Промышленное скрещивание и гибридизация в свиноводстве

Введение

На протяжении последних 15 лет показатели поголовья сельскохозяйственных животных и производства мяса в России неуклонно снижались. Ухудшение ситуации в мясном животноводстве явилось отражением общей тенденции спада в сельском хозяйстве. Тем не менее, в последние 3 года ситуация в мясном животноводстве начала постепенно стабилизироваться, проявляясь в замедлении темпов сокращения поголовья КРС, постепенном увеличении численности поголовья свиней, овец и коз, а также в ускоренном росте птицеводческого сектора. При этом основными направлениями развития становятся те отрасли, которые обеспечивают наибольшую рентабельность вложений, в первую очередь, свиноводство.

В 1990-2005 гг. поголовье  свиней во всех категориях хозяйств Российской Федерации сократилось с 38,3 млн. голов  до 13,4 млн. голов, или в 2,8 раза, а производство мяса свиней уменьшилось с 3,48 млн. тонн до 1,52 млн. тонн в убойной массе или в 2,3 раза. Потребление свинины находилось на низком уровне – 12-13 кг на душу населения при установленной норме питания 24-28 кг. В этот период росла себестоимость свинины, оставалась низкой производительность труда. С  2006 года наблюдается положительная тенденция в этой отрасли и,  без всякого сомнения, этот год войдет в историю свиноводства России как переломный год перехода на современные интенсивные технологии производства, приобщение к мировому опыту. Россия поистине переживает инвестиционный бум в свиноводство. Причины такого бума известны всем, кто, так или иначе, связан с производством свинины или ее переработкой, а также импортом. Это и постоянно растущие цены на данный вид мясного сырья, сокращение импортных квот, повышенный спрос на охлажденную свинину для изготовления деликатесной продукции. Только за последний год импорт свинины снизился примерно на 20%, а цены возросли на 30%.

В последнее  время под влиянием ситуации на мировом  рынке мяса, в связи изменениями  в таможенно-тарифной политике России, а также благодаря поддержке  отечественного животноводства в рамках национального проекта «Развитие АПК» в нашей стране для развития свиноводства формируются благоприятные условия. Сектор свиноводства сегодня привлекает повышенное внимание потенциальных инвесторов, планирующих реализацию собственных проектов в данной области.

Биологические особенности свиней - многоплодие, скороспелость, короткий период супоросности, высокие конверсия корма и выход свинины при убое в сочетании с мобильностью ведения отрасли обеспечивают  одно из ведущих мест в мясном балансе страны. На основании научных разработок и передового опыта лучших свиноводческих хозяйств мира можно считать научно обоснованным следующий уровень продуктивности свиней: многоплодие свиноматок 12 голов, сохранность их до 2 месяцев 88-90%, средняя живая масса поросенка в 2-месячном возрасте 18-22 кг, в 6-месячном возрасте 100 кг, среднесуточный прирост живой массы молодняка на доращивании 350-450 г, на откорме 800-900 г, затраты кормов на 1 килограмм прироста 3,0-3,5 кормовых единиц.

В настоящее  время в мире и в нашей стране свинина в общих заготовках мяса занимает 35-50%. От одной свиноматки можно получить 18-20 и даже 25-30 поросят в год, вырастив которых при интенсивном откорме, можно получить 1,8-3,0 тонны свинины с минимальными затратами труда и кормов.

Однако являясь  одной из основных отраслей животноводства, в условиях функционирования рыночных отношений свиноводство ухудшило все количественные и качественные параметры развития, а резкое сокращение производства и удорожание фуражного зерна фактически сделало невозможным развитие крупномасштабного товарного производства свинины. Но, несмотря на крайне сложную экономическую ситуацию, сложившуюся в отрасли, свиноводство является одной из ведущих отраслей животноводства, прочно занимая второе место в производстве мяса в стране. Поэтому в рыночных условиях хозяйствования повышение эффективности ведения свиноводства необходимо осуществлять на основе приоритетного использования тех факторов, которые обеспечивают получение наибольшего эффекта. К ним в первую очередь следует отнести совершенствование размещения, углубление специализации и усиление концентрации производства продукции свиноводства, улучшение кормовой базы, отвечающей интенсификации отрасли, расширение кооперации, рациональное сочетание имеющихся форм хозяйствования, развитие агропромышленной интеграции.

