Генетичний аналіз кількісних і якісних ознак, оцінювання типів їх успадкування в селекції високопродуктивних генотипів великої рогатої худоби. Ефективність використання методик оцінювання стабілізуючого відбору для збереження генофонду молочних порід.
Аннотация к работе
Вирішення проблеми підвищення молочної продуктивності худоби, ефективність породоутворюючого процесу в значній мірі залежить від використання новітніх досягнень генетики і селекції. У цьому аспекті важливого теоретичного і практичного значення набуває створення системи генетичного аналізу основних господарсько корисних ознак, показників адаптивної здатності ліній, типів і порід молочної худоби. Необхідними її елементами при роботі з генофондними стадами є оцінювання генотипової різноманітності, вибір мірних ознак, що мають високий кореляційний звязок з основними господарсько корисними ознаками, використання принципів стабілізуючого відбору для консолідації і підвищення гомозиготності популяцій та стад. Широкого теоретичного обґрунтування та практичного застосування в селекції молочної худоби не набули генетико-біологічні закономірності типів успадкування компонентів фенотипової дисперсії господарсько корисних ознак, зумовлених адитивним, материнським і гетерозисним ефектом, новітні методики оцінювання мінливості та генетичної детермінованості, використання імуногенетичного аналізу генотипової структури популяцій, обґрунтування ефективних методів чистопородного розведення (Н.З. провести порівняльне оцінювання фактичних і теоретично розрахованих надоїв з використанням генетико-математичних моделей у корів різних генотипів, оцінити параметри їх нарощування і спаду та можливість прогнозування молочної продуктивності за початковий період лактації, розробити нові індекси оцінювання сталості лактаційних кривих;Досліджено продуктивність корів за лактаціями та генотипами червоної степової породи різних заводських ліній і зональних типів одержаних від прямих і реципрокних кросів, внутрілінійного розведення та інбредних і аутбредних у англерської худоби (ступінь споріднення визначена за Пушем-Шапоружем), встановлюючи їх загальну (g.a.a.) та специфічну (s.a.a.) адаптаційну здатність у трьох суміжних генераціях. Оцінювання проводили за середньою кількістю алелей на локус, середньою ефективною кількістю алелей на локус, інформаційним індексом Шеннона, кількістю й частотністю бінарних локусів, кількістю унікальних бінарних і загальних бінарних локусів, середнім рівнем гетерозиготності (He), рівнем генетичної мінливості в межах генотипу і між ними, міжгруповою відмінністю, рівнем генетичної подібності між породами й типами за допомогою матриць генетичної дистанції (GD) Нея (М.Nei, 1972) та міжгрупової (Фst) молекулярної різниці (AMOVA), рухом генів між вибірками. Використання генетико-математичних моделей Мак-Міллана, Мак-Неллі та Т.Бріджеса дозволило встановити високу (на рівні 92…100%) ступінь реалізації фактичних показників надою молока за закінчену лактацію у корів оцінених генотипів до теоретично розрахованих і прогнозованих, що є одним із доказів доцільності їх використання для оцінювання рівня реалізації спадкового потенціалу молочної продуктивності. Згідно з даними проведеного дисперсійного аналізу на надій та кількість молочного жиру вплив генерацій був високий, (відповідно 39,37% та 41,58%), а лінійна належність достовірно є суттєвою (9,54%) за вмістом жиру в молоці. Найнижча кінетична швидкість (?) нарощування надоїв для корів всіх генотипів за моделлю Мак-Міллана характерна за І лактацію, за моделями Мак-Неллі та Т.Бріджеса (?) - за ІІ для тварин ЧС і УЧМЖТ, за ІІІ для худоби УЧМГТ і УЧРМ, для голштинів - за І лактацію, тимчасом як найменший надій за 305 дн. лактації був за І (в корів порід ЧС, УЧМГТ і Г) і ІІ лактації (в корів порід УЧМЖТ і УЧРМ).