Современные методы в селекции и биотехнологии животноводства

1. Селекция в животноводстве

Слово «селекция» произошло от лат. «selectio», что в переводе обозначает «выбор, отбор». Селекция – это наука о методах создания новых сортов растений и пород животных.

Селекция животных – это комплекс мероприятий по улучшению имеющихся и выведению новых форм животных с определенными качествами.

Селекция не создает новых видов, она лишь разрабатывает способы воздействия на животных с целью изменения их наследственных качеств в нужном для человека направлении.

Селекция является одной из форм эволюции растительного и животного мира, которая подчиняется тем же законам, что и эволюция видов в природе, но естественный отбор здесь частично заменен искусственным отбором.

Селекция играла и играет большую роль в обеспечении населения земного шара продовольствием.

Селекция тесно связана с анатомией, морфологией, физиологией, экологией, биохимией, иммунологией, другими науками, использует их приемы и методы исследования. Исключительно большое значение для селекции имеют знания биологии опыления и оплодотворения, эмбриологии, гистологии и молекулярной биологии.

По Н. И. Вавилову, селекция – это эволюция, направляемая волей человека. Для успешной селекционной работы учитывают:

  1. исходное видовое разнообразие животных – объектов селекционной работы;
  2. мутации и роль среды в проявлении и развитии изучаемых признаков;
  3. закономерности наследования при гибридизации;
  4. формы искусственного отбора (массовый и индивидуальный).

Следует выделить особенности селекции животных по сравнению с селекцией растений. Во-первых, представители фауны способны размножаться только половым путем, т. е. большую долю в популяции имеют гетерозиготные организмы. Во-вторых, они имеют более продолжительный период половозрелости. Млекопитающие способны к размножению не сразу после рождения, а спустя несколько лет. Третья особенность заключается в том, что у представителей фауны потомства гораздо меньше, чем у растений.

2. Возникновение селекции с зарождением земледелия и животноводства

Возникновение селекции связано с введением в культуру растений и одомашниванием животных. Начав возделывать растения и разводить животных, человек стал отбирать и размножать наиболее продуктивные, что способствовало их непроизвольному улучшению. Так на заре человеческой культуры возникла примитивная селекция. Ее история исчисляется тысячелетиями. Древние селекционеры создали прекрасные сорта плодовых растений, винограда, многие сорта пшеницы, породы домашних животных.

Народная селекция. С развитием земледелия и животноводства искусственный отбор лучших форм приобрел массовый сознательный характер – появилась народная селекция. В результате длительной народной селекции получены каракульская и романовская породы овец, арабская и ахалтекинская породы лошадей, серый украинский скот, ярославская и холмогорская молочные породы крупного рогатого скота и др. В дальнейшем местные породы были использованы для выведения селекционных пород.

Развитие капитализма оказало большое влияние на селекционную практику, привело к зарождению промышленной селекции. В конце XVIII – начале XIX вв. в Великобритании были впервые созданы селекционные питомники, организовано племенное животноводство. Племенными животными Великобритания снабжала многие страны.

3. Методы селекции

Гибридизация и индивидуальный отбор являются основными методами в селекции животных. Массовый отбор практически не применяется из-за небольшого количества особей в потомстве.

В селекции животных применяют два вида гибридизации: родственную (инбридинг) и неродственную (аутбридинг).

Родственное скрещивание между братьями и сестрами или между родителями и потомством ведет к гомозиготности и часто сопровождается ослаблением животных, уменьшением их устойчивости к неблагоприятным факторам среды, снижением плодовитости и т. д. Тем не менее инбридинг применяют в селекции животных с целью закрепления в породе характерных хозяйственно ценных признаков. Как правило, близкородственное скрещивание ведется в нескольких линиях внутри породы. Для устранения неблагоприятных последствий инбридинга используют неродственное скрещивание разных линий или даже разных пород. Это скрещивание сопровождается строгим отбором, что позволяет усиливать и поддерживать ценные качества породы.

Сочетание близкородственного скрещивания с неродственным широко применяется селекционерами для выведения новых пород животных. Так, известный селекционер М. Ф. Иванов, используя эту методику, создал высокопродуктивную породу свиней белая степная украинская, породу овец асканийская рамбулье и др.

Важным направлением в селекции животных является использование явления гетерозиса. Особенно широко это направление применяется в птицеводстве, например для получения бройлерных цыплят.

Межвидовые гибриды лошади с ослом (мул), одногорбого и двугорбого верблюдов (нар), яка с крупным рогатым скотом и другие с древних времен используются человеком. Эти гибриды обладают повышенной выносливостью по сравнению с родителями.

В некоторых случаях отдаленная гибридизация домашних животных с дикими предками дает плодовитое потомство и может быть использована в селекции. Так, в результате скрещивания тонкорунных овец мериносов с диким бараном архаром были получены тонкорунные архаромериносы, которые могут круглогодично пастись на высокогорных пастбищах. В результате скрещивания крупного рогатого скота с горбатым зебу получены ценные группы молочного скота (рис. 1).

Зебувидный скот

Рис. 1. Зебувидный скот

Гетерозис – это явление резкой вспышки гибридной мощности в первом поколении от скрещиваемых инбредных линий, а также пород животных, различающихся между собой по наследственным качествам.

