ГИБРИДНЫЙ МОЛОЧНЫЙ СКОТ И СИСТЕМЫ ДЛЯ МАКСИМИЗАЦИИ ВЫГОДЫ ПРИМЕНЕНИЯ ГИБРИДА Российский патент 2020 года по МПК A01K67/02 A61D19/02 A61K35/52 A61K35/54 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[1] Разведение крупного рогатого скота является высоко специализированным, и молочный скот разводится для эффективного производства больших объемов молока. Молочное поголовье Соединенных Штатов произвело в 2007 году 83,9 млрд. кг молока (185 млрд. фунтов) увеличившись с 52,6 млрд. кг (116 млрд. фунтов) в 1950 году, однако на молочных фермах США только около 9 млн. голов коров - примерно на 13 млн. меньше, чем в 1950 году.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[2] В настоящем изобретении предложены технологии для получения и/или поддержания стада высококачественного гибридного (то есть кроссбредного (cross-bred)) молочного скота. В настоящем изобретении также предложены технологии для идентификации, характеристики и/или отбора племенного поголовья самцов-производителей/линий самцов-производителей и самок-производительниц/линий самок-производительниц молочного крупного рогатого скота.

[3] Среди прочего, настоящее изобретение включает установление источника проблемы с традиционными технологиями межпородного скрещивания (cross-breeding), в частности, теми, в которых выбирают одного(-у) или обеих из самца-производителя/линии самцов-производителей или самки-производительницы/линии самок-производительниц (называемые здесь мужскими и женскими «особями F0» или «линиями F0»), основываясь на характеристиках производительности особей F0 или линий самих по себе. Например, это особенно распространено в области скрещивания молочного скота для выбора самок/линий самок на основе молочно-производственных характеристик определенных самок-производительниц или линий самок-производительниц. Настоящее раскрытие изобретения включает подтверждение того, что такие подходы могут фактически приводить к неудаче при отборе особей или линий F0, которые являются наиболее желательными для создания гибридных молочных животных.

[4] Кроме того, настоящее изобретение включает подтверждение того факта, что, хотя гибридные породы демонстрируют гибридную силу и идеализированные признаки, основанные на генетическом отборе, трудно поддерживать и воспроизводить такие признаки в последующих поколениях внутри стада применяя имеющиеся в настоящее время стратегии.

[5] В некоторых вариантах реализации изобретения, в изобретении предложены способы, включающие стадии в которых: анализируют членов каждого множества кроссбредного (crossbreed) скота F1; и проводят отбор племенного поголовья скота F0, опираясь на продуктивность кроссбредного скота F1.

[6] В некоторых вариантах реализации изобретения, проводят отбор скота F0 по признаку продуктивности, включающий отбор опираясь на степень или природу по меньшей мере одной характеристики продуктивности, по которой скот F1 превосходит обе F0. В некоторых вариантах реализации изобретения, этап отбора скота опираясь на продуктивность, включает обнаружение генетической сигнатуры, коррелирующей с уровнем или природой одной, или более характеристик продуктивности.

[7] В некоторых вариантах реализации изобретения, скот F1 представляет собой молочный скот. В некоторых вариантах реализации изобретения, скот F1 представляет собой самок молочного крупного рогатого скота. В некоторых вариантах реализации изобретения, скот F1 представляет собой мясомолочный скот (beef-on-dairy).

[8] В некоторых вариантах реализации изобретения, изобретение относится к способам скрещивания скота, включающим: создание зародыша из мужских и женских гамет F0, причем одна или обе из мужской и женской гаметы F0 получены от особи F0, выбранной, опираясь на продуктивность предшествующего потомства F1, полученного в результате скрещивания гамет особи F0, при этом мужские и женские гаметы F0 принадлежат разным породам.

[9] В некоторых вариантах реализации изобретения, изобретение относится к способам получения стада животных F1, включающим стадии, в которых: имплантируют в каждую из множества самку-хозяина крупного рогатого скота эмбрион F1, полученный в результате оплодотворения женской гаметы F0 мужской гаметой F0, причем одна или обе из мужской и женской гаметы F0 получены из особи F0, выбранной, опираясь на продуктивность предшествующих особей F1, полученных скрещиванием гамет от особи F0.

[10] В некоторых вариантах реализации изобретения, изобретение относится к способам поддержания кроссбредного стада животных, включающие стадии в которых: имплантируют кроссбредный эмбрион F1 в каждую из множества молочных самок F1 крупного рогатого скота, причем каждая из молочных самок F1 крупного рогатого скота получена из первого «F1-выборочного кроссбредного скрещивания», причем «F1-выборочное скрещивание» представляет собой таковое, что включает оплодотворение женской гаметы F0 мужской гаметой F0, при этом: а) мужские и женские гаметы F0 получены из разных пород; и б) одна или обе из мужской и женской гаметы F0 получены от особи или линии выбранной продуктивности предшествующего потомства F1, произведенного при скрещивании той же особи или линии; при этом каждый имплантированный кроссбредный эмбрион F1 получен из второго F1-выборочного кроссбредного скрещивания.

[11] В некоторых вариантах реализации изобретения, в изобретении предложены способы поддержания кроссбредного стада гибридных животных F1, обладающих желаемыми признаками, причем гибридное состояние признака F1 поддерживается посредством эмбрионального переноса зародышей, отобранных на основе производительности F1.

[12] В некоторых вариантах реализации изобретения, второе F1-выборочное кроссбредное скрещивание использует мужские гаметы F0, женские гаметы F0, или как мужские, так и женские гаметы F0 от одной и той же особи или линии, использованной в первом F1-выборочном кроссбредном скрещивании. В некоторых вариантах реализации изобретения, второе F1-выборочное кроссбредное скрещивание использует мужские гаметы F0 от одной и той же особи или линии, использованной в первом F1-выборочном кроссбредном скрещивании. В некоторых вариантах реализации изобретения, второе F1-выборочное кроссбредное скрещивание использует мужские гаметы F0 от одной и той же особи, использованной в первом F1-выборочном кроссбредном скрещивании. В некоторых вариантах реализации изобретения, второе F1-выборочное кроссбредное скрещивание использует женские гаметы F0 от одной и той же особи или линии, использованной в F1-выборочном кроссбредном скрещивании. В некоторых вариантах реализации изобретения, второе F1-выборочное кроссбредное скрещивание использует женские гаметы F0 от линии, использованной в первом F1-выборочном кроссбредном скрещивании.

[13] В некоторых вариантах реализации изобретения, второе F1-выборочное кроссбредное скрещивание использует мужские или женские гаметы от особи или линии отличающейся от той, что использована в первом F1-выборочном кроссбредном скрещивании. В некоторых вариантах реализации изобретения, выбирают отличающуюся особь или линию, основываясь на улучшенной продуктивности ее потомства F1 относительно таковой соответствующей F0 особи или линии, использованной в первом кроссбредном скрещивании отобранного потомства F1.

[14] В некоторых вариантах реализации изобретения, в изобретении предложен способ, дополнительно включающий стадии в которых: анализируют одну или больше характеристик продуктивности особей F1, полученных в результате множества скрещиваний, в которых используют гаметы F0 от одной или обоих особей F0 или линий F0, использованных в F1-выборочном кроссбредном скрещивании; сравнивают анализируемую одну или больше характеристик продуктивности с таковыми особей F1, полученными в результате множества скрещиваний, в которых используют гаметы F0 от разных особей F0 или линий F0, таким образом отличающуюся особь или линию выбирают в качестве племенной особи или линии.

[15] В некоторых вариантах реализации изобретения, в изобретении предложены стада самок крупного рогатого скота, каждая из которых является стельной эмбрионом F1, полученным в результате оплодотворения женской гаметы F0 мужской гаметой F0, причем одна или обе из мужской и женской гаметы F0 получены из особи F0, выбранной, опираясь на продуктивность предшествующих особей F1, полученных скрещиванием гамет от особи F0.

[16] В некоторых вариантах реализации изобретения, в изобретении предложены стада самок крупного рогатого скота, содержащие: совокупность животных F1, каждое из которого было произведено из эмбриона F1, полученного в результате оплодотворения женской гаметы F0 мужской гаметой F0, причем одна или обе из мужской и женской гаметы F0 получены из особи F0, выбранной, опираясь на продуктивность предшествующих особей F1, полученных скрещиванием гамет из особи F0.

[17] В некоторых вариантах реализации изобретения, в изобретении предложены стада самок крупного рогатого скота F1, содержащие: совокупность животных F1, каждое из которого было произведено из эмбриона F1, полученного в результате оплодотворения женской гаметы F0 мужской гаметой F0, причем каждая мужская гамета F0 происходит из одной и той же особи F0, и каждая женская гамета происходит из одной и той же самки внутри того же самого семейства F0, причем одна или обе гаметы F0 получены из особи или семейства, что выбрана(-о), опираясь на продуктивность предшествующих особей F1, полученных от скрещивания гамет из особи F0 или члена семейства F0. В некоторых вариантах реализации изобретения, каждый член совокупности характеризуют по уровню одного или больше параметров производительности, что превосходит таковой любого F0.

[18] В некоторых вариантах реализации изобретения, в изобретении предложены совокупности эмбрионов, каждый из которых получен оплодотворением женской гаметы F0 мужской гаметой F0, причем одна или обе из мужской и женской гаметы F0 получены из особи F0, выбранной, опираясь на продуктивность предшествующих особей F1, полученных от скрещивания гамет из особи F0. В некоторых вариантах реализации изобретения, эмбрионы замораживают после оплодотворения для будущей имплантации. В некоторых вариантах реализации изобретения, эмбрионы получают из гамет кроссбредного крупного рогатого скота F0.

[19] В некоторых вариантах реализации изобретения, в изобретении предложены способы отбора самцов F0 или линий самцов F0 для применения в качестве племенного поголовья для молочного скота, включающие стадии в которых: оценивают, по меньшей мере, один признак продуктивности, по меньшей мере, одной особи первого потомства F1, полученной в результате первого скрещивания, которое является скрещиванием первой особи-кандидата самца-производителя F0 с определенной самкой-производительницей F0 или линией самок-производительниц; сравнивают по меньшей мере одно оцененное свойство продуктивности с таковым по меньшей мере одной особи второго потомства F1, которая является результатом эталонного скрещивания, эталоном которого является: скрещивание эталонной особи самца-производителя F0 с определенной самкой-производительницей F0 или линией самок-производительниц; или второе скрещивание определенной особи самца-производителя F0 с второй самкой-производительницей F0 или линией самок-производительниц, которая может быть похожей на или отличаться от определенной самки-производительницы F0 или линии самок-производительниц; или скрещивание по меньшей мере одной отличающейся особи-кандидата самца-производителя F0 с определенной самкой-производительницей или линией самок-производительниц; и выбирают в качестве племенного самца F0 или линии самцов F0 кандидата, по меньшей мере одна особь потомства F1 которого показывает превосходство при сравнении.

[20] В некоторых вариантах реализации изобретения, в изобретении предложены способы отбора самок-производительниц F0 или линий самок-производительниц для применения в качестве племенного поголовья для молочного скота, включающие стадии в которых: оценивают, по меньшей мере, один признак продуктивности, по меньшей мере, одной особи первого потомства F1, полученной в результате первого скрещивания, которое является скрещиванием первого кандидата самки-производительницы F0, или линии самок-производительниц, с определенной особью самца-производителя F0; сравнивают по меньшей мере одно оцененное свойство продуктивности с таковым по меньшей мере одной особи второго потомства F1, которая является результатом эталонного скрещивания, эталоном которого является: скрещивание эталонной самки-производительницы F0, или линии самок-производительниц, с определенным самцом-производителем F0; или второе скрещивание определенной самки-производительницы F0, или линии самок-производительниц, со вторым самцом-производителем F0, который может быть похожим на или отличаться от определенного самца-производителя F0; или скрещивание по меньшей мере одного отличающегося кандидата самки-производительницы F0, или лини самок-производительниц, с определенным самцом-производителем; и выбирают в качестве племенной самки F0, или линии самок-производительниц, кандидата самку-производительницу F0, или линию самок-производительниц, по меньшей мере одна особь потомства F1 которой показывает превосходство при сравнении.

[21] В некоторых вариантах реализации изобретения, оценивают совокупность потомства F1 от каждого скрещивания.

[22] В некоторых вариантах реализации изобретения, потенциальные свойства продуктивности включают: производство молока, долголетие, производство спермы, возраст при отеле, глубина тела (body depth), количество клеток, коэффициент зачатия коровы, молочная форма, легкость отела дочери, скорость (коэффициент) стельности дочери, коэффициент мертворождения у дочерей, жир в фунтах, процент жира, оценка ступней и ног, плодовитость, конечная оценка, угол наклона ноги, расположение передней части вымени, расположение переднего соска, коэффициент зачатия телки, кетоз, показатель и/или степень хромоты, передвижение, жизненная длительность выработки молока, скорость доения, процент белка, белок в фунтах, задний вид задних ног, боковой вид задних ног, расположения заднего соска, высоты вымени сзади, репродуктивный срок, устойчивость к холоду, устойчивость к болезням (например, мастит, метрит и т.д.), угол крестца, ширина крестца, оценка соматических клеток, легкость отела оцененная по самцу производителю (sire calving ease), оценка коэффициента мертворождения по самцу производителю (sire still birth), размер, рост, сила, длина соска, выемка вымени, форма вымени и глубина вымени.

