Овцеводство. Методические указания к практическим занятиям для студентов направления подготовки 110900.62 Технология производства и переработки сельск

Тема 3. Селекционно-племенная работа с овцами карачаевской

и советской мясошерстной пород

Занятие 5. Методы разведения: чистопородное разведение, инбридинг, скрещивание. Гибридизация и ее значение

Цель занятия. Уяснение значения коэффициента генетического сходства, овладение техникой расчета этого коэффициента по формуле Райта-Кисловского на основе анализа генеалогии.

Методические указания

При изучении этого раздела следует понять и твердо усвоить различие между методами разведения сельскохозяйственных животных и формами их подбора. Формы подбора отражают степень фенотипического и генотипического сходства или различия между подобранными для спаривания особями с целью обозначаются цифрами: 80, 70, 64, 60, 58, 56, 50, 48, 46, 44, 40, 36, 32. Каждому качеству соответствует определенная толщина шерсти.

Извитость в некоторой мере связана с формой волосяного влагалища. Пух отличается более мелкой извитостью. Переходный волос образует более крупный извиток. Ость имеет волнистую извитость. Плоские извитки характеризуются тем, что у них высота дуги меньше ее основания. В некоторых случаях эти дуги вытягиваются настолько сильно, что получается едва заметная волнистость. Такая форма извитка – волнистая или растянутая – свойственная полугрубой и грубой шерсти. Шерсть, лишенная извитости, называется гладкой. Высокие извитки – высота дуги больше ее основания. Различают сжатую, высокую и петлистую извитость. Сжатая высокая форма извитка, как правило, связана с некоторой вялостью и недостаточной густотой шерсти.

Крепость шерсти (то есть способность волокон противостоять разрыву при растягивании) имеет очень большое значение, так как только из крепкой шерсти можно изготовить прочные ткани.

Растяжимость – это свойство шерсти удлиняться сверх истинной длины при растяжении и восстанавливать первоначальную длину после прекращения растягивания. Удлинение волокон сверх истинной длины у разной шерсти составляет 20-50% и более.

Упругость – способность шерсти после вытягивания или сжатия ее принимать первоначальную форму. Техническая ценность упругой шерсти заключается в том, что при изготовлении ворсистых тканей (сукна, драпы) получается хороший ворс, а шерстяная одежда сохраняет приданную ей форму.

Скорость, с которой шерсть восстанавливает свою первоначальную форму после сжатия, называют эластичностью.

21

Цвет тонкой и полутонкой шерсти, как правило, белый, а грубая и полугрубая шерсть бывает различных цветов: белого, черного, рыжего, серого. Цвет шерсти зависит от количества и цвета пигмента в шерстинке. Для промышленности лучшей шерстью считается белая, ее можно окрашивать в любые тона.

Блеск шерсти – способность шерстяных волокон отражать в большей или меньшей степени, падающие на них лучи света. Это свойство обусловлено главным образом строением чешуйчатого слоя и извитостью шерстинок. Блеск шерсти может быть сильным, умеренным, шелковистым и стекловидным. Шерсть, не имеющая блеска, называется матовой.

Материал и оборудование. Образцы шерстных волокон, пинцеты, альбомы, линейки.

Задание 1. Определить форму извитков и закономерность извитости шерсти.

Пользуясь эталонами необходимо ознакомиться с различными формами извитков шерсти. Затем в полученных для упражнения пучках шерсти определить форму извитков и закономерность извитости шерсти.

Под закономерностью извитости понимается характер извитков по своему размеру и форме на всем протяжении длины шерстинки. Извитость определяется на глаз в образце натуральной шерсти. Одновременно с этим подсчитывают количество извитков на 1 см длины волокон, пользуясь миллиметровой линейкой.

Результаты исследования извитости шерсти описать по следующей форме:

№ пучка; группа шерсти; форма извитков;

получения от них потомства с желательными признаками.

Под методами разведения понимают научно обоснованную систему (форму) племенной работы, отражающую степень филогенетического родства (сходства) подбираемых для спаривания животных. Метод разведения показывает, подбирают ли для спаривания животных из одной или из разных пород одного вида или из разных видов. С давних пор в зоотехнической науке и практике животноводства различают следующие методы разведения: чистое или чистопородное, при котором для получения потомства спаривают животных, подобранных из одной и той же породы; скрещивание, при котором для спаривания подбирают родителей из разных пород, но одного вида; гибридизация или спаривание животных разных видов и даже родов (отдаленная гибридизация).

