agronaukaАграрная наука Евро-Северо-ВостокаAgricultural Science Euro-North-East2072-90812500-1396FARC North-East10.30766/2072-9081.2026.27.1.164-177agronauka-2390Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: ЗООТЕХНИЯОRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES: ZOOTECHNYПричины выбытия коров в зависимости от уровня гомозиготности и геномного инбридинга отцовReasons for the culling of cows depending on the level of homozygosity and genomic inbreeding of fathershttps://orcid.org/0000-0003-0487-4576НедашковскийИ. С.NedashkovskyI. S.

Недашковский Игорь Сергеевич, кандидат биол. наук, старший научный сотрудник, зав. отделом национального каталога Национального центра генетических ресурсов с.-х. животных 

пос. Дубровицы, д. 60, г. о. Подольск, Московская область, 142132

Igor S. Nedashkovsky, PhD in Biological Science, senior researcher, Head of the National Catalog Department of the National Center for Genetic Resources of Farm Animals 

Dubrovitsy village, 60, Podolsk City District, Moscow Region, 142132

nedashkovsky_is@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4877-0883КонтэА. Ф.KonteA. F.

Контэ Александр Федорович, кандидат с.-х. наук, старший научный сотрудник отдела популяционной генетики и генетических основ разведения животных 

пос. Дубровицы, д. 60, г.о. Подольск, Московская область, 142132

Aleksandr F. Konte, PhD in Agricultural Science, senior researcher, the Department of Population Genetics and Genetic Bases of Animal Breeding 

Dubrovitsy village, 60, Podolsk City District, Moscow Region, 142132

vijinfo@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1799-6014СермягинА. А.SermyaginA. A.

Сермягин Александр Александрович, кандидат с.-х. наук, директор 

д. 55а, Московское шоссе, г. Пушкин, г. Санкт-Петербург, 196601

Aleksandr A. Sermyagin, PhD in Agricultural Science, director 

Moskovskoe Shosse, 55a, Pushkin, St. Petersburg, 196601

spbvniigen@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3977-8552КольцовД. Н.KoltsovD. N.

Кольцов Дмитрий Николаевич, доктор биол. наук, директор, обособленное подразделение Смоленский НИИСХ 

д. 21, ул. Нахимова, г. Смоленск, 214025

Dmitry N. Koltsov, DSc in Biology, director, the separate division Smolensk Research Institute of Agriculture 

st. Nakhimova 21, Smolensk, 214025

info.sml@fnclk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2080-0182ВолковаВ. В.VolkovaV. V.

Волкова Валерия Владимировна, кандидат биол. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории ДНК-технологий в животноводстве 

пос. Дубровицы, д. 60, г.о. Подольск, Московская область, 142132

Valeria V. Volkova, PhD in Biological Science, leading researcher, the Laboratory of DNA Technologies in Animal Husbandry 

Dubrovitsy village, 60, Podolsk City District, Moscow Region, 142132

vijinfo@yandex.ruФГБНУ «Федеральный исследовательский центр животноводства – ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста»РоссияFederal Research Center for Animal Husbandry named after Academy Member L. K. ErnstRussian FederationВсероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных – филиал ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр животноводства – ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста»РоссияRussian Research Institute of Farm Animal Genetics and Breeding – Branch of the L. K. Ernst Federal Research Center for Animal HusbandryRussian FederationФГБНУ Федеральный научный центр лубяных культурРоссияFederal Research Center for Bast Fiber CropsRussian Federation202606032026271164177Copyright © Недашковский И.С., Контэ А.Ф., Сермягин А.А., Кольцов Д.Н., Волкова В.В., 20262026Недашковский И.С., Контэ А.Ф., Сермягин А.А., Кольцов Д.Н., Волкова В.В.Nedashkovsky I.S., Konte A.F., Sermyagin A.A., Koltsov D.N., Volkova V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.agronauka-sv.ru/jour/article/view/2390

