Программа BR22885686 – Разработка системы генетического совершенствования мясных пород с применением инновационных методов молекулярной генетики, селекции и цифровых технологий

Наименование программы: BR22885686 «Разработка системы генетического совершенствования мясных пород с применением инновационных методов молекулярной генетики, селекции и цифровых технологий»

Вид финансирования: ПЦФ Министерства сельского хозяйства Республики Казахстан

Заявитель: ТОО «Казахский научно-исследовательский институт животноводства и кормопроизводства»

Научный руководитель: Карымсаков Т.Н, доктор сельскохозяйственных наук, ассоцированный профессор

Период реализации: 2024-2026 гг.

Актуальность

В настоящее время селекция мясного скота в Республике Казахстан ведётся классическими методами по нормативно - правовыми актами Закона «О племенном животноводстве», разработанным ещё 50-70 годах прошлого столетия. Считаем, что основным недостатком таких актов является прямое сравнение фенотипа животного со стандартом породы. При этом, стандарты не изменялись в течение последних 60-70 лет. За этот период времени сменилось 10-15 поколений, что в какой то степени повлияло на генетический прогресс животных.

На ряду с этим, следует отметить, что в развитых странах мира оценка племенной ценности мясного скота проводится на основе наилучшей линейной статистической модели BLUP, а в последние годы уже повсеместно используют геномную селекцию. Данные технологии позволяют с высокой достоверностью отбирать лучших представителей в породе для дальнейшей селекции и в 2-2,5 раза сокращать генерационный интервал. При отборе быков для воспроизводства, в обязательном порядке исследуется наличие у них генетически детерминированных заболеваний. При этом, пастбища каждой фермы огорожены, а весь технологический процесс оцифрован.

В этой связи, с учетом опыта стран с развитым мясным скотоводством, возникает необходимость разработать отечественную программу развития отрасли мясного скотоводства, с учетом экономической ситуации, природно-климатических особенностей и национального колорита Республики Казахстан.

Цель

Разработать систему ускоренного повышения генетического потенциала крупного рогатого скота мясных пород и эффективных технологий производства продукции мясного скотоводства

В соответствии с поставленными задачами, при завершении мероприятий Программы будут получены следующие результаты:

1. сформирована в ИАС достоверная база данных хозяйственно полезных признаков быков-производителей казахской белоголовой и аулиекольской пород и их потомства с формированием генетического банка ДНК;
2. проведено генотипирование не менее 2,5 тыс. биологических образцов, полученных от казахской белоголовой и 1,5 тыс. от аулиекольской пород по не менее 50,0 тыс. SNP;
3. проведён биоинформативный анализ взаимосвязи генов с фенотипическими признаками и сформирована референтная популяция казахской белоголовой и аулиекольской пород, а также разработана методика раннего прогноза племенной ценности быков-производителей;
4. разработана методика расчета экономических весовых коэффициентов хозяйственно-полезных признаков для определения комплексного индекса племенной ценности крупного рогатого скота в разрезе основных пород (казахская белоголовая, аулиекольская, ангусская, герефордская);
5. разработаны рекомендации по эффективным технологиям пастбищного содержания мясного скота в различных природно-климатических зонах республики;
6. разработано программное обеспечение управления стадом в мясном скотоводстве;
7. проведены исследования на наличия генетически детерминированных заболеваний в популяциях крупного рогатого скота пород казахской белоголовой, аулиекольской, калмыцкой и санта-гертруда.

В соответствии с поставленными задачами, при завершении мероприятий Программы будут получены следующие результаты:

1. Для формирования референтных популяций казахской белоголовой и аулиекольской пород в ИБСПР были определены хозяйства, данные которых по всем животным имели минимальные ошибки в соответствии со стандартами биологического роста и развития. Таким образом по результатам обработки материалов в разрезе хозяйств было отобраны 9 предприятий по разведению казахской белоголовой и 9 по аулиекольской породам. Именно в этих хозяйствах от животных были отобраны, соответственно, 3000 и 2599 биологических образцов для дальнейшего генотипирования.

2. В рамках задач и по разработке научно-обоснованных весовых коэффициентов хозяйственно-полезных признаков для мясного скота, разработана теоретическая модель построения комплексного индекса оценки племенных качеств животного по селекционируемым признакам, а именно по живой массе при рождении, при отъеме (205 дней) и в годовалом возрасте (365 дней). Разработан алгоритм построения комплексного индекса на основе корреляционных соотношений между признаками в разные периоды жизни животного и оценкой племенной ценности производителей методом наименьших квадратов (МНК).

