Гибридизация и проявления гетерозиса в свиноводстве

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Современное свиноводство это высокоразвитая отрасль животноводства с огромным производственным потенциалом. На основании научных достижений в области свиноводства во многих странах мира были усовершенствованы существующие и созданы новые высокопродуктивные породы свиней, разработаны эффективные технологии производства свинины в условиях поточного производства на крупных промышленных комплексах и в мелких фермерских хозяйствах. Большие достижения были получены в области разведения, кормления и содержания свиней, что позволило значительно повысить продуктивность животных.

При хороших условиях кормления и содержания при покрытии в 9-10-месячном возрасте молодые свинки дают полноценное потомство для откорма. При интенсивном откорме молодняк в возрасте 5 1/2 месяцев весит 100 кг и более, что позволяет в короткий сток получать максимум товарной продукции. Период супоросности у свиноматок продолжается 114-116 дней. Это позволяет от каждой матки получать по 2, 1/2 и более опоросов в год. При правильном кормлении, содержании и разведении некоторые свиноматки или даже целые семейства дают по 13-15 поросят, а в отдельных случаях - до 30 поросят и более.

Дальнейшее повышение эффективности свиноводства будет полностью зависеть от повышения продуктивности свиней за счет совершенствования методов разведения, улучшения условий кормления, содержания и ухода за ними. Все это позволит значительно увеличить производство мяса, сократить расход кормов на единицу продукции, более рационально использовать производственные мощности, повысить производительность труда и экономику свиноводства.

Современное племенное свиноводство (генетика) - это постоянное совершенствование разводимых пород свиней и получение конкурентоспособных гибридов путем моделирования и прогнозирования селекционного процесса с использованием индексной оценки животных по собственной продуктивности, внедрением методов молекулярной генной диагностики. Структура современного племенного свиноводства работает по принципу пирамиды, вершиной которой являются племенные организации, в которых создается и накапливается генетический потенциал, основанием же пирамиды служат откормочные хозяйства.

Ряд промышленных предприятий пошли по простому пути - массовой закупки свиней за рубежом. Масштабы завоза животных из-за рубежа привели к тому, что в Европе практически исчерпан рынок племенных животных. Закупается все, что имеет «бирку», без учета линейности и тем более, возможности к проявлению комбинационной способности при скрещивании. При этом тратятся огромные материальные средства.

Естественно, что уровень селекции за рубежом из-за развала племенной службы в нашей стране на порядок выше, но это не значит, что необходимо закупать животных, без гарантии проявления эффекта гетерозиса при гибридизации. Закупать необходимо только воспроизводимое, тиражируемое, поголовье.

Важнейшим показателем, на который в первую очередь обращают внимание специалисты-свиноводы всего мира, является возраст свиньи при достижении 105-килограммовой живой массы. Чем он меньше, тем выше экономическая эффективность хозяйствования. Обусловлено это тем, что до 6-месячного возраста, которая бы живая масса свиней на данный момент не была, ее прирост обеспечивается за счет костной и мышечной ткани. При достижении возрастного порога, прирост формируется за счет жировой ткани, энергетическая емкость которой почти в 2,5 раза выше мышечную - соответственно увеличиваются и затраты кормов на единицу прироста. Кроме того в этот период замедляются темпы роста животных, а расходы на поддерживающую кормление - увеличиваются.

Для того чтобы в 6-месячном возрасте получить свинью живой массой 105 - 110 кг, нужно добиться среднесуточных приростов на уровне 580 граммов. По периодам это составит:

* от рождения до 28 суток - 260 г.;

* от 29 до 90 суток - 450 г.;

* от 90 до 180 суток - 780 г.

Достичь этих показателей при чистопородном разведении очень трудно, а в товарных хозяйствах - практически невозможно. Поэтому в промышленном свиноводстве применяется гибридизация, внедрение которой обеспечивает увеличение показателей продуктивности животных, как минимум, на 15%.

В условиях крупномасштабного производства свинины возникает необходимость разработки и внедрения региональных систем разведения свиней, способствующих лучшему использованию генетического потенциала пород и особенно по откормочным и мясным качествам животных.

Стабилизация, а затем и развитию свиноводства будет способствовать производство высокоценной свинины, получаемой в результате внедрения научно обоснованной системы гибридизации. Высоко ценную свинину можно получить регулированием убойного веса: набором кормов, кратностью кормления, режима содержания и т.д. Однако все эти мероприятия приводят только к фенотипической изменчивости признаков, характеризующих качество свинины. Генетически обусловленное закрепление этих признаков потомства, возможно обеспечить только селекций.

Программа гибридизации необходимо предусматривать создание специализированных по направлению продуктивности генотипов признаки, имеющие высокую степень наследуемости, будут иметь преимущественное значение меньшую степень наследуемости характеризующие откормочные качества. И совсем незначительно величина наследуемости признаков характеризующие воспроизводительные качества.

При планировании срока достижения тех или иных показателей, следует учитывать положение о малой взаимосвязи качества туш с воспроизводительными качествами, то есть при селекции исходных генотипов свиней.

Эффект гетерозиса будет зависеть от величины селекционного дифференциала (разница в поколениях признака между всеми оцененными животными и всеми отобранными на ремонт (плем. ядро), умноженного на коэффициент наследуемости признака):

ЭС = Д х h²

где ЭС - эффект селекции;

Д - селекционный дифференциал;

h² - коэффициент наследовательности;

Выбор схем гибридизации должен быть обусловлен, прежде всего, наличием высокопродуктивных отцовских исходных форм, обеспечивающих высокие откормочные качества и увеличение выхода мяса.

В настоящие время, в зарубежных странах используется трёх- и четырех линейные системы гибридизации. Как в первом, так и во втором случае матки родительского стада получены в результате гибридизации двух специализированных линий, что даст возможность увеличить устойчивость кроссов к различным технологическим условиям содержания и кормлению.

Успех получения конкурентно способного гибрида в значительной мере определяет продуктивностью исходных генотипов, составом и количеством кормов, технологиями кормления животных.

