Современная характеристика понятия "порода"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Современная характеристика понятия "порода"

Н.С. Марзанов,

Ф.К. Апишева,

Л.К. Марзанова,

Ю.В. Саморуков,

Р.М. Кертиев

Аннотации

Обсуждается современная характеристика понятия породы. Предлагается классификация пород, оценка их генетической структуры. Рассмотрены некоторые биологические особенности пород и видов сельскохозяйственных животных. Приводится материал видового и породного разнообразия в России, анализируются тенденции развития животноводства, принципы сохранения биоресурсов животных.

Ключевые слова: порода, животное, биоразнообразие, ген, генетические маркеры.

CURRENT DESCRIPTION OF "BREED" CONCEPT

N.S. Marzanov, F.K. Apisheva, L.K. Marzanova, Yu.V. Samorukov, R.M. Kertiev сельскохозяйственный порода генетический

The current description of "breed" concept is discussed. The classification of breeds and evaluation of their genetic structure are proposed. The few biological features of breeds and species of agricultural animals were considered. The facts of a variety of species and breeds in Russia, the trends in development of cattle-breeding and the principles of preservation of animal's bioresources are presented.

Исследования биоразнообразия сельскохозяйственных животных показывают, что около половины генетических различий внутри каждого вида обусловлены на уровне породы. Поэтому ключевым вопросом сохранения генетических ресурсов становится вопрос сохранения породного многообразия (1-3). Среди основных направлений изучения и эффективного использования генетических ресурсов сельскохозяйственных видов животных следует выделить оценку статуса пород или популяций и необходимости их сохранения; исследование и анализ биоразнообразия пород и популяций с использованием ДНК-технологий, биохимических и морфологических (фенетических) маркеров, выявление ценных генетических комплексов; обязательную генетическую паспортизацию отечественных и завозимых зарубежных пород и популяций сельскохозяйственных видов на основе генетических и фенотипических данных; исследования по частной генетике сельскохозяйственных видов и пород животных; создание компьютерной базы данных по локальным и широко распространенным породам Российской Федерации; разработку методов сохранения генетических ресурсов пород; разработку теоретических и прикладных аспектов управления отечественными биоресурсами, в том числе на региональном уровне и конкретно в определенном регионе.

В каждой породе есть признак, важный в селекционном плане и отличающий ее от других консолидированных групп животных. Эти ценнейшие свойства обусловлены различными ассоциациями, или блоками, генов. Безусловно, потеря пород будет означать утрату уникальных породных генных ассоциаций, что неотвратимо приведет к обеднению отечественного и мирового генофонда домашних животных, агроэкосистем, потере генетической изменчивости - основы для устойчивого развития животноводства.

Большое число объектов, нуждающихся в сохранении, ставит проблему выбора, что предполагает проведение оценки пород - кандидатов на сохранение. Основными критериями для определения приоритетов сохранения биоресурсов являются: угроза полного исчезновения; уникальность генотипических и фенотипических характеристик; адаптационная способность и резистентность к заболеваниям; особые условия окружающей среды, где была создана порода; ее экономическое значение.

Существует ряд характеристик и определений понятия "порода" (4-6). В излагаемых материалах нет сомнения по поводу этого определения. Тем не менее, с точки зрения достижений современной зоологической и зоотехнической науки требуется его соответствующее переосмысление. Мы считаем, что порода - это совокупность животных, созданных человеком, которые формируют отдельный подвид, обладают одинаковыми, стойко наследуемыми морфологическими признаками в поколениях и имеют определенный ареал (формулировка доработана по сравнению с приводимой ранее) (3).

Особое значение в этом определении уделяется месту породы в зоологической иерархии, то есть ее выделению в подвид: порода действительно может считаться полноценной зоологической структурой в том случае, если у нее будут отличные от других признаки (морфологические, например масть, телосложение, длина конечностей, форма головы, рогов, ушей, сережек в области шеи, хвоста, наличие или отсутствие шерсти, качество шерсти и шкуры, плодовитость и т.д.), стойко передающиеся потомству. Вместе с тем исключаются неизменность и полная гомозиготность, хотя инбридинг при чистопородном разведении абсолютно неизбежен.

