В современном молочном скотоводстве подбор родительских пар направлен на увеличение молочной продуктивности, улучшение здоровья и долголетия. Однако погоня за идеальными показателями часто приводит к использованию генетических ресурсов породы-лидера среди молочного скота — голштинской породы. При систематическом поглощении голштинами современных стад перед селекционерами сокращается возможность выбора из выдающихся производителей из-за ограниченного их количества. Такая практика неизбежно приведет к такому явлению, как инбридинг. Инбридинг — это спаривание животных, находящихся в родстве, или родственное разведение. На первый взгляд, это может показаться безобидным способом закрепить ценные признаки, но с точки зрения генетики и биологии это один из самых серьезных вызовов для отрасли.
Инбридинг — это система спаривания, при которой родители будущего потомства являются генетическими родственниками. В молочном скотоводстве это происходит, когда для осеменения коров используется семя одного и того же быка или его близких родственников (сыновей, братьев).
Обычно животное наследует два разных экземпляра (аллеля) каждого гена, один от отца и один от матери. Генотип особи, в котором представлены два разных аллеля, называется гетерозиготным по определённому гену, а в случае наследования одинаковых аллелей — гомозиготным.
В результате такого скрещивания вероятность того, что потомок получит от обоих родителей одинаковые гены, унаследованные от общего предка, резко возрастает. Это приводит к росту гомозиготности — состояния, когда оба аллеля гена в паре идентичны. Если эти аллели отвечают за развитие желательного признака, то возрастающая гомозиготность будет способствовать проявлению ценных для селекции качеств и свойств. А если гомозиготность проявится в гене обуславливающим развитие моногенного заболевания, а именно генетической аномалии? Тогда такая аномалия непременно проявится в будущем потомстве.
Главный экономический показатель молочного стада — надой. Многочисленные исследования показывают прямую зависимость между коэффициентом инбридинга и уровнем молочной продуктивности. Чем выше уровень инбридинга, тем ниже продуктивность животного. Эта зависимость подтверждена многочисленными исследованиями данного вопроса. Каждый 1% увеличения инбридинга (измеряемого коэффициентом инбридинга, F) приводит к снижению надоя за лактацию в среднем на 10–20 кг молока. При высоком уровне инбридинга (более 6,25%) потери могут быть еще значительнее.
Инбридинг негативно сказывается не только на объеме молока, но и на его качественных показателях. Содержание жира и белка в молоке инбредных коров часто оказывается ниже, что снижает его ценность для переработки.
Наиболее чувствительный признак к инбридингу — это фертильность. Биологической особенностью крупного рогатого скота является обусловленность проявления молочной продуктивности только при успешности воспроизводства. Молоко способно синтезироваться в вымени коровы только после рождения на свет теленка. Снижение фертильности является основной проблемой в современном молочном животноводстве.
У высокопородных инбредных коров наблюдаются:
- Увеличение сервис-периода (времени от отела до успешного осеменения).
- Снижение показателей оплодотворяемости.
- Повышенный риск эмбриональной смертности и, как следствие, возникновение скрытых абортов.
В результате корова дольше остается яловой, что напрямую увеличивает затраты на ее содержание.
Негативные последствия инбридинга не ограничиваются экономическими потерями от снижения надоев или воспроизводительных качеств. Наиболее опасен эффект, известный как инбредная депрессия.
Инбредная депрессия — это общее снижение жизнеспособности и биологического «качества» популяции или всего стада в целом.
Инбридинг обедняет генетическое разнообразие, в том числе и генов, отвечающих за иммунную систему. Животные становятся более восприимчивыми к инфекционным заболеваниям (маститу, метриту, респираторным инфекциям) и хуже реагируют на вакцинацию.
Коровы с высоким коэффициентом инбридинга раньше выбывают из стада. Они чаще страдают от проблем с конечностями и копытами.
У инбредных родителей выше процент рождения слабых или мертвых телят, а также телят с врожденными уродствами.
Таким образом, перед животноводами рано или поздно встанет вопрос, как управлять инбридингом.
Полностью избежать инбридинга в закрытых или малочисленных популяциях (стадах) невозможно, но его уровень можно и нужно контролировать.
Существуют два основных метода расчёта уровня инбридинга у крупного рогатого скота.
1 метод. Расчёт инбридинга по родословной. В расчете используется информация о предках животного, чтобы определить степень гомозиготности его генотипа. Этот метод учитывает только среднее количество одинаковых участков ДНК, которые могут переходить из поколения в поколение.
Кроме того, родословная животного может быть известна лишь частично, а ещё в родословных встречаются ошибки, поэтому применение данного метода не эффективно.
2. метод. Расчёт инбридинга по генотипу. Данный метод основан на использовании генетической информации животного, в частности ДНК-маркёров, таких как SNP (однонуклеотидные полиморфизмы). Расчёт геномного инбридинга — более точный метод, потому что позволяет уверенно знать, какие аллели передались от родителей к потомку и где конкретно локализуется гомозиготность.
Сейчас геномное тестирование позволяет распознавать животных —носителей отрицательных гаплотипов, и селекционеры могут снизить до минимума риск нежелательных последствий инбридинга.
Важно отметить, что при формировании родительской пары можно лишь предполагать уровень инбридинга потомка, но фактический инбридинг мы узнаем только после того, как потомок появится, и мы возьмём его генотип. Инструменты генотипирования позволяют не только подтверждать родство, но и находить истинных родителей в стаде, что делает селекцию более предсказуемой.
Сотрудники кафедры разведения и генетики сельскохозяйственных животных Омского ГАУ могут помочь в организации и оптимизации подбора родительских пар в вашем стаде.
Ирина ИВАНОВА,
кандидат с.-х. наук, доцент
Юрченко ЕЛЕНА,
кандидат с.-х. наук, доцент