Целью курсовой работы является изучение гибридизации и проявление гетерозиса в свиноводстве. Полное раскрытие данного вопроса с предъявлением полученных результатов в связи с проведенными исследованиями. Св, 1997№4

1. Гибридизация в свиноводстве

Гибридизация свиней является одним из основных факторов производства высококачественной свинины. В США, Канаде, Дании, Голландии, Германии и других странах с интенсивным свиноводством до 90% товарных свиней являются гибридами. В Российской Федерации по различным оценкам производится от 30 до 50% гибридных свиней. Еще в середине тридцатых годов прошлого столетия М.Ф. Ивановым на юге Украины была создана четкая вертикальная пирамида гибридизации с системой внутрилинейного подбора. Уже тогда в племенных хозяйствах разводились только «чистые» линии» (все свиноматки работали только в пределах определенной заводской линии). В пользовательской части стада (в товарных хозяйствах) применялось их кроссирование, причем кроссирование не стихийное, а с учетом сочетаемости линий.

Впервые в мире, задолго до американских кукурузоводов, М.Ф. Иванов на практике осуществил гибридизацию в животноводстве. Во всем мировом свиноводстве гибридизация является основным методом увеличения продуктивности товарного свиноводства.

В конце 60-х годов прошлого столетия на мировой рынок поступили гибриды Sykes, Cotswold, Hypor, KA-HYB, и др. Характерной чертой этих животных была статистически достоверная возможность повторения результатов гибридизации, т.к. скрещиваемые линии, типы и породы комбинировались целенаправленно. В мировой практике в США, Дании, Канаде, Англии и во многих других странах принята терминальная или конечная система гибридизации, где на первом этапе (первый кросс) скрещиваются. Как правило, специализированные линии материнских пород: крупная белая (йоркшир) и ландрас, а полученных помесей (гибридов F₁) скрещивают с хряками - производителями специализированных мясных пород или линий.

Ими являются породы дюрок, гемпшир, пьетрен. В последнее время в системах гибридизации на заключительном этапе используют помесных хряков мясных специализированных пород, т.к. считается, что они в комбинации более удачно сочетают отцовские качества, чем при чистопородном разведении. В терминальной системе гибридизации линии первой материнской породы селекционируются исключительно на крепость конституции и высокие воспроизводительные качества, вторую материнскую породу селекционируют, помимо воспроизводительных качеств, по показателям интенсивности роста.

Гибридизацией называют внутрипородное (межпородное) скрещивание животных. Целью гибридизации является выведение новых пород и пользовательских животных. Как правило, полученные животные сочетают в себе нужные ценные качества близких видов. При проведении гибридизации нужно брать в расчет биологические особенности видов, которые подвергаются скрещиванию. Для гибридизации лучше использовать животных родственных видов, так как при скрещивании животных отдаленных видов, обычно отсутствуют положительные результаты. Поросят, которые были получены от процесса скрещивания маток одного вида и производителей другого, называют гибридами.

В свиноводческой отрасли успехом пользовалась практика гибридизации домашних свиней с дикими кабанами, такой тип скрещивания позволяет укрепить телосложение свиней культурных пород и улучшить их приспособленность к условиям окружающей среды.

При скрещивании двух специализированных материнских линий, проявляется эффект гетерозиса, т.к. воспроизводительные качества обладают низкой наследственной детерминацией и эффект гетерозиса по ним наиболее реален.

Полученных гибридов первого поколения F₁ скрещивают с одной из отцовских пород, которые селекционируют исключительно на мясные и откормочные качества.

Опыт лучших мировых фирм, занимающихся свиноводством («Genesus», Канада, «ДанБред», Дания, «Faba», Финляндия) показывает, что для достижения реального эффекта гетерозиса необходима быстрая смена поколений и уменьшение интервала между ними. Только в этом случае, возможно поддержание продуктивности исходных линий на чрезвычайном высоком уровне. Этот опыт позволил создать стада животных, имеющие исключительно высокие продуктивные качества.

В последнее время в системах гибридизации на заключительном этапе используют помесных хряков мясных специализированных пород, т.к. считается, что они в комбинации более удачно сочетают отцовские качества, чем при чистопородном разведении.

В терминальной системе гибридизации линии первой материнской породы селекционируются исключительно на крепость конституции и высокие воспроизводительные качества, вторую материнскую породу селекционируют, помимо воспроизводительных качеств, по показателям интенсивности роста.

При скрещивании двух специализированных материнских линий, проявляется эффект гетерозиса, т.к. воспроизводительные качества обладают низкой наследственной детерминацией и эффект гетерозиса по ним наиболее реален.

Полученных гибридов первого поколения F₁ скрещивают с одной из отцовских пород, которые селекционируются исключительно на мясные и откормочные качества.

Ведущие нуклеусы имеют многоплодие свиноматок более 14 голов, в год от одной свиноматки получают 2,48 опороса и до 30 поросят, приросты свиней на откорме достигают до 900г. Такие результаты стали возможны благодаря четкой организации селекционной работы и внедрения современных методов селекции.

Практика гибридизации в товарном свиноводстве подразумевает под собой комплексные организационно-селекционные мероприятия, которые направлены на разведение свиней. Благодаря более полному использованию явления гетерозиса (увеличения жизнеспособности гибридов вследствие унаследования определённого набора различных ген от своих разнородных родителей), гибридизация гораздо эффективнее промышленного скрещивания.

Например, продуктивность гибридов свиней выше продуктивности животных, полученных путем промышленного скрещивания, на 8-10%.

Трехступенчатая система разведения свиней помогает успешно внедрять гибридизацию в свиноводство. Данная система включает в себя следующие стадии.

1. Совершенствование на племенных заводах уже существующих пород свиней. Выведение новых пород и типов свиней осуществляют в специально выделенных фермах и хозяйствах научных учреждений. На данном этапе создают исходные материнские и отцовские породы, типы. Опытные хозяйства научных учреждений и селекционно-гибридные центры испытывают этих животных на предмет сочетаемости и пригодности для гибридизации, учитывая при этом местные условия.

