Селекция и трансплантация в скотоводстве

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГОУ ВПО Уральская государственная

сельскохозяйственная академия

 

Курсовая работа

Селекция и трансплантация в скотоводстве

Выполнил: студент 5 курса

ФТЖ-03-21

Проверил: Порошин В.П.

Екатеринбург 2008

Содержание

Введение

1. Крупномасштабная селекция

2. Биотехнология в животноводстве

3. Кто победил в соревновании систем и методов

4. Два подхода к селекции

5. В обход советской генетики

6. Причина низких удоев — в наших головах

7. Быстро, выгодно, надежно

Заключение

Литература

Введение

Задача современного скотоводства заключается в быстрейшем формировании высокопродуктивных стад молочного и мясного скота, способного в конкретных природных и технологических условиях хозяйства оплачивать потребляемые корма наибольшим выходом высококачественной продукции при сохранении здоровья и плодовитости животных.

В прошлом усилия зоотехников-селекционеров были направлены, прежде всего, на совершенствование племенных стад животных. В товарном скотоводстве генетическое улучшение обеспечивается за счет использования высокоценных быков-производителей. В племенных заводах основным методом повышения продуктивности является индивидуальная селекция, основанная на возможно более полном проявлении племенной ценности каждого животного и достижения прогрессивных сдвигов за счет специально запланированных спариваний при индивидуальном подборе. Это осуществляется разведением по линиям и семействам, что в большинстве случаев дает большой положительный эффект. При такой селекции заводские стада достигают высокого класса животных и хороших показателей продуктивности.

Однако улучшение продуктивности товарного стада скота, как правило, происходит медленно из-за низкого уровня выращивания ремонтного молодняка, отсутствия тщательного отбора маточного поголовья и недостаточной точности оценки быков-производителей только по показателям продуктивности коров-матерей.

Углубленную работу в заводских стадах, несомненно, следует проводить, уточняя ее методы, на основе современных достижений генетики. Вместе с этим следует использовать, в отличие от индивидуальной крупномасштабную селекцию, которая имеет дело не с отдельными животными, а с большими группами, составляющими общий массив (популяцию) селекционируемых животных.

Под ней понимают систему племенной работы, направленную на интенсивное генетическое улучшение массивов крупного рогатого скота в масштабах регионов, увязывающую в единое целое деятельность хозяйств всех категорий, построенную на достижениях популяционной генетики, базирующейся на интенсивном использовании быков-улучшателей при централизованном управлении селекционным процессом с помощью ЭВМ.

По отношению к отдельным животным и результатам тех или иных спариваний, подбора, методы крупномасштабной селекции неприменимы, но по отношению ко всему массиву они дают гарантированный эффект. Так, проверенный по качеству потомства бык-производитель и признанный улучшателем может дать дочь с низкой молочной продуктивностью или сына с посредственными показателями мясной продуктивности, но при осеменении 1000 коров обязательно обеспечит повышение продуктивных качеств у потомства по сравнению с особями исходного стада.

Зачастую зоотехники-селекционеры выражают беспокойство, что при повышенной выранжировке коров-первотелок могут быть выведены из стада животные, которые в последующем могли бы иметь высокую продуктивность. Однако в целом по стаду это мероприятие оправдывает себя, так как лучшие первотелки бывают более продуктивны и в старшем возрасте и дают несколько лучшее потомство.

1. Крупномасштабная селекция

Работа по освоению крупномасштабной селекции в больших стадах, популяциях, массивах однопородного крупного рогатого скота, насчитывающих около 100 тыс. коров зиждется на следующих принципах и нормативах:

1.         Нагрузка на 1 быка должна составлять 1000 коров; всего на массив требуется 100 производителей, из них 80 быков молочной и 20-мясной пород; доля быков-улучшателей 1 из 4, то есть 25 %; для оценки 1 производителя по качеству потомства закрепляется 125 коров (для получения 50 хорошо развитых коров-дочерей).

2.         Выход молодняка на 100 коров - 85 %.

3.         Норма ремонта коров должна составлять 25 %, в том числе 10 % выранжировка ежегодно.

4. Выделять 10 % худших коров по продуктивным качествам под осеменение мясными быками-производителями.

5. Количество племенных коров (с учетом племпродажи за пределы массива) должно составлять 9-10 %.

6. Численность лучших, высокоценных, быкопроизводящих коров (с учетом браковки бычков по развитию, экстерьеру и качеству спермопродукции - 50%) должна составлять 0,5 % от количества всех коров.

7. Для ремонта надо ежегодно вводить в стадо 20 быков. От быкопроизводящих коров, при 85 % выходе, получаем 425 телят, из которых 212 бычков, из них бракуем 50 % по развитию, экстерьеру и качеству спермопродукции, остается 106 бычков, из них 26-27 бычков должны получить категорию улучшателей - отбираем же самых лучших - всего 20 бычков.

