Инбридинг и его использование в животноводстве. 3

                       Министерство образования и науки Республики Казахстан

 

Инновационный Евразийский  Университет

 

Кафедра "Прикладная биотехнология"

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА  

       По дисциплине: Разведение и селекция сельскохозяйственных животных.

      Тема: Инбридинг и его использование в животноводстве.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                                                                 

                                                                                                                                  Выполнила:Рязанова Д.

                                                                                                                           Группа: ТППЖ-302

                                                                                                                           Проверил:Доц.Омаров.М.М

 

 

 

                                                  Павлодар 2012

 

Содержание

Введение…………………………………………………………………….

1. Методы разведения……………………………………………....

2. Чистопородное разведение………………………………………………….

3. Инбридинг…………………………….

4. Использование инбридинга в селекции животных………………………………………….

5. Степень инбридинга………………………………

6. Пути снижения инбредной депрессии ………………………………

7. Породы сельскохозяйственных животных, выведенных путем инбридинга…………………………….

Заключение…………………………………………………………………..

Список использованной литературы………………………………………

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Во всем мире чистопородному разведению отводится важнейшее место в племенной работе с породами всех видов животных. При этом применяют два вида спаривания: неродственное (аутбридинг) и родственное (инбридинг). Спаривание животных, находящихся в родстве, называется инбридингом.

 

Инбридинг (англ. inbreeding, от in -- в, внутри и breeding -- разведение), инцухт (нем. Inzucht), скрещивание близкородственных форм в пределах одной популяции организмов. Наиболее тесная форма инбридинга -- самооплодотворение.

 

В животноводческой практике он использовался  с 18 века, при создании новых пород.

 

Основная цель инбридинга - сохранение наследственных особенностей того или  иного выдающегося предка. Главное  требование к инбридингу - его направленность. Инбридинг нужно проводить только на определенное выдающееся животное.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Методы разведения

Методы разведения представляют собой  комплекс приемов племенной работы, направленных на создание высокопродуктивных животных. Они включают систему спариваний и комплекс мероприятий по воспроизводству, целесообразному выращиванию молодняка, кормлению и содержанию, направление  и интенсивность отбора и подбора. Таким образом в системе разведения сочетаются приемы селекционно-племенной работы с огранизационно-хозяйственными мерами.

Методами разведения также называют систему подбора сельскохозяйственных животных с учетом их породной, видовой  и линейной принадлежности для решения  определенных зоотехнических задач. В  более узком смысле понимают способы  совершенствования домашних животных, преобразующие их наследственность в желательном направлении.

В зависимости от конкретных целей  различают: четыре метода разведения: чистопородное, разведение по линиям и  семействам, скрещивание и гибридизация

В мясном скотоводстве наиболее часто  применяют чистопородное разведение, скрещивание: воспроизводительное  (заводское), поглотительное (преобразовательное), промышленное (простое двухпородное и многопородное), переменное, вводное, гибридизацию: близкую, отдаленную.

Следует отметить, что указанные методы разведения отличаются как по цели и форме, так и по результатам их применения. При чистопородном разведении получают потомство, сходное по типу, продуктивным качествам и наследственным особенностям с родителями. Помеси полученные от скрещивания, отличаются от родителей повышенной жизнеспособностью, продуктивностью и другими признаками. Гибридизация не со всеми видами применима. При ее осуществлении гибриды первого поколения могут быть плодовитыми (с зебу), стерильными или полустерильными (с яками) в одном или обоих полах. При скрещивании КРС с яком, как правило, гибриды первого поколения стерильны. Гибриды резко отличаются от родителей по биологическим и хозяйственным признакам.

 

 

 

 

 

 

2.Чистопородное разведение

Чистопородное скрещивание  это  система спаривания животных принадлежащих  к одной породе. Потомство полученное  от такого спаривания, называется чистопородным. Главная задача чистопородного разведения – это сохранения и совершенствование породных качеств. Биологические особенности этого метода разведения заключаются в сохранении и усилении наследственности животных желательного типа. Методом чистопородного разведения созданы животные, давшие наивысшую продуктивность.

