Практика внедрения. На смену классической оценке племенной ценности КРС по продуктивности предков приходят геномные технологии, позволяющие изменить селекционно-­племенную работу предприятия и сделать ее более эффективной. Какие задачи можно решить с помощью генетических исследований? Насколько такие исследования достоверны? Как быстро окупятся вложения? На эти и другие вопросы мы попросили ответить руководителя лаборатории молекулярно-­генетической экспертизы АО «Агроплем» Илью Рукина. Опытом внедрения геномной оценки поделились представители «ЭкоНива-АПК Холдинг» (Воронежская область) и СПК «Дмитриевы горы» (Владимирская область).

Валентина Ивановна Сухарева, председатель СПК «Дмитриевы горы» (Владимирская область, Меленковский район, с. Дмитриевы Горы).

— Валентина Ивановна, для чего вы решили внедрить геномную оценку стада?

— Основное направление деятельности нашего хозяйства — животноводство, на протяжении 15 лет мы являемся племзаводом по чёрно-­пёстрой породе. Мы поняли, что уже где-то остановились в своём развитии, и для того, чтобы идти дальше, нужно новое «прилитие крови». Раньше мы отправляли на анализ только молоко с контрольных доек, но в прошлом году проделали очень большой объём работы по геномной оценке наших животных. Мы оценили дойное стадо и часть молодняка, а в дальнейшем запланировали ежемесячно отправлять на оценку молодняк, который подходит по возрасту, то есть старше 7 месяцев. Это большая инвестиционная закладка для будущего молочного стада. Мы пошли на эти затраты с пониманием будущего для нашего предприятия. Я считаю, что это очень хорошее вложение средств.

Когда мы только получили предложение от компании «Агроплем», то до конца еще не понимали, что нам даёт геномная оценка, но после первой обзорной информации по нашему стаду о наличии полезных и вредных геномных носителей стали более детально видеть, на что готово наше стадо. Сначала нам присылали много цифр, графиков и диаграмм, какие-то вещи мы, может быть, до конца не понимали, но сотрудники компании отвечали на все наши вопросы. После того как мы сделали оценку всему нашему дойному стаду, была проведена большая презентация по этим данным, и здесь уже выяснилось, с какими быками нам дальше нужно работать, куда наше стадо может двигаться и каков его потенциал.

— Насколько затратным для вас был генетический мониторинг?

— Если говорить о сегодняшнем моменте, то пока геномная оценка — затратная статья, потому что мы вложили деньги в обследование животных. Но мы понимаем, что генетика — это долгий путь, нужно минимум 3 года, чтобы понять, чего мы добились, а экономику мы увидим года через два. Сейчас результата не видно, но через 3 года у нас будет другое стадо, и это будет новый этап в нашем развитии. Я в этом уверена.

— Какие результаты вы получили в итоге?

— По анализу молока мы уже сейчас понимаем, какой у нас рацион, в каком диапазоне находятся жир, белок и соматика. Все проблемные животные сразу после контрольной дойки подвергаются анализу, и мы решаем, что с ними делать дальше.

Второй важный момент работы с компанией «Агроплем» — всегда есть обратная связь по многим позициям: мы сдали пробы — нам прислали протокол. У специалистов предприятия на проведение самостоятельного анализа не хватает времени, а когда приходит готовая информация, профессионально обработанная — это самое важное. Современные технологии в сельском хозяйстве крайне важны, потому что продвигают нас вперед и заставляют думать иначе, делают подход к животным совершенно другим, более современным.

Валерия Серебренникова, руководитель отдела племенной работы «ЭкоНива-АПК Холдинг».

— Как начиналась ваша работа с компанией «Агроплем»?

— На территории ЖК «Высокое» у нас был организован учебный центр по подготовке специалистов зооветеринарного направления, и именно с этой фермой в 2017 году мы вошли в состав Ассоциации производителей КРС голштинской породы, а через нее начали сотрудничать с компанией «Агроплем». Было принято решение, что нам необходима полноценная контрольная дойка со всеми показателями молока, для этого мы начали искать лабораторию, которая могла предоставить эти данные. Компания «Агроплем» позволила реализовать эту возможность.