Генетико-популяційні, онтогенетичні та молекулярно-генетичні дослідження удосконалюють методологічні аспекти генетичного аналізу за полігенно зумовленими і поліморфними ознаками молочної худоби для оцінювання генетичного потенціалу корів, типів успадкування ознак, племінної цінності тварин та моніторингу породоутворюючих процесів з використанням сучасних інформаційних технологій. Найбільше впливають на надій (33,7 і 26,4%; Р>0,999), вміст жиру в молоці (6,4 і 6,2%; Р>0,999) та кількість молочного жиру (34,7 і 27,1%; Р>0,999) генерація і генотип, відповідно. Серед поєднань факторів на надій (2,9%; Р>0,999) та вміст жиру в молоці (3,0%; Р>0,999) чинить вплив взаємодія «ГЕНЕРАЦІЯIРІВЕНЬ продуктивності», на кількість молочного жиру (2,3%; Р>0,999) - «ГЕНОТИПIГЕНЕРАЦІЯ», що слід враховувати в селекційні роботі та при формуванні високопродуктивних стад. Показники адитивного, материнського і гетерозисного ефектів залежать від дії генів при крослінійному розведенні худоби і забезпечують різний рівень пенетрантності ознак у корів. При використанні голштинських плідників на коровах української чорно-рябої породи продуктивність підвищується на 94-732 кг за надоєм за адитивним типом його успадкування і за вмістом жиру завдяки прояву материнського (m=0,04-0,14%) й гетерозисного (h=0,005-0,12%) ефектів; отримані результати за надоєм обумовлені значною різницею в племінній цінності плідників голштинської і української чорно-рябої порід.
План
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ
Вывод
1. Генетико-популяційні, онтогенетичні та молекулярно-генетичні дослідження удосконалюють методологічні аспекти генетичного аналізу за полігенно зумовленими і поліморфними ознаками молочної худоби для оцінювання генетичного потенціалу корів, типів успадкування ознак, племінної цінності тварин та моніторингу породоутворюючих процесів з використанням сучасних інформаційних технологій.
2. Найбільше впливають на надій (33,7 і 26,4%; Р>0,999), вміст жиру в молоці (6,4 і 6,2%; Р>0,999) та кількість молочного жиру (34,7 і 27,1%; Р>0,999) генерація і генотип, відповідно. Серед поєднань факторів на надій (2,9%; Р>0,999) та вміст жиру в молоці (3,0%; Р>0,999) чинить вплив взаємодія «ГЕНЕРАЦІЯIРІВЕНЬ продуктивності», на кількість молочного жиру (2,3%; Р>0,999) - «ГЕНОТИПIГЕНЕРАЦІЯ», що слід враховувати в селекційні роботі та при формуванні високопродуктивних стад.
3. Показники адитивного, материнського і гетерозисного ефектів залежать від дії генів при крослінійному розведенні худоби і забезпечують різний рівень пенетрантності ознак у корів. При використанні голштинських плідників на коровах української чорно-рябої породи продуктивність підвищується на 94-732 кг за надоєм за адитивним типом його успадкування і за вмістом жиру завдяки прояву материнського (m=0,04-0,14%) й гетерозисного (h=0,005-0,12%) ефектів; отримані результати за надоєм обумовлені значною різницею в племінній цінності плідників голштинської і української чорно-рябої порід. При використанні плідників із високим генетичним потенціалом на коровах із середнім рівнем продуктивності досягають збільшення надою за рахунок прояву гетерозисного ефекту.
4. Еколого-генетичний аналіз ознак молочної продуктивності дозволяє здійснювати достовірне оцінювання ефекту адитивної дії генів, визначати пластичність і стабільність генетичних систем, що їх формують та ефекти взаємодії з паратиповими факторами.
5. Пробіт-аналіз обґрунтовує доцільність використання стабілізуючого відбору для консолідації генофонду стад, що локалізовані в умовах сучасних молочних комплексів. У худоби голштинської і червоної степової порід максимальні надої (8787±181 і 5824±223 кг) одержані у тварин М -класу, а за вмістом жиру, (3,99±0,03 і 3,97±0,07%) відповідно М0- та М -класу. Рівень детермінації стохастичності цих ознак від генотипу вірогідно дорівнює 69,49…69,82% і різниться за класами розподілу худоби.
6. Оцінювання кількісних ознак корів за параметрами ентропійно-інформаційного аналізу дозволяє (Р>0,999) контролювати міру організованості їх генетичних систем як у різних породах молочної худоби (?х2=0,41…0,71), так і за результатами їх селекції (?х2=0,46...0,86) та впродовж онтогенезу (?х2=0,29…0,68).