22

Главная цель чистопородного разведения состоит в том, чтобы сохранить ценные свойства животных избранной породы и проводить дальнейшее их совершенствование в желаемом направлении.

Потомство, получаемое в таком случае, считается чистопородным (той же породы, что и родители). При изучении чистопородного разведения основное внимание должно быть уделено структуре породы (отродья, линии, семейства) и генеалогическому анализу стада. Необходимо учитывать, что порода состоит не из наследственно тождественных особей, а из животных с различными генотипами, которые трудом человека приведены в определенную систему. Следует познать, как измеряется степень генетической однородности породы, и научиться вычислять коэффициент возрастания генетического сходства по формуле С. Райта.

Эффективность работы по быстрому качественному совершенствованию пород во многом зависит от численности поголовья, ареала и структуры каждой из них. Для более консолидированных заводских пород характерны довольно сложная структура и наличие в них достаточного генетического разнообразия при высокой фенотипической однородности животных, составляющих породу.

Но порода не представляется в виде большой статической совокупности с высокими показателями изменчивости, а состоит из различных по происхождению и комплексу биологических и хозяйственно полезных признаков групп животных, каждая из которых является качественно своеобразным структурным элементом породы. Такими структурными элементами заводских пород служат заводские мужские линии и маточные семейства. Являясь частями целого (породы), линии и семейства сами обладают некоторой целостностью в морфологических особенностях, генетической структуре и формируются целеустремленной племенной работой в определенных природных и хозяйственных условиях. Эволюция их, как и целых пород, протекает под контролем человека в направлении все большего приспособления к условиям производства и требований, предъявляемых к ним человеком.

Чистопородное разведение осуществляется двумя методами спаривания: неродственным (аутбридинг) и родственным (инбридинг). В общей системе племенной работы с любой породой, направленной на совершенствование ее продуктивных и племенных качеств, основное значение имеет неродственное спаривание. Гетерогенный подбор родительских пар, межлинейные кроссы, «освежение» крови как метод оздоровления и повышения жизнеспособности стад проводятся на основе неродственного спаривания. При аутбридинге сохраняется пластичность животных, а также их способность приспосабливаться к новым условиям.

23

Инбридинг — это система спаривания животных, находящихся в родстве. В связи с тем что родственное спаривание широко применяется при чистопородном разведении, породообразовании, разведении по линиям, необходимо подробно рассмотреть его биологическую сущность, роль и место в системе племенной работы.

Бессистемный тесный инбридинг приводит к снижению продуктивности, плодовитости, крепости конституции животных. Но на примере создания орловской породы рысаков П. Н. Кулешов, а затем Д. А. Кисловский показали полезность умеренного инбридинга не только

при создании породы, но и при закладке и совершенствовании знаменитых линий этой породы. Основоположник научной методики породообразования М. Ф. Иванов также считал инбридинг необходимым методом селекционной работы, применяемым умело и целеустремленно в сочетании с жестким отбором животных по крепости конституции.

С начала XX в. вопрос о роли и значении инбридинга, его биологической сущности начинают изучать генетики. Обстоятельные опыты, были проведены С. Райтом на морских свинках, который в 23 инбридированных семьях применял в течение 20 поколений спаривание по типу брат х сестра. В течение 20 инбредных поколений из 35 линий вымерло 27. У остальных линий понизилась жизнеспособность, масса и плодовитость. Скрещивание животных инбредных линий между собой привело к некоторому улучшению качества потомства. Очень важны выводы С. Райта о применении инбридинга при совершенствовании пород сельскохозяйственных животных. Известно, что генетическое улучшение при обычной селекции идет очень медленно. Создание инбредных линий, последующее их скрещивание между собой (межлинейные кроссы) дают возможность получить гетерозиготную популяцию более высокого класса, чем исходная. Достигнуть же этого путем обычной селекции очень трудно. Дальнейшее улучшение популяции состоит в повторении всего процесса, то есть изолировании новых инбредных линий, их скрещивании и отборе лучших кроссов для создания новых популяций.

Вредные действия родственных спариваний носят название инбредной депрессии, или инбредной дегенерации. Разные популяции в пределах одной и той же породы неодинаково реагируют на инбридинг, степень инбредной депрессии разная. Это объясняется различной исходной гетерозиготностью популяций, обусловливающей более высокую стойкость, продуктивность и крепость конституции животных. Еще Ч. Дарвин на основании наблюдений и опытов, которые он проводил более 10 лет, сформулировал «великий закон жизни», согласно которому все живые существа извлекают пользу из случайного скрещивания с

24

особями, не состоящими с ними в кровном родстве, в то время как продолжительное родственное спаривание приносит вред. Главной причиной вреда инбридинга Ч. Дарвин считал очень большое сходство половых клеток родственных животных, дающих при слиянии бедную наследственную основу, суживающую приспособительные возможности организма к изменяющимся условиям среды. Современная генетика видит причину вредного действия гомозиготности у инбредных особей. Основная цель родственного разведения — сохранение конкретных наследственных особенностей того или иного выдающегося предка.

Инбридинг должен проводиться направленно и только при использовании определенного, выдающегося животного. При изучении родословной можно встретить в ней повторение клички одного и того же животного как в материнской, так и в отцовской ее половине. Это свидетельствует о том, что у матери и отца пробанда был общий предок, т.е. они находились между собой в родстве.

По родословным можно легко установить, родственны ли между собой спариваемые животные или нет и какова степень этого родства. Для быстрого нахождения повторяющихся кличек (предков) в родословной их отмечают одним и тем же знаком ( *, А, О, □ и т.п.) или же подчеркивают цветным карандашом одного цвета.

В практике разведения животных встречаются разные степени инбридинга, которые имеют совершенно различные биологические последствия: мать х сын; дочь х отец; сестра х брат; бабка х внук; тетка х племянник и т.п.

Чтобы в родственных спариваниях легче было ориентироваться и привести их в систему, немецкий ученый А. Шапоруж (1909) предложил следующий способ учета инбридинга:

а) все ряды предков в родословной обозначают римскими цифрами в порядке нарастания от родителей пробанда к более отдаленным предкам (т. е. I — ряд родителей; II — ряд бабок и дедов и т. д.);

б) записывают римскими цифрами те ряды предков в которых повторно встречается тот же предок (то же животное). При записи родственного спаривания на предка первой пишут римскую цифру, обозначающую ряд предков, в котором он встречается в материнской (левой) половине родословной. Затем ставят тире, означающее линию, которая делит родословную на левую материнскую и правую отцовскую половины. После тире пишут римскую цифру, указывающую ряд, в котором этот же предок находится в отцовской половине родословной. Например, запись II—III означает, что общий предок встречается в материнской половине родословной во втором ряду предков, а в отцовской - третьем. Если общий предок в материнской или отцовской

25

половине родословной встречается несколько раз, то пишут разделенные запятой римские цифры, обозначающие ряды, в которых он встречается в материнской половине родословной, а затем (после тире) и римские цифры, означающие ряды, в которых он же встречается в отцовской половине родословной. Так, запись III, III—IV, V свидетельствует о том, что у пробанда общий предок встречается в материнской половине родословной дважды в третьем ряду, а в отцовской — в четвертом и пятом рядах.

В том случае, когда общий предок встречается только в одной половине родословной, а в другой его нет, при записи с той стороны (от тире), где нет этого общего предка, ставят ноль, а с другой — цифры, указывающие ряды предков, в которых он встречается. В частности, запись 0—II, III означает, что в данном случае путем родственного спаривания был получен не пробанд (его мать и отец не имеют общих родственников), а один из его родителей (в нашем примере — отец).

Используя способ записи инбридинга по рядам предков, можно определить и степень родства спариваемых животных по классификации, предложенной Пушем. В зависимости от наличия и близости повторяющихся предков генетические последствия инбридинга также будут разными:

К р о в о с м е ш е н и е ( т е с н ы й и н б р и д и н г )

I — II (мать х сын); II— I (дочь х отец); II — II (сестра х брат) (полусестра х полубрат); I —III (бабка х внук);

III — I (внучка х дед). Близкое родство

III—III; III—II; II—III; III—II; I- IV, IV- I (бабушка—внук, внучка — дед и т.д.).