Изучены причины выбытия коров в зависимости от уровня гомозиготности и геномного инбридинга быковотцов. Проведен анализ генетического материала 307 племенных быков голштинской и черно-пестрой пород с количеством дочерей 34280 голов. Для расчета уровня гомозиготности (Ca) использовали мультиплексную панель из 12 микросателлитных локусов: TGLA227, BM2113, TGLA53, ETH10, SPS115, TGLA122, INRA23, TGLA126, BM1818, ETH3, ETH225, BM1824 с непосредственным расчетом индивидуальной гомозиготности как отношения количества гомозиготных локусов к общему количеству анализируемых локусов с полными данными. Для геномного инбридинга (FROH) использовали биочип Illumina Bovine SNP50K v2 BeadChip плотностью 54609 SNP. Коэффициент FROH определяли как отношение суммы всех длин ROH в миллионах пар нуклеотидов (м.п.н.) в геноме быка-производителя к общему размеру генома в м.п.н. для 29 аутосом крупного рогатого скота, перекрываемых SNP, выраженному в процентах. Повышение уровня Са сопровождается увеличением показателей выбраковки животных из-за проблем с конечностями на 0,882%. К остальным наиболее значимым в процентном выражении причинам можно отнести: трудные роды и осложнения, увеличение на 0,263 %; остеомаляция – на 0,172 %; зообрак – на 1,818 %; прочие неинфекционные болезни – на 0,533 %; мастит – 0,384 %. С ростом уровня FROH увеличивается процент выбытия животных по таким причинам, как: болезни конечностей – на 2,019 %; трудные роды и осложнения – на 1,471 %; гинекологические болезни – на 0,964 %; болезни дыхательной системы – на 0,146 %; атрофия вымени – 0,696 %; бурсит – на 0,364 %; мастит – на 0,774 %; кетоз – на 0,044 %; зообрак – на 4,841 %; артрит – на 0,394 % и другие. Можно констатировать, что в группах инбредных животных зафиксировано повышение частоты выбытия на 0,011–4,840 %. Отмечено достоверное различие между группами по всем выборкам по критерию Бартлетта и g-критерию Кохрена на уровне значимости α = 0,05. Все расчетные значения Хи-квадрата Пирсона во всех группах были ниже критического уровня, при этом p-value превышал 0,05.

The causes of cow mortality were studied depending on the level of homozygosity and genomic inbreeding of sires. Genomic data from 307 Holstein and Black-and-White bulls with 34,280 daughters were used. To calculate the homozygosity level (Ca), a multiplex panel of 12 microsatellite loci was used: TGLA227, BM2113, TGLA53, ETH10, SPS115, TGLA122, INRA23, TGLA126, BM1818, ETH3, ETH225, BM1824 with direct calculation of individual homozygosity as the ratio of the number of homozygous loci to the total number of analyzed loci with complete data. For genomic inbreeding (FROH), the Illumina Bovine SNP50K v2 BeadChip with a density of 54,609 SNPs was used, FROH was calculated as the ratio of the sum of all ROH lengths in millions of nucleotide pairs (mb) in the sire genome to the total genome size in mb for 29 bovine autosomes overlapping the SNPs, expressed as a percentage. With increasing Ca, the mortality rate of cows due to limb diseases increases by 0.882 %. Other most significant causes in percentage terms include: difficult births and complications, an increase of 0.263 %, osteomalacia by 0.172 %, zoobrak by 1.818 %, other non-infectious diseases by 0.533 %, mastitis 0.384 %. With the increase of FROH, the percentage of animals leaving for the following reasons increases: limb diseases by 2.019 %, difficult labor and complications by 1.471 %, gynecological diseases by 0.964 %, respiratory diseases by 0.146 %, udder atrophy 0.696 %, bursitis 0.364 %, mastitis 0.774 %, ketosis by 0.044 %, zoobrak by 4.841 %, arthritis by 0.394 %, and other reasons. It can be stated that the frequency of leaving in groups of inbred animals increased by 0.011–4.840. A reliable difference was noted between the groups for all samples according to the Bartlett criterion and Cochran's g-test at a significance level of α = 0.05. All calculated Pearson Chi-square values in all groups were less than critical, and the p-value was more than 0.05.

