Страны с развитыми отраслями животноводства стараются сориентировать Программы селекции по комплексу признаков, проводится систематический мониторинг динамики генетически обусловленных популяционных параметров. Учитываемые данные применяют при составлении планов племенной работы в хозяйствах, направленных в основном на совершенствование качеств скота как на породном уровне, так и в определенных стадах. Основой для планов племенной работы и корректировки методик отбора и подбора служит оценка селекционно-генетических параметров хозяйственно полезных признаков животных.
В современных условиях интенсивной технологии производства молока закрепление и повышение генетического потенциала специализированного молочного скота возможны лишь при тщательном анализе селекционно-генетических параметров продуктивности. В настоящее время активно разрабатываются методы совершенствования продуктивных качеств крупного рогатого скота посредством анализа селекционно-генетических параметров, среди которых наследуемость, повторяемость хозяйственно полезных признаков и связь между ними.
Изучение селекционно-генетических параметров молочной продуктивности способствует возможности детального всестороннего изучения уровня продуктивности как всего стада, так и животных разной линейной принадлежности или генераций.
Породы, выведенные на основе европейского (Bos taurus taurus Linnaeus, 1758) и зебувидного (Bos taurus indicus Linnaeus, 1758) скота, составляют большую часть мирового поголовья крупного рогатого скота. Зебувидный скот и европейский различаются по переносимости тепла и холода, воспроизводительным качествам, течению лактации, темпам роста и развития, а также темпераменту и интеллекту.
Согласно множеству специализированных источников, гибридизацию между европейским и зебувидным скотом проводят достаточно давно с целью увеличения адаптивного и продуктивного потенциала потомства. Отрицательное воздействие антропогенных факторов при интенсивных технологиях производства, некоторые неблагоприятные климатические, экономические условия, а также особенности отечественного скотоводства заставляют современных специалистов — генетиков и селекционеров — стремиться к созданию не просто высокопродуктивных животных, а прежде всего обладающих естественной устойчивостью к опасным заболеваниям, неблагоприятным факторам внешней среды и условиям содержания, крепким телосложением, высокой конверсией кормов, продуктивным долголетием.
На основании вышесказанного исследования в области отдаленной гибридизации между B. taurus и B. indicus представляют научно-практический интерес, а в связи с этим оценка селекционно-генетических параметров молочного скота, полученного методом гибридизации, приобретает особую актуальность.
Эксперимент по разведению гибридов зебу и черно-пестрой породы крупного рогатого скота на базе научно-экспериментального хозяйства «Снегири» начался в 1956 году. Результатом стал первый в мировой практике случай, когда за пределами ареала зебу удалось создать высокопродуктивное жирномолочное стадо. Полученные в опыте высокопродуктивные гибриды послужили неопровержимым доказательством принципиальной генетической возможности выведения новых форм молочного скота путем скрещивания азербайджанского зебу с животными черно-пестрой породы. Впервые разработанные и примененные схемы и приемы разведения в условиях Нечерноземной зоны высокопродуктивных жирномолочных гибридов раскрыли новые пути в селекции скота и большие резервы увеличения животноводческой продукции.
Первый этап селекционной работы завершился в 1972 году, когда появилась возможность оценить гибриды третьего поколения и сравнить их по ряду показателей с животными исходных материнских пород, таких как черно-пестрая, джерсейская, айрширская. В 1999 году начали использовать быков голштинской породы для увеличения обильномолочности и улучшения формы вымени гибридных животных.
Таким образом, в течение нескольких десятков лет на базе научно-экспериментального хозяйства «Снегири» сформировалась группа потенциальных высокопродуктивных животных, адаптированных к условиям интенсивной технологии производства молока. Исследования молочной железы гибридных животных, проведенные ранее на базе научно-экспериментального хозяйства «Снегири», показали, что по развитию и форме вымени, размеру сосков они фактически не отличаются от черно-пестрых коров.
Морфологические и физиологические особенности вымени отвечают технологическим требованиям и вполне приемлемы для машинного доения. При оценке экстерьерных особенностей у зебувидного скота не обнаружено характерных для чистопородных зебу недостатков, таких как короткотелость, слабое развитие грудной клетки, свислость зада. Эти животные обладают достаточно крепким телосложением, хорошо развитой средней и задней частями туловища, что может обеспечить проявление высокого уровня молочной продуктивности. При сравнительном анализе их промеров и индексов с животными черно-пестрой породы существенных отличий не зафиксировано.
С использованием цифровых технологий в селекции животных отмечают высокую эффективность применения специализированных датчиков с отслеживанием состояния здоровья, фаз полового цикла, показателей экстерьера и некоторых хозяйственно-биологических показателей коров, которые с использованием селекционно-генетических параметров позволят в дальнейшем наиболее эффективно вести селекцию в повышении генетического потенциала молочного скота.