[23] В некоторых вариантах реализации изобретения, в изобретении предложены способы получения совокупного индекса продуктивности кроссбреда (гибрида) на основе свойств продуктивности, оцененной по крупному рогатому скоту F1. В некоторых вариантах реализации изобретения, индекс продуктивности кроссбреда (гибрида) изложен в машиночитаемом формате. В некоторых вариантах реализации изобретения, свойство продуктивности не характерно для особей F0. В некоторых вариантах реализации изобретения, свойство продуктивности более высокое в F1 по сравнению с особями F0 или обеими родителями F0.

[24] В некоторых вариантах реализации изобретения скрещивания повторяют со временем для корректировки свойств продуктивности потомства F1.

[25] В некоторых вариантах реализации изобретения, в изобретении предложены способы ведения бизнеса, причем способ включает этапы: получение спермы из выбранного самца F0 для молочного скота, при этом самец F0 выбирается на основании продуктивности потомства F1, полученного в результате предыдущих кроссбредных скрещиваний, в которых спермой от выбранного самца F0 оплодотворяли женские гаметы F0. В некоторых вариантах реализации изобретения, сперма в основном включает сперму одного пола или другого. В некоторых вариантах реализации изобретения, сперма в основном включает в себя «женскую» сперму.

[26] В некоторых вариантах реализации изобретения, в изобретении предложены способы включающие этапы, в которых: собирают информации о продуктивности для потомства F1, полученного в результате каждого из множества скрещиваний, в которых гаметы от первой особи F0 скрещивают с гаметами от, по меньшей мере, одной второй особи F0 противоположного пола; сохраняют информацию о продуктивности в машиночитаемом формате, что позволяет ее извлечение или анализ в будущем. В некоторых вариантах реализации изобретения, этапы сбора информации по продуктивности включают сбор информации по продуктивности для совокупности различных скрещиваний, в которых гаметы от первой особи F0 скрещивают с гаметами, полученными от совокупности различных вторых особей F0. В некоторых вариантах реализации изобретения, множество различных скрещиваний выполняют в разные моменты времени. В некоторых вариантах реализации изобретения, сохраненную информацию по продуктивности сравнивают с таковой одного или больше скрещиваний, в которых гаметы от второй особи F0, соответствующей полу первой особи F0, скрещивают с гаметами от, по меньшей мере, одной второй особи F0 противоположного пола. В некоторых вариантах реализации изобретения, в, по меньшей мере, одно скрещивание, в котором гаметы от второй особи F0 соответствующего пола скрещивают с гаметами от, по меньшей мере, одной второй особи F0 противоположного пола, вовлечены гаметы от, по меньшей мере, одной особи F0 противоположного пола, которая является такой же, как и та, с гаметами которой от первой особи F0 были выполнены скрещивания.

[27] В некоторых вариантах реализации изобретения, в изобретении предложены способы, включающие этапы в которых: применяют In Vitro Оплодотворение (IVF - in vitro fertilization) для получения гибридных эмбрионов самок молочного скота. В некоторых вариантах реализации изобретения, крупный рогатый скот F1 представляет собой кроссы F0, выбранные на основе продуктивности. В некоторых вариантах реализации изобретения, породы для получения кроссбредных эмбрионов выбраны из следующих: Гольштейн-Фриз, Браун-Швейцар, Гернси, Эйршир, Джерси, Красное и Белое, Доильное Шортгорн, Полузащитники, Голландские Пояса, Бурлина, Белоруссия Красные, Поясные Гэллоуэи, Канадский, Карорская, Датский Джерси, Франкстон Ред, Немецкий черный пестрый, Джироландо, Иллаварра, Маас-Рейн-Иссель и Сибоней-де-Куба (Holstein-Friesian, Brown Swiss, Guernsey, Ayrshire, Jersey, Red & White, Milking Shorthorn, Linebackers, Dutch Belts, Burlina, Belarus Red, Belted Galloways, Canadienne, Carora, Danish Jersey, Frankeston Red, German black pied, Girolando, Illawarra, Meuse-Rhine-Issel, и Siboney de Cuba).

[28] В некоторых вариантах реализации изобретения, в изобретении предложены способы включающие этапы: разведения молочного скота до индекса породности.

[29] В некоторых вариантах реализации изобретения, все женские гаметы F0 принадлежат одной и той же женской особи F0, все мужские гаметы F0 принадлежат одной и той же мужской особи F0, или обоим.

[30] В некоторых вариантах реализации изобретения, оплодотворение выполняется in vitro. В некоторых вариантах реализации изобретения, оплодотворение выполняется in vivo.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[31] Фиг. 1 иллюстрирует общепринятые стратегии скрещивания естественным спариванием. В частности, данная Фиг. иллюстрирует стратегии трехпородной и двухпородной ротации, которые применяют для достижения увеличения гибридной силы. Как можно видеть из этой Фиг., гетерозис является максимальным при первом скрещивании, и ни одна схема не позволяет достичь этого уровня снова. Ни одна из изображенных стратегий не позволяет получать и поддерживать стада животных F1 (т.е., 50/50 NRF/H животных). Дополнительно, осложнения, возникающие при скрещивании и/или сегрегации хромосом, могут приводить к значительной неравномерности свойств потомства, полученного последовательными спариваниями в таких стратегиях.

[32] Фиг. 2A-D иллюстрируют хромосомную сегрегацию и кроссинговер, события, которые происходят во время спариваний, как показано на Фиг. 1. Фиг. 2А иллюстрирует репрезентативные пары хромосом, как обнаружено в соматических клетках гибридного животного F1, полученного в результате скрещивания пород Holstein и Jersey. Гибриды F1 однообразны: каждая пара хромосом имеет вклад 50/50 от двух пород родителей-основателей. Таким образом, две породы-основатели представлены в одинаковой пропорции в геноме F1. От коровы к корове, две породы-основатели представлены в одинаковых пропорциях на каждой хромосоме. Кроме того, каждая отдельная хромосома внутри пары хромосом является на 100% из одной из породы-основателя. Фиг. 2В иллюстрирует типичный хромосомный состав в гаметах гибридного животного F1, чьи соматические хромосомы показаны на Фиг. 2А. Как можно увидеть, события кроссинговера, которые происходят во время продуцирования гамет, могут приводить к образованию хромосом с различными процентными вкладами от каждой из двух соответствующих хромосом-основателей. Эти события кроссинговера приводят к перетасовке кодируемых признаков и, следовательно, усложняют попытки предсказать, как и какие признаки проявятся в следующем поколении. Фиг. 2С и 2D иллюстрируют эту проблему, в частности, изображают результаты спаривания гамет по Фиг. 2B с гаметами третьей породы. Как показано на Фиг. 2С, каждый зародыш будет иметь уникальную смесь гаплотипов от двух пород, независимо от того, происходит он от одного животного, или от разных животных F1. В среднем они однородны, но как особи они уникальны. Например, Фиг. 2D иллюстрирует 3 различных предполагаемых «замещающих» особи, которые являются потомками скрещивания F1 x третья порода, показанные на Фиг. 2А-2С, и которые все имеют общие геномные вклады, представленные 25% породы-основателя 1,25% породы-основателя 2, и 50% третьей породы, но, очевидно, имеют совершенно различный генетический состав, и поэтому имеют разные признаки и свойства. Эта сложность возрастает в последующих скрещиваниях, так что это практически невозможно сохранить гибридные черты F1 с помощью таких традиционных стратегий спаривания.

[33] Фиг. 3 иллюстрирует в общих чертах новаторскую систему для обеспечения ценных продуктов и услуг клиентам из молочных хозяйств на основе вариантов реализация изобретения настоящего раскрытия. Компоненты изображенной системы включают: 1) систему разведения на основе двух линий; 2) систему тестирования; 3) услугу переноса IVF и ЕТ (embryonic transfer - эмбриональный перенос); и 4) торговый персонал.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

[34] Для того, чтобы настоящее изобретение было более понятным, ниже приводятся определения некоторых терминов. Специалистам в данной области техники будет понятно, что определения для некоторых терминов могут быть представлены в другом месте спецификации и/или будут понятны из контекста.

[35] Аллель: Как применяется в данном документе, термин «аллель» относится к одному из двух или более существующих генетических вариантов специфического полиморфного геномного локуса.

[36] Примерно: Как используется в данном документе, термин «примерно» или «около» в применении к одному или более представляющим интерес значениям, относится к значению, которое аналогично указанному эталонному значению. В некоторых вариантах реализации изобретения, термин «примерно» или «около» относится к диапазону значений, которые находятся в пределах 25%, 20%, 19%, 18%, 17%, 16%, 15%, 14%, 13%, 12%, 11%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1% или меньше в любом направлении (больше или меньше) указанного эталонного значения, если не указано иное, или иное не очевидно из контекста (за исключением случаев, когда такое количество превышает 100% возможного значения).

[37] Искусственное осеменение (ИО): Как применяется в данном документе, термин «искусственное осеменение (ИО)» относится к ручному введению спермы самца в самку крупного рогатого скота для достижения беременности. В многих вариантах реализации изобретения, ИО используют в разведении животных, например, для того, чтобы возникающие беременности (или предполагаемые) поддерживались до нужного срока. В некоторых вариантах реализации изобретения, ИО осуществляется с помощью собранной спермы. В некоторых вариантах реализации изобретения, ИО осуществляется с помощью извлеченной спермы. В некоторых вариантах реализации изобретения, ИО выполняется с помощью спермы, которая была проанализирована; например, в некоторых вариантах сперма подвергалась определению пола, так что она обогащена сперматозоидами только одного пола. Специалистам в данной области техники будет понятно, что, если прямо не указано иное, термин «ИО» не охватывает процедуры переноса эмбрионов, в которых, например, сперму можно вводить в корову для получения эмбрионов для переноса.

[38] Аутосома: Как применяется в данном документе, термин «аутосома» относится к любой хромосоме, исключая половые хромосомы X и Y.

[39] Порода: Как применяется в данном документе, термин «порода» относится к группе животных крупного рогатого скота, имеющего общих предков и/или разделяющего определенные отличимые признаки, которые не являются характерными для крупного рогатого скота других пород. Специалистам в данной области известны стандарты и/или характеристики пород(-ы). Во многих вариантах реализации изобретения, конкретную породу получают и/или поддерживают с помощью спаривания специфически идентифицированной родительской особи или особей (например, определенного самца-производителя с определенной самкой-производительницей, или любой самкой-производительницей из определенной линии самок-производительниц) друг с другом.

[40] Хромосома: Как применяется в данном документе, термин «хромосома» относится к линейной молекуле ДНК с ассоциированными белками в ядре эукариотических клеток, которая несет гены и функции передачи наследственной информации.

[41] Сопоставимый: Термин «сопоставимый» применяется в данном документе для описания двух (или более) наборов условий, обстоятельств, особей или популяций, которые достаточно похожи друг на друга, чтобы можно было сравнить полученные результаты или наблюдаемые явления. В некоторых вариантах реализации изобретения, сопоставимые наборы условий, обстоятельства, особи или популяции характеризуют с помощью совокупности по существу идентичных признаков и одного или небольшого числа различных признаков. Специалистам в данной области техники будет понятно, что совокупности обстоятельств, особей или популяций являются сравнимыми друг с другом, когда они характеризуются достаточным количеством и типом по существу идентичных признаков для того, чтобы обосновать разумный вывод о том, что различия в полученных результатах или наблюдаемых явлениях, при разных совокупностях или с разными совокупностями обстоятельств, особей, или популяций, вызваны или указывают на вариацию в тех признаках, которые различны. Специалистам в данной области техники будет понятно, что условный язык, используемый в настоящем документе (например, улучшенный, активированный, уменьшенный, ингибированный и т.д.), обычно будет относиться к сравнениям, выполненным в сопоставимых условиях.

[42] Кроссбред: Как применяется в данном документе, термин «кроссбред» относится к крупному рогатому скоту, полученному из гамет отдельных особей крупного рогатого скота, которые представляют собой разные породы или разновидности крупного рогатого скота. Скрещивание часто осуществляют в молочном скотоводстве для того, чтобы производить более здоровый, более продуктивный скот по сравнению с исходными породами. Скрещивание - это обдуманное спаривание животных разных пород или линий; во многих вариантах реализации изобретения скрещивание предназначено для использования преимуществ гетерозиса (гибридной силы) для таких характеристик, как продуктивность, фертильность и долголетие. В некоторых вариантах реализации изобретения, настоящее раскрытие охватывает понимание того, что последние разработки, связанные с искусственным оплодотворением и/или оплодотворением in vitro, обычно не применяют в отрасли молочного крупного рогатого скота, могут быть использованы для того чтобы сделать возможными и/или получить определенные преимущества в отношении получения и/или поддержания кроссбредных линий молочного скота, как описано в данном документе. Как описано в данном документе, кроссбредный скот, представляющий особый интерес, представляет собой гибридный крупный рогатый скот, в котором 50% соматических хромосом крупного рогатого скота принадлежат одной породе или линии, а 50% происходят из другой породы или линии (т.е., сформирован путем скрещивания особей F0 от первой и второй породы/линии, которые отличаются друг от друга). Однако специалистам в данной области техники будет понятно, что термин «кроссбред» может применяться в некоторых вариантах реализации изобретения (как ясно из контекста) для обозначения любой особи, чей геном в результате скрещивания не является на 100% от одной породы. Диплоидная клетка: Как применяется в данном документе, термин «диплоидная клетка» относится к клетке с гомологичной парой каждой из ее аутосомных хромосом, с двумя копиями (2n) каждого аутосомного генетического локуса.