голштинский скотвыбраковкапаттерны гомозиготностиFxСаFROHHolstein breedcullingpatterns of homozygosityFxСаFROHработа выполнена при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Государственного задания ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр животноводства – ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста» (№124020200029-4, FGGN-2024-0013).the research was carried out under the support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the state assignment of Federal Research Center for Animal Husbandry named after Academy Member L. K. Ernst (No.124020200029-4, FGGN-2024-0013).ReferencesDiniso S. Y., Ishmael F. J. Culling and mortality of dairy cows: why it happens and how it can be mitigated. F1000Research. 2021;10:1014. DOI: https://doi.org/10.12688/f1000research.55519.2Diniso S. Y., Ishmael F. J. Culling and mortality of dairy cows: why it happens and how it can be mitigated. F1000Research. 2021;10:1014. DOI: https://doi.org/10.12688/f1000research.55519.2Тихомиров И. А., Скоркин В. К., Аксенова В. П., Андрюхина О. Л. Продуктивное долголетие коров и анализ причин их выбытия. Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства. 2016;(1(21)):64–72.Tikhomirov I. A., Skorkin V. K., Aksenova V. P., Andryukhina O. L. Сows productive life longevity and their reasons for culling's analysis. Vestnik Vserossiyskogo nauchno-issledovatelskogo instituta mekhanizatsii zhivotnovodstva. 2016;(1(21)):64–72. (In Russ.).Heise J., Liu Z., Stock K. F., Rensing S., Reinhardt F., Simianer H. The genetic structure of longevity in dairy cows. Journal of Dairy Science. 2016;99(2):1253–1265. DOI: https://doi.org/10.3168/jds.2015-10163Heise J., Liu Z., Stock K. F., Rensing S., Reinhardt F., Simianer H. The genetic structure of longevity in dairy cows. Journal of Dairy Science. 2016;99(2):1253–1265. DOI: https://doi.org/10.3168/jds.2015-10163Compton C. W. R., Heuer C., Thomsen P. T., Carpenter T. E., Phyn C. V. C., McDougall S. A systematic literature review and meta-analysis of mortality and culling in dairy cattle. Journal of Dairy Science. 2017;100(1):1–16. DOI: https://doi.org/10.3168/jds.2016-11302Compton C. W. R., Heuer C., Thomsen P. T., Carpenter T. E., Phyn C. V. C., McDougall S. A systematic literature review and meta-analysis of mortality and culling in dairy cattle. Journal of Dairy Science. 2017;100(1):1–16. DOI: https://doi.org/10.3168/jds.2016-11302Grzesiak W., Adamczyk K., Zaborski D., Wójcik J. Estimation of Dairy Cow Survival in the First Three Lactations for Different Culling Reasons Using the Kaplan–Meier Method. Animals. 2022;12:1942. DOI: https://doi.org/10.3390/ani12151942Grzesiak W., Adamczyk K., Zaborski D., Wójcik J. Estimation of Dairy Cow Survival in the First Three Lactations for Different Culling Reasons Using the Kaplan–Meier Method. Animals. 2022;12:1942. DOI: https://doi.org/10.3390/ani12151942Rilanto T., Reimus K., Orro T., Emanuelson U., Viltrop A., Mõtus K. Culling reasons and risk factors in Estonian dairy cows. BMC Veterinary Research. 2020;16:173 DOI: https://doi.org/10.1186/s12917-020-02384-6Rilanto T., Reimus K., Orro T., Emanuelson U., Viltrop A., Mõtus K. Culling reasons and risk factors in Estonian dairy cows. BMC Veterinary Research. 2020;16:173 DOI: https://doi.org/10.1186/s12917-020-02384-6Kulkarni P. S., Mourits M. C. M., Nielen M., Steeneveld W. Associations between dairy farm performance indicators and culling rates under policy-driven herd size constraints. Frontiers in Veterinary Science. 