Порода - это своего рода единство непохожих индивидуумов, дающих определенную продукцию, сочетание гомозиготности целого при гетерозиготности частного. В то же время порода представляет собой не смесь генотипов, а цельную, упорядоченную генетическую систему, способную при необходимости и соответствующих условиях совершенствоваться и изменяться в нужном направлении в силу определенной пластичности. Создание новых пород животных - один из процессов внутривидовой дивергенции, то есть микроэволюции, и принцип эффективного использования сельскохозяйственных животных. Любой эволюционный фактор базируется на обеспечении равновесия между новыми вовлеченными генами и сложившейся в популяции генетической структурой, адаптации вновь образовавшихся генных комплексов к условиям внешней среды.

Своеобразие упорядоченности генотипов в породе показано на основе анализа большого объема фактического материала и использования современных методов. Характеристика пород по генетическим маркерам выявила особенности структур локусов маркирующих систем. Так, у пород овец тексель и романовская характерной особенностью является отсутствие антигенов А системы групп крови. У пород североказахстанской кроссбредной, опаринской и бозах комбинирование аллелей по локусу трансферина свидетельствует о неконсолидированности исследованных популяций. Выявленный эффект "бутылочного горлышка" свидетельствует об использовании небольшого числа производителей-основателей у грозненской и карачаевской пород овец (7).

Приведенные данные показывают, что у древних или стародавних пород происходило однотипное неслучайное формирование генофонда в результате многолетней деятельности человека. Подобный результат также является следствием взаимодействия искусственного отбора, формирующего интеграцию в генотип породы определенных генных комплексов, и естественных эволюционных процессов.

Порода, в первую очередь, - сложное биологическое явление, группа животных с определенными признаками, выведенная человеком на основе использования в качестве исходного материала как сельскохозяйственных животных, так и диких видов. Любая порода как средство производства создавалась в течение длительного времени с учетом потребности человека (получение определенной продукции - молока, мяса, шкуры, как источник тягловой силы или культовое животное). На специализацию и формирование породы большое влияние оказывала географическая среда. Особенно четко это прослеживается на примере изученных нами пород овец. Так, эдильбаевская, лезгинская, массивные курдючные породы создавались для степных регионов; карачаевская, тушинская, андийская - для предгорных и горных районов Северного Кавказа и Закавказья; финский ландрас и романовская высокоспециализированные породы - фактически для лесостепных и лесных зон с долгими зимами.

Многоплодие у породы финский ландрас и романовских овец в условиях продолжительной зимы позволяло более эффективно использовать коровье или козье молоко, получать дополнительно баранину, однотипные шкуры и шерсть для изготовления теплой одежды. Многоплодие как биологическое явление у пород и вида Ovis является своеобразным генетическим дефектом. В силу особенностей строения вымени овца чаще всего может прокормить только двух ягнят. Безусловно, это создает определенные проблемы с разведением многоплодных овец, что хорошо иллюстрирует пример разведения многоплодной мериносовой породы боорола в условиях не только самой Австралии, но и некоторых стран Европы. Для этой породы при высокой плодовитости характерны слабые материнские инстинкты у овцематок, низкая молочная продуктивность, частые маститы. В настоящее время в Великобритании проводятся работы по получению "коровообразных" животных с четырьмя функционирующими долями вымени.

Принцип разведения животных конкретной породы состоит в поддержании внутрипородного биоразнообразия, сохранении и рациональном использовании для получения максимального количества требуемой продукции. Чаще всего с этой целью применяются различные методы селекции: создаются отродья, породные группы, типы, линии, семейства. Дифференцируя породу на определенные, зачастую "тупиковые" и вместе с тем эффективные по хозяйственным признакам структурные единицы, человек мог проводить межлинейные и другие скрещивания. Любая внутри- и межпородная дивергенция, которой соответствует изменение зоологической или производственной классификации, прежде всего является результатом умственной деятельности человека.

