Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эффективность моделирования при управлении селекционными процессами скота костромской породы

ВАК РФ 06.02.07, Разведение, селекция и генетика сельскохозяйственных животных

Автореферат диссертации по теме "Эффективность моделирования при управлении селекционными процессами скота костромской породы"

На правах рукописи

005532793

ВЕЛИЧКО ИРИНА ИГОРЕВНА

ЭФФЕКТИВНОСТЬ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРИ УПРАВЛЕНИИ СЕЛЕКЦИОННЫМИ ПРОЦЕССАМИ СКОТА КОСТРОМСКОЙ ПОРОДЫ

06.02.07 - разведение, селекция и генетика сельскохозяйственных животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

11 СЕН 2013

Ульяновск - 2013

005532793

Работа выполнена на кафедре частной зоотехнии, разведения и генетики Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Костромская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель БАРАНОВА НАДЕЖДА СЕРГЕЕВНА

доктор сельскохозяйственных наук, доцент

Официальные оппоненты: ГАВРИЛЕНКО ВЛАДИМИР ПЕТРОВИЧ

доктор сельскохозяйственных наук, ФГБОУ ВПО «Ульяновская ГСХА им. П. А. Столыпина», профессор кафедры разведения, генетики и животноводства

КОСЯЧЕНКО НИКОЛАЙ МИХАЙЛОВИЧ

доктор биологических наук, старший научный сотрудник ГНУ «Ярославский научно-исследовательский институт животноводства и кормопроизводства РАСХН», зав. лабораторией популяционной генетики и программирования

Ведущая организация ФГБОУ ВПО «Ярославская государственная

сельскохозяйственная академия»

Защита состоится « 4 » октября 2013 года в « часов на заседании диссертационного совета Д 220.065.01 при ФГБОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия имени П.А. Столыпина» по адресу: 432017, г. Ульяновск, бульвар Новый Венец, 1, тел. 8 (8422) 44-30-58; e-mail: korm-len@yandex.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия имени П. А. Столыпина», а с авторефератом а сети Интернет на официальном сайте Министерства образования и науки РФ www.vak.ed.gov.ru

Автореферат разослан « эО »

2013 года

Ученый секретарь —.ч ^

диссертационного совета Пыхтина Лидия Андреевна

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В ряде областей Центрального региона России на протяжении 60 лет для производства молока и мяса разводится крупный рогатый скот костромской породы. Имея высокий генетический потенциал продуктивности, костромская порода скота уверенно занимает одно из ведущих мест среди разводимых в России молочных пород скота. Этому способствовало использование при ее совершенствовании генофонда бурого скота из США и других стран. В результате целенаправленной работы в 1994 г. был создан новый заводской молочный тип скота "Караваевский КК-1" с продуктивностью по наивысшей лактации 6008 кг молока с содержанием жира 4,03% и белка - 3,69% (Баранов A.B., 2011).

Наряду с высокой молочной продуктивностью, животные костромской породы имеют крепкую конституцию и высокие адаптационные способности, характеризуются высокой оплатой корма продукцией и плодовитостью, устойчивы к таким заболеваниям, как лейкоз, туберкулез и бруцеллез. Костромская порода скота хорошо приспособлена к промышленной технологии производства молока.

Селекция по количественным признакам усложняется тем, что они в большей степени подвержены влиянию многих факторов. Поэтому в практической работе важно определить силу влияния каждого фактора.

Применение генетико-математических методов позволяет не только определить факторы, влияющие на изменчивость признака у животных данного стада (от внешних условий или генетического разнообразия), но и выявить влияние отдельных факторов.

Диссертационная работа выполнена в рамках целевой программы «Развитие молочного скотоводства и увеличение производства молока в Костромской области на 2009-2013 годы» № 384-а от 24 ноября 2009 года.

Цель и задачи исследований. Цель исследований — изучение факторов, способствующих повышению эффективности молочного скотоводства и оптимизация методов селекционного моделирования, комплексной оценки и отбора по продуктивным и воспроизводительным качествам коров костромской породы.