2023;10:1062891. DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2023.1062891Kulkarni P. S., Mourits M. C. M., Nielen M., Steeneveld W. Associations between dairy farm performance indicators and culling rates under policy-driven herd size constraints. Frontiers in Veterinary Science. 2023;10:1062891. DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2023.1062891De Souza T. C., Pinto L. F. B., da Cruz V. A. R., de Oliveira H. R., Pedrosa V. B., Oliveira Jr G. A. et al. (2023). A comprehensive characterization of longevity and culling reasons in Canadian Holstein cattle based on various systematic factors. Translational Animal Science. 2023;7(1):txad102. DOI: https://doi.org/10.1093/tas/txad102De Souza T. C., Pinto L. F. B., da Cruz V. A. R., de Oliveira H. R., Pedrosa V. B., Oliveira Jr G. A. et al. (2023). A comprehensive characterization of longevity and culling reasons in Canadian Holstein cattle based on various systematic factors. Translational Animal Science. 2023;7(1):txad102. DOI: https://doi.org/10.1093/tas/txad102Горелик О. В., Лавров А. А., Лаврова Ю. Е., Белооков А. А. Причины выбытия коров в зависимости от происхождения. Аграрный вестник Урала. 2021;(1(204):36–45. DOI: https://doi.org/10.32417/1997-4868-2021-204-01-36-45 EDN: XVVSTFGorelik O. V., Lavrov A. A., Lavrova Yu. E., Belookov A. A. Reasons for the disposal of cows, depending on the origin. Agrarny vestnik Urala = Agrarian Bulletin of the Urals. 2021;(1(204):36–45. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.32417/1997-4868-2021-204-01-36-45Томских А. С., Барашкин М. И., Елесин А. В., Шурманова Е. И., Мильштейн И. М. Анализ основных причин выбытия коров в сельскохозяйственных организациях Свердловской области. Аграрный вестник Урала. 2016;(5(147)):37–42. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=26168293 EDN: WAQQYBTomskikh A. S., Barashkin M. I., Elesin A. V., Shurmanova E. I., Milshteyn I. M. Analysis of causes of disposal cattle in farms of the Sverdlovsk region. Agrarny vestnik Urala = Agrarian Bulletin of the Urals. 2016;(5(147)):37–42. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=26168293Скворцова Е. Г., Неверова О. П., Чепуштанова О. В. Продуктивное долголетие коров черно-пестрой породы и причины их выбытия. Аграрный вестник Урала. 2019;(5(184)):54–61. DOI https://doi.org/10.32417/article_5d5157e4cce0c6.66672474 EDN: IGLVIUSkvortsova E. G., Neverova O. P., Chepushtanova O. V. Productive longevity of cows of black-and-pestrous breeds and causes of their extraction. Agrarny vestnik Urala = Agrarian Bulletin of the Urals. 2019;(5(184)):54–61. (In Russ.). DOI https://doi.org/10.32417/article_5d5157e4cce0c6.66672474Анистенок С. В., Тулинова О. В. Влияние инбридинга на удой и причины выбытия коров айрширской породы. Ветеринария, зоотехния и биотехнология. 2023;(11):127–136. DOI https://doi.org/10.36871/vet.zoo.bio.202311017 EDN: PWWYSVAnistenok S. V., Tulinova O. V. Influence of inbreeding on milk yield and reasons for culling of ayrshire cows. Veterinariya, zootekhniya i biotekhnologiya = Veterinary Medicine, Zootechnics and Biotechnology. 2023;(11):127–136. (In Russ.). DOI https://doi.org/10.36871/vet.zoo.bio.202311017Dallago G. M., Wade K. M., Cue R. I., McClure J. T., Lacroix R., Pellerin D., Vasseur E. Keeping dairy cows for longer: a critical literature review on dairy cow longevity in high milk-producing countries. Proceedings. 2021;73(1):7. DOI: https://doi.org/10.3390/IECA2020-08827Dallago G. M., Wade K. M., Cue R. I., McClure J. T., Lacroix R., Pellerin D., Vasseur E. Keeping dairy cows for longer: a critical literature review on dairy cow longevity in high milk-producing countries. Proceedings. 