РЕФЕРАТ

Отчет 37 с., 1 кн., 4 рис., 15 табл., 41 источн.

КРУПНЫЙ РОГАТЫЙ СКОТ, КОСТРОМСКАЯ ПОРОДА, ЛОКУС β-СN и k-СN, ВИРУС ЛЕЙКОЗА, АНТИГЕНЫ ЛЕЙКОЦИТОВ, ПЦР-РВ, АЛЛЕЛЬНЫЙ ПРОФИЛЬ ГЕНОВ

Объект исследований: крупный рогатый скот костромской, ярославской, черно-пестрой пород, разводимых на территории Костромской области.

Цель работы – определение особенностей аллельного профиля генов, ассоциированных с хозяйственно полезными признаками крупного рогатого скота костромской породы с целью ее дальнейшего совершенствования.

В процессе работы проводили молекулярно-генетические исследования образцов ДНК (n=142), полученных из крови коров костромской, черно-пестрой и ярославской пород. Методом ПЦР-РВ определяли полиморфизм гена бета-казеина: три генотипа β-CN ^А2/А2, β-CN^А1/А2, β-CN^А1/А1 и два аллеля β-CN^А1 и ^β-CN^А2 с некоторыми модификациями. С помощью тест-системы «ЛЕЙКОЗ», разработанной ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора, г. Москва, было протестировано 32 животных костромской, 37 – черно-пестрой и 29 – голштинской пород хозяйств Костромской области. Полиморфизм гена BoLA DRB3 по аллелям, связанным с высокой (*1501) и низкой (*0902) провирусной нагрузкой, определяли методом секвенирования.

В ходе проведения научно-исследовательской работы получены новые данные об особенностях аллельного профиля генов, ассоциированных с хозяйственно полезными признаками крупного рогатого скота костромской породы.

Результаты исследований будут использованы при разработке планов селекционно-племенной работы в регионе для формирования стад крупного рогатого скота костромской породы по генам, ассоциированным с хозяйственно полезными признаками, в учебном процессе при чтении лекций и проведении лабораторно-практических занятий по дисциплине «Генетика и селекция в животноводстве» для подготовки студентов по направлению 36.05.01 Ветеринария, 36.03.02 Зоотехния, магистров по направлению 36.04.02 Зоотехния, аспирантов по направлению подготовки 36.06.01 Ветеринария и зоотехния.

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В настоящем отчете о НИР применяют следующие термины с соответствующими определениями:

Аллель – один из возможных структурных состояний гена, каждая из которых характеризуется уникальной последовательностью ДНК. Аллели гена находятся в парных хромосомах (одна из которых наследуется от матери, другая от отца) и определяют направление развития одного и того же признака.

Ген (локус) – наследуемая часть генома, оказывающая влияние на какой-либо фенотипический признак.

Гетерозиготность – наличие в организме одной или нескольких пар различающихся аллелей.

Гетерогенность групп животных генотипическая – неоднородность составляющих групп особей, обусловленная разнообразием генотипов в пределах одной группы.

Гомозиготность – наличие в генотипе организма одной или нескольких пар одинаковых аллелей.

Гомогенность групп животных генотипическая — однородность составляющих групп особей, обусловленная однообразием генотипов в пределах группы.

Дезоксирибонуклеиновая кислота – генетический материал, который определяет наследственные характеристики большинства живых организмов.

ДНК-маркеры – участки нуклеиновой последовательности ДНК, отличающиеся полиморфизмом и тесно связанные с генами, отвечающими за нужный признак.

Мутация – стойкое, то есть такое, которое может быть унаследовано потомками изменение  генома.

Полиморфизм – гены, которые представлены в популяции несколькими разновидностями – аллелями, что обуславливает разнообразие признаков внутри вида.

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

В настоящем отчете о НИР применяют следующие сокращения и обозначения:

НИР – научно-исследовательская работа

CSN2 (β-CN) – ген бета-казеина

CSNЗ (k-CN) – ген каппа-казеина

ПЦР-РВ – полимеразная цепная реакция в режиме реального времени

ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота (deoxyribonucleic acid, DNA)

КРС – крупный рогатый скот

ЭДТА – этилендиаминтетрауксусная кислота (ethylenediaminetetraacetic acid, EDTA)

BoLA – антигены лейкоцитов крупного рогатого скота (Bovine Leukocyte Antigenes)

ВЛКРС – вирус лейкоза крупного рогатого скота

ВВЕДЕНИЕ

Современные достижения молекулярной генетики сделали возможным идентифицировать гены, связанные с хозяйственно полезными признаками крупного рогатого скота. Принимая во внимание современные тенденции селекции крупного рогатого скота с точки зрения технологических свойств молока, информация о генотипах аллелей молочных белков является существенным фактором, который должен быть учтен в селекционной работе, особенно в стратегии выбора быков-производителей [1].

Каппа-казеин (CSNЗ) – одна из фракций казеина и ген, контролирующий его образование в молоке, имеет 10 аллельных вариантов из которых выделено два, встречающихся наиболее часто – А и В, в трех различных сочетаниях генотипов – АА, АВ, ВВ. При производстве сыра из молока коров с генотипом CSNЗ ^В/В установлено, что время коагуляции было короче на 24%, консистенция сгустка была лучше, а выход готовой продукции на 6% больше, чем при производстве сыра из молока коров, несущих гомозиготный генотип CSNЗ ^АА [2, 3, 4, 5].

В последнее время все чаще исследователи обращают внимание на бета-казеин (CSN2), его роль менее известна зоотехникам. Бета-казеин имеет в составе 209 аминокислот как минимум в 12 вариантах. В результате точечной мутации в VII-м экзоне гена бета-казеина (хромосома 6) замена цитозина на аденин привела к конверсии пролина (аллель А2, кодон ССТ) на гистидин (аллель А1, кодон САТ). На основании этой изменчивости молоко делится на две группы – А1 и А2 [6].

Интерес к этой проблеме связан с тем, что аллель β-CN^А1 способствует развитию серьезных отклонений в организме человека [7, 8, 9, 10, 11]. Есть все основания полагать, что производство А2-молока может быть выгодно и производителям, и переработчикам молока, а также многим потребителям, вынужденным отказываться в настоящее время от этого ценного продукта [3].

Не теряет свою актуальность проблема распространения вируса лейкоза крупного рогатого скота. В России, несмотря на усилия, направленные на борьбу с лейкозом, эта болезнь занимает первое место среди инфекционных заболеваний крупного рогатого скота – на него приходится около 65,5% учтенных случаев инфекционной патологии [12]. На сегодняшний день диагноз на лейкоз устанавливается по реакции иммунной диффузии (РИД) и иммуноферментному анализу (ИФА), что не позволяет выявить вирусоносительство у молодняка моложе полугода [13]. Используя метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) диагностировать интегрированную форму ВЛКРС можно с 10-дневного возраста животных. Генетически обусловленная устойчивость к болезни связана с геном BoLA-DRB3, который входит в главный комплекс гистосовместимости. Кроме устойчивости (восприимчивости) к лейкозу ген BoLA-DRB3 связан с признаками продуктивности и качеством молока. Данные о полиморфизме гена BoLA-DRB3 позволяют проводить маркерную селекцию с целью получить высокопродуктивных и устойчивых к заболеванию животных [14].

Таким образом, изучение полиморфизма генов каппа- и бета-казеина, выявление генотипов, определяющих устойчивость к лейкозу в сочетании с повышенной молочной продуктивностью, является актуальной научной задачей, так как именно акцент на качественные показатели молока, долголетие, устойчивость к ряду заболеваний и поддержка со стороны государства дает шанс на сохранение и рациональное использование малочисленных отечественных пород.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ ОТЧЕТА О НИР

1. Обзор литературы

1.1. Племенная база молочного скота Костромской области

Племенная база по разведению крупного рогатого скота молочного направления продуктивности региона представлена тремя породами: костромской, ярославской и черно-пестрой. Разведением занимаются 11 племенных заводов и племенных репродукторов Костромской области.

В таблице 1 представлен породный и классный состав крупного рогатого скота.

Таблица 1 – Породный и классный состав*

Примечание: *данные бонитировки 2019 года

Среди племенного скота Костромской области, оцененного по комплексу хозяйственно полезных признаков (прошедших бонитировку), на долю костромской и черно-пестрой породы приходится по 45,0%, при этом остальное поголовье (10,0%) составляют животные ярославской породы. Из животных комплексных классов элита-рекорд и элита в костромской породе составляет 99,9% животных, в черно-пестрой – 97,6%, в ярославской – 86,7%.

Племенная база по разведению крупного рогатого скота костромской породы представлена тремя племзаводами (ОАО «Племзавод «Караваево» Костромского района, СПК «Гридино», СПК «Колхоз «Родина» Красносельского района) и двумя племрепродукторами (ООО Агрофирма «Планета» Буйского района, ООО «Минское» Костромского района).

Характеристика коров по молочной продуктивности и сроку хозяйственного использования приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Характеристика коров по молочной продуктивности и сроку хозяйственного использования

Как показывают данные таблицы 2, коровы черно-пестрой породы дают в среднем более высокий удой и производят больше молочного жира и молочного белка за лактацию. Однако при пересчете на пожизненную продуктивность картина меняется (рисунок 1).

Рисунок 1– Величина пожизненной продуктивности (жир, белок, кг.) у пород молочного направления продуктивности региона (данные бонитировки 2019 года)

Пожизненная продуктивность по молочному жиру и молочному белку выше у коров костромской породы. При этом разность по молочному жиру между коровами костромской породы и животными черно-пестрой и ярославской пород составила 95,8 кг и 250,1 кг соответственно. По выходу молочного белка костромская порода превосходит вышеуказанные породы на 49,6 и 163,1 кг соответственно.

Эти данные, безусловно, подтверждают уникальный статус костромской породы крупного рогатого скота, как породы с длительным продуктивным долголетием. К сожалению, за последние два десятилетия поголовье костромской породы, как и других пород, разводимых в России, сократилось более чем в 3 раза. Сузился и ареал ее распространения. На сегодня основной массив животных этой породы сосредоточен в Костромской области. Именно акцент на качественные показатели молока, долголетие, устойчивость к ряду заболеваний и поддержка со стороны государства дает шанс на сохранение и рациональное использование этой малочисленной отечественной породы.

1.2. Ген каппа-казеина

Ген каппа-казеина – один из немногих известных генов, однозначно связанный с признаками белковомолочности и технологическими свойствами молока. Исследования зарубежных и отечественных ученых показали, что независимо от породной принадлежности коров объем и качество сыров и творога, производимых из их молока, в значительной степени определяются содержанием в сырье одной из фракций казеина – каппа-казеина. Структура этого белка контролируется одним полиморфным геном [15, 16, 17]. На сегодняшний день выявлено 10 его аллелей. Наиболее распространены в породах аллели А и В. В фенотипе у гетерозиготы проявляются оба аллеля, то есть наблюдается кодоминантный тип наследования признака. Причем лучшие технологические свойства молока (консистенция казеинового сгустка, время сычужного свертывания), меньшие его затраты на производство сыра и творога, а также более высокое качество этих продуктов отмечаются у коров с генотипом ВВ. Расход молока, полученного от животных с аллелями АА выше на 8-10%, особи с генотипом АВ занимают промежуточное положение [18, 19]. В связи с большой практической значимостью этого показателя в каталогах быков-производителей ведущих племенных предприятий России в последние годы стали указывать генотип животного по каппа-казеину.

Частота встречаемости желательных генотипов по каппа-казеину существенно варьирует по породам и странам [18, 20]. Так, при использовании швицкой породы американской селекции и голштинского скота в качестве улучшающих в популяциях молочного скота России наблюдается значительное снижение доли генотипов с аллелем В [18, 19, 21]. Частота B-аллеля у пород, относящихся к Bos taurus, выше и находится в диапазоне от 0,34 до 0,56 [22]. Согласно данным D. Vasicek et al. [23], аллельный вариант B представлен у животных голштино-фризской породы с частотой 0,21, у чёрно-пёстрой породы (немецкий тип) – 0,22, у симментальской породы – 0,56 и у породы пинцгау – 0,24.

Довольно высокая частота встречаемости этого же аллеля характерна для таких российских аборигенных пород, как калмыцкая (0,324), костромская (0,405) и ярославская (0,475) [17, 24].

Европейская ассоциация животноводов и ряд крупных коммерческих фирм по животноводству предложили считать ВВ генотип каппа-казеина экономически важным селекционным критерием для пород КРС, специализированных в молочном направлении продуктивности [25].

1.3. Ген бета-казеина

У пород крупного рогатого скота молочного направления локус бета-казеина очень полиморфен. Установлено, что β-CN^А1 является мутантным и образован из β-CN^А2 аллеля. Исследованиями последних 20 лет показано, что β-CN^А1 вариант белка молока крупного рогатого скота и его производное бета-казоморфин 7 при потреблении могут способствовать развитию у человека патологий желудочно-кишечного тракта, ишемической болезни сердца, диабета, аутизма у детей, синдрома внезапной смерти новорожденных [7, 8, 9, 10, 11, 26].

Суть работ, посвященных данной теме, сводится к тому, что некоторые аллели бета-казеина вырабатывают белки, вызывающие разные болезни в организме взрослого человека и детей. Так, группой ученых [27], известные аллели в локусе бета-казеина (β-CN) предложено делить на два семейства, с учетом влияния на качество молока. В семейство А1 входят следующие пять аллелей, продукты которых являются ухудшателями молока (β-CN^A1, β-CN^B, β-CN^C, β-CN^F, β-CN^G). Причем из пяти аллелей А1 семейства наибольшими ухудшателями молока коров, как известно, являются белки, образуемые мутантным β-CN^А1 аллелем. В то же время А2 семейство представлено группой из семи аллелей: β-CN^A2, β-CN^A3, β-CN^D, β-CN^E, β-CN^H1, β-CN^H2, β-CN^I [1]. Установлено, что β-CN^А1 аллель распространен там, где использовались быки-носители данного аллеля в селекционных мероприятиях. На формирование аллелотипа стада коров с учетом β-CN^А2 и β-CN^А1 аллелей влияют такие факторы, как генетическая генеалогия быка, эффект основателя линии, дрейф мутантного или нормального аллеля. Причем дрейф мутантного β-CN^А1 аллеля, как внутри одного государства, так и между странами обусловлен искусственным отбором. Главной причиной такого явления служит жесткая селекция и широкое использование небольшой группы элитных быков-носителей β-CN^А1 аллеля для искусственного осеменения большого массива коров, множественная овуляция и эмбриотрансплантация. Поступление мутантного β-CN^А1 аллеля в Россию происходит также за счет покупки неаттестованного племенного материала (животные, семя, эмбрионы). Коровы тоже являются поставщиком мутантного аллеля, но в меньшей степени. Они больше служат резерватом, т.е. хранителем его в стаде в виде гомозигот (β-CNА1/β-CNА1) или гетерозигот (β-CN^А1/β-CN^А2) [10].

Мутантный β-CN^А1 аллель является кодоминантным фактором. Следует отметить, что это новое явление в диагностике аномальных аллелей в молочном скотоводстве. Ранее выявленные мутантные аллели, вызывающие наследственные болезни, встречались только в виде рецессивных факторов [10]. Поэтому молоко А2 получают только от коров-носителей генотипа β-CN^А2/А2 по локусу бета-казеина. В производственной практике обычно молоко от разных коров смешивают. Поэтому в обычном молоке всегда есть β-CN^А1 белок.

Таким образом, есть все основания полагать, что производство А2 молока может быть выгодно и производителям, и переработчикам молока, а также многим потребителям, вынужденным отказываться в настоящее время от этого ценного продукта. Исследование полиморфизма гена β-CN в отечественных породах позволит считать его дополнительным перспективным селекционным признаком.

1.4. Ген BoLA-DRB3

Особый интерес представляют гены, участвующие в формировании полезных признаков. Одним из наиболее значимых в этом отношении генов является ген BoLA-DRB3, кодирующий антигены класса II главного комплекса гистосовместимости КРС, обладающий высоким аллельным разнообразием. Комплекс BoLA локализован на 23-й хромосоме. Отмечена гомология в строении проксимального района 17-й хромосомы мыши, несущей гены Н-2, 6-й хромосомы человека, несущей гены HLA, и 23-й хромосомы крупного рогатого скота [28].

Высокий полиморфизм BoLA-DRB3, чьи аллели связаны с устойчивостью или восприимчивостью к лейкозу крупного рогатого скота, позволяет рассматривать анализируемый ген в качестве молекулярного маркера, используемого в селекционно-генетических исследованиях [29, 30, 31, 32].

Связь между полиморфизмом гена BoLA DRB3 с восприимчивостью и устойчивостью к болезням широко изучена [29, 33, 31, 34, 35]. Обширное исследование BLV-инфицированного крупного рогатого скота голштинской породы показало значительную связь между наличием аллеля DRB3 *16 (*1501) с высокой провирусной нагрузкой в периферической крови, в то время как BoLA DRB3 *0902, подтип аллеля DRB3 *11, ранее связанный с устойчивостью к стойкому лимфоцитозу, был связан с низкой провирусной нагрузкой. Крупный рогатый скот с низкой провирусной нагрузкой, по-видимому, представляет состояние устойчивости к BLV, и было высказано предположение, что они не передают инфекцию в естественных условиях. Следовательно, идентификация этих аллелей может помочь в борьбе с инфекцией BLV с помощью генетически поддерживаемого отбора [36, 37].

На сегодняшний день согласно «Методическим указаниям по диагностике лейкоза крупного рогатого скота», утвержденным 23 августа 2000 года, диагноз на лейкоз устанавливается по реакции иммунной диффузии (РИД) и иммуноферментному анализу (ИФА), что не позволяет выявить вирусоносительство у молодняка моложе полугода [13]. Кроме того, «молчащий» интегрированный провирус не производит антигенов, и на него не вырабатываются антитела. В данном случае иммунологический тест дает отрицательный результат, однако животное, несущее провирус, сохраняет способность к передаче инфекции в результате вертикальной или горизонтальной передачи поражённых клеток при вскармливании, осеменении, вакцинировании стада. Развитие молекулярной генетики в мире и в нашей стране позволяет диагностировать интегрированную форму ВЛКРС уже с 10-дневного возраста животных, используя метод полимеразной цепной реакции (ПЦР). С технологической точки зрения ПЦР-диагностика провирусной ДНК является более удобной по сравнению с иммунологическими методами. Преимущества заключаются в относительно низкой стоимости подхода, высокой степени надежности и возможности использования в автоматизированных лабораторных комплексах. Как отмечают Глазунов В.И. с соавторами [38], высокая чувствительность ПЦР позволяет наиболее точно определять инфицированных животных и рационально, с меньшими экономическими потерями, проводить оздоровительные мероприятия, снижая уровень заболеваемости и напряженность эпизоотической ситуации.

Несмотря на то, что различные породы КРС в разной степени восприимчивы к лейкозу, в официальной статистике отсутствуют систематизированные данные по мониторингу и эпизоотологической характеристике распространения ВЛКРС среди российских пород. Согласно исследованиям Галеева Р.Ф. и соавт. [39], в России относительно устойчивы к лейкозу красная горбатовская, ярославская, симментальская породы крупного рогатого скота и их производные (сычевская, костромская, курганская и др.). Чаще подвержены болезни чёрно-пёстрые и красные породы с долей крови немецкого, датского или голландского скота.

Некоторые исследователи отмечают ассоциации разных аллельных вариантов гена BoLA-DRB3 с признаками молочной продуктивности и качества молока. Очевидно, это связано с тесным физическим сцеплением этого гена и гена пролактина (bPRL). Установлено, что ген bPRL находится в непосредственной близости с геном BoLA-DRB3 на 23 хромосоме и в большинстве случаев эти гены наследуются сцеплено [40].

Так, в работе S. Sharif [31] на значительной выборке (n=835) показана достоверная взаимосвязь наличия *8 аллеля с увеличением удоев, содержания жира и белка в молоке, *22 – со снижением количества молока и белка в лактации. Наличие *11 и *23 аллелей, по мнению R. Rupp [34], ассоциировано с повышенной молочной продуктивностью. Интересная взаимосвязь выявлена между наличием в генотипе аллелей: *3, *9, *11, *26 и высоким уровнем содержания белка в молоке у норвежского скота [31]. В этой работе прослеживается гипотеза о том, что следует рассматривать взаимосвязь присутствия не отдельно взятых аллелей и продуктивных качеств, а взаимосвязь таковых с генотипами в целом. Установлено также, что наличие у животного аллелей *22 и *11 влияет на жирность молока, *22 и *24 – на содержание в нем белка [31, 34].

Данные о полиморфизме гена BoLA-DRB3 позволяют проводить маркер-направленную селекцию с целью получить высокопродуктивных, а главное устойчивых к заболеваниям животных. Это позволит снизить необходимость сложных и дорогостоящих мер профилактики и борьбы с распространением лейкоза [32].

Таким образом, многими авторами установлено, что существует определенная связь между полиморфными генетическими структурами и хозяйственно полезными признаками крупного рогатого скота. Одними из перспективных генов-маркеров продуктивности коров являются гены бета- и каппа-казеина, а также ген главного комплекса гистосовместимости (BoLA-DRB3). Изучение полиморфизма генов, ассоциированных с параметрами молочной продуктивности крупного рогатого скота, позволяет более эффективно вести селекцию, направленную на улучшение хозяйственно полезных признаков.

Племенная база крупного рогатого скота молочного направления продуктивности Костромской области представлена костромской, ярославской и черно-пестрой породами. Известно, что костромская порода крупного рогатого скота по сравнению с другими разводимыми на территории региона породами обладает значительным генетическим потенциалом, выраженным, в том числе, продолжительным сроком продуктивного использования, хорошим качеством молока при достаточно высоком удое, а также естественной резистентностью к ряду заболеваний. Тем не менее, постоянный процесс притока генетической информации в породу за счет улучшения швицкой породой, миграция генов между популяциями, смена поколений неизбежно влияют на генетическую структуру костромской породы, и это требует тщательного изучения. Кроме того, имеется множество генов, значение которых в последние годы оценено весьма высоко, но в костромской породе они до сих пор не изучены. Примером такого гена является ген бета-казеина, оказывающий значительное влияние на диетические и технологические свойства молока.

2. Материал и методы

При исследовании полиморфизма по генам каппа- и бета-казеина использовались данные по 225 быкам-производителям сравниваемых и родственных пород, представленных на официальных сайтах АО «Головной центр по воспроизводству сельскохозяйственных животных» и ОАО «Ярославское» по племенной работе.

В процессе работы проводились молекулярно-генетические исследования образцов ДНК (n=142), полученных из крови коров костромской, черно-пестрой и ярославской пород. Отбор крови осуществляли из хвостовой вены в промаркированные стерильные вакуумные пробирки «Vacumed» с ЭДТА К2. Выделение ДНК из биологического материала проводили с помощью набора «DNeasy Blood & Tissue Kit» для выделения ДНК из образцов крови и тканей животных, а также из клеток, дрожжей, бактерий и вирусов (производитель «Qiagen», Германия) в соответствии с инструкцией производителя. Полиморфизм гена бета-казеина определяли методом ПЦР-РВ – определяли три генотипа β-CN^А2/А2, β-CN^А1/А2, β-CN^А1/А1 и два аллеля β-CN^А1 и β-CN^А2 с некоторыми модификациями [22].

Для решения задач исследования, связанных с генотипированием однонуклеотидного полиморфизма гена бета-казеина (rs43703011), реализован метод, позволяющий определять полиморфизм генов на уровне аллелей. Метод основан на определении температуры плавления олигонуклеотидых зондов, которая напрямую зависит от наличия или отсутствия нуклеотидных замен в матрице ДНК в области гибридизации зондов.

Для определения температуры плавления, помимо флуоресцентно-меченого типирующего зонда, в реакционную смесь добавлялся тугоплавкий олигонуклеотидный зонд с гасителем флуоресценции, который гибридизуется на матрице ДНК в непосредственной близости к типирующему зонду («примыкает» к нему). При низкой температуре происходит гибридизация зондов с амплифицированной в ходе ПЦР ДНК, в результате чего флуоресцентный краситель оказывается рядом с гасителем флуоресценции. По увеличению флуоресцентного сигнала при повышении температуры можно определить температуру плавления типирующего зонда и, следовательно, определить наличие однонуклеотидной замены. Для повышения надежности типирования в данной работе предложен метод одновременной гибридизации с двумя альтернативными типирующими зондами, меченными различными флуорофорами (рис. 2).

Рисунок 2 – Схема генотипирования по гену бета-казеина: а) принцип метода генотипирования, б) анализ гетерозиготного образца, в) схема реализации разработанного подхода в программе DTmaster (ЗАО «НПФ ДНК-Технология»).

В состав смеси для постановки ПЦР (из расчета на 1 образец ДНК) входило 5 мкл образца ДНК, 20 мкл ПЦР-смеси, 10 мкл раствора полимеразы (0,5 мкл TAQ-AT+полимеразы и 10 мкл ПЦР-буфера) и 1 капля минерального масла. В состав ПЦР-смеси из расчета на 1 пробу ДНК входили следующие компоненты: однократный ПЦР-буфера, 4*25 мМ смеси дезоксирибонуклеотидов, 0,1 пм/мкл зонда FAM, 0,1 пм/мкл зонда VIC, 0,3 пм/мкл зонда BHQ, 0,1 пм/мкл праймера №1 и 0,6 пм/мкл праймера №2.

Амплификацию ДНК гена β-CN и его типирование проводили по следующей программе (таблица 3).

Таблица 3 – Программа амплификации ДНК гена β-CN

С помощью тест-системы «ЛЕЙКОЗ», разработанной ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора, г. Москва, для определения ДНК провируса лейкоза крупного рогатого скота (bovine leukosis virus), методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с гибридизационно-флуоресцентной детекцией в режиме реального времени было протестировано 32 пробы биологического материала животных костромской, 37 – черно-пестрой и 29 – голштинской пород из хозяйств Костромской области. В основе метода лежит амплификация специфического участка ДНК провируса лейкоза крупного рогатого скота (последовательности, интегрированной в ДНК лейкоцитов КРС) за счет многократного повторения циклов денатурации ДНК в исследуемой пробе, отжига специфических олигонуклеотидных затравок (праймеров) и зондов, меченных флуоресцентными красителями, и синтеза комплементарных цепей ДНК с помощью фермента Taq-полимеразы. Программа ПЦР состояла из 4 этапов (таблица 4).

Таблица 4 – Программа для амплификации ДНК провируса лейкоза КРС

Для определения полиморфизма гена BoLA-DRB3 по аллелю *1501, связанному с высокой провирусной нагрузкой, и аллелю *0902 – с низкой провирусной нагрузкой, были собраны образцы периферической крови от 50 животных костромской породы. Выделение ДНК из крови осуществляли на сорбирующих колонках производства «Qiagen» (Германия). Образцы были использованы для проведения генетического анализа. Подготовка образцов включала амплификацию фрагмента 2 экзона гена BoLA-DRB3 (праймеры ex2_for — GTGTCATTTCTTCAACGGGAC и ex2_rev – CGACCCCGTAGTTGTGTCTG) с нанесением ПЦР-продуктов на электрофорез для исключения наработки неспецифических продуктов. Очистка ПЦР-продуктов осуществлялась с помощью «AMpure XP Beads» («Beckman Coulter», США) в соответствии с инструкцией производителя.

Для контроля качества ДНК и оценки эффективности работы праймеров продукты ПЦР анализировали методом агарозного гель-электрофореза. Для приготовления 1 л 10-кратного TBE-буфера добавляли в мерную колбу 108 г TRIS (основного), 55 г борной кислоты, 40 мл 0,5М ЭДТА (pH 8,0) и добавляли mQ до 1 л. Для приготовления геля для электрофореза в мерном стакане на 50 мл смешивали 25 мл 1% TBE-буфера, 0,25 г агарозы и 1 мкл бромистого этидия. Разогревали смесь в микроволновой печи до полного растворения агарозы. Заливали смесь в камеру для приготовления гелей. Образцы наносили в лунки в составе 5x загрузочного буфера (бромфенол/глицерин). Условия проведения электрофореза выставляли в соответствии с инструкцией производителя камеры «Mupid-exU» (Япония).

Специфические ПЦР-продукты использовали в качестве ДНК-матрицы при проведении сиквенсной реакции. В сиквенсной реакции использовали комплементарный праймер ex2_for и набор меченых дидезоксирибонуклеотидтрифосфатов «BigDye Terminator Kit» («Applied Biosystems», США). Реакцию ПЦР проводили в соответствии с протоколом, рекомендованным производителем, по следующей программе: 94˚С – 10 с, 56˚С – 20 с, 72˚С – 20 с в течение 40 циклов, при этом использовалась реакционная смесь, состоящая из 1-кратного ПЦР-буфера, смеси дезоксирибонуклеотидов (25 мМ каждого), 0,1 пм/мкл праймера №1 и 0,6 пм/мкл праймера №2.

Таблица 5 – Программа амплификации фрагмента 2 экзона гена BoLA-DRB3

Дальнейшая подготовка продукта для проведения реакции секвенирования включала химическую денатурацию матрицы с помощью денатурирующего буфера TSR («Template Suppression Reagent», «Applied Biosystems», США) в соответствии с протоколом, рекомендованным производителем. Секвенирование проводили с помощью автоматического секвенатора «ABI PRISM 310 Genetic Analyzer» («Applied Biosystems», США) согласно рекомендациям производителя.

Возможность определения первичной нуклеотидной последовательности обеспечивалась добавлением в сиквенсную реакцию меченых нуклеотидов, терминирующих синтез. Формирующиеся фрагменты разной длины, несущие меченый концевой нуклеотид, разделялись по длине с фиксацией спектра излучения флуорофора. Продукт сиквенсной реакции использовался для постановки на автоматическом секвенаторе «ABI 3130 Genetic Analyzer» («Applied Biosystems», США) в соответствии с инструкцией производителя. Визуализация хроматограмм осуществлялась с помощью онлайн алгоритма «Benchling» (https://www.benchling.com/). Определение аллелей производится автоматически с помощью программного сценария BDRB32ex.