Именно при скрещивании представителей чистых линий явление гетерозиса проявляется очень заметно. Объясняется это тем, что при скрещивании двух гомозиготных по разным признакам особей образуются гетерозиготные гибриды. При этом негативные признаки переходят в рецессивное состояние. Например, при скрещивании свиней пород дюрок и беркширской получают скороспелое потомство, которое за неполный год достигает значительной массы (до 300 кг и более). Наиболее активно гетерозис используется в свиноводстве и птицеводстве. Ввиду быстрого развития животных и «созревания» гибридов первого поколения.

В селекции животных, кроме описанных выше методов, применяют искусственное осеменение (введение полученной от высокоценных самцов спермы в половые пути самки с целью ее оплодотворения) и полиэмбрионию (искусственное образование нескольких зародышей из одной зиготы ценных пород с последующим их введением в матку беспородных животных). Эти методы позволяют в несколько раз увеличить скорость получения потомства от ценных производителей.

4. Роль селекции в сельскохозяйственном производстве. Достижения и современное состояние селекции

Значение селекции растений, животных и микроорганизмов очень велико как для развития сельскохозяйственного производства, так и для отдельных отраслей промышленности.

Селекционерами достигнуты значимые успехи в создании новых и улучшении существующих пород животных. Так, костромская порода крупного рогатого скота отличается высокой молочной продуктивностью – более 10 тыс. кг молока в год. Сибирский тип российской мясошерстной породы овец характеризуется высокой мясной и шерстной продуктивностью. Средняя масса племенных баранов составляет 110– 130 кг, а средний настриг шерсти в чистом волокне – 6–8 кг. Большие достижения имеются также в селекции свиней, лошадей, кур и многих других животных.

В результате длительной и целенаправленной селекционноплеменной работы учеными и практиками Беларуси выведена белорусская черно-пестрая порода крупного рогатого скота. Коровы этой породы в хороших условиях кормления и содержания обеспечивают удои по 6–7 тыс. кг молока в год жирностью 3,6–3,8 %. Генетический же потенциал молочной продуктивности черно-пестрой породы составляет 8–9 тыс. кг молока за лактацию.

Породы белорусских черно-пестрых и крупных белых свиней созданы специалистами селекционного центра БслНИИ животноводства. Такие породы свиней отличаются тем, что животные достигают живой массы 100 кг за 178–182 дня на контрольном откорме при среднесуточном приросте свыше 700 г, а приплод составляет 9–12 поросят за опорос.

Различные кроссы кур (например, Беларусь-9) характеризуются высокой яйценоскостью: за 72 недели жизни – 239–269 яиц при средней массе каждого 60 г, что соответствует показателям высокопродуктивных кроссов на международных конкурсах.

Продолжается селекционная работа по укрупнению, повышению скороспелости и работоспособности лошадей белорусской упряжной группы, улучшению продуктивного потенциала овец по настригу шерсти, живой массе и плодовитости, по созданию линий и кроссов мясных уток, гусей, высокопродуктивной породы карпа и др.

4.1. Роль естественного и искусственного отборов в формировании необходимых экотипов

В основе естественного и искусственного отборов лежит наследственная изменчивость организмов. В результате естественного отбора создаются новые формы живых существ – виды, и при искусственном отборе – новые сорта растений и породы животных.

Естественный отбор. Этот вид отбора происходит под действием климата, почвенных условий, влияния рельефа и живых организмов. Естественный отбор искореняет все неприспособленные к данным условиям существования биотипы, оставляя только те, которые смогли адаптироваться к конкретным условиям. То есть естественный отбор – это выживание более приспособленных организмов в борьбе за существование. В результате естественного отбора сохраняются любые жизненно важные признаки, действующие на пользу организма и вида в целом, и образуются новые формы и виды. Естественный отбор встречается в форме центростремительного (стабилизирующего), центробежного (деструктивного) и линейного (направленного) отборов.

Искусственный отбор – метод селекции, осуществляемый человеком с целью создания пород животных. Селекционер отбирает особей с выгодными признаками и отбраковывает остальных. Породы животных, созданные путем искусственного отбора, могут существовать только благодаря заботам человека, в дикой природе они гибнут. Искусственный отбор возник совсем недавно – с тех времен, когда человек стал разводить домашних животных и заниматься земледелием. Отбор особей с нужными человеку наследственными изменениями приводит к созданию совершенно новых, никогда ранее не существовавших в природе организмов. Эти формы обладают признаками и свойствами, приспособленными к интересам человека.

Искусственный отбор может быть как стихийным (бессознательным), так и методическим (массовым или индивидуальным). В учении Ч. Дарвина об искусственном отборе обобщена тысячелетняя практика человека, и это учение стало теоретической основой современной селекции.

Дарвин считал, что практикам хорошо известно, как получать новые породы домашних животных, поэтому он рассмотрел сначала причины образования новых видов, пород и сортов, а потом видов в естественном состоянии, полагая, что при таком подходе его идеи будут более показательными. К 40-м годам прошлого столетия было известно большое число пород крупного рогатого скота (молочных, мясных, мясо-молочных), лошадей (тяжеловозов, скаковых), свиней, собак, а также кур.

