Генетические основы селекции сельскохозяйственной птицы

Введение

В течение последних 50 лет производство яиц и мяса птицы в Европе развилось  из мелкотоварного с низкой продуктивностью  до уровня «большого бизнеса» с высокой  специализацией. Появилась необходимость  в крупных предприятиях, способных  снабжать продукцией население городов, и в привлечении квалифицированных  специалистов, обеспечивающих эффективность  производства и его рентабельность.

Селекция вносит большой вклад  в постоянное повышение яйценоскости и интенсивности роста в мясном птицеводстве, эффективности усвоения корма и качества продукции. До сих  пор прогресс обеспечивается за счет систематического применения методов  «обычной» генетики количественных признаков. Планы племенной работы включают в себя определение целей  селекции, сбор данных в контролируемых условиях окружающей среды, оценку племенной  ценности с использованием современных  компьютерных программ, индексную селекцию, оптимизацию интервалов между поколениями  и определение генетического  прогресса. Внутрилинейная селекция обычно базируется на комбинации данных внутри- и межлинейной оценки по нескольким поколениям с использованием методов  многофакторного моделирования. Крупные  популяции сохраняются и поддерживаются селекционно-генетическими фирмами, чтобы свести к минимуму угрозу потери ценной генетической изменчивости в  ходе интенсивной селекции. Результаты исследований по генетике количественных признаков активно внедряются в  практику европейскими селекционными  фирмами для улучшения продуктивности птицы.

Современная племенная работа в  птицеводстве сконцентрировалась в  очень небольшом количестве селекционных фирм (примерно 3–4 на каждый вид птицы), и они обеспечивают прародительским  и родительским поголовьем мировой  рынок с учетом различных предпочтений или потребностей в разных частях света. Например, селекционные компании, работающие в яичном птицеводстве, имеют, как минимум, один кросс с  белой скорлупой и один – с  коричневой, а бройлерные фирмы –  кроссы с очень высоким выходом  грудных мышц (для глубокой переработки) и более типичные, востребованные на рынках, где пользуются спросом  цельные тушки.

В птицеводстве прослеживается непрерывный  генетический прогресс по традиционным признакам, но вместе с тем усиливается  акцент на признаки, важные в «комфортных» системах производства. Селекция на устранение расклева и каннибализма стала общепринятой как для яичного, так и для  бройлерного птицеводства, поскольку  обрезка клюва и снижение интенсивности  света в ряде стран уже не разрешаются  в качестве средств предотвращения этих проблем. К тому же «комфортные» системы, когда птица содержится на полу в более крупных сообществах, повышают риск потерь из-за расклева.

Бройлеры - это продукт  скрещивания нескольких линий. Следовательно, генетическая основа материнских и  отцовских линий может быть и  как правило является совершенно разной. Это означает, что в какой-то степени возможно реализовать бройлерный потенциал родительских линий по выбору. Например, быстрый рост бройлеров может быть достигнут скрещиванием быстрорастущего самца с нормально растущей самкой и наоборот. Выбор линий и их специфические характеристики оказывают огромное влияние на воспроизводительные качества и методы содержания, которые необходимо применять для той или иной породы. Давайте предположим, что рост бройлера достигается за счет скрещивания сверхбыстро растущего генетически тяжелого петуха с медленно растущей генетически легкой самкой. В результате можно ожидать, что эта порода будет легко производить яйца, но получить высокую оплодотворенность особенно на поздних стадиях продуктивного периода будет нелегко. В противоположном варианте скрещивания оплодотворенность не будет проблемой, но получение оптимального количества яиц может стать нелегкой задачей. Из этих примеров видно, что стратегический подход к управлению стадом и практические методы содержания будут различными для этих двух пород.

Недавние вспышки птичьего гриппа в нескольких странах напоминают нам о том, что биологическая  безопасность остается серьезной проблемой, несмотря на заметное улучшение профилактики болезней в последние годы. Для  удовлетворения запросов потребителей в безопасных птицеводческих продуктах  мы должны сделать все возможное, чтобы защитить нашу птицу от болезней и не допускать попадания в  яйца и мясо патогенов, а также  остатков кормовых и ветеринарных препаратов. Направленная на это стратегия включает в себя работу на нескольких уровнях.

Селекционно-генетические компании должны «очищать» свое поголовье от передающихся через яйцо болезней, таких, как лимфоидный лейкоз, микоплазмоз, салмонеллез, чтобы  потребители племенной продукции  были уверены: суточные цыплята свободны от этих патогенов.

Родительские и промышленные стада  кур и индеек нужно защищать, сочетая  общегигиенические меры (принцип  «пусто – занято», зональное содержание разновозрастной птицы) с вакцинацией птицы. При этом учитывать национальные программы борьбы с болезнями птицы и региональную эпизоотическую обстановку.

