Явление гетерозиса в животноводстве

Рисунок 1. Схема-реципрокной непрерывной селекции. Самцы линии А испытываются по потомству при скрещиваниях с самками линии В. Животные обоего пола, давшие лучший результат при таком скрещивании, используются затем для интенсивного размножения в "чистоте". Самцы линии Б испытываются по потомству внутри линии А. В диаграмме показана схема испытаний по потомству только одного самца каждой линии по пяти его дочерям.

Среди домашних животных с  относительно быстрыми темпами воспроизводства, как, например, куры и свиньи, можно, по-видимому, вести реципрокную повторную  селекцию, если этот метод окажется эффективным. В применении ее по отношению  к крупному рогатому скоту имеются  основания для известных сомнений, потому что для размножения линий  или групп потребовался бы слишком  большой процент животных из всего  племенного материала, а для скрещивания  их осталось бы относительно мало. Кроме  того, испытания племенной ценности были бы возможны только у мужских особей, так как женские дают слишком мало потомства, чтобы результатами его испытаний можно было руководствоваться. Тем самым эффект селекции на поколение уменьшается вдвое по сравнению с тем, который мог бы быть достигнут, если бы как мужские, так и женские особи отбирались на основе результатов скрещивания.

Дать окончательную оценку реципрокной повторной селекции как методу разведения в целях  улучшения домашних животных в данный момент не представляется возможным. Важно, чтобы этот метод остался предметом  дальнейших экспериментальных испытаний.[14]

5. ГЕТЕРОЗИС ОВЕЦ

В овцеводстве применяют  чистопородное разведение и различные  виды скрещивания.

Чистопородное разведение — это спаривание животных, принадлежащих к одной породе. Оно обязательно на племенных овцеводческих фермах, а также на товарных фермах таких направлений овцеводства, продукция которых может быть получена лишь от овец данной породы. Например, на товарных каракулеводческих фермах, задача которых — производство высококачественных смушков, нельзя использовать для скрещивания овец иной породы, так как нет ни одной другой породы, у которой смушки были бы лучше, чем каракульские. Такое же положение и в романовском овцеводстве. Чистопородное разведение применяют и на товарных фермах при разведении овец других пород, когда имеются ценные в племенном отношении животные, потомство которых может пойти на пополнение чистопородных стад. Одним из методов чистопородного разведения является освежение крови — спаривание маток с баранами той же породы, но выращенных в иных экологических или производственных условиях. Этот метод применяют в том случае, если в стаде появились признаки депрессии — снижение плодовитости, продуктивности, жизнеспособности. Причинами этого могут быть малая численность поголовья, длительное замкнутое разведение, бессистемный или вынужденный инбридинг и др. При современных возможностях криогенной техники освежение крови в стадах овец можно осуществлять без завоза баранов из других хозяйств — путем транспортировки замороженной спермы.

Скрещивание. В отличие от чистопородного разведения при скрещивании спаривают животных, принадлежащих к разным породам. Скрещивание позволяет быстро воздействовать на потомство в желательном направлении. При скрещивании в ряде случаев возникает эффект гетерозиса, выражающийся в превосходстве помесей (гибридов) по определенным признакам над обеими родительскими формами.

Сущность гетерозиса состоит  в проявлении у помесей большой  энергии роста, конституциональной крепости, выносливости, жизнеспособности и более высокой продуктивности по сравнению с исходными породами. Это явление в наибольшей степени  проявляется лишь у помесей первого  поколения, а затем оно заметно  затухает или вообще исчезает. Мировая  практика разведения овец показывает, что гетерозис проявляется далеко не при всяком межпородном скрещивании  и что в большей степени  его проявление зависит от исходных пород, их сочетаемости и условий  внешней среды. Нельзя механически  переносить на любые другие породы показатели продуктивности помесей  двух определенных пород, поскольку  они не могут дать ожидаемого эффекта  даже в сходных условиях кормления  и содержания. Явление гетерозиса присуще не только различным межпородным  скрещиваниям, но и часто чистопородному разведению, что подтверждается результатами, получаемыми при кроссах хорошо отселекционированных заводских линий, принадлежащих одной породе. По крепости конституции, жизнеспособности и уровню продуктивности потомство от таких  кроссов заметно превосходит  особей используемых линий, поскольку и в том случае проявляется действие тех же закономерностей, которые обеспечивают проявление гетерозиса, в конечном итоге на чем и основано проявление различных межлинейных кроссов в овцеводстве. Определяющим условием, как при межпородном скрещивании, так и при кроссах линий, проявления эффекта гетерозиса является высокий уровень кормления и содержания животных.

Скрещивание имеет широкий  диапазон использования— для совершенствования  племенных и продуктивных качеств  существующих пород, выведения новых, а также повышения продуктивности товарных стад. Большой вклад в  зоотехническую науку и практику применения скрещивания овец внесли П. Н. Кулешов и М. Ф. Иванов. Эти  ученые дали глубокий с позиции творческого  дарвинизма анализ практики скрещивания  в мировом животноводстве и пропагандировали его как один из весьма эффективных  приемов повышения продуктивности овец. Признавая огромное значение скрещивания в преобразовании овец, они в то же время подчеркивали необходимость создания таких условий  кормления и содержания, которые  способствовали бы проявлению генотипа и развитию у помесей желательной  продуктивности. Прежде чем использовать этот прием в овцеводстве, необходимо всесторонне учесть направление  продуктивности пород, намечаемых для  скрещивания. Если направление товарной, а тем более племенной фермы  не требует изменения, скрещиваемые породы должны быть одного и того же направления продуктивности; например, на ферме, которая должна производить  тонкую шерсть, для скрещивания следует  использовать только овец тонкорунных  пород. Надо учитывать также особенности  и уровень основной продуктивности пород. Нельзя, например, каракульских маток скрещивать с баранами Сокольской породы. Эти породы хотя и принадлежат  к одному и тому же (смушковому) направлению, но смушковая продукция каждой из них имеет свои особенности. При  скрещивании каракульских маток  с сокольскими баранами смушки будут  худшего качества, чем каракульские. Но скрещивание смушковых решетиловских маток с каракульскими баранами вполне целесообразно, так как от таких помесей смушки более ценные, чем от чистопородных решетиловских ягнят. Должны быть приняты во внимание биологические особенности овец скрещиваемых пород. Не дает и не может дать хороших результатов, например, поглотительное скрещивание овец полупустынных, крайне засушливых зон с овцами из местностей избыточного увлажнения как, допустим, курдючных маток полупустынных районов Казахской ССР с баранами скороспелых мясных (английских) пород, выведенных в условиях мягкого влажного климата. Биологические особенности скрещиваемых пород надо учитывать и в том случае, если намечают изменить направление овцеводства или выводят новую породу овец и т. д. Для разных целей используют разные методы разведения, в том числе и разные методы скрещивания. В овцеводстве применяют следующие виды скрещиваний:

1. вводное («прилитие крови»);

2. промышленное;

3. воспроизводительное (заводское);

4. поглотительное (преобразовательное);

5. переменное.

Вводное скрещивание , или  «прилитие крови», заключается в  том, что для устранения отдельных  недостатков маток одной породы скрещивают с баранами другой породы, близкими к ним по типу и характеру  продуктивности, но имеющими лучшее развитие признаков, которые необходимо совершенствовать у потомства той породы, к которой  относятся спариваемые матки. Чтобы  усилить отдельные недостаточно развитые признаки и свойства при  сохранении конституционально-продуктивных особенностей и типичности улучшаемой породы, важно правильно выбрать  улучшающую породу. Бараны улучшающей породы однократно используются в скрещивании с матками улучшаемой породы. Затем помесных маток I поколения используют в возвратном скрещивании с местными баранами и получают помесей с '/4 крови улучшающей породы; при необходимости возвратные скрещивания повторяют. Тщательно отобранных полукровных баранчиков желательного типа также используют для спаривания с матками основного стада. Использование в работе по «прилитию крови» соответствующих помесных баранов обычно дает хорошие результаты. В настоящее время для повышения уровня шерстной продуктивности, улучшения качества шерсти и жиропота многим отечественным тонкорунным породам овец приливают кровь австралийских мериносов. В результате этой работы настриг шерсти в мытом волокне за последние 10 лет увеличился на 250 г, а выход мытого волокна — с 40 до 47 %.

Промышленное  скрещивание. Суть его сводится к использованию для увеличения производства мяса, шерстии т. д. помесей I поколения, полученных при скрещивании животных двух (простое) или нескольких пород (сложное скрещивание). Помеси I поколения обычно характеризуются высокой энергией роста, хорошей оплатой корма продукцией. Хорошие результаты дает промышленное скрещивание тонкорунных маток со скороспелыми полутонкорунными мясо-шерстными баранами. Помеси от таких скрещиваний наряду с хорошей мясностью имеют кроссбред-ную или кроссбредного типа шерсть, идущую на изготовление весьма ценных тканей и трикотажных изделий. К настоящему времени в нашей стране в основном завершен породообразовательный процесс в овцеводстве; почти все поголовье (99,5%) представлено породными овцами, а удельный вес чистопородных овец в общем поголовье породных составляет более 75 %. В некоторых республиках этот показатель достиг 100 %. В этих условиях созданы все предпосылки для широкого внедрения промышленного скрещивания. Эффективность промышленного скрещивания базируется не только на проявлении в ряде случаев гетерозиса, но и на том, что зачастую помеси от таких скрещиваний обладают хорошим сочетанием ценных свойств, присущих обеим скрещиваемым породам. Для увеличения производства продукции овцеводства, и прежде всего баранины, необходимо шире и полнее использовать генетический потенциал плодовитости и полиэстричности овец романовской породы и финский ландрас при промышленном скрещивании. В связи с малочисленностью овец этих пород в нашей стране рекомендуется их использовать в трехпородном промышленном скрещивании по следующей схеме. Маток с тонкой, полутонкой и грубой шерстью (кроме смушковых) скрещивают с баранами породы финский ландрас. Помесных баранов I поколения после стрижки поярковой шерсти откармливают и сдают на мясо. Помесных ярок с генетически обусловленной повышенной плодовитостью скрещивают с баранами скороспелых мясо-шерстных пород. Использование помесных маток в трехпородном скрещивании нередко сопровождается гетерозисом, который называют материнским. Полученных трехпородных помесей после стрижки поярковой шерсти откармливают и сдают на мясо. [15]

6. ГЕТЕРОЗИС ЛОШАДЕЙ

В последние годы в животноводстве и растениеводстве стали широко использовать гетерозис. Гетерозис  — это общебиологическая закономерность, наблюдающаяся в природе. Выражается он в повышенной интенсивности роста  растений и животных, мощности сложения, устойчивости к неблагоприятным  условиям среды, лучшей оплате корма, работоспособности  и т. п. Гетерозисные формы превосходят  своих родителей по основным селекционируемым признакам. Развивается гетерозис в результате скрещивания особей, различающихся в той или иной степени по происхождению, наследственным задаткам, конституции и т. п. Для объяснения явления гетерозиса выдвинуто несколько гипотез. По одной из них эффект гетерозиса объ­ясняется накоплением неаллельных доминантных генов и их взаимодействием. По второй — взаимо­действием между аллелями одного локуса (сверхдоминированием) , по третьей — биологической особенностью гетерозиготности. Но эти гипотезы до сих пор удовлетворительно не объясняют, почему эффект гетерозиса нельзя закрепить, почему скрещивание гетерозисных форм ведет к утере этого эффекта.

Однако доказано, что эффект гетерозиса обусловлен наследственной характеристикой особей, генотипом. Поэтому при практическом использовании  гетерозиса для повышения продуктивности сельскохозяйственных животных прежде всего оценивают генеалогические  линии и маточные семейства на сочетаемость, усиливают системой гомогенного  подбора характерные качества линий  и маточных семейств и только после  этого «собирают повышенный урожай»  за счет эффекта гетерозиса.

С этих позиций ошибочно говорить о «географическом гетерозисе», о «физиологическом гетерозисе», так  как по существу нельзя сказать, какой  механизм наследственности может обеспечить проявление эффекта такого гетерозиса. Зачастую се лекционеры, выступающие  с теориями о географическом и  физиологическом гетерозисе, принимают  эффект от скрещивания или эффект от сочетания наследственных задатков за эффект гетерозиса. В самом деле, какие основания считать за эффект гетерозиса эффект от использования  импортных чистокровных или рысистых жеребцов, которые являются плюс вариантами по желательным полезным качествам  в популяции.

Гетерозис — это общебиологическая  закономерность. Исследования последних  лет показали, что и в коннозаводстве эту закономерность можно и должно использовать.

В последнее десятилетие  в области фундаментальной и  прикладной генетики животных выделилось новое направление, которое получило название маркер-вспомогательная селекция.

Открытие наследственного  полиморфизма белков, ферментов и  групп крови у разных видов  сельскохозяйственных животных явилось  мощным стимулом для изучения генетических особенностей пород и возможностей использования маркерных генов  в практической селекции. К настоящему времени благодаря быстрому внедрению  ДНК-технологий общее число определяемых у лошадей маркерных генов  уже достигло нескольких десятков, что позволяет надежно контролировать значительную часть ее генома.

Генетические маркеры  оказались незаменимым материалом для выявления диапазона популяционной  и видовой изменчивости, изучения филогенеза, степени генетического  сходства и последующей микроэволюции. пород животных. Данные ФАО по оценке сохранности пород сельскохозяйственных животных свидетельствуют, что задача рационального использования и  сохранения генетических ресурсов, ведения  систематического генетического мониторинга  особенно актуальна в коневодстве.

Важнейшей проблемой повышения  эффективности совершенствования  пород является изучение генетических детерминант формирования высокой  продуктивности и использования  генетического мониторинга при  управлении селекционным процессом. Многовековая практика ведения животноводства выработала различные методы создания и улучшения  пород, суть которых сводится к выявлению  и интенсивному использованию животных с желательными признаками. Такой подход достаточно долго обеспечивал эффективность селекционного процесса, и многие селекционные программы по совершенствованию пород, типов и линий животных разработаны на данной основе. Однако становится все более очевидным, что одни лишь традиционные методы разведения не могут обеспечить ощутимого селекционного прогресса в породах, более того, остро встает вопрос о снижении воспроизводительных качеств, жизнеспособности и устойчивости к заболеваниям.

Селекционерам хорошо известно, что чем выше продуктивность животных, тем труднее достичь селекционных сдвигов. Это происходит потому, что  интенсивная селекции приводит, с  одной стороны, к повышению продуктивности, с другой – к снижению генетического  разнообразия и накоплению сопряженного генетического груза. Уменьшение резерва  генетической изменчивости может привести к потере адаптивных качеств животных и застою в селекции.

Современные генетические подходы  к совершенствованию пород основаны на более полной оценке генотипа животных и генетического разнообразия популяций  с помощью маркерных технологий, таких как маркер-вспомогательная  селекция (Marker-assisted selection), контроль происхождения  и интрогрессия (межвидовой перенос  генов). Использование маркерных  генов для генетической экспертизы происхождения лошадей уже вошло  в практику коннозаводства многих стран  и стало обязательным элементом  племенной работы с заводскими породами лошадей, в том числе и в  нашей стране. На сегодня наиболее актуальной задачей является изучение возможностей использования маркер-вспомогательной  селекции в коневодстве и внедрения  результатов научных исследований в практику племенной работы.