Инбридинг у крс к чему приводит
Основы генетики и разведения домашнего скота. РОДСТВЕННОЕ РАЗВЕДЕНИЕ, ИЛИ ИНБРИДИНГ
Вы здесь
Инбридинг — это система спариваний родственных (в той или иной степени) животных.
Практика животноводства знает многочисленные последствия родственного разведения; уродства потомства, недоразвитие, снижение продуктивности, плодовитости, бесплодие и т.д Стремление не применять инбридинг приводило ктому. что многих, даже превосходных особей отправляли на бойню. Нов разные времена инбридинг применяли при выведении пород, потому что наряду с нежелательными последствиями подобного разведения появлялись и выдающиеся особи в результате максимальной консолидированности желательной наследственности. Примеры выведения таких пород: шароле (мясной крупный рогатый скот), романовская овца и др. свидетельствуют о применении тесных инбридингов.
Родственное разведение не увеличивает числа рецессивных аллелей в популяции, не позволяет им проявиться путем увеличения гомозиготности. Обычно имеется много рецессивных генов в скрытом состоянии (не менее 11 для сельскохозяйственных животных).
Инбридинг, сопровождаемый отбором, может способствовать увеличению фенотипического единообразия среди животных. Таким образом формируются родственные группы, семейства, линии. Но инбредные животные часто изнежены, прихотливы к условиям среды. Поэтому при их отборе обращают внимание на крепость конституции.
Большинство генетиков объясняют инбридинг увеличением гомозиготности доминантных (положительный эффект) и рецессивных (отрицательный эффект) генов. В неродственных популяциях рецессивные гены скрыты доминантными аллельными генами и не проявляются.
Также по мере возрастания гомозиготности вредные последствия могут происходить за счет сверхдоминирования (превосходства гетерозигот над гомозиготами), т.к. число гетерозигот уменьшается.
На ухудшение признака при инбридинге может оказывать действие и эпистаз (взаимодействие неаллельных генов).
Инбридинг может стать причиной большего проявления гомозиготности из-за воздействия как положительных, так и нейтральных генов.
Эти гипотезы лишний раз говорят о том. что генетическая природа инбридинга до конца еще не выяснена.
На ранних этапах выведения пород родственное разведение применяли часто. Сейчас же в основном используют умеренные инбридинги. Большинство животноводов в племенных стадах все чаще применяют неродственное разведение (аутбридинг). Но выведение инбредных групп скота с последующим их скрещиванием между собой дает значительный прогресс в животноводстве.
Умеренный повторяющийся инбридинг позволяет длительно поддерживать в потомстве сходство с родоначальником, размножать и закреплять этот генотип. Тесный инбридинг расщепляет гетерозиготный генотип родоначальника, создает новые комбинации генов при повышенной гомозиготности, т.е. происходит ломка типа, создание новых качеств, что очень важно для перестройки пород под современные технологии.
Опасен не сам инбридинг, абессистемность и отсутствие отбора при его применении. При создании хороших условий кормления и содержания, при интенсивной браковке нежелательных особей он является мощным инструментом формирования нужной наследственности животных.
Степень инбридинга оценивают по системе Шапоружа или по формуле Райта. В первом случае римскими цифрами записывают число поколений (начиная с родительского), отделяющих оцениваемое животное от родоначальника, сначала по материнской, а затем по отцовской стороне родословной. Другими словами, если животное X инбридировано на родоначальника Y в степени 11-111, а это означает, что Y встречается у него во втором ряду и третьем ряду родословных, т.е. является отцом матери и дедушкой отца.
Формула Райта в упрощенном виде выглядит так: 
В практике животноводства родственные спаривания применяют при разведении по линиям. Это такая форма инбридинга, при которой предпринимаются шаги по концентрированию наследственности выдающихся особей в линейных животных. Обычно таким общим предком является самец (производитель), который оставляет гораздо большее потомство, чем самка.
