Селекционно-генетические методы создания линий цесарок с аутосексной окраской оперения, их племенные и продуктивные качества (стр. 1 )

На правах рукописи

ЗАБИЯКИН Владимир Александрович

СЕЛЕКЦИОННО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ СОЗДАНИЯ ЛИНИЙ ЦЕСАРОК С АУТОСЕКСНОЙ ОКРАСКОЙ ОПЕРЕНИЯ, ИХ ПЛЕМЕННЫЕ И ПРОДУКТИВНЫЕ КАЧЕСТВА

Специальность 06.02.01 – Разведение, селекция, генетика

и воспроизводство сельскохозяйственных животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора сельскохозяйственных наук

Сергиев Посад – 2008

Диссертационная работа выполнена на кафедре зоологии и прикладной экологии Марийского государственного университета, в лаборатории селекции цесарок Марийского научно-исследовательского института сельского хозяйства Россельхозакадемии, в цесарином хозяйстве .

Научный консультант – заслуженный деятель науки РФ, доктор

сельскохозяйственных наук, профессор

Официальные оппоненты – доктор сельскохозяйственных наук, профессор

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, член-корреспондент РАСХН

доктор сельскохозяйственных наук,

член-корреспондент РАСХН

Ведущая организация – ФГОУ ВПО «Новосибирский государственный

аграрный университет»

Защита диссертации состоится « » _____________ 2008 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 006.006.01 во Всероссийском научно-исследовательском и технологическом институте птицеводства.

Адрес института: г. Сергиев Посад Московской обл., ул. Птицеградская, д. 10, ВНИТИП.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИТИП.

Автореферат разослан «____» ___________ 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Птицеводство, как отрасль сельского хозяйства, вносит большой вклад в обеспечение продовольственной безопасности России. Дальнейшее развитие этой отрасли неразрывно связано с рас­ширением ассортимента, улучшением качества получаемой продукции
и снижением затрат на ее производство.

Улучшение качества и расширение ассортимента продуктов птицеводства должны осуществляться как путем углубленной переработки мяса и яиц, так и за счет использования нетрадиционных видов птицы. Одним из перспективных видов сельскохозяйственной птицы являются цесарки, мясо и яйца которых обладают высокими вкусовыми и пищевыми свойствами.

Наряду с высоким качеством получаемой продукции, цесарки характеризуются крепкой конституцией, повышенной жизнеспособностью
и устойчивостью к ряду заболеваний, что выгодно отличает их от других видов сельскохозяйственной птицы.

Все домашние цесарки происходят от дикого вида серо-крапчатой цесарки (Numida meleagris L.). Этот вид относят к подклассу килегрудых птиц (Carinata), отряду курообразных (Galliformes), семейству фазановых (Phasianidae), подсемейству цесарок (Nimidinae). Они являются близкими родственниками кур, индеек, куропаток и фазанов.

В отличие от кур и индеек, цесарки характеризуются более низкой мясной продуктивностью, яйценоскостью и массой сносимых яиц, из-за чего этот вид птицы пока не получил широкого распространения в нашей стране. Одним из сдерживающих моментов, влияющим на экономику разведения цесарок, является отсутствие эффективных методов разделения их по полу в раннем возрасте. Поскольку по внешним признакам, до наступления половой зрелости, самцов и самок трудно различить, их обычно выращивали без разделения по полу до 5-6 месяцев. В этом возрасте половой диморфизм у цесарок проявляется только в различных размерах, форме восковицы и сережек, которые заметно крупнее у самцов.

Разработанный во ВНИТИП (1978) способ определения пола цесарок по наличию или отсутствию пениса позволяет разделять птицу на самцов и самок в любом возрасте. Этот способ довольно трудоемок,
а точность сексирования цесарок зависит от их возраста и навыков оператора. Поэтому возникла необходимость разработки новых приемов определения пола у цесарок в раннем возрасте и совершенствования методов отбора этого вида птицы по продуктивным и воспроизводительным показателям.