Результаты исследований обработаны методами популяционно-генетического и биометрического анализа с использованием программных возможностей Мicrosoft Excel, 2010. Достоверность результатов оценивали по критерию Стьюдента.

3. Результаты и их обсуждение

3.1. Особенности аллельного профиля генов κ-CN и β-CN быков-производителей молочных пород

Данные по распространению генотипов каппа-казеина у быков-производителей восьми молочных пород приведены в таблице 6.

Таблица 6 – Полиморфизм гена k-CN у быков-производителей пород молочного направления продуктивности

Оценка племенных ресурсов быков-производителей по гену k-CN показала, что наибольшая частота желательного генотипа ВВ встречается среди бурых пород – джерсейской, бурой швицкой и костромской – от 0,4000 у быков костромской до 0,6933 у джерсейской породы. Следует отметить, что у быков-производителей костромской породы не выявлено животных, гомозиготных по аллелю А. У быков черно-пестрой, голштинской, айширской, симментальской и ярославской пород преобладает генотип k-CN^А/А, с частотой встречаемости от 0,5000 в голштинской до 0,800 в айширской породе. Частота распространения аллеля А варьирует у этих пород от 0,7647 в черно-пестрой породе до 0,8205 в ярославской породе. В то время как желательный генотип k-CN ^В/В имеет низкую частоту встречаемости от 0,0555 в симментальской до 0,1413 в голштинской породе. Из 20 быков-производителей айширской породы не выявлено животных с генотипом k-CN ^В/В.

В последнее время интерес селекционеров направлен на изучение полиморфизма гена β-CN, так как он может повлиять на закупочную цену молока. На волне интереса к молоку А2 многие племенные предприятия стали определять генотип быков-производителей по гену β-CN (гену белка β-казеина). Данные по встречаемости аллельных вариантов гена β-CN у производителей восьми пород приведены в таблице 7.

Таблица 7 – Полиморфизм гена β-CN у быков-производителей пород молочного направления продуктивности

Оценка распространения желательного генотипа β-CN^А2/А2 среди быков-производителей молочного направления продуктивности показала, что лидируют две породы – швицкая и костромская, с частотой встречаемости 0,9090 и 0,6250 соответственно.

Если же принять во внимание частоту распространения аллеля β-CN^А2 у быков-производителей разных пород, то он выше у швицкой породы (0,9091), костромской (0,8125) и голштинской (0,6776).

Однако следует признать, что получение стад, полностью состоящих из коров с желательными комплексными генотипами k-CN^А/В β-CN^А2/А2 и k-CN^В/В, β-CN^А2/А2 – это длительная и трудоёмкая зоотехническая работа. В связи с этим необходимо ответить на вопрос: возможно ли отбирать гетеро- и гомозиготных животных по гену k-CN и гомозиготных по гену β-CN, не ухудшая при этом молочную продуктивность?

Для ответа на этот вопрос проанализирована разность по продуктивности между дочерями производителей с разными генотипами и их сверстницами (таблица 8, рисунок 3).

Таблица 8 – Продуктивность дочерей быков разных генотипов по гену β- и k-казеина

Примечание. Цифровыми индексами обозначена достоверная разность текущего значения и значения определенного генотипа: 1 — А1А1АА, 2 — А1А1АВ, 3 — А1А1ВВ, 4 — А1А2АА, 5 — А1А2АВ, 6 — А1А2ВВ, 7 — А2А2АА, 8 — А2А2АВ при различных уровнях достоверности (* – Р<0,05; ** – Р<0,01; *** – Р<0,001).

Рисунок 3 – Разность по удою между дочерями быков-производителей разных генотипов и их сверстницами

Как показывают данные таблицы, только у дочерей быков с комплексным генотипами k-CN^В/В, β-CN^А2/А2и k-CN^А/В β-CN^А2/А2 разность по удою по сравнению со средним значением была выше на 455 и 474 кг (Р<0,05) соответственно.

Таким образом, быки с данными генотипами являются наиболее ценными в селекционном отношении. После определения желательных генотипов по генам k-CN и β-CN возникает вопрос: в каких молочных породах крупного рогатого скота данные генотипы преобладают?

Анализ распространения желательных комплексных генотипов k-CN^В/В, β-CN^А2/А2 и k-CN^А/В β-CN^А2/А2 у быков-производителей 8 пород показал, что лидируют две породы – швицкая и костромская с частотой встречаемости 0,7273 и 0,5000 соответственно (таблица 9).

Таблица 9 – Частота комплексных генотипов по генам k-CN и β-CN

Особое внимание следует обратить на костромскую породу крупного рогатого скота, которая является одной из лучших отечественных пород. В настоящее время относительная численность скота костромской породы в РФ составляет всего 0,37% от всего поголовья коров молочного направления продуктивности. Именно акцент на технологические и диетические свойства молока костромских коров даст возможность сохранить ценную отечественную породу.

Дальнейшая работа c костромской породой должна быть направлена на создание референтной популяции с улучшенными качественными показателями молока. Это позволит сохранить малочисленные ценные отечественные породы крупного рогатого скота, неспособные на сегодняшний день конкурировать с обильномолочными импортными породами.

3.2. Особенности аллельного профиля гена β-CN у коров костромской породы

По мнению многих исследователей, аллель β-CN^А1 распространен в тех стадах, где в селекционных мероприятиях использовались быки-носители данного аллеля. На формирование аллелотипа стада коров с учетом β-CN^А2 и β-CN^А1 аллелей влияют такие факторы, как генетическая генеалогия быка, эффект основателя линии, дрейф мутантного или нормального аллеля.

Коровы тоже являются поставщиком мутантного аллеля, но в меньшей степени. Они больше служат резерватом, т.е. хранителем его в стаде в виде гомозигот (β-CN^А1 / β-CN^А1) или гетерозигот (β-CN^А1/β-CN^А2).

В таблице 10 приведены данные по частоте встречаемости аллелей и генотипов по гену β-CN у коров костромской, ярославской, черно-пестрой породах.

Таблица 10 – Частота встречаемости аллелей и генотипов по гену β-CN у коров ярославской, черно-пестрой и костромской породах

Среди коров ярославской породы реже встречались животные с генотипом β-CN^А2/А2 – 0,0333 и чаще с генотипом β-CN^А1/А1 – 0.6666. По частоте аллелей среди коров больше встречается β-CN^А1 – 0,8200 и меньше β-CN^А2 – 0,1800.

У скота черно-пестрой породы чаще выявляли генотип CN^А1/А2 с 0,5173, на втором месте генотип β-CN^А2/А2 – 0,2759.

Высокая частота генотипа β-CN^А2/А2 выявлена у коров костромской породы –0,6025, аллель β-CN^А2 встречается у 77,1 % коров.

Таким образом, у коров и быков-производителей костромской породы преобладают животные с желательным генотипом β-CN^А2/^А2, что дает возможность быстро перестроить селекционные программы на создание референтной популяции продуцирующей молоко А2А2.

3.3. Молочная продуктивность коров с разными генотипами по локусу β-CN

Изучить влияние уровня удоя и качественных свойств молока у коров ярославской породы с разными генотипами не представляется возможным, так как выявлена только одна корова с генотипом CN^А2/А2. По костромской породе в СПК «Гридино» так же выявлена только одна корова с генотипом CN^А1/А1.

Результаты по молочной продуктивности коров костромской породы СПК «Колхоз «Родина» за 305 дней лактации показали, что удой выше у коров с генотипом CN^А2/А2 (таблица 11).

Таблица 11 – Молочная продуктивность коров костромской и черно-пестрой пород с разным аллелотипом по локусу бета-казеина

Примечание. Достоверность различий представлена в сравнении показателей А2А2 с А1А1 черно-пестрой породы крупного рогатого скота (* – Р<0,05; ** – Р<0,01; *** – Р<0,001).

Так, по третьей и последующим лактациям коровы костромской породы гомозиготные по аллелю CN^А2 имели достоверно выше удой на 779 кг, чем коровы гомозиготные по аллелю CN^А1. По качественному составу молока коровы разных генотипов различались незначительно.

В популяции скота черно-пестрой породы наблюдалась иная картина – коровы гомозиготные по аллелю CN^А1 имели по первой лактации достоверно выше удой на 1231 кг, чем коровы гомозиготные по аллелю CN^А2. По третьей и последующим лактациям достоверной разницы не получено.

Таким образом, определены особенности влияния генотипа β -CN у костромской и черно-пестрой породы в условиях региона.

3.4. Особенности аллельного профиля гена k-CN у коров костромской породы

За рубежом и у нас в стране полиморфизм гена CSN3 изучают уже многие годы. На сегодняшний день в литературе накопилось достаточно много сведений о влиянии B-аллельного варианта не только на качество и выход белковомолочных продуктов, но и на содержание белка в молоке коров. В таблице 12 приведены данные по частоте встречаемости аллелей и генотипов по гену k-CN у коров костромской, черно-пестрой и ярославской пород.

Таблица 12 – Частота встречаемости генотипов и аллелей k-CN у коров костромской, черно-пестрой и ярославской пород

Примечание. Ссылка на первоисточники: ^{1 –} Шайдуллин Р.Р., Ганиев А.С. (2015), ² – Коновалов А.В., Ильина А.В., Серова Т.А., Зверева Е.А. (2015).

Из табличных данных видно, что наибольшее число животных костромской породы являлись носителями гетерозиготного генотипа ВB гена CSN3. Частота его у коров составила 0,6025. Значения двух других генотипов были ниже. Генотип АB был представлен у коров с частотой 0,3373, а генотип AA – 0,0602. В черно-пестрой породе преобладал генотип АА с частотой 0,6270. Анализ генетической структуры ярославской породы выявил преобладание аллеля А (0,6011) гена каппа-казеина над аллелем В (0,3989) у чистопородных животных и 0,8000 и 0,2000 соответственно у животных михайловского типа. Следует отметить также, что в михайловском типе наблюдается высокий процент животных с генотипом АA (62,8%). Отмечено, что наиболее предпочтительный для выработки твёрдых сортов сыра B-аллель и его гомозиготное состояние. Ранее проведенная оценка племенных ресурсов быков-производителей по гену k-CN показала, что наибольшая частота желательного генотипа ВВ встречается среди бурых пород – джерсейской, бурой швицкой и костромской – от 0,4000 у быков костромской до 0,6933 у джерсейской породы. Среди быков-производителей костромской породы не выявлено животных, гомозиготных по аллелю А, то есть любой бык костромской породы с большой долей вероятности имеет аллель B в своем генотипе.

3.5. Молочная продуктивность коров с разными генотипами по локусу k-СN

В таблице 13 приведены данные по молочной продуктивности коров с разными генотипами.

Таблица 13 – Молочная продуктивность коров костромской породы с разными аллелями и генотипами каппа-казеина

Примечание. Достоверность различий представлена в сравнении А/В и В/В с А/А (* – Р<0,05; ** – Р<0,01; *** – Р<0,001).

Из полученных данных видно, что достоверно большим содержанием белка в молоке характеризовались коровы с генотипами AB и BB и только за первую лактацию. Разность по удою между первотёлками с генотипом AB и AA составила 0,05% (P<0,05), между первотёлками с генотипом BB и AA – 0,07 % (P<0,05). По другим показателям и по последующим двум лактациям достоверных различий между животными различных генотипов не установлено.

Таким образом, костромская порода КРС характеризуется довольно высокой частотой B-аллельного варианта гена каппа-казеина. Причем первотелки с генотипом ВВ имели выше содержание белка в молоке, чем первотелки с генотипом АА.

3.6. Внедрение ПЦР — диагностики лейкоза в хозяйства региона

Лейкоз крупного рогатого скота относится к злокачественным лимфопролиферативным болезням, этиологическим агентом которого является вирус семейства Retroviridae. На сегодняшний день согласно «Методическим указаниям по диагностике лейкоза крупного рогатого скота», утвержденным 23 августа 2000 года, диагноз на лейкоз устанавливается в реакции иммунной диффузии (РИД) и иммуноферментного анализа (ИФА), что не позволяет выявить вирусоносительство у молодняка моложе полугода. Развитие молекулярной генетики позволяет диагностировать лейкоз крупного рогатого скота с применением геномных технологий уже с 10-дневного возраста животных, используя метод ПЦР-анализа. Высокая чувствительность ПЦР-метода позволяет наиболее точно определять инфицированных животных и рационально, с меньшими экономическими потерями проводить оздоровительные мероприятия, снижая уровень заболеваемости и напряженность эпизоотической ситуации.

В качестве биоматериала использовалась кровь коров разных пород, разводимых на территории региона. Отбор крови осуществляли в промаркированные стерильные вакуумные пробирки «Vacumed» с ЭДТА К2 из хвостовой вены. Пробоподготовка проводилась с применением реактивов из комплекта «ПРОБА-НК» (ООО «ДНК-Технология», Россия). Анализ проводили методом полимеразной цепной реакции в реальном времени (ПЦР-РВ) при помощи тест-системы, разработанной в ООО «ДНК-Технология» (таблица 14).

Таблица 14 – Результаты ПЦР-анализа КРС на наличие провируса лейкоза в разрезе пород

Таким образом, ПЦР-тестирование крупного рогатого скота костромской, черно-пестрой и голштинской пород в хозяйствах Костромской области в 2020 г. показало отсутствие инфицированных животных.

3.7. Анализ распространения аллелей BoLA-DRB3 *0902 и BoLA-DRB3 *1501 у коров разных пород

Поскольку вакцины для профилактики лейкоза крупного рогатого скота отсутствуют, отбор резистентных животных с помощью маркеров представляется стратегически важным подходом. Проведенные зарубежными учеными исследования показали, что генетическая устойчивость к лейкозу у крупного рогатого скота ассоциирована с аллельным вариантом BoLA-DRB3 *0902, который играет важную иммунологическую роль в подавлении репликации вируса, а чувствительность к заболеванию связана с вариантом BoLA-DRB3 *1501. Борьба с инфекцией BLV на основе генетической устойчивости показывает, что крупный рогатый скот с низкой провирусной нагрузкой, инфицированный BLV, несущий аллель *0902, не передает вирус к скоту, свободному от BLV. В таблице 15 приведены данные по аллелям BoLA-DRB3 *0902 и BoLA-DRB3 *1501 у коров разных отечественных и импортных пород.

Таблица 15 – Частота аллелей BoLA-DRB3 *0902 и *1501 у коров разных пород

Примечание. Ссылка на первоисточник: ¹ – Рузина М.Н. (2012).

Из табличных данных видно, что аллельный вариант BoLA-DRB3 *0902, ассоциированный с устойчивостью к лейкозу, имеет выше частоту встречаемости у коров костромской 0,1891, голштинской – 0,1221 и черно-пестрой пород – 0,1020, реже встречается у зебувидного – 0,0210 и ярославского скота – 0,0400.

Однако, аллель BoLA-DRB3 *1501, связанный с высокой вирусной нагрузкой у животных костромской породы, а также у якутского и зебувидного скота отсутствует, что дает основание считать эти породы устойчивыми к распространению провируса лейкоза. Выше частота аллеля BoLA-DRB3 *1501 у скота черно-пестрой и голштинской пород.

Таким образом, при нацеливании на контроль устойчивости к лейкозу популяции крупного рогатого скота с помощью генетического отбора животные, несущие аллели, связанные с восприимчивостью BoLA‐DRB3 *1501, нежелательны.

3.8. Оценка влияния аллеля BoLA-DRB3 *0902 на молочную продуктивность

Ряд исследователей отмечают связь между отдельными вариантами гена BoLA-DRB3 и хозяйственно полезными признаками молочного скота. Интересным является связь между аллельным вариантом BoLA-DRB3 *0902 и молочной продуктивностью скота костромской породы. На рисунке 4 приведены данные по молочной продуктивности у коров костромской породы, носителей аллеля BoLA-DRB3*0902 и средняя молочная продуктивность скота костромской породы (данные итогов бонитировки 2019 г).

Рисунок 4 – Влияние аллеля BoLA-DRB3*0902 на молочную продуктивность у скота костромской породы

Анализ показателей молочной продуктивности коров костромской породы в генотипе, который имел аллель BoLA-DRB3 *0902, показал их достоверное превосходство по удою на 395 кг. Разность со средними показателями по породе по содержанию жира и белка была недостоверной.

Таким образом, выше показатели удоя были у животных, несущих аллель BoLA-DRB3 *0902, ассоциированной с устойчивостью к лейкозу.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенного исследования по изучению полиморфизма генов, ассоциированных с хозяйственно полезными признаками, установлены особенности аллельного профиля скота костромской породы. Анализ распространения желательного генотипа β-CN^А2/А2 среди быков-производителей молочного направления продуктивности показал, что лидируют две породы – швицкая и костромская, с частотой встречаемости 0,9090 и 0,6250 соответственно. Высокая частота генотипа β-CN^А2/А2 выявлена и у коров костромской породы – 0,6025, аллель β-CN^А2 встречается у 77,1 % животных. В то время как у коров ярославской породы реже встречались животные с генотипом β-CN^А2/А2 – 0,0333 и чаще с генотипом β-CN^А1/А1 – 0,6666, у скота черно-пестрой породы чаще выявляли генотип CN^А1/А2 – 0,5173, на втором месте генотип β-CN^А2/А2 – 0,2759.

Анализ влияния полиморфизма гена β-CN на молочную продуктивность показал, что по третьей и последующим лактациям коровы костромской породы гомозиготные по аллелю CN^А2 имели достоверно выше удой на 779 кг, чем коровы гомозиготные по аллелю CN^А1. По качественному составу молока коровы разных генотипов различались незначительно. В популяции скота черно-пестрой породы наблюдалась иная картина – коровы гомозиготные по аллелю CN^А1 имели по первой лактации достоверно выше удой на 1231 кг, чем гомозиготные по аллелю CN^А2. По третьей и последующим лактациям достоверной разницы не получено.

Оценка племенных ресурсов быков-производителей по гену k-CN показала, что наибольшая частота желательного генотипа ВВ встречается среди бурых пород – джерсейской, бурой швицкой и костромской – от 0,4000 у быков костромской до 0,6933 у джерсейской породы. У быков черно-пестрой, голштинской, айширской, симментальской и ярославской пород преобладает генотип k-CN^А|А. Различия по содержанию белка между первотёлками с генотипом AB и AA составила 0,05% (P<0,05), между первотёлками с генотипом BB и AA – 0,07 % (P<0,01). По другим показателям и по третьей и последующим лактациям достоверных различий между животными различных генотипов не установлено.

У дочерей быков с комплексным генотипами k-CN^В/В, β-CN^А2/А2 и k-CN^А/В, β-CN^А2/А2 разность по удою по сравнению со средним значением выше на 455 и 474 кг (Р<0,05) соответственно. Быки с данными генотипами являются наиболее ценными в селекционном отношении. Анализ распространения желательных комплексных генотипов k-CN^В/В, β-CN^А2/А2 и k-CN^А/В у быков-производителей восьми пород показал, что лидируют две породы – швицкая и костромская с частотой встречаемости 0,7273 и 0,5000 соответственно.

Дальнейшая работа c костромской породой должна быть направлена на создание референтной популяции с улучшенными качественными показателями молока. Это позволит сохранить малочисленные ценные отечественные породы крупного рогатого скота, неспособные на сегодняшний день конкурировать с обильномолочными импортными породами.

Проведенные зарубежными учеными исследования показали, что генетическая устойчивость к лейкозу у крупного рогатого скота ассоциирована с аллельным вариантом BoLA-DRB3 *0902, который играет важную иммунологическую роль в подавлении репликации вируса, а чувствительность к заболеванию связана с вариантом BoLA-DRB3 *1501. Аллельный вариант BoLA-DRB3 *0902, ассоциированный устойчивостью к лейкозу, имеет выше частоту встречаемости у коров костромской – 0,1891, голштинской – 0,1221 и черно-пестрой пород – 0,1020, реже встречается у зебувидного – 0,0210 и ярославского скота – 0,0400. Однако, аллель BoLA-DRB3 *1501, связанный с высокой вирусной нагрузкой, у скота костромской и зебувидной породы отсутствует, что дает основание считать эти породы устойчивыми к распространению провируса лейкоза. Выше частота аллеля BoLA-DRB3 *1501 у скота черно-пестрой и голштинской пород. Ряд исследователей отмечают связь между отдельными вариантами гена BoLA-DRB3 и хозяйственно полезными признаками молочного скота. Анализ показателей молочной продуктивности коров костромской породы с генотипом, содержащим аллель BoLA-DRB3 *0902, показал их достоверное превосходство по удою на 395 кг. По содержанию жира и белка достоверных результатов не выявлено.

Для повышения эффективности селекционной работы желательно проводить типирование по генам каппа- и бета-казеина и BoLA-DRB3 не только быков-производителей, но и маточное поголовье племенных стад.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Овсянникова Г.В. Использование мирового генофонда молочного скота в создании сырьевой базы молочной промышленности Черноземья // Вестник международной академии холода. – 2017. – № 1. – С.7-12.

2. Гончаренко Г.М., Горячева Т.С., Рудишина Н.М., Медведева Н.С., Акулич Е.Г. Сравнительная оценка сыропригодности молока симментальской и красной степной породы с учётом генотипов k-казеина // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. – 2013 – Т. 110. – № 12. – С. 113-117.

3. Ельчанинов В.В. Номенклатура и биохимические свойства казеинов коровьего молока. Каппа-казеин // Сыроделие и маслоделие. – 2008 – № 5. – С. 53-56.

4. Сулимова Г.Е., Лазебная И.В., Перчун А.В., Воронкова В.Н., Рузина М.Н., Бадин Г.А. Уникальность костромской породы крупного рогатого скота с позиции молекулярной генетики // Достижения науки и техники АПК. – 2011. – № 9. – С. 52-54.

5. Тюлькин С., Ахметов Т., Нургалиев М. Технологические свойства молока коров с разными генотипами каппа-казеина // Молочное и мясное скотоводство. – 2011. – № 8. – С. 4-5.

6. Tyulkin S., Vafin R., Zagidullin L., Akhetov T., Petrov A., Diel F. Technological properties of milk of cows with different genotypes of kappa-casein and beta-lactoglobulin // Foods and Raw Materials – 2018. – V. 6, №1. – Р. 154–162.

7. Вудфорд К. Дьявол в молоке. Болезнь, здоровье и политика. Молоко A1 и A2 // Издательство РАМН. – Москва, 2018. – 320 с.

8. Гуськова С.В. А2-молоко – продукт для детского питания // Информационный бюллетень Национального союза племенных организаций. – 2017. – №1. – С.24-27.

9. Дубынин В.А., Каменский А.А. Бета-казоморфины и их роль в регуляции поведения // Товарищество научных изданий КМК. – Москва, 2010. – 306 с.

10. Марзанов Н.С., Девришов Д.А., Марзанова С.Н., Абылкасымов Д.А., Коновалова Н.В., Либет И.С. Характеристика российских молочных пород крупного рогатого скота по встречаемости генотипов и аллелей в локусе бета-казеина // Ветеринария. Зоотехния. Биотехнология. – 2020. – № 1. – С. 47-52.

11. Kaminski S., Cieslinska A., Kostyr E. Polymorphism of bovine beta-casein and its potential effect on human health // J. Appl. Genet. – 2007. – V. 48 (3). – Р. 189-198.

12. Козырева Н.Г., Гулюкин М.И. Распространение лейкоза крупного рогатого скота и генетические варианты возбудителя на территории животноводческих хозяйств центрального федерального округа Российской Федерации // Ветеринария Кубани. – 2017. – № 5. – С. 4-9.

13. Методические указания по диагностике лейкоза крупного рогатого скота. Утв. руководителем Департамента ветеринарии Министерства сельского хозяйства Российской Федерации Кравчуком М.В. от 23 августа 2000 г. №13-7-2/2130 [Электронный ресурс]: Электронный фонд правовой и нормативно-технической документации [Сайт]. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200118749 (дата обращения 03.06.2020).

14. Pashmi M., Qanbari S., Ghorashi S.A., Salehi A. PCR based RFLP genotyping of bovine lymphocyte antigen DRB3.2 in Iranian Holstein population // Рак. J. Biol. Sci. – 2007. – V. 10., № 3. – Р. 383-387.

15. Коновалов А.В., Ильина А.В., Серова Т.А., Зверева Е.А. Полиморфизм ДНК у ярославской породы КРС по гену каппа-казеина // Сыроделие и маслоделие. – 2015. – №6. – С. 33-35.

16. Сулимова Г.Е., Шайхаев Г.О., Берберов Э.М. и др. Генотипирование локуса каппа-казеина у крупного рогатого скота с помощью полимеразной цепной реакции // Генетика. – 1991. – № 12. – С. 27.

17. Сулимова Г.Е., Ахани Азари М., Ростамзадех Д., Мохаммад Абади М.Р., Лазебный О.Е. Аллельный полиморфизм гена каппа-казеина (CSN3) у российских пород крупного рогатого скота и его информативность как генетического маркера // Генетика. – 2007. – Т. 43. – № 1. – С. 88-95.

18. Афанасьев М.П. Генетическая структура, белковый состав и технологические свойства молока холмогорской, венгерской голштино-фризской пород скота и их помесей: автореф. дис. … канд. биол. наук. – Казань, 1996. – 24 с.

19. Дунин И.М., Харитонов С.Н., Ермилов А.Н., Сперанский А. Т., Кондрашев А.А. Бурый скот России. – М.: ВНИИплем, 1998. – 101 с.

20. Зиновьева Н.А., Гладырь Е.А. Применение ДНК диагностики для анализа генов-кандидатов локусов количественных признаков сельскохозяйственных животных // Животноводство – XXI век: Сб. науч. тр. Вижа. – 2003. – Т 1. – № 61. – С. 218-224.

21. Стрекозов Н.И., Романосова Е.Г., Попов А.Н. Генотипирование быков-производителей швицкой породы по локусам каппа-казеина // Научное обеспечение устойчивого развития сельскохозяйственного производства в Нечерноземной зоне России: Докл. межвуз. науч.-практ. конференции (г. Смоленск, 17-18 апреля 1997г.) – Смоленск, 1997. – С. 208-212.

22. Lien S., Alestrom P., Klungland H., Rogne S. Detection of multiple P-casein (CASB) alleles by amplification created restriction sites (ACRS) // Animal Genetics. – 1992. – V. 23. – Р.333-338.

23. Vasicek D., Uhrin P., Chrenek P., Bauerovа M., Oberfranc M., Bulla J. Genotyping of κ-casein in different cattle breeds in Slovakia // Ziv. Vyr. – 1995. – V. 40. – Р. 241-244.

24. Рузина М.Н. Анализ полиморфизма гена BoLA-DRB3 в связи с генетической устойчивостью крупного рогатого скота к лейкозу и вирусоносительством: дис. …канд. биол. наук. – Москва, 2012. – 141 с.

25. Калашникова Л.А., Ганченкова Т.Б. Оценка холмогорских быков-производителей по генотипу каппа-казеина // Молочное и мясное скотоводство. – 2008. – № 3. – С. 10-12.

26. Elliott R.B., Harris D.P., Hill J.P., Bibby N.J., Wasmuth H.E. Type I (insulindependent) diabetes mellitus and cow milk: casein variant consumption // Diabetologia. – 1999. – V. 42. – Р. 292-296.

27. Farrell H.M. Jr., Jimenez-Florez R., Bleck G.T., Brown E.M., Butler J.E., Creamer L.K., Hicks C.L., Hollar C.M., Ng-Kwai-Hang K.F., Swaisgood H.E. Nomenclature of the proteins of cows’ milk — sixth revision // J. Dairy Sci. – 2004. – V. 87. – Р. 1641-1674.

28. Beever J.E., Lewin H.A., Barendse W., Andersson L., Armitage S.M., Beattie C.W., Burns B.M., Davis S.K., Kappes S.M., Kirkpatrick B.W., Ma R.Z., McGraw R.A., Stone R.T., Taylor J.F. Report of the first workshop on the genetic map of bovine chromosome 23 // Anim Genetics. – 1996. – V. 27, № 2. – Р.69-75.

29. Эрнст Л.К., Сулимова Г.Е., Орлова А.П. Особенности распространения антигенов BoLA-А и аллелей гена BoLA-DRB3 у черно-пестрого скота в связи с ассоциацией с лейкозом // Генетика. – 1997. – Т. 33. – № 1. – С.67-95.

30. Juliarena M.A., Poli M., Sala L., Ceriani C., Gutierrez. S., Dolcini G. Association of BLV infection profiles with alleles of the BoLA-DRB3.2 gene // Animal Genetics. – 2008. – №39 (4). – Р.432-438.

31. Rupp R., Hernandez A., Mallard B.A. Association of bovine leukocyte antigen (BoLA) DRB3.2 with immune response, mastitis, and production and type traits in Canadian Holsteins // J.Dairy.Sci. – 2007. – V. 90, № 2. – Р. 1029-1038.

32. Russell G.C., Smith J.A., Oliver R.A. Structure of the BoLA-DRB3 gene and promoter // European Journal of Immunogenetics. – 2004. – №31(3) – Р. 145-151.

33. Forletti A., Juliarena M.A., Ceriani C., Amadio A.F., Esteban E., Gutierrez S.E. Identification of cattle carrying alleles associated with resistance and susceptibility to the Bovine Leukemia Virus progression by real-time PCR // Research in Veterinary Science. – 2013 – №95 (3). – Р. 991-995.

34. Schwartz I., Levy D. Pathology of bovine leukemia virus // Vet. Res. – 1994. – V. 25. – Р. 521-536.

35. Zambrano J.C., Echeven J., Lopez-Herrera A. Alleles of the BoLA DRB3.2 gene are associated with mastitis in dairy cows. Revista Colombiana de Ciencias Pecuarias. – 2011. – №24 (2). – Р.145-156.

