Тема 4: «Разработка эколого ресурсосберегающих технологий производства продукции животноводства и совершенствование систем селекции сельскохозяйственных животных в условиях членства России в ВТО» (2 этап. Разработка системы управления эколого- биологическими факторами в селекционно- генетических программах разведения сельскохозяйственных животных, 2014 год) Руководитель темы: Буяров В.С., д.с.-х.н., профессор кафедры «Зоогигиены и кормления с.-х. животных». Ответственные исполнители: Шендаков А.И., д.с.-х.н., профессор кафедры Частной зоотехнии и биотехнологии; Ляшук Р.Н., д.с.-х.н, профессор кафедры Частной зоотехнии и биотехнологии; Крюков В.И., д.б.н., профессор, зав. лабораторией генетики; Друшляк Н.Г., к.б.н., ст. научный сотрудник. 1

Материалы и методы исследований Совершенствование системы управления селекцией проходило в следующих хозяйствах: ОПХ «Стрелецкое», ООО «Золотой Орёл», ООО «Урицкий Агрокомплекс», ООО «Шаблыкинский Агрокомплекс», ООО «Русь», СПК имени Мичурина, ОПХ «Красная Звезда», ОАО «Агрофирма Мценская», ЗАО «Куракинское», ООО «Маслово» и ЗАО «Берёзки» (чёрно-пёстрая порода), в ЗАО «Славянское» и ООО «Фатнево» (палево-пёстрый скот), в ЗАО «Славянское», ОАО «Орловская Нива» (СП «Сабурово») и ООО «Юпитер» (голштинская порода немецкого, голландского, ирландского и венгерского происхождения). Для решения поставленных задач было использовано оборудование ИНИИЦ, лабораторий генетики Орловского ГАУ. Методической основой исследований служили работы Г.Ф. Лакина, 1991; В.М. Кузнецова, Молекулярно-генетические исследования выполнены в соответствии с методическими рекомендациями Центра биотехнологии и молекулярной диагностики ВИЖа и собственных модификаций. Выделение ДНК осуществляли с помощью набора DIAtom DNA Prep100 («БИОКОМ», Россия). ДНК-диагностику аллельного полиморфизма генов Н-FAB, RYR, MC4R, осуществляли методом ПЦР-RFLP. Диагностику осуществляли по опубликованным методикам (Kaminski, 2002, Kim et all, 2000, Зиновьева и др., 1998, 2005, Oner et all, 2010). Амплификацию проводили используя набор реагентов GenPak PCR Core («БИОКОМ», Россия) в термоциклёре MyCycler (BioRad США). Для исследования действия хрома и электромагнитных полей служили рандомбредные годовалые карпы (Cyprinus carpio), массой г., приобретённые в рыбхозе Орловской области. Цель исследований: оценка процессов адаптации, физиологических особенностей сельскохозяйственных животных и разработка системы управления эколого-биологическими факторами в популяциях с последующей модернизацией оценки эффективности селекционно- генетических программ разведения, ориентированных на производство экологически чистой продукции. 2

Влияние кровности и внешних факторов на продуктивные показатели молочного скота Показатели Кровность по голштинской породе, % ,5 Голов, n Коэффициент производственной типичности 3,51±0,153,30±0,113,40±0,09 Удой за 305 дней, кг 5568± ± ±174 Массовая доля жира, %3,9±0,144,26±0,124,05±0,09 Количество молочного жира, кг 217,5±11,6231,9±21,2224,4±9,4 Живая масса, кг 586±8,72593,3±23,4592±7,72 Коэффициент молочности, кг 950,9±31,9914,3±51,2923,6±31,7 Коэффициент удельной жирномолочности, кг 37,2±2,1239,1±3,0938,6±1,62 Коэффициент воспроизводительной способности 0,83±0,060,94±0,060,89±0,06 3 а) б) в)

Выведение орловского типа чёрно-пёстрой породы Схема выведения орловского чёрно-пёстрого типа В хозяйствах Орловской области в последние лет применялись разные схемы скрещивания, однако опыт селекции показал, что наиболее рациональна схема воспроизводительного скрещивания с последующей консолидацией полученных генотипов. Корова Стелла 49 на областной выставке племенных животных ( ,97-3,15 ) Орловский тип чёрно-пёстрой породы был выведен в результате сложной системы воспроизводительного скрещивания, от существующих типов чёрно-пёстрого скота (непецинский, приобский, самарский, бессоновский, барабинский и др.), отличается высокой жирностью молока и высокой живой массой, цветом рогов, формой затылочного гребня, цветом носового зеркала (от 2 типов), наличием отметины на лбу в виде треугольника, лёгким, но прочным костяком. 4

Влияние внешних факторов на живые организмы а) Частоты клеток с микроядрами и аномальными ядрами при изолированном действии различных концентраций ионов шестивалентного хрома и электромагнитного поля различной напряжённости и их сочетанном воздействии б) Структура электромагнитной волны в) Прибор для измерения напряжённости электрического и магнитного поля промышленной частоты (ПЗ-50) Сочетанное действие ионов шестивалентного хрома в концентрациях 0,001-0,40 мг/л в сочетании с действием электромагнитного поля промышленной частоты и напряжённостью А/м вызывало увеличение синергидного эффекта. 5