Породы и сорта, принадлежащие к одним и тем же видам, часто настолько отличаются друг от друга, что их можно принять за разные виды. Каждая порода или каждый сорт по своим признакам всегда отвечает интересам человека, ради которых он их разводит. Многие сторонники учения о постоянстве и неизменяемости видов считали, каждая порода, каждый сорт произошли от отдельного дикого вида. Дарвин обстоятельно пришел к заключению, что человек сам создавал все их многообразие, как и сортов культурных растений, изменяя в разных направлениях один или несколько родоначальных диких видов.

4.2. Создание новых форм методами гибридизации, полиплоидии и мутагенеза, примеры практического применения

Гибридизацией называют скрещивание животных, принадлежащих к разным видам или даже родам. Потомство от такого скрещивания называют гибридами. В результате получают новый организм, сочетающий наследственные задатки родителей. Для первого поколения гибридов часто характерен гетерозис. Гибридизацию применяют для получения ценных форм растений и животных.

В настоящее время гибридами также называют животных, полученных от скрещивания генетически различных исходных форм – специализированных линий и пород. К нему относятся скрещивания животных разных видов одного рода (например, одногорбого и двугорбого верблюда); животных, принадлежащих к разным видам (например, крупного рогатого скота с гаялами, зубрами, бизонами); животных, принадлежащих к разным подвидам одного вида (например, крупного рогатого скота с зебу); животных, из которых одно домашнее, а другое – его дикий предок (например, скрещивание домашних свиней с диким кабаном или собаки с волком или шакалом); гибридов с животными одного из исходных видов; гибридов с животными других видов.

Скрещивание особей, принадлежащих к разным видам, называют отдаленной гибридизацией, а скрещивание подвидов, сортов растений или пород животных – внутривидовой.

Гибридизация также подразделяется на естественную и искусственную. Естественную наблюдали уже давно, например мулы существовали уже за 2 тыс. лет до н. э.

Сама гибридизация заключает в себе слияние при оплодотворении генотипически различных половых клеток и развитие из зиготы нового организма, которые сочетают в себе наследственные задатки родителей. При первом поколении гибридов характерен гетерозис, он выражается в лучшей приспособляемости, большей плодовитости и жизнеспособности особей.

В животноводческой практике гибридизацию применяют с целью:

  • получения пользовательных животных (мул);
  • выведения новых пород, сочетающих в себе ценные свойства исходных пород (казахский архаромеринос);
  • восстановления некоторых видов животных.

В зависимости от степени родства скрещиваемых форм различают внутривидовую, межвидовую и межродовую гибридизацию.

Внутривидовая гибридизация в животноводстве служит методом промышленного разведения, при этом спариваются особи разных пород и линий. Отдаленная гибридизация у животных – получение гибридов между разновидностями, видами и родами (тонкорунные овцы и архары; крупный рогатый скот и зебу) осуществляется с трудом и гибриды их, как правило, неплодовиты.

Межпородная гибридизация. Межпородное скрещивание животных, потомство от которых, в отличие от гибридного, называют помесным, или метисным. Помеси легко скрещиваются между собой и дают потомство. В зависимости от поставленной цели применяют разные методы скрещивания. В результате скрещивания резко повышается гетерозиготность получаемых животных, что нередко ведет к гетерозису, т. е. мощному развитию помесей, которые иногда имеют превосходство над лучшей из исходных пород.

Существуют гибриды собаки с прерийским волком, койотом, азиатским шакалом, дикой собакой Динго. Несколько иная картина у гибридов собаки с лисой, которая дальше отстоит по родственной лестнице (другой род). Здесь налицо отсутствие половой активности у лисов и лисиц. Весьма актуальна гибридизация в семействе куньих, так как это путь получения новых пушных зверьков. Успешными были спаривания лесного и степного хорька, горностая и хорька, каменной и лесной куницы, лесной куницы и соболя.

Пушная продукция гибридов была лучше, чем у исходных форм. Попытка скрестить хорька и норку с использованием даже искусственного осеменения не принесла результата. Успешно протекает внутривидовая гибридизация семейства Зайцевые. В природе известны гибриды между зайцем-русаком и зайцембеляком, альпийским зайцем. Что касается спаривания зайца-русака с домашним кроликом, то данные здесь противоречивы, хотя гибриды от зайчихи и кролика бывали. Легко получаются плодовитые межвидовые гибриды в семействе Верблюдовые – между одногорбым и двугорбым верблюдом, ламой-гламой и альпака с дикими гуанако и викуньей. Что касается межродовой гибридизации ламы и верблюда, то положительных результатов пока нет, хотя ее целесообразность очевидна (предполагается получение гибридов крупнее ламы с шерстью лучшего качества, чем у верблюдов).

Из многочисленного семейства Оленьи одомашненным является северный олень и близким к этому – пятнистый олень. Проводится подобная работа и с европейским лосем. Успешна гибридизация благородный × пятнистый олень, пятнистый олень × изюбр, пятнистый × асканийский степной олень. Более отдаленные гибриды аксис × европейский благородный олень, аксис × лань европейская, лось × вапити, лось × благородный олень менее благополучны и некоторые сведения об их получении весьма сомнительны.