Важной биологической особенностью чистопородного разведения является передача породных свойств, закрепленных отбором  и длительным относительно однородным подбором. Каждая порода - большая народнохозяйственная ценность. Сохранение и совершенствование  породных качеств является главной  задачей чистопородного разведения. Чистопородное разведение применяют  не только в племенном, но и в пользовательском животноводстве в зонах выведения  породы и сосредоточения чистопородного поголовья при достаточном уровне продуктивности, позволяющем эффективно вести с породой племенную  работу.

Принадлежность животного к  породе в настоящее время принято  устанавливать по племенным записям. Животное менее типичное, но с документально  доказанным происхождением будет признано чистопородным скорее, чем животное, даже очень типичное, но не имеющее  документов о происхождении. Однако, если животное по документам чистопородно, но у него отсутствуют некоторые  характерные признаки породы или  выражены типичные признаки других пород, чистопородность его ставится под  сомнение. При установлении чистопородности  животных большое значение придается  и определению отцовства. Например, родился теленок такой масти, которую он от отца унаследовать не мог, то это вызывает сомнение и в  чистопородности. В настоящее время  достоверным способом определения  отцовства является сопоставление  групп крови животного и его  предполагаемого отца.

При чистопородном разведении можно  получать не только отдельных выдающихся животных, но и создавать целые  стада, представляющие собой огромную ценность.

Научное понятие чистого разведения начало складываться, когда возникла необходимость в изоляции животных отдельных пород от других и разведении их без смещения с другими. Последнее было необходимо для ограничения изменчивости в пределах породы и придания ей некоторой однотипности по формам телосложения и по характеру продуктивности, а также по наследственным особенностям.

Требования к сельскохозяйственным животным одного вида настолько разнообразно, что совместить в одном животном все достоинства вида просто невозможно. Человек работая над совершенством домашних животных – сузил, ограничил требования к животным сравнительными признаками, в результате чего и достиг в развитии этих признаков очень больших успехов. Чтобы удержать в породе достоинства, уже накопленные в ней работой многих поколений животноводов, требуется принимать меры для сохранения чистопородности.

Учитывая сложную структуру породы, ее наследственную неоднородность, биологические и хозяйственные особенности, созданные всей предшествующей племенной работой, основную задачу чистого разведения следует видеть в сохранении ценных свойств  породы и в дальнейшем ее совершенствовании в избранном направлении.

Чистопородное разведение, как плановое мероприятие, позволяет вести работу с большим поголовьем относительно однородных животных. При этом легче сохранить достоинства у чистопородных животных. Чистопородное разведение обуславливает их большую наследственную стойкость, что способствует лучшему предвидению результатов селекции, повышает вероятность получения потомства желательного качества.

Следует отметить ,что все рекордсмены или рекордисты в животноводстве по уровню продуктивности получены путем чистопородного  разведения. Например, удой коровы Волги черно-пестрой породы составил 17517 кг молока жирностью 4,2%. Наивысший среднесуточный удой составил -77кг, Коровы Россиянки за 340 дней лактации удой составил 19106кг,жирность 4,15), удой венгерской коровы Дамы за 365 дней -19664,голштинской коровы Бичер Эйлен (США)за 365  III лактации  - 25247 кг молока жирностью 3,33%.В мире насчитывается свыше 1,5 тыс.коров удой которых за лактацию превышал 14000 кг молока .Мировой рекордисткой по суточному удою является корова –Убре  Башика (белое вымя) голштинской породы-110,9кг.Эта уникальная корова имела 4 телят и за IV лактацию  от нее получено 26500кг молока .Баран североказахского мериноса №3531 дал 32,6кг тонкой шерсти, баран №03003 дегерересской курдючной породы имел массу 146кг,настриг шерсти -9,7 кг. Свиноматка крупной белой породы –принесла -32 поросенка за один опорос .Жеребец Улов-ордовской породы лошадей на дистанции 1600 м показал резвость – 2,02 сек .Все эти выдающиеся животные были получены при чистопородном разведении.

Во многих странах мира чистопородному разведению уделяют большое внимание. В США такие породы как голштинская , джерсейская разводят только методом чистопородного разведения. Критериями генетического совершенствования молочных животных американские селекционеры считают уровень продуктивности, долголетие, легкость доения , резистентность к маститам .Есть стада с удоем 7000-9000 кг.