36. Sharif S., Mallard B.A., Wilkie B.N., Sargeant J.M., Scott H.M., Dekkers J.C., Leslie K.E. Associations of the bovine major histocompatibility complex DRB3 (BoLA-DRB3) with production traits in Canadian dairy cattle // Animal Genetics. – 1999. – V. 30, № 2. – Р. 157-160.

37. Hayashi T., Mekata H., Sekiguchi S., Kirino Y., Mitoma S., Honkawa K. Cattle with the BoLA class II DRB3*0902 allele have significantly lower bovine leukemia proviral loads. – J Vet Med Sci. – 2017. – №79 (9). – Р.1552-1555.

38. Глазунов Ю.В., Кабицкая Я.А., Плотников И.В. Сравнительная оценка методов прижизненной диагностики и эпизоотическая ситуация по лейкозу крупного рогатого скота в Тюменской области // Вестник АПК Ставрополья. – 2017. – № 2 (26). – С. 63-68.

39. Галлеев Р.Ф., Руденко А.А., Валиев Ф.Р., Абубакиров Р.Р. Диагностика и профилактика лейкоза КРС // Практик. – 2003. – № 7-8. – С.43-46.

40. Fries R, Eggen A., Womack J.E. The bovine genome map // Mamm. Genome. – 1993. – № 4. – Р. 405-428.

41. Шайдуллин Р.Р., Ганиев А.С. Оценка полиморфизма гена каппа-казеина у животных черно-пестрой породы // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. – 2015. – № 3 (31). – С. 104-109.

РЕФЕРАТ

Отчет 179 с., 1 кн., 2 рис, 5 табл., 63 источн., 7 прил.

СЕЛЬСКИЕ НАСЕЛЕННЫЕ ПУНКТЫ, МИГРАЦИЯ НАСЕЛЕНИЯ, АРХИТЕКТУРНАЯ СРЕДА, СОЦИАЛЬНЫЕ БЛАГА, ПРОЕКТ, МОДУЛЬ, ОБЩЕСТВЕННЫЕ ПРОСТРАНСТВА, СЕЛЬСКИЙ ОБРАЗ ЖИЗНИ

Объектом исследования является социально-демографическая ситуация в сельских населенных пунктах Костромской области.

Цель работы:среди причин сложившейся проблемной ситуации на селе, выявить факторы, которые могут быть изменены организационными и архитектурными средствами, предложить способы и элементы решений улучшения архитектурной среды общественных пространств в сельских населенных пунктах.

В ходе исследования изучены: состояние общественных пространств в сельских населенных пунктах Костромской области (выборочно); отношение жителей ряда к перспективам проживания в сельской местности. Получены новые данные по динамике убыли сельского населения в Костромской области. Выявлены особенности сельского образа жизни, подлежащие обустройству в архитектурной среде.

Выявлены взаимозависимости миграции коренного населения из сельских населенных пунктов и состояния архитектурной среды в них, в частности – состояния элементов общественных пространств.

Показано, что для преломления негативных миграционных трендов необходим принципиально новый подход к организации доступа сельских жителей к социальным благам, а также иная концепция территориального формирования объектов социальной инфраструктуры.

Впервые предложена организационно-пространственная модель формирования и развития мобильной и удаленной организации доступа сельского населения к социальным благам. Впервые разработаны пилотные проекты по многофункциональным объектам для сельских населенных пунктов: по 5 участкам общественных пространств и по 5 объектам для общественных пространствна основе использования типовых планировочных и архитектурных модулей

Разработаны «Методические рекомендации» для глав сельских администраций по поэтапному обустройству общественных пространств сельских населенных мест.

Полученные теоретические результаты и разработанные проектные предложения могут быть использованы в организационно-административной работе органов местного самоуправления; в архитектурно-строительной практике для обустройства общественных пространств с использованием разработанных в данном исследовании типовых планировочных и архитектурных модулей, а также для продолжения научных исследований при поддержке государства

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В настоящем отчете по НИР приняты следующие термины, определения и сокращения:

• Сельский населенный пункт (СНП) — территориальная единица (село, поселок, деревня, хутор, слободка, местечко), жители которой заняты преимущественно сельскохозяйственным производством и (или) переработкой сельскохозяйственной продукции.

• Сельское поселение (СП) — один или несколько объединенных общей территорией сельских населенных пунктов (поселков, сел, деревень, хуторов, и других сельских населенных пунктов), в которых местное самоуправление осуществляется населением непосредственно и (или) через выборные и иные органы местного самоуправления.

• Общественные пространства (ОП) — территории общего пользования, свободные от транспорта и предназначенные для использования неограниченным кругом лиц в целях досуга, проведения массовых мероприятий, и свободного доступа к объектам общественного назначения.

• Участок ОП многофункционального назначения — открытое место на территории СНП, приспособленное архитектурно-планировочными средствами для использования в различных общественных целях: проведения праздников, собраний, ярмарок и др.

• Объект многофункционального назначения — здание или сооружение, в котором сочетаемы несколько функциональных процессов, а также возможно размещение иных функциональных групп, в соответствии с изменением внешних социальных условий.

• Модуль [от лат. modulus — мера] — предварительно заданная величина, размер (линейный, плоскостной, объемный), кратным которому принимаются остальные размеры при разработке или при оценке проекта здания.

• Модуль функциональный — элемент (или – связный набор элементов) целостного обустройства определенного функционального процесса.

• Типовой модуль планировочных решений — рекомендуемый к применению элемент планировочных решений с устойчивыми признаками модуля: набором функций, заданными размерами, характерными связями с окружающими зонами проектируемого участка.

• Типовой модуль архитектурных решений — рекомендуемый к применению элемент архитектурных (объемно-пространственных) решений с устойчивыми признаками модуля: набором вмещаемых функций, заданными размерами объемов, связями с окружающими зонами проектируемого архитектурного объекта.

ВВЕДЕНИЕ

Состояние сельских населенных мест в европейской части нашей страны весьма различно: от вполне благоприятных и даже весьма привлекательных условий жизни на селе в южных регионах страны до глубинных районов Нечерноземья, откуда население уезжает, не видя благоприятных перспектив жизни для себя и для своих детей.

Основной отток сельского населения осуществляется за счет миграции в города. Ежегодно российское село теряет в среднем свыше 130 тыс. человек в год, большая часть которых приходится на трудоспособный молодой возраст, что ухудшает показатели «старения» сельского населения, и влечет за собой череду негативных социальных последствий[1].

За неустроенностью отдельных семей, отдельных, но многих сельских населенных мест можно и нужно видеть далеко идущие последствия другого масштаба: сокращается демографический потенциал страны в целом, происходит деформация социально-экономических процессов, трудовых и культурных традиций, семейных связей, других перспективно значимых факторов социальной жизни, что приводит к утрате самоидентичности сельского населения центра России,беднеет национальный ресурс устойчивого развития страны.

Кризис сельских поселений грозит стране рядом системных рисков: потери социального контроля над большими территориями и, соответственно, угрозы территориальной целостности России; сокращения территорий традиционного проживания, исчезновения уникальных ремесел и занятий, национальных традиций коренного населения; обострения социальной обстановки в городах, так как миграция зачастую является единственным способом решения социальных проблем для сельских жителей, которые будут составлять растущую, «демпингующую» конкуренцию горожанам на рынке труда, при этом растут спрос и цены на жильё.

Концентрация населения в городах, также, как и сосредоточение его в крупных сельских населенных пунктах, не обеспечивают устойчивого развития сельских территорий, не отвечают глобальным вызовам, в том числе связанным с распространением инфекционных заболеваний.

Часть причин, порождающих эти негативные явления, довольно легко обозначить: отсутствие работы в СНП, неблагоприятные условия жизни, далекие от современных представлений о комфортном жилье, недостаточное медицинское обслуживание населения «в глубинке», отсутствие перспектив по получению качественного образования и т.п. Но все эти «отдельные» причины, во-первых, сами являются следствиями более глубоких процессов, а во-вторых, так взаимосвязаны между собой, что попытки устранения одной, наиболее острой из них, например – отсутствие медицинской помощи – строительством ФАПа в СНП, не приводит к ожидаемым результатам. Обозначенные явления особенно характерны для ряда центральных и северных областей Нечерноземья, и в частности – для Костромской области.

Пути и способы преломления негативных трендов органы управления запрашивают, чаще всего, у специалистов отдельных сфер науки и практики, и рекомендации поступают также – с учетом существующего (устоявшегося) разделения труда: знаний, располагаемых методов, подходов к решению проблем – от специалистов различных сфер деятельности. Однако обозначенная многосложная проблема требует комплексного подхода.

Предлагаемое в данном исследовании решение проблемы обезлюдивания сельских населенных мест – формирование благоприятных условий жизни необходимо осуществлять не только на селитебных территориях СНП через улучшение бытовых условий сельских жителей, их семей, но необходимо комплексное целесообразное обустройство общественных пространств СНП: участков и объектов общественного назначения для создания архитектурно-пространственных и социальных условий, формирующих устойчивое, укорененное самосознание местных жителей – коллективов сельских сообществ.

Исследование было проведено группой разработчиков – преподавателей Костромской ГСХА, с заявленными стартовыми ориентирами на комплексное рассмотрение проблемы и совместный поиск путей её решения.

1. Выбор направления исследования

1.1 Обзор литературы

Применительно к исследованиям по обозначенной теме данный раздел отчета можно назвать: краткий обзор публикаций о теоретических основаниях архитектурно-строительной практики формирования жизненной среды на территориях сельской местности и рассмотрение характерных примеров реализаций общественных пространств в сельских населенных пунктах.

Современные проблемы сельских регионов страны разнообразны, можно наглядно различить, что где-то, ввиду притока мигрантов из других регионов и из зарубежья, не хватает жилья (как в отдельных регионах Юга нашей страны), а где-то – как на севере Нечерноземья, стоят пустыми целые деревни ввиду отсутствия работы для селян и перспектив на «нормальную жизнь» для подрастающего поколения. Невозможно, ощущая свою связь с регионом, укорененность в нем, и обозревая положение дел на селе, остановиться на констатации различий в проблемах по поговорке: «У всех свои заботы: у кого – щи пустые, у кого – жемчуг мелкий…».

Практически все авторы многочисленных публикаций о современном положении дел в сельской местности [2, 3, 4] отмечают: «В настоящее время в России сельские поселения переживают системный кризис. Оторванность от центров, бездорожье, отсутствие перспектив на сносное будущее, социальная неразвитость села ведут к массовой миграции из села» [5].

В Костромском регионе эти миграционные процессы и их социально- экономические последствия особенно заметны: область устойчиво занимает место в ряду дотационных [6]. При том, что в исторически недалекой перспективе Костромская губерния (в несколько иных очертаниях границ территории) имела население около полутора миллионов человек (сейчас -более чем в 2 раза меньше), и из них более 2/3 были жителями сельской местности [7].

Политические основы истощающего отношения города к селу известны.

Отношение к селянам как к представителям «политически чуждого класса» было декларировано ещё в программных документах по переустройству общественного строя в России, а в начальные годы советского периода эти установки [8, 9] определяли практику продразверсток, «раскулачивания». Репрессии на селе по политическим мотивам происходили также, как и в городах (печально известна крылатая фраза того периода: «Частный дом – оковы пролетариата»). Однако наличие в исторической памяти сельского населения традиций общинного взаимодействия в сочетании с требованиями перехода к коллективизации сельскохозяйственного труда в предвоенный период несколько снизило остроту противостояния «города и деревни».

Крупных попыток изменения архитектурной среды в сельской местности не происходило практически до середины 40-х годов. Можно отметить проявление интереса к условиям жизни сельского населения со стороны руководства страны в конце Великой Отечественной войны: в 1944 году по заказу правительства архитекторами был разработан типовой проект жилого дома для колхозников [10] для массового строительства на восстанавливаемых территориях в сельской местности европейской части РСФСР и Белоруссии. Дом по этому типовому проекту: деревянный, рубленый, с традиционными внешними признаками: двускатная крыша из тёса, наличники; 72,8 м² общей площади, включая хозяйственную пристройку, однокомнатный, отопление печное, уборная – в хозпристройке (скотном дворе), отметим общий размер жилой площади – 26 м², что в традициях того времени — соединения нескольких поколений семьи в одном жилье, означало проживание на этой площади до 8 – 10 человек одновременно. При этом были разработаны и проекты домов большей площади.

С необходимостью послевоенного восстановления народного хозяйства страны в целом, и сельских регионов в нем, в архитектурной теории и практике можно видеть предложения по переустройству села на принципах, характерных для организации городской среды [11, 12]. Примеры осуществленных строительством подобных идей реконструкции сельских поселений и идей для нового строительства на сельских территориях, рассеяны преимущественно по окраинам страны, что было также обусловлено политическими мотивами.

В центральных российских районах такие примеры единичны. Для рассмотрения можно взять реализованный строительством в середине 50-х годов 20 века проект поселка Караваево [13]. Проект был задуман с применением традиций европейского градостроительства эпохи классицизма.

Строго прямолинейная протяженная главная улица (окончание её приводит к «Клубу») с нанизанными на эту ось объектами и участками общественного назначения, и жилыми зданиями. То, что поблизости находятся замечательные участки природной среды: река Сендега, лесной массив — практически не опознаваемо.

В памятный период экспериментов по «стиранию различий между городом и деревней» такие примеры, часто — с худшими результатами, множественны.

В 60 — 70-е годы были осуществлены не только попытки изменения образа жизни на селе переустройством селитебных территорий – через строительство 3 -5 этажных многоквартирных жилых домов «со всеми удобствами» (по типовым проектам). В этот же период в сельских населенных пунктах с большей численностью населения и в малых (по численности населения) городах, для обустройства того, что в современном понимании (архитекторы и организаторы процессов жизни) называют: «общественные пространства», были построены клубы и «Дома культуры» различных размеров, часто – по типовым проектам, часто – без должной «привязки» их к реальным условиям социума и местности.

Как грустный пример чужеродного вторжения в архитектурную среду, с нарушением её целостности, можно обозначить «Дом культуры» в г. Солигалич (на севере Костромской области), здание которого своими резко очерченными прямоугольными формами тяжело диссонирует с малоэтажной исторической застройкой, всё ещё местами обогащенной силуэтами чудом сохранившихся нескольких православных храмов. Проект был выполнен с учетом нормативных требований к застройке городской среды того времени, и его реализация в условиях малого исторического города была обусловлена именно применением нормативных требований технико-экономических обоснований, общих для строительства во всех регионах страны.

Таким же характерным примером попыток обустройства общественных пространств на селе является и Дом культуры в поселке Сухоногово (Административный центр муниципального образования Чернопенское сельское поселение в Костромском районе Костромской области.), построенный как образцово-показательный в конце 60-х годов 20 в. Использование здания по его первоначальному назначению теперь почти не возможно ввиду больших эксплуатационных затрат, поэтому «Дом культуры» весь раздроблен на отельные арендуемые участки, вплоть до проделывания в произвольных местах наружных стен дополнительных входных проемов. Примеров подобных разрушительных по социальным последствиям вторжений городских идей и практик в сельскую реальность можно привести множество. Обратим внимание и на то, что главный документ профессиональной архитектурной практики – «ГРАДО –строительный кодекс» [14], очевидно по традиции – идеологически обосновано, даже в своих актуальных редакциях, не содержит специальных рекомендаций по организации сельской архитектурной среды.

Теоретическим основанием для практики ликвидации в этот исторический период большого количества малых и средних сельских населенных пунктов, с принудительным перемещением сельских жителей, была, по мысли Гаевской З.А., «Теория «перспективных» и «неперспективных» населенных мест — наиболее одиозный пример «волюнтаризма», основанного на абсолютизации методов прямого, «материально-средового» регулирования процессов сельского расселения» [5].

Некоторые положения публикаций о селе архитекторов, экономистов противоречивы. Так, по мнению В. А. Новикова [2], актуальным в настоящее время становится проектирование небольших объектов, находящихся в частной собственности, поскольку большинство зданий культурно-бытового назначения, построенных в предшествующий период (в иных социально-экономических условиях), не используются ввиду отсутствия государственного финансирования социальной сферы на селе. Однако при этом другие авторы, с позиций специалистов экономической сферы, напротив, указывают на необходимость и целесообразность расширения государственного регулирования и поддержки (финансовой, нормативно-правовой, средств СМИ) всех сторон жизни села [3].

Приходится, в согласии с К.В.Кияненко, констатировать:«Очерчены географические (города) и институциональные (вузы, НИИ) рамки концентрации и производства современного архитектурно-социологического знания, в том числе – основные его очаги. Сформированы ранжированные списки наиболее продуктивных и влиятельных российских «социологических архитекторов» и «архитектурных социологов» [15].

Вынужденно возникает вопрос: где в этих концентрированных усилиях

есть место рассмотрению сельского образа жизни, будут ли когда-то предприняты организованные усилия по обустройству именно сельского образ жизни, если даже в таком фундаментальном (почти шестисот-страничном) труде Вильковского М.«Социология архитектуры» [16], даже не встречаются слова: «село», «сельский», и весь процесс взаимодействия архитектурных идей и практик с теорией и практикой социологии рассмотрен исключительно с позиций организации жизни в городах.

Всепоглощающий тренд на урбанизацию социальной жизни на всех территориях, как в нашей стране, так и за рубежом, как единственный из возможных путей мирового цивилизационного развития, не встречает до настоящего времени организованной альтернативы.

Нельзя признать нормальным, что «сельские поселения как социально-территориальная подсистема общества перестают выполнять важные общенациональные функции» [5]. Очевидно, что для их восстановления необходима стратегия возрождения сельских населенных мест в целом [4].

Остаётся надеяться, что и в социальной жизни «вода камень точит», и разрозненные пока усилия исследователей, найдут понимание и поддержку организаторов жизненных процессов в нашей стране.

1.2 Постановка проблемы

В настоящее время сельская местность переживает системный кризис, характеризующийся множеством демографических, социально-экономических, институциональных проблем. Наблюдается устойчивая негативная тенденция социального опустынивания сельских территорий в результате, как естественной убыли, так и миграционного оттока населения из села в город. Одной из причин негативных трендов является неэффективность стратегического планирования развития сельских территорий. Существующие государственные программные документы [17, 18, 19] построены по территориальному и экономико-отраслевому принципу; конкретизацию программных мероприятий планируют и реализуют в рамках отдельных муниципалитетов.Координация между мероприятиями, направленными на развитие сельского хозяйства, промышленности и социальной сферы отсутствует.

В последние десятилетия в Костромском регионе происходит
существенное сокращение численности сельского населения,
ликвидация многих сельскохозяйственных организаций, выбытие крупных участков пригодных земель из сельскохозяйственного использования, закрытие и разрушение объектов социальной инфраструктуры.

1.3 Гипотеза (поиск решения проблемы)

Пространственная организация сельских населенных пунктов, в частности — их общественные пространства, не соответствуют целям сохранения и наращивания сельского населения, формирования его современного, но именно — сельского образа жизни.

Для формирования благоприятных условий жизни на селе необходим принципиально новый подход к организации доступа сельских жителей к социальным благам, а также иная концепция территориального формирования, планирования и обустройства общественных пространств сельских населенных пунктов (открытых участков и архитектурных объектов), с опорой на обновляемую нормативную базу для формирования архитектурной составляющей среды обитания и её гармоничного сочетания с природными факторами, следовательно – нужны иные архитектурно-планировочные предложения по обустройству участков ОП в СНП и по объектам для ОП в СНП.

Проектирование многофункциональных объектов для ОП в СНП с учетом современных потребностей жителей СНП приведет к улучшению качества существующих общественных пространств в архитектурной среде сельских населенных мест, и это может способствовать удержанию или возвращению жителей в СНП.

Выявление соучаствующих (сочетаемых) процессов, влияющих на отток населения из СНП (и возможностей их регулирования), поможет координации общественных усилий по прекращению обезлюдивания сельских мест и формированию благоприятной жизненной среды на селе.

1.4 Цель и задачи исследования

Настоящее исследование проведено с целью выявления, среди причин сложившейся проблемной ситуации на селе и её составляющих, факторов, которые могут быть изменены организационными и архитектурными средствами, предложить способы и элементы решений улучшения архитектурной среды ОП в СНП в соответствии с гипотезой.

Задачи исследования:

• провести выборочное обследование СП и СНП Костромской области (опросы, анкетирование жителей и др.) для выявления неудовлетворенных социальных потребностей сельских жителей.
• Выявить особенности социальных и функционально-пространственных характеристик сельского образа жизни, не обустроенные в настоящее время архитектурными средствами.
• Провести анализ полученных данных (в том числе — собранных статистических сведений из официальных источников), сформировать выводы.
• Предложить организационную и пространственную модели доступа сельских жителей к современным социальным благам.
• Предложить варианты модульной пространственной организации открытых участков и объектов в общественных пространствах СНП, соответствующие целям формирования благоприятных архитектурно-пространственных условий для различных процессов общественной жизни на селе (как необходимой составляющей формирования современного, целостного, привлекательного, но именно — сельского образа жизни).

1.5 Методы, применяемые в исследовании

Предпринятое исследование является междисциплинарным, поэтому в ходе исследования был применен системный подход и привлечены методы из исследовательского аппарата наук: философии, психологии, социологии, экономики, архитектурной теории и практики.

В интересах настоящего исследования были применены базовые общенаучные методы: наблюдение, сопоставление, описание, абстрагирование, классификация, анализ и синтез: теоретические методы — аксиоматический, гипотетический, методы идеализации, формализации и др.

В процессе социолого-экономических исследований применялись различные методы раскрытия сущности изучаемых явлений и анализа их динамического развития: монографический, абстрактно-логический, динамические ряды, статистические группировки, метод опроса и др.

В процессе предпроектных и проектных исследований и выработки предложений для объектов ОП в СНП применены методы, характерные для исследований в области архитектуры: натурные обследования, визуальный анализ, метод объективного наблюдения в сочетании с методом интроспекции, темпорально-компаративный метод, анализ колористических особенностей архитектурной среды в СНП (их общественных пространств); выявление и анализ функциональных особенностей архитектурно-пространственных элементов ОП в сельской местности, метод функционально-непротиворечивого моделирования, композиционный анализ, метод экспериментов в эскизном проектировании, и др.

2. Результаты исследований

2.1 Предпроектные исследования

2.1.1 Демографическая ситуация в СНП Костромской области

За 50 лет (с 1970 по 2020 годы) численность населения Российской Федерации увеличилась на 12,9%, за тот же период сельское население сократилось на 24,6 % (12,1 млн. чел). Доля сельского населения в общей численности снизилась с 37,9% до 25,3% [20]. Исследуемый авторами регион — Костромская область — находится в центральной европейской части России, при этом негативные тенденции проявляются здесь значительно сильнее, чем в среднем по стране. С 1970 по 2020 годы численность населения Костромской области сократилась на 27%, а сельского населения — на 57,4%, при этом доля сельского населения снизилась с 46,7% до 27,3% [6].

Количество сельских поселений в Костромской области, то есть тех административно-территориальных единиц, которые призваны регулировать и улучшать условия жизни селян «на местах», уменьшилось за исследуемый период более чем вдвое за счет вынужденного их укрупнения в результате естественной демографической убыли, а также — миграции сельского населения в город. При этом территория большинства сельских поселений выросла вдвое, что при отсутствии дорог до значительной части периферийных населенных пунктов, лишает эти населенные пункты (деревни, поселки, села) необходимой поддержки местных властей, заботы социальной, экономической, медицинской, и др. Причины и следствия замыкаются в негативный социальный «штопор», в итоге — сельская местность пустеет, снижается ресурсный потенциал аграрной отрасли [3].

Характер процесса обезлюдивания сельских территорий Костромской области, распределенный по временным периодам, показан на рисунке1. Убыль населения в СНП с 1970 по 1990 гг. – за 20 лет — на 150 тыс. человек; с 1990 по 1993 – за 3 года — некоторый приток населения — примерно на 25 тыс. человек, связанный со сломом социально-экономических устоев общества, остановкой и закрытием многих производств в городах и резким снижением уровня жизни горожан; с 1993 по 2020 гг. – за 27 лет уже в «новых» общественно-экономических условиях убыль из сельской местности Костромской области на 100 тыс. человек.

Рисунок 1 – Численность сельского населения Костромской области, тыс. чел

Негативный миграционный тренд обусловлен в значительной мере тем, что безработица на селе устойчиво значительно выше, чем в городе. Например, по данным Костромастат, на период пика экономического кризиса 2008-2009 гг. на рынке труда отмечался резкий рост числа безработных и уровня безработицы. В Костромской области уровень безработицы в сельской местности в январе-октябре 2009 года достигал 9,9%, в городе – 7,5% [6].

По данным Департамента по труду и социальной защите населения регистрируемая безработица в Костромской области на декабрь 2020 г. снизилась и составляет 78,3 % относительно аналогичного периода 2019 г., но подобное соотношение показателей по безработице в городе и в сельской местности сохраняется и в настоящее время [6].

Выборка из официальных данных Костромастат для анализа состояния слагаемых социальной среды сельских поселений приведена в таблице 1.

Таблица 1 – Анализ составляющих социальной жизни сельских поселений по статистическим данным

Продолжение таблицы 1

Продолжение таблицы 1

Продолжение таблицы 1

Продолжение таблицы 1

В ходе анализа представленных выше статистических данных сельские поселения были условно сгруппированы по численности населения равными интервалами на три группы «малые», «средние», «крупные». В группы «малые», «средние», «крупные» попали соответственно 75%, 17% и 8% от общего количества сельских поселений Костромской области.

В разрезе групп определен индекс роста (снижения) численности населения в 2019 году к уровню 2012 года. Анализ величины индекса показал, что темпы сокращения численности населения (обезлюдения) в «малых» сельских поселениях значительно выше, чем в «крупных». В «крупных» сельских поселениях имеет место рост численности населения. Происходит процесс «сосредоточения» населения сельских территорий в относительно крупных сельских поселениях.

Аналогичные процессы происходят и внутри сельских поселений: происходит обезлюдение и исчезновение деревень – практически нет деревень с постоянным населением, существуют лишь так называемые «дачные деревни». Продолжают существовать села. Можно утверждать, что сельское поселение и есть село, его образующее.

В составе малых сельских поселений наибольшие темпы обезлюдения наблюдаются в следующих поселениях:

Крутогорское (Павинский МР) –51 %, проживает 144 чел.;

Советское (Межевской МР) – 46 %; проживает 87 чел.;

Ужугское (Кологривский МР) – 40 %; проживает 300 чел.;

Полдневицкое (Поназыревский МР) – 40 %; проживает 603 чел.;

Петрецовское (Вохомский МР) –39 %, проживает 558 чел.;

В составе средних сельских поселений наибольшие темпы обезлюдения наблюдаются в следующих поселениях:

Горчухинское (Макарьевский МР) – 22 %, проживает 2560 чел.;

Ивановское (Шариьнский МР) – 18 %, проживает 2032 чел.;

Георгиевское (Межевской МР) – 16 %, проживает 2705 чел.;

Ореховское (Галичский МР) – 15 %, проживает 1940 чел.

В составе крупных сельских поселений наибольшие темпы обезлюдения наблюдаются в следующих поселениях:

Судиславское (Судиславский МР) – 7,5 %, проживает 3902 чел.;

Вохомское (Вохомский МР) – 7 %, проживает 4307 чел.

На основе полученных результатов анализа статистических данных были выбраны десять сельских населенных пунктов Костромской области – различной численности населения, в которых наблюдаются наибольшие темпы обезлюдения, для проведения анкетирования жителей СНП.

2.2 Анкетирование жителей СНП Костромской области

В соответствии с целями исследования для выработки предложений по улучшению общественных пространств в сельских населенных пунктам на начальном этапе работы было необходимо выявить не обустроенные архитектурными средствами потребности жителей СНП: в доступных общественных услугах, в возможностях для проведения досуга, дополнительного образовательных услугах и др.

По результатам выше приведенного анализа демографической ситуации в СНП Костромской области были выбраны 10 СНП с наиболее значительными показателями убыли населения для проведения анкетирования жителей.

В условиях ограничительных мер, связанных с предупреждением распространения новой коронавирусной инфекции, проведение выездных натурных обследований общественных пространств СНП и контактных опросов жителей оказалось невозможным. Поэтому было принято решение провести обследование ОП в СНП и опрос жителей дистанционно, с использованием открытых официальных источников и контактов с жителями через социальные сети в Интернете.

Для опроса жителей СНП была разработана Анкета (см. Приложение А) посредством онлайн-сервиса для проведения онлайн-опросов «Google Формы», распространена через различные группы в соцсетях: Вконтакте, Однокласники и др. среди жителей 10 СНП Костромской области.

Полученныеответыреспондентов были обработаны. Ниже приведенный развернутый анализ ответов на Анкету позволил сформулировать выводы, использованныев дальнейшем для выработки подходов и проведения проектных действий на этапе Проектных исследований.

Ответы на вопросы о возрасте, поле, роде занятий, длительности проживания в данном СНП показали следующее: значительная часть жителей, принявших участие в опросе, молодые люди (12 – 25 лет) — более 60%, и из них до 70% – учащиеся; люди среднего возраста (25 – 50 лет) – около 30%; старшего возраста (50 – 70 лет) – до 10 % респондентов.

По гендерным характеристикам ответы распределились приблизительно поровну, однако в трех СНП в опросе приняли участие преимущественно жители мужского пола.

На вопрос о характеристике жилья, в котором проживает отвечавший, статистическиусредненные выводы не могут быть целесообразны: очень велик разброс в ответах из СПН различной крупности, различной удаленности от областного или районного центра. Можно также предположить, что активность отвечавших в различных СНП находилась в зависимости принадлежности одной группе в соцсетях, от устойчивости работы Интернета в конкретном СНП. Из общего числа ответивших 1/3 проживет в многоквартирных домах со всеми удобствами, 1/3 – в благоустроенных индивидуальных домах (электричество, водопровод, канализация, отопление от АОГВ), и 1/3 – в индивидуальных домах с частичными удобствами (есть электричество, но отопление печное, есть водопровод, но нет канализации, нет газа, или – другие комбинации частичного благоустройства жилья).