Гибридизация в скотоводстве. Гибридизация крупного рогатого скота не выходит за пределы внутривидовых и межвидовых сочетаний. Потомки плодовиты, у них четко прослеживается гетерозис по основным признакам. Это обусловлено отсутствием аномальных различий в генетических отправлениях и гаметогенезе в комбинациях зебу × корова, ватусси × корова, зубр × бизон и у исходных форм. Особого внимания заслуживает зебу как основа для выведения новых пород скота. Известны гибриды индийского зебу с мясными породами, которые дали начало породам США: санта-гертруда, брангус, брафорд, бифмастер и чарбрей.

Гибридные животные, как правило, превосходят родительские формы по многим хозяйственным полезным качествам: работоспособности, выносливости, продуктивности и др. В США скрещиванием быков браманского зебу (Индия) с коровами шортгорнской породы получена специализированная мясная порода крупного рогатого скота санта-гертруда (завезена в Россию). В Аскании-Нова путем гибридизации красного степного скота с зебу получен зебувидный скот, отличающийся более высоким содержанием жира в молоке и большей устойчивостью к пироплазмозу, чем скот красной степной породы.

Ценные породы с участием зебу созданы в Бразилии (сан-пауло), на Филиппинах (филамин) и Ямайке (ямайка хоук). Известны хорошие результаты от скрещивания азербайджанского зебу с молочными породами в Азербайджане, Узбекистане, Таджикистане, Украине. Ведется подобная работа и в условиях Кубы, Австралии, Бразилии.

Большое внимание привлекает межродовая гибридизация с тибетским яком, бантенгом, гаялом. Легко получаются гибриды при скрещивании яка с домашней коровой, причем лучшие результаты при спаривании в обратном направлении (домашний бык × ячиха). Например, у помесей первого поколения от быков сибирского скота и симменталов наблюдается резкое проявление гетерозиса (по живой массе и убойному выходу – на 25–30 %). Удой от полученных коров около 1000 кг молока жирностью выше 5,0 %.

Дальнейшее поглотительное скрещивание с молочными породами позволяет получать 3000 кг и более молока жирностью 4,5–5,0 %. Гибридизация яка с зебу ограничивается первым поколением, т. е. все самцы получаются бесплодными. Иначе было у помесей яка с гаялом, где, наряду с бесплодными самцами, наблюдались и плодовитые, причем во втором поколении их было 55,5 %, а в третьем – уже 80 %. Это связывают с неравномерностью развития семенников и течения сперматогенеза, причем считается, что оно обусловлено генетическими факторами, связанными с проявлением доминантного гена комолости, проявляющегося в результате расщепления. Известны подродовые гибриды бантенга с зебу, домашней коровой, с ватусси, а также тройные: бантенг × гаял × корова и бантенг × зебу × як. В результате скрещивания бантенга с зебу возник крупный рогатый скот Явы, Суматры. Проведены исследования по гибридизации бантенга с коровами красной степной породы. У 400 особей первого–четвертого поколений явный гетерозис по молочной продуктивности.

Во всех случаях гибридизации в подсемействе быковых наблюдается полная или почти полная плодовитость гибридных самок и неполная – самцов. Это объясняется различным набором хромосом или особенностями строения отдельных пар хромосом. Так, у яка диплоидный набор (2n) равен 62 хромосомам, индийского скота, бантенга – 60 с идентичным набором как аутосом, так и половых хромосом. Так как нарушения в плодовитости только у самцов – все дело в различиях по хромосоме, ведущих к нарушениям мейоза и сперматогенеза. Известны межродовые гибриды бизона с домашней коровой, зебу, яком, совмещающие хозяйственно-полезные признаки исходных видов, но характеризующиеся полным или частичным бесплодием самцов. Причина до сих пор еще неизвестна, поэтому у исследователей есть простор для поиска.

Большой интерес вызывает гибридизация помесей домашнего скота и зебу с азиатским болотным буйволом для получения высокой жирномолочности. Предпринимаются попытки преодоления нескрещиваемости, ведь у последнего минимальное в семействе число хромосом (2 = 48), причем 5 пар из них метаили субметацентрические, 18 – акроцентрические и 2 акроцентрические половые хромосомы. Есть еще виды, которые не удается включить в круг гибридизантов из-за их нескрещиваемости. Это домашняя корова × среднеазиатский буйвол, домашняя корова × антилопа канна. Практически неисследованным остается овцебык – обитатель Крайнего Севера.

Гибридизация в свиноводстве. Необходимо отметить большую роль этого приема в разведении свиней. Ныне известно много гибридов домашних и диких свиней западного и восточного происхождения, в том числе и с бородатой свиньей, а также домашних и китайских свиней, ардаманских с китайскими, островных тиморских с китайскими и ардаманскими. Все эти гибриды были плодовитыми, как и гибриды от скрещивания хряков индокитайской свиньи и европейского кабана с породой беркшир. Это лишний раз свидетельствует об их общем происхождении. Наиболее перспективными следует считать скрещивания дикого кабана с различными породами домашних свиней. Так была создана казахская гибридная от спаривания его со свиноматками крупной белой, кемеровской и украинской степной белой пород.