Главная задача зоологической или производственной классификации - облегчение работы с породами через систему племенных и технологических мероприятий. Породы могут быть молодыми (красно-пестрая, СМ 1), старыми (ярославская, холмогорская, симментальская, швицкая, карачаевская), стародавними (калмыцкая, якутская, андийская) и древними (ахалтекинская и арабская, зебу, императорские породы свиней Китая). Различают породы с широким ареалом разведения (черно-пестрая), региональные (костромская), межрегиональные (калмыцкая) и локальные, или аборигенные, (якутская).

По данным ФАО, порода считается полноценной в том случае, если в ней представлено 1000 и более женских особей и 20 производителей. В Государственном реестре селекционных достижений, допущенных к использованию в Российской Федерации, приводится 392 породы, 94 типа, 125 кроссов и 147 линий 45 видов сельскохозяйственных животных (8). Какие из них являются настоящими породами, обладающими комплексом отличительных особенностей, какие утрачены, а с какими требуется продолжить селекционную работу - все это, по нашему мнению, должно быть тщательно проанализировано по фактическому состоянию пород в хозяйствах. Ведь, к сожалению, ни одна порода в нашей стране не застрахована от исчезновения. Как нам видится, необходим комплекс мероприятий на государственном и региональном уровнях, позволяющих однозначно определять утрату породы или перекрытие одной породы другой.

В этой связи предлагается следующая классификация отечественных пород различных видов (9) (на основании определений ФАО с некоторыми сформулированными нами уточнениями).

Исчезнувшая. Порода относится к этой группе, если в перспективе нет возможности ее восстановления (отсутствуют живые производители, их семя, самки, ооциты, эмбрионы). Классический пример - красная тамбовская и юринская породы крупного рогатого скота, опаринская порода овец.

Критическая. Порода имеет этот статус при числе женских особей меньше 100, самцов - не более 5 гол. либо при размере популяции больше 100 гол. При этом численность животных уменьшается, а доля чистопородных самок составляет менее 80 %. Яркий пример - серая степная порода крупного рогатого скота, породы овец горьковская и ромни-марш.

Вызывающая опасение. В этом случае число женских особей - от 100 до 1000 гол., самцов - от 6 до 20 гол. При этом численность животных уменьшается, а доля чистопородных самок составляет менее 80 %. Пример - истобенская порода крупного рогатого скота.

Критически поддерживаемая. В эту категорию попадают породы с угрозой сокращения и последующего исчезновения. У них число женских особей - от 1000 до 5000 гол., общее число производителей - менее 20 гол. (тушинская порода овец, все породы коз).

Поддерживаемая. Для пород этой группы характерно число женских особей от 5000 до 10 000 гол., общее число производителей - от 20 гол. Существуют и активно выполняются программы по разведению таких пород, поддерживаемые научными центрами.

Нормальная. В породе число женских особей более 10 000 гол., популяция имеет тенденцию к увеличению, а доля чистопородных животных составляет 100 %. Общее число производителей - более 20 гол. К этой группе относятся черно-пестрая, красно-пестрая, симментальская породы крупного рогатого скота, практически все породы тонкорунных и полутонкорунных овец.

Может быть, повторимся, нужны государственные программы по типу европейского проекта "Биоразнообразие". В связи с этим необходимы организационные мероприятия, долгосрочные экспедиции по местам разведения пород, ведение конкретного учета, работа со специалистами на местах, реализация породоведческих мероприятий, регулярные тематические конференции, создание банка семени и эмбрионов, генетическое маркирование, широкое освещение состояния проблемы не только в научной литературе, но и в средствах массовой информации. Требуется активизировать исследования по проблемам гибридизации и гетерозиса для ведения селекционно-племенной работы на современном уровне. В целом в научных, организационных и финансовых вопросах следует обращать больше внимания на животноводство и состояние пород, поскольку животноводство - это породы.