— Какие показатели вы анализируете?

— В первую очередь мы анализируем три основных показателя, которые нужны именно с точки зрения племенной работы: это жир, белок и количество соматических клеток. Мочевина, лактоза, СОМО, точка замерзания идут как сопутствующие показатели при исследовании, помогая при этом специалистам в управление фермой. Со стороны племенной работы у нас сейчас происходит накопление данных, но пока использовать их в плане выбраковки или селекции невозможно, потому что в России нет индекса племенной ценности, который бы основывался именно на показателях жира и белка. Но мы надеемся, что с помощью команды «Агроплем» и Ассоциации производителей КРС голштинской породы мы сможем совместно рассчитать этот индекс для России, который впоследствии поможет нам высчитывать индекс племенной ценности по породе, и уже на основании этого проводить селекцию различного направления, как для выбраковки, так и закрепления и усиления этих показателей в будущем.

— Какие преимущества вы сейчас получаете?

— Ежегодно мы проводим бонитировки и уже видим, что показатель жира и белка увеличивается, потому что мы ведём селекционную работу на закрепление этих показателей. Это единственный способ заработать деньги на ферме за счет реализации молока. Для селекции мы приобретаем быков с высокими показателями жира и белка и видим, что эти показатели закрепляются, держатся на стаде и отражают эффективность нашей работы с животными на ферме. Если происходят какие-то отклонения, мы можем их скорректировать. На сегодняшний день результаты, которые присылают нам сотрудники «Агроплем», достаточно простые и удобные для аналитики на ферме не только главному зоотехнику, но и рядовому персоналу, потому что они сделаны под запросы фермеров. Мало провести анализ, важно получить именно достоверную информацию, чтобы понимать состояние стада, уже сегодня что-то изменить и заложить в копилку информационной базы данных на будущее.

Такая оценка позволяет получить информацию непосредственно о геноме животного, а не только о его продуктивности, внешних факторах и родственных связях. Из кожного выщипа животного выделяется ДНК, содержащая большой срез информации, на основании чего создается так называемый геномный паспорт. Он делается для животного один раз и остается неизменным на всю жизнь. Мы анализируем животных по 117 параметрам, 40 из которых влияют на полезные признаки КРС. Результаты такого исследования можно использовать в различных целях.

— Почему геномная оценка важна для селекции?

— Главной задачей предприятия молочного животноводства является производство молока и выращивание телок для замены коров дойного стада. Причём молоко нужно производить экономически эффективно, с максимальной прибылью от продажи. Корова — живое существо, подчиняющееся определённым биологическим законам, и на ее удой влияют разные факторы. На 70% удой зависит от условий содержания, лечения и кормления коровы, а на 30% — от потенциала, заложенного в ее геноме. И если условия содержания и кормление можно при наличии средств быстро изменить, то поменять генетику так же быстро не получится. Для этого нужна селекционно-­племенная работа, которую можно разделить на четыре этапа.

Первый этап — это оценка племенной ценности собственного стада. Обычно оценку проводят по 40 признакам, которые могут приносить как прибыль, так и убытки. Вторым шагом является перевод этих признаков в экономический индекс, показывающий прибыль конкретной коровы, и среднее значение, которое приравнивается к нулю. В соответствии с этими расчетными показателями ранжируются все коровы в стаде, чтобы понять, какие из них лучшие. В зависимости от экономического плана хозяйства проводится селекция животных в этом поколении, а также племпродажа и выбраковка неинтересных в селекционном плане животных — это третий шаг.

Четвертый этап — закрепление семени, которое выбирается на основании известного генетического потенциала животных, с целью получить максимально эффективное следующее поколение. Причём используется индивидуальное закрепление, то есть каждый бык подбирается под корову так, чтобы он улучшал определённые качества в той общей концепции, которая у нас имеется.
Чтобы обозначить роль геномной технологии, нужно понять важность первого этапа — геномной оценки. Оценка племенной ценности может проводиться разными способами.Первый метод классический — по продуктивности предков, то есть предполагается, что корова с высокими удоями даст высокоудойное потомство. Но на самом деле достоверность такого метода будет около 25%, только в одном из четырех случаев мы гарантировано получим от высокопродуктивного животного высокопродуктивное потомство.

Геномные технологии возникли только в 2010 году, и они позволили узнать, что именно в ДНК передается от обоих родителей потомку. Иногда действительно бывает, что передаётся 50% от матери и 50% от отца, но по законам природы комбинации передаются случайным образом. Геномная технология позволяет в раннем возрасте определить, какие комбинации передались теленку от родителей, это могут быть лучшие комбинации ДНК, которые при определенных условиях приведут к реализации большого генетического потенциала, или наоборот худшие, и такого теленка лучше продать. Племпродажа неперспективных животных всем понятна, но все-таки самая большая ценность геномной оценки заключается в том, что она позволяет совершенно по-другому вести селекционную работу, потому что уже к первому осеменению известно, какого именно быка нужно использовать. Причём набор быков и процент их использования при этом может не меняться, то есть затраты на них остаются прежними, просто эти быки используются на других коровах, которым это семя больше подходит. В результате за счет геномной оценки сельхозпроизводитель может очень серьёзно изменить племенную работу.

— Насколько геномная оценка достовернее классической?

— Переходом от классического метода к генетическому мы можем увеличить достоверность экономического предсказания, и в этом случае у нас меняется не только работа с имеющимся поколением, но и с последующими. Потому что геномная оценка позволяет увеличить достоверность такого предсказания с 25 до 80%. Связь между экономическим индексом, который был до использования геномной технологии и после неё, составляет всего лишь 35%, то есть 3 из 10 животных сохраняют индекс, который был определен ранее, а у 7 животных эта оценка может очень сильно меняться. Например, теленка оценили по классическому методу как перспективного, а генетическая оценка показала, что он убыточный. В этом случае очень сильно меняется выбор семени для закрепления, или же этот теленок продается.

— Геномную оценку, наверное, рентабельно делать только крупным предприятиям?

— Не стоит думать, что геномная оценка — это некая технология только для современных инновационных ферм, ее можно сделать в хозяйстве любого уровня развития. Эта технология позволяет изменить любую селекционно-­племенную работу в хозяйствах, которые работают больше чем с одним быком. Она позволяет даже в первый день жизни животного определить его генетический потенциал, после чего принять решение о его племпродаже или перспективах выращивания.

— Какие еще задачи можно решить с помощью генетических исследований?

— Перед геномной оценкой всегда делается очень важный шаг — это подтверждение происхождения животного. Мы всегда подтверждаем отцовство, а если оно не подтверждается, то подбираем истинного отца. Если мать животного тестировалась, то можем подтвердить и материнство, если нет, то можем подтвердить отцовство матери. Даже этот пункт может очень сильно помочь хозяйству вести селекционно-­племенную работу, потому что неподтверждение отцовства, как мы видим из собственного опыта, происходит в среднем в 15–20% случаях, а может достигать и 50%.
Кроме этого, мы тестируем животное на все моногенные заболевания, которые независимо от его содержания приведут к потерям, начиная от смертности эмбриона на раннем этапе развития. Мы можем проводить тестирование на 50 генетических заболеваний, у голштинской породы, самой распространенной в молочном животноводстве, таких заболеваний 14. Эти исследования особенно важны для современных ферм, которые занимаются продажей быков и подбирают матерей для получения быков, а также для хозяйств, занимающихся трансфером эмбрионов. В этих случаях необходимо отбирать животных, чистых по заболеваниям, в остальных нужно внимательно следить за тем, какое семя используется, и если оно чистое по этому заболеванию, то такой генетический груз себя не проявит.

Еще одно из важных исследований — тестирование белков молока, позволяющее получать либо более качественное молоко, например, с большим выходом сырных и творожных продуктов, либо так называемое A2 молоко.

— Чем А2 молоко отличается от обычного?

— Важной составляющей молока являются белки, в основном представленные группой казеинов. Самые распространенные — κ-казеин и β-казеин, последний имеет две основные формы — А1 и А2, которые отличаются одной аминокислотой. В результате исследований выяснилось, что некоторые формы аллергии, которые ранее списывали на аллергию на лактозу, на самом деле связаны с аллергией на А1 казеин. Если в молоке имеется только А2 казеин и отсутствует А1, то такой гипоаллергенный продукт называется А2 молоком. Чтобы производить это молоко, нужно выбрать животных, которые дают только А2 молоко. Любая корова может давать только 3 типа молока: А1, А2 либо А1+А2. После тестирования молока на эти белки у хозяйства есть возможность в любой момент отобрать группу животных, которые дают только А2 молоко, и производить его на отдельном доильном зале. В России есть несколько хозяйств с собственной переработкой, которые уже начали выпускать такое молоко под своим брендом.

— Как быстро окупаются вложения в генетические исследования?

— Если говорить про экономику, то могу сказать, что и наши исследования, и зарубежные доказывают, что каждый потраченный на геномную оценку 1 руб­ль возвращается 2–3 руб­лями дополнительного дохода в течение 3–5 лет. В молочном животноводстве это долгосрочная инвестиция, потому что генетику нельзя быстро изменить; в свиноводстве результаты видны за более короткий срок, и кардинальные изменения можно увидеть за год. Наша лаборатория работает уже порядка 3 лет, с нами системно сотрудничают около 15 хозяйств, и имеющиеся результаты подтверждают эти цифры.

Помимо кардинальных изменений в селекционно-­племенной работе, генетические исследования дают возможность определить, какие животные будут производить максимально качественные для переработки или гипоаллергенные продукты. Всё это в совокупности позволяет вернуть затраты на геномную оценку более эффективно. За счёт генома можно увеличить на 1,5–2% продуктивность животного, а это сразу даст 10–15 тыс. руб. на каждое животное за его жизнь. Причём прибыль будет идти постепенно, начиная с первой лактации. Поэтому можно сказать, что окупаемость такого проекта варьируется от 200 до 300% в зависимости от региона, стоимости кормов и других затрат.

— В какой форме заказчик получает отчёт по геномной оценке?

— Мы предоставляем индивидуальное заключение на каждое животное и комплексный отчёт по стаду в электронном виде, но что еще очень важно — курируем работу на всех этапах. АО «Агроплем» имеет племенной статус, поэтому все полученные от нас данные заказчик может использовать для племенной отчётности, в том числе и при племенной продаже, в этом случае дополнительно тестировать животное на подтверждение происхождения уже не нужно. Кроме этого, мы обязательно курируем закрепление, то есть можем сами закрепить любого быка, с которым хозяйство работает, для этого у нас есть собственная уникальная программа по закреплению быков.

Вся оценка проводится на базе CDCB (Совета по племенному молочному скотоводству США), в которую входит информация из 35 стран, и мы можем закрепить любого быка из этой базы. Также можем предоставить наши данные в электронном формате компании, с которой хозяйство ведет работу в этом направлении.

— Насколько точна геномная оценка, которую вы предоставляете?

— Наша компания проводит идентифицирование во Франции, а саму оценку в США, так как на сегодняшний день эта оценка более объёмная и достоверная. В этом направлении санкции нас не коснулись, но в нашей компании имеется собственная молочная лаборатория, где мы даём ещё и свою оценку, можно сказать, проводим импортозамещение американской. Пока оценка проходит не по 40, а по 5 признакам, но мы будем развивать это направление, что позволит в рамках страны проводить геномную оценку без зарубежных партнёров. Это долгая работа, которая активно ведётся, и мы уже накопили большой массив достоверных данных. Корреляция между фактической продуктивностью отобранных животных составляет около 70%, то есть в 2 раза больше, чем любой метод, существующий на сегодняшний день. Это фактические данные, полученные на российских стадах.