Одним из путей, позволяющим снизить затраты на выращивание сельскохозяйственной птицы, является создание специализированных аутосексных линий и кроссов. При разведении современных кроссов кур наиболее эффективными являются методы сексирования, основанные на половом диморфизме окраски оперения цыплят и скорости их оперяемости. Для получения аутосексных кроссов используют особей – носителей маркерных генов, локализованных в половой хромосоме. При разведении кур для получения межлинейных кроссов используют птицу-носительницу генов медленной оперяемости (К) и быстрой оперяемости (к), а также носителей генов золотистости (s) и серебристости (S) окраски оперения. С внедрением аутосексных кроссов снижаются затраты на сексирование суточного молодняка по полу и раздельное его выращивание.

Однако известные методы селекции, применявшиеся в работе с другими видами сельскохозяйственной птицы, не могут автоматически переноситься на цесарок, из-за видовых особенностей их роста, развития и продуктивности. Поэтому качественно новый этап работы с цесаркой должен быть направлен на создание специализированных аутосексных линий, а на их основе – высокопродуктивного кросса.

Решение комплекса перечисленных вопросов определяет актуальность выбранного направления исследований.

Цель и задачи исследований. В соответствии с главной целью работы, направленной на создание линий цесарок с аутосексной окраской оперения, были поставлены и решены следующие задачи, которые и выносятся на защиту как основные положения:

– изучить генетическую природу окраски оперения разноокрашенных популяций цесарок разводимых на территории РФ, и провести с ними аналитические скрещивания;

– оценить степень пигментации пера бело-кремовых цесарок и изучить ее связь с полом птицы;

– определить генетическую природу и механизм наследования признака степени пигментации пера волжских белых цесарок и их потомства, полученного в результате реципрокных скрещиваний;

– разработать селекционно-генетические методы создания линий цесарок - носителей генов S/s и Ig с аутосексной окраской оперения в пределах волжской белой породы;

– отселекционировать цесарок волжской белой породы по генам Ss и Ig и на их основе создать новые, аутосексные по степени пигментации пера, экспериментальные линии;

– разработать методические подходы оценки, отбора и подбора птицы для поддержания аутосексности цесарок в созданных линиях;

– предложить приемы повышения воспроизводительных и продуктивных качеств цесарок в аутосексных линиях и созданного на их основе кросса;

– оценить экономическую эффективность разведения созданных аутосексных линий и кросса цесарок в производственных условиях.

Научная новизна. Впервые описаны гены, определяющие окраску оперения цесарок разного генетического происхождения. Изучена наследуемость окраски оперения разноокрашенных цесарок.

Определена генетическая природа явления аутосексности у бело-кремовых цесарок.

Предложены приемы оценки, отбора и подбора родительских пар при селекции цесарок на повышение точности сексирования и закрепление признака аутосексности в линиях.

Разработан комплекс организационно-технологических приемов селекции и воспроизводства аутосексных линий цесарок, направленный на повышение их продуктивных и племенных качеств.

Практическая значимость работы. Разработаны и внедрены в произ­водство селекционно-генетические методы создания цесарок с аутосексной окраской оперения.

В пределах волжской белой породы созданы экспериментальные аутосексные линии, а на их основе – кросс цесарок с высокими продуктивными и воспроизводительными признаками.

Внедрен в производство эффективный способ прогнозирования воспроизводительных качеств цесарей по реакции на выведение пениса в раннем возрасте. Применение этого способа позволяет повысить эффективность разведения цесарок за счет снижения затрат на выращивание лишнего количества самцов.

Разработанные приемы оценки, отбора и подбора производителей стали основой селекционной программы, внедрение которой в практику позволило создать на базе волжской белой породы цесарок экспериментальные аутосексные линии птицы: отцовскую (ВБА-1) и материнскую (ВБА-2), а на их основе – кросс ВБА-12.