Чистопородное разведение осуществляется с помощью различных методов  отбора и подбора .Для отбора наиболее ценных особей проводят сопоставление их качеств со стандартом породы.

Каждая порода имеет свой стандарт –минимальные требования по продуктивности ,типу телосложения и происхождению. Стандарт- это отправная точка отбора .Он объединяет усилия селекционеров ,направленные на совершенствование продуктивных и племенных качеств в целом. Стандарт должен быть реальным ,устойчивым ,но его периодически пересматривают и дополняют , что обеспечивает прогресс породы .

При чистопородном разведении большое  внимание уделяют  происхождению  и типу животных. Чистопородность  и происхождение устанавливают  по племенным записям по оценке особенностей экстерьера ,типа животных и полиморфным показателям крови.

Чистопородное разведение осуществляется двумя методами  спаривания неродственным (аутбридинг) и родственным (инбридинг).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Инбри́динг. Инбридинг (от англ. in — «внутри» и breeding — «разведение») — скрещивание близкородственных форм в пределах одной популяции организмов (животных или растений). Термин "инбридинг" обычно используется для животных, а в отношении растений чаще используется термин «инцухт» (нем. Inzucht). Термин "инцухт" также часто используется при описании взаимоотношений между людьми, например, в биографиях.

Инцест является ярко выраженной формой инбридинга, когда скрещивание происходит между особями, связанными прямым родством.

Предельная форма инбридинга —  самооплодотворение, когда организм оплодотворяет сам себя.

Инбридинг широко используется селекционерами для усиления целевых характеристик  породы или сорта. Наиболее распространённая разновидность инбридинга, которая  используется при селекции, называется лайнбридинг (англ. linebreeding). При лайнбридинге потомки спариваются с каким-либо своим предком.

Как известно, диплоидный организм получает каждый ген в двух экземплярах (аллелях) — от отца и от матери. Если эти  гены различаются, то особь называется гетерозиготной (по данному гену), а  если не различаются, то гомозиготной. При инбридинге родители являются родственниками и поэтому имеют много одинаковых генов, в результате чего гомозиготность увеличивается с каждым поколением.

Инбридинг приводит к повышению  постоянства фенотипических признаков  в потомстве и, в конечном итоге, производится для получения линий  генетически идентичных особей (инбредные  линии), на которых удобно проводить  биологические и медицинские  эксперименты.

При близкородственном скрещивании (или самоопылении у растений) может  возникать депрессия: уменьшение урожайности  растительных культур, измельчание  животных, возникновение аномалий и  уродств. Это объясняется гомозиготностью по вредным рецессивным генам.

 

 

 

 

 

 

4. Использование инбридинга  в селекции животных.

Инбридинг – это система спаривания животных, находящихся в родстве. В связи с тем что родственное спаривание широко применяется при чистопородном разведении, породообразовании, разведении по линиям, необходимо подробно рассмотреть его сущность, роль и место в системе племенной работы.

В настоящее время, когда селекционеры могут использовать методы долговременного  хранения спермы производителей, искусственного осеменения животных, у нас есть реальная возможность повсеместно  и интенсивно использовать в воспроизводстве  наиболее ценных производителей и самок. Например, в скотоводстве спермой  одного быка племенной ценности осеменяют 10-15 тысяч., в отдельных случаях 50-60 тысяч коров в год.

В связи с этим в селекции животных большую актуальность приобретает  вопрос о возможности, целесообразности и масштабах применения родственных  спариваний.

Проблема использования инбридинга в животноводстве имеет длинную  историю. Еще в далеком прошлом  были подмечены неблагоприятные  последствия родственного спаривания. Однако в конце 18 – начале 19 века, инбридинг уже довольно широко применялся при создании новых пород животных. Так в России с применением  инбридинга была создана знаменитая орловская рысистая порода лошадей.

Широко используя инбридинг, английский фермер Р.Беквелл усовершенствовал ряд культурных специализированных пород животных. Наиболее известная из них – знаменитая лейстерская овца. Это первая специализированная мясная порода (с длинной шерстью), сыгравшая большую роль в создании и улучшении других пород овец. Больших успехов в использовании инбридинга достигли английские заводчики братья Коллинги, улучшившие знаменитую шортгорнскую породу мясного направления. При выведении абердин-ангусской мясной породы КРС Х.Уайтсен также использовал инбридинг.