От гибридизации дикого кабана с матками северной породы образована новая ценная родственная группа в составе сибирской северной породы. Известны гибриды дикого кабана и белой короткоухой породы, баварскими и ганноверско-брауншвейгскими свиньями. При выведении новой, иммунной к чуме, породы свиней отбирали особей с окраской диких свиней. Породу назвали мюнхебергской бронзовой. Эти примеры свидетельствуют об огромной перспективе использования резервов комбинационной изменчивости, возникающей от соединения генотипов диких и окультуренных свиней.

Гибридизация в овцеводстве. Межвидовая гибридизация овец производилась раньше Кюном в Галле (Германия), причем он получил гибридов от европейского дикого барана муфлона и различных пород домашних овец. Кюн также получал гибридов от скрещивания азиатских муфлонов (Ovis cycloceros, Ovis orientalis) с различными породами домашних овец. Как от европейского муфлона, так и от азиатских получены гибриды, оба пола которых вполне плодовиты.

Гибридизация внутри видов представителей рода баранов идет хорошо. Так, от домашней овцы и европейского муфлона получено плодовитое потомство. Классическим примером следует считать создание казахского архаромериноса на базе скрещивания горного барана архара с тонкорунными северокавказскими овцами. Гибриды унаследовали основные экстерьерные особенности и приспособленность к горным условиям архара и продуктивность мериносовых овец.

Интересен опыт гибридизации домашней овцы со снежным бараном, обитающим в северных районах и, благодаря особому строению шерсти и хорошей терморегуляции, приспособленному к низким температурам. Их гибридизация до сих пор была неудачной, но эта работа, несмотря на трудности (отлов или отстрел снежных баранов возможен только в горах с применением специальных сетей и вертолетов), приобретает все большую актуальность. Что касается гибридизации снежного барана с муфлоном, то тут проблем нет. Гибриды плодовиты и могут спариваться с домашними овцами, они мало отличаются от материнских форм и приобретают невосприимчивость к инвазионному заболеванию легочным гельминтом. Указывается на невозможность получения гибридов между овцой и козой, несмотря даже на их предварительное биологическое сближение. Не увенчалась успехом и трансплантация гибридных яйцеклеток чужеродным матерям. Не дала результата и подобная операция чистопородных зигот овцы и козы чужеродным матерям. Что касается межродовой гибридизации диких и домашних представителей козлов и баранов, то об этом нет никаких сведений.

Гибридизация в коневодстве. Наиболее древней формой гибридизации является скрещивание лошади с ослом и получение мула. Еще в Древнем Риме муловодство было широко развито. Мул – прекрасное вьючное животное, по выносливости, долголетию и работоспособности не имеет себе равных. Получают его при скрещивании осла и лошади, а при спаривании ослицы с жеребцом родится лошак. Много внимания в этом плане уделено спариванию домашних лошадей и ослов с их дикими сородичами – с лошадью Пржевальского, диким полуослом – куланом и зебрами. Гибриды от домашней лошади и дикой Пржевальского впервые были получены в Аскании-Нова в 1902 г. от дикой кобылы Пржевальского и жеребца домашней лошади. В последующие годы были получены гибриды от домашних кобыл и дикого жеребца Пржевальского. Гибриды эти плодовиты (самцы и самки) как при скрещивании между собой, так и с исходными формами.

За исключением комбинации лошадь Пржевальского × домашняя лошадь, все другие давали бесплодное потомство. Существует множество сведений о межпородовой гибридизации семейства Лошадиные. Давно известно, что гибриды домашней лошади и домашнего осла получаются в любой из комбинаций. Все они практически бесплодны. Аналогичный результат получают при реципрокных скрещиваниях домашнего осла с куланом. Почти полное отсутствие сперматогенеза обнаружено у гибридов кулан × домашняя лошадь. Изменения гаметогенеза гибридных пород наблюдались у ослокуланов и конекуланов в силу различий в наборах хромосом в кариотипах: у кулана 2n = 54, у осла 2n = 62, у домашней лошади 2n = 64.

Легко получаются и гибриды зебры Чапмана и домашней лошади, хотя они тоже бесплодны. Имеется много примеров скрещивания зебры Греви с домашней лошадью и горной зеброй Гартмана, но получить гибриды путем естественного спаривания не удалось. Итак, результаты отдаленных скрещиваний очень скромны и ограничиваются в основном гибридами первого поколения с явным эффектом гетерозиса в отношении мясной продуктивности, выносливости, рабочей силы. Однако большинство из них бесплодны.

Гибридизация в птицеводстве. Интенсивная селекция птицы, направленная на повышение продуктивности, привела к исключительно высоким показателям скорости прироста живой массы и плодовитости. Однако быстрорастущая птица обычно характеризуется невысокой жизнеспособностью, снижением пищевых и вкусовых показателей получаемой продукции. Одним из путей решения данной проблемы может стать межвидовая гибридизация. Из практики разведения птицы известно о получении гибридов кур с индейками, кур с перепелами, цесарок с фазанами. Больше всего гибридов получено в отряде куриных при скрещивании кур и цесарок. Но чаще всего это были единичные экземпляры, в отдельных опытах вывод гибридного молодняка составлял 7–10 %. Из-за низкого вывода эти работы не нашли дальнейшего продолжения.

В птицеводстве известен лишь один пример хозяйственного использования межвидовых гибридов – мулардов (гибрид мускусной утки с домашней). Следует отметить, что вывод мулардов также невысок (30–35 %), что является сдерживающим фактором их широкого использования на практике.

