Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Агропромышленность arrow Овцеводство

ПЛЕМЕННАЯ РАБОТА В ОВЦЕВОДСТВЕ. ВОСПРОИЗВОДСТВО СТАДА И ВЫРАЩИВАНИЕ ЯГНЯТ

Генетические основы селекции.

Племенная работа базируется на селекции[1], т.е. отборе животных из существующей популяции. Без селекции практически все особи имеют равные возможности для размножения. Отбирая животных с конкретными признаками, можно создать благоприятные условия для их размножения, не давая оставлять потомство другим.

Признаки, улучшаемые селекцией, делят на две группы — качественные и количественные. Признак называется качественным, если его проявления можно разделить на категории, различающиеся по качеству. К качественным признакам относят масть, цвет и блеск шерсти, группы крови, рогатость или комолость и т.п. Такие признаки обычно определяются одним геном (моногенные), наследуются по законам Менделя и мало зависят от внешних условий.

В отличие от них большинство хозяйственно-полезных признаков относятся к количественным, которые могут изменяться в широких пределах. К количественным признакам относятся масса тела, настриг шерсти, диаметр шерстяного волокна и т.п. В формировании количественных признаков принимают участие многие гены (т.е. эти признаки полигенны). Определить точный вклад каждого из них в конечный результат не представляется возможным, поэтому селекционеры в своей работе долгое время не могли успешно использовать даже очень сложные менделевские схемы. К середине 30-х гг. XX в. было установлено, что в генетике количественных признаков интерес представляет не столько результат действия отдельных генов у определенных особей (который вообще неизмерим), сколько наследование признака в группе особей (популяции), например в породе или части породы. Поэтому генетику количественных признаков иногда называют популяционной генетикой, хотя генетика популяций как наука изучает также и наследование качественных признаков, например, групп крови. Главной задачей популяционной генетики является исследование генетического состава популяций статистическими методами и его изменение различными методами (селекции, направленной мутации).

Популяцией называют совокупность особей одного вида, длительное время занимающих определенную территорию и воспроизводящих себя в течение многих поколений. Особи одной популяции обладают большим сходством между собой, чем с особями других популяций. В животноводстве типичным примером популяции считается порода.

Сохранение и усиление хозяйственно-полезных признаков в популяции происходит в процессе получения нового поколения. Чем короче интервал между поколениями, тем быстрее удается получить животных с желательными признаками и достичь нужного результата. Успех в селекции зависит не только от времени, в течение которого ведется работа, но и от численности популяции, участвующей в размножении, т.е. от эффективной численности. В целом результат селекции по тому или иному признаку определяется следующими факторами:

• границами изменчивости селекционируемого признака;

• разницей между средним показателем селекционируемого признака у отобранных животных и средним показателем этого же признака в популяции (селекционный дифференциал);

• долей генотипической изменчивости в общем фенотипическом разнообразии признака (наследуемость);

• числом отобранных признаков и генетической связью между ними;

• интервалом между поколениями, который определяется как средний возраст родителей при рождении потомства, предназначенного для получения следующего поколения.

Проявление того или иного признака обусловлено влиянием как внешней среды, так и генотипа. В селекции важно оценивать генетические параметры популяции, главные из которых — изменчивость, наследуемость, повторяемость и сопряженность признаков.

Изменчивость — способность организма приобретать новые или изменять прежние признаки под действием наследственных факторов (генотипическая изменчивость), условий внешней среды (паратипическая изменчивость) и характера их взаимодействия. Последний фактор трудноопределим, незначителен и поэтому часто не учитывается.

Генотипическая изменчивость популяции определяется разнообразием составляющих ее генотипов, которое возникло в результате мутаций, комбинаций и рекомбинаций генов (мутационная и комбинативная изменчивость). Генотипическая изменчивость сохраняется в последующих поколениях.

Мутационная изменчивость возникает при структурных изменениях генов и хромосом, которые приводят к появлению новых наследственных признаков. Мутации могут затрагивать любые признаки организма (морфологические, физиологические, биохимические) и возникают в любой период жизни как в соматических, так и половых клетках. Мутация — важнейший фактор биологической эволюции.

Комбинативная изменчивость имеет наибольшее значение для селекции сельскохозяйственных животных. Особенно явно она выражена у помесей. При комбинативной изменчивости у потомства на основе сочетания генов родителей появляются новые признаки и свойства, которые используются для выведения пород, типов и линий сельскохозяйственных животных.

Разнообразие генотипов особей в популяции — это основное условие селекции, поэтому выявление и оценка степени изменчивости того или иного признака имеют большое значение. Для оценки изменчивости используют показатели самых высоких и самых низких вариант, которые называются лимитами. Однако только по этим показателям трудно сравнивать изменчивость одновременно двух и более вариационных рядов, особенно если число вариант в них различно. Поэтому общую фенотипическую изменчивость измеряют также стандартным отклонением (8), которое выражается в тех же единицах, что и изучаемый признак. При увеличении изменчивости признака возрастает и значение стандартного отклонения, которое рассчитывается по формуле:

где 8 — стандартное отклонение;

л; — варианта;

М — средняя величина признака;

?(х — М)1 — сумма квадратов отклонений вариант от средней величины признака,

п — число наблюдений в выборке.

При нормальном распределении в вариационном ряду, состоящем из бесконечного количества вариант, 99,7% случаев укладывается в шесть стандартных отклонений, т.е. по три стандартных отклонения в обе стороны от средней величины признака (М± 38). Это свойство нормального распределения носит название «правила трех сигм». Если величина изучаемого признака конкретного животного отличается от средней арифметической более чем на три стандартных отклонения, то появление такого животного в данной группе, скорее всего, случайно (другие порода или возраст, иные условия выращивания и т.п.).

При сравнении изменчивости разных признаков (например, живой массы и длины шерсти или настрига шерсти и выхода чистого волокна) стандартные отклонения сравнить нельзя, так как они имеют разную размерность. В этом случае используется коэффициент вариации (Су), представляющий собой стандартное отклонение, выраженное в процентах от средней арифметической величины:

Анализ изменчивости признаков является важным аспектом селекционной работы, поскольку по величине стандартного от клонения и коэффициенту вариации можно судить о степени- однородности популяции. Показатель общей изменчивости применяется не только для характеристики популяции, но и для прогнозирования результатов селекции. При этом чем выше доля генотипической изменчивости в общей изменчивости признака, тем выше эффективность селекции.

Например, селекционер задался целью создать породу шерстных овец с высоким убойным выходом и настригом чистой шерсти. Известно, что убойный выход только на 7—13% зависит от генотипа, а настриг — на 25—62%. Ясно, что для решения первой задачи потребуется больше времени, так как на убойный выход существенно влияют негенетические факторы, а это увеличивает число ошибок и служит препятствием для точной оценки и последующего отбора животных.

Поэтому при проведении селекционной работы возникает необходимость из общего фенотипического разнообразия признаков выделить изменчивость, обусловленную генотипом животных, т.е. наследуемость.

Наследуемость — это доля генотипической изменчивости в общем фенотипическом разнообразии признака. Она выражается коэффициентом наследуемости (h2), величина которого изменяется от 0 до 1 в долях или от 0 до 100 в процентах. Чем больше величина /?2, тем выше наследственная обусловленность изменчивости признака.

Как уже отмечалось, проявление того или иного признака зависит от взаимодействия генов. Основные типы взаимодействия генов, которые влияют на селекционируемые признаки, следующие.

Комплемент арность^ — тип взаимодействия, при котором два или несколько генов обусловливают развитие нового признака (обычно качественного), отличного от родительских вариантов.

Полимерия — влияние многих генов на проявление одного количественного признака (настриг шерсти, живая масса). Чаще всего по мере увеличения числа генов усиливается и развитие признака. Такое суммарное действие многих генов получило название аддитивного.

Эпистаз — взаимодействие доминантных генов разных аллелей, при котором один подавляет другой.

10 От лат. complemenlum — дополнение.

Новообразование — взаимодействие нескольких генов, которое приводит к появлению совершенно нового признака.

Плейотропия — множественное действие гена, способного влиять на несколько фенотипических признаков.

Модификация — тип взаимодействия, при котором действие одного гена усиливает или ослабляет действие другого.

Общая доля генотипической изменчивости обусловлена всеми формами влияния генов на изучаемый признак. Однако для селекции количественных признаков важна только такая генотипическая изменчивость, которая обусловлена аддитивным действием генов, поскольку особые сочетания генов приводящие к эпистазу, доминированию и пр., обычно не воспроизводятся в потомстве.

Наиболее точно определить степень наследуемости признака можно лишь в условиях, когда в популяции происходит свободное скрещивание (панмиксия). Однако в таких популяциях, с которыми приходится работать селекционерам (стадо, линия, порода), этот принцип обычно не выдерживается, поскольку преимущество имеют отдельные выдающиеся производители, осуществляются заказные спаривания и т.п.

Невыполнение указанных условий приводит к ошибкам в определении величины изменчивости, обусловленной генотипом. В результате прогноз отбора на основе показателей коэффициента наследуемости не всегда совпадает с тем, что получают на практике.

Для вычисления коэффициентов наследуемости предложено несколько методик, в том числе удвоение коэффициента корреляции, или коэффициента регрессии между признаками родителей и потомства (дочь — мать), а также учетвере- ние коэффициента корреляции между полусибсами1 *. При этом учитывается потомство не одного, а нескольких производителей.

Для количественных признаков, развивающихся под влиянием наследственных факторов и факторов среды, деление изменчивости на генотипическую и паратипическую в значительной мере условно. Отсюда и определенная условность величины коэффициента наследуемости. Даже для одного и того же

11 Сибсы (от англ, siblings, sibs — братья, сестры) — потомки одних родителей от разных пометов (у человека — братья и сестры, но не близнецы). Полу- сибсы — полубратья и полусестры, т.е. животные, имеющие одного общего родителя, как правило, отца.

признака он может значительно варьироваться под влиянием генетического разнообразия популяции, условий кормления и содержания (табл. 14).

Таблица 14

Коэффициенты наследуемости у овец

Коэффициенты

0,6 и выше

0,5-0,6

0,4-0,5

0,3-0,4

Менее 0,3

Признаки

Оброслость

головы

Масса в возрасте I года

Среднесуточный

прирост

Масса при отъеме

Масса при рождении

Длина

штапеля

Масса

немытой

шерсти

Мясные

качества

туши

Молочность

Телосложение

Количество

извитков

Масса мытой шерсти

Качество

овчины

Количество сосков

Упитанность

Наличие песиги у новорожденных

Диаметр

волокон

шерсти

Суммарная

оценка

животных

-

Плодовитость

-

Длина

бедренной

кости

Складчатость кожи, цвет ног

-

Количество ягнят к отъему

Большие различия в величине показателей наследуемости подтверждают их тесную связь с породой, условиями кормления и содержания, уровнем и направлением племенной работы. Это значит, что рассчитывать коэффициент наследуемости имеет смысл только для конкретного стада.

Поскольку на величину коэффициента наследуемости влияют многие факторы, то важна не абсолютная, а относительная его оценка. В практической селекции высокие (h2 > 0,40) и отчасти средние 2 = 0,20—0,40) коэффициенты наследуемости указывают на то, что в данном стаде в качестве основного метода селекции можно применить отбор по собственной продуктивности. Низкие значения коэффициента (И2 < 0,2) говорят о том, что необходимо усилить внимание к отбору по качеству потомства. Коэффициенты наследуемости могут быть использованы для прогнозирования эффекта селекции, который рассчитывают по формуле:

где Е — эффект селекции,

S — селекционный дифференциал,

И2 коэффициент наследуемости, i — интервал между поколениями.

На развитие признаков наряду с наследственными факторами большое влияние оказывают условия среды. Однако одни признаки сохраняют довольно устойчивое ранговое положение в меняющихся условиях, а другие реагируют на их изменения весьма заметно.

В меньшей степени условия среды влияют на те признаки, изменчивость которых в значительной степени обусловлена генетически. Такие признаки имеют высокую повторяемость.

Повторяемость — степень соответствия между показателями продуктивности в одной группе животных, но в разных условиях или в разном возрасте.

Повторяемость определяют по коэффициенту корреляции величины признака у конкретной группы животных в разные сезоны и годы. Коэффициент повторяемости можно использовать для прогноза продуктивности при отборе животных в раннем возрасте. В табл. 15 приведены коэффициенты повторяемости некоторых признаков у овец.

Таблица 15

Коэффициенты повторяемости у овец

Коррелируемый возраст

Живая масса

Настриг шерсти

При рождении — 4 мес.

0,39 ± 0,08

-

4 мес. — 1 год

0,37 ± 0,03

0,19 ± 0,15

1-2,5 года

0,48 ± 0,09

0,63 ± 0,16

2,5—3,5 года

0,64 ± 0,07

0,60 ± 0,20

3,5-4,5 года

0,50 ± 0,10

0,17 ± 0, 16

  • [1] Селекция (от лат. selectio — выбор) — отбор животных с желательными признаками, а также наука, изучающая методы создания новых и совершенствования существующих пород животных методами отбора, гибридизации,мутагенеза и др. То же, что и разведение.
 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
 
Популярные страницы