Умело пользовались инбридингом и  при выведении орловского рысака А.Г. Орлов и В.И. Шишкин.

Они использовали тесный инбридинг  и разведение по линиям, а также  прием повторного скрещивания помесей  с одной из исходных пород (голландской) с целью изменения типа породы и ослабления вредных последствий  родственного спаривания.

Инбридинг – один из важных методов  селекции, используемых для консолидации наследственных свойств животных, создания новых с совершенствования существующих пород, типов и линий. При создании современных заводских пород сельскохозяйственных животных мира инбридинг был одним из важных приемов племенной работы. Опыт создания таких выдающихся пород как орловский и русский рысаки, шортгорнская, гетерефордская и абердин-ангусская породы КРС, лействерская, асканийская породы овец, украинская степная породы свиней, убедительное тому подтверждение.

Вероятность получения препотентных животных, столь важных для селекции, при инбридинге как правило выше чем при аутбридинге. В зоотехнии нередко возникает необходимость как можно полнее повторить генотип выдающегося животного. Этого можно добиться только на основе целенаправленного использования инбридинга. Поэтому инбридинг важен как метод получения основателей линий и пород.

Следует отметить, что инбредные  животные обладают повышенной устойчивостью  передавать свои качества потомству. При  умеренном инбридинге гомозиготность возрастает незначительно, но зато сильно увеличивается влияние выдающегося предка на генотип потомства. Умеренность инбридинга способствует закреплению ценных наследственных качеств, не снижая резистентности и жизнеспособности организма. Известно, что сохранить наследственные качества ценных животных в ряде поколений трудно, если подбор не подкреплять инбридингом. И только через инбридинг на особо выдающихся предков удается накапливать в ряде поколений ценную наследственность.

Благодаря возрастанию у инбредных  животных гомозиготности многие ранее расщепляющиеся признаки перестают расщепляться. Практически инбридинг – это форма однородного подбора, который имеет важное значение при совершенствовании пород, создании новых линий и пород животных. Знание закономерностей наследования признаков позволяет научно обоснованно осуществлять подбор животных для достижения максимального эффекта селекции. Инбридинг используют для удержания в потомстве наследственности особо ценных животных.

Анализ родословных коров-рекордисток  показал, что во всех породах основная масса коров с рекордными удоями создана в результате применения целенаправленных подборов с использованием родственного спаривания. Из 100 животных 34 рекордистки – продукт инбридинга, из них 12% от близкородственного, 62% - от умеренного, 26% от отдаленного.

Близкородственное спаривание применяли  при создании новой американской породы – санта-гертруда. После того как была выявлена высокая племенная ценность производителя Манки, его использовали при близкородственном разведении. Наиболее высокопродуктивных его сыновей спаривали с такими же дочерьми и сестрами. В результате многократного инбридинга все чистопородные стада этой породы в настоящее время инбредированы на производителя Манки, который считается родоначальником породы санта – гертруда.

Однако было обнаружено и отрицательное  влияние инбридинга на потомство. Бессистемное его применения во многих случаях  приводило к снижению продуктивности и плодовитости, ослаблению крепости конституции животных, проявлению аномалий в развитии и уродств. Поэтому  были изданы также законы, запрещающие  применение инбридинга. И только к  концу 19 века на основе изучения и анализа  племенных книг русские селекционеры П.Н. Кулешов, а затем Д.А. Кисловский, доказали несостоятельность полного отказа от инбридинга. На примере выведения орловской породы лошадей они показали положительную роль умеренного инбридинга при закладке и совершенствовании заводских линий. Отрицательные последствия наблюдаются при длительном тесном инбридинге, которые применяли английские и немецкие селекционеры. М.Ф. Иванов также придерживался мнения о положительной роли инбридинга в породообразовании. В его методике создания породы инбридинг сочетался с жестким отбором животных по крепости конституции.