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:

— оценить факторы, влияющие на продуктивные показатели коров костромской породы;

— определить силу влияния генетических и паратипических факторов на молочную продуктивность коров костромской породы с возможностью дальнейшего их использования в селекционном моделировании;

— оценить комплекс фенотипических и генотипических корреляций, а также степени их нелинейности в совокупности показателей воспроизводства и продуктивности коров костромской породы;

— оценить влияние отцовской и материнской основ на продуктивные и воспроизводительные качества коров;

— разработать схему основных положений управления селекционными процессами стад на основе симплекс-метода и линейного моделирования;

— определить экономическую эффективность предложенных мероприятий селекционных направлений.

Научная новизна заключается в том, что впервые, применительно к костромской породе крупного рогатого скота проведено комплексное изучение влияния на молочную продуктивность и воспроизводительные качества коров ряда генетических и паратипических факторов. Впервые в многофакторном анализе с помощью процедуры обобщенных линейных моделей (General Linear Models) определена сила и достоверность влияния генетических и паратипических факторов на изменчивость показателей молочной продуктивности и воспроизводительных способностей коров.

Практическая значимость определяется тем, что на основании анализа компонентов изменчивости и оценки градаций факторов построена статистическая модель смешанного типа, позволяющая оценить силу и достоверность влияния включенных в модель факторов на изменчивость продуктивности по первой лактации коров костромской породы.

Установлен эффективный прием селекции - отбор по селекционному индексу, включающий показатели надоя и сухостойного периода и обеспечивающий генетическое улучшение Ag 315 коров.

Выявлена целесообразность введения фактора — племенное ядро — в систему управления селекционным процессом. Оптимизация эффекта племенного ядра по молочной продуктивности достигается при выходе молодняка 84%, поголовье племенного ядра 66% и сервис-периоде 90 дней коров костромской породы.

Результаты исследований внедрены в хозяйстве, на базе которого выполнялись научные исследования, и применяются в практической селекционно-племеной работе с костромской породой скота при составлении перспективных селекционных планов и программ для конкретного стада и породы в целом. Позволяют эффективно управлять селекционными процессами, с целью повышения генетического потенциала молочной продуктивности животных.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований диссертационной работы доложены и обсуждались на заседаниях Ученого совета факультета ветеринарной медицины и зоотехнии ФГБОУ ВПО Костромской ГСХА (2009, 2010, 2011), научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава и научных сотрудников ФГБОУ ВПО Костромской ГСХА «Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе области» (2005, 2007, 2008, 2009, 2010, 2012), Научной сессии «Научное обеспечение повышения эффективности отрасли животноводства в условиях Евро-Северо-Востока России» (Кострома, 2009).

Публикация результатов исследований. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобразования и науки РФ.

Основные положения, выносимые на защиту:

— на продуктивные показатели коров костромской породы оказали влияние генетические, физиологические, паратишгческие факторы;

— из изученных генетических и паратипических факторов наибольшую силу влияния на молочную продуктивность коров костромской породы оказали пара-типические факторы, которые могут быть использованы в селекционном моделировании;

— при оценке комплекса фенотипических и генотипических корреляций е совокупности показателей воспроизводства и продуктивности коров костромской породы выявлена высокая степень криволинейности фенотипической корреляции, генотипические коэффициенты корреляции выявили достоверную положительную связь между изученными показателями;

— в малочисленных породах крупного рогатого скота влияние материнской основы имеет практически равнозначное значение с влиянием быков - производителей на продуктивные и воспроизводительные качества коров;

— на основе симплекс-метода и линейного моделирования разработана схема основных положений управления селекционными процессами стад;

— обоснована годовая экономическая эффективность предложенных селекционных мероприятий.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, материала и методики исследований, результатов собственных исследований и их обсуждений, выводов и предложений производству, списка использованной литературы, приложения. Работа изложена на 122 страницах компьютерного текста, включает 32 таблицы, 7 рисунков. Список использованной литературы состоит из 228 источников, в том числе 17 на иностранных языках.