[43] Эмбрион: Как применяется в данном документе, термин «эмбрион» относится к оплодотворенной яйцеклетке (яйцу), подготовленной для немедленной имплантации в самку крупного рогатого скота, или хранения, для последующей имплантации в самку крупного рогатого скота.

[44] F1: Как применяется в данном документе, «F1» относится к потомству крупного рогатого скота, полученного путем скрещивания двух особей F0 из разных пород или линий крупного рогатого скота. F1 скот также называют «гибриды», и характеризуются тем, что 50% их соматических хромосом происходят из первой породы или линии (то есть из одной особи F0), а 50% происходят из второй породы или линии (т.е. из другой особи F0), что отличается от первой.

[45] F0: Как применяется в данном документе, термин «F0» относится к родительскому рогатому скоту, который скрещен для того, чтобы произвести гибридное потомство F1 крупного рогатого скота.

[46] Гаметы: Как применяется в данном документе, термин «гаметы» используется для обозначения репродуктивных клеток (например, сперматозоидов или ооцитов), имеющих гаплоидное число хромосом, особенно зрелых сперматозоидов или яйцеклеток, способных сливаться с гаметой противоположного пола для получения оплодотворенной яйцеклетки. Половые клетки образуются в процессе мейоза.

[47] Ген: Как применяется в данном документе, термин «ген» относится к последовательности ДНК в хромосоме, которая кодирует продукт (например, РНК-продукт и/или полипептидной продукт). В некоторых вариантах реализации изобретения, ген содержит кодирующую последовательность (т.е. последовательность, которая кодирует конкретный продукт); в некоторых вариантах реализации изобретения ген содержит некодирующую последовательность. В некоторых конкретных вариантах реализации изобретения, ген может содержать как кодирующую (например, экзонную), так и некодирующую (например, интронную) последовательность. В некоторых вариантах реализации изобретения, ген может содержать один или больше регуляторных элементов, которые, например, могут контролировать или воздействовать на один или несколько аспектов генной экспрессии (например, клеточно-специфичная экспрессия, индуцируемая экспрессия и т.д.).

[48] Геном: Как применяется в данном документе, термин «геном» относится к общей генетической информации, переносимой отдельным организмом или клеткой, представленной полными последовательностями ДНК его(ее) хромосом.

[49] Профиль генома: Как применяется в данном документе, термин «профиль генома» относится к представительному подмножеству общей информации, содержащейся в геноме. Как правило, профиль генома вмещает генотипы в определенном наборе полиморфных локусов. В некоторых вариантах реализации изобретения, профиль генома может коррелировать с конкретным свойством, признаком или их набором, характерным, например, для определенного животного, линии, породы или кроссбредной популяции.

[50] Генотип: Как применяется в данном документе, термин «генотип» относится к диплоидной комбинации аллелей в данном генетическом локусе, или набору соответствующих локусов, в данной клетке или организме. Гомозиготный субъект несет две копии одного и того же аллеля, а гетерозиготный субъект несет два разных аллеля. В простейшем случае с локусом с двумя аллелями «А» и «а», могут быть сформированы три генотипа: А/А, А/а и а/а.

[51] Генотипирование: Как применяется в данном документе, термин «генотипирование» относится к экспериментальному, вычислительному или наблюдательному протоколу для распознавания генотипа особи в одном или нескольких четко определенных локусах. Специалистам в данной области техники будет известно множество методов, которые могут эффективно и действенно выполнять генотипирование. В некоторых вариантах реализации изобретения, генотипирование включает прямое обнаружение нуклеиновой кислоты или нуклеотидной последовательности. В некоторых вариантах реализации изобретения, генотипирование включает косвенное обнаружения нуклеиновой кислоты или нуклеотидной последовательности, например, пути обнаружения или анализа прокси-маркера или события, который(-ое) коррелирует с наличием нуклеиновой кислоты или нуклеотидной последовательности.

[52] Гаплоидная клетка: Как применяется в данном документе, термин «гаплоидная клетка» относится к клетке с одинарным хромосомным набором (1n) хромосом - половиной числа соматической клетки.

[53] Телка: Как применяется в данном документе, термин «телка» относится к самке крупного рогатого скота, которая еще не производила телят.

[54] Гибрид: Как применяется в данном документе, термин «гибрид» относится к крупному рогатому скоту, полученному в результате скрещивания мужских и женских гамет из разных пород или линий крупного рогатого скота. Таким образом, как правило, 50% аутосомного генома (например, соматического генома) гибрида происходят из первой породы/линии, а 50% - из второй породы/линии. Особый интерес, как описано в данном документе, представляют гибриды, у которых 50% их соматических хромосом происходят из первой породы, а 50% - из второй породы.

[55] In Vitro Оплодотворение (IVF): Как применяется в данном документе, термин «in vitro оплодотворение» относится к способу оплодотворения яйца за пределами живого животного, относящегося к крупному рогатому скоту. IVF представляет собой процесс, посредством которого яйцеклетку оплодотворяют сперматозоидами вне тела (т.е., in vitro, что буквально переводится как «в пробирке», но в данной области техники обозначает процессы, выполняемые, например, в лаборатории или других искусственных условиях). В некоторых вариантах реализации изобретения, процесс IVF может включать мониторинг и/или стимулирование овуляторного процесса у самок, извлечение ооцита или ооцитов (яйцеклетки или яйцеклеток) из яичников самки, и/или привидение в контакт сперматозоидов и ооцитов друг с другом в лаборатории (например, в жидкой среде) для достижения оплодотворения. В некоторых вариантах реализации изобретения, IVF включает культивирование оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) в питательной среде и/или либо имплантацию в матку самки, либо ее хранение для последующего анализа и/или имплантации. В некоторых вариантах реализации изобретения, IVF может включать сортировку оплодотворенных яйцеклеток для определенных желательных атрибутов (например, пола).

[56] Линия: Как применяется в данном документе, термин «линия» относится к породе крупного рогатого скота, происходящему от общих родительских предков, выведенному и поддерживаемому селективным размножением.

[57] Спаривание: Термин «спаривание», как используется в данном документе, относится к процессу, который приводит к формированию эмбриона, как правило, из двух гамет противоположного пола. В некоторых вариантах спаривание подразумевает естественную случку. В некоторых вариантах спаривание подразумевает искусственное осеменение. В некоторых вариантах спаривание подразумевает IVF. Во многих вариантах реализации изобретения, описанных в данном документе, спаривание используется для получения гибридного потомства. Во многих вариантах реализации изобретения, спаривание используется для получения кроссбредного потомства.

[58] Естественная случка: Как применяется в данном документе, термин «естественная случка» относится к традиционному разведению крупного рогатого спариванием самцов и самок без искусственного осеменения или методов, основанных на IVF.

[59] Фенотип: Как применяется в данном документе, термин «фенотип» относится к признаку или к классу, или набору признаков, демонстрируемых клеткой или организмом. В некоторых вариантах реализации изобретения, конкретный фенотип может коррелировать с конкретным аллелем или генотипом. В некоторых вариантах реализации изобретения, фенотип может быть дискретным; в некоторых вариантах реализации изобретения фенотип может быть непрерывным.

[60] Однонуклеотидный полиморфизм (SNP): Как применяется в данном документе, термин «однонуклеотидный полиморфизм» или «SNP» относится к конкретному положению основания в геноме, для которого известны альтернативные основания, что позволяет различить один аллель от другого. В некоторых вариантах реализации изобретения, одного или несколько SNP, и/или полиморфизмов числа копий (CNP - сору number polymorphisms) достаточно, чтобы различать сложные генетические варианты друга от друга, следовательно, для аналитических целей могут быть рассмотрены один полиморфизм или набор полиморфизмов, и/или CNP, что может(могут) быть характеристичным(-и) для конкретного варианта, признака, животного, линии, породы, кроссбреда, или их совокупности. В некоторых вариантах реализации изобретения, могут рассматриваться один или несколько SNP, и/или CNP для определения конкретного варианта, признака, животного, линии, породы, кроссбреда или их совокупности.

[61] В большей степени: Как применяется в данном документе, термин «в большей степени» относится к качественному состоянию проявления полной, или почти полной, меры или степени характеристики, или свойства, что представляет интерес. Специалист в области биологических наук поймет, что биологические и химические явления редко, если вообще когда-либо, идут к завершению и/или переходят к завершенности или достигают, или не допускаю абсолютного исхода. Поэтому термин «в большей степени» используется в данном документе для улавливания потенциального недостатка полноты, присущего многим биологическим и химическим явлениям.

[62] Признак: Как применяется в данном документе, термин «признак» относится к детектируемому качеству(свойству) особи. Как правило, проявление определенного признака может полностью или частично находиться под влиянием генетической конституции индивидуума. В некоторых вариантах реализации изобретения, признак представляет собой характеристику конкретной особи, линии, породы или кроссбреда, например, такую, что ее можно использовать (отдельно или как часть набора) для того, чтобы отличать эту особь, линию, породу или кроссбред от других подобных.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ НЕКОТОРЫХ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Молочный скот

[63] В Турции были обнаружены останки одомашненного крупного рогатого скота, датируемые 6500 г. до н.э., и к этому периоду приближаются также другие стоянки древнего человека на Ближнем Востоке. Некоторые авторитетные источники датируют одомашнивание крупного рогатого скота уже 10000 лет назад, а другие - почти половину этого времени. Ранний рогатый скот служил трем целям. Он предоставлял мясо, молоко, и рабочую силу его владельцам. В конечном счете, его рабочая/тяговая сила были в значительной степени заменены лошадьми и машинами, и в результате отбор скота выполняли для одной, или в некоторых случаях двух целей (молока и мяса).

[64] Порода Ayrshire возникла в графстве Эр в Шотландии, до 1800 года. Ayrshire является крупным рогатым скотом среднего размера и должен весить более 1200 фунтов по достижении зрелости. Это сильный, крепкий скот, который адаптируется ко всем системам управления, включая групповой уход на молочных фермах со свободными стойлами и доильными залами. Ayrshire выделяется формой вымени и не испытывает чрезмерных проблем со ступнями и ногами. Немногие другие породы могут соответствовать способности Ayrshire опекать и кормить себя в неблагоприятных условиях питания или климатических условиях. Скот Ayrshire будет лучше показывать себя в условиях пастбища, чем другие основные молочные породы, и, когда пастбища бедны, им нужно меньше зерна, чтобы содержать их в проветриваемых условиях (С.Н. Eckles, Dairy Cattle and Milk Production, 1923). Суровость местности и неблагоприятные климатические условия родного края привели к отбору по тем признакам выносливости, которые приспосабливают их к менее идеальным условиям. Эти черты делают Ayrshire выдающимся коммерческим молочным скотом.

[65] Ayrshire - порода с умеренной жирностью молока. Фактическое среднее значение для всех Ayrshire в официальном тесте Dairy Herd Improvement Registry (DHIR) составляет более 12000 фунтов молока в год при испытании 3,9%. Ayrshire реагируют на хорошие методы хозяйствования и кормления, а отдельные стада Ayrshire дают в среднем вплоть до 17000 фунтов молока в год и 700 фунтов молочного жира. Производство молока для Ayrshire с наилучшей продуктивностью регулярно превышает 20000 фунтов в год в период лактации.

[66] Другие черты, которые делают Ayrshire привлекательным для коммерческого владельца молочной фермы, включают в себя жизненную силу телят Ayrshire. Они сильные и легко выращиваются. Ayrshire не обладают признаком желтой сальности, который бы уменьшал ценность туши, поэтому телята Ayrshire могут быть выгодно выращены как быки.

[67] Корова Guernsey известна тем, что производит молоко высокой жирности, с высоким содержанием белка с высокой концентрацией бета-каротина. Будучи среднего размера, Guernseys производят высококачественное молоко, потребляя на 20-30% меньше корма на фунт произведенного молока, чем более крупные молочные породы. Они также известны тем, что имеют более низкий прогнозируемый интервал отела и имеют более молодой средний возраст первого отела телок, чем более крупные породы. Другими привлекательными характеристиками Guernsey являются отсутствие у них каких-либо известных нежелательных генетических рецессивных признаков и их адаптируемость к более теплым климатам.

[68] Guernsey также является отличным пасущимся животным. Корову приобретают для производства молока с кормления на пастбище. Из-за ее способности к выпасу, скромного содержания, легкости отела и способности более эффективно производить молоко с меньшим количеством корма, чем другие породы, она является идеальным кандидатом для интенсивного выпаса. Молочные производители могут представить возможную прибыль при снижении хозяйственных расходов.

[69] Данные от стад, зачисленных в программу American Guernsey Association's DHIR в 1992 году, показывают, что средняя продуктивность по породе составляет 14667 фунтов молока, 659 фунтов молочного жира и 510 фунтов белка в год по достижению зрелости.

[70] Генетически, сегодняшняя Guernsey сильно отличается от той, что существовала в 960 году нашей эры. В связи с появлением и коммерциализацией искусственного осеменения, процессе при котором сперма вводится в самку-производительницу не естественными путями, отдельный бык может произвести тысячи потомков. Данное генетическое улучшение производится прогрессивной, агрессивной программой молодых самцов-производителей. Сперма молодых быков распространяется по всей популяции Guernsey, пока у быков не появляется достаточно многочисленная популяция дочерей, чтобы характеристики их потомков были предсказуемыми. Как проверенные быки, эти производители могут иметь вплоть до 1500 дочерей в стадах, количество которых может достигать 400. Однако каждые шесть месяцев обновляется список доступных самцов-производителей. В таком случае, новые быки с превосходящей генетикой добавляются в список, а старые производители теряют свой «активный» статус. Это гарантирует, что усилия по улучшению качества испытанной генетической базы Guernsey продолжаются.