3. Для закладки и апробации новых селекционных достижений в отрасли мясного скотоводства, в 5 хозяйствах по разведению казахской белоголовой и 2 хозяйствах по разведению аулиекольской пород, была проведена бонитировка 10309 голов, в т.ч. 6529 казахской белоголовой и 37802 аулиекольской пород.

По результатам бонитировки мясного скота в 7 хозяйствах были определены перспективные генотипы для дальнейшей селекции. Так в 5-ти хозяйствах по разведению племенного скота казахской белоголовой породы было сформирована селекционная группа из 1328 коров и выделено в племенное ядро – 492 головы. По аулиекольской породе соответственно 1006 и 178.

Изучение генологических групп животных показало, что наибольшее количество потомков казахской белоголовой породы принадлежат линиям Ветерана 7880, Кактуса 7969 и Вискоунта FR-11. В аулиекольской породе наиболее распространёнными являюся линии быков-производителей Табакура 1350, Будильника 825 и Зенита-чубатого 1060.

Таким образом, проведенные исследования позволили определить линейную принадлежность быков-производителей, а также маточного поголовья, с целью выявления перспективных генотипов и формирования отдельных групп животных по линейному происхождению.

Для испытания быков по собственной продуктивности были отобраны 325 племенных бычков казахской белоголовой и 152 бычка аулиекольской пород. Данные бычки являются сыновьями потенциальных быков на которых планируются закладка селекции и подготовки к апробации новых заводских линий.

4. Для разработки эффективных технологий пастбищного содержания в кормлении мясного скота были подобраны 6 базовых хозяйств, расположенных в разных природно-климатических зонах. По результатам определения урожайности пастбищного корма в базовых хозяйствах.

Результат исследований показал, что, каждый из изучаемых пастбищных участков, выбранных хозяйства, имеет не одинаковый рельеф, видовой состав растений и сроки выпаса. Поэтому для рационального использования были предложены в четырех хозяйствах сезонное использование пастбищ «весна-лето-осень»; в КХ «Береке С» - четырехгодичные, четырехучастковые, в КХ «Даурен» - трехгодичные, четырехучастковые схемы пастбищеоборотов.

5. Для разработки программного обеспечения управления стадом реализованы и интегрированы основные модули системы, такие как регистрация животных, учет событий и управление пользователями. Для упрощения дальнейших этапов заранее подготовлены модули мониторинга и анализа данных, а также модуль отчетности.

6. Для выполнения задач по репрезентативному исследованию генетически-детерминированных заболеваний, на первоначальном этапе были отобраны биологические образцы от 4 пород мясного скота. В целом биологические образцы были отобраны от 390 животных казахской белоголовой, 255 аулиекольской, 210 особей калмыцкой пород, а так же 30 образцов были отобраны у животных зонального типа «Жетісу» породы санта-гертруда. Работы проводились по 4 породам, разводящимся в 50 базовых хозяйствах, расположенных в 15 областях страны.

В выполнении программы приняли участие:

Карымсаков Талгат Николаевич, доктор с.-х. наук, ассоциированный профессор, (https://orcid.org/0000-0003-4398-8840).

Сайлаубек Пернебек Жеңісбекұлы, магистр наук (https://orcid.org/0000-0002-2712-7445).

Канатбаев Серик Ганиевич., доктор биологических наук профессор (https://orcid.org/0000-0003-0640-4316)

Кожемжаров Ертай, кандидат с.-х. наук, (https://orcid.org/0009-0006-8381-4246)

Досыбаев Кайрат Жумагалиевич, доктор философии (PhD) (https://orcid.org/0000-0003-1136-833X )

Мелдебекова Нургуль Алихановна, кандидат с.-х. наук, (https://orcid.org/0000-0002-5539-7506)

Кушенов Каныш Иманович, кандидат с.-х. наук, (https://orcid.org/0000-0001-5298-3334)

Шанбаев Канат, кандидат с.-х. наук, (https://orcid.org/0000-0003-3842-0038)

Бабич Елена Анатольевна, кандидат с.-х. наук, (https://orcid.org/0000-0003-2945-5191)

Таджиева Айгуль Калырбаевна, кандидат с.-х. наук (https://orcid.org/0000-0001-5621-4700, H-index – 1).

Шкрыль Антон Александрович, (https://orcid.org/0009-0004-0537-2062)