Мониторинг в инкубаториях, на фермах и перерабатывающих предприятиях должен быть направлен на максимально раннее выявление заболевания и принятие соответствующих мер, вплоть до забоя  всей птицы в определенном радиусе  от пораженных предприятий.

Ветлаборатории, специализирующиеся на болезнях птицы, должны иметь опыт и возможности для выявления  возбудителей болезней и путей их распространения. Исследования показывают, что возбудители болезней могут  оставаться патогенными в «природных»  хозяевах, таких, как утки и гуси, но могут мутировать и вирулентные  формы. Мигрирующие птицы и содержащиеся на свободе животные (порой невакцинированные) – наиболее вероятные источники  распространения такой болезни, как птичий грипп.

Селекционные компании глубоко  осознают важность для своего бизнеса  охраны здоровья птицы. Они стараются  поддерживать высокие стандарты  биологической безопасности, тем  более что если контагиозная болезнь  наподобие птичьего гриппа будет  выявлена в какой-либо из стран, это  может привести к запрету экспорта птицы из нее, даже если болезнь зарегистрирована на расстоянии более 500 км от племенной фермы. Чтобы снизить этот риск, селекционные фирмы содержат прародительские стада на разных континентах и постоянно усиливают профилактические меры (ограниченный доступ на фермы; принцип «пусто – занято», деконтаминация кормов) и мониторинг эпизоотической обстановки во всемирном масштабе. Эти меры несколько удорожат стоимость птицеводческой продукции, но в долговременном плане потеря доверия потребителей может принести больше ущерба для отрасли.

2. Эффективные  методы селекции мясных кур

Птицеводство в большинстве  стран занимает ведущее место  среди других сельскохозяйственных отраслей. Если в мире ежегодное  увеличение производства молока, мяса и меда составляет примерно 1–2 %, то яиц – 3–5 %, а мяса бройлеров – 4–6 %.

Прогресс в птицеводстве во многом зависит от селекционной работы, направленной на создание и совершенствование  существующих пород, линий и кроссов. Большое значение имеют также  полноценное и сбалансированное кормление, внедрение в отрасль  новых высокоэффективных и ресурсосберегающих технологий. Эксперты считают, что успех  в производстве мяса птицы на 40 % зависит от селекции, на 30 % – от технологии и на 30 % – от кормления. Таким образом, на долю факторов среды (система содержания, кормления, параметры микроклимата и т. д.) приходится около 60 % и на долю наследственных данных (вид, порода, линия, кросс, пол) – 40 %. Рассмотрим некоторые селекционно-технологические приемы повышения эффективности производства мяса птицы. Важнейшим селекционируемым признаком, определяющим эффективность бройлерного производства, является такой средненаследуемый признак (h2 = 0,3–0,6), как скорость роста. Перед селекционерами поставлена задача – достичь в ближайшие годы живой массы бройлеров в 5-недельном возрасте 2,5 кг и более, среднесуточного прироста – не менее 60 г., выхода грудных мышц – 20–21,5 %. Назовем три метода достижения этой цели. Первый – массовая селекция на увеличение ранней скорости роста. Генетический прогресс за поколение составляет 1–1,5 %. Повысить его можно лишь очень жестким отбором. Эффект селекции R определяют по формуле

R = Sd * h2,

где Sd – селекционный дифференциал, h2 – коэффициент наследуемости.

Возьмем такой пример: средняя живая  масса курочек и петушков по стаду  в 6 недель – 1700 г., коэффициент наследуемости – 0,4. Первый вариант: средняя живая масса отобранных петухов и кур для воспроизводства составила 1755 г. Следовательно, R = 55 o 0,4 = 22 г., или 1,3 %. Второй вариант: средняя живая масса отобранных петухов и кур для воспроизводства – 1900 г. Значит, R = 200 o 0,4 = 80 г., или 4,7 %. Второй метод – селекция по индексам. Генетический прогресс за поколение составляет 1,4–3,5 % и более. Проведенные нами исследования в ОНО «ППЗ «Конкурсный» Московской области на линиях К6 и К7 мясных кур кросса «Конкурент-2» показали, что при использовании индексов (общего селекционного, скорости роста) при отборе птицы родительского стада можно повысить живую массу потомства в 6-недельном возрасте по породе корниш до 9,4 % и по породе белый плимутрок – до 3,5 %.

Третий метод – при помощи генной инженерии, то есть путем переноса гена гормона роста в 9-суточный эмбрион. Генетический прогресс за поколение  равен 10 %. Второй селекционируемый признак эффективности производства мяса – конверсия корма (высоконаследуемый признак, h2 = 0,6–0,85).