[71] Корова породы Holstein возникла в Европе. Основное историческое улучшение этой породы произошло на территории, что в настоящее время является Нидерландами, а если более конкретно, то в двух северных провинциях - Северная Голландия и Фрисландия, которые лежат по обе стороны от Zuider Zee. Исходным поголовьем были черные животные и белые животные батавов и фризов, мигрирующих европейских племен, которые поселились в дельте реки Рейн около 2000 лет назад. В течение многих лет животных породы Holstein разводили и строго отбирали для того, чтобы получить животных, которые лучше всего использовали бы траву, самый богатый ресурс района. Смешение этих животных создало эффективную, высокопродуктивную черно-белую молочную корову.

[72] Здоровый теленок породы Holstein весит 90 фунтов или больше при рождении. Зрелая корова породы Holstein весит около 1500 фунтов и имеет 58 дюймов высоты в холке. Телок породы Holstein можно размножать в возрасте 15 месяцев, когда они весят около 800 фунтов. Желательно, чтобы отел самок Holstein впервые происходил в возрасте от 24 до 27 месяцев. Период беременности для породы Гольштейн составляет около девяти месяцев. Хотя некоторые коровы могут жить значительно дольше, нормальная продуктивная жизнь Holstein составляет шесть лет. Средняя продуктивность для всех животных породы Holstein, зарегистрированных в официальных программах США по тестированию продуктивности в 1987 году, составила 17408 фунтов молока, 632 фунтов молочного жира и 550 фунтов белка в год.

[73] Порода Jersey возникла на острове Джерси, небольшом британском острове в проливе Ла-Манш у берегов Франции. Джерси - одна из старейших молочных пород, о которой авторитетные источники продолжают сообщают как о чистокровной на протяжении почти шести веков. Порода была известна в Англии еще в 1771 году, и рассматривалась как очень предпочтительная из-за ее продуктивности по молоку и молочному жиру.

[74] Легко приспосабливающиеся к широкому диапазону климатических и географических условий, превосходные стада Джерси можно обнаружить, начиная с Дании и до Австралии и Новой Зеландии, от Канады до Южной Америки, и от Южной Африки до Японии. Они являются великолепными травоядными и хорошо показывают себя в интенсивных программах выпаса. Они более терпимы к теплу, чем более крупные породы. Со средним весом в 900 фунтов, Jersey производит больше функтов молока на фунт веса тела, чем любая другая порода. Большинство животных породы Jersey в каждый период лактации производят количество молока в размере, намного превышающем 13-кратный вес их тела.

[75] Jersey американского типа были замечены в гораздо большей степени из-за продуктивности, чем красоты. Крупный рогатый скот, упомянутый в этом описании изобретения, как правило, крупнее, немного грубее, и в течение многих лет выращивается для тех качеств, которые подходят для производства молока и молочных жиров. Дополнительный акцент на молочном производстве и меньший упор на молочно-жировое производство, несомненно, привел к общему признанию коров Jersey большего размера и веса. Недавние ввозы Jersey состояли из более крупных животных этого скота, чем те многие ранее привезенные в Соединенные Штаты.

Их потомство было не только приемлемым по типу, но также было выгодно использовано для улучшения производства.

[76] Одна из старейших признанных пород в мире, скот Shorthorn возник в северовосточной Англии в долине реки Тиес. Молочная порода Shorthorn является наиболее универсальной из всех пород, и это один из наиболее выдающихся ее атрибутов. Эти послушные коровы эффективно производят большие объемы питательного молока в каждый период лактации, и являются достаточно большими, чтобы иметь высокую остаточную стоимость, когда их длинная продуктивная жизнь, наконец, подошла к концу. Кроме того, их здоровые телята, рождающиеся каждый год в регулярные промежутки отела, являются энергичными при рождении, быстро растут, и те, которые не сохраняются для размножения и замены стада приносят рентабельный заработок и выставляются в качестве очень востребованных сортированных туш. Другие признаки породы включают легкость отела, легкость ухода и удешевление производства, особенно на грубых кормах и травах домашнего производства.

[77] Belarus Red, известная также как Byelorussian Red, Krasnaya belorusskaya, и Krasnobelorusskaya, - российская молочная порода крупного рогатого скота. Порода была улучшена путем скрещивания с Angeln Red, German Red, Polish Red, Danish Red, Estonian Red, и Latvian Brown. Животные этой породы распространены в Беларуси, в основном вокруг Гродно и Минска. Они отличаются долгожительством и нетребовательностью к условиям кормления.

[78] Наружность коров Belarus Red характеризуется следующими особенностями. Голова средней длины, не широкая, с длинной мордой. Выражена комолость. Рога среднего размера. Шея тонкая и средней длины. Холка не острая, иногда разделенная. Грудь средней глубины, достаточно широкая. Спина ровная, немного узкая. Поясница длинная и ровная, средней ширины. Средняя часть тела хорошо развита. Живот объемистый, не свисающий. Седалищная область ровная, слегка приподнята. Задняя часть средней длины и ширины, с выступающими бедрами. Ноги сравнительно тонкие, костистые, не длинные, правильно размещенные. Иногда ноги расходятся или выгнуты. Вымя является средним по объему, железистым, чашевидным или округлым. Соски цилиндрические, среднего размера. Кожа тонкая, эластичная, подвижная. Скелет легкий и прочный. Мускулатура развита умеренно. Форма является гармоничной и компактной; конституция изящная.

[79] Многие считают, что потенциал современной Belarus Red полностью не реализован. Средний удой молока Belarus Red, что был оценен на племенных хозяйствах в 1981 году, составил 2557 кг с 3,69% жира; на лучших фермах - 3053 кг с 3,62% жира. В стаде Василишковского центра разведения в Гродненской области средний удой молока в 1982 году составил 2507 кг с 3,73% жира. В последние годы несколько групп коров этого стада и Щучинской опытной станции дали в среднем 4514 кг молока с 4,08% жира. В свою 4-й лактацию корова Vyetv в 2016 произвела 5986 кг молока с 3,91% жира и 3,70% белка; Malta произвела в свою 3-й лактацию 6056 кг молока с содержанием 4,55% жира; Volna произвела в свою 4-й лактацию 5906 кг с 4,85% жира.

[80] Качества говядины и нагула скота породы Belarus Red являются удовлетворительными: при благоприятных условиях нагула и содержания молодняк демонстрирует высокие темпы роста и раннюю зрелость. Порода состоит из 6 основных линий и 2.'D семей. Для того, чтобы сохранить данный крупный рогатый скот, были созданы охраняемые стада, и учрежден банк спермы лучших производителей всех основных линий. Программа разведения по улучшению скота Belarus Red нацелена на следующие параметры для чистокровных пород: живой вес зрелых коров должен составлять 500-540 кг, выработка молока за один период лактации должна составлять 4,5-5,0 тыс. кг с содержанием жира 4,0-4,2% и содержанием белка не менее 3,6%.

[81] Belted Galloway является наследственно-мясной породой крупного рогатого скота, происходящего из Галлоуэя в западной части южной Шотландии, приспособленной к жизни на бедных верховых пастбищах и ветряных вересковых пустошах региона. Точное происхождение породы неясно, хотя обычно предполагают, что белый пояс, который отличает этот скот от естественно-черного скота Galloway, может быть результатом скрещивания с голландским полосатым скотом Lakenvelder. Именно этот пояс дает им их имя. Belted Galloways (или Belties) в основном выращивают для качественной мраморной говядины, хотя их иногда доят и покупают, чтобы украсить пастбища из-за их яркого внешнего вида.

[82] Скот Galloway естественно комолый. Особенно заметными характеристиками Belted Galloway являются ее шерсть с длинными волосами и широкий белый пояс, который полностью окружает тело. Ее грубая наружная шерсть помогает отталкивать дождь, а ее мягкий подшерсток обеспечивает утепление и водонепроницаемость, позволяя породе успешно перезимовывать на открытом воздухе. Bleck Belties наиболее примечательна, но Dun и Red Belties также признаны сообществами разведения, причем последняя сравнительно редкая и востребована. Самка Belted Galloway не может быть зарегистрирована в Книге Стада, если она имеет что-либо белое выше рудиментарного пальца кроме пояса, но может быть зарегистрирована в Приложении. Бык может быть зарегистрирован только в Книге Стада, если он не имеет ничего белого кроме пояса.

[83] Быки весят от 1700 фунтов (770 кг) до 2300 кг (1045 кг), в среднем - 1800 фунтов (820 кг). Коровы весят от 1000 фунтов (450 кг) до 1500 фунтов (675 кг), в среднем - 1250 фунтов (565 кг). Телята обычно весят от 40 фунтов до 60 фунтов.

[84] Belties обычно смирного темперамента, но по-прежнему поддерживают сильный материнский инстинкт, и будут защищать теленка от предполагаемых угроз. Животные породы Belties хорошо подходят для грубых пастбищных земель и будут употреблять сорные травы, которые другие породы будут избегать. Они могут поддерживать хорошее состояние на менее чем идеальных пастбищах и производить высококачественный продукт-говядину только на траве. Программа оценки зародышевой плазмы цикла IV США в Исследовательском центре мясных животных (MARC - Meat Animal Research Center) показала, что гибриды Galloway помещены наверху таблицы вкуса, сочности и нежности по сравнению с одиннадцатью другими породами.

[85] Brown Swiss - это порода молочного скота, который производит второе по величине количество молока в год, более 9000 кг (20000 фунтов). Молоко содержит в среднем 4% молочного жира и 3,5% белка, делая их молоко превосходным для производства сыра. Brown Swiss известна длительным периодом беременности, огромным размером, большими пушистыми ушами, и очень послушным темпераментом. Несмотря на это, Brown Swiss является довольно крепкой породой крупного рогатого скота; животные этой породы выносливы и способны существовать при минимальном уходе или кормлении.

[86] Brown Swiss появилась на склонах Альп в Швейцарии; поскольку они были выведены в этом суровом климате, они устойчивы к жаре, холоду и многим другим распространенным трудностям для крупного рогатого скота.

[87] Norwegian Red (норвежский: Norsk rodt fe) является породой молочного скота, усовершенствованного в Норвегии. Часто сокращается до просто NRF, она имеет красную и белую, или черную шерсть.

Животные породы Norwegian Red отличаются своей выносливостью и питательностью своего молока.

[88] Norwegian Red (NRF) - это молочная порода, которая была выведена для широкого круга задач разведения, с уделением особого внимания функциональным особенностям, таким как здоровье и плодовитость. NRF-Norwegian Red была выведена в 1960-х годах через скрещивание молочных пород с несколькими скандинавскими породами, в том числе Norwegian Red-and-White, Red Trondheim, и Red Polled Ostland. К середине 1970-х годов она стала доминирующей породой на своей родине, составляя 98% поголовья крупного рогатого скота. Сперма часто также экспортируется в Северную Америку для скрещивания с крупным рогатым скотом Holstein в молочной промышленности США. Geno Breeding и A.I. Association, кооперативная организация, принадлежащая норвежским молочным фермерам, является организацией по разведению Norwegian Red.

[89] Продуктивность в лучших стадах превышает 10000 кг (22000 фунта), с лучшими коровами, которые дают более 16000 кг (35000 фунта). Ростовые признаки также включены в индекс, и протестированные молодые самцы-производители имеют скорость роста примерно 1,4 кг/сутки. Взрослые коровы имеют живой вес до 600 кг (1300 фунтов).

[90] Признаки по здоровью были включены в совокупный индекс достоинств с 1978 года. В настоящее время мастит и другие заболевания (в частности кетоз) включены в программу разведения. Хотя эти признаки являются признаками с низкой частотой наследования, тестирование потомства, на основе большого числа дочерей, обеспечивает индекс отбора с высокой точностью. Тестирование потомства на мастит в настоящее время основано на примерно 300 дочерях.

[91] Животные породы Norwegian Red могут быть как комолыми, так и рогатыми. В настоящее время 50% телят в Норвегии рождаются комолыми (генетически без рогов). Систематический отбор комолых сыновей после комолых элитных самцов-производителей в последние годы увеличил частоту комолых животных. Ожидается, что порода Norwegian Red (NRF) станет комолой породой в течение следующих 20-25 лет.

Традиционное молочное скотоводство

[92] Животноводство - это способ хозяйствования и ухода за сельскохозяйственными животными с помощью людей, с целью получения прибыли, в ходе которого дополнительно совершенствуют генетические качества и поведение животных, которые считаются выгодными для человека. Этот термин может относиться к практике выборочного разведения и выращивания домашнего скота для распространения желательных признаков у животных для практической ценности, спорта, развлечения или исследований.

[93] Животноводство сочетает в себе искусство и науку выращивания животных путем смешивания проверенных временем практик и современных научных знаний в систему, которая обеспечивает животным благополучие и предусматривает безопасное и эффективное хозяйствование и обращение с животными. Подходы в животноводстве изменяются в процессе того, как ученые, специалисты сельского хозяйства, а также другие лица, работающие с животными, осваивают новые методы или поэтапно отказываются от тех, которые больше не являются необходимыми или целесообразными. Практика животноводства варьирует от обрезания рогов у крупного рогатого скота, чтобы предотвратить ранение животных в стаде и сельскохозяйственных рабочих, до способов содержания домашнего скота, обеспечения надлежащего питания и продумывания стратегий разведения.