2. Племенные фермы и племенные репродукторы комплексов занимаются размножением свиней исходных материнских форм и снабжением репродукторов товарных хозяйств ремонтными свинками. Племенные заводы с исходными отцовскими формами занимаются обеспечением товарных хозяйств с хряками в рамках принятой программы гибридизации.

3. Товарные хозяйства, в свою очередь, получают гибридный молодняк и занимаются его откормом.

Необходимо систематически проводить интенсивный отбор в стадах материнских и отцовских форм по хозяйственно-полезным признакам, которые требуются, а также периодически проверять животных на предмет их сочетаемости в скрещивании, тогда сможет быть достигнут устойчивый эффект при гибридизации.

Совершенствование материнских форм направленно, в основном, на воспроизводительную способность это многоплодие, крупноплодия, жизнеспособность поросят, плодотворность первого осеменения, продолжительность холостого периода, активность проявления охоты.

Совершенствование отцовских форм направлено на энергию роста поросят, эффективное использование кормов, равномерное распределение хребтового сала, оплодотворяющую способность, выраженные мясные формы, активность в случке. И мать, и отец должны быть крепкими по телосложению, иметь высокую сопротивляемость организма.

Эффективность гибридизация в свиноводстве в условиях интенсивной технологии.

В промышленном свиноводстве для продуктивности животных целесообразно применять гибридизацию как высшую форму промышленного скрещивания этот метод разведения позволяют успешно использовать гетерозис за счет, которого можно увеличить многоплодие, усилить рост, сохранность и способность к откорму, а за счет аддитивного характера наследование улучшить мясные качества гибридных товарных животных. Гибридный молодняк по сравнению с исходными родительскими формами обладает высокой скороспелостью и адаптационной пластичностью и более приспособлен для использования в хозяйствах промышленного типа.

Сущность данного опыта заключалась в выявление наиболее эффективных сочетаний использования чистопородных хряков пород ланрас, дюрог и специализированной кроссбредной линии PIC со свиноматками крупно белой породы заводского типа КБ-КН.

Во всех подопытных группах свиноматки были аналогами по возрасту, живой массе и происхождению. Хряки в каждой группе так же были аналогами по возрасту и развитию. Было сформировано три группы маток, по 20 голов в каждой, а так же три группы хряков по 4 головы. В III группе использовали хряков кроссбредной специализированной линии Pig английской селекции.

В данных исследованиях из различных вариантов скрещивание по возрасту, достижение живой максы 100 кг на откорме лучшими были подсвинки III группы + КБ х > PIC), превосходящие сверстников из I группы на 8,8 дня 3,8% и из II на 3,5 дня 1,5%.

Самый короткий срок продолжительность имел гибридный молодняк III группы. Этот показатель достоверно меньше, чем у животных I группы на 4,5% (P?0.999) и II группы на 3,8% (P?0.99).

Доля влияния хряков разного происхождения на скороспелость потомства достоверно с высокой степенью вероятность и может составить Р=0,95 от 42,5% и до 75,3% от суммы влияния факторов (з² =0,598±0,05; (P?099).

По среднесуточному приросту на откорме выделялись гибриды, полученные от скрещивания маток крупно белой породы заводского типа КБ-КН с хряками кроссбредной специализированной линии PIC. У молодняка, где отцовской формой были хряки породы дюрок, наблюдался наименьший прирост, а гибриды получены от хряков породы ландрас, занимали промежуточное положение. Особи III группы достоверно происходили по скорости роста особей I группы на 25 г (PГ?0.95) и II - на 30 г (P?0.99).

Доля влияния хряков разного происхождения на среднесуточный прирост достоверна и составляет от 26,4% до 68,4% (з² =0,47±0,07); (P?0,99).

Установлено отрицательная корреляционная связь между продолжительностью откорма и среднесуточным приростом (r= -062 P?0,99).

Проведение контрольного убоя позволила характеризовать убойные и мясные качества подсвинков.

Наибольшая масса парной туши при убои особей с живой массой 100 кг отмечена у молодняка, где отцами являлись хряки PIC а наименьшая - от хряков породы дюрок. Гибриды, полученные от чистопородных хряков ландрас, занимали промежуточное положение.

Представители III группы достоверно превышали по массе парной туши показатели I группы на 4,4 кг (P?0.999) и II группы на 5,7 кг (P?0.99).

Доля влияния хряков разного происхождения на массу парной туши составляет от 21,2% и до 66,2% от общего влияния суммы факторов (з² = 0,437 ± 0,07; P?0,999).

По массе туши через 24 часа после убоя III группа достоверна превосходила на 4,6 кг (P?0,999) и II - на 5,8 (P?0,95). Наименьшие потери массы туши за 24 часа после убоя были в III группе.

Линейные промеры полутуши, - один из косвенный показателей качества туши. Лучшие показатели по этому признаку имели подсвинки III группы они достоверно превосходили сверстников из II группы на 3,1 см (P0?, 99).

Достоверное влияние хряков на длину полутуши потомства составила не менее 10% при Р=0,95 с вероятностью P?0,999 и не более 60% от суммы влияния всех факторов (з² = 0,350±0,09).

Высокий убойный выход зафиксирован у гибридов III группы, что достоверно выше показателей I и II групп на 4.2% (P?0,999).

По убойному выходу достоверное влияние хряков составляет не менее 6,4% и не более 63,9 от общего влияния сумме факторов (з² = 0,40 ± 0,08; P?0,999).

Сильная корреляционная связь установлена между убойным выходом массы туши через 24 часа после охлаждения (r = 0.85; P?0,999).

Изучение мясных качеств у гибридного молодняка (табл. 3) показала, что самым тонким шпиком над 6-7 грудными позвонками характеризовались подсвинки III группы. Достоверная разность по этому показателю с I и II группы. составляют соответственно 25,1% (P?0,999) и 34,4% (P?0,999).

Достоверное влияние на толщину шпика над 6-7 грудными позвонками их потомства не мене 23% и не более 63% (з² = 0,43 ± 0,08; P?0,999).

Площадь мышечного глазка у подопытных животных отличалось не значительно.

Самую большую массу окорока имели потомками хряков PIC. Она достоверно выше чем у сверстников из I группы на 13,3% (P?0,999) И II - на 19,2% (P?0,999).

Масса окорока достаточно коррелирует со следующими показателями: среднесуточным приростом (r=0.62; P>0.99) и массой парной туши (r=0,73; P>0.99). Установлено достоверное влияние хряков на массу окорока у потомства - не менее 60,5% и не более 83,1% от общего влияния суммы факторов (з² = 0,718 ± 0,04; P?0,999). Гибриды III группы достоверно превосходили по содержанию мяса в окороке особи I группы - на 20,3% (P?0,999) и II - на 15,9% (P?0,999), а особи II группы достоверно превосходили особей I группы - на 4,4% (P?0,95).

Установлена высокая корреляция между содержанием сала в окороке и толщенной шпика над 6-7 позвонками (r=0.72; P?0.99). Достоверное влияние отцов может составить (Р=0,95); на содержания мяса в окороке у потомства от 90,3% и до 96,3% (з² = 0,933 ± 0,009; P?0,999); на содержание сало в окороке - не менее 9,4% и не более 69,4% (з² = 0,349 ± 0,09; P?0,999) от общего влияния суммы факторов.

Провидение исследования свидетельствует о целесообразности скрещивание маток крупно белой породы заводского типа КБ-КН с хряками специализированной кроссбредной линии PIC для получения от потомства менее осаленных туш, а так же для увеличения убойного выхода, массы окорока и содержания мяса в окороке.

2. Понятие гетерозиса, формы проявления гетерозиса

Гетерозис (от греч. heteroiosis - изменение, превращение), «гибридная сила», понимают превосходство потомства I поколения над родительскими формами по жизнеспособности, выносливости, продуктивности, возникающее при скрещивании разных рас, пород животных и их зональных типов. Во втором и последующих поколениях Гетерозис обычно затухает. Различают истинный Гетерозис - способность гибридов оставлять большое число плодовитых потомков, и гигантизм - увеличение всего гибридного организма или отдельных его частей. Гетерозис обнаружен у разнообразных многоклеточных животных и растений. У сельскохозяйственных животных и возделываемых растений

Термин «гетерозис» был введен Г. Шеллом (1914), который объяснял наличие «гибридной силы» состоянием гетерозиготности в генотипе организма, формирующейся в результате скрещивания. Гипотеза гетерозиса, сформулированная Г. Шеллом, Е. Истом и X. Хейсом, объясняет явление гетерозиса наличием гетерозиготности различных локусов и проявляющимся при этом сверхдоминированием, то есть когда действие гетерозиготы А, а на проявление фенотипа оказывается сильнее, чем гомозиготного доминантного генотипа АА (то есть эффект действия Аа больше действия АА). Значение гетерозиготности было подтверждено работами Н.П. Дубинина, М. Лернера и других ученых.

Другое объяснение гетерозиса, сформулированное Кийблом и Пеллью (1910), основано на том, что при скрещивании организмов, несущих в генотипе разные гомозиготные гены, например ААbb и ааВВ, у помесного потомства рецессивные аллели переходят в гетерозиготную форму генотипа АаВb, при которой устраняется вредное действие рецессивных генов. Влияние доминантных генов на проявление гетерозиса может быть объяснено простым суммарным действием большого количества доминантных генов, то есть имеет место аддитивный эффект.

К. Давенпорт (1908) и Д. Джонс (1917) предложили объяснять гетерозис исходя из гипотезы взаимодействия неаллельных доминантных генов обоих родителей, что дает суммарный эффект, вызывающий гетерозис.

Современные представления о причинах появления гетерозиса основаны на том, что гетерозис является результатом взаимодействия многих генов. Их множественное действие и приводит к гетерозисному эффекту. Такое объяснение получило название балансового гетерозиса (Добжанский, 1952). В дальнейшем Лернер (1954), Н.В. Турбин (1961-1968) продолжили разработку этого положения. Согласно их утверждениям гетерозис обусловлен действием многих генов, взаимно сбалансированных в геноме в процессе эволюции, которая определяет оптимальное развитие и приспособленность организма к условиям среды.

В генетической работе ценным является эффект гетерозиса, присущий товарным гибридам - «гибридная сила», увеличение мощности и жизнеспособности гибридов первого поколения по сравнению с родительскими формами при различных скрещиваниях животных. В свиноводстве он дает возможность улучшить беконные и мясные качества свиней, их плодовитость, скороспелость, конверсию корма и т.д.

При структурированной системе спаривания задействовано максимум гетерозиса через использование чистопородных животных и соответствующих сочетаний на уровне родителей, дедушки / бабушки и прадедушки / прабабушки.

Явления гетерозиса наблюдаются при гибридизации, межпородном и внутрипородном (межлинейном) скрещивании и обеспечивают заметное повышение продуктивности сельскохозяйственных животных. [6]

Гетерозис - явление сложное, он свойствен не всем признакам в одинаковой степени. Как правило, гетерозис проявляется по тем признакам, которые больше подвержены инбредной депрессии и характеризуются невысокой наследуемостью. Наиболее выражен гетерозис по признакам, развивающимся у животных в ранний период жизни (например, выживаемость, скорость роста до отъема и др.). В меньшей степени он проявляется по таким признакам, как скорость и эффективность роста после отъема и др., которые формируются у животных в более поздние периоды индивидуального развития.

Встречаются разные классификации форм проявления гетерозиса. Т. Добжанский (1950) подразделяет гетерозис на три формы: 1 - приспособительная, характеризующаяся тем, что особи способны адаптироваться и приспосабливаться даже к весьма неблагоприятным условиям внешней среды; 2 - пышного развития, при котором наблюдается повышенная скорость роста, особи характеризуются большей массой; 3 - мутационная, связанная с освобождением инбредной линии от вредных рецессивных генов, элиминация которых в исходной популяции затруднена, так как они прикрыты доминантными генами и фенотипически невозможно определить, является особь их носителем или нет.

Густавсон (1951) также выделяет три формы гетерозиса: 1 - репродуктивная, при которой наблюдаются повышенная плодовитость и многоплодие; 2 - соматическая (аналогичная форме пышного развития); 3 - приспособительная.

Иногда все эти формы гетерозиса проявляются вместе, чаще каждая из них встречается отдельно.

На основе обобщения обширного материала о проявлении гетерозиса у сельскохозяйственных животных X. Ф. Кушнер выделяет следующие его формы:

1 - помеси и гибриды первого поколения превосходят своих родителей по живой массе и жизнеспособности. Эта форма наблюдается при межпородном скрещивании в свиноводстве, мясном скотоводстве, при спаривании одногорбых и двугорбых верблюдов;

2 - помеси первого поколения по живой массе занимают промежуточное положение между родителями, но заметно превосходят их по плодовитости и жизнеспособности. Иллюстрацией такого проявления гетерозиса могут служить потомки от скрещивания кур породы белый леггорн с породами нью-гемпшир, плимутрок, австралорп и другими;

3 - гибриды первого поколения превосходят исходные формы по конституциональной крепости, долголетию, физической работоспособности, но полностью или частично теряют плодовитость. Мулы, например, в отличие от родителей, имеют очень крепкую конституцию, промежуточную живую массу и практически полностью бесплодны. При гибридизации крупного рогатого скота с яками, бизонами, гаялами, а также зебу с яками плодовитыми являются только самки. Гибридные самцы бесплодны не только в первом, но и во втором, а часто и в третьем поколениях от обратных скрещиваний. При отдаленной гибридизации птиц нормальное развитие чаще всего отмечается только у особей мужского пола. Самки обычно погибают в эмбриональный период своего развития или вскоре после вылупления.

4 - у помесей или гибридов каждый отдельно взятый признак наследуется промежуточно, а в отношении конечной продукции, являющейся производным этих признаков, наблюдается типичный гетерозис. Например, при скрещивании черно-пестрой и джерсейской пород скота удой и содержание жира в молоке первого поколения средние, а выход молочного жира в удое выше, чем у родителей.

2.1 Генетические теории гетерозиса

В практике современного животноводства доказано, что эффект гетерозиса многообразен и выражается в улучшении ценных хозяйственных признаков. Основными показателями гетерозиса являются повышение эмбриональной и постэмбриональной жизнеспособности; снижение затрат корма на единицу продукции; повышение скороспелости, плодовитости, продуктивности; проявление более широких возможностей приспособления к смене условий и новым элементам технологии. Широкий диапазон гетерозисного эффекта, проявляющийся в многообразии реагирующих признаков, является отражением физиологических и биохимических процессов, обусловленных особенностями генетического аппарата гетерозисных животных.

Существуют и другие биохимические объяснения гетерозиса. Считается, что главной причиной гибридной мощности служит формирование на хромосомах чувствительных копий структурных генов, которые образуют избыток информации в клетках и определяют высокую сочетаемость процессов метаболизма (Северин, 1967).

Объяснения гетерозисному эффекту можно найти в суждениях, что у помесей присутствуют полиморфные типы белков (изоферменты), которые различаются некоторыми свойствами.

У родительских форм отсутствует полиморфизм ферментов, а при их скрещивании у помесей формируется полиморфизм и число полиморфных локусов у них поэтому больше, чем у родителей. Это, по мнению некоторых ученых (Финчем, 1968; Кирпичников, 1974), объясняет эффект сверхдоминирования. Ф.М. Мухаметгалиев (1975) считает, что взаимное стимулирование геномов при оплодотворении равносильно аддитивному эффекту объединенных генетических систем и является основой появления гетерозиса, но не является причиной возникновения новых качеств в генетическом материале, поэтому гетерозис проявляется в количественных изменениях признаков и имеет полигенный тип наследования.

Новый подход в объяснении гетерозисного эффекта предлагает В.Г. Шахбазов (1968). Он считает, что гетерозис имеет биофизическую основу, так как при оплодотворении происходит обмен электрическими зарядами гомологичных хромосом, что повышает активность хромосом в гибридных зиготах. Это приводит к накоплению кислых белков и РНК, повышает ядрышко-ядерное соотношение и увеличивает скорость митотического деления.

Приведенные объяснения причин гетерозисного эффекта указывают на отсутствие единства в научном объяснении явления гетерозиса, и поэтому проблема остается для дальнейшего изучения и рассмотрения. Несмотря на это, в практике животноводства осуществляют приемы селекции животных на закрепление и усиление эффекта гетерозиса. Существует несколько приемов для вычисления величины эффекта гетерозиса. Выделяют так называемый истинный тип гетерозиса, который определяется по величине превосходства признака у помесных животных над обоими родительскими формами. Другой тип гетерозиса - гипотетический, когда признаки помесного потомства превосходят среднеарифметический уровень признака обоих родителей.

Если отсутствуют данные по одной из пород, от которых получены помеси, то их показатели сравнивают с материнской породой, а улучшенные показатели помесей называют не гетерозисом, а эффектом скрещивания.

Практика животноводства также свидетельствует о том, что и у животных при межлинейных, межпородных и межвидовых скрещиваниях во многих случаях наблюдается гетерозис. Издавна, в частности, прибегали к скрещиванию ослов с кобылами для получения мулов, более выносливых и стойких к некоторым заболеваниям, живущих вдвое дольше, чем животные исходных видов. Мощнее исходных форм получаются также гибриды от двугорбого и одногорбого верблюдов, от яка и коровы.

С целью специального использования гетерозиса в зоотехнии разработаны методы промышленного и переменного скрещивания. В таких случаях скрещивают чистопородных животных двух пород, а их потомство, превосходящее представителей исходных пород, целиком или в большей части используют для откорма и забоя на мясо.

Гетерозис у животных неустойчив он ярко выражен только у помесей первого поколения; уже во втором поколении он теряется и затухает. Так, по данным И.И. Лакозы, у гибридов - верблюдов второго поколения наблюдались общее недостаточное, развитие по сравнению с представителями исходных видов и крупные недостатки сложения. Для этой цели в отдельных изолированных группах животных ведется теснейший инбридинг: в течение четырех поколений спаривают братьев с сестрами, родителей с детьми. Таким путем создают инбредные линии, Животные в них из-за инбредной депрессии обычно несколько недоразвиты и высокой продуктивностью не отличаются, но зато обладают сходной наследственностью и от скрещивания с животными другой линии дают сходный эффект. В результате скрещивания самцов из одной такой, линии с самками другой линии, специально подобранной по сочетаемости наследственности, можно благодаря гетерозису получить высокопродуктивное потомство. Здесь, как и в практике растениеводства, стремятся создать но только двухлинейные, но двойные (четырехлинейные) гибриды Животных в связи с малым коэффициентом их размножения, медленной сменой поколений и дороговизной каждого животного «гибридизация инбредных линий» не находит применения.

2.2 Использование гетерозиса в животноводстве

Под гетерозисом понимают превосходство потомства I поколения над родительскими формами по жизнеспособности, выносливости, продуктивности, возникающее при скрещивании разных рас, пород животных и их зональных типов. Селекция на получение гетерозиса непосредственно связана с теорией и практикой племенного отбора и подбора и служит одним из путей повышения продуктивности животных. Гетерозис по своей генетической природе противоположен инбредной депрессии. Одна из особенностей гетерозиса - наибольшая степень его выраженности лишь в I поколении гибридов (или помесей), затем гетерозис незаметно затухает и исчезает в следующих поколениях при скрещивании гибридов друг с другом, если не принимается специальных мер для сохранения эффекта гетерозиса.

Для объяснения явления гетерозиса в последние годы была выдвинута зоотехническая концепция гетерозиса (А.И. Овсянников, И.Н. Никитченко и другие) суть которой заключается в следующем:

1. Концепция контрастных скрещиваний. Согласно ей, эффективность скрещивания связывается в основном с контрастными и противоположными по направлению и типу телосложения родительскими парами. Принцип подбора пар для получения гетерозиса основан на проверенном эффекте гетерогенного спаривания маток с отдельными признаками продуктивности в сочетании с ценными признаками отца. Сочетание редких крайностей не допускается (идет комплексный подбор).

Повышение жизнеспособности, гибридной силы должно достигаться подбором пород и особей, различных по экстерьеру, обмену веществ, интерьерным показателям.

2. Принцип дополняющего действия. Ведущая роль в формировании гетерозиса принадлежит сочетающейся различиями наследственности исходных пород. При этом определено, что гетерозис представляет собой сложное биологическое явление, в котором решающее значение имеют 4 группы факторов:

а) прямое действие генов (уровень и число продуктивных качеств исходных пород);

б) материнский (реципрокный) эффект;

в) дополняющее действие генетических факторов (аддитивное), действие доминантных генов, накопление которых в потомстве при скрещивании усиливают развитие признака, вызывая гетерозис;

г) условия жизни приплода I поколения.

Практикой апробированы различные методы получения гетерозисных животных. К ним относятся: межвидовые скрещивания, межпородные скрещивания, внутрипородные скрещивания при гетерогенном подборе, межлинейные кроссы, кроссы специально создаваемых инбредных линий, спаривание животных, выращенных в различных условиях. Каждый из этих методов имеет свои особенности и может быть использован для получения гетерозиса не по всем, а лишь по определенным признакам. Какие бы методы не использовали для получения гетерозиса, большое значение имеют индивидуальные особенности производителя. Чем ценнее его происхождение и выше способность передавать свои качества потомству, тем при прочих равных условиях будет выше степень проявления гетерозиса.

Огромная роль гетерозиса в повышении продуктивности и улучшении других хозяйственно-полезных признаков животных побуждала многих ученых изыскивать пути длительного закрепления его или хотя бы сохранения в течение нескольких поколений. Д.А. Кисловский одним из первых теоретически обосновал возможность использования гетерозиса в последующих поколениях при межпородном переменном скрещивании. Он утверждал, что при таком скрещивании как бы комбинируются особенности и положительные стороны поглотительного и промышленного скрещиваний.

При переменном скрещивании самок - помесей и гибридов I поколения - спаривают с производителями одной из исходных пород, затем полученных самок скрещивают с самцами второй исходной породы, полученное маточное потомство опять скрещивают с самцами первой исходной породы и так далее.

Переменное скрещивание позволяет получать каждое последующее поколение от спаривания несходных в наследственном отношении родительских пар, чем обеспечивается приплоду должная для интенсивного развития и жизнеспособности внутренняя противоречивость. Кроме того, при отборе лучших гетерозисных маток и подборе к ним чистопородных производителей с ценной наследственностью эффект гетерозиса сохраняется в ряде поколений. Многочисленные опыты использования двух-, трех - и четырех породного переменного скрещивания, проведенные на животных различных видов, и в особенности на свиньях и птице, подтверждают данные теоретические предпосылки.

Следует иметь в виду, что переменное скрещивание, которое можно считать разновидностью межпородного промышленного скрещивания, широкого практического применения не имеет, для его осуществления в стаде (или на племпредприятии) надо постоянно держать чистопородных производителей двух или большего числа пород, участвующих в таком скрещивании. Ученые указывают на переменное скрещивание не как на готовый рецепт, а лишь как на путь для изыскания возможностей закрепления гетерозиса и, конечно, не по всем хозяйственно полезным признакам, не при спаривании представителей любых пород и любых родительских пар.

Гетерозис при межвидовом скрещивании. Проявление гетерозиса при межвидовом скрещивании было известно еще в древности, когда от спаривания ослов с кобылами различных пород получали мулов, превосходящих и лошадей, и ослов по долголетию, работоспособности (тяговому усилию на единицу массы) и устойчивости к различным заболеваниям. Но по живой массе они занимали промежуточное положение и были бесплодны. При скрещивании двугорбого верблюда (бактриан) с одногорбым (дромедар) получают гибриды (нары), которые значительно превосходят родительские формы по живой массе, тягловой способности, плодовитости.

Гетерозис при межпородном скрещивании. Больше всего примеров проявления гетерозиса у животных разных видов отмечено при межпородных скрещиваниях.