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.

Поэтому, дальнейшее повышение эффективности свиноводства будет полностью зависеть от повышения продуктивности свиней за счет совершенствования методов разведения, улучшения условий кормления, содержания и ухода за ними. [2].

1.Биологические основы скрещивания

В системе племенной  работы со свиньями большое место  занимают разработка и использование  методов разведения, обеспечивающих повышение продуктивности животных. Особое значение приобретает выбор метода разведения в условиях перевода свиноводства на промышленную основу.

Под методами разведения принято понимать систему отбора и подбора животных для спаривания с учетом видовой, породной, линейной принадлежности и родства спариваемых особей. Применение того или иного метода разведения определяется зоотехнической целью (например, для совершенствования существующих или создания новых пород, стад и линий для повышения продуктивности животных в неплеменных стадах) [4].

Используемые в практике свиноводства методы разведения можно подразделить на методы чистопородного разведения, скрещивания и гибридизации.

Под чистопородным  разведением понимают спаривание животных, принадлежащих к одной породе. Это основной метод разведения животных в племенных хозяйствах. Он ставит своей задачей совершенствование пород свиней, способствует увеличению численности породы, сохраняет ее постоянство в определенных рамках изменчивости.

Под скрещиванием понимают спаривание животных, принадлежащих  к разным породам или видам. Скрещивание позволяет использовать при разведении наследственные качества животных двух и более пород, что значительно расширяет возможности подбора при совершенствовании существующих и создании новых пород в племенном свиноводстве и при повышении продуктивности животных в неплеменных хозяйствах.

Для племенного совершенствования свиней прибегают  в основном к поглотительному, воспроизводительному и вводному скрещиваниям.

В неплеменном  свиноводстве к скрещиваниям прибегают  для получения высокопродуктивных помесных животных в результате сочетания в них желательных качеств исходных пород. При этом используется явление гетерозиса, обеспечивающее значительное повышение продуктивности животных, разводимых в товарных целях. [3]

Термин гетерозис включает обширные представления о явлении живой природы, в основе которого лежит скрещивание. Явление «гибридной силы» впервые было описано в ботанической литературе И. Кельрейтором в 1768 г. Позднее многие ученые, работающие в области гибридизации растений, сталкивались с подобным явлением. Первые же попытки объяснить причины полезного действия скрещивания, если можно так сказать, дать теорию гетерозиса были сделаны Ч. Дарвином в 1876 г., который в своей классической работе «О действии перекрестного опыления и самоопыления в растительном мире» писал о существовании великого закона природы, по которому все органические существа извлекают пользу из случайного скрещивания с особями, не состоящими с ними в тесном кровном родстве; с другой стороны, по этому же закону продолжительное кровосмешение приносит вред. Этот общебиологический вывод и явился в последующем основой различных гипотез и теорий гетерозиса, в число которых входят гипотезы гетерозиготности, доминирования, сверхдоминирования, генетического баланса и балансирования (сбалансированности метаболитов).

Параллельно с  поисками теоретического обоснования  явления гетерозиса изыскивались рациональные приемы его использования в практическом животноводстве. В результате был предложен ряд вариантов количественной оценки эффекта гетерозиса. При этом под гетерозисом понимали степень количественного превосходства (выраженного в %) гибридов (помесей) первого поколения по сравнению с исходными родительскими породами с подразделением на гетерозис истинный — над лучшей породой; гипотетический — над средней обеих пород; обычный — над материнской; специфический — над отцовской; гибридная депрессия — снижение признака по сравнению с худшей породой.

