новая папка 2 / 131318

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Департамент научно-технологической политики и образования Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования «Ярославская государственная сельскохозяйственная академия» (ФГБОУ ВО Ярославская ГСХА)

Технологический факультет Кафедра «Зоотехния»

М.С. Стефаниди, Е.Г. Скворцова

МЕТОДИКА НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Учебно-методическое пособие для обучающихся по направлению подготовки

36.03.02 «Зоотехния»

Ярославль

2017

3

ВВЕДЕНИЕ

Основной целью дисциплины «Методика научных исследований» является подготовка студентов к самостоятельному выполнению научно-исследовательской работы, конечным результатом которой должна быть выпускная квалификационная работа.

Для реализации поставленной цели в процессе преподавания курса решаются следующие задачи:

–уметь планировать эксперимент, выбрать схему и метод эксперимента, определить рациональный объем групп подопытных животных, правильно отобрать животных в эксперимент;

–знать методологию и технику проведения эксперимента, получения и учета экспериментальных данных;

–знать необходимые биометрические методы, применяемые

вобработке данных зоотехнического эксперимента;

–уметь представить полученные в эксперименте результаты

внаучной публикации.

В процессе изучения материала у студентов будут сформированы следующие компетенции:

ОПК-2 – способность осуществлять сбор, анализ и интерпретацию материалов в области животноводства;

ПК-6 – способность эффективно управлять продуктивными, спортивными и декоративными животными в соответствии с их предназначением на основе современных знаний о поведении и психологии животных;

ПК-17 – способность вести учет продуктивности разных видов животных.

Пособие включает в себя теоретический материал и задания по освоению:

–методов постановки зоотехнических опытов;

–принципов формирования опытных групп;

–приемов проведения зоотехнических опытов с разными видами сельскохозяйственных животных;

–методов биометрической обработки статистического мате-

риала.

4

СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

В ОБЛАСТИ ЖИВОТНОВОДСТВА

Современными направлениями исследований в области животноводства являются: создание, сохранение, развитие и использование генетических ресурсов сельскохозяйственных животных и птицы для выведения новых высокопродуктивных стад, устойчивых к стрессовым факторам среды, пород, линий, типов и кроссов; разработка эффективных технологий их содержания с учетом породного районирования; совершенствование биотехнологических методов сохранения и размножения генофонда сельскохозяйственных животных.

В настоящее время в молочном животноводстве страны главной задачей является увеличение продуктивности животных и получение молочной продукции высокого качества. Решение этой задачи во многом зависит от эффективности селекционно-племенной работы. Одним из путей повышения эффективности селекции является использование методов молекулярной генетики. С развитием молекулярной генетики становится возможным идентификация генов, напрямую или косвенно связанных с хозяйственно-полезны- ми признаками (гены-маркеры). Преимущество ДНК-технологий заключается в том, что можно определить генотип животного независимо от пола, возраста и физиологического состояния особей, что является важным фактором в селекционной работе (маркерная селекция).

Выявление новых генов позволяет начать поиск взаимосвязи между обнаруженным геном и различными признаками, в том числе продуктивными. Такие исследования имеются по генам, отвечающим за синтез белков молока. Исследованиями ряда ученых установлена положительная взаимосвязь генотипа коров по локусу каппа-казеина с признаками белковомолочности и технологических свойств молока. Желательным для производства сыров и творога является молоко, полученное от коров с гомозиготным ВВ-генотипом.

Исследования по ярославской породе показали, что она представляет большую ценность для селекционной практики, поскольку является носителем ценных аллелей каппа-казеина, и с помощью

5

ее можно решить одну из проблем российского молочного скотоводства. Быки-производители ярославской породы будут улучшать качество молока уже в первом поколении, а ощутимые результаты можно получить через 5 лет (Ярлыков Н.Г., Тамарова Р.В., 2012).

Методы целенаправленного регулирования процесса воспроизводства домашних животных были названы биотехнологическими. Прогресс современной сельскохозяйственной биотехнологии в животноводстве неразрывно связан с расширением и совершенствованием арсенала используемых методов исследований. В области зооинженерии во многих странах мира биотехнологические методы нашли широкое применение при решении проблем повышения воспроизводительной функции и создании новых типов животных (трансгенных).