Ответы на вопросы о наличии различных объектов общественного назначения в СНП в ходе исследования были сопоставлены с данными из открытых источников: официальные сайты администраций СНП и СП, официальный сайт Территориального органа Федеральной службы государственной статистики по Костромской области [6]. Ответы не во всём совпадали. Нельзя исключать некоторого запаздывания сведений на сайте службы государственной статистики о реальном наличии объектов различного назначения в том или ином СНП. Есть разброс в ответах жителей, например, о наличии Аптеки, Больницы, Объектов культурного наследия, Мемориального объекта. Можно предположить, что жители одного и того же СНП, но из разных возрастных групп, имеют несколько различные, обусловленные возрастными интересами и потребностями, представления о своем СНП. Возможны и различия в краеведческой работе в сельских школах.

С учетом выше сказанного,один из предварительных выводов: миграционные настроения молодых жителей СНП могут в некоторой степени зависеть от полнотыих представлений о реальном состоянии среды их проживания.

Ответы на вопрос о наличии в СНП объектов, потенциально интересных для туристов: примерно 50% указывают на природные объекты:«лес», «рощи», «лесная просека», «красивая река», «парк и сквер»; а также – на привлекательные виды деятельности на природе: рыбалка, охота, пасека, возможность сплава по реке на плотах, на байдарках. Однако среди ответов жителей из тех же СНП около 35% – отрицательных ответов. И только около 15% ответов содержат указания на элементы архитектурной среды: «музей-заповедник»;«памятники»;«много объектов»; «деревянные дома»; церковь Царевича Димитрия, Спасо-Преображенский собор, Воскресенский монастырь, «причал», «база отдыха». Но и в этой группе ответов не без негативной окраски, указаны: «заброшенные купеческие дома и разрушенные церкви»; «кладбище».

Из опросов следует: половина жителей СНП не видят, чем можно в нём гордиться, что показать гостям, туристам ине считают место своего проживания привлекательным. Таким образом, кажется очевидным, что для изменения негативных миграционных настроений жителей необходимо:

а) усиление краеведческой работы в СМИ, в школьных образовательных программах;

б) улучшение архитектурной среды, в особенности – общественных пространств в СНП.

Опросы показали, что 50% респондентов не планируют продолжать жить в сельской местности, 23% выявили желание жить на селе, но работать в городе, и только 27% опрошенных не планируют менять сельскую среду на городскую.

Среди причин, побуждающих уехать жить в город, большинство опрошенных указывали: возможность найти более высокооплачиваемую, чем на селе работу, более высокую доступность и качество медицинских услуг, лучшие возможности для получения образования, саморазвития, отдыха.

Ответы на вопрос об условиях, при которых респонденты готовы остаться жить на селе: наличие хорошей работы и возможностей карьерного роста, доступность и хорошее качество медицинских услуг. В небольших по численности и более удаленных от центров района, области также выделены: хорошие транспортные связи, Интернет и развитая общественная жизнь.

Ответы на вопрос о желаемых перспективах села, частью просто трагичны: «Я хочу, чтобы село Георгиевское хотя бы осталось. Потому что, молодые уезжают из села из-за отсутствия перспектив и прочего…»; «Каким он был таким он уже не будет никогда». Часть ответов описывают «достоинства» городской жизни: наличие «ночного клуба», «шаговую доступность всего», «чтобы было как в городе». Только примерно в 20 – 30% ответов можно увидеть осознание достоинств сельской жизни и понимание возможных перспектив её благоустройства: «Развитие охотоводства»; «Похожим на поселок сельского типа»; «Более культурным,самодостаточным,достойным, образцово-показательным,развитым по тенденциям нынешнего поколения»;«Дороги отремонтированы, торговый центр построен, связь появилась, люди добрее друг к другу стали».

Анализ ответов по наиболее значимой группе вопросов (вопросы 15-18) подтверждает озвученное ранее предположение, чтоулучшение общественных пространств в СНП востребовано жителями и может способствовать преломлению негативного миграционного тренда.

2.3 Выводы и предложения по предпроектным исследованиям

Основными принципами формирования стратегии устойчивого развития сельских территорий должны стать следующие:

1. Интегрированный подход. При разработке и реализации целевых программ необходимо межмуниципальное, межведомственное, межотраслевое взаимодействие.

2. Гибкость организационных форм доступа сельских жителей к получению социальных благ. Для малых сельских населенных пунктов, не соответствующих по численности населения существующим нормативным условиям для обеспечения их «стационарными» объектами инфраструктуры (школа, ФАП, клуб, отделение связи и др.), необходима организация мобильного доступа к социальным благам путем регулярной «доставки услуг», оборудования, персонала и других ресурсов к местам проживания населения.

3. Многофункциональность и модульность общественных пространств сельских населенных пунктов. Для реализации принципа гибкости необходимо наличие в сельских населенных пунктах многофункциональных модульных общественных пространств, позволяющих их использование для получения доступа к различным видам социальных благ и услуг.

Новые возможности построения социально-экономических связей и отношений, процессов и структур несут в себе информационно-коммуникационные технологии. Получение многих видов социальных благ и услуг при соответствующем техническом оснащении возможно с использованием сети Интернет.

Таблица 2 – Формирование общественных пространств сельских населенных пунктов и организация доступа к социальным благам

Архитектурно-пространственная организация сельских поселений и сельских населенных пунктов, особенно — малых в большинстве случаев своими территориями и объектами в настоящее время (на примерах Костромской области) не приспособлена к реализации предлагаемых форм доступа к социальным благам. Нужен поиск решений для обустройства архитектурной среды сельских населенных мест через проектирование и строительство многофункциональных объектов и благоустройство участков общественных пространств в СНП.

3. Проектные исследования

3.1 Распределение и группировка потребностей населения по объектам ОП в СНП

Для составления предварительного задания на проектирование многофункциональных объектов в различных СНП необходимо провести анализ наличного состояния общественных пространств в СНП.

Воспользоваться рекомендациями, разработанными для крупных СНП не позволяют существенные различия в интенсивности социальных процессов, несопоставимость величин бюджетов, плотности населения в самих СНП, а в отдельных рекомендациях велики хронологические разрывы и различия в социальных основаниях.

При том, существующая архитектурно-строительная нормативная база в Российской Федерации таким образом регулирует возможности обретения сельским населенным пунктом современного, но – сомасштабного сельской архитектурной среде общественного объекта, ставя его появление в зависимость от численности жителей, что в итоге небольшим и малым СНП остается «тихо исчезать», не имея позитивных перспектив на оживление общественной жизни в них.В «мельчающих» сельских населенных пунктах происходит ликвидация объектов социальной инфраструктуры, что является одновременно и причиной, и следствием их депопуляции. Зачастую сельское поселение превращается, по существу, в единственный населенный пункт (дающий название всему поселению) и огромную безлюдную территорию вокруг него, с недоступной из-за бездорожья периферией.

На основе предварительных выводов по результатам проведения опроса жителей СНП и сопоставлении массива полученных ответов со статистическими сведениями, разработчиками темы была осознана потребность найти связующее звено (или способ нахождения баланса) между индивидуальными потребностями сельских жителей (какодиночно, так и массово заявленными жителями, и потребностями групп или поселения в целом) и архитектурной средой СНП, общественные пространства и объекты которой призваны по возможности полно удовлетворить потребности и отдельных жителей, и сообщества жителей СНП.

В социологической теории одна из возможностей упорядочения иерархии потребностей человека представлена в наглядной форме в виде пирамиды, сформулированной А.Маслоу (см. рисунок 2) [21].

Рисунок 2 – Иерархия потребностей человека

Осознание необходимости упорядочивания выявленных в анкетном опросе потребностей жителей СНП, их разделения на базовые, без удовлетворения которых и, следовательно без обустройства которых архитектурными средствами, не возможно нормальное существование в любом социуме, и выделения тех потребностей, которые могут быть востребованы уже более ограниченным кругом лиц и неустроенность или хорошее обустройство которых будет волновать уже меньшее число жителей СНП.

Воспользовавшись заданными в «Пирамиде Маслоу» членениями и группировками потребностей человека, разработчики данной темы, усматривая корреляции духовных (культурных) потребностей и материализованных общественных пространств для размещения и комфортного протекания удовлетворяющих эти потребности общественных процессов, предложили соответственно иерархическим образом распределить элементы общественных пространств СНП.

Результатом стало составление таблицы3«Распределение и группировка потребностей по объектам ОП в СНП». Заполнение этой таблицы сведениями о состоянии общественных пространств в пяти населенных пунктах позволило выявить группы потребностей, которые могут быть неконфликтно сочетаемы в один многофункциональный общественный объект для каждого из рассматриваемых СНП.Объект со своим недостающим на данное время набором функций. В дальнейшем на основе этой таблицы был осуществлен процесс выбора участка для проектируемого в СНП объекта (часть рабочих материалов отражена в Приложении Б).

Таблица 3 – Группировка и распределение потребностей по объектам ОП в СНП

Продолжение таблицы 3

В пределах функциональных зон общественного назначения (обозначенных в материалах Генпланов СНП) в каждом из 5-тинаселенных мест можно было найти для размещения общественных многофункциональных объектов несколько участков с приблизительно схожими характеристиками. Для предварительного сопоставления участков проводили сопоставление аналогичных характеристик нескольких участков в табличной форме (макет представлен в таблице 4)в рабочем порядке на стадии клаузур и форэскизов.

Таблица 4 – Сопоставление участков для выбора места строительства объекта ОП в СНП

Наличие функционально противоречивых соседств, особенно – для объектов общественного назначения, – одна из весьма значимых характеристик при выборе участка: как «мина замедленного действия» противоречивые соседства в процессе использования каждого из них по прямому назначению (объектов и их участков), могут породить череду социально-этических напряженностей и конфликтных ситуаций: пиковые активности (транспортные, световые, звуковые и др.) одного из них могут затруднять и даже исключать нормальное функционирование другого.

Сопоставление участков для размещения объекта ОП в СНП можно было проводить и по большему количеству характеристик. Например, при выборе участка в п.Вохма из возможных свободных мест в функциональных зонах общественного назначения СНП для такого объекта как «Волонтерский центр» была отмечена позитивно значимая возможность зрительного восприятия этого объекта с больших расстояний береговой полосы внутри СНП — как ориентира, как места притяжения внимания людей разного возраста, объединяемых общими интересами, а также – близость к зданию Администрации СНП, что может способствовать их взаимодействию.

Таким образом, при выборе места для размещения общественно значимого для СНП объекта (по возможности – в вынужденных обстоятельствах дистанционного режима) в процессе работы над проектом целесообразно сочетали выяснение общественного мнения жителей СНП, положения архитектурной теории и практики, при этом стараясь предвидеть социальные последствия формирования архитектурной среды сельского населенного пункта в долгосрочной перспективе.

3.2 Разработка типовых планировочных и архитектурных модулей и рекомендации по их применению

На основе проведенной работы по выявлению потребностей населения СНП по улучшению общественных пространств, проведенного затем объединения этих потребностей в функционально непротиворечивые группы, для формирования предварительных заданий на проектирование объектов в конкретных СНП, была проделана работа по выявления типичных особенностей осуществления функциональных процессов в общественных пространствах, характерных именно для сельской местности.

Отличия городского и сельского образа жизни очевидны, но к сожалению, в отечественной социологи недостаточно изучены (этому есть известные исторические причины политического характера).

На формирование общественного сознания сельских жителей и потребностей, ими заявляемых к обустройству, оказывают большое влияние различные средства массовой информации, действующие во многом хаотично, но результирующая их воздействий, как выявлено, систематически и массировано ориентирует разновозрастные группы населения на городской образ жизни. Индивидуальному сознанию сельского жителя побороть это массированное воздействие почти невозможно. Тем более, что в исторически недавнее время, до начала 20 века, преобладающим правовым регулятором социальных и ментальных взаимодействий в сельской местности было право обычая[22]. Но не менее серьезным (возможно, – решающим [23]) фактором формирования общественного сознания является архитектурная среда, как воспитательная, образовательная среда, как среда регулирования, сбережения энергии человека и социальных процессов [24].

В ситуации, когда социологами, философами не выработаны рекомендации по поддержанию архитектурными средствами сельского образа жизни, попытки осмысления особенностей жизни на селе происходят стихийно. Часть характерных отличий (выявленных исследователями-архитекторами) и их проявления в социальном и материальном воплощении приведены в ниже (см. таблицу 4). Эти особенности деятельности и среды проживания формируют весьма различные привычки, характеры, образы мысли и действий людей, которые необходимо учитывать и обустраивать архитектурными средствами.

Таблица 5 – Сопоставление некоторых существенных различий городского и сельского образов жизни

Последние из указанных в таблице, различия процессов и архитектурной среды их протекания, в увязке с физиологическими потребностями организма человека, хорошо учтены и обустроены в общественных пространствах города и практически проигнорированы в обустройстве общественной среды сел.

Исследования, проводимые архитекторами и экономистами, показывают, что необходимы новые подходы, иные, чем для городских условий способы организации доступа жителей к современным общественным благам и особенные приемы обустройства общественных пространств архитектурной среды сельских населенных мест.

В широком смысле «Модуль» (от латинского «modulus» — мера) – любая отделяемая (или физически, или умозрительно для рассмотрения), относительно самостоятельная часть системы, организации, процесса.

С позиций системного подхода правомерно рассматривать: модуль учебной программы, модуль космической станции, модуль системы водоснабжения, в архитектурном проектировании – модуль планировочный, модуль архитектурный.

История применения модуля (понятия модуль) в архитектуре – тысячелетняя и повсеместная: известны археологические артефакты времен древнего Египта, древней Греции, стран Востока и Сибири.

Устойчиво повторяемые в архитектурно-строительной практике техническая необходимость и эстетическая потребность в приведении к соразмерностям частей и целого архитектурных объектов породили закрепление этих ментальных действий в термине модуль.

За последние десятилетия смысл понятия модуль эволюционировал, получал окраску видов деятельности или отраслей науки, в которых его применяли.

В интересах данного исследования принята трактовка: Модуль — условная единица размерностей, выделяемая целостная часть, кратной которой принимаются остальные части целого при разработке проекта.

Модуль можно рассматривать как: линейный – часть вектора; поверхностный – часть плоскости или сложной поверхности; объемный – часть трехмерного пространства; модуль функциональный – элемент (или – связный набор элементов) целостного обустройства определенного функционального процесса.

Обустройство ОП на основе использования типовых модулей не следует смешивать с применением типовых архитектурных проектов в строительстве, широко распространенное в 60–80-х годах 20 века, приводившее к обезличиванию архитектурной среды всех населенных мест (как городов, так и сёл). Проекты объектов для ОП в СНП на основе использования типовых планировочных и архитектурных модулей должны быть разработаны индивидуально.

Типовой модуль планировочных решений – рекомендуемый к применению элемент планировочных решений с устойчивыми признаками модуля: набором функций, заданными размерами, характерными связями с окружающими зонами проектируемого участка.

Типовой модуль архитектурных решений – рекомендуемый к применению элемент архитектурных (объемно-пространственных) решений с устойчивыми признаками модуля: набором вмещаемых функций, заданными размерами объемов, связями с окружающими зонами проектируемого архитектурного объекта. Рекомендуем к применению в типически сходных ситуациях обустройства сельской среды.

Типовые планировочные и архитектурные модули, как характерные функционально-пространственные единицы организации среды, разработанные применительно к условиям сельской жизни, обладают своим предметным наполнением и размерными характеристиками,и являются рекомендуемыми и неотъемлемыми частями благоустройства общественных пространств в сельских населённых пунктах.

Планировочного модуль, рекомендуемый для организации участков ОП в СНП, состоит из планировочных элементов:

1. Информационные элементы (стенды, тумбы, информационное табло);

2. Открытая площадка для массовых мероприятий (площадка с твёрдым, либо улучшенным грунтовым покрытием (вместимость по расчету),

3. Места для сиденья (скамьи, лавки) малые архитектурные формы (МАФ);

4. Детская игровая площадка (площадка с улучшенным грунтовым покрытием, с прорезиненным покрытием под игровым оборудованием, уличным);

5. Спортивно-игровая площадка (площадка с улучшенным грунтовым покрытием, с прорезиненным покрытием под тренажёрами уличными);

6. Зона отдыха (прогулочные дорожки с покрытием, скамьи для отдыха, (МАФ), беседки для отдыха);

7. Хозяйственная площадка (площадка с твёрдым покрытием и хозяйственным оборудованием – контейнерами для сбора мусора, с хозблоком для хранения уборочного инвентаря, с уличным туалетом — биотуалетом или другой модификации);

8. Для маломобильной группы населения (МГН) необходимо создать доступную среду. Необходимо обеспечить отсутствие перепадов высот поверхностей для беспрепятственного перемещения людей с ограниченными физическими возможностями (оборудование: пандусы; подъемники; поручни; системы открывания дверей; информационные терминалы; индукционные системы (для слабослышащих); беспроводные кнопки вызова; информационные знаки, таблички и мнемосхемы и т. д.);

9. Элементы охраны (обустройство — по месту, оборудование: средства механизации, автоматизации системы контроля доступа; физические барьеры: ограждения, турникеты, калитки; основное и резервное освещение; средства связи и тревожной сигнализации; системы видеоконтроля);

10. Пункт охраны (обустройство — по месту, оборудование для управления автоматическими воротами, шлагбаумами, освещением, сигнализацией, системами видеонаблюдения и оповещения);

11. Велосипедная парковка (площадка с твёрдым покрытием, обустройство — по месту, количество парковочных мест — по расчёту);

12. Парковка для легковых автомашин (площадка с асфальтобетонным покрытием, обустройство — по месту, количество парковочных мест — по расчёту);

13. Парковка для автобусов (площадка с асфальтобетонным покрытием, обустройство — по месту, количество парковочных мест — по расчёту);

14. Парковка для грузовых автомашин (площадка с асфальтобетонным покрытием, обустройство — по месту, количество парковочных мест — по расчёту);

15. Круговой объезд вокруг здания, либо подъезд с одной или нескольких сторон (с учётом противопожарных требований);

16. Ограждение участка общественного пространства (в зависимости от назначения соседних территорий);

17. Озеленение территории общественного пространства (газоны, цветущие растения, кустарники, древесные насаждения).

18. Элементы уличного освещения (выбор и обустройство – по месту).

Конкретизация применения планировочных модулей представлена в Приложении В в таблицах 1 – 5 на примерах 5 разработанных проектных предложений по СНП.

Архитектурный модуль (модуль архитектурных решений) в своей размерной основе базируется на заданных современной отечественной практикой строительства укрупненных модулях: 3х3 м, 6х6 м, и т.д.

В проектировании интерьерных пространств с применением архитектурного модуля предложено выделять схожие по объемно-планировочным размерностям процессы, но различные по функциям, с возможностью их размещения в одинаковых, конструктивно обусловленных, планировочных участках многофункционального здания. Ниже рассмотрены варианты функциональных наполнений архитектурных модулей.

• Санитарно-технический и инженерно-технический модуль, размер: 3х3м,

варианты использования:

— электрощитовая (минимальные габаритные размеры 2,0х1,8 м по ТКП 339-2011);

— бойлерная (при наличии поселковых инженерных сетей), либо бойлер (автономное тепло-обеспечение), не меньше 6 м²[25];

— водомерный узел (при наличии поселковых инженерных сетей).

— санитарный узел (для персонала, или – для посетителей объекта ОП)

— помещение хозяйственного назначения (складское подсобное помещение) (0,50-1,00 м²/ед. оборудования [26]).

Наполнение санитарно-технического и инженерно-технического модуля инженерно-техническим оборудованием зависит от имеющихся в СНП инженерно-технических условий для подключения объектов к существующим поселковым сетям и должно быть конкретизировано в составе инженерно-технического раздела проекта на стадии П или на стадии Р.

• Административный модуль, размер: 3х3 м (или кратно этому),

варианты использования:

— администрация (начальник, секретарь, иные сотрудники администрации) (4,00 м²/чел[26]);

— руководители или ячейки профсоюзных или иных общественных организаций (от 4,00 м²/чел [26]);

— кружковые помещения (5,00 м²/чел [27];

Наполнение административного модуля инженерно-техническим интерьерным оборудованием и мебелью зависит от набора современного оборудования рабочих мест (компьютеризированных).

• Арендуемый модуль (модуль для сдачи в аренду), размер: 3х3м,

варианты использования:

— Юридическое бюро (4,00 м²/чел [26]);

— Парикмахерская (9,00 м²/чел [28]);

— Мини-ателье швейное(3,00 м²/чел [29]);

— Пункт приёма бытовой техники в ремонт (4,00 м²/чел [26]);

— Офис Интернет-торговли (приём и выдача)(4,00 м²/чел [26]);

— Общественные организации (от 12,00 м²[26]);

— Информационный офис (6,00 м2/чел [26]);

— Мини-магазин (1,5 м²/чел по СП 108.13330.2012);

— Аптека (требования к площади аптек не установлены [30]);

— Эпизодически арендуемое многофункциональное помещение с долгосрочно арендуемой ячейкой (от 0,3х0,6х0,4 м до иных – заданных по месту размеров) в системе хранения для профильного набора оборудования.

Предметное наполнение помещения арендуемого модуля зависит арендодателя и от намерений арендаторов.

• Арендуемый модуль, размер: 6 х 6 м (или – кратно этому),

варианты использования:

— Зал для проведения массовых мероприятий (помещение для проведения: собраний, праздничных мероприятий, занятий спортом, занятий танцами и т.д.) (от 2,00-4,50 м²/чел [26]);

— выставочная и/или рекреационная площадка (3 м²/чел. по п.9.5 Рекомендации по проектированию музеев);

— Филиал общедоступных библиотек с детским отделением (дополнительно см. Ст. 14, 15 [31])

— Зал для фитнеса с вспомогательными помещениями (помещения: для ожидания, для переодевания, массажист):

— раздевалки (2,10 м²/чел [32]);

— инвентарная (12 м²[32]);

— зал (4,50 м²/чел [32]).

• Арендуемый модуль (неотапливаемый, отдельно стоящий или пристроенный), размер: 6х6м (или – кратно этому),

варианты использования:

— Спортивная площадка/крытый каток 4,50 м²/чел. [32]);

— Торгово-выставочная площадка (3 м²/чел. по п.9.5 Рекомендации по проектированию музеев);

— Информационно-выставочная и рекреационная площадка (3 м²/чел. по п.9.5 Рекомендации по проектированию музеев);

В Приложении В предложены проектные варианты общественных пространств для пяти сельских населенных пунктов (различных по численности жителей), разработанные на основе применения типовых планировочных и архитектурных модулей для участков ОП и многофункциональных зданий общественного назначения.

В Приложениях Е и Ж приведены рекомендуемые для использования в сельском строительстве технологии (без необходимости привлечения сложных строительных устройств и механизмов), а также –ориентировочные сметные расчеты на выше названные общественные объекты.

3.3 Проектные разработки многофункциональных объектов ОП в СНП

При выполнении НИР по теме: «Разработка методических рекомендаций по типовым модулям планировочных и архитектурных решений, рекомендуемых к применению в проектировании и строительстве общественных пространств с объектами многофункционального назначения в сельских населённых пунктах» были выполнены проектные действия на основе Задания на проектирование.

Задание на проектирование объектов ОП в СНП

(сокращенный вариант)

Тема:«Проектирование многофункционального объекта для общественного пространства в СНП: планировочные и пространственные модульные решения».

Исходные данные к проекту: сделать выборки из материалов официальных сайтов заданных СНП (статистические данные, материалы генеральных планов сельских поселений и СНП).

Цель проекта:сделать проектные предложения по общественным многофункциональным объектам и прилегающим участкам для ОП (в СНП различной крупности). Для проработки в рамках данного проекта выбраны: функциональные, объемно-пространственные, визуально-эстетические и иные характеристики общественных пространств и архитектурных объектов, их формирующих, имеющие потребительские функции близкие или аналогичные по функциональному составу объектам общественных пространств для городских условий, но адаптированные для применения в сельских населенных пунктах Костромской области.

Основные задачи проекта:

• изучение отечественного и зарубежного опыта проектирования общественных пространств и в их составе – объектов с функциями торгово-развлекательных комплексов (объемно-планировочных и конструктивных, образных решений открытых пространств и зданий) для сельской местности;
• применениенормативов по теме проекта (РФ и региональных), выявление их специфики применительно к объектам в сельской местности;
• проведение предпроектных исследований по заданному СНП (анкетирование жителей СНП и др.);
• формирование концепцииобщественных пространств в СНП с включением объектов, функционально замещающих аналогичные общественные объекты в городской среде, с дополнительными функциями по выбору автора;
• выбор (с обоснование выбора) участка для размещения объекта ОП в СНПс применением результатов ранеепроведенных обследований состояния ОП в различных СНП Костромской области;
• разработка:

— схемы планировочной организации участка территории общественного пространства — схемы Генплана участка объекта ОП в СНП (с учетом существующей архитектурно-природной среды);

— проектного предложения объемно-планировочного и конструктивного решения объекта общественного назначения для ОП в СНП с применяем типовых планировочных и архитектурных модулейс разработкой образного решения здания, выполнения визуализаций и вариантов цветовых решений.(на 3D моделях);

• расчет основных технико-экономических показателейпо участку и по объекту.

Перечень графического материала:с учетом особенностей разработки пилотныхпроектов «Общественные пространства для СНП: планировочные и пространственные модульные решения»указывать в Задании точное количество и масштабы разрабатываемых графических материалов не целесообразно. (Эти требования к итоговой подаче проектных материалов были уточнены позже в ходе проектных работ).

Проектные работы в соответствии с Заданием были выполнены в 2020 г.

Приложение Всодержит выполненные проектные разработки по 5-ти общественным многофункциональным объектам для СНП Костромской области:

1. Волонтерский центр. п.Вохма, Вохомское СП, Вохомский муниципальный район;
2. Ярмарочно-торговая площадка(с разработкой главного здания). п.Судиславль, Судиславское СП, Судиславский муниципальный район;
3. Мини-гостиница. с.Георгиевское, Георгиевское СП, Межевской муниципальный район;
4. Выставочно-торговый центр. с.Рождественское, Рождественское СП, Шарьинский муниципальный район;
5. Досугово-развлекательный центр. с. Никола, Петрецовское СП, Вохомский муниципальный район.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенному исследованию предшествовали многолетние проектные и исследовательские работы по экономике, архитектуре, строительству, результаты которых были опубликованы [33 – 62].

В ходе исследования изучены: состояние ОП в СНП Костромской области (выборочно); отношение жителей ряда СНП к перспективам проживания в сельской местности. Получены новые данные по динамике убыли населения СП и СНП в Костромской области. Выявлены особенности сельского образа жизни, подлежащие обустройству в архитектурной среде.

Выявлены взаимозависимости миграции коренного населения из СНП и состояния архитектурной среды в них, в частности – состояния элементов общественных пространств.

Среди причин сложившейся проблемной демографической ситуации на селе, были выявлены факторы, которые могут быть изменены организационными и архитектурными средствами. В частности – как регулируемые факторы для изменения проблемной ситуации отмечены организационные ресурсы и архитектурная среда общественных пространств сельских населенных мест. Показано, что для преломления негативных миграционных трендов в СНП необходим принципиально новый подход к организации доступа сельских жителей к социальным благам, а также иная концепция территориального формирования объектов социальной инфраструктуры.

Предложено: основными принципами формирования стратегии устойчивого развития сельских территорий должны стать: интегрированный подход (межмуниципальный, межведомственный, межотраслевой); гибкость организационных форм доступа сельских жителей к получению социальных благ; многофункциональность и модульность общественных пространств сельских населенных пунктов[63]. Впервые предложена организационно-пространственная модель формирования и развития мобильной и удаленной организации доступа сельского населения к социальным благам, через обустройство модульных элементов общественных пространств в СНП.

Впервые предложены способы и элементы архитектурных решений улучшения среды ОП в СНП, её функциональных, образных и колористических составляющих путем формирования многофункциональных общественных пространств — участков населенных пунктов и сомасштабных среде общественных объектов в них, на основе использования типовых планировочных и архитектурных модулей. Впервые разработаны пилотные проекты по модульным многофункциональным объектам для СНП: по 5 участкам ОП и по 5 объектам для ОП.

Разработаны «Методические рекомендации» для глав сельских администраций по поэтапному обустройству общественных пространств сельских населенных мест, содержащие рекомендации: по самоидентификации состояния СНП; по возможным направлениям поиска инвесторов; по организации работы с населением для улучшения ОП в СНП; по подготовке задания на проектирование объекта общественного назначения для СНП с использованием типовых модулей архитектурных решений; по организации мониторинга хода проектного и строительного процессов; вплоть до принятия объекта ОП в эксплуатацию.

По итогам работы опубликованы статьи, сделаны доклады на научных конференциях, проведена конференция с главами сельских администраций СНП и СП, муниципальных районови представителями департамента архитектуры и строительства Костромской области. В процессе обучения студентов по направлению подготовки 07.03.01 «Архитектура»опробованы социологические методы и алгоритмы исследовательской работы с населением.

Полученные теоретические результаты и разработанные проектные предложения могут быть использованы в организационно-административной работе органов управления СНП и СП; в архитектурно-строительной практике для обустройства ОП с использованием разработанных в данном исследовании типовых планировочных и архитектурных модулей, а также для продолжения научных исследований при поддержке государства.

Список используемой литературы

РЕФЕРАТ

Отчет: 71 стр., 1 кн., 7 рис., 24 табл., 131 источник литературы.

КРУПНЫЙ РОГАТЫЙ СКОТ, КОСТРОМСКАЯ ПОРОДА, ОТБОР, ПОДБОР, ЭКСТЕРЬЕР, ПРОДУКТИВНОЕ ДОЛГОЛЕТИЕ, ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ, ИММУНОГЕНЕТИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ, ПЦР, КАППА-КАЗЕИН, БЕТА-КАЗЕИН, АДГЕЗИЯ ЛИМФОЦИТОВ.

Объектом исследования являлся крупный рогатый скот костромской породы в племенных хозяйствах Костромской области.

