Assessment and preservation of the gene pool of the domestic Kholmogorsk cattle breed in the Arkhangelsk region

Толық мәтін

Вопросы сохранности национальных племенных ресурсов приобретают большую значимость. Возможности оценки генетической ситуации в селекции генофондных пород крупного рогатого скота РФ, включая холмогорскую, особенно актуальны. Ведение и перспективы использования базы генетической наследственности и изменчивости создают основу успешной селекции сельскохозяйственных животных в направлении повышения их производительных возможностей.

История создания холмогорской породы началась в XVII веке в Двинском уезде на севере Русского государства. Несмотря на высокую приспособленность животных к разным условиям, при переходе на интенсивные технологии промышленного содержания возникла необходимость улучшить их качества. Требовалось получить животных с приспособленной к машинному доению формой вымени, повысить скорость молокоотдачи и молочную продуктивность. С 1980 года начали использовать быков голштинской породы на холмогорском маточном поголовье. Определяющий фактор по увеличению производства продуктов животноводства – грамотное ведение селекционно-племенной работы со стадом. Племенная работа на современном этапе ее развития все больше выходит на уровень генетического анализа селекционных процессов. Без знания генотипа животного нельзя в полной мере судить о его индивидуальности, наследственности и изменчивости, ориентируясь лишь на фенотип проявления селекционируемых признаков. [1] В 2001 году был официально утвержден тип «Северный» холмогорской породы, полученный прилитием крови голштинского скота. Архангельская популяция племенных животных как основная часть отечественной холмогорской породы представляет особый научный интерес. Большинство хозяйств России переходит на разведение голштинской породы молочного направления продуктивности, более требовательной к условиям кормления и содержания, сокращается доля поголовья отечественных пород, что может привести к их полному исчезновению. Актуально находить способы сохранения ценных наследственных особенностей, характерных для отечественного скота с помощью иммуногенетического мониторинга. [2, 4]

Ведение и перспективы целенаправленного использования базы генетической наследственности и изменчивости обеспечивают успешную селекцию сельскохозяйственных животных в направлении повышения их производительных возможностей. [3]

Признавая и регистрируя новое породное образование как селекционное достижение, целесообразно ввести в качестве обязательного требования – наличие по нему группового генетического паспорта. Наиболее доступный метод его формирования – сводная характеристика аллелофонда систем групп крови подконтрольных животных.

Цель работы – проведение мониторинговых иммуногенетических исследований по происхождению животных холмогорской породы крупного рогатого скота для установления их породного генетического паспорта по ЕАВ-локусу групп крови, идентификация племенных животных породы по группам крови с определением их генотипа.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Информативная база для проведения аналитических расчетов – данные по аллелофонду локуса ЕАВ, полученные в лаборатории иммуногенетической экспертизы ФГБУН ФИЦКИА УрО РАН. Объект изучения – женские особи холмогорской породы (чистопородные), принадлежащие племенным хозяйствам Архангельской области (n = 2379). Все животные были с подтвержденным происхождением по отцу и матери. Установлению породного генетического паспорта по ЕАВ-локусу групп крови предшествовали мониторинговые исследования групп крови животных по поколениям. Достоверность происхождения потомков определяли по Й. Матоушеку (1964), аллели выделяли в семейном анализе согласно методикам П.Ф. Сорокового. Показатели, характеризующие иммуногенетическую структуру совокупности подконтрольных животных, рассчитали по методикам, рекомендованным Е.К. Меркурьевой. Полученные данные обрабатывали в Microsoft Excel (2005) с использованием баз данных федеральной системы племенного учета «Селэкс. Молочный скот».

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Достоверность происхождения животных необходима для достижения эффективности селекционно-племенной работы. В хозяйствах Архангельской области проверено происхождение 57311 гол. КРС (рис. 1).

 

Рис. 1. Количество протестированных животных за 29 лет.

 

Процент достоверности происхождения племенных животных варьирует от 86,95 (1995–2000 годы) до 97,28% (2016–2020). Результаты указывают на высокую культуру ведения зоотехнической работы в селекционируемых стадах (рис. 2).

 

Рис. 2. Показатели достоверности происхождения племенных животных породы за 29 лет, %

 

Генофонд пород не может быть постоянным. Скрещивание, а также возможные мутационные процессы, происходящие внутри популяции, влияют на динамику частоты встречаемости аллелей, вызывают их изменение, дрейф и элиминацию. Масштабная голштинизация холмогорского скота привела к увеличению разнообразия аллелей ЕАВ-локуса групп крови, связанных с улучшающей породой, но многие аллели холмогорской породы сохранились в популяции. [5] Это стало основой определения своеобразия уникального генофонда отечественной холмогорской породы КРС в Архангельской обл.