В качестве основных методов практической реализации гетерозиса в животноводстве признаны различные формы межпородного промышленного скрещивания и гибридизации, которые имеют очень большое значение в свиноводстве.

Гетерозис имеет  очень сложную биологическую  основу, его уровень зависит от многих генетических и паратипических факторов.[6]

2.Виды промышленного скрещивания

2.1.Простое двухпородное скрещивание

В 50-60-х  годах прошедшего столетия генофонд свиней в стране был представлен в основном породами густого мясо-сального направления продуктивности с уклонением отдельных регионов к разведению свиней сальной продуктивности (Украина) и в облегченном типе мясо-сального телосложения (Прибалтика). Вместе с тем в некоторых породах и племенных стадах уже велась селекция на снижение осаливаемости и получение животных более облегченного мясо-сального типа.

Вот эти-то породы с неодинаковой способностью к накоплению жира и синтезу мышечной ткани испытывались на сочетаемость в различных комбинациях промышленного скрещивания во второй половине закончившегося века.  [1]

В настоящее  время выявлена сочетаемость практически  всех 17 отечественных и 6 зарубежных пород, разводимых в нашей стране, а так же 3 новых мясных типов свиней в различных вариантах простого промышленного скрещивания.

Чаще других изучалось в экспериментах простое  двухпородное скрещивание, являющийся наиболее простым и доступным способом использования явления гетерозиса в производстве. Несмотря на отсутствие исчерпывающей теории гетерозиса, оно нашло широкое практическое применение в свиноводстве как в нашей стране, так и за рубежом. Эта работа, как и внедрение самого метода в производство, велась неритмично, волнообразно. На первом этапе развития отечественного свиноводства широко применялось скрещивание местных свиней с импортными породами, в основном британского происхождения (метизация). Новый толчок расширению объемов промышленного скрещивания в нашей стране дал процесс завершения образования новых отечественных пород. На этом этапе стала очевидной малая эффективность дальнейшей метизации. Впервые проведенные в Полтавском НИИ свиноводства опыты по промышленному скрещиванию свиней крупной белой породы с беркширскими хряками положили начало широким многочисленным экспериментам по скрещиванию различных пород свиней. [5]

Двухпородное  скрещивание имеет две формы: простое и переменное (ротационное). При простом скрещивании к маткам одной породы подбираются хряки второй. Все полученное помесное потомство идет на откорм. Если двухпородное скрещивание применяется в системах более сложного скрещивания, то часть помесного потомства отбирается для воспроизводства стада и используется в дальнейшем в качестве племенных животных. [1]

При организации простого промышленного скрещивания в товарном свиноводстве не нужен зоотехнический племенной учет, что немаловажно в условиях крупномасштабного производства и большой концентрации животных, а эффект гетерозиса проявляется полностью. В то же время эта форма скрещивания имеет две генетические ступени в системе разведения.

К первой ступени относится чистопородное разведение для постоянного ремонта маточного стада, ко второй — получение помесного товарного молодняка.

Довольно продолжительное время доминирующее положение в бывшем Союзе, благодаря хорошему развитию, высоким продуктивным и адаптационным качествам, занимала и занимает крупная белая порода, естественным был выбор ее в качестве эталона (контроля) продуктивности при изучении эффективности скрещивания не только маток этой породы с хряками других пород, а вообще при любом сочетании пород, типов и линий свиней.

Чаще других в экспериментах при простом двухпородном скрещивании  в качестве материнской формы использовалась крупная белая порода, районированная во всех природно-климатических зонах страны, а отцовские формы были представлены одной из локальных пород, имеющих ограниченный ареал распространения.

Таблица 1. Влияние двухпородного скрещивания пород мясо-сального направления продуктивности на воспроизводительные качества свиноматок

       Установлено, что наиболее благоприятно влияло на повышение многоплодия скрещивание маток крупной белой породы с хряками брейтовской и белой короткоухой пород — количество живых поросят в пометах повышалось в среднем на 1,1—1,2 поросенка или на 10,4-11,5%. Несколько ниже эффект скрещивания по многоплодию при использовании хряков кемеровской, северокавказской, украинской степной белой, сибирской черно-пестрой пород: количество поросят в гнезде увеличивалось, по сравнению с чистопородными пометами крупной белой породы, на 0,64-0,83 поросенка (6,6-8,5%). Не оказали влияния на многоплодие маток хряки ливенской и белорусской черно-пестрой пород.