2 МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились в 2005 — 2011 гг. на поголовье крупного рогатого скота костромской породы племзавода СПК Колхоз «Родина» Красносельского района Костромской области.

Объем базы данных, сформированной на магнитных носителях, по живому и выбывшему поголовью, содержит сведения о 783 животных костромской породы, где включена информация по коровам и племенным быкам (форма 2-мол и 1-мол за 2000 — 2010 годы), материалы селекционного центра по совершенствованию костромской породы, ВНИИплем.

Методика исследований включает в себя изучение зависимостей между показателями молочной продуктивности и воспроизводства, системную оценку генетических и средовых факторов, генетического потенциала и тренда продуктивности животных.

При выполнении работы использовали общезоотехнические и популяцион-но-генетические методы с применением современных компьютерных программ Ехе1, МаНаЬ 2000.

Применяли вариационно-статистические, коррелятивно-регрессионные и дисперсионно-ковариансные методы (Снедекор Д., 1961; Рокицкий П., 1967; Пло-хинский Н., 1969, 1970; Лакин Г.Ф., 1990).

Основные параметры, получаемые в ходе анализа: коэффициент наследуемости (112), эффекты влияния (о2) и коэффициенты генетических (г§) и фенотипических (гр) корреляций.

Рисунок 1 - Общая схема исследований

Оптимизация моделей комплексного отбора (селекционных индексов) проводилась по методикам Шталя В. (1973), Фолконера Д. (1985).

Экономическую эффективность вычисляли по методике определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений (Лоза Г., 1993).

3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Характеристика изучаемого поголовья животных по зоотехническим показателям

В СПК Колхоз «Родина», как и в большинстве хозяйств Костромской области, разводят крупный рогатый скот костромской породы, выведенный на данной территории и хорошо приспособленный к местным климатическим и кормовым условиям.

Анализ основных производственных показателей по животноводству за 5 лет (2006 — 2010 гг.) показал стабильное поголовье — 450 коров при общем поголовье 1077 голов. Наивысший удой на корову был получен в 2007 году - 6353 кг молока. Содержание жира в молоке коров составляет 3,70 - 3,83%. Выход телят на 100 коров находится на уровне 80,0 - 83,7%. В условиях данного хозяйства возраст при первом отеле колеблется от 923 до 1039 дней.

По данным бонитировки коровы используются в среднем 2,8 лактации, в племенном ядре - 3,1-3,4 лактации.

Кормление сбалансированное. Расход кормов в год на 1 усл. голову составляет 37-46 ц к. ед. Расход концентрированных кормов на 1 кг молока достаточно высокий и составляет 400 г.

Генеалогическая структура маточного стада в хозяйстве отвечает требованиям плана племенной работы.

3.2Селекционно-генетическая характеристика подконтрольного стада

Племенная работа с костромской породой скота ведется согласно селекционной программы, направленной на повышение молочной продуктивности и улучшения воспроизводительных качеств. Основными селекционными признаками определены удой, содержание жира и белка в молоке, тип животных, воспроизводительные качества.

3.2.1 Оценка факторов, влияющих на молочную продуктивность скота костромской породы 3.2.1.1 Влияние генетических факторов

Плановыми линиями в племзаводе СПК Колхоз «Родина» являются линия Ладка 2537 КТКС-253 и родственные группы, созданные на основе быков швиц-кой породы зарубежной селекции, Мастера 106902, Меридиана 90827, Концентрата 106157. В хозяйстве, кроме перечисленных линий и родственных групп, лакти-

руют дочери быков, относящихся к линиям Салата 1216 КТКС-83 и Курса 3722 ИКС-161, которые являются прослоечными.