Цель работы – сохранение и улучшение генофонда костромской породы крупного рогатого скота по племенным и продуктивным качествам с использованием различных методов селекции.

В процессе работы был проведен анализ генофонда костромской породы по племенным и продуктивным качествам с использованием традиционных и молекулярно-генетических методов селекции.

По результатам работы с линиями и родственными группами получены новые данные. Впервые начата работа по экстерьерному профилированию быков-производителей костромской породы. Проведенный генетический мониторинг в стадах костромской породы показал, что за период с 1977 по 2018 гг. число аллелей сократилось с 42 до 20. Это обстоятельство вызывает необходимость разработки специальной селекционной программы, обеспечивающей сохранение в стаде необходимого генетического разнообразия с целью сохранения оптимального уровня гетерозиготности. Впервые проведен анализ полиморфизма гена бета-казеина в популяции скота костромской породы, который показал высокое распространение желательного генотипа А₂А₂.

В ходе научно-исследовательской работы создана чувствительная и быстрая тест-система ПЦР в реальном времени на определение мутации BLAD в племенных хозяйствах области. Система прошла апробацию на маточном поголовье в племенных стадах по разведению скота костромской, ярославской, черно-пестрой (улучшенной голштинской) пород. В стадах по разведению черно-пестрого скота 6,0% маточного поголовья являются носителями мутации BLAD.

Степень внедрения – племенным хозяйствам по разведению скота костромской породы даны рекомендации по использованию различных методов селекции. В племенных хозяйствах по разведению черно-пестрого скота животные-носители мутации BLAD поставлены на контроль.

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В настоящем отчете о научно-исследовательской работе применены следующие термины с соответствующими определениями:

Аллель — одна из возможных структурных состояний гена. Аллели гена находятся в парных хромосомах (одна из которых наследуется от матери, другая — от отца) и определяют направление развития одного и того же признака.

Антиген — вещество, которое воспринимается организмом как чужеродное и вызывает специфический иммунный ответ.

Ген — наследуемая часть генома, оказывающая влияние на какой-либо фенотипический признак.

Гетерозиготность — наличие в организме одной или нескольких пар различающихся аллелей.

Гетерогенность групп животных (генотипическая) —неоднородность составляющих групп особей, обусловленная разнообразием генотипов в пределах одной группы.

Гомозиготность — наличие в генотипе организма одной или нескольких пар одинаковых аллелей.

Гомогенность групп животных генотипическая — однородность составляющих групп особей, обусловленная однообразием генотипов в пределах группы.

Генетический контроль (мониторинг) — контроль вредных мутаций, включающий тщательный клинический анализ болезней и уродств, экспертизу происхождения аномальных животных, выяснение роли наследственности в их этиологии.

Дезоксирибонуклеиновая кислота — генетический материал, который определяет наследственные характеристики большинства живых организмов.

ДНК-маркеры — участки нуклеиновой последовательности ДНК, отличающиеся полиморфизмом и тесно связанные с генами, отвечающими за нужный признак.

Мутация (лат. mutatio — изменение) — стойкое, то есть такое, которое может быть унаследовано потомками, изменение  генома.

Полиморфизм — гены, которые представлены в популяции несколькими разновидностями аллелей, что обуславливает разнообразие признаков внутри вида.

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

В настоящем отчете о научно-исследовательской работе применены следующие сокращения и обозначения:

ДНК — дезоксирибонуклеиновая кислота (deoxyribonucleic acid, DNA)

ДТТ — дитиотреитол (dithiothreitol, DTT)

КРС — крупный рогатый скот

ПДРФ — полиморфизм длин рестрикционных фрагментов (Restriction Fragment Length)

П.Н. — пара нуклеотидов (base pair, b.p.)

ПЦР — полимеразная цепная реакция (Polymerase Chain Reaction, PCR)

ЭДТА — этилендиаминтетрауксусная кислота (ethylenediaminetetraacetic acid, EDTA)

CSN3 — ген каппа-казеина

CSN2 — ген бета-казеина

BLAD — синдром дефицита адгезии лимфоцитов

ВY — брахиспинальный синдром

ПХИ — количество (дней) лет от начала лактации до выбытия животного из стада

РИБ — родительский индекс быка

РИК — родительский индекс коровы

РИД — родительский индекс дочери

ВВЕДЕНИЕ

Вопрос о необходимости сохранения генофонда сельскохозяйственных животных впервые в нашей стране был поднят еще в 20-х годах. Уже тогда наиболее дальновидные ученые и практики оценили перспективы его использования для создания заводских пород и типов животных, а также для селекции будущего. Этому способствовало то обстоятельство, что многие местные отродья обладали рядом уникальных свойств и могли проявлять их в таких условиях кормления и содержания, в которых культурные западные породы просто не выживали, отмечают Сервах Б.А., Рахматулина Н.Р. [87].

С начала 90-х годов XX столетия в молочном скотоводстве России идут два четко выраженных процесса: сокращение поголовья и расширение использования мирового генофонда (главным образом, голштинской и бурой швицкой пород). Результатом этих процессов явилось сокращение численности отечественных пород, пишет Кузнецов В.М. [48].

Костромская порода крупного рогатого скота – одна из лучших отечественных пород. Она прошла сложный путь создания и совершенствования, началу которого способствовали экономические (близость крупных рынков сбыта) и природные условия (богатые сенокосами поймы рек). Костромская порода адаптирована к местным климатическим условиям, имеет крепкую конституцию, продуктивное долголетие. Молоко костромских коров является ценным технологическим сырьем для получения сыров. Порода отличается устойчивостью к таким заболеваниям, как туберкулез, бруцеллез и лейкоз, хорошо адаптирована к условиям интенсивной технологии, сообщает Всяких А.С. [16].

В 2018 году поголовье крупного рогатого скота на территории области составило 9317 голов, в том числе 5841 голов костромской породы, или 0,35% от всего поголовья крупного рогатого скота, разводимого на территории нашей страны. В Костромской области сосредоточено основное поголовье скота костромской породы (64,70%) с продуктивностью по первой лактации – 5718,00 кг молока с содержанием жира 4,10% и 3,21% белка, по третьей и старше – 6003,00 кг молока, 4,07% жира и 3,21% белка. В современных условиях отечественным породам трудно конкурировать с обильно-молочными коммерческими породами.

Именно акцент на качественные показатели молока, долголетие, устойчивость к ряду заболеваний и поддержка со стороны государства дает шанс на сохранение и рациональное использование малочисленных отечественных пород.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Характеристика генеалогических корней бурого скота

В молочном скотоводстве страны около 5,0% породного скота относится к бурым породам. Бурый скот неприхотлив к условиям содержания и разведения, а высокая адаптационная способность к различным природно-климатическим зонам, наряду с крепкой конституцией и устойчивостью к заболеваниям, способствует его распространению и использованию для получения молока и мяса высокого качества [131].

Современные бурые породы крупного рогатого скота являются производными бурой швицкой породы. Все они имеют бурую масть и генетическое сходство со швицами. Бурые породы разводят в 74 странах на всех континентах нашей планеты. Такое внимание к этому скоту обусловлено не только его высокими акклиматизационными способностями, но и хорошими молочными и откормочными качествами, устойчивостью к ряду заболеваний, Дунин И.М., Харитонов С.Н., Ермилов А.Н., Сперанский А.Т. и др. [28].

При его создании основной целью было получить животных мясо-молочного направления продуктивности с хорошими рабочими качествами. Позднее (XIX век), в связи с ростом спроса на молоко и молочные продукты, были выведены молочные типы и породы бурого скота.

В Российской Федерации на основе скрещивания с бурыми производителями были выведены костромская и кавказская бурая породы. До середины 70-х годов отечественные бурые породы России совершенствовались по самостоятельным планам и программам, которыми предусматривалось продолжение селекции животных в направлении улучшения как мясных, так и молочных качеств. Однако с 1975 года начинается активное использование швицких быков из США с целью ускорения темпов генетического улучшения молочных качеств отечественного бурого скота. Этот период, видимо, следует считать началом преобразования отечественных бурых пород комбинированного направления продуктивности в специализированный молочный скот.

Швицкий бурый скот США произошел от бурого скота Швейцарии. Первая партия швицких животных была завезена в США в 1869 г. Кларком, Скоттом и Харрисом в штат Массачусетс. С этого времени бурый скот начинает довольно активно размножаться и распространяться.

К середине шестидесятых годов прошлого столетия его численность превысила 500 тыс. голов. Многие авторы, исследовавшие бурых швицев США, отмечают выдающуюся роль коровы по кличке Джейн оф Верном 28496 в становлении современной популяции этой породы, Дунин И.М., Харитонов С.Н., Ермилов А.Н., Сперанский А.Т. и др. [28].

Генеалогическая структура производителей бурого американского скота приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Генеалогическая структура производителей бурого американского скота (И.М. Дунин, 1998)

Она родилась в 1928 году на ферме Орбека штата Висконсин. Эксперты того времени признавали, что Джейн оф Верон обладала лучшим экстерьером и особенно выменем. В швицкой породе культивируется 37 линий, но наибольшее распространение получили группы Мастера 106902, Хилла 76059, Меридиана 90827, Концентрата 106157, Лэирда 71151 [28].

1.2 Выведение и этапы создания скота костромской породы

Костромская порода крупного рогатого скота прошла сложный путь создания и совершенствования, началу которого способствовали экономические (близость крупных рынков сбыта) и природные условия (богатые сенокосами поймы рек), пишет Е.Г. Емельянов [29].

По мнению Ружевского А.Б., Рубана Ю.Д. и Бердника П.П. [82], порода формировалась в семь этапов.

На первом этапе (начало ХIХ века) местный скот скрещивали с завозимыми быками холмогорской породы. В результате этой работы было создано костромское отродье холмогорского скота.

На втором этапе (вторая половина ХIХ века) в Костромскую губернию завозили быков-производителей айрширской, вильстермаршской, симментальской породы, швицкого и альгауского отродья бурого швицкого скота. В результате были сформированы две помесные группы – мисковский и бабаевский скот. Мисковский скот формировался в верховьях реки Костромы (зона маслоделия) под влиянием айрширской и вильстермашской пород. По описанию П.Г. Власова, этот тип молочно-мясного скота был представлен животными красно-пестрой (72,0%), красной (13,5%), белой (11,5%), буро-пестрой (1,4%) и черно-пестрой масти (1,0%).

Средняя живая масса коровы составляла 380,00-390,00 кг. Бабаевский скот (назван по Николо-Бабаевскому монастырю) образовывался при активном использовании альгауского отродья и незначительном – швицких производителей. Коровы одноцветной серебристо-желтой масти бабаевского скота были распространены в селениях по течению реки Солоницы в Тетеринской волости Нерехтского уезда и в Шунгенской волости Костромского уезда, Горский Н.А. [22].

Третий этап (с 1899 по 1910 гг.) характеризуется возрастающим масштабом использования быков швицкой породы, завозимых из Швейцарии и стада Петровско-Разумовской сельскохозяйственной академии, в результате чего создается значительный массив помесных животных, Шаумян В.А.  [111].

В течение четвертого этапа (1911—1912 гг.) повторно завозятся швицкие быки и используются для поглотительного скрещивания с помесями первого поколения Ружевский А.Б., Рубан Ю.Д., Бердник П.П. [82].

Пятый этап (1912—1918 гг.) характеризуется продолжением активного использования швицких производителей, главным образом на бабаевской группе животных.

В течение шестого этапа (1918—1929 гг.) в ряде хозяйств организуются племенные фермы. В 1920 году был организован совхоз «Караваево», в котором начали вести углубленную племенную работу по созданию высокопродуктивного стада. В 1925—1926 гг. в хозяйство были завезены швицкие быки из стада Московской сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева, в том числе бык Артист ИШ-55, с которым связана генеалогическая «революция» в породе, по данным Шалугина Б.В. [109, 113].

Седьмой этап (1930—1940 гг.) знаменателен тем, что начинается работа по созданию новой породы. В 1932 году совхоз «Караваево» преобразовали в племенное хозяйство, провели оценку племенных качеств животных, организовали учет происхождения и продуктивности. В 1934 году был организован Костромской госплемрассадник швицкого скота на базе племенных ферм Костромского и Нерехтского районов.

В 1944 году комиссия Министерства сельского хозяйства СССР провела апробацию поголовья в племенном заводе «Караваево» и Костромском госплемрассаднике. После тщательного изучения документов и осмотра животных в натуре комиссия приняла решение об апробации новой породы крупного рогатого скота, присвоив ей название «костромская». Авторами породы признаны С.И. Штейман, В.А. Шаумян, Н.А. Горский, А.Д. Митропольская, П.А. Малинина. После утверждения породы начинается интенсивное распространение костромского скота. По данным А.С. Всяких [16], во второй половине 40-х годов XX столетия породу начинают разводить в Ивановской, Владимирской, Витебской, Могилёвской областях, Татарской и Марийской АССР. Костромских животных завозят в Тульскую и Смоленскую области, где скрещивают со швицким скотом, и в Киргизскую ССР, где используют при выведении алатауской породы.

В 1970—1980 гг. в костромской породе проводилось формирование новых заводских линий. Родоначальниками линий становятся Курс ИКС-161 и Модный КТКС-630 (внуки Каро КТКС-101). В Ивановской и Владимирской областях образуется родственная группа Клеверка ИКС-196 (сын Хлора КТКС-200) и родственная группа Спутника ВДКС-134 (внук Хлора КТКС-200).

В 1980—2013 гг. в породе формируются пять родственных групп на основе бурых швицких быков американской селекции и маточного поголовья костромской породы с использованием производителей родственных групп – Батлера 107506, Концентрата 106157, Мастера 106902, Меридиана 90827, Хилла 76059, отмечает Емельянов Е.Г. [29].

В настоящее время среди проверяемых быков наибольший удельный вес (73,5%) приходится на долю родственных групп, сформированных на основе швицкой породы. Быки линий костромской породы составили всего лишь 26,5%, по данным Гусевой Т.Ю. [26].

Таким образом, отечественные породы – это не только стратегический фонд для развития сельского хозяйства, но и неотъемлемая часть нашего культурного наследия.

1.3 Традиционные методы селекции молочного скота

1.3.1 Отбор и подбор в молочном скотоводстве

В практике племенной работы отбор и подбор теснейшим образом связаны, это последовательные звенья единого процесса, направленного на непрестанное качественное совершенствование отдельных стад и целых пород животных в избранном направлении. Отбор решает судьбу особи: будет или не будет она участвовать через свое потомство в дальнейшей эволюции породы, а подбор определяет качество будущего потомства.

Большое внимание подбору уделяли в своих научных работах и практике известные ученые: Щепкин М.М. [114], Кулешов П.Н. [50, 15], Богданов Е.А. [10], Кисловский Д.А. [40], Кравченко Н.А. [44, 45], Гребень Л.К. [23], Лось Н.Ф. [66], Марченко Г.Г. [70] и др.

Однако причины неодинаковой сочетаемости различных заводских линий, маточных семейств и отдельных животных в пределах линии или породы до сих пор остаются нераскрытыми, Борисенко Е.Я. [11]. Но первая гипотеза не объясняет всего многообразия различной сочетаемости при подборе. Гипотеза сверхдоминирования – т.е. такого взаимодействия, когда гетерозигота лучше любой исходной гомозиготы. По этой гипотезе гетерозигота будет лучше гомозигот в тех случаях, когда доминантный и рецессивные гены выполняют различные функции. Новый вариант гипотезы сверхдоминирования – гипотеза «физиологического равновесия», т.е. взаимодействия между генными продуктами (ростовыми веществами) [7]. По мнению многих генетиков, перечисленные выше гипотезы охватывают основные формы взаимодействия наследственных факторов и могут объяснить различную сочетаемость при подборе, а также явление гетерозиса.

В начале XIX в. были определены два основных типа подбора: однородный и разнородный. Суть однородного подбора заключается в подборе животных со схожими продуктивными качествами. Его цель –сохранить у потомков высокие племенные качества родителей [9]. Крайним вариантом однородного подбора является инбридинг. Без всякого преувеличения можно сказать, что проблема инбридинга интересует в настоящее время широкий круг специалистов – биологов, генетиков, зоотехников-селекционеров, которые понимают все сложности, связанные с изучением генетической природы инбридинга, с противоречивыми порой результатами их использования в практике животноводства, Ивлев Ф.В. [32], Москаленко Л., Коновалов А. [72].

Биологическая сущность инбридинга и его практический смысл, писал Кулешов П.Н. [51], сводится к повышению наследственной устойчивости (препотентности) инбредного потомства, или, проще говоря, к «сгущению крови» лучших родителей [119]. Примером удачного использования инбридинга в селекции в указанный период времени могут служить успехи английских заводчиков при создании новых пород: Р. Бэквел – создатель лейстерской породы овец; братья Р. и Ч. Коллинги – шортгорнской мясной породы крупного рогатого скота, Тулей – крупной белой породы свиней и др. Близкородственное спаривание применялось при создании новой американской породы санта-гертруда, которая ведет свое происхождение от одного быка – Манки, Ивлев Ф.В. [32].

Значение инбридинга особенно возрастает в условиях крупномасштабной селекции при получении быков-производителей и создании их линий. При этом опасность в этих случаях уменьшается, так как все быки, включая инбридированных, проверяются по качеству потомства –это непременное условие крупномасштабной селекции, отмечают Эрнст Л.К., Зиновьева Н.А. [115].

Например, в своей работе Parland S.M., Kearney J.F., Rath M., Berry D.P. [124] определи влияние инбридинга на производство молока, число соматических клеток, плодовитость, выживаемость, показатели отела у ирландских коров голштино-фризской породы. Они отмечают, что инбридинг имел пагубное влияние на молочную продуктивность коров, показатели отела, плодовитость и выживаемость молодняка.

Любимов А.И. с соавторами [67, 68] провели сравнительный анализ продуктивных и воспроизводительных качеств аутбредного и инбредного скота, разводимого в племенных заводах Удмуртской Республики и Свердловской области. Три четверти случаев инбридинга в Свердловской области приходится на долю отдаленного и одна четверть – на умеренный. На близкий и тесный инбридинг приходится не более 1 %, это может говорить о крайне осторожном отношении селекционеров Свердловской области к близким степеням инбридинга.

Донник И.М., Мымрин В.С., Лоретц О.Г. и др. [27] приводят данные, что в Свердловской области от разведения коров с умеренной степенью инбридинга в племенных хозяйствах недополучено 150 т молока в год.

Лягин Ф.Ф. [67] отмечал, что из 1011 коров-рекордисток по костромской породе стада ГПЗ «Караваево» 443 получены при различных степенях родственного спаривания: из них 36 голов (8,1%) – при тесном родстве, 93 головы (21,0%) –при близком, 198 голов (44,7%) – при умеренном и 116 голов (26,2%) – при отдаленном родстве. Оценка близкородственного разведения крупного рогатого скота костромской породы показала, что с целью консолидации определенных положительных качеств лучше применять умеренный и отдаленный инбридинг и только в исключительных случаях, для получения быков-производителей линий, прибегать к близким степеням родства, Федосенко Е.Г., Баранов А.В., Тараканова Г.Н. и др. [99].

Суть гетерогенного (разнородного) подбора состоит в том, что спариваемые животные заведомо различаются по признакам подбора.

Цель гетерогенного подбора – увеличение изменчивости признаков, повышение продуктивности, резистентности, репродуктивных качеств, поглощение недостатков, имеющихся у отдельных животных или групп, Борисенко Е.Я. [11].

Анализ количественных и качественных показателей коров голштинской породы в ПЗ «Повадино» Московской области показал, что среди всех кроссов линий лучшим по количеству молока следует считать кросс Силинг Трайджун Рокит 252803 × Монтвик Чифтейн 95679.

При внутрилинейном подборе лучший удой 8266,00 кг молока был отмечен у потомков линии Силинг Трайджун Рокит, однако это на 269,00 кг меньше, чем у коров кросса Силинг Трайджун Рокит 252803 × Монтвик Чифтейн 95679 [94].

Для совершенствования ряда пород по молочной продуктивности (бестужевская, холмогорская, ярославская, истобенская и симментальская) применяют скрещивание с голштинской породой. При этом имеются животные, полученные как с прилитием крови (50,0%), так и с высокой долей крови (50,0% и более) по голштинской породе. Фактически не осталось племенных стад, где можно было бы получить чистопородных холмогорских быков от высокопродуктивных коров [110].

Зоотехническая наука разработала общий подход к обоснованию племенного подбора, но пока еще не позволяет безошибочно предвидеть результаты каждого спаривания.

Таким образом, в настоящее время зоотехнику-селекционеру приходится на основе анализа результатов оценки производителей по качеству потомства, предыдущего подбора и племенной работы в целом сначала осторожно и с некоторым риском, а потом все более обоснованно намечать наиболее обещающие сочетания отдельных групп и особей и планировать дальнейшую племенную работу.

1.3.2 Значение в племенной работе экстерьерной оценки коров

Зоотехническая наука уделяет особое внимание изучению связи продуктивных качеств сельскохозяйственных животных с их конституциональными и экстерьерными особенностями. Абрампальский Ф.Н. [2] считает, что желая добиться быстрого повышения молочной продуктивности у отечественного скота, селекционеры обращают основное внимание на удой, совершенно забывая при этом об экстерьере животного, а между тем форма и функция домашних животных нераздельны.

Внешний вид и продуктивность представляют единое целое и являются выражением обмена веществ. Известно, что для образования одного литра молока необходимо, чтобы через вымя коровы прошло 400-500 литров крови [3, 17, 18].

Рахматулина Н.Р., Егиазарян A.B., Сервах Б.А. [78] отмечают, что уделяя большое внимание при селекции молочной продуктивности, ленинградские селекционеры в последние годы придают большое значение организации линейной экстерьерной оценке коров в племенных стадах и экстерьерному профилированию быков-производителей. Корова молочного направления продуктивности имеет своеобразное строение.

Тип телосложения коров, ориентированный на выносливость и высокую продуктивность, играет важную роль для эффективного производства продукции.

Попов Н.В. [75], Салбырин Р. [83], Сарапкин В.Г., Бялькина Т.А. [84], Стрекозов Н., Сельцов В., Кожухов Д. [90] отмечают, что при селекции только на молочную продуктивность ухудшается переднее прикрепление вымени, его глубина увеличивается, что приводит к сокращению использования коров в стаде. Поэтому необходима комплексная оценка быков-производителей, с учётом продуктивных и экстерьерных качеств дочерей. Это позволит повысить эффективность молочного скотоводства за счёт длительного использования наиболее высокопродуктивных животных. Своевременное выявление и исключение из селекционного процесса быков с серьёзными недостатками и пороками экстерьера их дочерей позволяет улучшить молочный тип животных, отмечают Бургомистрова О.Н. [14], Ефимова Л. [30], Завертяев Б.П. [31], Шишкина Н.В. [112], Ржепаковский В.В., Баранник Г.В. [81].

По мнению авторов Гринь М.П., Якусевич А.М., Буткевич С.К. и др. [24], Карликова Д.В., Щеглова Е.В., Казарбина Д.Р. и др. [38], Новикова A.B. [73], Рахматулиной Н.Р. с соавторами [76, 77, 79, 80], оценка быков по качеству потомства в одинаковых условиях кормления и содержания путём одновременного сравнения между собой позволяет выявить производителя- улучшателя как молочной продуктивности, так и воспроизводительных качеств маточного поголовья.

Сотрудники лаборатории оценки генотипа ГНУ ВНИИГРЖ Россельхозакадемии Логинов Ж.Г. с соавторами [57, 58, 61], Рахматулина Н.Р., Егиазарян А.В., Сервах Б.А. [78], Сервах Б.А., Рахматулина Н.Р. [87] разработали модели продуктивно-экстерьерных индексов для комплексной оценки быков-производителей. В 2009 году, при участии директора ВНИИГРЖ, изданы методические рекомендации комплексной оценки животных в молочном скотоводстве.

Логинов Ж.Г. с соавторами [59, 60, 65] указывают на то, что основные требования, предъявляемые классификатором к молочной корове при оценке, сводятся к следующему: молочная корова должна иметь лёгкую, сухую, слегка удлинённую голову; длинную и не толстую шею; глубокую удлинённую грудь; объёмное, сильно развитое, но не отвислое брюхо; ровный и хорошо развитый крестец; большое и хорошо прикреплённое к брюшной стенке вымя, оно должно быть достаточно развитым, но не отвислым, чашеобразной или ваннообразной формы с равномерно расположенными сосками одинакового размера, средними по величине и диаметру. Дно вымени должно находиться на 5-7 см выше скакательного сустава. Для молочной коровы характерно так называемое «открытое ребро». Кость ребра широкая и плоская. Рёбра широко посажены и наклонены от позвоночника вниз и назад, а между двумя последними рёбрами свободно помещаются 2-3 пальца. Бедро тощее плоское и широкое. Большое значение при оценке уделяется развитию и постановке конечностей и копыт.

Для определения производственного типа коров молочных и комбинированных пород Айсанов З. [4] предлагает учитывать условный объём туловища коровы, который рассчитывается исходя из ширины груди за лопатками, ширины в тазобедренных сочленениях, глубины груди и косой длины туловища.

Легошин Г.П. с соавторами [54] сообщают, что в отечественной и зарубеж­ной науке и практике накоплено достаточно данных, свидетельствующих о свя­зях оценок экстерьера и отдельных его статей с уровнем продуктивности и продолжи­тельностью использования коров. Показано, что форма и функция вы­мени коров положительно коррелируют с удоями (r = 0,3 – 0,5), а разница в продук­тивности коров крайних классов, например, черно-пестрой породы, по ком­плексной оценке телосложения (между «превосходно» и «удовлетвори­тельно») превышает 2500,00 кг, или 40,0%. Ещё более впечатляет информация из Ан­глии. Все первотёлки страны, получившие наивысшую комплексную оценку типа телосложения («очень хорошо»), имели средний удой за лактацию 8600,00 кг, а с оценкой «хорошо с плюсом» (на один класс ниже) — 7700,00 кг, или на 900,00 кг меньше.

Проблема увеличения сроков использования сельскохозяйственных животных всегда привлекала внимание селекционеров. Этому важному вопросу большое значение придавали основоположники советской зоотехнической науки: Лебедько Е.Я. [19], Непомнящий Г.А. [53], Лискун Е.Ф. [55], Логинов Ж.Г. с соавторами [56, 63, 64] и многие другие учёные. В таблице 1 приведены генетические корреляции между линейными экстерьерными признаками и продолжительностью хозяйственного использования животных (ПХИ), а также с удоем за 305 дней лактации [86, 93, 120].

Таблица 1 – Связь линейных экстерьерных признаков с удоем и продолжительностью хозяйственного использования (Short T.H., 1991)

Как видно из таблицы, наибольшую положительную связь с удоем имеют такие признаки экстерьера, как «молочные формы» и «ширина задней части вымени». В то же время такие признаки экстерьера, как «прикрепление передней части вымени» и «глубина вымени» связаны с удоем достоверной отрицательной корреляцией. Большинство линейных экстерьерных признаков связаны положительной достоверной связью с продолжительностью хозяйственного использования. К ним относятся: «молочные формы», «прикрепление передней части вымени», «высота прикрепления задней части вымени», «ширина задней части вымени», «борозда вымени», «глубина вымени», «размещение сосков».

По данным американских исследователей, корреляция между оценкой экстерьерного типа коров и продолжительностью их хозяйственного использования составляет от +0,41 до +0,54 [14, 112]. Связи между полученным доходом и балльной оценкой признаков приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Корреляция между доходом от коровы и оценкой признаков типа (Cassele B.G., Pearson R.E., Stoeland J., Huemstra S., 1998 г.)

^{Примечание: * – Р < 0,05.}

В племенных стадах при высоком уровне продуктивности и физиологической нагрузке на организм большое значение имеют наклон крестца и расположение сосков. В стадах разной продуктивности самая тесная корреляция установлена между доходом и оценкой молочного типа в баллах.

Следовательно, чем выше оценка за молочный тип, тем выше доход. Это логично, так как выраженность молочного типа связана с затратами кормов на продукцию — чем четче выраженный молочный тип, тем большая часть энергии корма идет на производство молока.

Учет признаков типа делает более эффективной селекцию по продолжительности хозяйственного использования позволяет снизить частоту мастита, повышает производительность труда при доении коров.

1.3.3 Селекция молочного скота на продуктивное долголетие

Современное молочное животноводство характеризуется поступательным ростом продуктивности коров, который зачастую сопровождается сокращением срока хозяйственного использования. Это одна из значимых проблем в современном молочном скотоводстве – повышение срока производственного использования животных и получение от них высокой пожизненной продуктивности. Даже в лучших хозяйствах страны большинство животных не доживают до полной реализации своего потенциала молочной продуктивности [98]. Актуальность проблемы вызвана тем, что в большинстве регионов России сроки использования коров не превышают 3-3,5 лактаций, в то время как наивысшую продуктивность они обычно проявляют на 4-6 лактациях. Долголетие высокопродуктивных коров позволяет также ускорить селекционное улучшение стада [74].

Основные затраты в отрасли можно разделить на затраты по выращиванию ремонтного молодняка и затраты на содержание коровы. Причем окупаемость этих затрат неодинакова. Реализация молока в значительной части России рентабельна, в то время как реализация говядины от выбракованных коров и телок повсеместно убыточна. Рентабельность отрасли молочного животноводства зависит от того, на сколько прибыль от реализации молока превышает убытки от реализации выбракованных коров и телок [5, 92].

С увеличением продолжительности хозяйственного использования коров растет рентабельность. Так, по исследованиям Яранцевой С.Я. [116] выбывшие после первой лактации коровы обеспечивали рентабельность в 4,3%, при использовании коров в течение пяти лактаций рентабельность повышалась до 47,6%. Чем выше продолжительность хозяйственного использования коров, тем ниже издержки на выращивание ремонтных телок. Чем короче сроки использования коров, тем большее количество молодняка требуется для замены выбывающего поголовья. Так, в структуре стада должно быть на каждые 100 коров при ежегодном вводе 25,0% первотелок 74 телки и нетели, при вводе 30,0% первотелок – 87, при вводе 35,0% первотелок –108 [33].

