Формирование продуктивных и технологических качеств черно-пестрой породы крупного рогатого скота Урала

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

"Формирование продуктивных и технологических качеств черно-пестрой породы Урала по периодам онтогенеза при чистопородном разведении и скрещивании"

 

Актуальность темы: Одной из важнейших проблем в современных условиях развития агропромышленного комплекса России является увеличение производства молока и говядины при улучшении их качества.

Разрешение данной проблемы в некоторой степени возможно за счет использования животных высокоэффективных пород, обладающих высоким генетическим потенциалом (Е.А. Богданов, 1925; Д.А. Кисловский, 1935; П.Н. Кулешов, 1932, 1947; М.Ф. Иванов, 1949; С. Райт, 1949; В.О. Витт, 1957; Р. Фишер, 1958).

Известно, что одним из основных элементов, направленных на совершенствовании породы, является целенаправленное выращивание молодняка с учетом закономерности онтогенеза (Б.А. Багрий, 1976; А.П. Бегучев, А.Г. Боярский, А.С. Всяких, 1977, И.Ф. Горлов, В.Г. Фесюк, Г.В. Волколупов, 1996, А.П. Дмитроченко, 1957, 1961; Д.Л. Левантин, 1966, 1978, 1985; К.Б. Свечин, 1961; Н.Г. Фенченко, 1992, 1995, 2005; И.И. Шмальгаузен, 1935).

Однако направленное выращивание телят следует начинать со времени его утробной жизни, поэтому важное значение имеет изучение влияния наиболее существенных генотипических и фенотипических факторов, определяющих характер течения процессов морфологического и функционального развития организма от которого в определенной степени зависит реализация генетического потенциала в фенотипе.

В настоящее время совершенствование черно – пестрой породы должно быть направлено на ускорение процесса повышения продуктивности с использованием мирового генофонда. Поэтому в более широких масштабах находит применение скрещивания скота разных пород и, в частности, вводное, не нарушающее внутрипородную структуру. Отбор животных позволяет учитывать новые качества, такие как приспособленность к условиям содержания, устойчивость против различных заболеваний, которые должны быть положены в основу селекции, основанной на изучении изменчивости, наследуемости и взаимозависимости признаков существенно меняющиеся из поколения в поколение.

Следовательно, необходима система постоянного контроля за изменением генетической ситуации в данном массиве животных с тем, чтобы вносить необходимые коррективы в программу селекционной работы с ним.

Это, в свою очередь, требует такого построения системы племенного дела, которая обеспечивает непрерывное накопление и анализ информации о качестве животных каждого поколения, достаточно полной для эффективного генетико-математического моделирования.

Поэтому проводимые в последние годы в различных регионах страны исследования в этом направлении дали далеко неоднозначные результаты. В частности многие из исследователей пришли к выводу, что голштинизация черно-пестрого скота способствовала увеличению молочной продуктивности, живой массы и некоторых технологических признаков. В связи с этим исследования, направленные на изучение формирования продуктивных и технологических качеств черно-пестрой породы Урала по периодам онтогенеза при ее чистопородном разведении и скрещивании, являются вполне актуальными.

Цель и задачи исследований. Целью наших исследований, представляющих часть научных исследований ГНУ БНИИСХ, Россельхозакадемии «Усовершенствовать существующие технологии производства молока и мяса в условиях Башкортостана» (номер государственной регистрации 01860097667) и Министерства сельского хозяйства по теме: «Разработка эффективных способов увеличения производства продуктов животноводства в системе агропромышленного комплекса (03.Р.02.01), номер государственной регистрации (72030110), явилось изучение формирования продуктивных, технологических и биологических качеств по периодам онтогенеза черно – пестрой породы крупного рогатого скота при ее чистопородном разведении и скрещивании с разработкой методов совершенствования породы, обеспечивающих ускорение темпов генетического прогресса в молочном скотоводстве.