В настоящее время под гибридизацией в птицеводстве понимают селекцию и проверку линий на сочетаемость, оценку и подбор птицы в линии и скрещивание представителей сочетающихся линий для получения высокопродуктивных яичных или мясных гибридов. При выведении простых и сложных гибридов используют лишь птицу линий одной породы или нескольких пород, но обязательно отселекционированных по одному направлению продуктивности (яичные или мясные). Наиболее распространенными породами для получения гибридных несушек в зарубежном птицеводстве являются белые леггорны и яичные линии нью-гемпширов, род-айлендов, полосатых плимутроков. В нашей стране при выведении отечественных гибридных кур наряду с птицей указанных пород в скрещиваниях используют русских белых кур, а также московских, полтавских, ереванских кур яичных линий. Гибридных бройлеров в нашей стране и за рубежом получают в основном при скрещивании птицы линий белых корнишей с белыми плимутроками.

Полиплоидия – это кратное увеличение количества хромосом в клетке. Полиплоидия гораздо чаще встречается среди растений, нежели среди животных. В растительном мире экологический успех во многих случаях обусловлен гибридизацией и появлением полиплоидных форм. В целом около 70 % растений полиплоидны, при этом преобладает аллополиплоидия. У ряда видов описаны внутривидовые и даже внутрисортовые полиплоидные серии. Искусственно полиплоидия вызывается ядами, разрушающими веретено деления, такими как колхицин.

Различают автополиплоидию и аллополиплоидию. Автополиплоидия – наследственное изменение, кратное увеличение числа наборов хромосом в клетках организма одного и того же биологического вида. На основе искусственной автополиплоидии синтезированы новые формы и сорта ржи, гречихи, сахарной свеклы и других растений.

Аллополиплоидия – кратное увеличение количества хромосом у гибридных организмов. Возникает при межвидовой и межродовой гибридизации. У животных аллополиплоидия почти неизвестна, так как у них межвидовые скрещивания происходят редко. В результате полиплоидии генофонд не получает новых генов, но возникают новые комбинации генов.

У животных полиплоидия встречается гораздо реже и, как правило, сочетается с апомиксисом, т. е. с утратой нормального полового размножения. Апомиксис также влечет за собой неспособность к образованию гибридов, и благодаря этому полиплоидные формы действенно изолируются от исходных диплоидных форм. Так как апомиксис широко распространен не только среди животных, но и среди растений, его роль в образовании видов является весьма существенной. Относительная редкость полиплоидии у животных объясняется тем, что увеличение числа хромосом значительно повышает вероятность ошибок при образовании гамет в мейозе. Что касается растений, то большинство из них способно к вегетативному размножению, а поэтому они могут воспроизводиться и в полиплоидном состоянии. Полиплоидные организмы часто обладают благоприятными признаками – более крупными размерами, выносливостью, устойчивостью к заболеваниям. Это их свойство называют гибридной мощностью.

У животных иногда наблюдается видоизмененная форма полиплоидии, при которой образуются отдельные полиплоидные клетки и ткани. Этот процесс, называемый эндомитозом, состоит в репликации

хромосом, не сопровождающейся разделением клетки. Гигантские хромосомы в клетках слюнных желез дрозофилы и тетраплоидные клетки в печени человека возникают в результате эндомитоза.

Мутагенез. В 20-х годах прошлого столетия стала развиваться мутационная генетика – учение о возникновении мутаций, т. е. таких изменений признаков организмов, которые передаются по наследству. Мутации возникают в половых клетках.

Изменчивость организмов – одно из важнейших проявлений жизни. В природе не существует двух весьма сходных особей. Различия обусловлены наследственными и внешними факторами. Поэтому изменчивость организмов выражается в двух формах: наследственной и модификационной.

Модификационная изменчивость играет огромную роль в сохранении и распространении вида. Эволюция происходит за счет наследственных изменений, мутаций и рекомбинаций наследственных факторов. У одного и того же организма стабильность генов различна: один ген может мутировать в несколько раз чаще другого. Различия в мутабельности отмечены не только между разными генами, но и разными формами вида. Склонность к мутированию не одинакова и у разных видов. На частоту мутирования оказывают влияние физиологические и биохимические изменения, происходящие в клетке под влиянием внешних условий. Под действием некоторых внешних факторов количество мутаций увеличивается в сотни раз. Мутации появляются в клетках любых тканей многоклеточного организма. Если они возникли в половых клетках, их называют генеративными, в клетках других тканей тела – соматическими. Ценность мутации различна, она обусловлена типом размножения организма. Генеративные мутации проявляются у зародышей следующего поколения, а соматические – только у той особи, у которой они возникли, и по наследству другому поколению не передаются.

К мутациям принято относить разного рода генетические преобразования, связанные с ядром и цитоплазмой клетки. Причиной мутации могут быть химические изменения гена, мелкие и крупные перестройки хромосом, изменение числа хромосом, а также изменения органелл цитоплазмы. Отсюда название разных типов мутаций. Генные, или точковые, мутации затрагивают изменения молекулярной структуры молекулы ДНК. Происходит замена или включение одной пары азотистых оснований, а также выпадение нескольких их пар. Результат действия генных мутаций – образование белка нового типа или отсутствие белка из-за препятствия его синтеза. Мутации, связанные с разрывами и перестройками хромосом, называют хромосомными.