Поставлена задача: в ближайшие  годы добиться снижения затрат корма  до 1,5–1,7 кг на 1 кг прироста живой массы  бройлеров до 5–6_недельного возраста. Основные методы решения: прямая селекция на улучшение конверсии корма (эффективность  такой селекции – уменьшение расхода  корма на 1 кг прироста на 50 г. в каждом поколении); косвенный отбор на повышение  оплаты корма, связанный с направленной селекцией по увеличению ранней скорости роста цыплят (между этими показателями существует высокая корреляционная зависимость r = 0,8–0,5); применение дополнительных биологических тестов (физиолого-биохимические  и этологические данные, ритмичность  роста и т. п.). Например, для мясных кур установлена длина волны роста в 10,7 дня. При спаде биологического ритма роста можно уменьшить норму кормления на 10 %.

Третий основной селекционируемый признак – эмбриональная и  постэмбриональная жизнеспособность птицы (низконаследуемый признак, h2=0,03–0,2). Ученым и практикам в мясном птицеводстве необходимо довести выводимость  яиц до 85 % и более, чтобы повысить выход цыплят в расчете на одну несушку родительского стада до 160 голов, а сохранность бройлеров в возрасте до 5–6 недель довести до 98–99 %. К числу основных методов отбора по признаку жизнеспособности относятся: семейная селекция (эффективность за поколение составляет в среднем 0,2–0,25 %); применение дополнительных биологических тестов (показатели крови, состояние радужной оболочки глаза и т. п.). Отбор молодняка в раннем возрасте по уровню лейкоцитов в крови позволяет повысить сохранность птицы в продуктивный период на 1–3 %. Для этих целей рекомендуем использовать разработанный нами экспресс-метод прижизненного определения физиологического состояния птицы по высоте столбика лейкоцитов в капилляре (длина 70–75 мм, диаметр 0,8–1 мм), образующегося после центрифугирования крови на МЦГ-8 (или ей подобной центрифуге) в течение 3,5–4 минут. Отбор кур и петухов по типу радужной оболочки глаза до комплектования племенных стад повышает выводимость яиц, сохранность птицы в продуктивный период и в потомстве F1 на 2–5 %.

Селекционные  цели и их влияние

Селекционные программы  для каждой линии определяются селекционными  целями, установленными для них селекционной компанией. Другими словами для  каждой линии разрабатывается своя селекционная программа, которая описывает  каким селекционным параметрам уделяется  внимание у этой конкретной линии.

Разумеется селекционные компании улучшают не только скорость роста, но также и другие бройлерные показатели, такие как выход, качество мяса, конверсия корма, жизнеспособность, а также показатели родительского  стада такие, например, как яйценоскость, качество скорлупы, выводимость.

Трудность селекции заключается  в том, что в ее процессе изменяются не только признаки, по которым идет отбор, но признаки, которые на первый взгляд не имеют ничего общего с  селекционными целями. Хорошим примером этого является взаимосвязь между  скоростью роста и воспроизводительными качествами. Хорошо известно, что интенсивная  селекция по скорости роста отрицательно влияет на воспроизводительные качества. Это означает, что для того, чтобы  слегка улучшить или даже поддерживать воспроизводительные качества на одном  уровне, следует применить относительное  большое увеличение селекционного  давления на воспроизводительные качества, если увеличивается селекционное давление на скорость роста.

Но и селекция по выходу мяса и конверсии корма тоже влияет на воспроизводство. Если яйценоскость птицы с высоким потенциалом  по выходу мяса и конверсии корма  начать стимулировать кормом слишком  рано и слишком сильно, когда она  еще не способна отложить ожидаемое  количество яиц, этот дополнительный корм будет очень быстро перерабатываться в мясо. Излишняя живая масса в  свою очередь отрицательно влияет на выработку половых гормонов, и  как результат мы получим плохую яйценоскость и высокую смертность, так как птица не может справиться с сильной стимуляцией репродуктивного  аппарата.

Если взять рост и  воспроизводство в качестве примера, то возникает вопрос, что является причиной широко обсуждаемой отрицательной  корреляции между этими признаками. Имеются две основных причины, относящиеся  или к продуктивности отдельной  особи, или продуктивности стада  в целом.

Отдельная особь имеет  максимальную продуктивность, когда  в ее организме каждые 24 часа созревает 1 фолликул (желток), который превращается в нормальное яйцо первого класса и откладывается. Одно яйцо в день означает 100% продуктивность. Когда  мы селекционируем на скорость роста, птице становится все труднее  производить каждый фолликул во время.