Оценка влияния уровня гомозиготности и геномного инбридинга голштинских и черно-пестрых быков-производителей на показатели молочной продуктивности и воспроизводство дочерей

Проведено исследование, направленное на изучение влияния геномного инбридинга (FROH) и уровня гомозиготности (Ca) на показатели молочной продуктивности и воспроизводства. Для оценки влияния FROH использованы данные по SNP-маркерам 196 быков-производителей, далее FROH присваивался дочерям (n=64027). FROH рассчитывали, как отношение суммы всех длин паттернов гомозиготности (ROH) в миллионах пар нуклеотидов (м.п.н.) в геноме быка-производителя к общему размеру генома в м.п.н., для 29 аутосом крупного рогатого скота, перекрываемых SNPs, выраженному в процентах. Для расчета влияния инбридинга (Fх) использовали 196 быков и 64027 дочерей, Ca по STR-маркерам 228 быков и 80849 дочерей. Для оценки влияния собственного Fx коров использовался массив в 39276 голов. Fx рассчитывали по формуле Райта-Кисловского, уровень Са как отношение количества гомозиготных локусов к общему количеству анализируемых локусов. Оптимальным уровнем Fx для получения высоких показателей молочной продуктивности является диапазон 0-3.125%. Высокий уровень инбридинга (6.25-12.5%) негативно влияет на жирномолочность. Таким образом установлена достоверная взаимосвязь между уровнем инбридинга по STR-маркерам и продуктивными качествами дочерей. Оптимальным с точки зрения молочной продуктивности является минимальный уровень инбридинга. Все показатели демонстрируют статистическую значимость (p=0,00). наблюдается системное влияние геномного инбридинга на все исследуемые признаки и наиболее чувствительным оказался показатель содержания белка. Воспроизводительные качества демонстрируют умеренную зависимость от фактора. В качестве практических предложений можно рекомендовать использовать умеренный классический инбридинг в пределах 0-3.125%; контролировать уровень геномного инбридинга в диапазоне 4.2-7.5% и учитывать уровень гомозиготности по FROH и STR-маркерам при подборе пар, а также проводить регулярный мониторинг показателей продуктивности и воспроизводства.

1. Недашковский, И. С. Оценка влияния уровня инбридинга на молочную продуктивность и воспроизводительные качества коров голштинизированной популяции черно-пестрой породы / И.С. Недашковскии, А.А. Сермягин, Т.В. Богданова, А.Н. Ермилов, И.Н. Янчуков, Н.А. Зиновьева // Молочное и мясное скотоводство. – 2018. – № 7. – С. 17-22. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=36613447

2. Недашковский, И.С. Оценка племенной ценности быков-производителей голштинской породы по качеству потомства в связи с уровнем гомозиготности по STR-маркерам / И.С. Недашковский, О.В. Костюнина, В.В. Волкова, А.Н. Ермилов, А.А. Сермягин // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. – 2019. – № 3(43). – С. 36-42. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=41485488

3. Недашковский, И.С. Влияние уровня геномного инбридинга, оцененного по ROH-паттернам, на воспроизводительные качества и молочную продуктивность дочерей, а также спермопродукцию голштинских быков-производителей / И.С. Недашковский, А.А. Сермягин, О.В. Костюнина, И.Н. Янчуков, Н.А. Зиновьева // Достижения науки и техники АПК. – 2021. – Т. 35, – № 3. – С. 39-45. – DOI 10.24411/0235-2451-2021-10307. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=45719024

4. Недашковский, И.С. Влияние уровня гомозиготности по STR-маркерам быков-производителей голштинской породы на показатели наследования типа телосложения их дочерей на основе линейной оценки / И.С. Недашковский, А.Ф. Контэ, В.В. Волкова, А.А. Сермягин // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. – 2022. – № 4(68). – С. 294-302. – DOI 10.32786/2071-9485-2022-04-35. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=50237879

5. Недашковский, И.С. Влияние уровня геномного инбридинга голштинских быков-производителей на изменчивость показателей экстерьера и тип телосложения их дочерей / И.С. Недашковский, А.Ф. Контэ, А.А. Сермягин // Достижения науки и техники АПК. – 2023. – Т. 37. – № 6. – С. 66-74. – DOI 10.53859/02352451_2023_37_6_66. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=54278234

6. Недашковский, И.С. Влияние уровня инбридинга коров голштинской породы на оценку их типа телосложения / И.С. Недашковский, А.Ф. Контэ, Е.Н. Нарышкина, А.А. Сермягин // Молочное и мясное скотоводство. – 2023. – № 2. – С. 3-6. – DOI 10.33943/MMS.2023.36.93.002. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=51417048

7. Недашковский, И.С. Влияние уровня инбридинга у коров голштинской и черно-пестрой пород на частоту встречаемости недостатков экстерьера / И.С. Недашковский, А.Ф. Контэ, А.А. Сермягин // Молочное и мясное скотоводство. – х 2024. – № 3. – С. 11-15. – DOI 10.33943/MMS.2024.88.77.003. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=67948580

8. Недашковский, И.С. Параметры генетической взаимосвязи по STR- и SNP-маркерам недостатков экстерьера дочерей голштинских быков-производителей с уровнем гомозиготности и геномного инбридинга отцов / И.С. Недашковский, А.Ф. Контэ, А.А. Сермягин // Достижения науки и техники АПК. – 2024. – Т. 38. – № 2. – С. 46-52. – DOI 10.53859/02352451_2024_38_2_46. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=65637072

9. Герасимова, А. С. Влияние типов подбора и степени инбридинга на продуктивные качества в селекции молочного скота племзавода "Рыбковское" / А. С. Герасимова, Е. А. Прищеп, Д. В. Леутина, О. В. Татуева // Вестник аграрной науки. – 2020. – № 2(83). – С. 45-50. – DOI 10.17238/issn2587-666X.2020.2.45. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=42808956