Причины возникновения мутаций в естественных условиях пока с полной достоверностью не установлены. Мутации, проводимые искусственным путем, происходят за счет воздействия радиации, действия химических веществ.

4.3. Проблемы и направления селекции

Животноводство является существенным фактором в решении проблемы снабжения населения продуктами питания. Кроме всего прочего, большинство сельскохозяйственных животных обладают способностью перерабатывать большое количество труднопереваримых кормов и многие из индустриальных отходов в продукты питания высокой калорийности. Эти способности животных могут быть значительно улучшены современными методами селекции в совокупности с достижениями популяционной генетики, использованием компьютеров и информационной технологии.

В настоящее время селекционерами используется лишь минимальная часть тех огромных генетических ресурсов, которые заложены в изначальной потенциальной изменчивости хозяйственно-полезных признаков животных. Поэтому необходимость в развитии и в разработке новых, более надежных методов и технологий использования этих ресурсов не вызывает сомнений. Будущее развитие животноводства требует адаптации племенной работы к условиям рынка – к производству большего количества продуктов питания лучшего качества и с меньшими затратами. Разведение животных должно стать прибыльным.

Наиболее важные проблемы селекции сельскохозяйственных животных состоят в том, чтобы: 1) поднять на современный уровень племенную работу с разводимыми породами животных; 2) сделать животноводство более интенсивным, продуктивным и дешевым; 3) вывести животных, более полно отвечающих природно-климатическим условиям разных регионов; 4) способствовать удовлетворению запросов населения в продуктах питания животного происхождения в будущем.

Основными направлениями селекции являются:

  1. высокая продуктивность пород животных;
  2. качество продукции (молочной, мясной, шерстной, яичной и др.);
  3. физиологические свойства (скороспелость, устойчивость к болезням, неблагоприятным климатическим условиям);
  4. интенсивный путь развития («оплата» корма и т. п.).

Цели и задачи селекции как науки обусловлены уровнем зоотехнии, уровнем индустриализации растениеводства и животноводства. Например, выведены породы кур, не снижающие продуктивности в условиях большой скученности животных на птицефабриках.

Селекция должна учитывать также и потребности рынка сбыта сельскохозяйственной продукции для удовлетворения конкретных отраслей промышленного производства. Например, для изготовления высококачественных молочных продуктов необходимо молоко с высокими качественными показателями.

Ярким примером селекции с учетом потребностей рынка служит пушное звероводство. При выращивании таких ценных зверьков, как норка, выдра, лиса, отбираются животные с генотипом, соответствующим постоянно меняющейся моде в отношении окраски и оттенков меха.

В целом развитие селекции должно быть основано на законах генетики как науки о наследственности и изменчивости, поскольку свойства живых организмов определяются их генотипом и подвержены наследственной и модификационной изменчивости.

Понятие о породе. Впервые понятие о породе возникло в XII в., когда человек стал сознательно прибегать к скрещиванию животных.

Определений этого понятия очень много, обобщив их можно сказать, что порода – это целостная группа домашних животных:

  • одного вида;
  • созданная трудом человека в определенных социальноэкономических и природно-климатических условиях;
  • общего происхождения;
  • имеющая генетически обусловленные биологические и морфофункциональные особенности;
  • с наследственно закрепленными полезными для человека признаками;
  • определенной генеалогической структуры;
  • достаточной численности для разведения «в себе» без вынужденного инбридинга.

Порода – группа животных, которая независимо от охраноспособности обладает генетически обусловленными биологическими и морфологическими свойствами и признаками, причем некоторые из них специфичны для данной группы животных.

Основные факторы породообразования.

Различают два фактора породообразования:

  1. естественно-географический;
  2. социально-экономический.

Естественно-географический фактор – физико-географические условия (почва, климат, характер рельефа, растительности и др.) оказывают значительное влияние на формирование признаков и свойств породы.

Социально-экономический фактор – порода является исторической категорией, она вечно существовать не может. Интенсификация животноводства обостряет межпородную конкуренцию, ускоряет процесс замены одних пород другими, более продуктивными. Выживают только те породы, которые экономически выгодны и высокопродуктивны, т. е. те породы, продукция или производительность которых пользуются спросом.

Классификация пород. Выделяют две классификации пород:

  1. по племенной ценности;
  2. по направлению продуктивности.

В основу классификации пород по племенной ценности положено количество и качество затраченного труда на их создание.

В зависимости от племенной ценности различают породы: примитивные (аборигенные), переходные, заводские.

Примитивные породы сформировались в определенных географических зонах стихийно, под влиянием в основном бессознательного отбора.

Заводская классификация – классификация пород по направлению продуктивности.

У крупного рогатого скота различают породы:

  1. молочного направления продуктивности – голландская порода, голштинская, черно-пестрая, ярославская, холмогорская и др.;
  2. мясного направления – герефордская, абердин-ангусская, шаролезская, казахская белоголовая, калмыцкая и др.;
  3. комбинированного направления – симментальская, сычевская, швицкая, лебединская, серый украинский скот.