[94] Были разработаны такие методы, как искусственное оплодотворение и перенос эмбрионов, и они могут быть использованы для облегчения разведения. Так, например, из-за того, что такие методы позволяют самке вынашивать другой эмбрион, кроме своего собственного, они могут быть применены для обеспечения того, чтобы большое количества эмбрионов из особенно высококачественной самки-производительницы (или линии самок-производительниц) может быть имплантировано в более низкокачественную суррогатную самку, тем самым расширяя число потомства, которое может быть произведено из высококачественной самки-производительницы. Данный подход может значительно увеличить число потомков, которые могут быть получены с помощью малого отбора родительских животных наилучшего качества. Однако, как обсуждалось в данном документе, такие технологии обычно не применяют на молочном скоте. Среди прочего, они часто считаются слишком дорогими, чтобы оправдать применение на молочном скоте. Кроме того, в той степени, в которой они стремятся усилить определенные генетические признаки в стаде, они уменьшают генетическое разнообразие внутри стада, увеличивая опасность вспышек определенных заболеваний среди прочих рисков. Среди прочего, настоящее изобретение включает понимание того, что такие методы, особенно в сочетании с стратегиями скрещивания, могут обеспечить значительные преимущества в содержании молочного скота по сравнению с традиционными подходами.

[95] В общем, настоящее раскрытие изобретения включает признание того факта, что современное молочное животноводство превратилось в бизнес с высоким риском и с очень низкой рентабельностью. Существует очень мало пространства для ошибок или дополнительных расходов. Среди прочего, стоимость замены самок для производства корова-теленок является значительной. Выбор замещающих самок является сложной задачей, особенно если учесть, что решения, принимаемые в настоящее время будут влиять на ваше производство в течение многих лет. Поэтому молочные фермеры должны найти способы быть максимально эффективными в отношении затрат и ресурсов. В идеальном варианте, молочные фермеры должны максимизировать производство молока и находить пути для обеспечения стабильности молочного производства большого объема из поколения в поколение.

Обычный выбор племенного поголовья

[96] В обычных подходах животноводства к разведению молочного скота, производители молочных продуктов имеют множество доступных информационных ресурсов, для принятия решений по отбору самцов-производителей. Например, предсказанные передающиеся характеристики (PTAs - predicted transmitting abilities) могут быть вычислены для различных признаков, например, в широком круге категорий производства (молоко и молочные компоненты), здоровье/фитнес, и тому подобное. Кроме того, каждые 3 месяца Лаборатория по программам улучшения животных (AIPL - Animal Improvement Programs Laboratory) Министерства сельского хозяйства США выпускает новейшую информацию по генетической оценке USDA-DHIA (Ассоциации по улучшению молочного стада - Dairy Herd Improvement Association) для быков и коров молочного направления. Молочный скот оценивается по признакам молока, жира и белка, продолжительности продуктивной жизни и показателю соматических клеток (показатель мастита). Процедуры оценки объединяют информацию от всех известных родственников по линии самки для оцениваемого животного, и информации от самого животного в случае коров. Кроме того, многочисленные признаки типа или конституции оцениваются регулярно. AIPL рассчитывает генетические оценки по типу для разных пород, и многие ассоциации разведения пород предоставляют свои собственные индексы или другие стратегии для оценки определенных признаков, связанных с породой.

[97] Признаки обычно объединяются в индекс, основанный на их относительных экономических весах. Например, индекс Net Merit (NM$), рассчитанный USDA AIPL, оценивает пожизненную прибыль, основанную на доходах и расходах, актуальных для сегодняшних производителей молочных продуктов, и выражается в долларовом значении. Признаки в NM$ включают: белок (фунт), жир (фунт), длительность продуктивной жизни, оценку соматических клеток, форму вымени, форма стопы/ноги, форму тела и скорость стельности дочерей. Свойства отела также включена в расчеты NM$ для Holsteins и Brown Swiss. Признаки, включенные в свойства отела для Holsteins это: коэффициент мертворождения у дочерей, коэффициент мертворождения у производителя мужского рода, легкость отела у дочерей, и влияние производителя мужского рода на облегчения отела. Только две характеристики легкости отела доступны для включения в показатели свойств отела Brown Swiss.

[98] Индексы отбора, разработанные различными ассоциациями молочных пород, как правило, отражают генетические цели, определенные их соответствующими советами директоров. Американская ассоциация производителей Ayrshire использует индекс типа производства (PTI - Production Type Index) в качестве инструмента оценки для быков Ayrshire. Этот индекс учитывает белок, жир, тип, скорость стельности дочерей, глубину вымени и оценку соматических клеток. Прогрессивное ранжирование производительности (PPR - Progressive Performance Ranking) - это индекс отбора, используемый ассоциацией Brown Swiss. Признаки, включенные в PPR это: белок, жир, оценка соматических клеток, длительность продуктивной жизни, форма стопы и ноги, форма вымени и скорость стельности дочерей. Индекс отбора, разработанный Американской ассоциацией Guernsey это индекс типа производства (PTI). Признаки, скомбинированные в PTI это: белок, жир, тип, форма вымени, форма стопы и ноги, длительность продуктивной жизни, скорость стельности дочерей, оценка соматических клеток и выносливость. Ассоциация Holstein США рассчитывает индекс общей продуктивности (TPI - total performance index). Он включает в себя признаки белка, жира, типа, формы вымени, формы стопы и ноги, скорость стельности дочерей, длительность продуктивной жизни, оценку соматических клеток, легкость отела дочерей, коэффициент мертворождения удочерей и молочную форму. Индекс продуктивности Jersey, который используется Американской ассоциацией крупного рогатого скота Jersey, включает следующие признаки: белок, жир, индекс функциональных признаков, длительность продуктивной жизни, оценку соматических клеток и скорость стельности дочерей. Индекс функциональных признаков основан на РТА быка/коровы для всех признаков типа.

[99] Применение индекса отбора может быть эффективным способом учета нескольких признаков при выборе племенного поголовья. Традиционные стратегии животноводства часто основаны на индексах отбора, особенно при выборе поставщиков самцов-производителей.

Обычные стратегии селекции самцов-производителей

[100] Племенной скот самцов-производителей и линий самцов-производителей, как правило, выбирается на основе их размеров и плодовитости. Предыдущие успехи в спаривании, а также осеменение самок являются чертами, которые часто используются при выборе самцов-производителей и/или линий самцов-производителей.

[101] Также, знание того, какой ранг имеют поставляемые самцы-производители по отношению к другим активным быкам, обычно считается полезным при определении того, отвечают ли самцы-производители определенным генетическим целям конкретного стада. Индексы отбора могут быть особенно полезны при мониторинге такого ранжирования. Чтобы максимизировать генетическое улучшение применением индекса отбора, обычно рекомендуется, чтобы поставляемые самцы-производители для данного стада находились в пределах или выше 80-го процентиля.

[102] В соответствии с обычными принципами отбора самцов-производителей, самцы что являются производителями самцов (SM), представляют собой наиболее элитных самцов, которых выбирают для того, чтобы они были производителями следующего поколения молодых быков. Эта группа выбирается на основе оцененной селекционной ценности (EBV - estimated breeding value) или геномной оцененной селекционной ценности (GEBV - genomic estimated breeding value), и обычно состоит из <5% самцов, чья сперма продается молочным фермерам. Этих быков часто называют «производители сыновей».

[103] В соответствии с этими же традиционными принципами отбора самцов, самцы, что являются производителями самок (SF), представляют собой большую группу самцов, которые были выбраны на основе EBV или GEBV, и чья сперма используется для разведения общей популяции и производства замещающих самок для коммерческих ферм. Эти быки обычно упоминаются как «активные AI (artificial insemination - искусственное оплодотворение) - производители».

Традиционные стратегии выбора самок-производительниц

[104] В обычных подходах животноводства к разведению молочного скота, племенное поголовье самок для размножения и линии самок-производительниц обычно выбираются исходя из их способности вырабатывать молоко, и их плодовитости.

[105] Согласно традиционным принципам отбора самок-производительниц, самки, что являются производительницами самцов (DM), представляют собой группу элитных самок, которые отбираются на основе EBV или GEBV и которые обычно составляют лучший 1% популяции. Этих коров, как правило, скрещивают с элитными быками из группы SM, с целью получения бычков, и их чаще всего называют «бычьими матерями».

[106] В соответствии с этими же традиционными принципами отбора самок-производительниц, самки, что являются производительницами самок (DF), представляют собой большую популяцию самок, которые в основном используются для производства молока, а не племенного поголовья. Этих коров, которых часто называют «коммерческими коровами», регулярно скрещивают с быками группы SF для инициации лактации, в результате чего получают новое поколение замещающих телок.

Известные преимущества скрещивания

[107] Практикующие животноводство хорошо осведомлены, что многие преимущества повсеместно наблюдаются при скрещивании, хорошо документированы, и могут иметь большое влияние на чистый доход. Гетерозис (гибридная энергия) и взаимодополняемость пород являются первичными преимуществами, полученными от правильно спланированной программы скрещивания. В частности, гетерозис относится к увеличению продуктивности или функции, наблюдаемой в кроссбридном гибридном потомстве, что превосходит ожидаемое, исходя из родителей потомства. Дополняемость породы позволяет заводчику извлекать выгоду из сильных сторон разных пород, потому что ни одна из пород не обладает всеми качествами, влияющими на прибыльность.

[108] Гетерозис можно наблюдать в отношении любых характеристик здоровья или продуктивности, если есть достаточная генетическая разница между двумя породами, которые скрещивают. Если Породу 1 скрещивают с Породой 2, то дополнительная выгода, превышающая среднее значение для признаков обеих пород, наблюдаемых у потомства, является эффектом гетерозиса. Эффект гетерозиса может варьировать между породами, а также по всем затрагиваемым признакам.

[109] Материнский гетерозис - это преимущество, достигаемое при использовании кроссбредной коровы по сравнению с коровой прямой линии. Исследования показали, что скрещивание кроссбредных коров может иметь много преимуществ, которые могут включать, например, более высокую скорость отела (увеличивается примерно на 6%, как сообщается повсеместно), более высокий коэффициент выживаемости теленка (увеличивается на примерно 4%, как сообщается повсеместно), более высокую массу тела теленка при отлучении от матери (увеличивается примерно на 5%, как сообщается повсеместно), более высокий набор массы у теленка после отлучения (увеличивается примерно на 6%, как сообщается повсеместно), более высокое производство молока (увеличивается примерно на 6%, как сообщается повсеместно), более высокую эффективность (увеличивается примерно от 8%, как сообщается повсеместно), увеличение продолжительности жизни (увеличивается на 38%, как сообщается повсеместно), а также продление периода продуктивности (увеличивается на 23%, как сообщается повсеместно). Специалистам в данной области техники известно, что наличие или уровень какого-либо конкретного преимущества может сильно варьироваться в разных кроссах и, как считается, в значительной степени зависит от породы.

[110] Цель большинства коммерческих производителей коров-телят - увеличить прибыльность. Хотя было признано, что использование скрещивания может иметь значительное положительное влияние на различные аспекты производства на молочной ферме, включая более здоровое и более плодовитое потомство, и возможность добавления генетического разнообразия в стадо, также понятно, что традиционные стратегии скрещивания могут производить скот более низкого, а не более высокого качества, или скот с неожиданными неблагоприятными признаками. Одна из проблем, с которыми сталкивается фермерство построенное на традиционном скрещивании, заключается в том, что кроссбриды содержат потенциал для непредсказуемых поведенческих признаков, таких как темпераментные диспозиции; такие нежелательные признаки могут быть усилены, если кроссбридные гибридные животные (то есть потомство F1) впоследствии подвергают инбридингу или обратному скрещиванию в попытке продолжить линию.

[111] Настоящее изобретение принимает во внимание то, что кроссбредные стада трудно поддерживать. То есть, существует риск потери признаков высокопродуктивности крупного рогатого скота F1. Например, если фермеры пытаются поддерживать стадо F1, применяя обычные подходы (например, как показано на Фиг. 1), они, как правило, спаривают самок стада с самцом-производителем F0 (см. Фиг. 1, левая панель). Тем не менее, в результате такого обратного скрещивания, как правило, возникает потеря гибридной силы по отношению к конкретной желаемой. Такое обратное скрещивание может также приводить к повышенной гетерогенности у следующего поколения животных из-за независимого распределения аллелей у родителей. Альтернативной стратегией для скрещивания было введение третьей породы в качестве спаривающегося самца-производителя для гибридных животных F1 (см. Фиг. 1, правая панель). Хотя эта стратегия имеет более высокий относительный гетерозис по сравнению с стратегией обратного скрещивания, она все еще страдает от проблемы независимого распределения, что приводит к появлению непредсказуемых и весьма разнообразных фенотипов. Настоящее раскрытие изобретения, среди прочего, включает понимание того, что в настоящее время существует проблема с системами скрещивания, которая заключается в том, что первоначальные, высокопродуктивные и однородные гибридные животные F1 не могут быть использованы для того, чтобы провести аналогичные высокопродуктивные и однородные замены с помощью естественной случки или искусственного осеменения из-за сегрегации аллелей при продуцировании гамет родителем F1.

Новаторские стратегии для получения и/или поддержания кроссбридного молочного скота F1

[112] Настоящее раскрытие изобретения охватывает понимание того, что, хотя производители молочных продуктов уже могут получать выгоду из генетики F1, молочные стада могли бы извлечь пользу из способности поддерживать производство своей замены беременностями, происходящими в ходе осуществления обычной молочной производственной деятельности. Беременности, полученные на гибридном рогатом скоте с помощью современных способов (искусственное осеменение или естественная случка), приводят к появлению непредсказуемого потомства вследствие рекомбинации в ходе естественных процессов, происходящих при продуцирование гаплоидных клеток (яйцеклеток) у гибридных животных. В настоящем раскрытии изобретения предложены новые подходы, которые позволяют получать и/или поддерживать ценные стада кроссбридов F1 молочного скота.