Продуктивность животных в разрезе линий по первой лактации существенно различается. Наивысший удой показали первотелки, принадлежащие к линии Курса 3722 ИКС-161 и родственной группе Меридиана 90827, а наименьший показатель у животных родственной группы Мастера 3955, преимущество составило 914 и 845 кг соответственно. Изменчивость удоя коров по линиям и родственным группам варьирует от 15,44% до 27,19%. По содержанию жира в молоке наибольшее генетическое превосходство было у дочерей родственной группы Мастера 106902, которые превосходили по этому показателю дочерей быков линии Курса 3722 ИКС-161 на 0,11% (3,98±0,02% и 3,87±0,02% при Р>0,99) соответственно. Изменчивость содержания жира в молоке коров варьирует в пределах от 2,06% до 5,13%.

Быки-производители, использовавшиеся в хозяйстве последние 10 лет для осеменения маточного стада, входя в состав той или иной генеалогической группы, оказывают влияние на формирование молочной продуктивности коров. В обработку вошли быки, у которых было учтено 15 дочерей и более.

Наивысшим уровнем продуктивности обладают дочери быков Нестора 9760 и Дипломата 6764. Их удой составил 5048,2 кг при содержании жира 3,92% и 4991,7 кг при содержании жира 3,99% соответственно.

По содержанию жира в молоке выделяются первотелки - дочери быка Тика 3818 их превосходство над сверстницами составило 101%.

Согласно рекомендаций по разведению крупного рогатого скота костромской породы на период до 2010 года ставилась задача получить животных с кров-ностью 3/4, 5/8 по улучшающей (швицкой) породе с дальнейшим разведением «в себе».

Используя дисперсионный анализ, была проведена оценка силы влияния генетических факторов. Их доля влияния на уровень надоя в комплексе факторов кровность х линия составила 60,5%***; кровность х производитель - 47,9%***на содержание жира в молоке - кровность х линия - 61,3%***, кровность х производитель - 58,5%***.

3.2.1.2 Влияние физиологических факторов

Из физиологических факторов, влияющих на молочную продуктивность, изучены: возраст первого отела, живая масса коров, сервис-период, сухостойный период. В таблице 1 представлено влияние возраста первого отела на продуктивные и физиологические показатели коров-первотелок.

Полученные данные указывают на то, что с увеличением возраста первого отела молочная продуктивность коров повышается. Наибольшая молочная продуктивность 4834,1 кг отмечена у коров, возраст первого отела которых составил 38,2 мес. и старше. Наименьшая продуктивность 4252 81 кг наблюдается у коров, возраст первого отела которых 28,7 мес. и меньше. Разница в удое составила 581,3 кг (Р<0,05).

По МДЖ выявлены достоверные различия (0,009%, Р<0,5) у коров, связанные с возрастом первого отела 28,7 мес. и 29,7-31,5 мес.

Таблица 1 — Влияние возраста первого отела на продуктивные и физиологические характеристики___

Градация по возрасту первого отела, мес. Число коров, голов Продуктивность по первой лактации Продолжительность сервис-периода, дней Продолжительность сухостойного периода, дней

надой, кг МДЖ,% живая масса, кг

28,7 и менее 32 4252,8±198,68 3,98±0,04 477,3±3,41 86,5±5,94 60,1±3,06

29,7-31,5 86 4647,9± 142,02 3,89±0,02 479,2±5,73 86,4±3,74 58,0±2,20

32,5-35,0 121 4662,6±104,07 3,90±0,02 485,3±1,39 94,3±3,06 59,2±2,17

36,0-37,2 43 4756,5±245,80 3,91±0,04 487,2±2,38 83,2±5,07 58,8±4,43

38,2 и более 60 4834,1±160,24 3,91±0,02 490,8±2,34 93,3±4,88 59,1±2,42

Контрольные интервалы менее Х-0,75ст, Х-0,5ст, Х±0,25<т, Х-К),5ст,Х+0,75ст и более.

Молочная продуктивность коров в немалой степени зависит от живой массы, с которой связано общее развитие животного. Наибольшей живой массой отличались коровы, отелившиеся в возрасте 38,2 месяца и более.

Во все возрастные градации коров по их первому отелу, продолжительность сервис-периода и сухостойного периода находились в пределах физиологической нормы. Сервис-период должен рассматриваться не только с точки зрения воспроизводства, но и с учетом молочной продуктивности.