У свиней по продуктивности выделяют породы:

  1. мясные (беконные) – ландрас, датская, эстонская беконная, уэльс, дюрок, пьетрен;
  2. сальные – крупная белая;
  3. полусальные – брейтовская, кемеровская, крупная черная, ливенская, северокавказская, муромская, миргородская.

У овец различают породы:

  1. тонкорунные породы – асканийская;
  2. полутонкорунные (мясо-шерстные) – куйбышевская;
  3. грубошестные (шубные) – романовская;
  4. курдючные – гиссарская;
  5. смушково-молочные – каракульская, соколовская;
  6. жирнохвостые – вологенская, кучугуровская;
  7. мясо-шерстные молочные – казахская, балбас. У лошадей различают:
  8. рабочие породы лошадей – владимирский тяжеловоз, советский тяжеловоз и др.;
  9. быстроаллюрные породы:

а) верховые – чистокровная верховая;

б) рысистые – русский и орловский рысаки. У птиц выделяют:

  1. яйценоские породы, или яичные, – белый леггорн, русская белая;
  2. мясные – белый корниш, брама, кохинхин, адлерская серебристая;
  3. мясо-яичные – плимутрок, порода московских кур, ереванских, род-айланд, нью-гемпшир, суссекс, австролорп.

У кроликов различают:

  1. мясо-шкурковые (комбинированные) породы – советская шиншилла, белый великан, серый великан;
  2. пуховые – ангорская пуховая, белая пуховая, песцовая пуховая;
  3. мясные (бройлерные) – новозеландская белая, фландер (бельгийский великан), калифорнийская;
  4. декоративные.

Структура породы и методы ее совершенствования. Любая порода дифференцируется на отдельные структурные единицы, через которые происходит ее совершенствование. Структурными элементами породы являются: линия, семейство, отродье, экотип, внутрипородный зональный тип, родственная группа, породная группа, племенная и пользовательная часть породы, племзавод.

Эти разнокачественные группы животных нужны для того, чтобы селекционер, отобрав нужный материал, сочетал его в подборе для получения новых полезных комбинаций, усиления имеющихся положительных качеств, устранения недостатков родителей в потомстве. Для успешного совершенствования породы нужны эти структурные единицы. И чем ярче они отличаются друг от друга, тем успешнее работа селекционера и прогрессивнее порода.

Сохранение генофонда. Существуют два основных метода сохранения генетических ресурсов:

  1. криогенное хранение спермы, ооцитов, эмбрионов, ДНК при НИИЖ и госплемобъединениях;
  2. поддержание поголовья локальных пород животных в первоначальных условиях их среды обитания.

С этой целью создаются заказники для пород, релактивные фермы. При научно-исследовательских учреждениях создаются фермыколлекционарии исчезающих, аборигенных, локальных пород.

Целесообразность внедрения новых пород. В современных условиях развития животноводства страны задачи увеличения производства продукции становятся все более сложными и масштабными. Сейчас осуществляется коренная перестройка хозяйственной деятельности всего аграрного сектора, поэтому активное внедрение достижений научно-технического прогресса и ускорение интенсификации производства продуктов животноводства приобретают исключительное социальное значение.

Для успешного решения этих задач наряду с дальнейшим укреплением кормовой базы, широким использованием интенсивных технологий производства на передний план выступает качественное преобразование стад и пород, т. е. создание новых пород, типов, стад, высокопродуктивных кроссов и систематическое улучшение продуктивных и племенных качеств существующих пород.

Сложный комплекс зоотехнических мероприятий, направленных на совершенствование и выведение новых, более продуктивных пород, внутрипородных типов, линий и гибридов составляет сущность племенной работы в животноводстве. В условиях интенсивных технологий каждое стадо должно пополняться особями лучшей породности, с устойчивыми наследственными признаками. Более высокие требования предъявляют к животным по приспособленности к прогрессивной технологии на фермах и промышленных комплексах с одновременным повышением их продуктивности.

Молочное скотоводство. Предусмотрено создание высокопродуктивных стад на основе достижений генетики, селекции, биотехнологии, широкого вовлечения в селекционный процесс более продуктивных пород высококлассных быков-производителей, улучшения выращивания ремонтного молодняка. Намечено ускорить качественное совершенствование молочного скотоводства путем широкого скрещивания коров и телок с быками голштинской породы (выведение породы белорусский голштин).

Мясное скотоводство. Рост его производства будет обеспечиваться за счет увеличения сдаточного веса молодняка до 400–450 кг путем внедрения интенсивных методов откорма скота и улучшения кормления. Высокопродуктивные мясные породы будут создавать чистопородным разведением с использованием высококлассных быковулучшателей, межпородным (2–3 породы) скрещиванием специализированных мясных пород в хозяйствах пользовательного характера, а также коров молочного типа с быками мясных пород для получения сверхремонтного молодняка с улучшенными мясными качествами (за счет лучшего использования генетического потенциала мясных пород).

Свиноводство. Предусмотрено увеличение производства свинины за счет интенсификации отрасли, улучшения племенных ресурсов, расширения гибридизации, создания новых пород и типов мясных свиней. Основной метод разведения в племенных хозяйствах – чистопородное с использованием хряков-улучшателей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *