 |
Маркер-вспомогательная селекция в коневодстве
|
|
|
|
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.
Многочисленные исследования полиморфизма белков ферментов и систем крови лошадей у нас в стране доказали существование выраженного внутривидового разнообразия по целому ряду локусов структурных генов и семи системам эритроцитарных антигенов.
|
|
|
Анализ многочисленных литературных данных свидетельствует, что генные частоты могут служить характеристикой не столько отдельных пород, сколько хозяйственных типов лошадей.
Известно, что на первых этапах в создании породы, как правило, участвует ограниченное число животных, генотипы которых в значительной степени определяют генофонд породы в целом. Сохранению и поддержанию стабильной генетической структуры во многом способствует чистопородное и тем более чистокровное разведение животных, при этом периодическое прилитие свежей крови является вполне достаточным условием для поддержания внутрипородного генетического сходства особей.
Изучение аллельных частот маркерных генов позволяет определить генетические различия и степень генетического сходства пород, на которые влияют не только время раздельной эволюции, но и направление отбора.
Изучение генетических особенностей лошадей заводских и локальных пород лошадей является основой для разработки методов генетического мониторинга в коневодстве. В нашей стране разводится целый ряд уникальных местных пород, практически неизвестных за рубежом - вятская, кузнецкая, мезенская, якутская и другие, многие из которых отнесены к породам с ограниченным генофондом. Лаборатория иммуногенетики института коневодства уже приступила к изучению генетической изменчивости местных пород лошадей с целью разработки методических рекомендаций по изучению и сохранению генофонда отечественных пород лошадей.
Основным методом совершенствования пород лошадей является разведение по линиям. Изучение генетической структуры основных заводских пород лошадей показало наличие четко выраженных межлинейных различий.
Необходимо отметить, что разведение по линиям пока еще сводится к разведению по родословным. Как указывал Д.А. Кисловский (1965), большее или меньшее насыщение родословной кличками определенных животных не всегда соответствует их фактическому влиянию на пробанда (животное с которого начинается составление родословной), то есть обязательно необходимо принимать во внимание вероятностный характер коэффициентов, характеризующих степень генетического сходства на основании степени родства. По данным И.М. Стародумова (1996), анализировавшего передачу маркерных генов в двух линиях чистокровной верховой породы, потомки, унаследовавшие аллели родоначальника, имеют более высокую сумму выигрыша при испытаниях в гладких скачках.
|
|
|
Генетические маркеры также могут быть использованы для оценки результатов родственного разведения и контроля за уровнем гомозиготности у инбредных животных. На примере орловских и русских рысаков было показано, что увеличение степени инбридинга не всегда сопровождается увеличением гомозиготности инбредных лошадей (Храброва Л.А., 1980).
Научная новизна
Важнейшей задачей генетических исследований в животноводстве является совершенствование методов генотипической оценки животных, существенно влияющей на результативность селекционного процесса. Изучение полиморфных систем крови животных вооружило зоотехническую науку методами контроля происхождения, оценки генетических особенностей пород, стад и линий, определения уровня генетического сходства между ними и прогнозирования эффекта гетерозиса.
Современные достижения в области молекулярной генетики, успехи в расшифровке геномов многих одомашненных видов, существенно расширили базу маркер-вспомогательной селекции и обусловили актуальность разработки стратегии и тактики генетического мониторинга в животноводстве с учетом специфики каждой подотрасли. В настоящее время многие селекционные программы по улучшению пород животных базируются на использовании генетических маркеров, что открывает реальные возможности для мониторинга генеалогической структуры, сохранения оптимального уровня генетического разнообразия, подбора и отбора животных с учетом генотипической оценки.
Внедрение в коннозаводство системы генетического контроля происхождения способствовало формированию фундаментальной базы данных генотипов лошадей разных пород, что создало возможности для использования методов маркер-вспомогательной селекции в практике коневодства. В этой связи разработка теоретических и практических аспектов использования разных типов генетических маркеров для повышения эффективности племенной работы в коневодстве и сохранения малочисленных пород лошадей приобретает особую актуальность.
|
|
|
Цель исследований заключалась в разработке теоретических и практических аспектов генетического мониторинга в породах лошадей.
Впервые проведена сравнительная оценка аллелофонда 14 заводских и местных пород лошадей по 8 полиморфным системам белков, ферментов и групп крови, включая локусы и определена степень их генетического сходства и межпородных различий. Впервые изучен полиморфизм белков и систем групп крови у лошадей бурятской и забайкальской пород и проанализированы их филогенетические связи с другими породами лошадей.
Впервые изучены молекулярно-генетические особенности 10 пород лошадей отечественной селекции, при этом выявлен высокий уровень генетической дифференциации башкирских, орловских рысистых и якутских лошадей. Установлены существенные различия в генетической структуре орловского и американского рысаков по 7 из 17-ти локусов микросателлитной ДНК. В большинстве изученных пород зарегистрировано наличие приватных аллелей. Определена высокая степень генетического сходства между русской рысистой и американской стандартбредной породами по иммуногенетическим и ДНК-маркерам.
В шести заводских породах лошадей проведен генетический мониторинг, выявивший тенденцию снижения генетического разнообразия в тракененской, орловской и русской рысистых породах лошадей за период с 1980 по 2005 годы.
На примере чистокровной верховой породы дана сравнительная оценка степени генетического разнообразия и внутрипородной дифференциации племенного ядра и массива породы. Выявлена определенная степень генетической дифференциации линий и маточных семейств этой породы по иммуногенетическим и молекулярно-генетическим маркерам. Рассмотрены механизмы проявления внутрипородного гетерозиса и влияния отбора на формирование генетической структуры популяций.
Впервые изучено влияние инбридинга на степень гетерозиготности лошадей чистокровной верховой породы по 13-ти локусам микросателлитов ДНК, отмечена высокая вариабельность гетерозиготности у аутбредных животных. На основании анализа родословных лошадей проведена оценка фактического генетического сходства потомков с выдающимися предками.
Изучено влияние гомозиготности микросателлитных локусов на показатели плодовитости и работоспособности лошадей чистокровной верховой породы. Проанализировано влияние альтернативных отцовских аллелей на скаковую работоспособность потомства.
|
|
|
Разработана концепция маркер-вспомогательной селекции в коневодстве, основой которой являются методы генетического мониторинга в породах и субпопуляциях лошадей. На основании полученных данных о генетической структуре пород разработана система генетической идентификации в коневодстве, не имеющая аналогов в практике отечественного животноводства.
Информационная оценка разных типов генетических маркеров лошадей дает возможность их использования для изучения филогенетических связей пород, оценки генетической дифференциации внутрипородной структуры и мониторинга генетического разнообразия при разных методах селекции.
Показано, что генетические особенности пород в значительной степени определяются маточным составом, так как жеребцы-производители имеют более низкий уровень полиморфности по сравнению с племенными кобылами, что принципиально отличается от традиционного представления о роли мужских и женских особей в микроэволюции пород животных.
Продемонстрирована возможность использования микросателлитных локусов для оценки степени гомозиготности лошадей и определения фактического генетического сходства пробанда с выдающимися предками. Полученные данные свидетельствуют, что отдаленное и умеренное родство практически не приводит к увеличению гомозиготности чистокровных верховых лошадей.
Вывод
В мире всего имеется около 430 пород лошадей. Мы все знаем, что во всем мире люди почитают и любят лошадей, а коневодство у многих является традиционным занятием. Но вместе с тем, не все народы могут гордиться, что у них есть собственная порода лошадей.
В странах, где действительно почитают своих лошадей, уделяется огромное внимание коневодству, создаются лучшие условия для его дальнейшего развития. Сегодня эти страны создают центры коневодства (Казахстан, Киргизия и т.д.).