10. Аширматова, В. Н. Влияние степеней инбридинга на живую массу и молочную продуктивность чёрно-пёстрых коров / В. Н. Аширматова, Л. И. Анисимова // Сетевой научный журнал ОрелГАУ. – 2017. – № 1(8). – С. 40-42. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=29764816

11. Иванова, И.П. Влияние степеней инбридинга на хозяйственно-полезные качества молочного скота / И.П. Иванова, Н.А. Юрк // Молочно-хозяйственный вестник. – 2021. – №2 (42), II кв. – С. 62-71. – DOI 10.52231/2225-4269_2021_2_62 Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=46423624

12. Любимов, А. И. Влияние различных типов инбридинга на молочную продуктивность и воспроизводительные качества коров черно-пестрой породы / А.И Любимов, В.М. Юдин, К.П. Никитин // Аграрный вестник Урала. – 2016. – № 5 (147). – С. 56-60. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=26168296

13. Руденко, О. В. Влияние различных степеней инбридинга на интенсивность роста ремонтных тёлок // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. – 2022. – № 1(57). – С. 188-193. – DOI 10.18286/1816-4501-2022-1-188-193. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=48723817

14. Грачев, В. С. Влияние инбридинга на показатели онтогенеза, продуктивности и долголетия молочных коров / В.С. Грачев, С.А. Брагинец, А.Ю. Алексеева // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. – 2022. – № 2(67). – С. 91-99. – DOI 10.24412/2078-1318-2022-2-91-99. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=48956089

15. Шендаков, А. И. Влияние аутбридинга и инбридинга на результаты отёлов чёрно-пёстрых коров при средней кровности по голштинам (HF) 49,3-60,2% / А.И. Шендаков, Т.А. Шендакова, Р.Н. Ляшук // Биология в сельском хозяйстве. – 2024. – № 4(45). – С. 2-6. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=76803170

16. Руденко, О. В. Показатели воспроизводства коров при разной степени инбридинга / О.В. Руденко // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Агрономия и животноводство. – 2022. – Т. 17. – № 3. – С. 360-372. – DOI 10.22363/2312-797X-2022-17-3-360-372. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=49508136

17. Babik, N.P., Fedorovych, Ye.I. Influence of outbreeding and inbreeding on the productive longevity of dairy cows / N.P. Babik, Ye.I. Fedorovych // Scientific Messenger LNUVMB. – 2017. – 19(79). – P. 3-8. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-autbridinga-i-inbridinga-naproduktivnoe-dolgoletie-korov-molochnihporod

18. Лещук, Г. П. Продуктивные качества черно-пестрых коров в связи с типом телосложения и производственной типичностью / Г.П. Лещук // Агропродовольственная политика России. – 2012. – № 3. С. 73-75. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=18870810

19. Степанов, А. В. Влияние кратности доения на молочную продуктивность голштинизированных коров-первотелок в условиях промышленной технологии производства молока Северного Зауралья / А.В. Степанов // Вестник КрасГАУ. – 2009. – № 10(37). – С. 100-103. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=13010943

20. Чеченихина, О. С. Удои коров черно-пестрой породы в зависимости от генетических и технологических факторов / О.С. Чеченихина // Достижения науки и техники АПК. – 2012. – № 12. – С. 51-54. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=18819458

21. Peakall, R. GenAlEx 6.5: genetic analysis in Excel //Population genetic software for teaching and researchan update / R. Peakall, P.E. Smouse // Bioinformatics. – 2012. Vol. 28. – P.2537-2539. Режим доступа: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22820204/

22. Chang, C. C. Second-generation PLINK: Rising to the challenge of larger and richer datasets / С.С. Chang, С.С. Chow, L. Tellier et al. // GigaScience. – 2015. – Vol.4. – №7. Режим доступа: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25722852/

23. Zhang, L. cgaTOH: Extended approach for identifying tracts of homozygosity / L. Zhang, M.S. Orloff, S. Reber S. et al. // PLoS ONE. – 2013. – Vol. 8. – №. 3. – P. e57772. Режим доступа: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0057772

24. Purfield, C. Runs of homozygosity and population history in cattle / C. Purfield, D. Berry, S. McParland S. et al. // BMC Genetics. – 2012– Vol.13. – № 70. Режим доступа: https://bmcgenomdata.biomedcentral.com/articles/10.1186/1471-2156-13-70

25. Смарагдов, М. Г. Полногеномная оценка инбридинга у молочного скота / М.Г. Смарагдов, А.А. Кудинов // Достижения науки и техники АПК. – 2019. – Т. 33. – № 6. – С. 51–53. – DOI: 10.24411/0235-2451-2019-10612. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=39179451

26. Ерохин, А.И. Инбридинг и селекция животных / А.И. Ерохин, А.П. Солдатова, А.И. Филатов. – М.: Агропромиздат, 1985. – 156 с. Режим доступа: https://rusneb.ru/catalog/002744_000053_RU_%D0%93%D0%9F%D0%9D%D0%A2%D0%91+%D0%A0%D0%BE%D1%81%D1%81%D0%B8%D0%B8_KNB_IBIS_45.3_%D0%9577-867639/

27. Кобзарь, А. И. Прикладная математическая статистика / А.И. Кобзарь. – М.: Физматлит, 2006. – 816 с. Режим доступа: https://www.klex.ru/1oe4

28. Юденков, В.А. Дисперсионный анализ / В.А. Юденков. – Минск: Бизнесофсет, 2013. – 76с. Режим доступа: https://www.studmed.ru/yudenkov-v-adispersionnyy-analiz_9180460d1ff.html