7. Оцінювання генетико-математичних параметрів лактаційних кривих із використанням моделей Мак-Міллана, Мак-Неллі та Т.Бріджеса, авторських індексів сталості лактації, визначення інтенсивності нарощування й спаду щомісячних надоїв та у звязку з особливостями росту молодняку молочних порід дозволяє вірогідно описувати процес лактації у корів й прогнозувати рівень їх молочної продуктивності, в т.ч. і за процесами росту телиць. Індексні характеристики залежно від порядку лактації і генетико-математичної моделі мають специфічну характеристику фенотипової кореляції з фінальною продуктивність, між якими встановлено високий (r=0,63…0,88) вірогідний позитивний звязок.
8. При переважній залежності кількісних ознак у тварин дніпропетровського зонального типу від адитивної дії генів (F>0), прямого впливу локусів домінантної дії на фени не встановлено, баланс між домінантними і рецесивними алелями є на користь останніх (Н2>>H1) і спостерігається висока (h2n=0,50…0,72) успадковуваність ознак, а прояв ефекту гетерозису відсутній. У представників запорізького зонального типу встановлено перевагу дій домінантних генів над адитивним типом контролю ознак (H1>D), їх успадковуваність є низькою при переважному прояву ефекту гетерозису.
9. Поліморфізм гаплотипів тварин можливо використовувати для оцінювання генетичної структури популяцій, стад, процесів породоутворення, визначення руху генів у стадах і між породами, їх генетичної дискретності та рівня гетерозиготності генофондів.
10. Генетико-біохімічні параметри поліморфних білків (Tf, Am-І, Cp) розкривають нові міжпородні диференціації молочних і комбінованих порід, а структурні гени (CNS3, BLG, GH, MSTN) повязані з ознаками молочної та мясної продуктивності корів, ростом молодняку. В окремих стадах чорно-рябої худоби генетично зумовлена розповсюдженість мутації BLAD досягає 3,5-16,7%.
11. Комплексне оцінювання і моделювання мікроеволюційних процесів в стадах південного регіону України на основі генетико-популяційних, онтогенетичних та генетико-молекулярних параметрів за етапами породоутворюючого процесу визначило систему оптимальних показників молочної худоби, досягнення яких дозволяє консолідувати створені генофонди тварин, прискорити темпи генетичного прогресу та отримати щорічно від впровадження його у виробництво прибуток на 1 корову червоної степової породи 966,0 грн., англерської - 637,1, української чорно-рябої молочної - 2741,3, української червоної молочної - 1934,5, симентальської - 930,6, голштинської - 873,7 грн.
ПРОПОЗИЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ
1. Для підвищення ефективності ведення молочного скотарства пропонується проводити системний генетичний аналіз основного і резервного генофонду в трьох напрямках: збереження генофонду, одержання проміжних форм з використанням потенціалу голштинів та відбір за цільовими стандартами створених порід і типів.
2. З метою оптимізації управління селекційним процесом у кожній породі південного регіону України слід впроваджувати розроблений комплексний генетико-селекційно-технологічний проект раціонального використання основного і резервного генофонду молочної худоби, що виражається в системному використанні генетико-популяційних, онтогенетичних та молекулярно-генетичних методів дослідження.
Список литературы
1. Гиль М.І. Системний генетичний аналіз полігенно зумовлених ознак худоби молочних порід / Миколаїв. держ. аграр. універ. - Миколаїв: МДАУ, 2008. - 478 с. - Бібліогр.: с. 393 - 469.
3. Генофонд свійських тварин України: Навч. посіб. / Д.І.Барановський, В.І.Герасимов, М.І.Гиль та ін. За ред. проф. ХДЗВА Д.І.Барановського та В.І.Герасимова. - Харків: Еспада, 2005. - 400 с.: іл. (о.в. - підготовлено розділ 10).
5. Генетика популяцій / М-во аграр. політики України, Департ. аграр. освіти, науки та дорадн., Наук.-метод. центр аграр. освіти; О.Л.Трофименко, Ю.Ф.Мельник, М.І.Гиль та ін. - К.: «Аграрна освіта», 2006. - 9 с. (о.в. - підготовлено розділи «Передмова», «Теоретичні заняття» - п.3-5, 7, 8, «Орієнтовні теми лабораторних занять» - п.2, 5, 7).