У м е р е н н ы й и н б р и д и н г - общий предок встречается в III—IV, IV—III, IV—IV; V — II поколениях.

Отдаленный инбридинг — общий предок встречается в V—V; V— VI поколениях.

Для измерения степени тесноты инбридинга используется формула С. Райта-Д. Кисловского:

где: F – коэффициент инбридинга;

12 – доля наследственности, получаемая потомком от каждого из

родителей;

n – ряд родословной, где встречается общий предок с материнской стороны;

26

n1 – то же, с отцовской стороны.

По этой формуле коэффициент инбридинга выражается в долях единицы (от 0до 1). Для перевода его в проценты полученную величину умножают на 100.

Материалы. Родословные овец с примерами использования инбридинга разных степеней.

Задание 1. Рассчитать коэффициент возрастания генетического сходства между потомком А и его предком М, повторяющимся 4 раз в третьем ряду родословной (т.е. в случае инбридинга III, III – III, III;

Ответ: (½)3+0=0,125; (½)3+0=0,125; (½)3+0=0,125; (½)3+0=0,125; = 0,50.

Задание 2. По приведенным ниже схемам родословных определить коэффициент возрастания генетического сходства у следующих

животных:

а) сходство животного А с его предком К

Занятие 6. Скрещивание Цель занятия. Овладение техникой составления схем всех видов

скрещивания и гибридизации, ознакомление с примерами их использования в овцеводстве.

Методические указания

В отличие от чистопородного разведения, при котором спариваемые животные принадлежат к одной породе, при скрещивании спаривают между собой животных, относящихся к разным породам одного вида.

Потомки, полученные в результате скрещивания, называются помесями соответствующих поколений (первого, второго и т.д.).

Скрещивание - широко распространенный в зоотехнической

совершенствования существующих пород, выведения новых, более продуктивных и отвечающих требованиям ведения животноводства на промышленной основе, а также для создания высокопродуктивных животных для неплеменных (пользовательных) стад. Биологическая сущность его заключается в том, что скрещивание ведет к обогащению и расширению наследственной основы, к новообразованиям в породе, повышает крепость конституции животного.

Успех скрещивания зависит от умелого выбора исходных пород, цели и вида скрещивания; подбора лучших производителей, проверенных по качеству потомства; создания хороших условий кормления и содержания для помесного поголовья.

В зависимости от задач племенной работы применяют разные виды скрещивания: для улучшения одних пород другими (более ценными) - поглотительное и вводное; для выведения новых пород - воспроизводительное, или заводское; для получения пользовательных животных, обладающих высокой продуктивностью, обусловленной явлением гетерозиса, - промышленное скрещивание (простое и переменное).

1.Поглотительное скрещивание применяют для коренного улучшения одной породы (улучшаемой) другой (улучшающей). При этом маток улучшаемой (местной) породы, а в последующем помесных, систематически (из поколения в поколение) спаривают с производителями улучшающей (заводской) породы. Для помесных животных в зависимости от их кровности создают улучшенные условия кормления и содержания (в противном случае оно окажется малоэффективным). При подборе животных для спаривания следует учитывать их происхождение и не допускать инбридинга. Осуществляя поглотительное скрещивание, не следует стремиться к полному вытеснению у помесей признаков и свойств улучшаемой (чаще всего местной) породы, таких, как неприхотливость, выносливость, приспособленность к специфическим местным условиям и др. Успех поглотительного скрещивания зависит также от интенсивности и направления отбора животных желательного типа.

2.Вводное скрещивание (прилитие крови) - это такое скрещивание, которое имеет своей целью не коренное изменение (преобразование) животных улучшаемой породы, а лишь их частичное улучшение при сохранении основных ценных качеств.