[113] Среди прочего, настоящее изобретение включает подтверждение того, что улучшенная система для получения и/или поддержания кроссбредных стад молочного крупного рогатого скота включает идентификацию, характеристику и/или выбор одной или обоих особей F0 или линий F0 основываясь на продуктивности их гибридного потомства.

[114] Как обсуждалось в данном документе, превосходство гибридных животных (так называемых «F1-кроссбридов») было задокументировано в научной литературе в течение десятилетий. Несмотря на факт превосходства, кроссбридные системы скрещивания и применение F1-особей, как правило, составляют небольшой процент от общего количества технологий молочного производства. Настоящее раскрытие изобретения включает понимание того, что-то место, в котором терпят неудачу кроссбридные системы скрещивания - это получение следующего поколения замещающих особей. Само животное F1 представляет собой гибрид, который получил 50% своего генома от породы А, и 50% от породы В. Таким образом, его фенотип и продуктивность являются совмещенными. При естественном или искусственном ("AI") оплодотворении, получение следующего животного (замена) от этой самки, представляет собой трудную задачу. Из-за простых менделевских принципов независимого расщепления, вклады пород А и В будут рекомбинировать при производстве гаплоидов для следующего поколения, и в то время как в совокупности эти гаплоиды будут на 50% А и на 50% В, фактический вклад будет иметь нормальное распределением с центром в точке 50% А:В, и достигать 100% на концах функции. Поскольку каждая беременность-замена будет одиночным событием, выпадающим из этого распределения, существует малая вероятность достичь середины, и каждое событие будет получать различные гены, представленные от А или В. Таким образом гаплоидные ооциты, полученные даже при спаривании с ОДНИМ САМЦОМ-ПРОИЗВОДИТЕЛЕМ, будут заметно отличаться друг от друга по фенотипу, продуктивности, и даже простому строению коровы. По этой причине обычным концом операции скрещивания является возвращение к одной из исходных родительских пород F0 через систему периодического обратного скрещивания, или путем простого приобретения чистокровных животных из-за пределов производства (см. Фиг. 1 и Фиг. 2A-2D). Бизнес-система, которая может постоянно поставлять гибридную генетику F1, при произведении беременностей, необходимых для устойчивого производства молока, имеет потенциал для широкого внедрения и положительного влияния на всю молочную промышленность.

[115] В соответствии с настоящим раскрытием изобретения, система для достижения этого эффекта может быть собрана из следующих компонентов. (1) Система разведения на основе двух линий, включающая одну или больше: (а) мужскую линию (линии), которые выведены из современных элитных молочных пород для получения спермы, и разработаны таким же образом, как и современные самцы-производители для искусственного оплодотворения (AI), за исключением того, что генетический отбор обусловлен продуктивностью (предсказанной и измеренной) гибридного потомства; (б) женская линия (линии) - которые также выведены из современных элитных молочных пород для получения ооцитов для применения в IVF. Эти линии выведены с применением генетического индексного отбора, основанного на долгосрочной продуктивности самки (с точки зрения количества ооцитов и молочной продуктивности), и продуктивности потомства F1; (с) бычий племенной завод, для поддержания мужских линий и получения спермы; (d) питомник ооцитов и центральная группа самок, что обеспечивают образование ооцитов для создания эмбрионов F1, и делают возможным непрерывное генетическое улучшение линии (линий) самок. (2) Система тестирования, которая позволяет получать от животных F1 информацию высокого качества по коммерческим процессам молочного производства для того, чтобы обеспечить: (а) тестирование F1-комбинаций существующей генетики, чтобы позволить выпускаемым продуктам быть протестированными по продуктивности; (b) получение данных по отбору, таким образом, что отбор мужских и женских лини поддержан информацией по F1, и может отклонятся от породозависимого отбора. (3) Бизнес-сервис по IVF и пересадке эмбрионов (ЕТ), способный поддерживать IVF, в непосредственной близости от питомника ооцитов, и услуги ЕТ, в разрозненных коммерческих процессах молочного производства. (4) Встречающий покупателей торговый персонал, который может продавать новые генетические продукты на основе дифференциации по продуктивности. Смотрите Фиг 3.

[116] В некоторых вариантах реализации изобретения получение и/или поддержание высокопродуктивного гибридного молочного скота F1 предполагает использование современных репродуктивных технологий, таких как IVF, ЕТ, искусственное осеменение, криоконсервация и ядерный перенос среди прочих. Такие современные методы применяются в таких отраслях, как разведение лошадей, где чистокровные животные весьма ценны, но не в молочной промышленности [для получения кроссбридов], где отдельные коммерческие производственные животные (то есть, самки), как правило, расматриваються как недостаточно ценные, чтобы оправдать применение таких технологий.

[117] В некоторых вариантах реализации изобретения, настоящее изобретение включает применение современных технологий, таких как IVF, ЕТ, искусственное осеменение, криоконсервацию и перенос ядер, в скрининге, получении и содержании гибридного молочного скота.

[118] Кроме того, в некоторых вариантах реализации изобретения, в настоящем изобретении предложены технологии, посредством которых образцы гамет от самца-производителя F0 соединяют с первым множеством женских гамет из первой самки-производительницы F0, и также со вторым множеством женских гамет из второй самки-производительницы F0, отличающейся от первой самки-производительницы F0, но, возможно, той же линии, что и первая самка-производительница F0). Во многих вариантах реализации изобретения каждая первая и вторая самка-производительница F0 является другой породы, отличной от самца-производителя F0. Оцениваются признаки гибридного потомства от каждого из этих первого и второго (и последующих) кроссбредных скрещиваний, и отбираются самцы-производители F0 (и, необязательно, одна или больше самок-производительниц F0 или линий самок-производительниц) для применения в последующих кроссбредных спариваниях основываясь на продуктивности потомства F1 от первого и/или второго кроссбредных скрещиваний.

[119] В некоторых вариантах реализации изобретения, качество признаков гибридного потомства оценивается относительно такового эталонного животного. В некоторых вариантах реализации изобретения, качество признаков гибридного потомства оценивается относительно такового гибридного потомства сопоставимого кроссбредного скрещивания (необязательно исторически или одновременно). В некоторых вариантах реализации изобретения, качество признаков гибридного потомства оценивается относительно кроссбредного индекса или другого промышленного стандарта.

[120] В некоторых вариантах реализации изобретения, настоящее изобретение относится к непрерывному [поколение к поколению] улучшению гибридных стад в связи с постоянным мониторингом продуктивности признаков кроссбридного потомства, и сравнением с таковыми кроссбредного гибридного потомства других скрещиваний, вследствие чего могут быть выполнены периодические или непрерывные улучшения в селекции племенного поголовья F0.

[121] В некоторых вариантах реализации изобретения, эмбрионы F1 могут быть отправлены из первой фермы, которая является племенной фермой самцов, к второй ферме, которая представляет собой гестационную ферму самок, имеющую стадо гестационных коров, в которые могут быть введены сперма или эмбрионы. В некоторых вариантах реализации изобретения, эмбрионы F1 могут быть отправлены во множество различных гестационных ферм, так что множество стад потомства F1 получают на множестве ферм. В некоторых вариантах реализации изобретения, информация о признаках F1 предоставляется гестационной фермой (фермерами) (или покупателями одной или нескольких особей скота потомства F1) племенной ферме самцов-производителей, для того, чтобы могло быть оценено качество самца-производителя как племенного материала для гибридного молочного скота. Аналогичным образом, в некоторых вариантах реализации изобретения, информация, касающаяся признаков гибридов, предоставляется одной или нескольким гестационными фермами и/или фермой-источником гамет F0, применяемых для получения эмбрионов F1, так что может быть оценено качество самки-производительницы или линии самок-производительниц как племенного материла.

[122] В некоторых вариантах реализации изобретения, оценка признаков F1 в потомстве одной или больше соединенных гамет от конкретных особей F0 или линий, может быть проведена в нескольких точках во времени, так что может периодически или постоянно производиться переоценка качества особей F0 как племенного поголовья. В некоторых вариантах реализации изобретения одна или больше определенных особей F0 могут быть перевыбраны с течением времени, в качестве племенного поголовья молочного скота.

Новаторский отбор племенного поголовья/Индексы гибридного разведения

[123] В некоторых вариантах реализации изобретения, в соответствии с настоящим изобретением крупный рогатый скот F0 может быть выбран на основе продуктивности гибридного крупного рогатого скота, который получили из кроссбредных соединений их гамет. Например, может быть оценена продуктивность выработки молока гибридным скотом, и может быть выбран крупный рогатый скот F0 для использования в качестве племенного поголовья для определенного скрещивания (например, для кроссбредного скрещивания), исходя из продуктивности их потомства F1 от предыдущего кроссбредного скрещивания.

[124] Альтернативно или дополнительно, признаки гибридов, которые могут быть оценены, могут включать: возраст при отеле, глубину тела (body depth), количество клеток, коэффициент зачатия коровы, молочную форму, легкость отела дочери, скорость стельности дочери (скорость с которой животные F1 становятся беременными дочерями), коэффициент мертворождения у дочерей, жир в фунтах, процент жирности молока, оценка ступней и ног, плодовитость, конечная оценка, угол наклона ноги, расположение передней части вымени, расположение переднего соска, коэффициент зачатия телки, кетоз, показатель и/или степень хромоты, передвижение, жизненная длительность выработки молока, скорость доения, процент белка в молоке, белок в фунтах, задний вид задних ног, боковой вид задних ног, расположения заднего соска, высоты вымени сзади, репродуктивный строк, устойчивости к холоду, устойчивости к болезням (например, мастит, метрит и т.д.), угол крестца, ширина крестца, оценка соматических клеток, легкость отела оцененная по самцу производителю (sire calving ease), оценка коэффициента мертворождения по самцу производителю (sire still birth), размер, рост, сила, длина соска, выемка вымени, форма вымени и глубина вымени и их комбинации.

[125] Признаки гибридов могут быть оценены на основе фенотипа, генотипа или того и другого с применением любых доступных методов.

[126] Один или несколько признаков гибридов могут применятся в одном или нескольких индексах гибридов; такие гибридные индексы могут облегчить организацию, оценку и/или ранжирование гибридного крупного рогатого скота, что, в свою очередь, может облегчить отбор особей F0 или линий F0 на основе продуктивности их гибридного потомства. В некоторых вариантах реализации изобретения, отдельным признакам присваиваются относительные весовые коэффициенты (например, внутри индекса).

[127] В некоторых вариантах реализации изобретения, производство молока считается наиболее влиятельным (например, сильно утяжеленным) гибридным признаком, рассматриваемым для отбора особей или линий F0. В некоторых вариантах реализации изобретения, одному или больше из признаков - бесплодие, большое количество соматических клеток, и хромота, присваивается отрицательный вес (например, против отбора) в новаторском способе или индексе.

[128] Ожидается, что помимо всего прочего, технологии, предлагаемые в соответствии с новаторскими стратегиями, описанными в настоящем документе, максимизируют производство молока и/или сводят к минимуму скорость оборота или замещения в гибридных стадах.

[129] В некоторых вариантах реализации изобретения, сниженная восприимчивость к заболеванию может быть ключевой характеристикой продуктивности для оценки гибридного крупного рогатого скота. Мастит - это инфекция вымени, которая отрицательно влияет на выработку молока. Селекция против мастита может улучшить способность продуцирования молока гибридного крупного рогатого скота. Большое количество соматических клеток также является показателем инфекции, такой как мастит. Селекция против большого количества соматических клеток (SCC) может снизить количество случаев заболевания.

[130] Плодовитость является одним из основных факторов, влияющих на эффективность любого молочного стада. Это может объяснить одну из главных издержек производства, а также представляет собой область, где могут быть сделаны значительные улучшения. Плохая фертильность молочного стада рассматривается как имеющая множество последствий, как прямых, так и косвенных. Наиболее важное: потеря производства молока из-за слишком многих недойных дней или пика доходности из-за более позднего лактационного периода; нарушение сезона отела и шаблона производства молока; потеря сбора молока от зрелых животных при их ранней выбраковке; дополнительные ветеринарные расходы; снижение продаж телят; дополнительные затраты на AI; принудительная выбраковка, что приводит к вскармливанию или покупке большего количества животных для замены; потеря ценной генетики; и связь с другими проблемами, такими как дисбаланс питания и нехватка продукции. Первым шагом в снижении необоснованных потерь плодовитости является детальная оценка отдельных показателей фертильности стада, а также выбор для F0, который улучшит или поддержит желаемую фертильность.

[131] В некоторых вариантах реализации изобретения, желательные признаки гибридов могут включать потенциальную пригодность в качестве мясной коровы. Молочных самок, которые больше не в состоянии производить молоко, традиционно выбраковывают в пользу самок-замен. Традиционно, молочные коровы не часто дают мясо, качество которого соответствует таковому мясного скота, что, иногда приводит к снижению ценности такого крупного рогатого скота. Наличие черт, желательных для рынков говядины, обеспечит еще один источник рентабельности для молочных фермеров. В некоторых вариантах реализации изобретения, молочный скот, скрещенный с мясным скотом, обладает признаками, желательными для индустрии говядины, без ухудшения признаков, ценных для производства молока.