В ведущих странах мира племенная работа и учет в коневодстве проводятся государственными едиными информационными центрами. Они считают племенную работу с отечественной породой лошадей делом государственной важности, уделяя особое внимание учету происхождения лошадей.
Сегодня даже народы стран с менее развитой экономикой поняли, что будущее у коневодства неразрывно связано с историей, с родословной. Они начали уже вести учет происхождения своих лошадей и уделяют большое внимание племенной работе.
Коннозаводство России находится в состоянии утраты многих позиций, как экономического так и производственного характера. Наиболее выраженным на сегодняшний день стало снижение, порой резкое снижение, уровня племенной работы конных заводов и племенных репродукторов.
Запросы сегодняшнего дня по выращиванию лошадей конкурентоспособных на российском и международном уровне не только не стали ниже, но напротив возросли и требуют самого тщательного подхода к построению всей племенной работы, включения в нее новых элементов и методик. Примеры работы коневодческих организаций западных стран убедительно показывают, что только такие системные подходы дают высокие результаты и обеспечивают производство по настоящему высококлассной продукции и получение рентабельности от разведения.
Наше коннозаводство придерживается породной структуры, созданной еще в первые послевоенные годы, почти не внося в нее корректив. Такая структура в большой степени соответствовала целям производства улучшателей для сельского хозяйства и обеспечения потребностей армии. Видимо настало время радикально пересмотреть эту структуру, построив ее в соответствии с перспективными и обеспечивающими конкурентоспособность отрасли целями разведения.
Необходимым моментом в построении системы племенной работы в коннозаводстве и получения исходной базовой информации следует считать организацию широкого мониторинга всех коневодческих хозяйств страны.
В числе составляющих этой системы важным моментом должно стать планирование племенной работы, составление селекционно-технологических программ работы с породами и отдельных коневодческих хозяйств. В этом отношении требуют пересмотра и редактирования такие важные регламентирующие документы, как инструкция по бонитировке племенных лошадей, проект которой не один год уже томится в кабинетах Министерства сельского хозяйства, положение о централизованном племенном учете в коневодстве и реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Не пользующееся в настоящее время одобрением лицензирование в области племенной работы видимо остается целесообразным и к нему есть смысл вернуться.
Как метод совершенствования приемов селекции в коннозаводстве нужно рекомендовать разработку и применение для отбора селекционного индекса. Такой метод зарекомендовал себя высокой эффективностью в других отраслях животноводства, преимущественно в западных странах.
Считаю, что сегодня на мнение специалистов-коневодов по созданию селекционных центров по табунному коневодству должно быть обращено самое пристальное внимание со стороны финансовых структур.
Сегодня перед нами стоит задача сохранения в чистоте выведенных новых пород и типов лошадей с учетом зоны ведения отрасли.
Исходя из уровня развития мировой цивилизации в вопросах сохранения своих, адаптированных пород сельскохозяйственных животных, укрепления продовольственной безопасности, назрела острая необходимость создания селекционных центров по табунному коневодству. Селекционные центры консолидируют знания ученых, опыт коневодов-практиков и специалистов, занимающихся вопросами коневодства на разных ведомствах. Селекционные центры - это сердце и мозг коневодства, осуществляющий деятельность по научно-методическому, сервисному и информационному обеспечению селекционно-племенной работы.
Список используемой литературы
1. Арзуманян Е.А., Бегучев А.П., Соловьев А.А., Фандеева Б.В. Скотоводство - М., Колос, 1984.
. Камбегов Б. Коневодство и коннозаводство России - М., 1988.
. Красников А.С. Коневодство - М., Колос, 1973.
. Красников А.С. Практикум по коневодству - М., 1977.
. Свечин К.Б. Коневодство - М., Колос, 1984.
. Кожевников Е.В., Гуревич Д.Я. Отечественное коневодство - М. Агропромиздат, 1990.
. Ласков А.А. Тренинг и испытания скаковых лошадей - М., Колос, 1982
|
|
|