По молочности наиболее удачным оказалось сочетание  крупных белых маток с хряками  северокавказской, украинской степной белой, белорусской черно-пестрой и беркширской пород: превышение над матками контрольной группы достигло 9,0-11,4%.

Большей жизнеспособностью отличался молодняк от хряков северокавказской, крупной черной, беркширской, ливенской, украинской степной белой и белорусской черно-пестрой пород, сохранность которого за подсосный период составила 95,5—96,2%. Сохранность потомства хряков крупной черной породы, по сравнению с чистопородными сверстниками крупной белой породы, увеличилась на 7,2%.

В пометах, полученных при скрещивании с производителями северокавказской, белой короткоухой и брейтовской пород, при отъеме насчитывалось на 1,40-1,86 поросенка больше, чем в чистопородных пометах. Довольно высокий деловой выход поросят к отъему, по отношению к контролю, получен в пометах от хряков крупной черной, сибирской черно-пестрой, украинской степной белой, беркширской пород — выше на 0,87-0,95 поросенка или на 10,3-11,7%, чем у крупной белой породы. Лучше росли в подсосный период помесные поросята от производителей брейтовской, сибирской северной, кемеровской и украинской степной белой пород. Эффект гетерозиса по массе гнезда в 60-дневном возрасте при скрещивании хряков этих пород с матками крупной белой породы составил 28,0-49,0 кг или 17,9-41,8%. Заметно выше контроля была масса гнезда в пометах от хряков северокавказской, крупной черной и сибирской черно-пестрой пород — на 14,0-20,0 кг или на 10,7-16,5%.

По комплексу  признаков, характеризующих воспроизводительные качества, лучшими оказались сочетания маток крупной белой породы с хряками брейтовской, северокавказской, крупной черной и украинской степной белой пород. По двум признакам превосходили контрольную группу сочетания с участием хряков кемеровской, сибирской черно-пестрой и беркширской пород. Меньше всего повлияло скрещивание на улучшение воспроизводительных качеств свиноматок при использовании хряков миргородской, белорусской черно-пестрой и ливенской пород. По некоторым показателям получены результаты даже ниже, чем у маток контрольной группы.

На контрольном  откорме интенсивнее рос и  эффективнее использовал корма  на образование прироста помесный молодняк от хряков брейтовской, кемеровской, беркширской и украинской степной белой пород (табл. 2).

Таблица 2.Откормочные и мясные качества потомства от двухпородного скрещивания пород мясо-сального направления продуктивности

Примечание: * Ливенская, украинская степная белая, длинноухая, миргородская, сибирская северная. ** Белая длинноухая, миргородская, украинская степная рябая, северокавказская, крупная черная.

Суточные приросты, по отношению к животным контрольной группы, у него были выше на 12,0-24,5%, а расход корма на 1 кг прироста на 6,6-10,3% меньше. У потомства от хряков белой короткоухой породы эффект скрещивания по откормочным качествам составляет 8,0-8,7%. На последнем месте по откормочным качествам находятся помеси от сибирской северной, ливенской, крупной черной пород.

Обвалка туш чистопородных  и помесных животных в конце откорма  позволила оценить их мясные качества. Содержание мышечной ткани в тушах чистопородных свиней колебалось в пределах 52,7-57,6%, у помесей— от 50,5 до 58,1%, что характерно для свиней мясо-сального направления продуктивности. В среднем по всем сочетаниям помесный молодняк уступал по выходу мышечной ткани в туше чистопородным сверстникам крупной белой породы на 0,7%, в том числе помеси от украинской степной белой породы на 7,0%, кемеровской на 3,4%, миргородской на 2,8%, сибирской черно-пестрой на 2,2%. Некоторое превосходство над чистопородными животными (в пределах 0,5-1,8%) по выходу мышечной ткани имели помеси от северокавказской, ливенской, белой короткоухой и брейтовской пород.