Из данных таблицы 2 следует, что высокую молочную продуктивность 5166,14 кг имели коровы, продолжительность сервис-периода которых составила 108 и более дней, что на 913,8 кг больше, чем у коров с продолжительностью сервис-периода менее 71 дней (Р<0,001). С увеличением продолжительности сервис-периода МДЖ в молоке снижается и наименьший показатель ее (3,88%) отмечен в

Таблица 2 - Зависимость продуктивных показателей от продолжительности сервис-периода___

Градация по продолжительности сервис-периода, дней Число коров, голов Продуктивность по первой лактации Продолжительность сухостойного периода, дней

надой, кг МДЖ, % живая масса, кг

71 менее 83 4252,3±125,82 3,94 ±0,02 486,4 ±486,4 56,15 ±2,47

72-80 32 4749,4±346,10 3,90±0,03 486,81±2,88 56,69±3,96

81-98 56 4610,1±131,87 3,90±0,02 474,25±8,69 59,96±2,61

99-107 20 4198,1±199,28 3,93±0,02 483,95±3,50 64,40±4,84

108 и более 116 5166,1±107,47 3,88±0,02 485,61±1,50 61,85±1,92

молоке коров, чей сервис-период превышает 108 дней, что на 0,06% меньше, чем при сервис-периоде 71 день и менее (Р<0,05). На продолжительность сухостойного периода изменение продолжительности сервис-периода влияния не оказало.

Одним из ответственных моментов технологии молочного скотоводства является сухостойный период. Именно в этот период закладываются основы благополучия состояния матери и потомства, благоприятного исхода отела и после-отельного периода, а также протекания лактации.

Таблица 3 - Влияние продолжительности сухостойного периода на продуктивные и физиологические показатели__

Градация по продолжительности сухостойного периода, дней Число коров, голов Продуктивность по первой лактации Продолжительность сервис-периода, дней

надой, кг мдж,% живая масса, кг

39 менее 50 5483,9±209,8 3,92 ±0,02 486,8±1,92 74,5±4,93

40-52 76 4939,8±120,22 3,91 ±0,02 488,3 ±1,97 88,5 ±3,76

53-64 98 4739,4±103,97 3,92±0,03 485,9±1,84 91,8±3,96

65-69 24 4215,5±232,48 3,91±0,02 482,4±3,34 89,7±7,93

70 и более 20 4035,3±132,46 3,89±0,02 478,1±5,25 96,4±3,45

Из таблицы 3 видно, что наивысшей молочной продуктивностью 5483,9 кг при МДЖ 3,92% обладают коровы, чей сухостойный период составил 39 и менее дней. Самой низкой молочной продуктивностью - 4035,27 кг при МДЖ 3,89% обладали коровы, сухостойный период которых был на уровне 70 и более дней.

3.2.1.3 Влиянне паратипнческих факторов

При моделировании селекционного процесса важно знать силу и величину влияния паратипических факторов.

Изучая зависимость продуктивных и физиологических показателей коров первотелок от года рождения и года отела, выявлена достаточно высокая повторяемость. Наивысший удой, полученный в 2003 - 2004 годы (6545,0 и 6281,6 кг соответственно), подтвержден оценками 2006 — 2007 года (6696,6кг и 6275,5 кг молока соответственно). Следовательно, при проведении сравнительных анализов и оценок эти паратипические факторы следует учитывать в обязательном порядке. Желательно применять корректуру по методу гнездовых классификаций или мультипликативности, в противном случае возможно искажение межгодовых оценок до 30%.

Сезон первого отела в данном хозяйстве не оказал достоверного влияния на надой коров-первотелок.

Оценка силы влияния подконтрольных средовых факторов показала, что их эффект находится на среднем уровне, следовательно может быть скорректирован либо через разницу со сверстницами и количество эффективных дочерей, либо через эффект межгодовых различий.