2021;73(1):7. DOI: https://doi.org/10.3390/IECA2020-08827Peakall R., Smouse P. E. GenAlEx 6.5: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research an update. Bioinformatics. 2012;28(19):2537–2539. DOI: https://doi.org/10.1093/bioinformatics/bts460Peakall R., Smouse P. E. GenAlEx 6.5: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research an update. Bioinformatics. 2012;28(19):2537–2539. DOI: https://doi.org/10.1093/bioinformatics/bts460Chang C. C., Chow C. C., Tellier L., Vattikuti S., Purcell S. M., Lee J. J. Second-generation PLINK: Rising to the challenge of larger and richer datasets. GigaScience. 2015;4:7. DOI: https://doi.org/10.1186/s13742-015-0047-8Chang C. C., Chow C. C., Tellier L., Vattikuti S., Purcell S. M., Lee J. J. Second-generation PLINK: Rising to the challenge of larger and richer datasets. GigaScience. 2015;4:7. DOI: https://doi.org/10.1186/s13742-015-0047-8Zhang L., Orloff M. S., Reber S., Li Sh., Zhao Y., Eng Ch. cgaTOH: Extended approach for identifying tracts of homozygosity. PLoS ONE. 2013;8(3): e57772. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0057772Zhang L., Orloff M. S., Reber S., Li Sh., Zhao Y., Eng Ch. cgaTOH: Extended approach for identifying tracts of homozygosity. PLoS ONE. 2013;8(3): e57772. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0057772Purfield C., Berry D., McParland S., Bradley D. G. Runs of homozygosity and population history in cattle. BMC Genetics. 2012;13:70. DOI: https://doi.org/10.1186/1471-2156-13-70Purfield C., Berry D., McParland S., Bradley D. G. Runs of homozygosity and population history in cattle. BMC Genetics. 2012;13:70. DOI: https://doi.org/10.1186/1471-2156-13-70Смарагдов М. Г., Кудинов А. А. Полногеномная оценка инбридинга у молочного скота. Достижения науки и техники АПК. 2019;33(6):51–53. DOI: https://doi.org/10.24411/0235-2451-2019-10612 EDN: UQDHGESmaragdov M. G., Kudinov A. A. Full genome inbreeding assessment of dairy cattle. Dostizheniya nauki i tekhniki APK = Achievements of Science and Technology of AICis. 2019;33(6):51–53. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.24411/0235-2451-2019-10612Ерохин А. И., Солдатов А. П., Филатов А. И. Инбридинг и селекция животных. М.: Агропромиздат, 1985. С. 22–23.Erokhin A. I., Soldatov A. P., Filatov A. I. Inbreeding and animal breeding. Moscow: Agropromizdat, 1985. pp. 22–23.Сидорова В. Ю., Попов Н. А. Особенности признаков телосложения, связанных с воспроизводством у дочерей инбредных и аутбредных быков. Молочное и мясное скотоводство. 2017;(2):15–17. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=29240732 EDN: YPWTFJSidorova V. Yu., Popov N. A. The particularities of inbred and outbred bulls daughters'' body traits associated with the reproduction. Molochnoe i myasnoe skotovodstvo = Journal of Dairy and Beef Cattle Farming. 2017;(2):15–17. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=29240732Попов Н. А., Сидорова В. Ю. Совершенствование селекционных признаков скота при использовании инбредных и гомозиготных быков-производителей. Главный зоотехник. 2022;(9(230)):3–16. DOI: https://doi.org/10.33920/sel-03-2209-01 EDN: UTYHVGPopov N. A., Sidorova V. Yu. About some problems in the breedforming process and the popularization of scientific developments. Glavny zootekhnik = Head of Animal Breeding. 2022;(9(230)):3–16. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.33920/sel-03-2209-01Недашковский И. С., Контэ А. Ф., Сермягин А. А. Влияние уровня геномного инбридинга голштинских быков-производителей на изменчивость показателей экстерьера и тип телосложения их дочерей. Достижения науки и техники АПК. 2023;37(6):66–74. DOI: https://doi.org/10.53859/02352451_2023_37_6_66 EDN: CLVLZCNedashkovsky I. S., Konte A. F., Sermyagin A. A. Influence of the level of genomic inbreeding holstein and black-and-white sires on genetic variability and evaluation of the estimated breeding value of the body type of their daughters. Dostizheniya nauki i tekhniki APK = Achievements of Science and Technology of AICis. 2023;37(6):66–74. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.53859/02352451_2023_37_6_66Недашковский И. С., Сермягин А. А., Костюнина О. В. Влияние уровня геномного инбридинга, оцененного по ROH-паттернам, на воспроизводительные качества и молочную продуктивность дочерей, а также спермопродукцию голштинских быков-производителей. Достижения науки и техники АПК. 2021;35(3):39–45. DOI: https://doi.org10.24411/0235-2451-2021-10307 EDN: SGLPMRNedashkovsky I. S., Sermyagin A. A., Kostyunina O. V. Influence of the level of genomic inbreeding assessed by ROH-patterns on reproductive qualities and milk productivity of daughters and sperm productivity of holstein sires. Dostizheniya nauki i tekhniki APK = Achievements of Science and Technology of AICis. 2021;35(3):39–45. (In Russ.). DOI: https://doi.org10.24411/0235-2451-2021-10307Недашковский И. С., Контэ А. Ф., Нарышкина Е. Н., Сермягин А. А. Влияние уровня инбридинга коров голштинской породы на оценку их типа телосложения. Молочное и мясное скотоводство. 2023;(2):3–6. DOI: https://doi.org/10.33943/MMS.2023.36.93.002 EDN: RFOXTANedashkovsky I. S., Konte A. F., Narishkina E. N., Sermyagin A. A. Influence of the level of inbreeding of daughters of holstein and black mottled sires on the assessment of their body type. Molochnoe i myasnoe skotovodstvo = Journal of Dairy and Beef Cattle Farming. 2023;(2):3–6. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.33943/MMS.2023.36.93.002Недашковский И. С., Контэ А. Ф., Волкова В. В., Сермягин А. А. Влияние уровня гомозиготности по STR-маркерам быков-производителей голштинской породы на показатели наследования типа телосложения их дочерей на основе линейной оценки. Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2022;4(68):294–302. DOI: https://doi.org/10.32786/2071-9485-2022-04-35 EDN: HMKKTGNedashkovsky I. S., Konte A. F., Volkova V. V., Sermyagin A. A. The influence of the level of homozygostity for str-markers of holsteen sires on the indicators of inheritance of the body type of their daughters on the basis of linear assessment. Izvestiya Nizhne-volzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: Nauka i visshee professionalnoe obrazovanie = Proceedingsof Nizhnevolzskiy Agrouniversity Complex: Science and Higher Vocational Education. 2022;4(68):294–302. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.32786/2071-9485-2022-04-35Контэ А. Ф., Недашковский И. С., Ермилов А. Н., Сермягин А. А. Влияние уровня инбридинга быков-производителей на показатели типа телосложения их дочерей. Молочное и мясное скотоводство. 2022;(4):19–25. DOI: https://doi.org/10.33943/MMS.2022.26.83.003 EDN: NPAFUMKonte A. F., Nedashkovsky I. S., Ermilov A. N., Sermyagin A. A. The influence of bull’s inbreeding level on indicators of their daughter’s body type. Molochnoe i myasnoe skotovodstvo = Journal of Dairy and Beef Cattle Farming. 2022;(4):19–25. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.33943/MMS.2022.26.83.003

The authors declare that there are no conflicts of interest present.