6. Гиль М.І., Юлевич О.І., Антонов Є.В. Ефективність використання стабілізуючого відбору в популяціях корів з пластичними генотипами // Таврійський науковий вісник: Зб. наук. пр. - Херсон, 2001. - Вип. 19. - С. 100-104. (о.в. - 95%, проведення досліджень, аналіз та узагальнення їх результатів, формування наукових концепції та висновків).
7. Гиль М.І., Коваленко В.П., Мельник Ю.Ф. Адитивний, материнський і гетерозисний ефекти в успадкуванні ознак молочної продуктивності // Вісник аграрної науки Причорноморя: Зб. наук. пр. - Миколаїв, 2003. - Вип. 1 (21). - С. 136-146. (о.в. - 90%, аналіз та узагальнення результатів, формування наукових концепції та висновків).
8. Гиль М.І. Компоненти фенотипової мінливості основних селекційних ознак корів червоної степової породи при різних типах підбору в умовах взаємодії „генотип-середовище” // Вісник Луганського НАУ: Зб. наук. пр. - Луганськ, 2006. - № 58 (81). - С. 204-207.
9. Гиль М.І. Фенотипова мінливість селекційних ознак корів червоної степової породи в різних умовах // Тваринництво України. - 2006. - № 3. - С. 13-15.
10. Гиль М.І. Особливості математичного моделювання росту молодняку корів різних генотипів та їх наступної молочної продуктивності // Вісник Полтавської ДАА: Наук.-виробн. фахов. журнал. - Полтава, 2007. - № 3 (46). - С. 51-56.
11. Гиль М.І. Використання ентропійного аналізу кількісних ознак молочної худоби різних генотипів // Вісник Подільського ДАТУ: Зб. наук. пр. - Камянець-Подільський, 2007. - № 15. - С. 104-111.
12. Гиль М.І., Трибрат Р.О. Оцінка методик визначення стабільності лактаційних кривих корів голштинської породи різних генеалогічних ліній // Корми і кормовиробництво: Міжвід. тематич. наук. збірник Інституту кормів УААН. - Вінниця, 2007. - № 59. - С. 178-189. (о.в. - 90%, аналіз та узагальнення результатів, формування наукових концепції та висновків).
13. Гиль М.І. Мінливість закономірностей нарощування лактації та молочної продуктивності корів різних заводських типів // Аграрний вісник Причорноморя: Зб. наук. пр. - Одеса, 2007. - Вип. 38. - С. 47-51.
14. Гиль М.І. Моніторинг алелофонду популяцій молочної худоби // Вісник аграрної науки Причорноморя: Зб. наук. пр. - Миколаїв, 2007. - Вип. 4. - С. 151-156.
15. Гиль М.І. Застосування антигенного спектру простих генетичних систем в аналізі алелофонду популяцій молочної худоби // Таврійський науковий вісник: Зб. наук. пр. - Херсон, 2007. - Вип. 55. - С. 78-85.
16. Гиль М.І. Молекулярно-генетичні дослідження в оцінці популяцій молочної худоби // Науковий вісник НАУ: Зб. наук. пр. - К, 2007. - Вип. 109. - С. 63-69.
17. Гиль М.І. Порівняльний аналіз структурних генів великої рогатої худоби різних генотипів // Науковий вісник НАУ: Зб. наук. пр. - К., 2007. - Вип. 105. - С. 87-93.
18. Гиль М.І. Компоненти фенотипової мінливості основних селекційних ознак корів англерської породи при різних прийомах розведення в умовах взаємодії «генотип-середовище» // Вісник ДАУ: Зб. наук. пр. - Житомир, 2007. - Вип. № 2 (20). - С. 140-144.
19. Гиль М.І. Порівняльна оцінка ефективності використання ЕІА червоної степової та української червоної молочної порід // Аграрні вісті. - 2007. - № 2. - С. 13-17.
20. Гиль М.І., Нагорнюк Т.А., Мартинюк Л.Г. Аналіз генетичної структури молочної худоби окремих порід України // Агроекологічний журнал. - 2008. - № 4. - С. 68-71. (о.в. - 90%, проведення досліджень, аналіз та узагальнення їх результатів, формування наукових концепції та висновків).