3.Воспроизводительное (заводское) скрещивание используется для выведения новых пород животных. Это скрещивание по праву называют породообразующим. Оно является наиболее сложным и важным видом скрещивания. В зависимости от числа участвующих в нем пород оно

28

подразделяется на простое и сложное. Успех воспроизводительного скрещивания зависит от удачного выбора исходных пород и конкретных их представителей, а также от четкого представления о том, какими должны быть животные желательного типа. М.Ф. Иванов указывал, что при проведении воспроизводительного скрещивания необходимо соблюдать следующие условия:

иметь четкое представление о том, какой должна быть новая порода (тип, направление продуктивности и т.д.);

разработать правильную схему скрещивания (особенности племенной работы с каждым поколением);

умело выбрать исходные породы для скрещивания; использовать в работе большое число животных;

применять родственное спаривание на первом этапе консолидации породы в сочетании со строгим отбором;

создать хорошие условия кормления и содержания для ремонтного молодняка, которые способствовали бы развитию у него ценных признаков новой породы.

Схемы воспроизводительного скрещивания весьма разнообразны, но долю участия отдельных пород у сложных помесей при известном их происхождении всегда можно рассчитать. При простом воспроизводительном скрещивании используют две породы, а при сложном - три породы и более. В зависимости от цели скрещивания и качества получаемых помесных животных переходят к разведению «в себе» тех из них, которые в наибольшей степени соответствуют желательному типу. Это могут быть помеси 3/4-, 5/8-, 3/8-кровности, а в отдельных случаях и полукровки.

4. Промышленное скрещивание - скрещивание, при котором спаривают животных двух хорошо сочетающихся между собой пород для получения гетерозиготных помесей первого поколения. Выращивают их лишь как пользовательных животных, которые дальнейшему размножению не подлежат. В связи с этим для их получения необходимо разводить в чистоте животных и той, и другой исходных пород.

Промышленное скрещивание бывает простое и сложное. При простом промышленном скрещивании используют две породы, а в сложном промышленном скрещивании участвуют три породы и более. Маток 1-го поколения, помесных по происхождению, покрывают производителем третьей породы (трехпородное скрещивание). Важным моментом является выбор производителей для промышленного скрещивания. При этом учитывают его происхождение, лучшую сочетаемость пород, направление продуктивности и др.

29

5. Переменное скрещивание - относится к разновидности промышленного скрещивания, при котором помесное маточное поголовье разных поколений последовательно спаривают с производителями других пород, меняющимися в каждом поколении. Доли крови рассчитывают так же, как и в случае простого промышленного скрещивания.

Переменное скрещивание может быть не только простым, но и сложным, когда в нем участвуют три и реже - четыре породы.

Как и при простом промышленном, так и при переменном скрещивании следует использовать не любые, а хорошо сочетающиеся между собой породы, что позволяет поддерживать на высоком уровне эффект гетерозиса в течение многих поколений. Существенное преимущество этого вида скрещивания перед простым промышленным - возможность использования для воспроизводства потомства помесных маток разных поколений, а не чистопородных. Поэтому общая потребность в поголовье чистопородных животных, используемых для скрещивания, резко сокращается. Чистопородными должны быть только производители.

Под гибридизацией понимают спаривание между собой генетически различающихся видов, пород, инбредных линий. Спаривание особей разных видов, например, лошади с ослами, называют межвидовой гибридизацией. В племенной работе, особенно в птицеводстве и свиноводстве, широко применяется межпородная и межлинейная гибридизация. Гетерозиготные особи (потомство), полученные в результате гибридизации, называются гибридами.

Гибридизация как сложный и не всегда дающий желательные результаты метод разведения животных имеет ограниченное распространение и второстепенное значение. Ее успех во многом зависит от степени биологического сходства животных, взятых для гибридизации. Представители близких между собой в систематическом отношении видов легко спариваются и дают плодовитых гибридов (например, крупный рогатый скот и зебу). Более отдаленная гибридизация связана с целым рядом трудностей и сопровождается полным или частичным бесплодием гибридов (мулы, гибриды крупного рогатого скота и яков и т.п.).

Исследования биологов показали, что причинами бесплодия, или нескрещиваемости, животных разных видов являются:

несовместимость хромосомных наборов спариваемых животных. Например, лошадь имеет 64 хромосомы, осел - 62, а мул - 63. Одна хромосома непарная и не участвует в коньюгации;

несовместимость матери и плода (антигены, ферменты, гормоны и др. белки) - гибель эмбриона. Это одна из причин гибели эмбрионов и спонтанных абортов;

30