То есть для увеличения экономических показателей следует стремиться к повышению удоя, как за лактацию, так и за весь период продуктивного использования. Конечно, в решении проблем продолжительности хозяйственного использования молочных коров и увеличения их пожизненной продуктивности огромную роль играют вопросы выращивания ремонтного молодняка. При оптимальном возрасте и массе тела при осеменении и первом отеле удается сократить выбраковку из-за низкой продуктивности [62, 92].

В России при оценке быков по качеству потомства процент потерь коров-первотелок практически не учитывается. В США и ряде стран Европы в оценку быка включаются все его дочери, имевшие продолжительность лактации более 40 дней. Там же при оценке быка по продолжительности хозяйственного использования включают всех его дочерей с продолжительностью лактации 15 дней и более, отмечает Кузнецов В.М. [48, 49].

Возможна также косвенная селекция по продолжительности хозяйственного использования, и она дает положительный результат. Жизнь коровы сокращают тяжелые отелы, влекущие за собой послеродовые заболевания, и как следствие – бесплодие. Много коров выбывает из-за болезней вымени и ног.

Еще 1988 г. [122] проанализирована связь оценки линейного типа коров по первой лактации с их продуктивностью и продолжительностью жизни. Были выявлены основные факторы, влияющие на эти признаки. Показано, что признаками, существенно и достоверно влияющими на молочную продуктивность, являются высота в крестце, выраженность молочного типа, а также высота и ширина вымени сзади. Положительно связаны с ПХИ слегка наклонный назад крестец, плотно прикрепленное спереди вымя, четко выраженная связка вымени, глубина вымени (положение дна вымени), вертикально поставленные соски.

В Германии были оценены по молочной продуктивности и показателям типа дочерей 2919 быков 1995—1997 гг. Позднее эти быки оценены по продолжительности использования их дочерей. Молочная продуктивность положительно коррелировала с молочным типом (r = +0,20) и с высотой задних долей (r = +0,15), отрицательно с глубиной вымени (r = –0,25).

Продолжительность использования коров находилась в положительной корреляции с оценкой глубины вымени (r = +0,30), оценкой скакательного сустава (r = +0,28), плотностью прикрепления передних долей (r = +0,25), положением – наклоном таза (r = +0,10). В то же время коровы ярко выраженного молочного типа имели более короткие сроки использования (r = –0,18), как и коровы с более глубоким туловищем (r = +0,20).

В молоке коров с удлиненными сосками (7 баллов и выше) было большое количество соматических клеток. Мертворожденные телята реже появляются у коров со слегка наклонным тазом [92].

Основное влияние на изменчивость продолжительности использования оказывают: оценка прикрепления вымени спереди, глубины вымени, постановка ног сбоку. Влияние признаков вымени на продолжительность использования было большим при беспривязном содержании и доении на доильных площадках.

Таким образом, высокопродуктивная корова с оптимальной продолжительностью использования должна иметь четко выраженный молочный тип, глубокое и широкое сзади, плотно прикрепленное спереди с четко выраженной бороздой средней глубины вымя с вертикально расположенными сосками, широкий и слегка наклонный крестец, правильную постановку ног и копыт.

1.4 Молекулярно-генетические методы в селекции молочного скота

1.4.1 Иммуногенетические маркеры

В нашей стране иммуногенетические исследования начаты с 1962 года, когда были созданы лаборатории по исследованию групп крови животных в Москве (ВИЖ), Ленинграде (ВНИИРГЖ), Новосибирске (СО АН СССР). Активно изучением групп крови крупного рогатого скота стали заниматься в ВИЖе с 1965 года после поездки П.Ф. Сорокового в лабораторию иммуногенетики Института физиологии и генетики чехословацкой академии наук. Сороковой П.Ф., Кузьминов И.П. [71, 88] проверили по результатам иммуногенетического анализа соответствия записей о происхождении животных и определили неправильную регистрацию данных у четверти изученных животных.

ФГУП «Московское» по племенной работе с 2001 года проводит иммуногенетический контроль происхождения крупного рогатого скота. Накопленный опыт работы лаборатории иммуногенетики ФГУП «Московское» по племенной работе показывает, что при сочетании традиционных зоотехнических и иммуногенетических методов удается свести до минимума ошибки в родословных, повысить технологическую дисциплину и уровень племенной работы, пишет Букаров Н.Г. с соавторами [12, 13].

Кольцов Д.Н., Дмитриева В.И. [42] провели мониторинг аллелей ЕАВ-локуса групп крови сычевской и голштинской пород красно-пестрой масти в хозяйствах Смоленской области

Стормонт К. [89], сравнивая по ЕАВ-системе группы крови пяти американских пород молочного скота, выявил, что наибольшую частоту имели аллели: OA’ (0,22), BO₁Y₂D’ (0,14), O1 (0,11), O₁Y₁E’₃G’Y’ (0,10), O₃QJ’K’O’ (0,04), у голштино-фризского скота: GY₂E₁ (0,20), O_хQI’K’O’ (0,06), O₁E’₃ (0,06), у гернзейского скота: IO_хE’₁ (0,20), BGKO_хF’O’ (0,13), у джерзейского скота: BGKO_хY₁A₁F’₃G’K’B’O’Y’ (0,24), O₁T₁Y₂E’₃F’K’ (0,18), O_хE’₃F’O’ (0,14), у швицкого скота: O₁T₁Y₂E’₃F’ (0,37), BO₁Y₂A’E’G’Y’ (0,10).

Для коров красной степной породы наиболее типичными являются аллели G₂Y2Е’₁Q», В₁О₂Y₂D’, «b»и Q’. В геноме коров красной эстонской породы наиболее часто встречались аллели G₂Y₂E’_tQ’ и B₂G_2. У коров красной горбатовской породы чаще других встречались аллели Y₁Y» и «b», Князева Т.А. [41].

Под руководством Сахаутдинова И., Муратова Л., Исламова С. и др. [85] проводилась аттестация крупного рогатого скота симментальской породы Республики Башкортостан и изучения аллелофонда их групп крови. Часть животных была местной, часть – австрийской селекции.

Так, животные местной селекции имели аллели: O₁G, I₂QO’, Y₁A’₁Y’, Y₁A₁‘A’₂Y’, Y₁A’₁A’₂O’. Животные австрийской селекции аллели: Q’, E’₃Q’, E’₃Y’, Q’Y’ и E’₃I’Q’. В стаде животных местной селекции ОПХ «Баймакское» обильномолочность коров обусловлена аллелями Y₁A’₁Y’, Y₁A₁‘A’₂Y’, Y₁A’₁A’₂O’, а высокая жирномолочность связана с присутствием аллеля I₂QO’. Данные аллели могут быть использованы в селекционной работе в качестве генетических маркеров для раннего прогнозирования продуктивности животных. Среди коров австрийской селекции в данном хозяйстве желательны животные носители аллелей Q’, Е’₃Q’, Е’₃Y, Q’Y’ и Е’₃I’Q’, а селекционный процесс необходимо направить на уменьшение численности животных с аллелями В₂I₂ и В₂O’G₂ [85].

Валитов Х.З., Карамаев С.В. [15] при анализе бестужевской породы СПК «Черновский» Смоленской области отмечают, что среди голштинизированных животных пожизненный удой выше среднего по стаду имели носительницы аллелей Y₂G’Y’G», В₂О₁, B₂I₁P’₂, P₂Q, B₂Y₂G’G», P’₂Q’E’₂I’, B2G2KO’, G₂Y₂E’2Q’, B₂G₂KY₂A’₂О’, G₂O₁. Больше молока по сравнению со средним удоем по стаду в расчете на один день жизни было получено от носительниц аллелей В₂О₁, B₂I₁P₂, P₂QE’₂I’, P’₂Q’, B₂G₂KO’, G₂Y₂E’₂Q’, B₂G₂KY₂A’₂О’, G₂O₁.

У коров симментальской породы, разводимых на территории Республики Башкортостан, концентрация аллелей А₂‘; Y’; A₂«Y’ и Р₁А₂«Y’ четко свидетельствовала о существовании положительной связи с обильномолочностью. Высокая жирномолочность коров данной популяции ассоциировала с аллелями А₂«Е₂‘,I’, Р₁Е₂‘,I’ и Р₁Е₂‘, Гумеров У., Исламова С. [25].

Ткаченко И.В., Гридин В.Ф. [96] установили, что в стадах крупного рогатого скота уральского типа иммуногенетическими маркерами высокого удоя являются аллели О₁А’₁, В₂О₁В’, Q’ и E’₃F’₂G’O’G», а наличие аллелей Е’₁, G» и O₃J’₂К’O’ в генотипе животных на данном этапе селекционно-племенной работы связано с пониженной молочной продуктивностью.

Беляев В.И. с соавторами [8] изучали генетические маркеры устойчивости крупного рогатого скота к маститу. Авторами установлено, что частоты аллелей A, J, L, М, Z, С и S у восприимчивых и устойчивых к маститу коров примерно одинаковы. Далее авторы отмечают, что частота аллеля «b» достоверно выше у устойчивых коров, в то время как аллеля O₁I’Q’ — у предрасположенных.

Одной из древних пород в Европе является швицкая бурая порода скота, выведенная в Швейцарии, а затем распространившаяся во многие страны мира. Опыт разведения бурой швицкой породы показывает, что это одна из наиболее лабильных в биологическом отношении порода крупного рогатого скота [100, 102, 104].

В Российском Нечерноземье эффективно разводятся швицкая и костромская породы бурого скота. Отечественный швицкий скот является результатом чистопородного разведения завезенных по импорту животных и поглотительного скрещивания местного скота с быками из Австралии, Венгрии, США и Швейцарии, отмечают Цысь В.И. с соавторами [101, 103, 105, 106], Лебедько Е.Я. [52], Кольцов Д.Н., Татуева О.В., Чернушенко В.К. и др. [43], Чернушенко В.К., Камошенков А., Бабичева В. [108], Красильникова Л.Н. [46], Абдулина Р.С., Гизатуллин Р.С., Салихов А.Р. [1].

При выведении «смоленского» типа бурого швицкого скота использовали быков американской селекции и частично джерсейских. Это привело к тому, что у «смоленских швицев» проявились ранее не встречавшиеся ЕАВ-аллели: B₁O₃Y₂A’₂E’₃G’P’Q’Y’, B₂G₃QT₁A’₁P’, G₁E₃‘O’, G₁O_xO’, I₁Y₂E₁‘GY’G», O₁Q’, O_xO’. Высокой продуктивностью отличались первотелки, в генотипе которых был аллель B₁O₃Y₂A’₂E’₃G’P’Q’Y’, присущий швицкой породе американской селекции [39, 107].

Интенсивное использование швицких быков и их потомков способствовало изменению генетической структуры костромской породы. С момента использования быков швицкой породы в начале 70-х годов до настоящего времени произошло снижение частот аллелей Q, B₂G₃QT₁A’₁P’, I₁G’G», B₂G₂KE’₁F’₂O’, P₂I’, полностью элиминировали аллели О’, О₁, Y₂G’Y’G», B₁G₂KA’₂B’O’, B₂P₂T₂P’B», более широкое распространение получили аллели I₁O₁QA₁‘, A₁G’G», отмечает Глущенко М.А. [20].

Следовательно, аллельные гены групп крови отражают генетическую характеристику, пород, стад, линий, семейств и могут быть использованы при их совершенствовании достоверности происхождения племенных животных, контролем над изменением аллелофонда, выявления оптимальных параметров генетической изменчивости, создания групп животных, устойчивых к заболеваниям.

1.4.2 Полиморфизм генов молочных белков

В последнее время все большее значение в оценке генома животных приобретают молекулярно-генетические методы, входящие в систему биотехнологии. Созданы методы, которые позволяют изучать наследственность на уровне ДНК, Калашникова Л.А., Дунин И.М. [35, 36], Сулимова Г.Е. [91].

Работы по изучению полиморфных белков дали положительные результаты, однако выявленные корреляции с хозяйственно-полезными признаками в основном являются спецификой отдельных стад и пород животных. Эффективность анализа ограничивается только экспрессирующимися генами, например, по молочным белкам только у половозрастных лактирующих коров и невозможностью оценки различий в некодирующих областях генов, в том числе и в регуляторных областях. Эти сложности побуждают исследователей вести поиск новых систем генетического маркирования.

В этом направлении наиболее перспективны исследования непосредственно на уровне ДНК генома животных, в частности, по полиморфизму длин рестриктных фрагментов (ПДРФ). Задача поисков маркеров на уровне ДНК значительно упростилась с появлением метода амплификации ДНК с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР).

Казеины (от лат. caseus – сыр) составляют 80,0% от всех белков молока и относятся к наиболее ценным пищевым белкам, в состав которых входит полный набор незаменимых аминокислот. Кроме того, казеины являются источником пищевого кальция и фосфора, Кугенев П.В. и Барабанщиков Н.В. [47].

У крупного рогатого скота известно четыре основных типа казеинов — αS1, αS2, β и κ, Fox P. and Mullvichil D.M. [121]. В молоке они присутствуют в форме кальций-фосфатных мицелл (тончайших нитей), в стабилизации которых решающую роль играет каппа-казеин (κ-казеин). Это единственный белок, на который действует сычужный фермент, Holt C. and Sawyer L. [122].

Наиболее часто у КРС встречаются А- и В-аллельные варианты CSN3, различающиеся двумя аминокислотными заменами в 136 (Thr→Ile) и 148 (Asp→Ala) положениях полипептидной цепи, вызванными соответствующими точковыми мутациями в позициях 5309 (С→Т) и 5345 (A→ Тестирование) А- и В-аллелей представляет интерес с точки зрения практики, так как молоко коров, несущих в генотипе В-аллель каппа-казеина, имеет по сравнению с А-аллельным вариантом лучшую температурную устойчивость, более короткое время коагуляции, лучшую свертываемость и содержит мицеллы меньшего диаметра, что гораздо предпочтительнее для производства сыров [97, 117, 118, 123]. Они отмечают, что в молоке коров, несущих ВВ-генотип каппа-казеина, более высокое процентное содержание белка по сравнению с АА-генотипом каппа-казеина.

При производстве сыра из молока коров с генотипом ВВ каппа-казеина время коагуляции было короче на 24,0%, консистенция сгустка была лучше, а выход готовой продукции на 6,0% больше, чем при производстве сыра из молока коров, несущих гомозиготный генотип АА.

Схожие результаты наблюдались в работах Калашниковой Л.А. с соавторами [37], Бадина Г.А. и Шалугина Б.В. [6], Гончаренко Г.М. [21]. Европейская ассоциация животноводов и ряд крупных коммерческих фирм по животноводству предложили считать ВВ генотип каппа-казеина экономически важным селекционным критерием для пород КРС, специализированных в молочном направлении продуктивности [34].

По сообщению Тинаева А.Ш. [95] во многих странах мира, например, Германии, Дании, Голландии селекция по генотипам каппа-казеина включена в программы по разведению пород животных [121].

Ген бета-казеина имеет 12 аллельных вариантов, среди которых получили преимущества варианты А1 и А2. Они отличаются последовательностью аминокислот в первичной структуре: А1 содержит в 67-й позиции аминокислоту гистидин, тогда как вариант А2 – пролин.

Итак, различие в бета-казеинах было обнаружено в 1979 году. Но лишь в 1996 г. исследования показали, что эта разница важна. Работы в этой области вел новозеландский ученый Боб Элиот.

В то же самое время во Флориде врачи пришли к выводу о серьезности проблемы БКМ7 (бета-казоморфина-7), который оказывает вредное влияние на мозг человека. Они еще не знали про А1, но выяснили, что БКМ7 образуется при употреблении молока.

Результаты почти 6000 тестов на бета-казеин были предоставлены «Канадской молочной сети» (CDN). Примерная частотность генотипов по бета-казеину у разных пород представлена в таблице 3.

Таблица 3 – Примерная частотность генотипов по бета-казеину в разных породах животных

В число пород с относительно высокой частотностью генотипа А2А2 входят джерсейская, бурая швицкая (бурые породы).

Селекция по маркерным генам каппа-казеина и бета-казеина позволит повысить белковомолочность, улучшить технологические качества молока, увеличить выход продуктов переработки, а также изменить качественный состав молока, которому пока что уделяется мало внимания.

1.4.3 Генетические аномалии и контроль за их распространением

Массовое использование глубокозамороженной спермы ограниченного числа производителей создает опасность распространения мутационных генов среди крупного рогатого скота. Производители, несущие в своем геноме дефекты, снижают воспроизводительные качества у потомков и в конечном итоге наносят большой экономический ущерб животноводству.

В отличие от доминантной мутации рецессивный мутационный ген может оставаться в популяциях в скрытом состоянии, не проявляя своего патологического действия. Только при скрещивании друг с другом двух особей, каждая из которых несет мутационный ген, могут выщепляться гомозиготы, которые и проявляют патологический эффект мутационного гена.

В международном списке летальных дефектов крупного рогатого скота содержится 402 наследственных фактора [127, 129]. Распространение дефектов по породам и странам разведения приведены в таблице 4.

Таблица 4 – Число генетических дефектов, обнаруженных в ряде пород крупного рогатого скота при разведении в разных странах

Наследственные заболевания имеют разную степень распространенности в стадах крупного рогатого скота стран мира, но только целенаправленная работа по выявлению и выбраковке носителей мутационных генов позволяет эффективно бороться с их дальнейшим распространением [126, 125]. В результате анализа литературных и статистических данных выделены три генетические аномалии, наиболее часто встречаемые в отечественных популяциях крупного рогатого скота: CVM – комплексный порок позвоночника (до 20,0% по Эрнсту Л.К.), BLAD – синдром дефицита адгезии лимфоцитов (до 17,0% по Глазко В.И.) и ВY – брахиспинальный синдром (до 7,0% по данным ФГБУ «ВГНКИ»).

Серьезной проблемой, имеющей национальные масштабы, является дефицит адгезивности лейкоцитов крупного рогатого скота (BLAD). Животные, несущие в своем генотипе аллель в гомозиготном состоянии (CD18^TL/TL), не способны противостоять вирусным и бактериальным инфекциям, что приводит к снижению иммунитета животных и заканчивается летальным исходом в первые месяцы развития.

Обычно взаимодействие клеток друг с другом, а также с экстрацеллюлярным матриксом на уровне молекул главным образом происходит через три семейства адгезивных белков: иммуноглобулинов, интегринов и селектинов. Семейство интегринов, в свою очередь, включает следующие факторы: LFA-1, Mac-1 и p150,95, известные в международной классификации как CD11/CD18 [145, 146].

Локус CD18 человека располагается на хромосоме 21q22.3, тогда как у крупного рогатого скота – на хромосоме 1 в группе синтении U10. У человека LAD является причиной нарушения адгезии в организме, аналогичная ситуация с синдромом гранулоцитопатии и у представителей крупного рогатого скота черно-пестрого генеалогического корня.

Kehrli M.-E.-Jr. et al. показали, что это связано с дефицитом Мас-1 гликопротеина [CD11b/CD18] лейкоцитов крови крупного рогатого скота и оно эквивалентно LAD человека, отсюда произошло ее название – BLAD.

Считается, что BLAD является уникальным случаем для сравнительной медицины человека и ветеринарной медицины при изучении LAD человека и других видов животных. Прекрасная модель для сравнительной генетики, по которой можно изучать клинику, фенотип и генетику самой болезни, – провести разработку диагностических подходов.

Это заболевание характеризуется резким снижением в лейкоцитах интегрина, что вызывает, в свою очередь, резкое снижение функциональной активности фагоцитоза, эндотелиальной адгезии, невозможности выхода лейкоцитов за пределы кровеносного сосуда и хемотаксиса. Лейкоциты больных BLAD содержат очень низкое количество поверхности, менее 2,0% от 160 кD белка здорового животного. Причиной заболевания является мутация CD18 гена, кодирующего гликопротеиновый интегрин [128, 130].

Более конкретно ситуация выглядит следующим образом: в данном локусе две мутации – одна «немая», в 775-м положении цитозин замещается на тимин, что ведет в 259-м положении аминокислотной последовательности замене лейцина на изолейцин. Другая мутация связана с заменой нуклеотида аденина на гуанин в 383-й позиции ДНК, вызывающая, в свою очередь, замещение в положении 128 аспарагиновой кислоты на глицин.

Течение болезни хроническое. Животные значительно отстают в росте и развитии, худеют при хорошем аппетите и очень восприимчивы к разного рода инфекциям. У телят часто наблюдается лишай. Одновременно отмечаются приступы лихорадки, постоянные нарушения в деятельности желудочно-кишечного тракта, а также признаки воспаления верхних дыхательных путей и легких. В большинстве случаев воспаляется область ротовой полости (гингивит). Попытка лечения приводит к исходным результатам, занимает много времени и в конечном итоге оказывается безуспешной.

Следовательно, для того чтобы не допустить дальнейшего бесконтрольного распространения мутации наряду с тестированием быков-производителей необходимо проводить тестирование коров быкопроизводящей группы и ремонтного молодняка. Введением системного мониторинга летальных мутаций возможно решить проблему повышения резистентности племенного поголовья и оздоровления селекционно-племенных стад.

2 ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Материал и методика исследований

Объектом исследований являлись популяции молочного скота костромской породы, разводимой на территории Костромской области.

Материалом для лабораторных исследований послужили кровь коров костромской, ярославской, черно-пестрой (улучшенной голштинской) пород. Кровь отбирали из хвостовой вены в объёме 5 мл в вакуумные пробирки с сухим ЭДТА К3 (ООО «ГЕМ», Россия). Изучение аллелофонда по хозяйствам и породам по группам крови было проведено совместно с лабораторией иммуногенетики регионального информационно-селекционного центра.

Из цельной крови коров ДНК выделяли с использованием набора ПРОБА-ГС-Плюс (ОАО «ДНК-Технология», Россия), согласно методике, предоставленной фирмой-производителем. Принцип действия набора заключается в использовании лизирующего реагента, который предназначен для лизиса клеток, солюбилизации клеточного дебриса, а также для денатурации клеточных нуклеаз. Выделение ДНК проводили в изолированном боксе под ламинаром с использованием отдельного набора автоматических пипеток «Research» (Eppendorf, Германия) с целью избежания загрязнения образцов чужеродной ДНК. В ходе исследований разработана тест-система для быстрой и чувствительной идентификации однонуклеотидной замены (A→G) в позиции 383 гена CD18, ассоциированной с дефицитом адгезии лимфоцитов у коров (BLAD).

Определение генотипа основано на проведении полимеразной цепной реакции (ПЦР) с праймерами, общими для «дикого» и «мутантного» вариантов нуклеотидной последовательности. После завершения температурной программы ПЦР флуоресцентные зонды гибридизуются на полученную матрицу путем понижения температуры реакционной смеси. Для определения варианта последовательности использовались два типа олигонуклеотидов, гибридизующихся на матрицу рядом. Первый тип олигонуклеотидов помечен флуорофором, второй – гасителем флуоресценции.

Для генотипирования использовался один общий олигонуклеотид с гасителем флуоресценции и два сиквенс-специфичных олигонуклеотида, несущих различные флуорофоры (FAM-предковый аллель, VIC-мутантный аллель). Определение генотипа проводили путем измерения уровня флуоресценции в ходе температурной денатурации дуплексов олигонуклеотидов и полученных матриц. Результаты регистрировали в режиме реального времени. Если анализируемый образец содержит только один вариант нуклеотидной последовательности гена, т.е. гомозиготен по данному полиморфизму, температура плавления для зонда, образующего совершенный (полностью комплементарный) дуплекс, существенно выше, нежели для зонда, образующего несовершенный (частично некомплементарный) дуплекс.

При анализе гетерозиготного образца, содержащего оба варианта нуклеотидной последовательности, оба варианта зондов образуют совершенный дуплекс, поэтому температуры их плавления были практически одинаковы. Состав реакционной смеси приведен в таблице 5.

Таблица 5 – Компоненты реакционной смеси

В реакции используется фермент Taq-полимераза в количестве 2,5 еди­ницы активности на реакцию. Для предотвращения испарения амплификацион­ной смеси на водную фазу реакции наслаивается 20 мкл минерального масла. Программа амплификации для детектирующих амплификаторов ДТ-48 и ДТ-96 (ООО «НПО ДНК-Технология») указана в таблице 6.

Таблица 6 – Программа амплификации для детектирующих амплификаторов ДТ-48 и ДТ-96

Регистрация результатов ПЦР проводится автоматически программным обеспечением для детектирующего амплификатора ДТ-48 и/или ДТ-96. При возникновении недостоверных результатов необходимо повторить тест, начиная с процедуры выделения ДНК. Время проведения анализа – 80 минут. Тест-системы адаптированы к использованию с амплификаторами ДТ-48 и ДТ-96 (ЗАО «НПФ ДНК-Технология», Россия).

Специфичность тест-системы оценивали биоинформационным методом, сравнивая последовательность разработанных праймеров против базы данных геномных последовательностей Gen Bank и проверяя их на температурную стабильность и температуру отжига с помощью программного обеспечения Oligo 6.0. По результатам проверки ни один из праймеров не обладал достаточной степенью гомологии с геномом человека для того, чтобы привести к синтезу неспецифической мишени на расчётной температуре отжига. Чувствительность тест-системы оценивали методом серийных разведений. Чувствительность тест-системы составляет 50 копий ДНК на реакцию.

Тест-система демонстрирует стабильную воспроизводимость результатов при анализе количества копий ДНК, превышающего порог чувствительности тест-системы.

Оборудование и материалы, необходимые при работе с тест-системой:

– Пипетки автоматические (диапазон объемов 0,5-1000 мкл)

– Наконечники для автоматических пипеток (до 10 мкл, до 200 мкл, до 1000 мкл)

– Пробирки микроцентрифужные 0,2 мл для ПЦР в реальном времени

– Пробирки микроцентрифужные 0,5 мл

– Пробирки микроцентрифужные 1,5 мл

– Штатив «Рабочее место»

– ПЦР-бокс

– Микроцентрифуга

– Холодильник

– Резиновые перчатки

– Средство для деконтаминации

– Амплификатор ДТ-48 или ДТ-96.

Результаты исследований обработаны методом вариационной статистики по Плохинскому Н.А. (1969), Меркурьевой Е.К. (1970) с использованием ПК и программы «СЕЛЭКС Молочный скот».

2.2 Результаты исследований и их обсуждение

2.2.1 Современное состояние племенной базы крупного рогатого скота костромской породы в племенных хозяйствах Костромской области

Костромская область сложилась как зона молочного животноводства и имеет большой селекционно-производственный опыт. По состоянию на 01.01.2018 г. бонитируемое поголовье Костромской области составило 13582 головы, в том числе, 7165 коров. На долю костромской породы приходится 44,4% всего пробонитированного поголовья области (6034 голов, из которых 3392 головы – коровы).

Племенная база крупного рогатого скота костромской породы представлена тремя племзаводами (ОАО «Племзавод «Караваево» Костромского района, СПК «Гридино» и СПК «Колхоз «Родина» Красносельского района) и двумя племрепродукторами (ООО «Агрофирма «Планета» Буйского района, ООО «Минское» Костромского района).

Сравнительные данные о динамике численности и генеалогическая структура маточного поголовья костромской породы представлены в таблице 7.

Таблица 7 – Генеалогическая структура маточного поголовья костромской породы

За пять лет, с 2014 по 2018 годы, поголовье скота костромской породы увеличилось на 218 голов (6,9%). Анализируя генеалогическую структуру скота костромской породы, следует отметить, что в целом в породе представлены животные всего 11 линий и родственных групп, непосредственно костромской породы – 5 линий и 6, представляющих родственные группы. При этом такие линии, как Пика КТКС-419 и Каро КТКС-101, представлены единичными животными. Прекратили свое существование линии Силача КТКС-84, Ограды ВДКС-24, Модного КТКС-630, Бархата ВДКС-6, Банана КТКС-333.

В настоящее время наиболее многочисленное маточное поголовье в линии Ладка КТКС-253 (25,4%), родственных групп Концентрата 106157 (19,3%) и Мастера 106902 (18,2%).

Племенные хозяйства области благодаря финансовой поддержке департамента области и федеральным субсидиям стабильно работают и получают неплохие результаты. Производственные показатели коров костромской породы за период 2014—2018 гг. представлены в таблице 8.

Таблица 8 – Производственные показатели коров костромской породы

За анализируемый период молочная продуктивность коров костромской породы возросла с 6300,00 до 6814,00 кг молока (или 8,2%). Увеличилась скорость молокоотдачи с 1,63 до 1,94 кг/мин.

Возраст коров при первом отеле и срок выращивания ремонтного молодняка увеличились и составили 21,7 месяца и 955 дней против 21,6 месяца и 945 дней в 2014 году. Живая масса телок при первом осеменении возросла с 408,00 кг в 2014 году до 420,00 кг в 2018 году.

Одной из актуальных задач для племенных хозяйств области является сокращение срока выращивания ремонтного молодняка. Показатель по получению телят на 100 голов вырос на 1,0%. В 2018 году существенных изменений по срокам использования коров не выявлено.

В целом приведенные результаты указывают на недостаточные изменения процесса интенсификации и на необходимость активизировать селекционную работу по генетическому совершенствованию скота костромской породы.

2.2.2 Анализ результатов внутрилинейного подбора

Разведение по линиям является основным методом совершенствования пород и стад, так как при этом методе селекционной работы можно осуществить генетически обоснованный подбор.

Линии являются в породе генетической единицей, имеют качественное своеобразие и сохраняют свои наследственные качества в ряде поколений.

Оценка линий костромского скота показала, что лучшие результаты при испытании по потомству имеют производители линий Каро-Курса, Ладка КТКС-253, Мастера 106902, Меридиана 90827, перспективной оказалась и линия Концентрата 106157 (таблица 9).