В настоящее время бонитировка молочных коров осуществляется вручную с выездом аккредитованного специалиста-зоотехника (бонитера) на молочную ферму. При оценке животных средней по объемам промышленной фермы (более 800 голов) часто эксперт не в состоянии проверить всё стадо за один выезд, что приводит к необходимости его повторного визита и удлинению общих сроков оценки.
Согласно ежегоднику ВНИИплем, в 2022 году бонитировкой были охвачены 2073 хозяйства молочного направления из 71 региона РФ. Общее число дойных коров, прошедших бонитировку, составило 1606,11 тыс. голов из 7734,7 тыс. для всех видов хозяйств (~20,7%) или из 4692,3 тыс. (~34,2%) для всех хозяйств, кроме хозяйств населения. Оставшиеся 65,8–79,3% скота пока являются неохваченными бонитировкой. По оценкам экспертов, реальный объем охвата полноценной бонитировкой может быть даже ниже в отдельных группах.
Разработка отечественной комплексной оценки животных c использованием цифровых технологий, для которой необходим большой объем данных как по продуктивности, так и по другим хозяйственно полезных признакам молочных пород, позволит повысить конкурентоспособность отрасли в целом и в дальнейшем обеспечить наиболее эффективную селекционно-племенную работу с отечественными генетическими ресурсами.
Черно-пестрая порода крупного рогатого скота характеризуется высокими показателями продуктивности (как по выходу молока, так и по процентному содержанию в нем белка и жира), не имеющими тенденции к снижению с возрастом в лактациях, что объясняет необходимость эффективного ведения селекционно-племенной работы с данной породой.
Цель данной работы — оценка молочной продуктивности с использованием селекционно-генетических параметров показателей молочной продуктивности коров зебувидного типа черно-пестрой породы.
Материалы и методы исследования
Исследования проведены в 2023–2024 гг. на стаде коров зебувидного типа черно-пестрой породы Опытной станции «Снегири» — филиала Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина РАН» (Истринский р-н, Московская обл., Россия).
При формировании групп животные находились в аналогичных условиях кормления и содержания, соответствующих физиологическим нормам. Условия содержания животных соответствовали всем необходимым зоогигиеническим требованиям, способ содержания — привязный (в индивидуальных стойлах на привязи). Исследуемые животные получают корм, состав которого рассчитывается в зависимости от физиологического состояния (стельность, период сухостоя, период лактации, уровень продуктивности) и возраста, состоящий из зеленой массы (люцерна, клевер), кукурузного силоса, сенажа и балансирующих кормовых добавок (минеральных, витаминных).
Материал для анализа был взят с информационно-аналитической системы «СЕЛЭКС — Молочный скот» (Россия), функционирующей в хозяйстве.
Исследуемое поголовье коров зебувидного типа черно-пестрой породы составило (n = 30) голов после первой законченной лактации.
Для проведения исследования были оценены показатели удоя за 100 и 305 дней лактации, массовую долю жира, массовую долю белка, количество молочного жира и молочного белка по первой, третьей и наивысшей лактации. Оценка молочной продуктивности коров зебувидного типа черно-пестрого скота проводилась путем вычисления среднего арифметического, стандартного отклонения, ошибки средней арифметической и коэффициента изменчивости, пользуясь методикой Плохинского.
В исследуемых группах коров между показателями молочной продуктивности определяли коэффициент корреляции (r) между удоем и массовой долей жира, удоем и массовой долей белка, массовой долей жира и массовой долей белка по первой, третьей и наивысшей лактациям.
Определяли коэффициент наследуемости (h2) с использованием удвоенного коэффициента корреляции в парах «мать — дочь» по трем селекционируемым признакам: удой, массовая доля жира и массовая доля белка по первой, третьей и наивысшей лактациям.
Статистическая обработка полученных данных проведена по общепринятым методам вариационной статистики с использованием программного пакета анализа Microsoft Office Excel 2016 (США). Степень достоверности полученных результатов определяли с использованием t-критерия Стьюдента.
Результаты и обсуждение
В результате анализа молочной продуктивности коров зебувидного типа черно-пестрой породы (табл. 1) было отмечено, что удой за 100 дней первой лактации составил 739 кг молока, достоверно меньше на 156 кг (р > 0,99), чем за третью лактацию.
В наивысшую лактацию по удою за 100 дней лактации установлена достоверная разница в 641 кг (р > 0,999) по сравнению с третьей лактацией. Достоверное превосходство по удою за 305 дней лактации установлено по наивысшей, и было равно 537 кг (р > 0,999). По количеству молочного жира установлено достоверное превосходство за наивысшую лактацию и составило 149 кг, разница — 36 кг (р > 0,999).