3.2.1.4 Определение силы и достоверности влияния генетических, физиологических и паратипических факторов на молочную продуктивность

Для определения силы и достоверности влияния различных факторов на молочную продуктивность использовали процедуру обобщенных линейных моделей (СЬМ). Оценку компонентов фенотипической изменчивости изучаемых признаков проводили с помощью многофакторного дисперсионного анализа.

Анализ компонентов изменчивости и оценку градаций факторов проводили по статистической модели смешанного типа:

УО Э+8 ЕХ+\ОХ+8 Е и Р+1Ъ^+ОТЕС+К1Ю У+ЬI N+14 АБ+е

Использование этой модели позволило:

а) оценить силу и достоверность влияния включенных в модель факторов на изменчивость продуктивности по первой лактации;

б) получить оценки градаций фиксированных эффектов методом наименьших квадратов.

Таблица 4 — Влияние изучаемых факторов на изменчивость молочной продуктивности коров по первой лактации_

Фактор, влияющий на изменчивость Степень свободы У1=г-1 Степень свободы У2=п-г Степень влияния г)2 Критерий Фишера Р

эффект года первого отела 10 669 21,4** 2,37

эффект сезона первого отела 2 677 11,3** 4,59

Итого влияние паратипических факторов 32,7**

эффект возраста при первом отеле 4 675 12,9*** 4,68

эффект сервис-периода 4 675 6,1* 2,59

эффект сухостойного периода 4 675 8,3** 3,41

эффект живой массы животного при первом отеле 3 676 21 2*** 4,71

Итого влияние физиологических факторов - - 38,5** -

эффект отца коровы 16 663 12,6** 2,41

эффект «кровности» 6 673 13,1** 3,22

эффект линии коровы 6 673 3,1* 2,21

Итого влияние генетических факторов - - 28,8** -

* Р <0,05; ** Р < 0,01; *** Р< 0,001 здесь и далее.

Таким образом, наибольшую степень влияния на изменчивость изучаемого признака оказали физиологические факторы, их суммарный вклад в общую фено--шпическую изменчивость составил 38,5**, из них наибольший эффект приходится на возраст при первом отеле 12,9***и живую массу животного при первом отеле 11,2***.

Суммарный вклад паратипических факторов - 32,7**, из них наибольший эффект приходится на год первого отела.

3.3 Взаимосвязь воспроизводительных качеств коров с молочной продуктивностью

3.3.1 Оценка комплекса фенотипических н генотипических корреляций между показателями воспроизводства и продуктивностью

Знание корреляции между хозяйственно-полезными признаками животного позволяет избежать односторонности, а, следовательно, и малой эффективности селекции.

Таблица 5 - Показатели линейной фенотипической и генетической зависимости между продуктивностью и технологическими признаками __

Признак Надой, кг МДЖ, % Живая масса, кг Сервис-период, дней Сухостойный период, дней Возраст при первом отеле, дней

Надой, кг **** 0,09 0,31** 0,43** -0,11 0,19*

МДЖ, % -0,08 *** * 0,07 0,03 0,05 0,16*

Живая масса, кг 0,41** 0,09 **** 0,09 0,15* 0,39**

Сервис-период, дней 0,58** 0,06 0,15 **** 0,13 0,22*

Сухостойный период, дней -0,06 0,11 0,11 0,06 **** 0,07

Возраст при первом отеле, дней 0,32** 0,21* 0,35** 0,15* 0,09 ****

*Выше диагонали фенотипические, ниже - генотипическне коэффициенты корреляции.

При оценке фенотипических связей выявлена высокая степень криволинейное™ с четко выраженной точкой перелома, поэтому, понадобился дополнительный анализ степени криволинейных корреляций.

Оцененные генотипические коэффициенты корреляции указывают на достоверную положительную связь между надоем - живой массой, надоем - сервис-периодом, надоем - возрастом при первом отеле, что говорит о необходимости учитывать это обстоятельство при селекции. Отбор по надою будет приводить к увеличению живой массы и возрастанию сервис-периода и возраста при первом отеле.