Таблица 9 – Лучшие результаты подбора в линиях

Учитывая то, что чистопородное разведение осуществляется двумя методами спаривания: неродственным (аутбридинг) и родственным (инбридинг), нами проведено исследование происхождения 385 коров, полученных разными вариантами подбора (таблица 10).

Таблица 10 – Молочная продуктивность коров костромской породы при разных вариантах подбора

Из цифрового материала таблицы 10 следует, что за первую лактацию достоверной разницы по молочной продуктивности между животными, полученными инбредным и аутбредным подбором, нет. Однако отмечаем, что у коров, полученных близким и умеренным инбридингом, их превосходство по массовой доле жира за наивысшую лактацию по сравнению с аутбредными коровами составило 0,07% (Р < 0,05) и 0,10% (Р < 0,05) соответственно.

Низкой продуктивностью отличаются от сверстниц животные, полученные отдаленным инбридингом, на 1059,00 кг (Р < 0,01) молока меньше в сравнении с аутбредными сверстницами.

В племенных хозяйствах использовали в подборе к коровам быков, полученных с применением инбредного подбора: Тика 3818 со степенью инбридинга II-I, Профита 5074 – II-II, Моциона 2162 – III-III и Невода 3033 –IV-III. В таблице 11 приведены данные по молочной продуктивности коров, полученных таким вариантом подбора в сравнении с их матерями, полученными от инбредных быков.

Высокая молочная продуктивность отмечена у дочерей быков, полученных тесным инбридингом. Так, дочери быка Тика 3818 и Профита 5074 имели достоверно выше удои на 1879,00 и 1052,00 кг молока соответственно, чем их матери, что может свидетельствовать о высокой племенной ценности быков, полученных тесным и близким инбридингом.

Таблица 11 –  Продуктивность коров, полученных от инбредных быков в сравнении с их матерями

Таким образом, при совершенствовании продуктивности животных за счёт внутрилинейного подбора и подбора сочетанием линий и родственных групп возможно селекционировать животных с высокой молочностью. Однако для этого необходимо усилить внимание к вопросам оценки инбредных животных. Инбредные быки-производители могут эффективно использоваться в племенных стадах для получения коров с высоким уровнем молочной продуктивности.

2.2.3 Сочетаемость линий и родственных групп

При разведении по линиям обращают внимание на их сочетаемость. Сочетаемость линий – это проявление у потомства гетерозиса по продуктив­ным и хозяйственно-полезным качествам. Сочетаемость линий – генетиче­ская закономерность, обусловленная наследственными особенностями родителей. Поэтому в практике животноводства необходимо учитывать сочетаемость линий, т.е. установить, при скрещивании каких линий полу­чают более продуктивное потомство (таблица 12) .

Высокие показатели молочной продуктивности отмечены у коров, полученных от подбора быков родственной группы Мастера 106902 к коровам, принадлежащим к родственным группам Хилла 76059, Батлера 107206 и линиям Каро КТКС-101 – Курса ИКС-161 и Ладка КТКС-253, как при прямых, так и при обратных кроссах. Так, у коров, полученных при подборе быков линии Каро КТКС-101 – Курса ИКС-161 к коровам родственной группы Мастера 106902 по наивысшей лактации получено 9020 кг молока с содержанием жира 3,96% и 3,40% белка, что на 2559 кг (Р < 0,001) молока больше, чем при сочетании с линией Салата 1216. Дочери быков родственной группы Мастера 106902, полученные от матерей, принадлежащих к родственной группе Концентрата 106157, имели достоверно ниже удой на 913,00 кг молока, чем при обратном кроссе родственной группы Концентрата 106157 и матерей родственной группы Мастера 106902. Таким образом, определены перспективные приемы работы с линиями костромской породы для повышения молочной продуктивности.

Таблица 12 – Сочетаемость линий и родственных групп

_{Примечание: * – Прочие линии и родственные группы: линия Салата 1216, быка Тура 2156.}

2.2.4 Особенности экстерьера коров костромской породы

При оценке экстерьера коров использовали глазомерный и линейный методы оценки. Комплексная, или классификационная, оценка молочных коров осуществляется по 100-балльной системе (у первотелок максимальный балл – 89).

Данная оценка выявляет животных, наиболее соответствующих желательному типу и используется для индивидуальной оценки коровы и для классификации групп животных с целью их сравнения между собой. Визуальная оценка коров по комплексу признаков применяется для ранжирования животных внутри стада и по породному признаку.

Правильное применение результатов оценки типа телосложения при селекции животных способствует повышению продуктивности коров, легкому протеканию отелов и увеличению продолжительности хозяйственного использования.

В таблице 13 приведены данные оценки коров по комплексу признаков и классификация типа телосложения в баллах с учетом их генеалогической принадлежности. Средний комплексный балл первотелок костромской породы – 77,6 балла, что соответствует классу «хорошо».

Высокий комплексный балл, «хорошо с плюсом», получили первотелки дочери быка Этюда 3696, родственной группы Мастера 106902, Аскета 1760, родственная группа Меридиана 90827, Аврала 1906, родственной группы Концентрата 106157 и швицкого быка-производителя Премьера М 39822332.

При оценке по 100-балльной системе выявлено, что животные родственных групп Меридиана 90827, Концентрата 106157 и дочери швицких быков-производителей имели наиболее ярко выраженные молочные признаки – от 80,50 до 81,40 балла.

Коровы, принадлежащие к родственной группе Концентрата 106157, обладали более глубоким туловищем (80,00) и им же присвоен наибольший балл за конечности – 80,00.

За вымя наибольший комплексный балл присвоен дочерям родственной группы Мастера 106902. Однако следует отметить, что дочери быков-производителей Ключа 872 линии Ладка КТКС-253, Купола 5301 и Наказа 384 родственной группы Меридиана 90827 получили оценку за экстерьер «удовлетворительно».

Им присвоен низкий комплексный балл за конечности и вымя.

Таблица 13 – Оценка экстерьера коров по 100-балльной системе с учетом их генеалогической принадлежности

К дочерям быков-производителей, получивших низкие комплексные баллы, необходимо ставить в подбор быков, дочери которых имеют высокий комплексный балл за конечности и вымя. Это быки Аскет 1760 родственной группы Меридиана 90827, Этюд 3696 родственной группы Мастера 106902, швицкий бык-производитель Премьер М 39822332 родственной группы Концентрата 106157 и т.д. На рисунках 2 и 3 первотелки с высоким комплексным баллом за экстерьер.

Рисунок 2 – Первотелка Пороша 6365, отец бык-производитель Орех 1011,
оценка за экстерьер 82 балла – «хорошо+»

Рисунок 3 – Первотелка Сигара 6382, отец Аврал 1906,
оценка за экстерьер – 83 «хорошо+»

В таблице 14 приведены недостатки экстерьера коров костромской породы в зависимости от генеалогической принадлежности.

Таблица 14 – Недостатки экстерьера у коров костромской породы в зависимости от генеалогической принадлежности

При оценке коров костромской породы по экстерьеру были выявлены следующие наиболее часто встречающиеся недостатки – это крыловидные лопатки от 6,25% у коров линии Каро КТКС-101 до 39,58% в родственной группе Меридиана 90827, размет передних конечностей – от 2,78% у швицких быков производителей до 17,76% у коров родственной группы Мастера 106902, козье вымя – от 6,15% в родственной группе Концентрата 106157 до 26,39% в родственной группе Меридиана 90827.

Дополнительные соски с высокой частотой встречаемости от 16,82% до 38,46% выявлены во всех линиях и родственных группах.

Обработка данных по оценке типа телосложения дочерей быков-производителей, используемых в хозяйствах Костромской области, выполнялась в программном обеспечении ОТТ (оценка типа телосложения) ООО «РЦ «ПЛИНОР».

Сведения о быках-производителях и коровах-первотелках по хозяйствам вносятся в программу для дальнейшего включения результатов в каталоги быков-производителей костромской породы.

2.2.5 Основные причины выбытия и продуктивное долголетие коров

С повышением интенсивности отбора в молочных стадах на основе эффективной оценки животных появилась тенденция к получению генетического прогресса за счёт сокращения интервала между поколениями, следовательно, за счёт быстрой смены поколений.

Тем не менее, проблема повышения продолжительности хозяйственного использования молочных коров остаётся актуальной, так как экономическая эффективность отрасли повышается не только с ростом продуктивности, но и с увеличением срока хозяйственного использования коров.

На рисунке 4 приведены основные причины выбытия коров костромской породы.

Наибольшее количество коров выбыло по причине заболеваний конечностей – 23,4%, заболеваний вымени – 18,7%, трудных отёлов –18,7%, послеродовых осложнений и гинекологических заболеваний –16,6%.

По причине внутренних незаразных заболеваний (болезни обмена веществ, заболеваний пищеварительной, дыхательной, кровеносной системы и прочих незаразных болезней, старости, зообрака) выбыло 18,1% , и только 4,5% коров выбыло из стада по причине низкой продуктивности.

Рисунок 4 – Причины выбытия коров

Следует отметить, что в обработку не включались животные, выбывшие из стада по причинам «племпродаж» и «продажа населению». В таблице 15 приведен срок хозяйственного использования коров костромской породы, выбывших по разным причинам.

Таблица 15 –  Влияние причин выбытия на продолжительность хозяйственного использования

Наибольшее количество коров (23,3%) – выбыло по причине болезни ног, болезни вымени – 18,8% и трудные роды – 18,0%.

Установлено, что четкой закономерности причин выбытия коров из стада в возрастном аспекте не наблюдается.

Так, по причине «трудные роды» средний возраст выбытия – 3,25 отела, по причине болезни конечностей – 3,35 отела и по причине болезни вымени – 3,87 отела. Низкий процент выбытия (4,5%) по причине низкой продуктивности, что свидетельствует о недостаточном количестве ремонтного молодняка в хозяйствах.

Характеристика причин выбытия коров в зависимости от принадлежности к линиям и родственным группам приведена в таблице 16.

Таблица 16 – Причины выбытия дочерей быков-производителей

Как видно из таблицы, самыми непродолжительными были сроки хозяйственного использования дочерей производителей, принадлежащих к родственным группам Батлера 107206, Концентрата 106157, и у дочерей быков родственной швицкой породы: 2,83, 3,18 и 3,25 отела соответственно.

Основная причина выбытия – трудные роды у их дочерей. У быков родственной группы Батлера 107206 выбыли по причинам трудных родов и болезней половых органов  42,5% дочерей. Срок их хозяйственного использования составил 2,23 отела.

У быков-производителей родственной группы Меридиана 90827 и Концентрата 106157 по причине болезней конечностей выбыло 20,2  и 19,4% дочерей соответственно. У швицких быков-производителей выбыли по причинам трудных родов и болезней половых органов 42,0% дочерей, и по причине болезни конечностей – 18,5%.

Выше сроки хозяйственного использования у дочерей быков линии Каро КТКС-101 – Курса ИКС-161, родственной группы Мастера 106902 и Меридиана 908276: 4,97, 3,67 и 3,60 отела соответственно. У дочерей быков костромских линий 23,5% выбыли по причине болезней половых органов и 17,8% – по причине болезней конечностей.

Необходимо проводить ряд профилактически-оздоровительных мероприятий, в первую очередь, пастбищное содержание коров, которое позволяет повысить резистентность организма и продлить срок хозяйственного использования коров. У коров, находящихся на пастбище, значительно реже наблюдаются трудные отелы, задержание последа, парезы и маститы.

Причины выбытия коров по причине болезни вымени зачастую связаны с нарушением технологий машинного доения. Мировой опыт промышленного производства молока показывает, что беспривязное содержание и доение коров в доильных залах имеет преимущество перед доением в стойлах. Поэтому необходимо привязное содержание коров сочетать с автоматической привязью, доением в доильных залах, кормлением на выгульных площадках и выпасом на пастбищах, все это должно соответствовать физиологии животных.

Таким образом, любая современная технология по производству молока должна соответствовать физиологии животного. Своевременная профилактика заболеваний, создание комфортных условий содержания, соблюдение правил доения смогут продлить срок продуктивного использования животных.

2.2.6 Реализация генетического потенциала

На передачу наследственной информации будущему потомству оказывают влияние генотипы не только быков-отцов, но и коров-матерей. В этой связи представляет интерес изучение влияния на качество потомства уровня продуктивности коров-матерей.

Полученные материалы о взаимосвязи удоя, выхода жира и белка в молоке в парах мать – дочь представлены в таблице 17. Установлено большее влияние матерей на выход молочного жира и меньшее – на величину удоя и белка, о чем свидетельствуют представленные в таблице коэффициенты корреляции в парах мать – дочь.

Таблица 17 –  Взаимосвязь удоя, выхода жира и белка в молоке коров в парах мать – дочь

Низкие коэффициенты корреляции в данном случае подтверждают высокое влияние быков-отцов на основные хозяйственно-полезные признаки коров-дочерей.

Изучение влияния генотипа родителей (матерей и отцов) на величину молочной продуктивности и выхода молочного жира и белка у дочерей за лактацию показало, что сила влияния родительского индекса быка (РИБ) и коровы-матери (РИК) была различной.

На рост удоев коров наибольшее влияние оказали быки-отцы, где сила влияния по РИБ была 0,44, по РИК – 0,19.

В таблице 18 приведены данные продуктивности дочерей быков-производителей костромской породы и разница расчетного показателя РИД с фактической продуктивностью.

Таблица 18 – Продуктивность дочерей быков-производителей костромской и родственной швицкой породы за 305 дней первой лактации и разница расчетного РИД с фактической продуктивностью

48

Высокая степень реализации генетического потенциала отмечена у костромских быков линии Ладка КТКС-253. Так, дочери быка Ключа 872 имели удой по первой лактации на 650,00 кг (Р < 0,01) молока больше, чем их РИД, а у быка Льва 7545 – на 562,00 кг (Р < 0,05) молока. В родственной группе Меридиана 90827 высокая степень реализации генетического потенциала отмечена у быка Аскет 1760. Его дочери имели удой на 478,00 кг (Р < 0,05) выше, чем РИД. В родственной группе Концентрата 106157 дочери быка Леопарда 8803 превосходили РИД на 651,00 кг (Р < 0,01) молока. В родственной группе Батлера 107206 дочери быка-производителя Муската 6061 имели удои на 651,00 кг (Р < 0,01) молока выше своего расчетного РИД.

Среди швицких быков-производителей высокой степенью реализации отмечен бык-производитель Премьер-М 39822332 родственной группы Концентрата 106157, превосходство над РИД – на 1065,00 кг (Р < 0,001) молока. Более жирномолочными оказались дочери быков Льва 7645 линии Ладка КТКС-253, Колючего 8810 и Сквозняка 367 линии Каро КТКС-101 –Курса ИКС-161 в родственных группах быков Леопарда 8803 и Муската 6061. По показателю белковомолочности достоверной разницы с расчетным РИД не выявлено. Однако следует отметить быка Льва 7645 линии Ладка КТКС-253 превосходство составило 0,09 % по сравнению с расчетным (РИД).

Из вышеизложенного следует, что с целью повышения продуктивных качеств у потомства наиболее предпочтительно использовать быков с высокими показателями продуктивности их матерей и с высокой реализацией генетического потенциала у дочерей.

2.2.7 Мониторинг генетической структуры в породе

Анализ аллелотипа стада должен предшествовать разработке перспективного и текущего планов племенной работы в хозяйстве. Паспортизации по группам крови подлежат: ведущая группа коров и ремонтные телки, бычки, намеченные на племпродажу и для использования в племпредприятиях, дочери быков-производителей, поставленных на оценку по качеству потомства.

Наши исследования показали, что аллелофонд костромской породы претерпевает существенные изменения. Неоспорим тот факт, что использование родственной швицкой породы на животных костромской породы способствовало не только повышению молочной продуктивности скота костромской породы, но и изменению аллелофонда. По сравнению с ранее проведенными исследованиями [88] в породе значительно сократилось количество аллельных вариантов ЕАВ-локуса групп крови, характерных для костромской породы, и повысилась частота встречаемости аллелей, характерных для швицкого скота. В настоящее время отмечается очень высокая степень консолидации наследственного материала, маркированного аллелями G₃O₁T₁Y₂E₃‘F₂‘ и B₁O₃Y₂A’₂E₃‘G’P’Q’Y’, типичных для швицкого скота американской селекции. Их суммарная частота, встречающаяся в генотипе у коров костромской породы, составляет 0,5209 (таблица 19).

Таблица 19 –  Спектр аллелей и частота встречаемости по ЕАВ-локусу групп крови у коров костромской породы

Сложившаяся ситуация с аллелофондом костромской породы в первую очередь объясняется тем, что генетический состав быков-производителей, использовавшихся в стаде, крайне однороден. У 49,0% быков-производителей костромской породы встречается в генотипе аллель G₃O₁T₁Y₂E₃‘F₂‘, три из которых гомозиготны по этому аллелю. Аллель B₁O₃Y₂A’₂E₃‘G’P’Q’Y’ выявлен в генотипе у 43,0% костромских быков-производителей. Такая высокая частота встречаемости аллелей G₃O₁T₁Y₂E₃‘F₂‘ и B₁O₃Y₂A’₂E₃‘G’P’Q’Y’ ведет к повышению уровня гомозиготности в стаде и, как следствие, к повышению индекса антигенного сходства при подборе родительских пар.

В последние годы идет тенденция широкого использования быков-производителей, относящихся к родственным группам, и сокращения использования семени быков-производителей костромских линий, что привело к элиминированию и уменьшению частоты ряда аллелей, типичных для скота костромской породы. За период с 1977 по 2018 гг. число аллелей сократилось с 42 до 20. Это обстоятельство вызывает необходимость разработки специальной селекционной программы, обеспечивающей сохранение в стаде необходимого генетического разнообразия с целью сохранения оптимального уровня гетерозиготности, а следовательно, жизнеспособности и продуктивности. Реализация программы по расширению генетического разнообразия аллельных вариантов в стаде позволило бы, по нашему мнению, сохранить многие выдающиеся качества, характерные для костромского скота, и тиражировать их на всю породу.

2.2.8 Полиморфизм генов каппа- и бета-казеинов

Аллельные варианты гена каппа-казеина – одного из основных молочных белков, отличаются нуклеотидными заменами в последовательности цепи ДНК, которые в ряде случаев приводят к изменению аминокислотной последовательности белка, а следовательно, генетически обусловлены.

По данным ученых ВНИИплем, В-аллель гена каппа-казеина указывает на более высокое содержание белка в молоке, а также на лучшие коагуляционных свойств молока коров [37]. По их мнению, наиболее желательным для производства сыров является молоко, полученное от гомозиготных коров с генотипом-ВВ. В таблице 20 приведены данные влияния генотипа по каппа-казеину на молочную продуктивность коров костромской породы.

Таблица 20 – Молочная продуктивность коров с разными генотипами каппа-казеина, X±S

Из полученных данных видно, что достоверно наибольшим содержанием белка в молоке характеризовались коровы с генотипами AB и BB и только за первую лактацию.

Различия по удою между первотёлками с генотипом AB и AA составили 0,05% (P < 0,05), между первотёлками с генотипом BB и AA – 0,07% (P < 0,01). По другим показателям и по последующим двум лактациям достоверных различий между животными различных генотипов не установлено. Несмотря на отсутствие достоверной разности, всё же удой и содержание молочного белка в среднем за три лактации были выше у коров с теми же генотипами – AB и BB.

По данным племпредприятий АО «Головной центр по воспроизводству сельскохозяйственных животных» за 2018 год и ОАО «Ярославское по племенной работе» за 2018 год проведен анализ быков-производителей по гену каппа-казеина (таблица 21).

Таблица 21 – Генотипы по каппа-казеину быков-производителей племенных предприятий

Продолжение таблицы 21

Анализ генотипа быков-производителей костромской и родственной швицкой породы по гену каппа-казеина показал, что из 27 быков 12 (44,4%) имеют желательный генотип ВВ, 11 (40,7%) имеют генотип АВ и четыре быка-производителя (14,9%) с генотипом АА.

Полученные данные свидетельствуют о высокой частоте распространения аллели в популяции скота костромской и родственной швицкой породы. Полученные данные показывают возможность создания референтных популяций с желательным генотипом.

Таким образом, для улучшения технологических свойств молока и повышения продуктивности скота костромской породы желательно использовать семя быков-производителей с генотипом по гену каппа-казеина ВВ и АВ. В целом полученные нами данные согласуются с большинством работ, проведённых по анализу влияния полиморфизма гена CSN3 на показатели молочной продуктивности коров.

В последнее время все чаще исследователи обращают внимание на бета-казеин, роль которого гораздо менее известна зоотехникам. Бета-казеин составляет до 45,0% от общего содержания казеина в молоке. В настоящее время известно более 10 аллельных вариантов бета-казеина, которые можно разделить на группы А₁ и А₂.

В последнее время наметился устойчивый интерес к так называемому «молоку А2» – молоку, в котором содержится исключительно А2-вариант β-казеина. На волне интереса к молоку А2 многие племенные предприятия стали определять генотип быков-производителей по гену белка β-казеина.

Не исключением стало и АО «Головной центр по воспроизводству сельскохозяйственных животных» (АО ГЦВ) и ОАО «Ярославское по племенной работе», с недавних пор публикующие результаты определения генотипа каждого быка по β-казеину.

В данном исследовании проанализированы данные по 107 быкам молочных и молочно-мясных пород, опубликованные на сайте АО ГЦВ, с методом биометрической статистики. Весь массив протестированных быков были разбит по генам β- и κ-казеина по 9 генотипам (таблица 22).

Таблица 22 – Распределение быков-производителей молочных пород АО ГЦВ по генотипам бета- и κаппа-казеина

Как видно из таблицы, на быков с генотипом А₂А₂ приходится всего 38,4%, при этом наибольшая доля быков с генотипом А₂А₂ наблюдается в бурой швицкой породе – 90,9%. Другие породы со значительной долей быков А₂А₂: голштинская – 37,0%, джерсейская – 30,0%, костромская и айширская – по 25,0%. Если же принять во внимание гетерозиготных быков (А₁А₂), то суммарная доля быков А₁А₂ и А₂А₂ выше всего у костромской породы (все 100 % животных).

Несмотря на малое число протестированных быков, следует иметь в виду, что костромскую породу ранее никогда не тестировали по гену CSN-2, и это только первые данные, но они весьма многообещающие. На втором месте по быкам-носителям аллели А₂ бурая швицкая порода (90,9%), третье место делят между собой джерсейская и черно-пестрая породы (84,6%), четвертое место у голштинской породы (84,2%).

Если рассматривать распределение массива быков АО ГЦВ одновременно по β- и κ-казеину, то наиболее многочисленная группа – быки с генотипом А₁А₂АВ – гетерозиготы по обоим генам. На втором месте генотип А₂А₂АА, на третьем – А₁А₂АА. Наиболее редкий генотип – А₁А₁ВВ.

Однако следует признать, что получение стад, полностью состоящих из коров с молоком А2, – это длительная и трудоёмкая зоотехническая работа. В связи с этим необходимо ответить на вопрос: возможно ли отбирать гетеро- и гомозиготных животных по аллели А2, не ухудшая при этом показатели молочной продуктивности?

Для ответа на этот вопрос нами проанализирована молочная продуктивность дочерей быков разных генотипов.

Проведенный анализ влияния генотипа по каппа- и бета-казеину на продуктивность дочерей быков-производителей по сравнению со сверстницами приведен на рисунке 5.

Рисунок 5 – Оценка племенных качеств быков-производителей разных генотипов

На рисунке видно, что только у дочерей быков с генотипами А₂А₂АВ и А₂А₂ВВ разность по удою со сверстницами была достоверно выше на 455,00 и 474,00 кг соответственно по отношению с линией среднего значения по всем генотипам.

Таким образом, быки с данными генотипами являются наиболее ценными в селекционном отношении – их использование позволяет получать гомозиготных животных по аллели А2 гена β-казеина с лучшей молочной продуктивностью.

Быки костромской и швицкой породы отобраны для создания референтной популяции с высокими технологическими показателями молока и молока для детского питания (таблица 23).

Дальнейшая работа по созданию референтных популяций с улучшенными качественными показателями молока будет направлена на генотипирование и отбор коров костромской породы с желательными генотипами каппа и бета-казеина.

Создание таких референтных популяций позволит сохранить малочисленные, ценные отечественные породы крупного рогатого скота, неспособные на сегодняшний день конкурировать с обильно молочными импортными породами.

Таблица 23 – Быки-производители, отобранные для создания референтных популяций с заданными параметрами

2.2.9 Генетические аномалии и их контроль

Достижения молекулярной биологии позволяют определять вредные генетические мутации у сельскохозяйственных животных. В отличие от доминантных мутаций, рецессивные остаются в скрытом состоянии в течение многих поколений, не проявляя своего патологического действия. Нами разработана быстрая и чувствительная тест-система для определения рецессивной мутации – дефицит адгезии лейкоцитов (Bovine Leurocyte Adhtsion Deficiency – BLАD).

Принцип действия: определение генотипа основано на проведении полимеразной цепной реакции (ПЦР) с праймерами, общими для «дикого» и «мутантного» вариантов нуклеотидной последовательности:

BLAD-d 5′-TGGCAGGTCAGGCAGTTGCGTT-3′

BLAD-r 5′-CGACTCGGTGATGCCATTGAGG-3′

После завершения температурной программы ПЦР флуоресцентные зонды гибридизуются на полученную матрицу путем понижения температуры реакционной смеси.

Для определения варианта последовательности используется два типа олигонуклеотидов, гибридизующихся на матрицу рядом:

BLAD-pf 5′-CCCCATCGACCTGTACT-(FAM)

BLAD-pv 5′-CCCCATCGGCCTGTACT-(VIC)

BLAD-pq (BHQ)-ACCTGATGGACCTCTCCTACTC-(P).

Первый тип олигонуклеотидов мечен флуорофором, второй – гасителем флуоресценции. Для генотипирования используется один общий олигонуклеотид с гасителем флуоресценции (зонд BLAD-pq) и два сиквенс-специфичных олигонуклеотида, несущих различные флуорофоры: BLAD-pf и BLAD-pv (FAM маркирует предковый аллель, VIC – мутантный аллель). Определение генотипа проводится путем измерения уровня флуоресценции в ходе температурной денатурации дуплексов олигонуклеотидов и полученных матриц. Результаты регистрируются в режиме реального времени.

Если анализируемый образец содержит только один вариант нуклеотидной последовательности гена, т.е. гомозиготен по данному полиморфизму, температура плавления для зонда, образующего совершенный (полностью комплементарный) дуплекс, существенно выше и ниже для зонда, образующего несовершенный (частично некомплементарный) дуплекс (рисунок 6).

Рисунок 6 – Кривая плавления «дикого» варианта нуклеотидной последовательности

При анализе гетерозиготного образца, содержащего оба варианта нуклеотидной последовательности, оба варианта зондов образуют совершенный дуплекс, поэтому температуры их плавления не одинаковы (рисунок 7).

Рисунок 7 – Кривая плавления «мутантного» варианта нуклеотидной последовательности

Разные кривые плавления дают возможность четко разделять образцы на основе их форм.

Специфичность тест-системы оценивали биоинформационным методом, сравнивая последовательность разработанных праймеров против базы данных геномных последовательностей Gen Bank и проверяя их на температурную стабильность и температуру отжига с помощью программного обеспечения Oligo 6.0. По результатам проверки ни один из праймеров не обладал достаточной степенью гомологии с геномом человека, для того чтобы привести к синтезу неспецифической мишени на расчётной температуре отжига.

Чувствительность тест-системы оценивали методом серийных разведений. Чувствительность тест-системы составляет 50 копий ДНК на реакцию. Тест-система демонстрирует стабильную воспроизводимость результатов при анализе количества копий ДНК, превышающего порог чувствительности тест-системы.

Разработанную тест-систему для диагностики дефицита лейкоцитарной адгезии (BLAD) апробировали в племенных стадах Костромской области по разведению костромской, ярославской и черно-пестрой (улучшенной голштинской) породой.

В таблице 24 представлены данные лабораторных исследований.

Таблица 24 – Частота BLAD-мутации разных пород крупного рогатого скота

Из данных таблицы следует, что в племенных хозяйствах по разведению отечественных костромской и ярославской пород BLAD-мутации не выявлено. Однако из 94 проб крови черно-пестрой (улучшенной голштинской) породы выявлено шесть процентов животных, носителей этой аномалии.

Проведенная молекулярно-генетическая экспертиза в племенных хозяйствах Костромской области показала, что в черно-пестрой породе, улучшенной голштинами, шесть процентов коров являются носителями аномалии.

Выявление и регистрация животных, являющимися носителями мутации BLAD, будет в большей мере способствовать элиминации этих мутаций из популяции крупного рогатого скота.

Усовершенствованная тест-система BLAD-мутации позволяет своевременно выявлять и регистрировать животных-носителей, что способствует ее элиминации и оздоровлению популяций крупного рогатого скота.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Получены новые данные по результатам работы с линиями и родственными группами. Определено влияние инбридинга на продуктивность скота костромской породы. Высокая молочная продуктивность отмечена у дочерей быков, полученных тесным инбридингом. Так, дочери быка Тика 3818 и Профита 5074 имели достоверно выше удои на 1879,00 и 1052,00 кг молока соответственно, чем их матери, что может свидетельствовать о высокой племенной ценности быков, полученных тесным и близким инбридингом. Таким образом, тесный и близкий инбридинг рекомендуем использовать только для получения быков-производителей. Остается вопрос о целесообразности применения инбридинга при разведении коров костромской породы.

Анализ результатов сочетаемости линий и родственных групп определил перспективные варианты. Получены новые данные по экстерьеру дочерей быков-производителей и выявлены следующие наиболее часто встречающиеся недостатки экстерьера: крыловидные лопатки от 6,25% у коров линии Каро КТКС-101 до 39,58% в родственной группе Меридиана 90827, размет передних конечностей – от 2,78% у швицких быков производителей до 17,76% у коров родственной группы Мастера 106902, козье вымя — от 6,15% в родственной группе Концентрата 106157 до 26,39% в родственной группе Меридиана 90827.