21. Гиль М.І. Генетичний аналіз ознак молочної продуктивності в системі діалельного схрещування // Науковий вісник НАУ: Зб. наук. пр. - К., 2008. - Вип. 118. - С. 22-28.
22. Гиль М.І. Гетерозис за полігенними ознаками у молочному скотарстві: Матер. конф. з генет. і молекул. біології студен. і молодих вчених присвяч. 100-річчю генетики ЛНУ ім. І.Франка. - Львів, 2000. - С. 125-126.
23. Гиль М.І. Ефективність міжлінійних кросів при створенні високопродуктивних стад червоної степової породи в популяції тварин запорізького зонального типу // Молоді вчені - тваринництву: Зб. наук. пр.; Матер. Міжнар. конф. молодих вчених - вихован. шкіл видат. акад. М.Ф.Іванова і Л.К.Гребня. - К.: Аграрна наука, 2000. - С. 54-58.
24. Гиль М.І. Ефективність стабілізуючого відбору для підвищення молочної продуктивності корів червоної степової породи // Науковий вісник Львівської НАВМ ім. С.З.Гжицького: Зб. наук. пр.; Матер. Міжнар. конф. до 100-річчя від дня народж. С.З.Гжицького. - Львів, 2000. - Т. 2. - № 2. - Ч. 3. - С. 20-23.
25. Гиль М.І., Крамаренко С.С. Використання сучасного програмного забезпечення для статистичного аналізу в тваринництві: Матер. наук.-практ. конф. „Стан та перспективи розвитку новітніх науково-освітніх компютерних технологій». - Миколаїв: Вид-во МДГУ ім. Петра Могили, 2003. - С. 82-84. (о.в. - 90%, аналіз та узагальнення результатів, формування наукових концепції та висновків).
26. Гиль М.І., Прут А.О. Адаптивна здатність червоної степової породи великої рогатої худоби та її помісей з англерською, червоною датською і голштинською породами в умовах племзаводів Дніпропетровської області // Науковий вісник НАУ: Зб. наук. пр.; Матер. Міжнар. наук. конф. «Сучасний стан і перспективи розвитку генетики с.-г. тварин». - К., 2005. - Вип. 85. - С. 63-69. (о.в. - 95%, проведення досліджень, аналіз та узагальнення їх результатів, формування наукових концепції та висновків).
27. Гиль М.І. Екологічна та генераційна здатності корів англерської породи в умовах взаємодії „генотип-середовище” при аутбредному і спорідненому розведенні // Науковий вісник Львівської НАВМ ім. С.З.Гжицького: Зб. наук. пр.; Матер. Міжнар. наук. конф. «Інноваційність розвитку сучасного аграрного виробництва». - Львів, 2005. - Т. 7. - № 4 (27). - Ч. 2. - С. 177-185.
28. Гиль М.І. Оцінка пластичності і стабільності основних селекційних ознак корів червоної степової породи дніпропетровського та запорізького зональних типів // Вісник Сумського НАУ: Зб. наук. пр.; Матер. Міжнар. наук.-практ. конф. «Аграрний форум-2006». - Суми, 2006. - Вип. 10 (11). - С. 27-32.
29. Гиль М.І. Оцінка пластичності і стабільності основних селекційних ознак корів англерської породи різних прийомів розведення // Аграрний вісник Причорноморя: Зб. наук. пр.; Матер. Міжнар. наук.-практ. конф. «Проблеми та ефективність сучасної селекції в тваринництві». - Одеса, 2006. - Вип. 32. - С. 21-23.
30. Гиль М.І. Нові методи оцінки лактаційних кривих корів різних заводських типів з використанням математичних моделей: Зб. наук. пр.; Матер. Міжнар. наук.-практ. конф. «Розведення тварин - актуальні проблеми та шляхи їх вирішення». - Харків, 2007. - Вип. 15 (40). - Ч. 1. - Т. 2. - С.72-81.