В товарных стадах инбридинг недопустим, так как инбредной депрессии  подвергаются как раз количественные селекционируемые признаки (удой, яйценоскость, живая масса и тд) то есть наиболее важные с экономической точки зрения. Отрицательные явления, связанные с применением инбридинга в товарном животноводстве хорошо известны. Так, в молочном скотоводстве, например, установлено, что каждое возрвстание инбридинга на 1% ведет к снижению удоя в среднем на 32 кг и массы телят при рождении на 0,2 кг. Отход телят при умеренном инбридинге был в полтора раза выше, при близком в 2 раза, а при кровосмешении в 4 раза, чем при неродственном спаривании. Половая зрелость у инбредных телок наступила в среднем на 42 день, а у аутбредных – 383-й день после рождения.

 

 

 

 

 

 

 

5.Степень инбридинга.

Степень инбридинга животных определяют по родословной. Используя предложенный А.Шапоружем (1909г.) метод, подсчитывают ряды родословной, в которых встречается общий предок, считая первым ряд отца и матери. Запись проводят римскими цифрами, начиная с материнской стороны родословной. Цифры, показывающие ряды повторяющихся предков, в каждой стороне родословной разделяют запятыми, а повторение в обеих половинах родословной – знаком тире. В зависимости от ряда предка, где встречаются одинаковые клички, по классификации Пуша, различают следующие степени инбридинга:

Кровосмешение

 

І-ІІ -1 степень прямые родственники

ІІ-І -1 степень прямые родственники

ІІІ- І -1 степень прямые родственники

І- ІІІ -2 степень прямые родственники

ІІ- ІI -2 степень боковые родственники

 

Близкое родство

 

ІІІ- I -3 степень боковые родственники

II- III -3 степень боковые родственники

III- III -4 степень боковые родственники

I- IV -3 степень прямые родственники

 

Умеренное родство

 

IV- III -5 степень боковые родственники

III- IV -5 степень боковые родственники

IV- IV -6 степень боковые родственники

I- V -5 степень прямые родственники

I-VI -6 степень прямые родственники

 

По Шапоружу.

 

Близкое родство - (кровосмешение не выделяется) обнимает все случаи, начиная с III- II и ближе.

 

Умеренное родство - III- III и III- IV, самое  большое IV- IV, если соответствующие  «факторы» очень сильны.

 

Дальнее родство - самое большое  до V- V включительно, последний случай признаётся за родственное разведение лишь в исключительном случае при  явном накоплении одних и тех  же имён в дальнейших рядах родословной.

В поисках более точного метода учета степени инбридинга Пирль (1915) предложил определять число, характеризующее, так называемую, утерю предков, в родословной пробанда, которое происходит вследствие повторения одних и тех же кличек при наличии инбридинга. Коэффициент инбридинга по Пирлю показывает процент утерянных предков от общего возможного их числа, при чем для каждого ряда предков коэффициент инбридинга вычисляется отдельно по формуле:

 

 

 

 

6. Пути снижения инбредной депрессии

Совокупность вредных последствий  родственного спаривания называют инбредной  депрессией. К основным специфическим  формам инбредной депрессии относятся:

1.снижение плодовитости

2.понижение обмена веществ

3.ослабление сопротивляемости  организма

4.повышение смертности

5.уменьшение продуктивности

6.истончение костяка и формирование переразвито-нежной  конституции

7.рождение уродливых животных  и тд.

 

Прежде всего чтобы ликвидировать вредные последствия инбридинга необходимо применить неродственное спаривание животных. Чрезвычайно важны строгий отбор и размножение только тех животных, которые имеют крепкую конституцию, хорошее здоровье, высокую продуктивность. При этом решающее значение на результаты родственного  разведения оказывает качество используемых производителей. Важной мерой борьбы с инбредной депрессией служат создание благоприятных условий выращивания.

К успешному проведению инбридинга необходимы следующие условия:

1.знать степень тесноты инбридинга

2.выбор хозяйств, в которых допустим  инбридинг разных степеней

3.степень приспособленности животных  к инбридингу

4.качество животных, которые подвергаются  родственному спариванию

5.направленность инбридинга

6.возможность чередования родственного  спаривания с неродственным.