В настоящее время технология трансплантации эмбрионов включена в долгосрочные племенные программы многих развитых стран мира по разведению, улучшению и сохранению существующих пород скота. В области селекции крупного рогатого скота трансплантация эмбрионов обеспечивает более интенсивное размножение животных с высокой генетической ценностью и животных малочисленных пород, сокращает генерационный интервал, предоставляет возможность проводить более строгую селекцию матерей быков, улучшает контроль за наследственностью матерей племенных быков. Этот метод предоставляет большие возможности для использования мировых генетических ресурсов: транспортировка глубокоохлажденных эмбрионов вместо животных, устранение ветеринарных препятствий в международной торговле, исключение необходимости адаптации импортированного генетического материала к новым условиям среды. Благодаря ему за 10 лет можно добиться генетического улучшения стада. С помощью биотехнологии решаются проблемы получения резистентных к заболеваниям животных. Так, некоторые породы скота имеют низкую продуктивность, но высокую устойчивость к тропическим паразитам (например, зебувидный скот). Пересадка от них генов резистентности высокопродуктивным животным и наоборот позволяет одновременно решать проблемы продуктивности и здоровья (Мырзахметов Т.М., Оспанова Г.З., 2009).

Даминов Б.Д. отмечает, что в Казахстане своевременно были предприняты кардинальные меры для решения проблемы сохране-

6

ния и ускоренного размножения численности поголовья ценных и редких генотипов овец. Для этого учеными-аграрниками широко внедряются в практику воспроизводства овец новейшие достижения биотехнологической науки, такие как гормональная стимуляция полиовуляции и трансплантации эмбрионов. В результате проведенных работ по трансплантации эмбрионов получены каракульские ягнята, выращенные в организме овцематок-реципиен- тов. В качестве реципиентов использовались овцематки эдильбаевской, казахской тонкорунной и казахской полутонкорунной пород овец. Приживляемость составила в среднем 63%.

Генетическое улучшение молочного стада на 85–90% определяется племенной ценностью быка (Фисинин В., 2008). Использование для воспроизводства в животноводстве производителей, не прошедших оценку и отбор по качеству потомства, наносит огромный урон в виде недополученной продукции, снижения экономических показателей и генетического потенциала следующих поколений. Кроме того, оценка производителей по качеству потомства является достаточно длительным и затратным мероприятием и, зачастую, к моменту ее окончания производители выбывают из стада. В связи с этим назрела крайняя необходимость изменения способов получения производителей разных видов сельскохозяйственных животных, опирающихся на биотехнологические методы.

Так, в результате совершенствования биотехнологических методов, и в частности клонирования, предлагается способ получения производителей от выдающихся матерей с сохранением их уникального генотипа. Его внедрение в практику животноводства может стать прорывом в области разведения и селекции сельскохозяйственных животных (Кириенко К.В., Логинов А.Г., Алгулян А.С. и др., 2007).

Важное значение в современных условиях приобретает проблема породообразования и совершенствования пород сельскохозяйственных животных, а также сохранение и совершенствование малочисленных пород сельскохозяйственных животных. В современной селекции молочного скота происходят коренные изменения, связанные с достижениями популяционной и молекулярной генетики, биотехнологии и информационных технологий.

7

Вплеменных хозяйствах Ярославской области на большом поголовье чистопородных животных методами генетико-стати- стического анализа проведена оценка основных селекционных признаков ведущей группы коров ярославской породы; с использованием многофакторного дисперсионного анализа в линейных статистических моделях смешанного типа определены значимые генетические и паратипические факторы, установлена степень их влияния на продуктивные признаки коров; оценена генетическая изменчивость (наследуемость) признаков надоя, жирномолочности и белковомолочности и их взаимосвязь (фенотипическая, генетическая, паратипическая); получены новые данные о показателях племенной ценности коров и влиянии быков на признаки молочной продуктивности коров ведущей селекционной группы (Москаленко Л.П., Муравьёва Н.А., Фураева Н.С. 2013).

Совершенствование отечественных пород молочного скота на основе только методов внутрипородной селекции не позволяет эффективно повышать генетический потенциал молочной продуктивности. Как показывает практика, использование лучшего мирового генофонда лидирующих пород является основой ускоренного создания высокоспециализированных конкурентоспособных пород и внутрипородных типов животных.

Так, в ярославской породе в племзаводе ОПХ «Михайловское» путем воспроизводительного скрещивания с голштинами при целенаправленном воздействии генетических и паратипических факторов, с учетом всех аспектов, в течение 20 лет был создан новый тип животных, утвержденный и внесенный в государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию с названием «Михайловский» (Тамарова Р.В., 2002).