Таблица 6 - Оценка криволинейных характеристик по связи между показателями продуктивности и воспроизводства_

Признак Надой, кг мдж, % Живая масса, кг Сервис-период, дней Сухостойный период, дней Возраст при первом отеле, дней

Надой, кг **** 0.21** 0,42** 0,51** 0,07 0,29*

МДЖ.% 4,07 **** 0,13 0,03 0,08 0,19*

Живая масса, кг 514,37 - **** 0,21 0,18* 0,51**

Сервис-период, дней 139,9 - - **** 0,06 0,13

Сухостойный период. дней отсутствует - - - **** 0,09

Возраст при первом отеле, мес. 39,2 - - - - ****

*Выше диагонали коэффициенты криволинейной связи, ниже критериальные точки перелома.

Из данных анализа видно, что стадо в достаточной степени специфично по селекционно-генетическим характеристикам. В силу четко выраженной криволинейной зависимости по ряду признаков в весовых коэффициентах линейных моделей (индексы племенной ценности и селекционные индексы) следует использовать коэффициенты корреляции и лимиты, ограниченные вектором повышения (таблица 7).

Таблица 7 — Скорректированные коэффициенты фенотипической корреляции для использования в моделях отбора_

Признак Надой, кг МДЖ, % Живая масса, кг Сервис-период, дней Сухостойный период, дней Возраст при первом отеле, дней

Надой, кг **** 0,19* 0.43** 0,43** -0,19 0.24*

МДЖ,% -0,17 **** 0,13 0,09 0,09 0,21*

Живая масса, кг 0,03** 0,13 **** 0,13* 0,19* 0,34**

Сервис-период, дней 0,26** 0,06 0,11 **** 0,19 0,24*

Сухостойный период, дней -0,06 0,09 0,03 0,06 **** 0,08

Возраст при первом отеле, дней 0,49** 0.19* 0,11** 0,06 0,03 ****

* Выше диагонали фенотипические коэффициенты корреляции, ограниченные вектором повышения, ниже — понижения.

3.4 Влиянне отцовской и материнской основ на продуктивные и воспроизводительные качества коров 3.4.1 Оценка генетического потенциала и тренда по продуктивным показателям

Эффективность селекционно-племенной работы должна оцениваться величиной достигнутого генетического прогресса — тренда, объективность которого определяется контрольным временем (обычно одним годом).

Проведенная оценка генетического тренда по контрольным точкам 19992000 гг, 2004-2005 гг, 2009-2010 гг, показала, что стадо находится в стадии стабильности (с 2004 года наблюдается сдвиг в сторону увеличения продуктивных характеристик). В настоящее время первоочередная задача заключается в удержании стабильности роста продуктивности.

3.4.2 Комплексная оценка быков-производителей

Оптимальным вариантом при комплексной оценке быков-производителей является селекционный индекс.

С привлечением информации по продуктивности и воспроизводству в оптимизацию было включено три линейно - регрессионных модели:

112=Ы(х1-х1ср) + Ь2(х2-х2ср);

1п=Ь1(х1-х1ср) - ЬЗ(хЗ-хЗср):

1ш=Ы(х1-х1ср) + Ь2(х2-х2ср) - ЬЗ(хЗ-хЗср).

В приведенных моделях (здесь и далее) признаки XI - надой, Х2 - сервис-период, ХЗ - сухостойный период, Ы-ЬЗ - весовые коэффициенты линейной регрессии признаков воспроизводства на надой.

Таблица 8 - Весовые коэффициенты индексов и точность оценки генотипа

1 Индекс ы Ь2 ЬЗ Кда

1 112 0,835 0,652 - 0,589

! 1,з 0,986 - -0,535 0,631

1 т ; м23 0,783 0,535 -0,356 0,722

Из характеристики данных таблицы 8 видно, что максимальной точностью оценки совокупного генотипа характеризуется модель, включающая все три показателя. Следует отметить, что она вполне приемлема с точки зрения простоты использования, все данные имеются в форме 2-мол и легко переносятся в системы обсчёта из любой базы существующих ИВС селекционного профиля. Ее недостатком, равно как и модели 112, является высокая степень нелинейности генетических и фенотипических связей между надоем и сервис-периодом. Однако точность оценки совокупного генотипа не является окончательным аргументом для отбора модели, используемой в функционирующей селекционной системе. В этой связи нами дополнительно рассчитана степень генетического улучшения по каждой модели при уровне отбора, равном 70% (интенсивность селекции равна 0,4960).