Инбредная депрессия возникает  чаще всего тогда, когда оба родителя имеют общего предка по мужской линии. В зависимости от расположения повторяющихся  предков в родословных О.А. Иванова  выделяет 4 типа инбридинга:

1-й тип. Отец и мать являются  представителями одной заводской  линии, то есть общий предок  у обоих родителей идет по  прямой мужской линии. В этом  случае осуществляется разведение  в линии, и отбор усиливает  сходство отца и матери пробанда, созданное общностью предка. Такое  спаривание значительно повышает  гомозиготность потомка, но может привести к инбредной депрессии, усиленной гомогенным подбором. Этот тип инбридинга хотя и дает в отдельных случаях ценных животных, особенно в породах, еще не сформировавшихся или являющихся продуктом воспроизводительного скрещивания, но в массе приводит к значительной инбредной депрессии, выражающейся как в снижении жизнеспособности молодняка и ухудшении его развития, так и в понижении продуктивности животных. В результате замыкания внутри линии возможность ее прогресса уменьшается, и новых, прогрессивных для линии продолжателей получают единицы. Исключение составляют случаи, когда инбридинг этого типа является одновременно кроссом двух линий, идущих от одного родоначальника.

 

2-й тип. Отец и мать - представители  разных линий, но в родословной  матери пробанда повторяется  через ее женских предков родоначальник  линии отца. В этом случае отбор отца и матери идет в несколько различных направлениях, вследствие чего они отличаются не только фенотипически, но и генотипически, поэтому вероятность появления инбредной депрессии уменьшается, так как гомозиготность возрастает значительно слабее, чем при инбридинге 1-го типа, а сходство с родоначальником линии отца несколько повышается: такой инбридинг как бы поддерживает линию.

 

Данный тип инбридинга для внутрилинейного  разведения наиболее благоприятен. Он не ведет к ясно выраженной инбредной  депрессии, хотя в отдельных случаях  молодняк получается менее жизнеспособен и несколько слабее развивается, чем при кроссах линий. Может наблюдаться и некоторое отставание в продуктивности. Однако в начале формирования пород, когда селекционер еще имеет дело с недостаточно изученным материалом, такое спаривание может быть значительно более эффективным, чем неродственное, и давать продолжателей линии лучшего качества, чем спаривание с неизвестными по их наследственным особенностям животными или спаривание с линиями, непроверенными на их сочетаемость. При удачном кроссе линий такой инбридинг может дать значительный эффект из-за усиления влияния используемой в этом кроссе основной линии.

 

З-й тип. Отец получен в результате кросса с линией, к которой относится  мать пробанда. Такой инбридинг как  бы подкрепляет, продолжает удачный  кросс линий, в результате которого получен пробанд, и его можно  продолжить и в следующих поколениях, пока он будет давать положительный  эффект. При таком спаривании отец и мать пробанда - представители  разных линий, отбор в которых  идет в несколько различных направлениях, а продолжение, подкрепление удачного кросса способствует улучшению качества потомства.

 

Инбридинг 3-го типа дает весьма положительные результаты, но лишь тогда, когда две кроссируемые линии хорошо сочетаются друг с другом. При плохой сочетаемости он оказывает ухудшающее влияние. Поэтому в практике, особенно когда сочетаемость линий изучена недостаточно, избегают широкого использования этого типа инбридинга.

 

4-й тип. Отец и мать - представители  разных линий, но оба получены  в результате кросса с одной  и той же третьей линией, родоначальник  которой имеется в родословных  и матери и отца пробанда. В  этом случае опасность инбредной  депрессии практически отсутствует,  а в формировании наследственности  пробанда участвуют уже не  две, а три линии, причем  влияние родоначальников линий  отца и матери поддерживается  отбором, а влияние третьей  линии - инбридингом. Таким образом,  этот тип инбридинга является  своеобразным трехлинейным кроссом,  который может значительно улучшить  качество потомства, причем наиболее  эффективным. Его характеризуют  высокая жизнеспособность потомства,  продуктивность и племенная ценность  производителей.

(Пробанд) особь, на которую  составляют родословную

в профессиональном лексиконе - прародительница  питомника

(пробанд) (нем. Proband; син. пропозит)- лицо, с которого начинается составление родословной при генеалогическом анализе