[132] В некоторых вариантах реализации изобретения, для получения новых гибридных эмбрионов и/или гибридного потомства используют гаметы от самцов племенного поголовья и/или самок, отобранных на основе продуктивности гибридного потомства, полученного в результате предыдущих скрещиваний кроссбридов. В некоторых вариантах реализации изобретения, такие гаметы собирают для хранения (например, замораживание/криоконсервации). В некоторых вариантах реализации изобретения, такие гаметы продаются, например, одной или нескольким фермам, или фермерским хозяйствам.

[133] В некоторых вариантах реализации изобретения, дальнейший в прогресс в разведении получают, когда обе линии самки-производительницы и самца-производителя вносят вклад в продуктивность F1, проводя отбор признаков, разделенные между двумя линиями. Например, у гибридного животного, полученного в результате объединения пород Holstein и Jersey, где Holstein - линия самца-производителя, a Jersey - линия самки-производительницы, родитель-Holstein может быть выбран с акцентом на производство жидкого молока, игнорируя при этом компоненты молока, а родитель-Jersey может быть выбран с акцентом на твердые вещества молока (например, жир и белок), например, необязательно игнорируя производство жидкого молока. Таким образом затем может быть достигнут дальнейший генетический прогресс путем попыток улучшения обоих признаков каждой из родительских линий.

[134] Так, настоящее раскрытие изобретения относится к стратегии селекции для разведения крупного рогатого скота, которые отличаются от тех, которые применяют в традиционном молочном животноводстве. Специалистам в данной области техники, читающим настоящее раскрытие изобретения, будет понятно, что оно, в силу выше сказанного, также относится к новым индексам разведения для пород крупного рогатого скота, которые специально предназначены для получения качественного гибридного потомства (такие индексы могут упоминаться здесь как «индексы разведения гибридов»). Например, в отношении конкретного случая, описанного в предыдущем абзаце, настоящее раскрытие изобретения относится к индексу разведения гибридов для родителя-Holstein, который должен использоваться в скрещивании Holstein/Jersey, что ориентирован на производство молока, а не на компоненты молока; и также относится к индексу разведения гибридов для родителя-Jersey, который должен использоваться в таком скрещивании, который ориентирован на твердые вещества молока, а не на производство молока. Специалисты в данной области техники дополнительно оценят то, что в соответствии с настоящим раскрытием изобретения, различные индексы разведения гибридов могут быть использованы для данной породы или линии в зависимости от породы или линии партнера, который должен использоваться в скрещивании. Следовательно, настоящее изобретение относится к наборам индексов разведения гибридов молочных пород крупного рогатого скота или линий, которые могут отличаться в зависимости от породы или линии партнера, который будет применятся в скрещивании.

[135] Специалисты в данной области техники, ознакомившись с настоящим раскрытием изобретения, поймут, что одна особенность и следствие новаторских технологий заключается в том, что самцы-производители племенного поголовья (или линия самцов-производителей) и самки-производительницы (или линия самок-производительниц) выбираются, не смотря на их собственные индивидуальные признаки. А именно, в соответствии с настоящим изобретением, нет необходимости в том, чтобы корова была производителем большого количества молока сама по себя для того, чтобы функционировать в качестве самки-производительницы племенного поголовья молочной коровы для одного или больше кроссбредного потомства F1, как описано в настоящем документе. Поэтому, в настоящем изобретении предложены методы, с помощью которых, вопреки общепринятому мнению, выбирают и/или используют в качестве молочных коров особей, чей личный признак или признаки молочной продуктивности могут быть глубоко второстепенными (например, по отношению к нормам породы, стандартам, индексам и т.д.), и, в частности, могут быть значительно ниже, чем у его кроссбредного потомства F1.

Предоставленные стада

[136] В некоторых вариантах реализации изобретения, настоящее изобретение относится к созданию и/или поддержание высокопроизводительных стад крупного рогатого скота на основе желательных признаков. В некоторых вариантах реализации изобретения, стада могут быть сформированы путем выбора самцов -производителей/линий самцов-производителей F0 и самок-производительниц/линий самок-производительниц, как определено продуктивностью гибридного крупного рогатого скота, полученного от их скрещивания. Крупный рогатый скот F0 может быть повторно спарен, чтобы произвести новый гибридный крупный рогатый скот с желательными чертами. Методы, такие как эстральная синхронизация и/или искусственное оплодотворение могут помочь разведению скота F0 для более эффективного получения высокопродуктивного гибридного скота.

[137] Альтернативно или дополнительно, в некоторых вариантах реализации изобретения, стада высокопродуктивного гибридного скота могут быть получены путем эмбриональных манипуляций. Могут быть собраны гаметы от скота F0 и использованы для получения нового гибридного скота путем оплодотворения in vitro и переносом эмбриона. Гаметы, а также оплодотворенные эмбрионы могут быть заморожены и сохранены для последующей имплантации, чтобы создать стадо высокопродуктивного гибридного скота. Кроме того, сперма, которая подвергалась определению пола, может быть использована, чтобы способствовать созданию самок для замены скота или большего количества производителей молока в стаде.

[138] Стада кроссбредного крупного рогатого скота могут быть получены из пород крупного рогатого скота, включающие, но не ограниченные лишь этими: Holstein, Guernsey, Ayrshire, Red and White, Milking Shorthorn, Jersey, Brown Swiss, Norwegian Red, Belarus Red, Belted Galloway, Angus, Beefmaster, Black Hereford, Brahman, Brangus, Charolais, Florida Cracker, Hereford, Highland, Pineywoods, Red Angus, Santa Gertrudis, Simmental, Tajima, Texas Longhorn, Limosin, Wagyu, и любой их комбинации.

[139] Среди прочего, настоящее изобретение относится к гибридному крупному рогатому скоту, который является потомством спаривания между особями F0, где по меньшей мере одна из особей F0 была выбрана на основании одного или более признаков предшествующего гибридного потомства из спариваний, включающих гаметы одной и той же особи F0 (или другой особи F0 в той же самой линии, особенно со стороны самки-производительницы). Настоящее изобретение также относится к стадам такого гибридного скота, а также коллекциям кроссбридных эмбрионов F1, которые могут быть криоконсервированы или подготовлены иным образом для хранения, в том числе для длительного хранения.

[140] В некоторых вариантах реализации изобретения, предложенные гибридные стада являются стельными. В некоторых вариантах реализации изобретения, предложенные гибридные стада являются стельными гибридными эмбрионами F1, например, которые могут быть результатом того же скрещивания, что и гибридное стельное потомство, и/или повторного скрещивания тех же особей F0 (или особей из той же линии). В некоторых вариантах реализации изобретения, предложенные гибридные стада являются стельными гибридными эмбрионами от второго скрещивания тех же пород, которые применялись в первом скрещивании для получения стельных гибридов, причем второе скрещивание считается улучшенным скрещиванием по отношению к первому скрещиванию, потому что одну или обе особи F0, гамет которых применялись во втором скрещивании, отбирали с помощью процесса непрерывного мониторинга продуктивности гибрида, как описано в данном документе. В некоторых вариантах реализации изобретения, предложенные стада F1 имеют избыточную гестационную производственную мощность по сравнению с таковой, которая требуется для поддержания стада; в некоторых вариантах реализации изобретения, некоторые или все избыточные производственные мощности применяются для выкармливания крупного рогатого скота.

Эмбриональные технологии и технологии оплодотворения

[141] Были разработаны и усовершенствованы различные методики, позволяющие людям контролировать и/или осуществлять скрещивание животных без полового акта (например, естественного спаривания) или даже контакта животных. Такие репрезентативные методы включают, например, оплодотворение in vitro, искусственное осеменение, криоконсервацию (замораживание) гамет или эмбрионов, индукцию множественных овуляций, перенос эмбрионов, определение пола сперматозоидов или эмбрионов, перенос ядер, клонирование и т.д..

[142] Получение in vitro эмбрионов жвачных является трехстадийным процессом, включающим созревание ооцитов, оплодотворение ооцитов и культивирование in vitro. Только 30-40% таких ооцитов достигают стадии бластоцисты, при которой они могут быть перенесены реципиенту или заморожены для будущего использования. Качество ооцита может значительно влиять на долю незрелых ооцитов, которые образуют бластоцисты, в то время как среда культивирования после оплодотворения оказывает значительное влияние на качество бластоцисты. В некоторых вариантах реализации изобретения, использование спермы определенного пола в сочетании с in vitro получением эмбрионов является потенциально эффективным средством получения потомства желаемого пола. Обеспокоенность в отношении использования технологии спермы с идентифицированным полом включает очевидную более низкую фертильность сортированных сперматозоидов, более низкую выживаемость отсортированных сперматозоидов после криоконсервации, и меньшее количество сперматозоидов, которые можно было бы разделить в течение определенного периода времени. Оценка качества эмбрионов является сложной задачей. Морфологическая оценка в настоящее время является самым популярным способом отбора эмбрионов перед переносом. Другие способы неинвазивной оценки включают расчет времени первого деления дробления, которое связывают со способностями к развитию. Количественное исследование генной экспрессии является дополнительным ценным инструментом для оценки жизнеспособности культивируемых эмбрионов. Существует значительное количество доказательств для того, чтобы продемонстрировать, что условия культивирования, воздействию которых подвергаются эмбрион, в частности, в период после оплодотворения, могут иметь возмущающие эффекты на шаблон экспрессии генов у эмбрионов, с потенциально важными долгосрочными последствиями.

[143] IVF - это методика, в которой ооциты извлекают из донорской коровы методом аспирации из репродуктивного тракта. Отобранные ооциты затем инкубируют в течение 24 часов; это называют периодом созревания. После созревания, яйцеклетки оплодотворяются через 18-22 часа после приготовления совместной культуры. Эмбрионы остаются в среде до 7-го дня, когда они готовы к переносу. Этот метод имеет три основных преимущества по сравнению с обычным сбором эмбрионов in vivo. При IVF не обязательно вызывать у коров суперовуляцию, или выполнять их синхронизацию. Это крупный прорыв, поскольку коровы-доноры не подвергаются воздействию гормонов, которые могут нарушить репродуктивное здоровье животных, и с ними можно проводить работу без предварительного времени подготовки к процедуре. Производство эмбрионов составляет в среднем около 30% от собранных ооцитов, хотя это количество варьирует в зависимости от породы, коровы-донора, а также от спаривания. Еще одно преимущество IVF заключается в том, что животных можно аспирировать (aspirate) каждые 20 дней вместо каждых 60, как и проводить in vivo сбор эмбрионов. Другим преимуществом IVF является то, что животных можно отбирать для исследования в очень раннем возрасте; это будет оказывать значительное влияние на селекционный отбор, поскольку это уменьшает интервал генерации для животных с определенным желательным признаком.

[144] Искусственное осеменение (ИО) использовалось для получения потомства от генетически превосходящих самцов в течение более 200 лет. Хорошо известные способы криоконсервации (замораживания) и хранения спермы сделали ИО доступным для большего числа производителей скота. Таким же образом, как и криоконсервация спермы, замораживание эмбрионов сделало возможной глобальную коммерциализацию животных с высокими генетическими качествами. Семя быков особенно чувствительное к замораживанию и длительному хранению. В молочной промышленности, где большим количеством молочных коров интенсивно управляют, ИО является простым, экономичным и успешным. Более 60 процентов молочных коров в Соединенных Штатах разводят искусственным осеменением. Однако ситуация с мясным крупным рогатым скотом отличается, когда размножающиеся популяции, как правило, содержатся в пределах или в условиях пастбищ. В мясной промышленности Соединенных Штатов, на долю ИО приходится менее 5 процентов осеменений.

[145] Развитие технологии ЕТ позволяет производителям получать многочисленное потомство от генетически лучших самок. Оплодотворенные эмбрионы могут быть извлечены у самок (также называемые донорами эмбрионов) с лучшими генетическими качествами хирургическими или нехирургическими методами. Генетически лучшие эмбрионы затем переносят самкам (также называемые реципиентами эмбрионов) с меньшей генетической ценностью. У крупного рогатого скота эффективные методы могут изымать оплодотворенные эмбрионы без хирургического вмешательства, но получают только один или иногда два эмбриона в течение каждого нормального репродуктивного цикла. Чтобы увеличить число эмбрионов, которые могут быть извлечены у самок с генетически более высокими характеристиками, донора эмбрионов обрабатывают гормонами для индукции множественных овуляций или суперовуляции.

[146] Индустрия говядины в Соединенных Штатах предпочитает телят-самцов, которые, как правило, имеют более высокую массу тела и более высокую эффективность кормления (по сравнению с самками или телятами-телками), когда помещаются в загоны для откорма скота, для выращивания и завершающих этапов производства мяса. В отличие от этого, молочная промышленность предпочитает телят-телок, которые в конечном итоге производят потомство и молоко для потребления человеком. Таким образом, являются необходимыми способы для определения пола спермы или эмбрионов, чтобы производители могли контролировать пол потомства их поголовья скота.

[147] С середины 1980-х годов была разработана технология переноса ядра или из бластомера (клеток из ранних и предположительно недифференцированных эмбрионов стадии расщепления), или соматической клетки (фибробластов, кожи, сердца, нервов или других клеток тела) в избавленный от ядра ооцит (неоплодотворенная женская яйцеклетка с удаленным ядром). Этот «ядерный перенос» дает возможность получить множество копий животных, которые сами по себе являются почти идентичными копиями других животных (трансгенных животных, генетически лучших животных или животных, которые производят большое количество молока или имеют какой-либо другой желательный признак и т.д.). Этот процесс также называется клонированием. На сегодняшний день перенос ядра соматической клетки был использован для клонирования крупного рогатого скота, овец, свиней, коз, лошадей, мулов, кошек, кроликов, крыс и мышей.