Внастоящее время количество животных улучшенных генотипов в породе, включая Михайловский тип, ежегодно увеличивается.

Врезультате использования быков голштинской породы в стадах черно-пестрого скота созданы и апробированы в разных регионах страны 13 внутрипородных типов (Ленинградский, Ирменский, Петровский, Бессоновский, Вологодский, Прибайкальский, Приобский, Красноярский, Уральский, Самарский). Три типа – Московский, Барыбинский и Непецинский – исключены из списка, так как стада хозяйств, где были созданы эти типы, ат-

8

тестованы как чистопородные голштинские (Лабинов В.В., Прохоренко П.Н., 2015).

Большая роль в решении важнейших проблем животноводства принадлежит Всероссийскому научно-исследовательскому институту генетики и разведения сельскохозяйственных животных (ГНУ ВНИИГРЖ) Российской академии наук. Созданы новые высокопродуктивные типы молочного скота: в черно-пестрой породе – Ленинградский с генетическим потенциалом продуктивности свыше 10 тысяч кг молока за лактацию, в айрширской породе – Новоладожский с молочной продуктивностью свыше 7 тысяч кг молока и Смена с продуктивностью свыше 8 тысяч кг молока.

Создана скороспелая мясная порода свиней: многоплодие – 10,7 гол., молочность – 57 кг, возраст достижения живой массы 120 кг – 187 сут., конверсия корма – 3,13 корм. ед., содержание мяса в туше – 60%. Разработана программа сохранения генофонда малочисленных отечественных пород сельскохозяйственных животных и птицы. В генофондном банке института сохраняется сперма 37 пород крупного рогатого скота и 16 исчезающих пород кур.

В Российской Федерации созданы стада крупного рогатого скота с высоким генетическим потенциалом молочной продуктивности (свыше 10000 кг молока на корову в год). Его реализация во многом зависит от факторов кормления, особенно от сбалансированности рационов по обменной энергии, протеину, легкоусвояемым углеводам, макро-микроэлементам и витаминам. Учитывая, что проблема реализации высокого генетического потенциала молочной продуктивности коров во многом зависит от факторов кормления, на основе многолетних комплексных зоотехнических и физиолого-биохимических исследований, разработана научно обоснованная система их кормления (Волгин В.И., Романенко Л.В., Бибикова А.С., Федорова З.Л., 2009).

9

Тема 1. МЕТОД ПАР-АНАЛОГОВ

Цель занятия: освоить формирование опытных групп методом пар-аналогов, сформировать способность применять современные методы исследования в области животноводства.

Методические указания

При постановке и проведении экспериментальных работ с животными применяют обобщенные академиком ВАСХНИЛ А.И. Овсянниковым схемы научных и научно-хозяйственных опытов, которые

основаны на принципах аналогичных групп и групп-периодов.

Ознакомиться с особенностями данного метода. Когда изучают только один фактор, формируют две аналогичные по качеству группы. При подборе животных для опыта используют первичную документацию (бонитировочные ведомости, журналы случек, отелов, контрольных доек, ведомости взвешивания животных). В аналоги можно зачислять только животных одного пола. Аналоги подбираются по возрасту, уровню развития, конституции. В некоторых случаях необходимо провести предварительные биологические исследования (взятие проб крови, молока и т.д.). Важна также максимальная аналогичность, в том числе, и по генотипу, а также сходство предшествующих условий развития.

В группу включают однопометных животных, или полубратьев по отцу, происходящих от сходных по качеству матерей, или других родственников, например, принадлежащих к одной линии или семейству. Учитывается уровень продуктивности и другие селекционные показатели родителей.

Данный метод нашел широкое применение в животноводстве и позволяет изучать факторы различной природы: наследственные, конституциональные, средовые. Особенно велико значение группаналогов при постановке опытов по кормлению, содержанию, особенностям технологии. При изучении перечисленных факторов в каждую группу отбирают от 10 до 20 животных, при проведении селекционных и биологических исследований – не менее 20 голов (ВНИИплем, 2000).

Недостаток метода – полной идентичности животных никогда

не удается достичь.

Задание 1. Отобрать животных в группы для исследования по методу пар-аналогов (таблица 1). Рассчитать средние значения показателей продуктивности коров двух групп.

10