В основном разводимые на территории России современные породы сельскохозяйственных животных представляют собой синтетические образования (10). Все локальные породы практически уничтожены или подвергнуты бессистемным скрещиваниям, от некоторых осталось только название. Особенно это касается всех генеалогических корней крупного рогатого скота, свиней, птицы, тонкорунных и полутонкорунных пород овец. Исключением является дагестанский горный скот, калмыцкая, якутская породы крупного рогатого скота, хотя и в них встречаются гены других пород (11).

Постоянный ввоз животных из-за рубежа привел к созданию массива однотипных животных. В Европе 70 % пород животных эрозированы, то есть характеризуются ослаблением конституции, низкой оплодотворяемостью, появлением уродств, наследственными заболеваниями (12, 13). Как следствие, аналогичная ситуация складывается с породами в нашей стране. Пренебрежительное отношение к объективным законам природы вызывает прогрессирующую эрозию генофонда отечественных пород животных. Темпы сокращения генетического разнообразия приняли настолько серьезный характер, что увеличение численности животных той или иной породы не в состоянии сдержать интенсивность этого процесса. Генетическими исследованиями установлено, что за последние годы полиморфизм по числу аллелей В-локуса групп крови в популяции симментальской породы сократился на 15-20, черно-пестрой - на 30-35, ярославской - на 35-40, холмогорской - на 40-45, а айрширской - на 50-60 %. При этом за последние годы численность животных айрширской и черно-пестрой пород в нашей стране увеличивалась (5).

Известно, что в странах с развитым животноводством генофонд используемых пород в ряде случаев характеризуется узким спектром генетической изменчивости. Однако необходимо учитывать, что в этих странах генофонд специализирован на производство продукции определенного вида и качества при оптимальных условиях кормления, содержания, технологиях ведения животноводства. Вместе с тем в условиях нашей страны и большинства стран СНГ генетическое разнообразие в популяциях животных, обеспечивая необходимую степень гетерозиготности, способствует повышению их жизнеспособности. Замечено, что животные с высокой гетерозиготностью по локусу DRB3 и другим системам главного комплекса гистосовместимости (BoLA) меньше болеют лейкозом (14). Все это позволяет нам заявить, что определение "генотип животного" в условиях жесткой селекционной работы и влияния окружающей среды требует более широкого понимания: это не только совокупность генов организма, но и степень гетерозиготности как потенциал по основному направлению продуктивности.

Исследования овец породы тексель по семи системам групп крови (A, B, C, D, M, R, I) и трем полиморфным белкам (трансферин, преальбумин, гаптоглобин) показали, что достоверно высокую продуктивность имели особи с числом гетерозиготных генотипов более 3 на одну голову, или степенью гетерозиготности выше 40 % (p < 0,001). При этом не отмечали зависимость между молочной продуктивностью и сочетанием каких-либо конкретных аллелей исследованных систем. Скорее всего наблюдаемый эффект обусловлен исторически сложившимся комплементарным взаимодействием структурно и функционально связанных комплексов генов, которое достигается в результате редкого сочетания подходящих друг другу родительских генотипов (15).

Поскольку овцы породы тексель очень чувствительны к легочным заболеваниям, провели также серологическое обследование поголовья на наличие антител к вирусу диареи (n = 115) и установили широкое распространение инфекции. Титр сывороточных нейтрализующих антител к антигенам вируса диареи варьировал от 1:4 до 1:256. Отмечено влияние полового диморфизма на титры антител: у баранов они были в 2-3 раза ниже, чем у овцематок. О широком распространении инфекции свидетельствовал высокий уровень серопозитивности к возбудителю данного заболевания.

Из 11 исследованных локусов наиболее полиморфными оказались В- и TF-системы. Число реактивных особей, гомозиготных и гетерозиготных по локусам трансферина, оказалось одинаковым, из них на типы СС и ВС приходилось 80,6 %, однако не выявлено конкретной связи между A, В, С, D аллелями и титром антител в сыворотке крови, что говорит об отсутствии какой-либо корреляции между иммунореактивностью и наличием аллелей трансферина и В-системы.

