорский скот в Архангельской области является единственной плановой породой. Активная часть архангельской популяции холмогорской породы достигла достаточно высокого уровня молочной продуктивности. По коллективным хозяйствам региона продуктивность холмогорских коров составила 3599 кг молока (15 ранговая позиция среди всех регионов РФ за 2005 г.). Продуктивность коров племенных заводов за 2005 г. составила 5109 кг молока, что на 1771 кг превышает среднепопуляционный уровень молочной продуктивности. По стадам племенных репродукторов получен удой на одну корову 4828 кг молока, что на 478 кг выше уровня 2004 г.

О высоком генетическом потенциале холмогорского скота в условиях Архангельской области свидетельствует высокая продуктивность лучших коров: Догмочка сх-15268 (5-11041-4,02) и Заслуга сх-15389 (4-10031-4,18) из стада Холмогорской опытной станции и др.

Выход молодняка по области на 100 коров составил 83% (второе место среди субъектов Российской Федерации).

Современные долгосрочные программы селекции основаны на методах популяционной генетики. В целях дальнейшего совершенствования архангельской популяции разработана программа селекции, направленная на получение среднегодового уровня молочной продуктивности коров в активной её части на уровне 5,5 - 6,0 тыс. кг молока, по подконтрольному массиву животных - не менее 4,0 тыс. кг молока с жирномолочностью не ниже 3,70% и белковомолочностью не ниже 3,30%. Методической основой для разработки программы селекции животных архангельской популяции холмогорской породы скота послужили рекомендации учёных - селекционеров ВНИИГРЖ (Басовский Н. З., Кузнецов В. М., 1977).

Для генетико-экономической оценки различных вариантов программы селекции архангельской популяции на период до 2011 г. нами использованы селекционно-генетические (размер популяции, наследуемость и повторяемость признаков молочной продуктивности, количество коров активной части популяции, генерационный интервал и др.) и экономические параметры (затраты на покупку, содержание и оценку быков - производителей, затраты на обработку и хранение спермы, затраты на содержание коров и ремонтного молодняка и т.д.).

Проведено 100 вариантов моделирования селекционного процесса в архангельской популяции, из которых выделен оптимальный вариант программы селекции (табл. 12).

Вариант программы селекции рассчитан на 60 тыс. гол. маточного поголовья при минимальной доле активной части популяции 0,25, в т.ч. для осеменения проверяемыми быками 0,30. Предусмотрен отбор 120 лучших потенциальных матерей из племенных стад популяции. В племенную категорию “отцы быков” выделены 6 производителей для осеменения потенциальных матерей быков для получения 30 ремонтных бычков с ежегодной комплексной проверкой на элевере. Отобранные 24 ремонтных бычка, получившие высокую фенотипическую оценку по комплексной оценке, выделяются в группу для воспроизводства в качестве проверяемых быков. Спермой проверяемых быков осеменяют 30% коров активной части популяции для получения 50 эффективных дочерей на каждого производителя.

Банк долговременного хранения спермы от каждого проверяемого быка составляет в среднем 25 тыс. доз. По результатам оценки быков по качеству потомства будут отобраны 8 - 10 быков - улучшателей для осеменения коров популяции, исключая коров, закреплённых за проверяемыми быками. Из числа быков - улучшателей, входящих в I и II категории отбирают 6 лучших быков для получения ремонтных бычков следующего поколения.

По оптимальному варианту программы селекции архангельской популяции ожидаемый генетический прогресс по удою составит 38 кг.

Таблица 12 Оптимальный вариант программы селекции архангельской популяции холмогорской породы скота