Дополнительные соски с высокой частотой встречаемости от 16,82  до 38,46% выявлены во всех линиях и родственных группах. Средний комплексный бал первотелок костромской породы – 77,6 балла, что соответствует классу «хорошо». Высокий комплексный балл, «хорошо с плюсом», получили первотелки дочери быка Этюда 3696, родственной группы Мастера 106902, Аскет 1760, родственная группа Меридиана 90827, Аврала 1906, родственной группы Концентрата 106157 и швицкого быка-производителя Премьера-М 39822332. Впервые начата работа по экстерьерному профилированию быков-производителей костромской породы.

Получены данные по основным причинам выбытия. Это заболевания конечностей – 23,4%, заболевания вымени – 18,7%, трудные отёлы – 18,7%, послеродовые осложнения и гинекологические заболевания – 16,6%. Из всего массива коров с высоким продуктивным долголетием 31,0% принадлежит к родственной группе Мастера 106902, 22,0% – к родственной группе Меридиана, по 9,0% – к родственной группе Концентрата 106157 и линии Ладка КТКС-253.

Проведённый генетический мониторинг в стадах костромской породы показал сокращение числа аллелей в два раза. Это обстоятельство вызывает необходимость разработки специальной селекционной программы, обеспечивающей сохранение в стаде необходимого генетического разнообразия с целью сохранения оптимального уровня гетерозиготности, а, следовательно, жизнеспособности и продуктивности.

Анализ влияния белков каппа-казеина на молочную продуктивность скота костромской породы показал, что удой и содержание молочного белка в среднем за три лактации были выше у коров с теми же генотипами – AB и BB.

Анализ генотипа по каппа-казеину быков-производителей костромской и родственной швицкой породы, принадлежащих АО «Головной центр по воспроизводству сельскохозяйственных животных» и ОАО «Ярославское по племенной», показал, что из 27 быков 12 (44,4%) имеют желательный генотип ВВ, 11 (40,7%) имеют генотип АВ и четыре быка-производителя (14,9%) с генотипом АА.

В последнее время все чаще исследователи обращают внимание на бета-казеин, роль которого гораздо менее известна зоотехникам. Установлено, что только у дочерей быков с генотипами А₂А₂АВ и А₂А₂ВВ разность по удою со сверстницами была достоверно выше на 455,00 и 474,00 кг соответственно по отношению со средним значением по всем генотипам.

Таким образом, быки с данными генотипами являются наиболее ценными в селекционном отношении – их использование позволяет получать гомозиготных животных по аллели А2 гена β-казеина с диетическими свойствами молока.

В ходе научно-исследовательской работы создана чувствительная и быстрая тест-система для определения мутации BLAD. Система апробирована в племенных стадах Костромской области. В племенных хозяйствах по разведению отечественных костромской и ярославской пород BLAD мутации не выявлено. Однако в пробах крови черно-пестрой (улучшенной голштинской) породы выявлено шесть процентов животных, носителей этой аномалии.

Проведённый анализ позволил выявить и взять на контроль животных с генетическими аномалиями для сокращения животных, носителей данной генетической аномалии.

Акцент на качественные показатели молока, долголетие, устойчивость к ряду заболеваний и поддержка со стороны государства даёт шанс на сохранение и рациональное использование малочисленных отечественных пород.

Список использованных источников

1. Абдулина Д.Р., Гизатуллин Р.С., Салихов А.Р. Хозяйственно-биологические особенности коров бурой швицкой породы при чистопородном разведении в условиях Республики Башкортостан // Вестник БГАУ. — 2012. — № 3. — С. 39—40.
2. Абрампальский Ф.Н. Оценка типа телосложения и его связь с молочной продуктивностью // Зоотехния. — 2005. — № 10. — С. 2—3.
3. Аджибеков К.К., Дунин И.М. Применение метода линейного описания экстерьера животных для оценки коров разных генотипов. Повышение продуктивности отечественных молочных пород путём использования генетического потенциала голштинского скота. — М., 1989. — С. 151—154.
4. Айсанов З. Возрастная повторяемость экстерьерных признаков коров // Молочное и мясное скотоводство. — 2004. — № 7. — С. 39.
5. Алёшкина C.B. Оптимизация селекции коров на продуктивное долголетие: Автореф. дис. … канд. с.-х. наук. ФГОУ ВПО. — Саранск, 2008.  — 25 с.
6. Бадин Г.А., Шалугин Б.В. Эффективность выработки твёрдых сычужных сыров из молока коров костромской породы // Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе: сборник статей 62-й международной научно-практической конференции. — Кострома : Изд. Костромской ГСХА, 2011. — Т. 2. — С. 56—60.
7. Бегучев А.П., Безенко Т.И., Боярский Л.Г. и др. Скотоводство. — М. : Агропромиздат, 1992. — 543 с.
8. Беляев В.И., Сороковой П.Ф., Машуров А.М. Иммунологический анализ типов крови у коров, устойчивых и предрасположенных к маститу // Генетические методы оценки сельскохозяйственных животных. — СПб., 1985. — С. 47—48.
9. Богданов Е.А. Как можно ускорить совершенствование и создание племенных стад (Разведение по линиям). 3-е изд. — М., 1938. — 232 с.
10. Богданов Е.А. Что такое породистый скот и как он получается? —М. : Природа, 1918.
11. Борисенко Е.Я. Разведение сельскохозяйственных животных. — М. : Колос, 1967. — 463 с.
12. Букаров Н.Г. Использование полиморфизма антигенов эритроцитов и главного комплекса тканевой совместимости в разведении и совершенствовании крупного рогатого скота: автореф. дисс. … д-ра биол. наук. (06.02.01). — М. : Дубровицы, 1995. — 33 с.
13. Букаров Н.Г., Хрунова А.И., Новиков А.А., Мишина Н.С., Политкин Д.Ю. Оценка быков-производителей по генетическим маркерам групп крови // Зоотехния. — 2010. — № 11. — С. 2—3.
14. Бургомистрова О.Н. Взаимосвязь экстерьерных признаков телосложения дочерей быков-производителей с удоем за первую лактацию // Бюлл. ВНИИГРЖ. — СПб., 2006. — Вып. 149. — С. 16—18.
15. Валитов Х.З., Карамаев С.В. Иммуногенетические маркеры в селекции крупного рогатого скота по продуктивному долголетию // Известия нижневолжского агроуниверситетского комплекса. — 2011. — № 3 (23). — С. 98—102.
16. Всяких А.С. Бурые породы скота. — М. : Колос, 1981. — 271 с.
17. Гагиев М.А. Использование экстерьерной оценки типа в селекции бурого скота: Автореф. дис. … канд. с.-х. наук. — ВИЖ : Дубровицы, 1995. — 20 с.
18. Гарькавый Ф.Л., Ворслов И.И. Линейная оценка типа бурых латвийских коров // Генетика. — 1991. — № 2.— С. 30.
19. Генофонды сельскохозяйственных животных: генетические ресурсы животноводства Росссии / отв. ред. И.А. Захаров; Ин-т общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН. — М., 2006. — 426 с.
20. Глущенко М.А. Использование генетических методов при оценке заводских семейств костромской породы (06.02.01). Автореф. дисс. … канд. биологических наук. — М. : Лесные Поляны, 1999. — 16 с.
21. Гончаренко Г.М., Горячева Т.С., Рудишина Н.М., Медведева Н.С., Акулич Е.Г. Сравнительная оценка сыропригодности молока симментальской и красной степной породы с учётом генотипов k-казеина // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. — 2013. — Т. 110.— № 12. — С. 113—117.
22. Горский Н.А. Костромская порода скота в колхозах. — М. : Сельхозгиз, 1952. — 172 с.
23. Гребень Л.К. Академик М.Ф. Иванов и его работы по выведению новых пород животных. — М. : Учпедгиз, 1949. — 128 с.
24. Гринь М.П., Якусевич A.M., Буткевич С.К. и др. Методические указания по линейной оценке типа молочного скота. — Минск, 1998. — 15 с.
25. Гумеров У., Исламова С. Аллелофонд групп крови и его связь с продуктивностью коров // Молочное и мясное скотоводство. — 2009.— № 2. — С.11.
26. Гусева Т.Ю. Перспективы совершенствования племенной работы с линиями костромской породы // 70 лет костромской породе крупного рогатого скота: сборник статей. — Караваево : Изд. Костромской ГСХА, 2014 . — С. 14—21.
27. Донник И.М., Мымрин В.С., Лоретц О.Г. и др. Влияние инбридинга на живую массу коров, экономическая эффективность от инбридинга и рекомендации производству // Аграрный вестник Урала. — 2013. — № 6 (12). — С. 6—8.
28. Дунин И.М., Харитонов С.Н., Ермилов А.Н., Сперанский А.Т. и др. Бурый скот России. — М. : Издательство ВНИИплем, 1998. — 101 с.
29. Емельянов, Е.Г. Сохранение генофонда крупного рогатого скота костромской породы. — СПб., 2003. — 310 с.
30. Ефимова Л. Метод комплексной оценки быков по качеству потомства // Молочное и мясное скотоводство. — 2004. — № 8. — С. 21—22.
31. Завертяев Б.П. Тенденции развития методов оценки генотипа животных в молочном животноводстве // Современные методы генетики и селекции в животноводстве // Материалы междун. научн. конф. ВНИИГРЖ от 26—28 июня 2007. — СПб., 2007. — С. 50—54.
32. Ивлев Ф.В. Инбридинг и гетерозис в селекции сельскохозяйственных животных. — Кишинев : Картя Молдовеняска, 1987. — 182 с.
33. Казаков Д.С. Оценка быков-производителей молочных пород с учётом экстерьера и долголетия дочерей: Автореф. дис. … канд. с.-х. наук. — М. : РАМЖ, 2005. — 30 с.
34. Калашникова Л., Ганченкова Т. Оценка холмогорских быков-производителей по генотипу каппа-казеина // Молочное и мясное скотоводство. — 2008. — № 3. — С. 10—12.
35. Калашникова Л.А., Дунин И.М., Глазко В.И. и др. ДНК-технологии оценки сельскохозяйственных животных. — Московская область, Лесные Поляны : ВНИИплем, 1999. — 148 с.
36. Калашникова Л.А., Дунин И.М., Глазко В.И. Селекция XXI века: использование ДНК-технологий. — Московская область, Лесные Поляны : ВНИИплем, 2000. — 31 с.
37. Калашникова Л.А., Труфанов В.Г. Влияние генотипа каппа-казеина на молочную продуктивность и технологические свойства молока коров холмогорской породы // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. — 2006. — № 4. — С. 43—44.
38. Карликов Д.В., Щеглов Е.В., Казарбин Д.Р. и др. Новая система экстерьерной оценки молочного скота // Зоотехния. — 1992. — № 1. — С. 2—5.
39. Киселева Н.С. Генетические и физиологические параметры типа «Смоленский» бурого швицкого скота: автореф. дисс. … канд. с-х. наук. —Смоленск, 2005. — 23 с.
40. Кисловский Д.А. Избранные сочинения. — М. : Колос, 1965. — 536 с.
41. Князева Т.А. Структура популяций красных пород по ЕАВ-локусу групп крови // Зоотехния. — 2016. — № 2.— С.12—13.
42. Кольцов Д.Н., Дмитриева В.И. Мониторинг аллелей ЕАВ-локуса групп крови в селекции скота сычевской породы // Зоотехния. — 2011.— № 9. — С. 2—3.
43. Кольцов Д.Н., Татуева О.В., Чернушенко В.К. и др. Современное состояние бурой швицкой породы в Российской Федерации и перспективы развития // 70 лет костромской породе крупного рогатого скота: сборник статей. — Караваево : Костромская ГСХА, 2014. — С. 24—32.
44. Кравченко Н.А. Племенное дело в животноводстве. — М. : Агропромиздат, 1987. — 285 с.
45. Кравченко Н.А. Племенной подбор. — М. : Сельхозгиз, 1957. — 398 с.
46. Красильникова Л.H. Методы отбора и подбора при селекции бурых пород скота // Совершенствование бурых пород скота в СССР. — М. : Дубровицы, 1981. — С. 63—70.
47. Кугенев П.В., Барабанщиков Н.В. Практикум по молочному делу. — М. : Агропромиздат, 1988. — 224 с.
48. Кузнецов В.М. Моделирование селекционного процесса в малочисленных популяциях молочного скота // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. — 2005. — № 7. — С. 73—76.
49. Кузнецов В.М., Вахонина Н.В. Об ограничении инбридинга в малочисленных популяциях молочного скота // Сельскохозяйственная биология. — 2012. — № 4. — С. 55—57.
50. Кулешов П.Н. Выбор по экстерьеру лошадей, скота, овец и свиней. — М. : Сельхозиздат, 1937. — 202 с.
51. Кулешов П.Н. Теоретические работы по племенному животноводству. — М. : Сельхозгиз, 1947. — 224 с.
52. Лебедько Е.Я. Селекционно-генетические аспекты эволюции бурых пород скота в российском Нечерноземье // Вестник Брянской ГСХА. —2011. — № 1. — С. 3—8.
53. Лебедько Е.Я., Непомнящий Г.А. Зависимость продолжительности хозяйственного использования молочных коров от их экстерьерной оценки // Исследования молодых учёных в решении проблемы животноводства. Тез. докл. междун. научн.-практ. конф. — Витебск, 2001. — С. 145—146.
54. Легошин Г.П., Агаев Ю.М., Черекаев Н.В. и др. Современная оценка типа телосложения молочных коров // Зоотехния. — 1999. — № 10. — С. 2—6.
55. Лискун Е.Ф. Экстерьер сельскохозяйственных животных. — М., 1949. — 312 с.
56. Логинов Ж.Г. Роль отбора и подбора в молочном скотоводстве в направлении повышения срока хозяйственного использования коров // Селекционно-генетические методы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных: Сб. научн. тр. ВНИИГРЖ. — СПб., 2004. — С. 42—49.
57. Логинов Ж.Г., Примак В.А., Небасова Н.В. Взаимосвязь полифакторных индексов племенной ценности дочерей с их матерями // Современные методы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных: Сб. научн. тр. ВНИИГРЖ. — СПб., 2006. — С. 63—70.
58. Логинов Ж.Г., Примак В.А., Рахматулина Н.Р. Оценка чёрно-пёстрых коров ленинградского типа по комплексу хозяйственно-полезных признаков // Зоотехния. — 2004. — № 7. — С. 2—5.
59. Логинов Ж.Г., Прохоренко П.Н., Дидковский А.Н. Линейная оценка типа потомков голштинских быков при межпородном скрещивании // Современные методы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных: Сб. научн. тр. ВНИИГРЖ. — СПб., 1991. — С. 61—73.
60. Логинов Ж.Г., Прохоренко П.Н., Завертяев Б.П. и др. Улучшение экстерьера молочного скота и повышение срока хозяйственного использования высокопродуктивных коров // Современные методы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных: Сб. научн. тр. ВНИИГРЖ. — СПб., 2001. — С. 23—29.
61. Логинов Ж.Г., Рахматулина Н.Р. Комплексная оценка животных в молочном скотоводстве на основе построения моделей полифакторного индекса племенной ценности // Сельскохозяйственная биология. — 2004. — № 4. — С. 16—23.
62. Логинов Ж.Г., Рахматулина Н.Р., Брагинец С.А. Продолжительность хозяйственного использования чёрно-пёстрых голштинизированных коров с различной молочной продуктивностью // Современные методы генетики и селекции в животноводстве. Материалы междун. научн. конф. ВНИИГРЖ. — СПб., 2007. — С. 55—59.
63. Логинов Ж.Г., Рахматулина Н.Р., Примак В.А. Комплексная оценка быков-производителей // Современные методы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных: Сб. научн. тр. ВНИИГРЖ. — СПб., 2001. — С. 55—58.
64. Логинов Ж.Г., Семкив М.В. Экстерьерная оценка голштинских быков-лидеров, оставивших наиболее многочисленное потомство в породе // Бюлл. ВНИИГРЖ. — СПб., 1998. — Вып. 145. — С. 18—21.
65. Логинов Ж.Г., Шишкина Н.В. Линейная оценка экстерьера голштинских коров // Зоотехния. — 1995. — № 6. — С. 2–5.
66. Лось Н.Ф. Влияние типа подбора на молочную продуктивность коров // Зоотехния. — 2003. — №10. — С. 2—5.
67. Любимов А.И., Мартынова Е.Н., Азимова Г.В. Оценка молочной продуктивности маточных семейств в ОАО «Племзавод-учхоз «Июльское» Ижевской ГСХА» Удмуртской Республики // Зоотехния. — 2013. — № 8. — С. 2—3.
68. Любимов А.И., Юдин В.М. Влияние инбридинга на изменчивость, сопряженность и наследуемость признаков // Достижения науки и техники АПК. — 2013.— № 8. — С. 50—53.
69. Лягин Ф.Ф. Эффективность применения инбридинга в селекции высокопродуктивного скота костромской породы. — Караваево : Изд. Костромской ГСХА, 2003. — 46 с.
70. Марченко Г.Г. Теоретические вопросы родственного спаривания животных (06.02.01). Автореф. дис. … д-ра с.-х. наук. — М. : Моск. вет. акад. им. К.И. Скрябина, 1992. — 30 с.
71. Методические рекомендации по исследованию и использованию групп крови в селекции крупного рогатого скота П.Ф. Сороковой. — М. : Дубровицы, 1974. — 40 с.
72. Москаленко Л., Коновалов А. Влияние инбридинга на пожизненную продуктивность коров ярославской породы // Молочное и мясное скотоводство. — 2009. — № 2. — С. 12—13.
73. Новиков A.B. Глазомерная оценка статей экстерьера и построение экстерьерного профиля быка по типу его дочерей // Актуальные проблемы интенсификации земледелия и животноводства в современных условиях. Материалы конф. молодых учёных и специалистов. — Свердловск, 1990. — С. 16—20.
74. Патент РФ № 2409 945 С1. 21.11.2011. Способ получения коров с высоким сроком продуктивного долголетия // Патент России № 2409 945 С1. 2011. Бюл. № 3 / Еремина М.А., Гриненко А.А., Ахмедова Т.А.
75. Попова Н.В. Оценка быков-производителей по экстерьерному типу дочерей // Бюлл. ВНИИГРЖ. — СПб., 1994. — Вып. 141. — С. 6—10.
76. Рахматулина Н.Р. Отбор первотёлок по комплексу признаков // Животноводство России. — № 8. — С. 55.
77. Рахматулина Н.Р., Егиазарян A.B., Сервах Б.А. Комплексный индекс оценки племенной ценности коров и быков-производителей // Селекционно-генетические методы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных: Сб. научн. тр. ВНИИГРЖ. — СПб., 2004. — С. 50—61.
78. Рахматулина Н.Р., Егиазарян A.B., Сервах Б.А. Оценка генотипа быков-производителей на основе полифакторных индексов // Селекционно-генетические методы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных: Сб. научн. тр. ВНИИГРЖ. — СПб., 2006. — С. 51—57.
79. Рахматулина Н.Р., Сервах Б.А., Небасова Н.В. Комплексная оценка генотипа в молочном скотоводстве // Современные методы генетики и селекции в животноводстве. Материалы междун. научн. конф. ВНИИГРЖ СПб. от 26-28 июня 2007 г. — СПб., 2007. — С. 60—63.
80. Рахматулина Н.Р., Сервах Б.А., Примак В.А. Динамика изменения показателей экстерьерной оценки коров-первотёлок ГПЗ «Гражданский» // Селекционно-генетические методы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных: Сб. научн. тр. / ВНИИГРЖ. — СПб., 2006. — С. 57—62.
81. Ржепаковский В.В., Баранник Г.В. Конституция и экстерьер коров чёрно-пёстрой породы и их связь с молочной продуктивностью в учебном хозяйстве института // Сб. научн. тр. — Ставрополь, 1985. — С. 52—54.
82. Ружевский, А.Б., Рубан Ю.Д., Бердник П.П. Породы крупного рогатого скота. — М. : Колос, 1980. — 246 с.
83. Салбырын Р., Дмитриев В. Анализ способов расчета селекционных индексов // Молочное и мясное скотоводство. — 2008. — № 2. — С. 30—32.
84. Сарапкин В.Г., Бялькина Т.А. Комплексная оценка быков- производителей чёрно-пёстрой породы // Молочное и мясное скотоводство. — 2007. — № 5. — С. 4—9.
85. Сахаутдинов И., Муратова Л., Исламова С. и др. Аллелофонд групп крови и его связь с молочной продуктивностью симментальских коров // Молочное и мясное скотоводство. — 2011. — № 5.— С. 7—9.
86. Свяженина М. Линейная оценка быков-производителей по телосложению дочерей // Молочное и мясное скотоводство. — 2007. — № 4. — С. 21—23.
87. Сервах Б.А., Рахматулина Н.Р. Экстерьерная оценка молочного скота // Животноводство России. — 2008.— № 5. — С. 47—48.
88. Сороковой П.Ф., Кузьминов И.П. Использование иммуногенетиче­ского метода при разведении костромского скота по линиям // Использование иммуногенетических методов в племенном животноводстве: Тез. докл. симпозиума. — Байсогала, 1976. — С. 12—14.
89. Стормонт К. Группы крови и их значение в совершенствовании молочного скота // Сельское хозяйство за рубежом. — 1968. — № 6. — С. 24—26.
90. Стрекозов Н., Сельцов В., Кожухов Д. Комплексная оценка симменталов поможет селекционерам // Животноводство России. — 2004. — № 11. — С. 16—17.
91. Сулимова Г.Е., Лазебная И.В., Перчун А.В. и др. Уникальность костромской породы крупного рогатого скота с позиции молекулярной генетики // Достижение науки и техники АПК. — 2011. — № 9. — С. 52—54.
92. Суллер И.Л. Селекция крупного рогатого скота молочных пород : учебное пособие. — СПб. : Проспект Науки, 2012. — 128 с.
93. Суровцев В.Н., Галсанова Б.С. Увеличение срока продуктивного использования коров как фактор повышения конкурентоспособности молочного животноводства // Сельскохозяйственные вести. — 2007. — № 1. — С. 11.
94. Тамарова Р.В. Создание высокопродуктивных племенных стад ярославской породы крупного рогатого скота // Вестник АПК Верхневолжья. — 2013. — № 1 (21). — С. 31—35.
95. Тинаев А., Калашникова Л., Ганченкова Т. Племенные ресурсы быков-производителей чёрно-пёстрой породы // Молочное и мясное скотоводство. — 2009. — № 1. — С. 5—7.
96. Ткаченко И.В., Гридин В.Ф. Иммуногенетический маркер жирномолочности коров // Аграрный вестник Урала. — 2014. — № 1 (119). — С. 55—58.
97. Тюлькин С., Ахметов Т., Нургалиев М. Технологические свойства молока коров с разными генотипами каппа-казеина // Молочное и мясное скотоводство.— 2011. — № 8. — С. 4—5.
98. Тяпугин С.Е. Влияние генетических и паратипических факторов на продуктивное долголетие коров чёрно-пёстрой породы: Автореф. дис. … канд. с.-х. наук. — СПб. : ВНИИГРЖ., 2005. — 25 с.
99. Федосенко Е.Г., Баранов А.В., Тараканова Г.Н. и др. Селекция высокопродуктивных коров // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. — 2016. — № 2. — С. 78—81.
100. Цысь В.И. Повышение эффективности селекции швицкого скота с использованием пород мирового генофонда (06.02.01). Автореф. дис. … д-ра с.-х. наук. Смоленский НИИСХ и СХИ. — М. : Дубровицы, 1995. — 56 с.
101. Цысь В.И., Марченко Л.А. Выведение нового молочного типа швицкого скота // Бюл. науч. работ. ВИЖ. — 1991. — Вып. 102. — С. 76—80.
102. Цысь В.И., Марченко Л.А. Методы создания высокопродуктивных стад швицкой породы // Повышение продуктивности молочного скота: Сб. науч. тр. — М., 1992. — С. 71—74.
103. Цысь В.И., Марченко Л.А. Результаты применения вводного скрещивания при совершенствовании швицкого скота // Матер. научно-практической конференции. — Смоленск, 1994. — С. 109—111.
104. Цысь В.И., Марченко Л.А., Чернушенко В.К. Совершенствование швицкой породы с использованием мирового генофонда бурого скота в Смоленской области // Использование пород мирового генофонда при совершенствовании пород отечественного скота: Тез. докл. Всесоюз. научно-практ. конф. — М., 1991. — С. 4—9.
105. Цысь В.И., Соколова Е.Г., Леутина Д.В. Качественные показатели молока коров бурой швицкой породы и перспективы их улучшения // Молочная промышленность. — 2015. — № 7. — 16—17.
106. Цысь В.И., Стрекозов Н.И., Чернушенко В.К. Российский молочный тип швицкого скота // Ветеринарные и зооинженерные проблемы животноводства: Материалы I международной научно-практической конференции. — Витебск, 1996. — С. 216.
107. Чернушенко В.К. Молочное скотоводство Смоленщины в начале XXI века // Зоотехния. — 2009. — № 7. — С. 3—4.
108. Чернушенко В.К., Камошенков А., Бабичева В. Тип подбора родителей по ЕАВ-локусу групп крови и хозяйственно-биологические качества дочерей // Молочное и мясное скотоводство. — 2009. — № 2. — С. 9—10.
109. Шалугин Б.В. Формирование и реализация продуктивного потенциала скота костромской породы. — Кострома : Изд. Костромской ГСХА, 2011. — С. 199.
110. Шаркаева Г. Использование импортного скота на территории Российской Федерации // Молочное и мясное скотоводство. — 2012. — № 1. — С. 12—14.
111. Шаумян В.А. Основные вопросы породообразовательного процесса молочного скота. — Кострома, 1948. — 176 с.
112. Шишкина Н.В. Оценка племенной ценности быков по комплексу признаков: Автореф. дис. … канд. с.-х. наук. — СПб. : ВНИИГРЖ, 1996. — 20 с.
113. Штейман С.И. Как создано рекордное караваевское стадо. — М. : Сельхозгиз, 1948. — 109 с.
114. Щепкин М.М. Из наблюдений и дум заводчика // Репринтное издание. Послесловие профессора Е.Я. Лебедько. — Брянск : Издательство Брянской ГСХА, 2006. — С. 42—46.
115. Эрнст Л.К., Зиновьева Л.К. Биологические проблемы животноводства в ХХI веке. — М. : РАСХН, 2008. — 508 с.
116. Яранцева С.Я. Продолжительность хозяйственного использования черно-пестрых и голштинских черно-пестрых коров разной кровности / диссер. на соискание ученой степени кандидата с.-х. наук (06.02.04). — Новосибирск, 2001. — 116 с.
117. Bonfatti V., Cecchinato A., Di Martino G. at all. Effect of к-casein B relative content in bulk milk к-casein on Montasio, Asiago, and Caciotta cheese yield using milk of similar protein composition // J. Dairy Sci. — 2011.— V. 94. — № 2.— P. 602—613.
118. Bonfatti V., Di Martino G., Cecchinato A. at all. Effects of beta-kappa-casein (CSN2-CSN3) haplotypes, beta-lactoglobulin (BLG) genotypes and detailed protein composition on coagulation properties of individual milk of Simmental cows // J. Dairy Sci. — 2010. — V. 93. — № 8. — 3809—3817.
119. Daetwyler H.D., Daetwyler H., Villanueva B. at all. Inbreeding in genome-wide selection. // J. Anim. Breed. Genet. Bd.— 2007. — 124:369—376.
120. Dal Zotto R., De Marchi M., Dalvit C., at all. Heritabilities and genetic correlations of body condition score and calving interval with yield, somatic cell score, and linear type traits in Brown Swiss cattle // J. Dairy Sci. Bd. — 2007. — 90:5737— 5743.
121. Fox P., Mullvichil D.M. Milk proteins: molecular, colloid and functional properties // J. Dairy Res. — 1982. — V. 49. — P. 678—693.
122. Holt C., Sawyer L. Primary and predicted secondary structures of the caseins in relation to their biological functions // Protein Eng. — 1988. — V. 2. — P. 251—259.
123. Ng-Kwai Hang, K.F. Genetic variants of milk proteins and cheese yield // IDF Seminar Cheese yield and factors affecting its control. — Cork, 1993. —P. 160—166.
124. Parland S., Kearney J., Rath M. at all. Inbreeding effect on milk production, calving performance, fertility, and conformation in Irish Holstein-Friesians // J. Dairy Science. Bd., 2007. — 90:4411—4419.
125. Shuster D.E., Bosworth B.T., Kehrli M.-E.-Jr. Siguence of the bovine CD18-encoding cDNA: comparison with the human and murine glycoproteins // Gene. — 1992. — Vol. 114. — P. 267—271.
126. Shuster D.E., Kehrli M.E. Jr., Ackermann M.R. at all. Identification and prevalence of a genetic defect that causes leukocyte adhesion deficiency in holstein cattle // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. — 1992. — Vol. 89. — P. 9225—9229.
127. Springer T.A. Adhesion receptors of the immune system // Nature. — 1990. — Vol. 346. — P.425—434.
128. Tammen I. Weiterentwicklung des DNA-Tests auf BLAD (Bovine Leukozyten Adhasions defizienz) fur den Einsatz in Rinderzucht und klinischer Diagnostik. — Hannover, 1994. — 128 р.
129. Thomsen B., Horn P., Panitz F. at all. A missense mutation in the bovine SLC35 A3 gene, encoding a UDP-N- acetylglucosamine transporter, causes complex vertebral malformation // Genome Res.— 2006.— Vol. 16. — P. 97—105.
130. Treviranus A. Klinische Befunde und Abstammung von Jungrin-141 dern mit Boviner Leukozyten-Adhäsions-Defizienz (BLAD) / Hannover // Tierarzt. — Hochsch. — 1994. — 152 р.
131. Wagner S. Ist Original Braunvich fur Bio besser als Brown Swiss // Bioaktuel. Bd . — 2007. — № 3. — S. 12—13.