В стаде коров Опытной станции «Снегири» — филиала ГБС РАН Московской области установлено высокое содержание массовой доли жира, которое колебалось от 4,67% по первой и до 4,94% по наивысшей. Такое высокое содержание массовой доли жира говорит об использовании уникального генофонда зебувидного скота, обладающего высокой адаптивной особенностью на территории нашей страны.
Массовая доля белка у коров за первую лактацию составила 3,14%. По количеству молочного жира и белка у коров за первую лактацию установлены соответствующие значения — 113 кг и 77 кг. За третью лактацию удой за 305 дней составил 2729 кг молока, а за наивысшую — 2975 кг.
Как показывают данные (табл. 1), с возрастанием удоев к третьей и наивысшей лактации возрастает и массовая доля жира: с первой лактации она повысилась с 4,67 до 4,94% к наивысшей. Это лишний раз подтверждает высокие жирномолочные качества зебувидного скота. По массовой доле белка отмечена иная тенденция: с первой лактации ее показатель, равный 3,14%, снизился к наивысшей лактации до 3,05%.
Коэффициент изменчивости по удою за 100 дней находился в границах от Cv = 16,8% (по наивысшей лактации) до Cv = 25,4% (по первой лактации). По удою за 305 дней лактации коэффициент изменчивости был в границах от Cv = 16,8% (по наивысшей) до Cv = 24,8% (по третьей).
Разнообразный уровень коэффициента изменчивости установлен по массовой доле жира по лактациям и был в следующих границах: от Cv = 14,9% (по наивысшей) до Cv = 25,2% (по третьей).
Несколько иная картина по массовой доле белка, меньший разброс значений коэффициента изменчивости, который был в границах от Cv = 13,2% (по первой лактации) до Cv = 19,2% (по наивысшей лактации).
Незначительный разброс коэффициента изменчивости по количеству молочного жира и количеству молочного белка установлен в изученном стаде коров зебувидного типа черно-пестрой породы и находился в следующих значениях: по количеству молочного жира — от 29,2% (по наивысшей лактации) до 37,3% (по третьей лактации); по количеству молочного белка — от 20,5% (по наивысшей) до 27,6% (по третьей и наивысшей).
Таким образом, в стаде коров зебувидного типа черно-пестрой породы коэффициент изменчивости находился в допустимых значениях, которые показывают изменения признаков молочной продуктивности, в дальнейшем этот показать позволит точнее вести отбор лучших животных.
Стандартное отклонение по удою за 100 дней лактации колебалось от σ = ±16 (по наивысшей) до σ = ±222 (по третьей). По удою за 305 дней по лактациям стандартное отклонение находилось в границах от σ = ±500 (по наивысшей) до σ = ±676 (по третьей).
Стандартное отклонение по массовой доле жира и массовой доле белка находилось в границах: по массовой доле жира — от σ = ±0,73 (по наивысшей лактации) до σ =±1,18 (по первой лактации), по массовой доле белка — от σ = ±0,41 (по первой) до σ = ±0,59 (по наивысшей). По количеству молочного жира стандартное отклонение колебалось от σ = ±38 (по первой лактации) до σ = ±51 (по третьей лактации). Незначительные изменения признака по стандартному отклонению по количеству молочного белка по лактациям: от σ = ±18 (по наивысшей) до σ = ±23 (по третьей).
Таким образом, стандартное отклонение по признакам молочной продуктивности по лактациям, а также по изученным признакам молочной продуктивности находилось в допустимых значениях по данному стаду коров зебувидного типа черно-пестрой породы.
Корреляции между признаками молочной продуктивности в значительной степени определяет способ отбора и его дальнейшую эффективность в желательном направлении наиболее важных селекционных признаков. Наличие положительных взаимосвязей между признаками позволит сократить число выбранных селекционных признаков, что в результате существенно изменит существующую отрицательную корреляцию между удоем и массовой долей жира путем селекции.
В стаде коров зебувидного типа черно-пестрой породы Опытной станции «Снегири» — филиала Главного ботанического сада им. Н.В. Цицина Российской академии наук взаимосвязь между показателями молочной продуктивности за ряд лактаций колебалась в самых разнообразных значениях: от r = -0,09 (по первой) до r = +0,68 (по третьей) между удоем и массовой долей жира, а по наивысшей — r = +0,65 (рис. 1).
Между удоем и массовой долей белка за ряд лактаций установлен уровень взаимосвязи от отрицательных до положительных значений: от r = -0,35 (по наивысшей) до r =+0,16 (по первой), а по третьей — r = -0,10. Между качественными показателями выявлен разнообразный уровень взаимосвязи между признаками и находился в границах от r = -0,31 (по наивысшей лактации) до r = +0,14 (по первой лактации).