Порода тексель является главным источником возбудителя скрепи и ряда генетических дефектов (выпадение матки, чувствительность к легочным заболеваниям). Есть мнение, что с возбудителем скрепи связано возникновение коровьего бешенства. В Европе начато тестирование овец на устойчивость к скрепи, однако в ЕЭС заявили о необходимости дальнейших исследований влияния устойчивого гомозиготного генотипа АRR по PrP-белку на другие признаки. Вместе с тем недавно выявлен норвежский тип возбудителя скрепи, который встречается у 25 % "здоровых" животных. В этой связи мы считаем разведение отечественных пород овец, адаптированных к местным условиям, предпочтительным. В случае необходимости завоза той или иной породы необходим анализ ее формирования, положительных и отрицательных качеств не только по продуктивным показателям, но и с учетом требований ветеринарной генетики и совместимости экологических условий, в которых она разводилась, с теми, в которых будет содержаться в дальнейшем.

Существует механизм сохранения уровня гетерозиготности, который един у всех одомашненных животных. Первое, с чем сталкивается исследователь, - это презиготический отбор: спермии не способны оплодотворять или, наоборот, по какой-то причине яйцеклетка нежизнеспособна. В случае нормы, когда при образовании зиготы происходит объединение разнообразной генетической информации родителей, после рождения потомства вступает в действие естественный отбор.

Исследования на разных видах сельскохозяйственных животных показали доминирующее действие стабилизирующего отбора при сочетании с движущим. За счет выбытия из каждой генерации сначала больных и низкопродуктивных животных, а затем из-за вынужденной выбраковки высокопродуктивных особей формируется заданная популяция. Таким образом, два разнонаправленных вектора отбора создают эффект стабилизации. В итоге складывается цельная генетическая система с упорядоченными генотипами и определенным пулом генов. Малейшее вмешательство в эту систему или популяцию приводит к разрушению системы или завершается формированием нового генотипа в изменившихся условиях среды. Создание пород или породных групп животных представляет собой активный и целенаправленный процесс формообразования, внутривидовой дивергенции, поддержания уровня гетерозиготности, то есть микроэволюции, образования ниши для нового подвида или породы.

Особую значимость приобретает вопрос районирования пород, рационального использования имеющегося генофонда разных видов животных. Полезным может быть дозированное приобретение скота не только из стран с развитым скотоводством, но и из "нетрадиционных" в этом отношении - Китая, Японии, ЮАР, Австралии, стран Скандинавии и др.

Большое значение имеет переосмысление технологической концепции животноводства. Так, в скандинавских странах оптимальными для содержания определенных пород крупного рогатого скота считаются малые хозяйства. В Финляндии проводятся мероприятия по сохранению генофонда местных видов и пород животных с акцентом на экологическую безопасность технологий при активном использовании пенитенциарной системы (общественные работы). В отношении редких пород здесь практически решены сложные организационные и технологические вопросы, определены места разведения. В Сельскохозяйственном центре Финской академии наук (г. Йокиоинен) и Ассоциации животноводов накоплен богатейший опыт. То же можно сказать о Швеции, где многие проблемы решаются подразделениями Министерства сельского хозяйства, а по работе с некоторыми видами и породами проводится сотрудничество даже с соседними странами.

В Российской Федерации животноводство в целом остается лидирующей сельскохозяйственной отраслью, сохранены его региональные особенности. Однако развитие отрасли должно происходить с привлечением современных достижений науки и практики, последних этнографических изысканий и с учетом накопленного национального опыта.

В заключение отметим, что стимулом написания данной работы явилась необходимость переосмысления накопленного материала, казавшихся в некоторых случаях классическими зоологических и зоотехнических понятий, а также оценки новых экспериментальных данных по частной генетике, молекулярной биологии животных и результатов селекционной практики животноводства.

Таким образом, порода - это сложное биологическое явление. Она представляет собой совокупность созданных человеком животных, которые формируют отдельный подвид, обладают одинаковыми, стойко наследуемыми в поколениях морфологическими признаками и имеют определенный ареал. Потеря пород будет означать утрату уникальных породных генных ассоциаций, что неотвратимо приведет к обеднению отечественного и мирового генофонда домашних животных, агроэкосистем, потере генетической изменчивости - основы для устойчивого развития животноводства. Основными критериями для определения приоритетов сохранения биоресурсов являются: угроза полного исчезновения; уникальность генотипических и фенотипических характеристик; адаптационная способность и резистентность к заболеваниям; особые условия окружающей среды, где была создана порода; ее экономическое значение. Особую значимость приобретает вопрос районирования пород, рационального использования имеющегося генофонда разных видов животных.

Литература

1. А м е р х а н о в Х.А., М а р з а н о в Н.С. Генетики работают на будущее. Племенное дело, 1999, 1: 7-9.

2. С у л и м о в а Г.Е., С т о л п о в с к и й Ю.А., К а ш т а н о в С.Н. и др. Методы управления генетическими ресурсами доместицированных животных. М., 2005: 331-342.

3. М а р з а н о в Н.С., А п и ш е в а Ф.К., К е р т и е в Р.М. Исторические факты разведения крупного рогатого скота на территории Южного Федерального округа. В сб. науч. тр. Всерос. науч.-прак. конф. "Молочное и мясное скотоводство: состояние и перспективы развития в Южном Федеральном округе". Нижний Архыз, 2007: 27-31.

4. К р а с о т а В.Ф., Л о б а н о в В.Т., Д ж а п а р и д з е Т.Г. Разведение сельскохозяйственных животных. М., 1990.

5. Д у н и н И.М., О х а п к и н С.К. Порода и породообразование. Теоретические аспекты. М., 1999.

6. А н т и п о в Г.П. Некоторые аспекты развития теории разведения животных в современных условиях. В сб. мат. Междунар. науч.-практ. конф., посвященной 150-летию со дня рождения проф. П.Н. Кулешова. М., 2006: 75-79.

7. О з е р о в М.Ю. Характеристика аллелофонда у различных пород овец по микросателлитам. Автореф. канд. дис. М., 2004.

8. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в РФ /Под ред. В.В. Ш м а л ь. М., 2006, т. 4.

9. С т о л п о в с к и й Ю.А. Консервация генетических ресурсов сельскохозяйственных животных: проблемы и принципы их решения. М., 1997.

10. С а м о р у к о в Ю.В., М а р з а н о в Н.С. Сохранение и рациональное использование генофонда молочного скота Российской Федерации. Быково, 2002.

11. П о п о в Н.А., Е с к и н Г.В. Аллелофонд пород крупного рогатого скота по ЕАВ-локусу. М., 2000.

12. М а р з а н о в Н.С. Значение популяционно-генетических исследований в животноводстве. Мат. I Всерос. науч.-практ. конф. "Роль науки Южного Федерального округа в развитии животноводства по реализации приоритетного национального проекта "Развитие АПК". Черкесск, 2006: 115.

13. М а р з а н о в Н.С., С а м о р у к о в Ю.В., Е с к и н Г.В. и др. Сохранение биоразнообразия. Генетические маркеры и селекция животных. С.-х. биол., 2006, 4: 3-19.

14. М а р з а н о в Н.С. Изучить приемлемость полиморфизма ДНК для оценки биоразнообразия и хозяйственно-биологических качеств сельскохозяйственных животных. Отчет. Дубровицы, 2006, раздел 2.

15. M a r z a n o v N.S., M a r z a n o v a L.K., L y u t s k a n o v P.I. e.a. Sheep allelpool of Texel Breed. In: Book of abstracts of the 51th Annual meeting of the European Association for Animal Production. Hague, Netherlands, 2000: 286.

Размещено на Allbest.ru