31. Гиль М.І. Математичне моделювання лактаційних кривих у корів голштинської породи - новий засіб прогнозування молочної продуктивності // Науковий вісник Львівської НАВМ ім. С.З.Гжицького: Зб. наук. пр.; Матер. Міжнар. наук.-практ. конф. «Інноваційність розвитку сучасного аграрного виробництва. Присвячена 140-річчю від дня народження Вацлава Морачевського». - Львів, 2007. - Т. 9. - №3 (34). - Ч. 2. - С. 38-49.
32. Гиль М.І. Екологічна та генераційна здатності корів різних ліній червоної степової породи в умовах взаємодії „генотип-середовище” // Розведення і генетика тварин: Міжвід. тематик. наук. зб.; Матер. Міжнар. наук.-практ. конф. «Проблеми сучасної генетики та селекції с.-г. тварин». - К., 2007. - Вип. 41. - С. 51-62.
33. Гиль М.І. Математичне моделювання росту молодняку корів різних заводських типів української червоної молочної породи та їх наступної молочної продуктивності: Зб. наук. пр.; Матер. Міжнар. наук.-практ. конф. «Сучасні проблеми підвищення якості, безпеки виробництва та переробки продукції тваринництва». - Вінниця, 2008. - Вип. 34. - Т. 3. - С. 251-264.
34. Навчально-наукове видання «Біологія продуктивності сільськогосподарських тварин»: А.с. 22042. Україна / Горбатенко І.Ю., Гиль М.І. - №22188; Заявл. 26.07.07; Опубл. 14.09.07.
35. Навчально-наукове видання «Генетика популяцій»: А.с. 22046. Україна / Трофименко О.Л., Гиль М.І. - №22197; Заявл. 26.07.07; Опубл. 17.09.07.
36. Пат. u 2007 08049 Україна. Спосіб оцінки сталості лактаційних кривих молочної худоби: Пат. u 2007 08049 Україна, М.І. Гиль (Україна); ДП «Інститут промислової власності». - № u 2007 08049; Заявл. 16.07.07.
37. Пат. а 2007 08048 Україна. Спосіб використання ентропійно-інформаційного аналізу для кількісних ознак молочної худоби: Пат. а 2007 08048 Україна, М.І.Гиль, С.С.Крамаренко (Україна); ДП «Інститут промислової власності». - № а 2007 08048; Заявл. 16.07.07. (о.в. - 75%, розробка, проведення досліджень, аналіз та узагальнення їх результатів, формування наукових концепції та висновків).
38. Пат. u 2007 08036 Україна. Спосіб оцінки та прогнозування лактаційних кривих молочної худоби за допомогою математичного моделювання: Пат. u 2007 08036 Україна, М.І.Гиль (Україна); ДП «Інститут промислової власності». - № u 2007 08036; Заявл. 16.07.07.
39. Пат. а 2007 08043 Україна. Спосіб прогнозування молочної продуктивності корів: Пат. а 2007 08043 Україна, М.І.Гиль, В.П.Коваленко (Україна); ДП «Інститут промислової власності». - № а 2007 08043; Заявл. 16.07.07. (о.в. - 75%, розробка, проведення досліджень, аналіз та узагальнення їх результатів, формування наукових концепції та висновків).
40. Пат. а 2007 08046 Україна. Спосіб прогнозування молочної продуктивності корів за параметрами динаміки кривої їх росту: Пат. а 2007 08046 Україна, М.І.Гиль (Україна); ДП «Інститут промислової власності». - № а 2007 08046; Заявл. 16.07.07.
41. Гиль М.І., Нагорнюк Т.А., Городна О.В. Молекулярно-генетична диференціація заводських типів української червоної молочної породи за ознаками молочної продуктивності // Наукові доповіді НАУ. - К., 2007 - 3 (8). - http://www.nbuv.gov.ua/e-Journals/nd/2007-3/07gmitmp.pdf (о.в. - 90%, проведення досліджень, аналіз та узагальнення їх результатів, формування наукових концепції та висновків).
42. Гиль М.І., Луньова А.Є. Виявлення тварин-носіїв мутації BLAD у молочних порід худоби України // Наукові доповіді НАУ. - К., 2008 - 1 (9). - http://www.nbuv.gov.ua/e-Journals/nd/2008-1/08gmiclu.pdf (о.в. - 90%, проведення досліджень, аналіз та узагальнення їх результатів, формування наукових концепції та висновків).