8. Для оценки по качеству потомства ежегодно надо оставлять 80 бычков и для них выделять 10 тыс. типичных коров (125 × 80) с продуктивностью, равной в среднем по всему массиву. Бычки, получаемые от этих коров и проверяемых быков, выращиваются и реализуются на мясо, а телки идут на ремонт общего стада.

9.         При норме ремонта маточного поголовья 25 % есть возможность браковать 7-8 % коров по возрасту, 5-6 % по яловости и случайным заболеваниям и выводить из стада 9-10 % худших по продуктивности, заменяя их более ценными коровами-первотелками.

10.      От 80 тыс. коров (при выходе 85 % телят) можно получить 68 тыс. телят, из которых 34 тыс. составляют телки. Этого вполне достаточно для ремонта всего массива коров в пределах 25 %, при браковке 11-15 % телок за период выращивания по показателям роста и развития. Оставшихся 11-16 % телок, а это 9 тыс., при хорошем их выращивании можно реализовать в качестве племпродажи, то есть как племенных.

Для материального обеспечения крупномасштабной селекции в хозяйствах нашей страны осуществлены мероприятия по интенсификации молочного скотоводства и перестройке организационных форм племенного дела:

1) созданы специализированные хозяйства по производству молока (молочное скотоводство), говядины (мясное скотоводство) и выращиванию нетелей;

2) расширена сеть племенных заводов и хозяйств для полного обеспечения племпредприятий высокоценными быками-производителями;

3) организованы элеверы для проверки быков-производителей по качеству потомства и банки глубокоохлажденного семени лучших производителей;

4) завершена реорганизация мелких станций по искусственному осеменению сельскохозяйственных животных;

5) разработаны и внедрены программы интенсивного использования быков-улучшателей и племенных ресурсов мирового генофонда;

6) функционируют селекционные центры по ведущим породам скота, оснащенные новейшими приборами и ЭВМ.

Внедрение крупномасштабной селекции стало возможным благодаря широкому применению методов искусственного осеменения и длительного хранения спермы быков.

Решающие звенья крупномасштабной селекции в регионе - получение, тщательный отбор и интенсивное использование быков-улучшателей. Это связано с тем, что процесс передачи генетической информации от родителей к их потомкам осуществляется по четырем путям: от отцов к сыновьям, от отцов к дочерям, от матерей к сыновьям, от матерей к дочерям. Расчеты по породам показывают, что улучшение продуктивности скота составляет за счет отбора отцов быков -30-40 %, матерей быков - 20-30, отцов коров - 5-10 и матерей коров -3-5 %.

В стадах черно-пестрой породы Московской области с 1933 по 1988 гг. среднегодовой генетический прогресс: по удою - 48,1 кг, содержанию жира в молоке - 0,003 %, молочному жиру - 2,31 кг. Для холмогорского скота достигнут сдвиг по удою 16 кг, молочному жиру - в 0,3 кг.

В группу отцов быков отбирают наиболее ценных в племенном отношении производителей. Поэтому отцы быков проходят длительный процесс оценки, отбора по происхождению, собственной продуктивности и качеству потомства. На практике быков бракуют: по росту и развитию (10-15 %), половой активности и качеству спермы (20-25 %), оплодотворяющей способности спермы (10-15 %), по качеству потомства, как правило, отбирают одного из четырех быков, поставленных на испытание (из 100 улучшателей - 25 быков).

Требования для быкопроизводящих коров: удой не менее 150 % молока от стандарта породы, содержание жира в молоке на 0,2 % выше стандарта породы, хорошо развитое вымя ваннобразной, чашеобразной или округлой формы с оценкой не менее 3 баллов, живой массой выше стандарта породы. У коров индекс равномерности развития вымени не нижи 43 %, скорость молокоотдачи 1,8-2 кг/мин.

В качестве отцов будущих быков-производителей должны быть быки, оцененные по качеству потомства, имеющие категорию Б по жирномолочности, и А₁ по удою, крепкой конституции с оценкой экстерьера и конституции 25-29 баллов и их матери, пригодные к машинному доению. Если производитель не оценен по качеству потомства, то требования к его матери и матери отца должны быть по удою не менее 200 % от стандарта породы, а по жирномолочности на 0,2 % выше стандарта породы.

Для этого в Российской Федерации организованно 325 племзаводов и 700 племрепродукторов, имеется 107 племпредприятий. В Мурманской и Магаданской областях ликвидированы племпредприятия, а осеменение животных проводят спермой быков, приобретенной на Центральной станции искусственного осеменения. В результате - использование высокоценных быков-производителей, оцененных по качеству потомства преферентными (преимущественно) улутшателями. Эти области в настоящее время имеют высокие удои на корову, и на этой основе созданы высокопродуктивные молочные стада крупного рогатого скота.

Реализация всех звеньев крупномасштабной селекции позволяет существенно повысить совершенствование пород крупного рогатого скота в крупных регионах Российской Федерации.

2.Биотехнология в животноводстве

В настоящее время в результате успехов фундаментальных наук возникла возможность развития принципиально новых эффективных методов влияния на организм животных и на их наследственность. Использование биотехнологии позволяет решать большое количество задач, направленных на улучшение генотипа сельскохозяйственных животных.