Работу выполняли в рамках программы фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса РФ на и гг. Номер госрегистрации 15070.5042000

Задание 07.01.03 «Разработать новые и усовершенствовать существующие методы и приемы воспроизводства и поддержания хозяйственно значимых признаков и в малочисленных группах сохраняемых пород сельскохозяйственной птицы».

Подэтап 07.01.03.01 «Усовершенствовать существующие и создать новые аутосексные линии цесарок волжской белой породы, разработать эффективные приемы воспроизводства и селекции».

Обобщенные материалы исследований вошли в методические рекомендации «Производство мяса и яиц цесарок», одобренные ученым советом ВНИТИП, МНТЦ «Племптица» бюро отделения животноводства РАСХН (1993г.).

Апробация работы. Основные положении диссертации доложены и обсуждены на: заседаниях ученого совета и методической комиссии ГНУ МарНИИСХ Россельхозакадемии (г. Йошкар-Ола, гг.); заседаниях ученого совета и методической комиссии Северо-Восточного научно-методического центра Россельхозакадемии (г. Киров, 2006 г.); Всесоюзных и Всероссийских координационных совещаниях по птицеводству (г, Сергиев Посад гг.); научных конференциях Российского национального отделения ВНАП (Зеленоград, 1999 и 2003 гг.); Третьей Всероссийской научно-практической конференции по цесарководству (г. Йошкар-Ола, 2000 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы интенсификации животноводства в Волго-Вятской экономической зоне» (г. Йошкар-Ола, 1990 г.); Международной конференции по молекулярно-генетическим маркерам животных (г. Киев, 1994 г.); XX Всемирном конгрессе по птицеводству (г. Нью-Дели, Индия 1996 г.); Всероссийской научной конференции «Вавиловские чтения» (г. Йошкар-Ола, 1997, 1999 гг.); Всероссийской научной конференции «Экология и генетика популяций» (г. Йошкар-Ола, 1998 г.); 10 Европейской птицеводческой конференции «The Poultry Industry Towards the 21st Century» (г. Иерусалим, Израиль, 1998 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Жизнь популяций в гетерогенной среде» (г. Йошкар-Ола, 1998 г.); Региональной научно-практической конференции «Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства: Мосоловские чтения» (г. Йошкар-Ола, гг.); 11 Европейской птицеводческой конференции «European Poultry Science Revue de Science Avicole Europeenne» (г. Бремен, Германия, 2002 г.); Международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных в изменившихся условиях системы хозяйствования и экологии» (г. Ульяновск, 2005 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Сельскохозяйственная наука Республики Мордовия: Достижения, направления развития» (г. Саранск, 2005 г.; 2008 г.), II Всероссийской научной конференции «Принципы и способы сохранения биоразнообразия» (г. Йошкар-Ола, 2006 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Научные основы производства сельскохозяйственной продукции» (г. Саранск, 2006 г.); 12 Европейской птицеводческой конференции (г. Верона, Италия, 2006 г.); научных конференциях преподавателей Марийского государственного университета по итогам научно-исследовательской работы (г. Йошкар Ола, гг.).

Публикация результатов исследований. Основные результаты исследований опубликованы в материалах РАСХН, зарубежных, международных и Всероссийских научных конференций, научных и научно-производственных журналах и рекомендациях. Всего по теме опубликованы 52 научные работы и методическая рекомендация, в том числе 9 в научных и научно-технических журналах, рекомендованных ВАК России для публикации основных результатов диссертационных исследований на соискание ученой степени доктора наук.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 3-х глав, выводов, предложений производству, списка использованных источников литературы и приложений. Материал изложен на 395 страницах, иллюстрирован 105 таблицами и 14 рисунками. Список использованной литературы включает 477 наименований, в том числе 272 на иностранных языках.

Научные исследования, производственные проверки и внедрение их результатов в производство выполнены автором лично, а также под его руководством сотрудниками МарНИИСХ, МарГУ и специалистами .