В свиноводстве при межпородном (промышленном) скрещивании эффект гетерозиса проявляется в основном в повышении плодовитости, жизнеспособности приплода, улучшении его откормочных качеств. Так, помеси, полученные от скрещивания маток крупной белой породы с беркширскими хряками затрачивали кормов на 1 кг прироста живой массы на 0,5-1 кормовых единиц меньше, чем исходные чистопородные животные (М.А. Селех). Аналогичные результаты были получены в опытах К.А. Крылова при скрещивании свиней крупной белой и брейтовской пород.

Для получения гетерозиса при межпородных скрещиваниях необходимо вести правильный подбор отцовской и материнской породы а также выбор представителей пород.

Гетерозис с использованием гетерогенного подбора при внутрипородном спаривании. Использование при чистопородном разведении кроссов линий, линий производителей и семейств, а также спаривание животных, относящихся к одной породе, но выращенных в различных условиях, тоже представляют собой варианты гетерогенного подбора. В данном случае речь идет о таком гетерогенном подборе, при котором спариваемые животные находятся в одном хозяйстве, не имеют явной линейной принадлежности или относятся к одной родственной группе и потому в той или иной степени родственны друг другу. Такая гетерогенность чаще всего выражается в различии спариваемых особей лишь по некоторым признакам, в частности по экстерьерно-конституциональным.

Гетерозис при межлинейных кроссах. Практика племенной работы знает немало примеров, когда при удачных кроссах линий получают потомство, отличающееся не только крепостью конституции, плодовитостью, жизнеспособностью, но и значительно превосходящее по основным продуктивным качествам и матерей, и средние показатели тех линий, к которым относятся родители.

По своей биологической сути межлинейные кроссы при чистопородном разведении принципиально не отличаются от межпородного скрещивания. В основе их лежат одни и те же закономерности, вскрытые Ч. Дарвином. Это генетическое разнообразие у спариваемых животных, обогащающее наследственность потомства, стимулирующее развитие его и повышающее жизнеспособность животных.

Профессор Н.А. Юрасов определяет линию как микропороду. С этой точки зрения удачный кросс линий можно рассматривать как результат проявления гетерозиса. Подобно тому, как гетерозис при межпородных скрещиваниях является результатом генетического разнообразия родителей, так и гетерозис при кроссах линий можно объяснить тем же явлением. Чем тщательнее селекционированы и консолидированы кроссируемые линии, тем более высокий эффект можно ожидать.

Для получения гетерозиса важно не только правильно, удачно выбрать линии, но и определить, какая из них будет материнской, а какая отцовской. Во многих странах мира практикуется выведение линий, специально селекционированных на лучшую сочетаемость. Испытание родительских пар и целых линий на сочетаемость для получения гетерозиса лежит в основе одного из эффективных приемов, который получил название непрерывной реципрокной селекции.

Анализ многочисленных данных показывает, что гетерозис в отношении хозяйственно полезных признаков животных проявляется в разных случаях неодинаково: по одним признакам чаще, по другим - реже. В среднем эффект гетерозиса более выражен по определенным признакам при одних видах скрещивания или системах спаривания. По таким качествам, как жизнеспособность, выносливость, гетерозис проявляется в значительной степени при большом генетическом различии исходных родительских пар, и такое явление присуще большинству потомков (межвидовое скрещивание). Повышение живой массы, плодовитости, энергии роста, улучшение откормочных качеств по сравнению с исходными родительскими формами, чаще возникают при межпородных скрещиваниях

2.3 Гетерозис в свиноводстве

В современных условиях интенсивного ведения животноводства большое значение придается внедрению интенсивных технологий при производстве мяса. Особая роль в решении мясной проблемы отводится свиноводству. Необходимо значительно увеличить использование маточного стада свиней; повысить выход поросят на среднегодовую матку до 15 гол. на специализированных фермах и до 18-20 гол. на комплексах; увеличить среднесуточные приросты на откорме до 450 - 460 г. при снижении затрат кормов до 6,5 кормовых единиц; обеспечить основное производство свинины при рационах кормления, содержащих не более 85% концентрированных кормов.

Обеспечение такой интенсивности свиноводства позволит на 24-25% увеличить эффективность использования маточного поголовья, на 25-27% повысить среднесуточные приросты молодняка при значительно меньших затратах кормов.

Одна из центральных проблем свиноводства - внедрение региональных систем разведения свиней, позволяющих наиболее эффективно использовать селекционные достижения племенных хозяйств в товарных предприятиях и обеспечить в них создание крупных массивов животных, способных устойчиво показывать высокую продуктивность при интенсивной технологии производства свинины.

В современных экономических условиях поднять производство свинины можно только повышая продуктивность животных и снижая себестоимость конечной продукции. Это повлияет на ее конкурентоспособность, доступность потребителям и в конечном счете будет стимулом для развития отрасли.

В селекционно-племенной работе главной целью станут не столько количественные показатели (увеличение численности поголовья свиней), сколько качественные.

Для формирования высокопродуктивного стада необходимо наличие хряков-производителей интенсивного мясного типа и достаточно продуктивное маточное стадо. Поэтому основное стадо свиноматок товарных ферм должно быть чистопородным или помесным, но в последнем случае происходить от целенаправленного скрещивания двух или более пород (линий). Первоначально товарное стадо комплектуется животными из племенного хозяйства. В дальнейшем, в зависимости от объемов производства, существует два пути воспроизводства стада. Первый - ежегодный завоз необходимого количества ремонтного молодняка из племенных хозяйств (репродукторов), второй - отбор ремонтных свинок из приплода, полученного от племенных свиноматок и хряков ток же материнской породы но из разных племенных хозяйств для предотвращения родственного разведения. При таком ведении свиноводства продуктивность животных зависит от уровня селекционной работы в племенных хозяйствах, которые обеспечивают товарное хозяйство ремонтным молодняком или с генетическим потенциалом хряков-производителей станций искусственного осеменения. В сложившихся условиях общепринятая схема разведения не является наиболее успешным способом достижения эффективной работы отрасли свиноводства.