Главными разделами биотехнологии являются генная и клеточная инженерия. Методы генной инженерии наиболее детально разработаны на микроорганизмах. Разработаны методы, позволяющие направленно изменять генотип микроорганизмов. В отличие от мутаций эти изменения можно планировать.

Для этого следует выделить определенные гены из генома одних животных и встроить их в геном других особей. Так, уже ген саматотропин - гормон роста крысы встроен в геном мыши, в результате резко усилены темпы роста реципиента и увеличилась его конечная живая масса.

Встройка интерферона (интерферон, англ. - препятствовать, мешать, продукт клеток, возникший при заражении вирусом, задерживающий развитие инфекции другими вирусами) в организм животных является важнейшим фактором формирования неспецифической резистентности организма; в результате его действия создаются препятствия развития другой инфекции (интерференция вирусов), препятствует заболеваниям и увеличивает резистентность организма. В связи с этим представляется возможность по заранее намеченному плану реконструировать геном скота, придать ему заранее заданные свойства. Совершенно очевидно, что для достижения таких результатов традиционными методами потребовалась бы работа в течение многих поколений.

Большую важность представляет разработка методов извлечения из яичников коров-доноров яйцеклеток, культивирования, оплодотворения созревших ооцитов in vitro и последующего их раннего развития, а затем трансплантация (пересадка) коровам реципиентам. При этом генно-инженерные манипуляции (приемы работы, требующие большой точности) проводятся на фазе зиготы.

Можно быть уверенным, что в ближайшей перспективе будут созданы новые формы крупного рогатого скота, обладающего рядом уникальных свойств, полученных методами генной инженерии (закономерности конструирования in vitro рекомбинантных молекул ДНК и их поведение в реципиентной клетке). Уже накоплен большой опыт культивирования соматических клеток животных т in vitro, разработаны способы длительного хранения клеток при низких температурах.

Активно проводятся исследования и по культивированию генеративных клеток.

Большое значение приобретает и метод агрегации ранних эмбрионов. Соединение двух целых эмбрионов от разных родителей позволяет получать животных, несущих качества сразу четырех родителей. Эти животные получили название химер. В настоящее время получены межвидовые (овца-коза) и межпородные химеры. В Германии (Брем) получили новое животное из двух половинок эмбрионов, взятых от животных разных пород. У нас в стране также получены химерные особи скота.

Определение пола эмбриона основано на идентификации половых хромосом, полученных методом биопсии раннего эмбриона. Этот метод уже используется на скоте. Трансплантация двух эмбрионов заведомо дает возможность избежать бесплодия телок из разнополых двоек (фримартинизм). Представляется возможным создание банка эмбрионов с заранее определенным полом, что позволит более рационально использовать генетические ресурсы.

Трансплантация. Селекция крупного рогатого скота. Система крупномасштабной селекции в скотоводстве основана на принципах точной генетической оценки животных и широкого использования генетически ценных быков-производителей путем искусственного осеменения. Однако получение быков-производителей с ярко выраженным улучшающим эффектом является относительно невысоким.

При традиционных методах разведения и воспроизводства скота в среднем от каждой коровы получают 4-6 телят (2-3 бычка и 2-3 телки). Таким образом, возможности размножения маток с ценным генотипом в скотоводстве весьма ограничены.

Трансплантация, ранних эмбрионов основана на ускорении процессов размножения потомков ценных коров доноров. Для этого по определенной системе производят оплодотворение яйцеклеток in vitro и вымывание зигот (эмбрионов на 7-8-й день), которые пересаживают коровам-реципиентам. За год получают от донора 10-20 эмбрионов, которые можно заморозить, а затем осуществлять пересадку коровам-реципиентам, пришедшим в охоту. Техника пересадки уже отработана и дает возможность увеличить темпы селекции крупного рогатого скота в 10-20 раз и более.

Клонирование или получение идентичных близнецов из соматических клеток. В США, с помощью микрохирургии, получают клетки из внутренней части плаценты и каждое соматическое клеточное ядро трансплантируют в яйцеклетку, из которой заранее удалено ее собственное ядро. При этом из яйцеклеток развиваются идентичные близнецы, копирующие донора соматических клеток.

Используя трансплантацию эмбрионов можно вести борьбу с инфекционными заболеваниями (бруцеллез, лейкоз). Здоровая небеременная матка больных коров подавляет размножение бактерий и позволяет от инфицированных коров получать здоровое потомство.

На основе трансплантации можно предотвратить вымирание и полное исчезновение редких видов, пород животных; пересаживая эмбрионы от таких животных реципиентам других пород, можно сохранить редкие породы. Примером может служить спасение от полного вымирания ангорской породы овец в Австралии.

Крупномасштабная селекция и биотехнология в скотоводстве находятся в стадии становления. Эффективность их освоения позволит резко повысить продуктивность крупного рогатого скота.