В тоже время разведение по линиям позволяет расчленить породу на отдельные группы животных, неродственные между собой и планировать их в разведении товарных стад. Так, если на маточное поголовье данного стада закрепляются производители из линии № 1, то через два года — из линии №2 и т.д., что позволит избежать стихийных инбридингов.
Родственное разведение применяют и при работе с семействами. Семейством называется женское потомство матки-родоначальницы, превосходящее средние показатели по стаду. Если выведение линий — задача племенных заводов, то формирование семейств— всех хозяйств, в т.ч. и промышленных комплексов. Работа с семействами основана на известной положительной связи между качествам и матерей и их дочерей.
Инбридинг у крс к чему приводит
ЗАВИСИМОСТЬ ПРОДУКТИВНЫХ И ВОСПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ КАЧЕСТВ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА ОТ СТЕПЕНИ ИНБРИДИНГА
ФГБОУ ВПО «Уральский государственный аграрный университет» г. Екатеринбург, Свердловская обл., Российская Федерация, 620075 Севостьянов М.Ю. Министерство агропромышленного комплекса и продовольствия Свердловской области г. Екатеринбург, Свердловская обл., Российская Федерация, 620026
Введение. При разведении молочного скота применяют два вида спаривания: неродственное (аутбридинг) и родственное (инбридинг).
Инбридинг (англ. inbreeding, от in — в, внутри и breeding — разведение), инцухт (нем. Inzucht), скрещивание близкородственных форм в пределах одной популяции организмов. В животноводческой практике он использовался с 18 века, при создании новых пород.
Внедрение в практику молочного скотоводства современных достижений: геномной оценки племенной ценности производителей, трансплантации эмбрионов, позволило добиться исключительно высоких темпов селекции крупного рогатого скота. От выдающихся быков-производителей получают более 1,0 млн. потомков по всему миру, а в качестве отцов следующего поколения производителей используется ограниченное число самых лучших быков-производителей.
Всё это привело к увеличению родственных связей в лучшей части мировой популяции голштинского скота, генетический потенциал которого используется для совершенствования племенных и продуктивных качеств молочного скота в Свердловской области.
Ограниченный отбор наиболее ценных производителей привел к тому, что в настоящее время из четырех линий голштинского скота эффективно развиваются только линии Вис Айдиала и Рефлекшн Со-веринга. Эта тенденция наблюдается и в Свердловской области.
Нарастание гомозиготности может привести к неблагоприятным последствиям: снижению молочной продуктивности; рождению потомства с различными генетическими аномалиями, в том числе летальными; уменьшению изменчивости селекционных признаков и ограничению возможностей отбора; ухудшению воспроизводительных качеств.
В тоже время близкородственное спаривание является инструментом для закрепления достигнутых положительных результатов, выведения препотентных быков-производителей и усилению наследственности.
Материал и методика исследований. Для изучения влияния инбридинга на продуктивные качества и воспроизводительную функцию коров были собраны данные первичного зоотехнического учета в 11 племенных заводах и 9 племенных репродукторах Свердловской области, с общей выборкой живых коров для статистической обработки в 18342 головы.
Животные были разделены на шесть групп:
Собранные данные были обработаны методами биометрической статистики с помощью компьютерной программы «EXCEL».
Из различных степеней инбридинга основную долю занимают отдаленный и умеренный 8,3 и 3,07 процентов соответственно. На долю тесного и очень тесного инбридинга приходится в общей сложности 0,09 процента, что составляет фактически погрешность из массива общей выборки в 18342 головы, в связи с чем, эти данные не включены в аналитические материалы.
Проведенный анализ статистических данных позволяет сделать вывод, что для получения наивысших показателей молочной продуктивности наиболее эффективно использовать животных аутбредных или с отдаленной степенью инбридинга. Использование отдаленного инбридинга на выдающихся производителей является одним из основных зоотехнических приемов закрепления в наследственности полученных положительных результатов селекционно-племенной работы, а так же выведения выдающихся быков-производителей, препотентных по племенной ценности.
Статистически достоверного влияния увеличения степени инбридинга на содержание жира и белка в молоке первотелок и полновозрастных коров не установлено.
Еще недостаточно изучено влияние наследственных и средовых факторов на эффективность осеменения коров и телок. Оценка генотипа, которая базируется на методах популяционной генетики, очень важна. Отечественный и зарубежный опыт свидетельствует, что там, где систематически оценивают качество потомства, усовершенствование породы происходит быстрее [2].
Проводить генетическое улучшение показателей воспроизводства животных сложно, так как они имеют низкий уровень наследственности и определяются преимущественно разными по силе влияния факторами внешней среды. Одновременно считают, что на большинство признаков воспроизводительной способности коров существенно влияют генетические особенности, в частности генеалогическая принадлежность. Степень и вероятность действий этих факторов специфические для каждого хозяйства, породы и региона.
На ближайшую перспективу одним из основных направлений научно-технического прогресса станет разработка системного генетико-селекционного мониторинга внутрипопуляционных процессов в стадах молочного скота. Следует отметить, что особенного внимания заслуживает мониторинг состояния воспроизводства молочного скота в условиях конкретных хозяйств и возможность включения оценки по показателям воспроизводства в индексы племенной ценности быков-производителей.
В нащих исследованиях влияние генетических факторов (различные степени инбридинга) не оказали существенного достоверного влияния на продолжительность сервис-периода.
Масса животных — важнейший селекционный признак. В молочном скотоводстве выявлена его связь с уровнем продуктивности и оплатой корма.
Закономерное и довольно значительное снижение при инбридинге показателей живой массы отмечали еще Засерленд и Лёш в 1962 году при инбредном разведении голштино-фризского скота в течение 25 лет на Айовской опытной станции (США) [1].
Данные по живой массе первотелок, показывают, что наибольшая масса наблюдается у животных с отдаленной степенью инбридинга, у полновозрастных животных такая же тенденция прослеживается в племенных репродукторах и незначительное снижение живой массы отмечено в племзаводах. Следовательно, положительное влияние отдаленного инбридинга на молочную продуктивность опосредовано повышением живой массой коров.
В молочном животноводстве Свердловской области от разведения коров в племенных хозяйствах, с умеренной степенью инбридинга недополучено 150 тонн молока в год.
Заключение. Полученные результаты показали, что в среднем по племенным организациям 11,46 процентов коров инбридированы в различных степенях: основную долю занимают отдаленный и умеренный инбридинг 8,3 и 3,07 процентов соответственно. На долю тесного и очень тесного инбридинга приходится 0,09 процента, что составляет погрешность из массива общей выборки в 18342 головы, и является хорошим показателем селекционной работы.
Статистически достоверного влияния увеличения степени инбридинга на содержание жира и белка в молоке первотелок и полновозрастных коров, а так же на их воспроизводительную способность не установлено.
Результаты анализа данных по живой массе первотелок, показывают, что наибольшая масса наблюдается у животных с отдаленной степенью инбридинга, у полновозрастных животных такая же тенденция прослеживается в племенных репродукторах.
Экономический эффект от эксплуатации коров выведенных с применением отдаленного инбридинга только за первую и третью лактации составил 7854 рубля на голову.
Таким образом, можно утверждать, что отдаленный инбридинг является допустимым для популяции черно-пестрого скота Свердловской области, способствуя увеличению продуктивности и живой массы не ухудшая при этом качественные показатели молока и показатели воспроизводительной способности. Дальнейшее увеличение инбридинга до умеренного резко снижает продуктивность, живую массу и является недопустимым.
1. Арзуманян Е.А. Теория и практика применения инбридинга в молочном скотоводстве // Использование инбридинга в животноводстве.- М.: Наука, 1977.- С. 48.50.
Естественный или искусственный способ осеменения коров. Что выбрать?
Об этом в своей статье подробно рассказывает эксперты по животноводству компании «МАТРИЦА»
Успех хозяйства КРС зависит от организации процесса воспроизводства животных.
Онтогенез воспроизводительной системы крупного рогатого скота
Немного теории. В 1866 году немецкий учёный Эрнст Геккель ввел термин «онтогенез». Слово состоит из двух греческих слов «ontos» – естественный и «genesis» – происхождение. Онтогенез – это развитие организма и его отдельных систем от рождения до смерти. В процессе онтогенеза реализуется генетическая информация, полученная от родителей.
Цикл сперматогенеза от деления спермогоний до выделения сперматозоидов в семенных канальцах быка составляет 48 суток. Объем эякулята быка в среднем достигает 4-8 мл, концентрация спермиев – 1200-1800 млн./мл, общее количество спермиев в этом объеме – 4-14 млрд. Жизнеспособность спермиев в половых путях коровы длится 24-28 секунд, а яйцеклеток – 10-12 часов. Продвижение зародышей в матку и их предимплантационное развитие у коров происходит в течение 84 часов, начало имплантации – после 18 дней. Период инволюции матки после отела продолжается 21-30 дней.
Когда рационально начинать процесс воспроизводства крупного рогатого скота?
Наступление половой зрелости у крупного рогатого скота зависит от его направления продуктивности и породы, а также условий и особенностей выращивания. Сроки половой зрелости также зависят от климатических условий в которых выращивают молодняк. В среднем половая зрелость у бычков проявляется в 7-8 месяцев. А у телок – в 6-9 месячном возрасте. У телок мясного направления половая зрелость наступает в среднем на 3-4 месяца раньше, чем у сверстниц молочных пород.
Биологическая зрелость не является фактором, определяющим начало процесса воспроизводства. В этот период молодняк еще нецелесообразно допускать к спариванию. Раннее половое использование негативно скажется на здоровье животных и отрицательно повлияет на последующую продуктивность и длительность хозяйственного использования скота. Поэтому уже с 6-месячного возраста в хозяйствах обычно организуют раздельное содержание бычков и телочек.
Рациональнее использовать молодняк крупного рогатого скота в процессе воспроизводства, когда животные завершают основной этап своего роста и развития. В оптимальных условиях выращивания у телок хозяйственная зрелость формируется в 15-18 месяцев, а у бычков – в 14-16- месячном возрасте.
Естественное спаривание в скотоводстве
В настоящее время способ естественного спаривания применяют редко. Естественный способ значительно уступает способу искусственного осеменения коров и телок. Затрудняется племенная работа с животными, а крупномасштабная селекция становится невозможной. В хозяйстве необходимо держать быков-производителей, а это дополнительные расходы. Увеличиваются затраты кормов. Появляется больше проблем с техникой безопасности в работе с быками, масса которых составляет 700-900 кг и более.
Несмотря на все недостатки, тем не менее, применение естественного спаривания в ряде случаев все же может быть оправдано. Например, на небольших фермах и в домашних хозяйствах. Или, когда долгосрочный генетический эффект не имеет существенного значения. В случае, если нет подходящей инфраструктуры для искусственного осеменения. Или если персонал фермы не имеет достаточной подготовки для проведения искусственного осеменения.
Естественный способ подразделяют на вольное и ручное спаривание.
При вольном спаривании быки-производители находятся в стаде. Летом – на пастбище, а зимой – в загоне. Нагрузка на производителя при вольном спаривании не должна превышать 60 голов. Вольное спаривание имеет ряд недостатков:
— повышенный износ и выбытие производителей из стада;
— невозможность контроля над животными;
— нарушение учета происхождения и исключение индивидуального подбора маток для производителей;
— частое травмирование половых органов коров и быков;
— увеличение случаев яловости маточного поголовья.
При ручном спаривании самок и самцов содержат отдельно как в летний, так и в зимний периоды. Сам процесс спаривания проводят в отдельных загонах или специальных станках. Такой способ позволяет рационально использовать производителей и вести индивидуальный подбор животных в стаде. Нагрузку маточного поголовья на одного производителя при этом можно увеличить до 80-100 голов согласно плану подбора. Использование быков высокого качества позволяет систематически улучшать приплод и регулировать сезонность отелов. При естественном способе спаривания есть свои плюсы и минусы. Большим минусом являются болезни, передающиеся половым путем, которые приводят к серьезным последствиям.
Заболевания, передающиеся при естественном спаривании в скотоводстве
Лептоспироз – инфекционное заболевание крупного рогатого скота, которое сопровождается признаками лихорадки, анемии, рождением слабого или мертвого приплода, некрозом кожи и слизистых оболочек, иногда – нервно-менингиальными явлениями. Возбудители лептоспироза относятся к роду Leptospira. Они имеют вид тонких движущихся серебристых нитей. Лептоспиры неустойчивы к дезинфицирующим веществам и температурному фактору, но очень хорошо сохраняются в водоемах и почве. Высокая чувствительность к антибиотикам. Крупный рогатый скот может быть носителем лептоспироза до 7 месяцев. Во внешнюю среду лептоспиры выделяются преимущественно с мочой, реже с другими экскрементами. Заражение скота происходит половым путем, алиментарно и через поражения кожи и слизистых оболочек животных.
Инкубационный период данного заболевания длится до 20 дней. Заболевание протекает чаще бессимптомно, но через двое суток после инкубационного периода молодняк может погибнуть, а у коров наблюдаются аборты. Эффективным средством борьбы с болезнью является стрептомицин. Больных и подозрительных животных изолируют, иммунизируют и лечат.
Хламидиоз – инфекционное заболевание крупного рогатого скота, при котором поражаются околоплодные оболочки и развивается воспалительный процесс хронического характера. Вследствие чего молодняк появляется на свет или мертворожденным, или мало жизнеспособным. Возбудителями могут быть бактерии, которые относятся к роду Chlamydophila abortus. Возбудители хламидиоза отличаются тем, что сохраняют активную способность в помещениях для скота на протяжении до полутора месяцев. Хламидиоз передается чаще всего половым путем. Хотя источником также может быть и окружающая среда, и корма, и контакты здоровых животных с зараженными. Если эякулят быка содержит хламидиоз, то оплодотворения коров и телок не происходит, или же потомство погибает на внутриутробном уровне развития.
В течение заболевания резко повышается температура тела, которая сохраняется на протяжении нескольких дней. Этому сопутствуют слизисто-гнойные выделения, кашель, отечность, учащенный пульс и дыхание, конъюнктивиты, расстройства кишечника, утрата аппетита, слабость и угнетенность животного. Возможны мышечные судороги, тремор конечностей и головы, нарушения координации в пространстве. Если вовремя не предоставить животному квалифицированную помощь ветеринарного врача, то до 50 % животных в стаде может быть потеряно. Лечение этого заболевания осуществляют с помощью преимущественно тетрациклинов. Важный момент – своевременная вакцинация животных.
Искусственное осеменение – прогрессивный способ воспроизводства крупного рогатого скота
Искусственное осеменение позволяет наиболее эффективно использовать быков-производителей в воспроизводстве. Данный метод стал огромным шагом в развитии отрасли и кардинально повлиял на продуктивность животных. Для искусственного осеменения выбирают быков с хорошей родословной, то есть с высокой препотентностью. Работу по выявлению потенциала продуктивности производителей проводят на специальных станциях. После получения положительного заключения, сперму быка допускают для искусственного осеменения коров и телок.
В России искусственным осеменением сельскохозяйственных животных впервые начал заниматься русский учёный Илья Иванович Иванов. В 1899 году он получил государственный заказ на разработку вопроса искусственного оплодотворения в практике коннозаводства. Результат работы оказался успешным. В 1910 году искусственное оплодотворение кобыл применялось на конных заводах десятка российских губерний.
Дальнейшее развитие искусственного осеменения было связано с разработкой способов получения спермы от производителей. В 1932 году в Советском Союзе была разработана искусственная вагина для быков. В 1942 году она была усовершенствована и использовалась до конца прошлого века. В 1937 году учеными был разработан надежный ректоцервикальный способ осеменения коров и телок по Датской технологии. Параллельно проводились работы по усовершенствованию способов сохранения спермы производителей. В 50-70-х годах советские учёные разрабатывали способ высушивания спермы. С 1948 года проводились исследования по ее замораживанию в жидком кислороде. В 1950 году был предложен способ замораживания спермы на брусках твердой углекислоты при температуре –790С. Примерно в тот же период английские ученые предложили свой способ замораживания спермы: в жидком азоте с содержанием глицерина в качестве криопротектора. При этом оплодотворяемость коров составляла 75 %.
Преимущества искусственного осеменения коров
Главное преимущество метода искусственного осеменения коров – это возможность осеменить спермой одного быка не менее 2 тысяч маточного поголовья в год. За год от одного быка в среднем получают до 40 тысяч спермодоз. В истории известны случаи, когда спермой одного производителя осеменили более 360 тысяч маток и получили более 200 тысяч голов молодняка. В результате появилась возможность перенаправить большое поголовье бычков на откорм. Это существенно увеличило производство говядины и сократило затраты на содержание ремонтного молодняка.
Разработка и масштабное применение метода глубокого замораживания спермы быков в жидком азоте при температуре –196 0С позволило расширить возможности современной селекции посредством перемещения генетического материала по всей планете. Появилась возможность контролировать использование спермы конкретного производителя и проводить запланированный подбор родительских пар в соответствии с запросами заказчика. Также, за счет более широкого использования ценных производителей, улучшилось качество потомства. Сократилось время улучшения качества племенного и породного состава стад крупного рогатого скота. При естественном спаривании замена низкопродуктивного скота на высокопродуктивный происходит в 7-8 раз медленнее. Вместе с тем процесс выведения новых пород скота с высокими показателями продуктивности стал более быстрым, а ведение зоотехнического учета – более точным.
Техника искусственного осеменения коров и телок
Искусственное осеменение коров и телок проводят в отдельном помещении, используя специальный станок. При осеменении не допускается присутствие посторонних лиц, шум и громкие разговоры. Самок осеменяют через 2-3 часа после кормления и поения. Для осеменения используют спермодозы, в которых находится не менее 10 млн. активных спермиев.
Применяют три способа введения спермы в шейку матки:
Наиболее эффективный, но и наиболее трудоемкий способ – ректоцервикальный. Его использование позволяет добиться максимального уровня оплодотворяемости маток за счет массажа родовых путей. При этом одновременно осуществляют обследование и лечение по удалению кисты или желтого тела яичника.
Выявление коров и телок в охоте проводят не менее трех раз в сутки путём наблюдения в течение 30 минут:
— в дневные часы – при активных прогулках или пастьбе;
— в вечернее время и ночью.
Как и многие другие процессы на ферме, процесс выявления половой охоты также можно автоматизировать и оптимизировать. Так, например, в нескольких крупных хозяйствах используют датчики и модуль мониторинга фертильности автоматизированной системы 1С:КРС. Датчики фиксируют изменение двигательной активности и изменение температуры. А программа помогает зоотехникам выявить половую охоту с вероятностью 98% и задать оптимальное время для оплодотворения.
Выводы
Искусственное осеменение коров и телок – это наиболее эффективный и действенный способ осеменения. Данный метод уже давно разработан и имеет надежную инструментальную и методическую базу. Его преимущества над естественной случкой животных очевидны:
— сокращение поголовья ремонтных бычков, что позволяет перевести их в направление интенсивного откорма на мясо;
— возможность крупномасштабной селекции и быстрого выведения новых пород скота с высокими показателями продуктивности;
— улучшение ситуации с инфекционными заболеваниями животных;
— быстрая качественная замена поголовья скота в хозяйствах.
Материал подготовлен экспертами по животноводству компании «МАТРИЦА».