При этом решались следующие задачи:

Определить развитие массы плода, органов и тканей с его биологическим обоснованием;

– абсолютный и линейный рост плода по фазам его эмбрионального развития;

– изучить рост, развитие и биологические особенности молодняка черно-пестрой породы и их помесей с голштинской;

– выявить влияние различных технологий, генетики и пола животных на формирование мясной продуктивности, качества говядины, соотношение, выход в туше основных питательных веществ и эффективность конверсии протеина и энергии корма в ткани тела;

– изучить морфологические, функциональные свойства вымени коров черно – пестрой породы и их устойчивость к заболеванию маститом;

– определить характер формирования молочной продуктивности, качества молока в зависимости от генотипа животных;

– изучить состояние воспроизводительной функции маточного поголовья крупного рогатого скота;

– провести комплексную оценку быков – производителей разного происхождения и популяции крупного рогатого скота зоны Урала;

– выявить их влияние на формирование продуктивных качеств потомков, учитывая эритроцитарные антигены крови;

– определить иммуногенетическую реактивность и биологические предпосылки прогнозирования продуктивности дочерей в зависимости от генотипа;

– дать предложения производству о путях и методах совершенствования племенных и продуктивных качествах черно-пестрой породы, направленных на повышение экономической эффективности производства животноводческой продукции.

Научная новизна. Впервые на основе комплексных исследований установлено влияние генетических, биологических и фенотипических факторов на формирование органов и тканей животных в эмбриональный и постнатальный периоды развития, определяющих продуктивные, технологические и воспроизводительные качества черно-пестрой породы при чистопородном ее разведении и скрещивании.

Определены биологические закономерности морфологического, гисто-генетического и функционального состояния организма в процессе реализации генетического потенциала продуктивности черно-пестрой породы при ее чистопородном разведении и скрещивании.

Впервые комплексно изучено формирование мясной продуктивности телок и бычков в зависимости от технологии выращивания и генотипа животных с экономическим их обоснованием.

Даны селекционно-генетические параметры (наследуемость, изменчивость, взаимосвязь) основных селекционируемых признаков в молочном скотоводстве.

Изучена и систематизирована концепция генеалогической структуры на основе сочетания локусов эритроцитарных антигенов крупного рогатого скота зоны Урала по В-системе.

Выявлены хозяйственно-полезные и технологические качества наиболее распространенных родственных групп быков – производителей, определяющих направление селекции в породе при рациональном их использовании.

Теоретическая и практическая ценность работы. Заключается в том, что при совершенствовании породы выявлено влияние различных факторов на формирование ее продуктивных, технологических и биологических качеств, определяющих уровень реализации генетического потенциала при чистопородном разведении и скрещивании.

Выявлен аллелофонд систем группы крови быков-производителей и маточного поголовья, определена его взаимосвязь с молочной продуктивностью воспроизводительными и технологическими качествами.

Предложены новые тесты прогнозирования молочной и мясной продуктивности с учетом генотипа и технологии выращивания молодняка крупного рогатого скота.

Полученные результаты исследований могут служить основанием при совершенствовании черно-пестрой породы за счет максимального использования высокоценных по продуктивным, технологическим и воспроизводительным качествам быков – производителей.

Реализация результатов исследований. Разработанные методы селекции легли в основу составления перспективных планов селекционно-племенной работы в молочном скотоводстве, созданию племенного завода и двух племрепродукторов высокопродуктивных племенных стад зоны Урала.

На значительном поголовье черно-пестрого и симментальского скота апробирован и внедрен метод подбора быков-производителей с учетом генетических маркеров и маститоустойчивости в племенных хозяйствах Республики Башкортостан.

Результаты экспериментальных исследований использованы в четырех рекомендациях, пяти монографиях и учебных пособиях, участвовали на Международных выставках, где было получено 7 дипломов, 3 серебряных и бронзовых медалей ВВЦ, а результаты законченных НИР доложены и одобрены на научно-технических советах МСХ РБ. Они явились составной частью научных разработок по формированию и совершенствованию новой популяции крупного рогатого скота на базе Уральского отродья черно-пестрой породы с хорошими акклиматизированными, хозяйственно-полезными признаками, наиболее приспособленных к использованию в условиях интенсивной технологии в Республике Башкортостан.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и одобрены на Международных научно-практических конференциях, Карабалык-Троицк (1998); посвященной 70‑летию УГАВМ, г. Троицк (1999, 2000); посвященной 100‑летию со дня рождения К.А. Акопяна, г. Оренбург (2001); по проблемам селекционных и технологических основ повышения продуктивности сельскохозяйственных животных, г. Ярославль (2003); по решению проблем увеличения производства продуктов животноводства, г. Троицк (2004); г. Астрахань (2008); посвященной 55‑летию ГНУ УГНИИСХ, п. Первомайский (2005); Всероссийском совещании по вопросам фундаментальных и прикладных проблем повышения продуктивности сельскохозяйственных животных, г. Ульяновск (2005); Всероссийских научно-практических конференциях в рамках Международной специализированной выставки «Агрокомплекс» (2005, 2006, 2007, 2008), г. Уфа; по проблемам совершенствования племенных и продуктивных качеств, в г. Санкт-Петербурге (1999); посвященной 75‑летию зооинженерного факультета БГАУ, г. Уфа (2006); молодых ученых и специалистов, г. Ярославль (2008).

Публикация результатов исследований. Основные результаты исследований опубликованы в 92 работах, из них по теме диссертации 68, в том числе 14 ведущих рецензируемых научных изданиях определенных ВАК, трех монографиях и двух учебных пособиях, четырех рекомендациях.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на страницах компьютерного текста, включает введение, обзор литературы, собственные исследования и их обсуждение, выводы, предложения производству, приложение. Работа иллюстрирована таблицами, рисунками, приложениями стр. Список использованной литературы включает 627 наименований, в том числе 69 на иностранных языках.

Основные положения, выносимые на защиту:

– биологические особенности формирования плода;

– рост, развитие, мясные качества бычков и телок в зависимости от генотипа и технологии содержания;

– оптимизация основных факторов, влияющих на повышение эффективности совершенствования молочного скота Уральского региона;

– роль быков-производителей разных эколого-генетических типов в формировании продуктивных и технологических качеств черно – пестрой породы;

– селекционно-генетические и биологические параметры хозяйственно – полезных признаков отбора в племенных стадах с выявлением экономической эффективности.

Материал, условия и методика исследований

 

Исследования по опыту №1 проводились с апреля 1994 года по сентябрь 1997 года в научно-исследовательских лабораториях, на ферме колхоза им. Калинина Шаранского района и в цехах Уфимского мясоконсервного комбината, где изучали 64 плода разного возраста и 70 гол телок черно-пестрой породы (схема №1).

На Тлявлинской ферме колхоза было подобрано 200 коров в возрасте со второй по пятую лактацию, с удоем за лактацию 3760 кг, средним процентом жира 3,82% и живой массой 480…530 кг, которых с апреля по май месяцы 1994 года осеменяли спермой быка УЛЧП №116 Жеманного 7023 линии Боя 1332.

Для опыта №2 из числа телок в январе 1995 года, было сформировано 7 групп по 10 гол в каждой, где одна группа была контрольной и их выращивали в молочный период из сосковой поилки, а остальных методом группового подсоса с одного до шести месяцев под коровами-кормилицами.

Рост и развитие подопытных животных (опыт №2, 3) в постнатальный периоды проводили путем оценки изменения их живой массы при рождении и в последующие возрастные периоды, с определением абсолютной и относительной скорости роста по С. Броди (1935). Линейные показатели роста определяли путем взятия промеров и вычисления индексов телосложения. Для изучения этих показателей проводили индивидуальное взвешивание в периоды наиболее интенсивного их роста и развития.

Мясную продуктивность подопытных животных изучали по результатам контрольного убоя после окончания выращивания и откорма по пять голов из каждой группы. Убой подопытных телок и бычков проводили на Уфимском мясоконсервном комбинате по методикам ВАСХНИЛ, ВИЖа, ВНИИМПа (1977) и ВНИИМСа (1984), 24–25 апреля 1996 г., 27–28 июля 1999 г. и 16–17 ноября 1999 г.