Селекция животных по генам Генотипn Дочерей Индекс племенной ценности, EBV Удой, кгСvСv Жир, кгСvСv Белок, кгСvСv АА ± ±368+32±252 АВ ± ±462+37±351 ВВ ±40***4+40±932+51±5**15 АЕ ± ±742+31± 547 ВЕ ЕЕ а) Электрофореграмма генотипирования в) Племенная ценность голштинских быков-производителей с разными генотипами б) Частота генотипов и аллелей каппа- казеина у швицких быков-производителей 6

Биологические факторы в селекции животных а) Распределение превосходства дочерей над матерями по жирности молока, % б) Влияние гетерогенности подбора быков-производителей в стаде молочного скота на величину удоев у коров-дочерей, кг в) Влияние аутбридинга и инбридинга на взаимосвязь признаков в трёх поколениях, r x ( y, z) г) Влияние моделей отбора и генов голштинской породы на эффект селекции по удою, коррелятивные сдвиги селекционных признаков и дополнительную прибыль, % 7

Ддинамика генетических процессов Ддинамика генетических процессов в стадах молочного скота Генотипическая изменчивость Генетические корреляции между селекционными признаками Аддитивная Неаддитивная Способы отбора Формы отбора Интенсивность отбора % генов по улучшающей породе Степень возрастания гомозиготности Гетерогенность подбора Прогноз и оптимизация генетико-статистических параметров Гены А (удой, кг) Признак А (удой, кг) Гены Б (жир, %) Гены В (жир, кг) Признак Б (жир, %) Признак В (жир, кг) 38,25%22,70%39,05% а) П лейотропия в) Ф акторы управления динамикой генетических процессов б) Д динамика плейотропного действия генов в зависимости от интенсивности выбраковки 8

Результаты напольного выращивания бройлеров, в условиях прерывистого освещения, при различной плотности посадки (срок выращивания - 38 дней) Показатели Группы 1234 (контроль) гол./м² (625,0 см²/гол.) 17 гол./м² (588,2 см²/гол.) 18 гол./м² (555,6 см²/гол.) 19 гол./м² (526,3 см²/гол.) 20 гол./м² (500,0 см²/гол.) 21 гол./м² (476,2 см²/гол.) 22 гол./м² (454,5 см²/гол.) Принято на выращивание, гол. 100 Средняя живая масса, г в возрасте, дней: 1 сут. 42,1 ±0,10ª 42,2 ±0,10ª 42,1 ±0,11ª 42,2 ±0,09ª 42,1 ±0,10ª 42,1 ±0,11ª 42,1 ±0,09ª ,1 ±13,1ª 859,7 ±13,9ª 866,9 ±14,0ª 877,1 ±12,1ª 882,3 ±11,8ªª 856,2 ±11,5ª 847,6 ±12,1ªб ,3 ±23,9ª 2215,0 ±22,2ª 2235,9 ±23,8ª 2265,6 ±22,0 бª 2282,8 ±20,7 бª 2199,8 ±22,3ªбв 2179,4 ±22,8ªбв Среднесуточный прирост, г 56,757,257,758,559,056,856,2 Затраты корма на прироста живой массы, кг 1,781,761,751,74 1,751,77 Сохранность, % 99 98,097,0 Европейский индекс продуктивности, ед. 321,31327,88332,86339,22341,80324,18314,31 Примечание: Здесь и далее одинаковыми буквами обозначена статистически недостоверная разность между группами, а разными буквами - статистически достоверная разность при P<0,05-0,001. Порядок сравнения данных по средней живой массе между группами: группа 1 сравнивается с группами 2-7; группа 2 - с группой 3 - 7; группа 3 сравнивается с группами 4-7; группа 4 сравнивается с группами 5-7; группа 5 сравнивается с группами 6-7; группы 6 и 7. 9

Предложения производству Блок 1. Экологические и паратипические факторы в животноводстве: Блок 2. Биологические и генетические факторы в животноводстве: - для дальнейшего развития молочного скотоводства Орловской области следует использовать новый тип чёрно-пёстрой породы со средними удоями выше 6000 кг молока за 305 дней лактации; - проведенные исследования свидетельствуют о необходимости применения в селекции молочного скота генов каппа-казеина, ассоциированных с повышенной пригодностью молока для выработки твёрдых сыров; - в дальнейшей селекции сельскохозяйственных животных учитывать плейотропное действие генов, аддитивную и неаддитивную наследуемость, а также факторы, способные повлиять на проявление благоприятной генетической изменчивости. - в селекции молочного скота при скрещивании учитывать влияние внешних факторов, в том числе взаимосвязь «генотип-среда»; - при выращивании животных с целью повышения качества продукции необходимо учитывать воздействие внешних экологических факторов на наследственность, исключать воздействие электромагнитных полей в сочетании с действием тяжёлых металлов, а при выращивании сельскохозяйственной птицы оптимизировать режимы освещения. 10

Спасибо за внимание! 11