В третью лактацию связь между массовой долей жира и массовой долей белка практически отсутствует, но всё-таки присутствие связи остается замеченным — r = +0,05. Однако отмечаем, что между удоем и массовой долей жира за третью и наивысшую лактации установлен высокий уровень корреляции, равный, соответственно, r = +0,68 и r = +0,65. Полученная высокая связь между этими двумя признаками подтверждает данные таблицы 1, отображающие возрастание концентрации жира в молоке с возрастанием удоев.
Таким образом, в стаде установлен высокий потенциал для дальнейшего роста молочной продуктивности на основе взаимосвязанных признаков молочной продуктивности за ряд лактаций, что позволит в дальнейшем систематически контролировать взаимосвязь и выявлять наилучшие сочетания этих признаков для совершенствования и повышения показателей молочной продуктивности в конкретных хозяйственных условиях, добиваясь в нужных случаях существенной перестройки имеющихся корреляций.
По первой лактации не выявлен коэффициент наследуемости показателей молочной продуктивности по всем трем признакам продуктивности (рис. 2). За третью лактацию определен высокий уровень коэффициента наследуемости по удою за 305 дней — h2 = 1,00.
Коэффициент наследуемости массовой доли белка составил h2 = 0,39, а наследование массовой доле жира не установлено, хотя в стаде достаточно высокий показатель этого признака. Известно, что третья лактация является половозрастной, по которой можно определить уровень реализации продуктивности и тем самым проявление наследования селекционных признаков.
В дальнейшем, чтобы проявилось наследование всех селекционных признаков, следует более тщательнее проводить отбор и подбор животных, у которых будет установлено наследование как удоя, массовой доли жира, так и массовой доли белка и создания оптимальных условий кормления и содержания, которые, несомненно, важны для полной реализации и раскрытия генетического потенциала продуктивности.
По наивысшей лактации коэффициент наследуемости выявлен по двум признакам молочной продуктивности: удою за 305 дней лактации и массовой доле жира — h2 = 0,65 и h2 = 0,07 соответственно.
Судя по изложенным на рисунке 2 результатам, можно констатировать, что наиболее наследуемым признаком в исследуемом стаде является удой, следовательно, именно этот признак в стаде наиболее пластичен для племенной работы, в котором заложен основной потенциал для дальнейшего роста и совершенствования важнейшего селекционного признака в стаде коров зебувидного типа черно-пестрой породы Опытной станции «Снегири» — филиала Главного ботанического сада им. Н.В. Цицина Российской академии наук.
Таким образом, в результате проведенного анализа по выявлению коэффициента наследуемости отмечаем, что определение этого параметра позволит выявлять группы животных со стойкой передачей признаков от матерей к дочерям и в дальнейшем вести селекцию с высокими показателями коэффициентов наследуемости по всем трем селекционным признакам. Наивысшая наследуемость была отмечена по удою за 305 дней лактации, в связи с чем заключили, что селекция по этому признаку будет вестись наиболее быстро и эффективно.
Выводы
В стаде Опытной станции «Снегири» — филиала Главного ботанического сада им. Н.В. Цицина Российской академии наук Московской области создано высокопродуктивное стадо коров зебувидного типа черно-пестрой породы на протяжении длительного времени. За первую лактацию показатели молочной продуктивности составили 2438 кг молока с массовой долей жира 4,67% и массовой долей белка 3,14%. К третьей лактации продуктивность была равна 2729 кг, что возросло на 291 кг молока, а также установлено значительное повышение массовой доли жира — 4,86%. Разница по сравнению с первой лактацией составила +0,19%. Практически неизменной осталась массовая доля белка по изученным лактациям — от 3,14% (по первой) до 3,05% (по третьей и наивысшей) соответственно.
Выявлена взаимосвязь между признаками молочной продуктивности коров зебувидного типа черно-пестрой породы, которая находилась в самых разнообразных величинах. Установлен определенный уровень наследования признаков молочной продуктивности по лактациям в стаде коров зебувидного типа черно-пестрой породы.
Современное состояние отрасли молочного скотоводства позволяет расширить основу для практической реализации и раскрытия генетического потенциала молочных пород крупного рогатого скота на территории нашей страны с целью дальнейшего совершенствования, а также внедрения цифровых технологий селекционно-племенной работы.
Систематическая оценка молочной продуктивности с использованием селекционно-генетических параметров позволит контролировать уровень взаимосвязи и наследуемости показателей молочной продуктивности коров в стадах, а в дальнейшем определять взаимосвязанные и высоконаследуемые селекционные признаки, особенно с использованием цифровых технологий в селекционно-племенной работе отрасли молочного скотоводства, что в итоге позволит эффективно вести селекцию на совершенствование, повышение и закрепление признаков молочной продуктивности.