При этом определяли съемную, убойную массу, массу туши и внутреннего жира, убойный выход, морфологический состав туш по П.А. Глаголеву и В.И. Ипполитовой (1962), химический состав пробы мяса и длиннейшей мышцы спины по П.Х. Попандопуло и др. (1956). При обвалке учитывали выход мяса, костей, жира, сухожилий и связок. Для химического анализа отбирали пробы из длиннейшей мышцы спины в области 9–10 ребра массой 400 г. В мясе определяли содержание первоначальной и гигроскопической влаги, протеина, жира, золы по общепринятым методикам. Калорийность и энергетическую ценность мяса рассчитывали по его химическому составу. Выход основных питательных веществ, биоконверсию протеина и энергию корма в пищевой белок и энергию съедобных частей продуктов убоя подопытных животных определяли по методике ВАСХНИЛ (1983).

У 16 гол животных после убоя из щитовидной железы и гипофиза после их препарирования и взвешивания у подопытных бычков (черно-пестрой породы и их помесей) были взяты кусочки размером 2 х2 мм в специальные флакончики с 10% раствором формалина, которые в таком виде были доставлены в анатомическую лабораторию БГАУ для проведения исследований гистологических срезов на электронном микроскопе.

«Tesla BS 500», с последующим фотографированием и получением электронных микрофотографий.

Воспроизводительная способность (опыт №6) коров и телок разных их генотипов проводили на поголовье 2446 гол в 8 хозяйствах 6 районов РБ.

Морфологические свойства вымени, опыт №7, изучали у 3016 гол коров 9 линий по методике «Оценка вымени и молокоотдачи коров молочных и молочно-мясных пород», разработанной Латвийской сельскохозяйственной академией (1970).

Вымя оценивали на втором, третьем месяце лактации путем измерений с помощью инструментов (мерная лента, циркуль и кутиметр, а также глазомерной оценкой, а для диагностики субклинического мастита использовали 5%-ный раствор димастина (В.И. Мутовин, 1963).

Поедаемость кормов учитывали методом контрольных кормлений один раз в месяц, групповым методом путем учета количества задаваемых кормов и не съеденных их остатков.

Определение качества потребленных кормов проводили путем отбора средних проб для проведения зооанализа в ЦАЛ института по методике ВАСХНИЛ (1985). У коров изучали происхождение, молочную продуктивность, химический состав молока (опыт №7).

В молоке были изучены физико-химические показатели согласно методикам, описанным в наставлениях А.И. Овсянникова, 1976.

В соответствии со схемой опыта (порода, породность, возраст, пол, линейная принадлежность и потомство отдельных быков – производителей) брали кровь для определения эритроцитарных антигенов опыт №8 из яремной вены утром до кормления и поения объемом 5–7 мл стерильными инъекционными иглами в пробирку 8–10 мл. Для хранения до ее доставки в лабораторию с места взятия консервировали по методике Рауса-Тернера в модификации Шмидта (1962), описанной В.Н. Тихоновым (1967).

Антигены групп крови определялись по реакции гемолиза (Н.О. Сухова, 1978, В.Л. Петухова, А.И. Желтикова, С.П. Князьева, Е.В. Парамонова, 1990).

Определение генетических параметров (изменчивости, наследуемости, повторяемости, регрессии, корреляции, генетического сходства основных хозяйственно-полезных качеств, индекс и категории) проводили по быкам – производителям, маточному поголовью, линиям, породам с учетом продуктивных качеств их потомков.

Экономическую эффективность рассчитали по методике «Определения экономической эффективности внедрения в сельском хозяйстве результатов научных исследовательских и опытных работ, новой техники, изобретательских и рационализаторских предложений» (1983).

Статистическая обработка материалов по результатам проведенных исследований проводили на компьютере методом вариационной статистики (Е.Н. Меркурьева, 1970), достоверность полученных данных рассчитали по С. Стьюденту.