Автору принадлежат идея, определение и проведение научного поиска, разработка методик и программ по созданию новых аутосексных по окраске пера экспериментальных линий птицы «ВБА-1» и «ВБА-2» и экспериментального кросса «ВБА-12», организация опытов, анализ полученных результатов, научное обоснование выводов, подготовка рекомендаций и внедрение полученных результатов в хозяйствах, занимающихся разведением цесарок.

Материал и методика исследований. Работу проводили в период с 1989 по 1994 гг. на цесарином отделении РЗЦ «Птицепром», станция «Помары» МАССР, с 1994 по 2002 гг. на цесарином отделении птицефабрики «Акашевская» Республики Марий Эл, с 2002 по 2007 гг. - на племенной цесариной ферме Медведевского района Республики Марий Эл. Исследования вели на цесарках волжской белой породы (А. с. № 000 на новую породу цесарок, по заявке № 000-82 от 4 июля 1986 г.), имеющей бело-кремовую окраску пера.

Исходным материалом для создания аутосексных групп птицы явились специализированные по продуктивным качествам экспериментальные линии ВБ-1 и ВБ-2. Птицу линии ВБ-1 (отцовская) отбирали по признакам, характеризующим мясные качества (скорость роста, обмускуленность). Птицу линии ВБ-2 (материнская) селекционировали по воспроизводительным показателям (яйценоскость, выход и качество инкубационных яиц).

Фенотипическую оценку окраски оперения и хозяйственно полезных качеств цесарок опытных групп проводили ежегодно на протяжении 18 поколений. Оценку точности сексирования суточных цесарят проводили путем индивидуального сопоставления окраски пуха в суточном и пера – в 12-недельном возрасте, с данными определения пола во время бонитировок. Взрослую птицу содержали в клеточных батареях. Для ее воспроизводства использовали искусственное осеменение.

Оценку и отбор цесарок для проведения исследований проводили в суточном, 12- и 20-недельном возрасте. В 12-недельном возрасте цесарят разделяли по полу по окраске пера или клоачным методом (по наличию или отсутствию пениса). В диссертацию включены результаты научно-производственных экспериментов, выполненных на 18 поколениях птицы общим поголовьем более 150000; 6 производственных проверок, проведенных на поголовье 17500 голов цесарок. Производственная проверка полученных данных была проведена на цесарином отделении птицефабрики Республики Марий Эл, в Ставропольского района Самарской области, ТОО «Опытное производственно экологическое хозяйство (ОПЭХ) «Перепел» Самарской области и Бройлер» в годах. Кормление и содержание птицы осуществляли в соответствии с существующими нормативами. Основные направления исследований приведены на рисунке 1.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Природа окраски оперения и механизм ее наследования у цесарок

По данным Seiden R. (1949 г.), Fracanzani C. L. (1965 г.), (1971), (1974 г.), (1992 г.). в стадах серо-крапчатых цесарок время от времени спонтанно появлялись разнообразные фенотипы по окраске пера. При этом вопросы генетики окраски пера и пути ее наследования у цесарок изучены недостаточно, а интерпретация полученных данных иногда носит противоречивый характер.

Довольно большое количество цветных вариаций окраски пера цесарок говорит о значительном количестве аллелей самых разнообразных генных локусов, отвечающих за цвет оперения и возможности возникновения новых аллеломорф.

В связи с этим задачей первого этапа работы было изучение генетической природы окраски оперения в разноокрашенных популяциях цесарок, а также описание фенотипа и выявление закономерностей наследования окраски пера у потомства, полученного от реципрокных скрещиваний.

 

Рис. 1. Основные направления исследований

Для проведения эксперимента из ОНО «Загорское ЭПХ ВНИТИП» на птицефабрику были завезены инкубационные яйца цесарок загорской белогрудой породы (зб), серо-крапчатых (ск), голубых (гл) и кремовых (кр) популяций. Во всех опытах также использовали цесарок волжской белой породы (вб) селекции Марийского государственного университета. Эта птица длительное время разводилась в себе и не давала расщепления по окраске оперения. Результаты оценки цесарят по фенотипу окраски оперения при разведении «в себе» и реципрокных скрещиваниях приведены в табл. 1. В результате реципрокных скрещиваний исходных популяций цесарок и трех поколений помесной птицы были получены цесарята четырех основных фенотипов окраски пера:

1. Серо-крапчатые цесарки. В суточном возрасте имели серо-коричневый цвет пуха с отчетливыми, чередующимися между собой черными и рыже-коричневыми полосами, проходящими по голове и спине. На шее и брюшной части тела пух был серо-коричневого цвета. Оперение взрослых цесарок - серое, с четко различимыми белыми жемчужинами по всему телу.