Разведение стада сопровождаться определенным минимумом племенной работы (учет происхождения, оценка основных параметров продуктивности, в первую очередь репродуктивных качеств свиноматок, скорости роста к толщины шпика у ремонтного молодняка, отбор ремонтного молодняка, групповой подбор свиноматок и хряков), которую выполняет грамотный селекционер с помощью компьютерной программы. Дополнительные затраты на племенную работу компенсируются за счет прекращения покупки не всегда качественного племенного молодняка и, главное, достижения более высокой продуктивности животных в короткие сроки. Кроме того, резко снижается риск заноса инфекционных заболеваний, снимаются проблемы адаптации животных к новым условиям кормления, содержания и специфической микрофлоры хозяйства.

Свиноводство базируется в основном на использовании внутрипородного и межпородного гетерозиса.

За последние 40 лет исследования о проблеме изучения гетерозиса и использования его в свиноводстве был посвящен целый ряд научно-хозяйственных опытов. Которыми установлена эффективность многих сочетаний исходных пород, линий, семейств и отдельных особей при двух - и трехпородном скрещивании, и при различных вариантах возвратного скрещивания. С этой целью рассчитывали эффект гетерозиса при сопоставлении продуктивных качеств различных помесных животных с исходной материнской крупной белой породой свиней (КБ). В разные годы на сочетаемость в скрещиваниях испытывали миргородскую породу (М), короткоухую белую (Кор Б), северокавказскую (С), беркширскую (Б), крупную черную (КЧ), гемпширскую (Г), ландрас (Л), уэльскую (У), эстонскую беконную (ЭБ), уржумскую (У), дюрок (Д) и полтавскую мясную (ПМ) (двухпородное - КБ х Л, КБ х М, КБ х У, КБ х КЧ, КБ х ЭБ, КБ х Кор, Б, Б х Л, Б х У, КБ х Б, КБ х С, КБ х Д, КБ х ПМ, трехпородное - КБ х Л х М, КБ х М х Л, КБ х У х Л, КБ х У х ЭБ, КБ х Л х У, КБ х Л х ЭБ, КБ х ЭБ х Кор Б, КБ х ЭБ х У, КБ х Кор. Б х ЭБ, КБ х Кор Б х У, Б х У х Л, КБ х ПМ х Д, КБ х Б «в себе» х У х Л) Исследования показали, что в большинстве случаев двухпородное скрещивание оказало положительное влияние на репродуктивные качества свиноматок, скорость роста и резистентность поросят в молочный период, а также на откормочные и мясосальные качества помесей различных генотипов.

Использование в скрещивании свиноматок крупной белой породы с хряками уэльской, эстонской беконной, дюрок, полтавской мясной, миргородской и крупной черной пород сопровождалось увеличением многоплодия. Свиноматки крупной черной породы при скрещивании их с хряками дюрок и крупной белой пород не повысили многоплодия, а у свиноматок, покрытых хряками таких пород, как беркширская и северокавказская, этот признак понизился, что свидетельствует о более высокой скорости роста двухпородных помесей в эмбриональный период их развития.

Молочность свиноматок крупной белой породы при прочих равных условиях в силу большей жизненной активности помесных поросят-сосунов в преобладающем большинстве сочетаний оказалась более высокой.

Достаточно высокую скорость роста помесных поросят в молочный период подтверждают средние данные по их отъемной живой массе в 2-месячном возрасте. Двухпородные помеси испытанных генотипов достигали большей живой массы в среднем по группам на 0,3~3,37 кг, чем их чистопородные сверстники, то есть эффект обычного гетерозиса (по методике В. Т Горина превышение помесей над материнской породой) составил 1,7-24,1% При откорме подсвинков до товарной живой массы 100 кг только помеси двух генотипов (1/2 КБ + 1/2 Б и 1/2 КБ + 1/2 Кор Б) на 1,1 и 3,1 дня позже достигли этой живой массы в сравнении с чистопородными сверстниками крупной белой породы.

По завершении откорма подопытных подсвинков полукровки по короткоухой белой породе уступали чистопородным свиноматкам на 1,6 кг (2,4%), а помесные их аналоги остальных генотипов проявили более высокую молочность на 0,6-24,4 кг (0,9-43,5%) в сравнении с контролем.

Средняя живая масса помесных животных, поставленных на сравнительный откорм (не менее 20 голов), соответствовала среднему показателю по всем отъемышам в группе. При обеспечении их кормления на уровне общепринятых норм и оптимальных условий содержания трехпородные помеси проявили более высокую напряженность роста, то есть они на 4,1-36,1 дня раньше своих чистопородных сверстников достигали конечной живой массы при экономии кормов на 1 кг прироста 0,12-1,05 кормовых единиц. Надо отметить, что по откормочным качествам наиболее выгодно отличались трехпородные помеси, в генотипе которых находятся наследственные задатки двух специализированных мясных пород. По убойным качествам полного единообразия среди помесей не установлено, однако в большинстве сочетаний исходных пород проявилась тенденция некоторого возрастания этого показателя при забое трехпородных помесей в сравнении с их аналогами из контрольных групп на 0,5-6,18%.

Использование свиней миргородской породы в двухпородном скрещивании позволяет заметно увеличить у последних убойный выход на 5-6%. Обвалка туш при проведении контрольного убоя показала, что содержание мяса в них колебалось в пределах 56,2-63,6%, сала - 26,1-34,2, костей - 8,11-22,0%. В сравнении с чистопородными подсвинками крупной белой породы в тушах трехпородных помесей содержание мяса оказалось на 0,8-7,4% выше, а сала на 0,3-7,7% ниже. Сравнительный анализ результатов опытов, проведенных в различных зонах, свидетельствует, что наиболее положительное влияние на мясосальные качества трехпородных помесей оказывает использование в скрещиваниях крупной белой и двух специализированных мясных пород через хряков-производителей таких пород, как ландрас, дюрок, эстонская беконная и полтавская мясная. По содержанию костей разница между животными всех групп была невелика, она находилась в пределах 0,8%. Мясо трехпородных помесей в своем составе содержало 29,83-30,04% сухого вещества, это на 2,72-3,22% больше, чем мясо подсвинков крупной белой породы (контрольные группы). Эта разница сложилась за счет большего содержания белка на 2,14-2,82% и жира на 0,32-0,72%.