Наиболее удачно воспроизводительные, откормочные и мясные качества сочетаются у помесных животных, полученных в результате скрещивания маток крупной белой породы с хряками северокавказской и брейтовской пород. Помеси от кемеровских и украинских степных белых хряков при высокой откормочной продуктивности значительно уступают чистопородным животным крупной белой породы по качеству туш.

Оценивая в целом сочетаемость 15 пород мясо-сального направления продуктивности в простом промышленном скрещивании следует отметить, что эффект скрещивания проявляется по всем показателям, характеризующим воспроизводительные способности свиней, что не противоречит данным других исследователей, отмечавших, что из воспроизводительных качеств эффект гетерозиса реализуется выше всего по числу поросят и массе гнезда при отъеме.

Еще раз подтверждено хорошо известное мнение о том, что эффективность  скрещивания зависит от подбора  пород. Преимущество помесей над  чистопородными животными по многоплодию и молочности составляет от 9—11,5% в лучших сочетаниях до полного отсутствия при скрещивании с производителями миргородской и ливенской пород; по выходу поросят в гнезде и массе гнезда при отъеме от 19,2-41,8% до нулевых и отрицательных значений у животных, полученных от хряков ливенской и белорусской черно-пестрой пород.

По откормочным качествам  помесные животные превосходят чистопородных на 3,1-7,8%, а по показателям, характеризующим мясность, уступают им. Лучшими по откормочным качествам были сочетания свиноматок крупной белой породы с хряками украинской степной белой, кемеровской, беркширской и миргородской пород, но они же отличались и наименьшим содержанием мышечной ткани в туше.

С целью выявления наиболее эффективных вариантов скрещивания пород мясо-сального направления продуктивности было проведено ранжирование всех изученных сочетаний по воспроизводительным, откормочным и мясным качествам (всего по 9 показателям). Первые три места по эффективности скрещивания заняли помесные животные, полученные от свиноматок крупной белой пород и производителей брейтовской, северокавказской и беркширской пород. Следом за ними расположились помеси от хряков белой короткоухой, кемеровской и крупной черной пород.

Повысившийся спрос на нежирную свинину и необходимость снижения расхода кормов на производимую продукцию послужили основанием для изучения эффективности простого промышленного скрещивания с использованием хряков мясных пород, разводимых в бывшем Союзе (эстонская беконная, уржумская) и завозимых из-за рубежа (ландрас, уэльская, пьетрен, дюрок, гемпшир, йоркшир, крокор). Первой мясной породой, завезенной в Союз в 1948 г., была порода ландрас. Первоначально опыты по скрещиванию с ее участием проводились на импортном поголовье и потомстве первых генераций. Постепенно проходила акклиматизация животных к различным природно-климатическим условиям страны, формировался специфический тип конституции, уровень продуктивности, расширялся ареал распространения породы. С этим поголовьем породы ландрас и проведено подавляющее большинство скрещиваний отечественных пород свиней.

В последние 20-25 лет в страну периодически поступали животные породы ландрас ультрамясного направления  продуктивности из Бельгии, Голландии, Германии, Финляндии, которых использовали не только в селекционных целях для улучшения существующих и выведения новых пород и типов свиней, но и в пользовательном скрещивании.

Обобщенные данные по 165 скрещиваниям свиноматок мясо-сального направления  продуктивности, в 140 из которых в качестве материнской формы использовалась крупная белая порода, с хряками мясных пород представлены в таблице 3, где приведены результаты скрещиваний с участием породы ландрас, адаптированной к нашим условиям, и с животными, завезенными из других стран, представляющими собой результат селекции зарубежных селекционеров последних десятилетий.