2. Пятнистые (белогрудые) цесарки. Характеризовались серо-корич­невым цветом пуха на голове, шее, спине и 1/3 крыла. На груди, брюшной части тела и большей части крыльев пух был чисто-белого цвета. Оперение взрослых цесарок - серо-крапчатое, с белыми жемчужинами на верхней части туловища и белое, без жемчужин, на нижней. На крыльях встречаются отдельные белые перья.

3. Голубые цесарки. Цвет пуха цесарят - светло-серый, визуально опре­деляемый как голубой. На голове - чередующиеся полосы серого и светло-коричневого пуха. У некоторых особей участки вокруг глаз, нижняя часть груди и брюшко имели пух белого цвета. Оперение взрослых цесарок - светло-серое с белыми «жемчужинами» по всему телу, часто с отдельными белыми перьями на груди, животе и крыльях.

4. Бело-кремовые цесарки. Визуально хорошо делились на два фенотипа. Кремовые цесарята имели светло-коричневый цвет пуха. На голове - затылочное пятно коричневого цвета. Оперение взрослых цесарок бело-кремовое,

Таблица 1. Наследование окраски оперения потомками

№ группы	Тип скрещивания	Оценено, цесарят, гол	Цвет оперения потомков, %
серо-крапчатые	пятнистые (белогрудые	Голубые	бело-кремовые, в т. ч.
кремовые (ВНИТИП)	волжские белые
Исходная генерация – F0
1	ск х ск	45	100	-	-	-	-
2	зб х зб	57	-	100	-	-	-
3	гл х гл	105	-	-	100	-	-
4	кр х кр	30	-	-	-	100	-
5	вб х вб	143	-	-	-	-	100
Поколение – F1
1	вб х ск	32	68,7	0,0	0,0	31,3	0,0
2	ск х вб	165	64,2	0,0	0,0	35,8	0,0
3	вб х зб	54	22,2	55,5	1,9	20,4	0,0
4	зб х вб	100	17,0	53,0	9,0	20,0	0,0
5	гл х вб	152	0,0	25,6	46,1	28,3	0,0
6	вб х гл	105	0,0	40,0	30,5	29,5	0,0
7	зб х гл	18	0,0	38,9	16,7	44,4	0,0
8	гл х зб	15	0,0	46,7	0,0	53,3	0,0
9	ск х гл	26	15,4	61,5	0,0	23,1	0,0
10	вб х кр	120	0,0	0,0	0,0	30,0	70,0
11	кр х вб	133	0,0	0,0	0,0	28,6	71,4
Поколение – F2
1	ск х ск	450	66,0	3,3	3,6	5,4	21,7
2	зб х зб	361	26,9	33,5	15,2	12,2	12,1
3	гл х гл	205	0,0	5,9	70,2	19,0	4,9
Поколение – F3
1	вб х вб	308	-	–	–	20,5	79,5
2	вб х кр	95	-	–	–	46,3	53,7
3	кр х вб	129	-	–	–	54,3	45,7
4	кр х кр	118	-	–	–	75,4	24,6

белые жемчужины на перьях плохо заметны или отсутствуют. Волжские белые цесарки имели бело-кремовую окраску пуха. На голове четко различимы чередующиеся полосы белого и коричневого пуха. Оперение взрослых цесарок - бело-коричневое, белые жемчужины хорошо заметны на всем теле. Выделяются особи со «слабой», «средней» и «сильной» пигментацией пера.