Были сформированы четыре группы животных в зависимости от характеристики аллелей. В первую вошли животные со специфическими (типичные) аллелями для холмогорской породы, вторую – с уникальными холмогорской породы, третью – с аллелями допущенной для селекционных целей породы (голштинская), четвертую – с аллелями по недопущенной породе.

Значения частоты аллелей ЕАВ-локуса групп крови животных представлены на рисунках 3–5.

 

Рис. 3. Значения частоты специфических (типичные) аллелей ЕАВ-локуса групп крови для холмогорской породы.

 

Рис. 4. Значения частоты уникальных аллелей ЕАВ-локуса групп крови у холмогорской породы.

 

Рис. 5. Значения частоты аллелей ЕАВ-локуса групп крови допущенной (голштинская) породы.

 

По четвертой группе животных отмечен единственный аллель B₂I’Q’, имеющий значение по удельному весу – 0,02%.

На основании проведенных иммуногенетических исследований выявлено 46 аллелей ЕАВ-локуса, суммарная частота аллелей ЕАВ-локуса групп крови первой и второй групп животных составила 69,38%, третьей – 30,6, четвертой – 0,02% (см. таблицу).

 

Мониторинг аллелофонда животных холмогорской породы Архангельской обл.

Показатель	Частота аллелей ЕАВ-локуса групп крови, %
Суммарная частота аллелей
типичных для холмогорской породы	62,2
Суммарная частота уникальных для породы аллелей ЕАВ-локуса	7,18
Суммарная частота аллелей ЕАВ-локуса допущенной (голштинская) породы	30,6
Частота аллелей ЕАВ-локуса недопущенной породы	0,02

 

Установлено, что концентрация аллелей G₂O₂, B₂O₂, B₂G₂KA’B’G’O’G’’, B₂E’₂G’, B₂O₂Y₂D’, Q очень низкая, они встречаются только у отдельных особей. Данные таблицы указывают на грамотную и целенаправленную работу зоотехнической службы племхозов региона, вследствие которой обеспечено накопление в селекционируемом стаде суммарной частоты уникальных для холмогорской породы аллелей на уровне 7,18%. Улучшающей голштинской породой в генофонд стад племенных хозяйств привнесено 30,6% генетического материала.

По состоянию аллелофонда и показателей уровня гомозиготности в стаде можно формировать и поддерживать генетически различающиеся между собой структурные единицы. Численность максимально возможных «гомозиготных» структур в породе можно определить, приняв весь аллелофонд (аллелотип стада) за единицу и разделив на показатель гомозиготности. Результат будет соответствовать эффективным аллелям и отражать состояние гетерозиготности по данному локусу, а по значимости приближаться к категории изогенных «чистых» линий. В этих, искусственно изолируемых подбором единицах, ведется селекция на устойчивое наследование признаков. Степень гомозиготности (теоретическая) составляет 5,6%, количество эффективных аллелей – 17,9.

Выводы. В исследованиях с использованием иммуногенетического мониторинга определен генетический паспорт холмогорской породы крупного рогатого скота по ЕАВ-локусу групп крови, который позволит устанавливать в подконтрольных популяциях племенных животных наличие генетических ресурсов старейшей генофондной породы КРС России.

Поголовье холмогорской породы архангельской популяции, полученное от поглотительного скрещивания, по аллелофонду неуклонно трансформируется в голштинскую. В результате узкий генеалогический спектр улучшающей породы переносится в племенную часть холмогорской. Поэтому необходимо поддержание численности линий и семейств породы с помощью генетических маркеров. Это позволит избегать негативных последствий родственных спариваний, а также обеспечит нивелирование возможного нарастания в селекционируемых стадах породы уровня гомозиготности, последствия которого аналогичны прямому инбридингу. Применение данного способа идентификации племенных ресурсов возможно и для других малочисленных или исчезающих пород крупного рогатого скота РФ.

Работа выполнена в рамках НИОКТР FUUW – N2022-0059 «Формирование системы совершенствования и рационального использования отечественных генетических ресурсов пород молочного скота» / The work was carried out within the framework of the FUUW – N2022-0059 R&D center “Formation of a system for improving and rational use of domestic genetic resources of dairy cattle breeds”.

Авторлар туралы

V. Prozherin

FECIAR UrB RAS

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: selkova2458@bk.ru

Grand PhD in Agricultural Sciences

Ресей, Arkhangelsk

I. Selkova

FECIAR UrB RAS

Email: selkova2458@bk.ru

Senior Researcher

Ресей, Arkhangelsk

Әдебиет тізімі

Қосымша файлдар