[148] Методика включает культивирование соматических клеток из соответствующей ткани (фибробластов) из животного, подлежащего клонированию. Ядра из культивируемых соматических клеток затем микроинъецируют в избавленный от ядра ооцит, полученный от другой особи того же или близкородственного вида. Через процесс, который еще не объяснен, ядро из соматической клетки перепрограммируется на модель генной экспрессии, что подходит для направления нормального развития эмбриона. После дополнительного культивирования и развития in vitro, эмбрионы переносят в самку-реципиента, и в конечном итоге это приводит к рождению живого потомства. Частота успеха размножения животных путем ядерного переноса часто составляет менее 10 процентов и зависит от многих факторов, включая: виды, источник реципиента яйцеклетки, тип клеток донорных ядер, обработка донорских клеток до переноса ядра, используемые методы для переноса ядра и т.д..

[149] Настоящее раскрытие демонстрирует эффективность комбинирования технологий оплодотворения с селекцией признаков для улучшения продуктивности молочного скота. Настоящее раскрытие изобретения принимает во внимание, что инженерные технологии спаривания, такие как оплодотворение in vitro, искусственное осеменение, криоконсервация (замораживание) гамет или эмбрионов, индукция множественных овуляций, перенос эмбрионов, определение пола сперматозоидов или эмбрионов, перенос ядер, клонирование и т.д. до сих пор не использовались широко для производства молочного скота. Не желая быть связанными какой-либо конкретной теорией, авторы настоящего изобретения предполагают, что общепринятая точка зрения заключается в том, что такие методы не будут иметь существенных преимуществ в молочной промышленности крупного рогатого скота, по меньшей мере, не такого характера или типа, которые могли бы оправдать их значительные издержки. Настоящее раскрытие изобретения, однако, демонстрирует, что такие технологии могут предложить значительные, до сих пор недооцененные преимущества в молочном скотоводстве. Например, настоящее раскрытие изобретения устанавливает, что такие технологии однозначно способствуют разработке, поддержанию, наблюдению и/или улучшению стад кроссбредов F1 молочного скота.

[150] В некоторых вариантах реализации изобретения, эмбрионы, полученные в результате отбора F0, основанного на продуктивности гибридов, могут поставляться другим фермам и предприятиям, например, чтобы позволить им создавать гибридное потомства и/или стада. В некоторых вариантах реализации изобретения, настоящее изобретение допускает бизнес-способ скрининга гибридного крупного рогатого скота и воссоздания высокопродуктивного гибридного скота путем селективного размножения с применением гамет F0 их родителей.

ПОЯСНЕНИЕ НА ПРИМЕРЕ

Пример 1: Размножение дополнительного гибридного крупного рогатого скота основываясь на индивидуальной продуктивности бычьих животных F1

[151] Настоящий пример демонстрирует, среди прочего, оптимизацию признаков продуктивности крупного рогатого скота путем выбора самцов-производителей/линий самцов-производителей и самок-производительниц/линий самок-производительниц F0, основываясь на продуктивности гибридов.

[152] Гибридный молочный скот, полученный в результате селекционных программ, подвергается скринингу по различным признакам продуктивности. Скрининг включает в себя передовое генетическое тестирования, а также простое наблюдение, и анализ выработки молока каждой коровой и других признаков продуктивности. Те, которые производят наибольшее количество молока, наиболее плодовитые, устойчивые к болезням и имеют лучшее общее состояние здоровья, регистрируются вместе с их родовым происхождением. Гаметы от самцов-производителей и самок-производительниц F0, которые производят высокопродуктивный скот F1, собирают и хранят для получения дополнительного высокопродуктивного скота F1. Если доступны, то самцы F0 и самки F0 используются для дополнительного разведения. Телятам-самкам, достигшим половой зрелости, имплантируют предварительно оплодотворенный эмбрион (получают из гамет идеальных самца-производителя F0 и самки-производительницы F0). Чтобы сместить беременность в направлении определенного пола - женского или мужского, устанавливают пол сперматозоидов. Высокопродуктивному гибридному скоту имплантируют эмбрионы от их родителей F0, чтобы помочь произвести дополнительную высокопроизводительную сестру и/или брата крупного рогатого скота, а также продолжить процесс производства молока.

Пример 2: Создание стада высокопродуктивного гибридного крупного рогатого скота

[153] После того, как будут созданы высокопродуктивные гибриды и их самцы-производители/линии самцов-производителей и самки-производительницы/линии самок-производительниц, будет создано стадо высокопродуктивного скота. Новые животные скота F1 подвергаются скринингу и анализу, как в Примере 1, для определения, какие из них являются высокопродуктивными. Гаметы F0 от родителей этих новых высокопродуктивных животных также применяют для последующего получения скота F1.

Ссылки

1. Madalena et al. Evaluation of Strategies for crossbreeding of dairy cattle in Brazil. J. Dairy Sci. 73 (7), 1887-1901 (1990).

2. Schefers, J.M. and Weigel K.A. Genomic selection in dairy cattle: Integration of DNA testing into breeding programs. Animal Front. 2 (1), 4-9 (2012).

3. Xue et al. Milk production and energy efficiency of Holstein and Jersey-Holstein crossbred dairy cows offered diets containing grass silage. J. Dairy Sci. 94 (3), 1455-1464 (2011).

Эквиваленты

[154] Специалисты в данной области техники распознают или смогут установить, используя не более чем рутинные эксперименты, многие эквиваленты конкретных вариантов реализации изобретения, описанных в данном документе. Объем настоящего изобретения не предназначен для ограничения приведенным выше описанием, а скорее, является таковым, как указано в следующей формуле изобретения.

Изобретение относится к области биохимии, в частности к способу максимизации преимуществ гибрида для производства молочной продукции крупным рогатым скотом. При этом способ предусматривает осуществление имплантации в самку-хозяина, которая является молочной коровой-производительницей, полученного in vitro эмбриона F1. Причём указанный эмбрион F1 получен в результате скрещивания выбранной самки-производительницы F0 первой породы и выбранного самца-производителя F0 второй породы. Изобретение позволяет эффективно максимизировать преимущества гибрида для производства молочной продукции. 19 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 пр.

1. Способ максимизации преимуществ гибрида для производства молочной продукции крупным рогатым скотом, включающий:

осуществление имплантации в самку-хозяина, которая является молочной коровой- производительницей, полученного in vitro эмбриона F1, причём указанный эмбрион F1 получен в результате скрещивания выбранной самки-производительницы F0 первой породы и выбранного самца-производителя F0 второй породы;

при этом указанных самку-производительницу F0 и самца-производителя F0 выбрали для скрещивания на основании измеренной характеристики продуктивности для потомства F1, полученного при более раннем скрещивании указанной самки-производительницы F0, указанного самца-производителя F0 или и того и другого; и

причём указанная измеренная характеристика продуктивности для потомства F1, полученного при более раннем скрещивании, превосходит характеристику у указанной самки-производительницы F0.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная самка-хозяин, которая является молочной коровой-производительницей, является указанным потомством F1, полученным при более раннем скрещивании указанной самки-производительницы F0 и указанного самца-производителя F0.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная самка-хозяин, которая является молочной коровой-производительницей, является указанной самкой-производительницей F0.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная измеренная характеристика продуктивности представляет собой по меньшей мере одну характеристику, выбранную из группы, включающей: производство молока, долголетие, возраст при первом отёле, глубину тела (body depth), количество клеток, коэффициент зачатия коровы, молочную форму, легкость отела дочери, коэффициент стельности дочери, коэффициент мертворождения у дочерей, жир в фунтах, процент жира, репродуктивная способность, расположение передней части вымени, расположение переднего соска, коэффициент зачатия тёлки, кетоз, показатель хромоты, степень хромоты, способность передвижения, молоко-продуцирующее время жизни, скорость доения, процент белка, белок в фунтах, расположение заднего соска, высоту вымени сзади, репродуктивный срок, устойчивость к холоду, устойчивость к болезням, устойчивость к маститу, устойчивость к метриту, оценку соматических клеток, размер, форму вымени и глубину вымени.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что имплантацию повторяют для получения множества самок-хозяев, являющихся молочными коровами-производительницами, в каждую из которых имплантирован один из множества эмбрионов F1.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что каждая из указанных самок-хозяев, являющихся молочными коровами-производительницами, представляет собой полученное при более раннем скрещивании потомство F1 указанной самки-производительницы F0 и указанного самца-производителя F0.

7. Способ по п. 5, отличающийся тем, что указанное множество эмбрионов F1 получено в результате одного или более повторных скрещиваний указанной самки-производительницы F0 и указанного самца-производителя F0.

8. Способ по п. 5, отличающийся тем, что каждая самка-хозяин, являющаяся молочной коровой-производительницей, представляет собой потомство F1, полученное при более раннем скрещивании второй самки-производительницы F0 и/или второго самца-производителя F0; при этом

указанную вторую самку-производительницу F0, указанного второго самца-производителя F0 или как вторую самку-производительницу F0, так и второго самца-производителя F0 выбирают для скрещивания на основании измеренной характеристики продуктивности для второго потомства F1, полученного при более раннем втором скрещивании указанной второй самки-производительницы F0 и указанного второго самца-производителя F0.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что указанная самка-производительница F0, используемая при скрещивании для получения указанного эмбриона F1, является тем же животным, что и указанная вторая самка-производительница F0, и/или указанный самец-производитель F0, используемый при скрещивании для получения указанного эмбриона F1, является тем же животным, что и указанный второй самец-производитель F0.

10. Способ по п. 8, отличающийся тем, что указанная самка-производительница F0, используемая при скрещивании для получения указанного эмбриона F1, принадлежит к той же молочной породе, что и указанная вторая самка-производительница F0, и/или указанный самец-производитель F0, используемый при скрещивании для получения указанного эмбриона F1, принадлежит к той же молочной породе, что и указанный второй самец-производитель F0.

11. Способ по п. 8, отличающийся тем, что указанная самка-производительница F0 представляет собой отличное от указанной второй самки-производительницы F0 животное, которое принадлежит к той же линии, что и указанная вторая самка-производительница F0, и/или указанный самец-производитель F0 представляет собой отличное от указанного второго самца-производителя F0 животное, которое принадлежит к той же линии, что и указанный второй самец-производитель F0.

12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная первая порода и/или указанная вторая порода представляют собой молочную породу, выбранную из следующих: Holstein, Friesian, Norwegian Red, Danish Red, Brown Swiss, Guernsey, Ayrshire, Jersey, Red & White, Milking Shorthorn, Lineback, Dutch Belted, Burlina, Belarus Red, Canadienne, Carora, Danish Jersey, Frankeston Red, German black pied, Brahman, Illawarra, Meuse-Rhine-Issel.

13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная первая порода и/или указанная вторая порода принадлежат к молочной породе, выбранной из следующих: Holstein, Jersey, и Norwegian Red.

14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная первая порода и/или указанная вторая порода представляют собой молочную породу, выбранную из следующих: Friesian и Danish Red.

15. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная первая порода и/или указанная вторая порода представляют собой молочную породу, выбранную из следующих: Brown Swiss, Ayrshire, Guernsey и Milking Shorthorn.

16. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная первая порода или указанная вторая порода представляют собой породу Brahman.

17. Способ по п. 5, отличающийся тем, что указанный эмбрион F1 в каждой из указанного множества самок-хозяев, являющихся молочными коровами-производительницами, получен при скрещивании одной и той же самки-производительницы F0 и/или одного и того же самца-производителя F0.

18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что указанный эмбрион F1 в каждой из указанного множества самок-хозяев, являющихся молочными коровами-производительницами, получен при одном и том же скрещивании самки-производительницы F0 и самца-производителя F0.

19. Способ по п. 17, который дополнительно включает обеспечение того, что каждый из указанных эмбрионов F1 разовьётся в потомство F1, причём указанное потомство F1 демонстрирует улучшенную характеристику производства молока по сравнению с указанной самкой-производительницей F0, что приводит к получению стада потомства F1 с улучшенной характеристикой производства молока.

20. Способ по п. 1, который дополнительно включает стадии выбора указанной самки-производительницы F0 и самца-производителя F0 посредством:

получения первой тестовой особи потомства F1 в результате первого скрещивания, которое является скрещиванием первой особи-кандидата самки-производительницы F0 и первой особи-кандидата самца-производителя F0, причём указанные первые особи-кандидаты самки-производительницы F0 и самца-производителя F0 принадлежат к разным молочным породам;

получения второй тестовой особи потомства F1 в результате второго скрещивания, которое является скрещиванием второй особи-кандидата самки-производительницы F0 и второй особи-кандидата самца-производителя F0, причём указанные вторые особи-кандидаты самки-производительницы F0 и самца-производителя F0 принадлежат к разным молочным породам;

осуществление сравнения по меньшей мере одной измеренной характеристики продуктивности у указанной первой тестовой особи потомства F1 с по меньшей мере одной измеренной характеристикой продуктивности у указанной второй тестовой особи потомства F1; и

выбор в качестве самца-производителя F0 той особи-кандидата самца производителя F0, тестовое потомство F1 которого показывает улучшение по меньшей мере одной измеренной характеристики продуктивности; и/или

выбор в качестве самки-производительницы F0 той особи-кандидата самки-производительницы F0, тестовое потомство F1 которой показывает улучшение по меньшей мере одной измеренной характеристики продуктивности.