Как показывают результаты сочетаемости маток крупной белой породы с хряками семи мясных пород, эффект скрещивания по многоплодию, молочности и деловому выходу поросят в максимальной степени проявился с использованием импортных производителей породы ландрас: по сравнению с контролем многоплодие повысилось на 1,05 поросенка (11,5%), молочность— на 12,9%, выход поросят в гнезде к отъему — на 12,1%. Довольно высокий эффект гетерозиса по многоплодию получен при спаривании маток крупной белой породы с хряками уржумской и эстонской беконной пород — на 9,9% выше по сравнению с чистопородным разведением. За ними следуют сочетания: матка крупная белая х хряки уэльской породы и ландрас отечественной селекции, дающие в помете на 0,42-0,53 поросенка больше.

По молочности предпочтительным оказалось скрещивание крупных белых маток с хряками дюрок и ландрас (отечественный). При таком сочетании эффект скрещивания составил 6,0-6,5%. Лучшее развитие и более высокая сохранность до отъема наблюдалась в пометах, полученных в результате скрещивания маток крупной белой породы с хряками пород дюрок, уэльская, ландрас. К двухмесячному возрасту эти пометы по количеству поросят обгоняли чистопородные пометы крупной белой породы на 4,3-6,0%, а по общей массе гнезда — на 13,6-23,8 кг (10,0-15,1%).

       Высокой сохранностью поросят в подсосный период выделяется помесное потомство, полученное от хряков дюрок. По комплексу воспроизводительных качеств лучшими оказались сочетания: крупная белая х ландрас (зарубежной селекции); крупная белая х уэльской породы; крупная белая х породы дюрок. И хотя при скрещивании с хряками дюрок многоплодие маток оставалось таким же, как и у свиноматок крупной белой породы при чистопородном разведении, остальные показатели воспроизводительных качеств были на 4,3-10,0% выше.

Не оказало  положительного влияния на репродуктивную функцию маток скрещивание с  хряками пород гемпшир, пьетрен, а при использовании хряков уржумской и эстонской беконной пород эффект гетерозиса проявился только по количеству новорожденных поросят в помете.

Скрещивание свиноматок мясо-сального направления продуктивности с хряками  специализированных мясных пород обеспечило высокий эффект гетерозиса по откормочным и мясным качествам. Помесные животные (в среднем по всем сочетаниям) опережают чистопородных сверстников крупной белой породы по возрасту достижения живой массы 100 кг на 9,8-15,8 дня (4,7-7,4%), по суточным приростам— в среднем на 6,7%, расходуют кормов на 1 кг прироста меньше на 3,2-8,8%.

Выявлено благоприятное  влияние такого сочетания пород на качественные характеристики туш помесных животных. Снижение толщины шпика на 3,2-6,6 мм (9,6-21,0%), увеличение площади «мышечного глазка» на 2,7-5,2 см² (8,4—21,9%) свидетельствует об ослаблении ассимиляторных процессов в организме животных, которые сопровождаются повышенным отложением жира, и активации синтетических процессов, в результате которых активизируется образование мышечной ткани. Подтверждением этому служит более высокий выход мышечной ткани в туше (на 2,6-5,2%) и лучшее развитие самой ценной части туши — заднего окорока, масса которого увеличилась на 0,1-0,7 кг.

За средними показателями скрывается высокая изменчивость хозяйственно-полезных признаков у помесей различных сочетаний. Лучшим сочетанием по откормочным и мясным качествам, бесспорно, является объединение наследственных качеств крупной белой породы и дюрок. Помесное потомство от такого скрещивания превосходило чистопородных сверстников крупной белой породы по откормочной продуктивности на 7,4-10,6%, по мясо-сальным качествам — на 3,8-17,3%. В среднем по 29 опытам помесный молодняк затратил на достижение живой массы 100 кг меньше на 16,6 дня, кормов на прирост расходовал меньше на 0,37 корм, ед., шпик имел тоньше на 4,3 мм, а выход мышечной ткани в туше — на 3,8% больше.