АБш = 0,4960 л/(1 х 0,29 х 872)2 + (3,85 х 0,45 х 95)2 + (13,49 х 0,51 х ЗЗ)2 = 377,16.

Аналогично, Аёи = 201,40; Дцв = 315,83.

В целях оптимальности использования для комплексной оценки быков-производителей отобрана модель Практическое ее использование для оценки производителей приведено в таблице 9.

Таблица 9 - Результаты комплексной оценки быков-производителей по молочной продуктивности и воспроизводительной способности (модель 1|3)_

Бык-производитель Число коров, голов Надой, кг

генетическое превосходство

абсолютное, кг относительное (%)

Кудеяр 2413 27 -124,7 97,1

Разбег 2871 64 -14,9 99,6

Адрес 3205 16 3,1 100,1

Скакун 3348 20 3,6 100,1

Костяк 3546 30 70,5 101,6

Тик 3818 20 -401,9 90,6

Сафар 5077 44 57,7 101,3

Барон 5509 18 44,2 101,0

Крах 5869 17 -98,8 97,7

Дипломат 6764 21 109,5 102,5

Лопух 7189 46 90,3 102,1

Шедевр 7486 15 47,2 101,1

Фокус 7826 46 34,9 100,8

Маэстро 8297 70 86,7 102,0

Картуз 8810 15 86,7 102,0

Байкал 8883 32 93,8 102,2

Нестор 9760 48 123,8 102,9

Из оцененных быков-производителей лучшие показатели у Нестора 9760 его генетическое превосходство составило 123,8 кг (12,9%) и Дипломат 6764 -109,5 кг (102,5%). Вместе с тем, не рекомендуются в селекционном процессе такие производители как Тик 3818, Кудеяр 2413, Крах 5869, имеющих оценку 90,6%, 97,1% и 97,7% соответственно.

3.4.3 Реализация эффекта племенного ядра

Особенностью костромской породы крупного рогатого скота является более высокое влияние материнской основы по сравнению с отцовской.

При моделировании селекционного процесса необходимо учитывать удельный вес и структуру селекционного ядра с учетом требований селекции, экономики и в последующем с его оптимизацией. Удельный вес животных племенного ядра составил 75,5-79,4%. С учетом выхода телят, потребности в ремонте и норм воспроизводства, численность племенного ядра составила 340 —360 голов.

Анализ селекционных результатов за ряд лет показывает, что фактическое превосходство продуктивности коров племенного ядра находилось на уровне 300 — 320 кг молока, а фактическая удельная масса животных племенного ядра составила 77 — 80%. Оптимальная интенсивность селекции находится в пределах 50 - 76% (при 1 0,4080 — 0,7970), при этом количество коров племенного ядра для стада, соответственно, от 300 до 340 голов. Их превосходство над уровнем продуктивности стада составило от 310 до 330 кг молока. Выполненный анализ нелинейной зависимости влияния селекции племенного ядра на генетическое превос-

ходство показал следующие результаты: в интервале уровня отбора от 30 до 40% его влияние на изменение величины генетического потенциала (учетная единица превосходство коров племенного ядра или матерей коров) составляет 16,8%; в пределах от 45 до 55% уровня отбора - 21,2%, от 60 до 65% - 22%; от 70 до 80% -26,1%, от 80 до 90% - 20%. Максимально действующий эффект приходится на величину уровня отбора от 70 до 80%, при этом прослеживается явная нелинейная зависимость. Отмечено, что в эти границы попадает также фактический и оптимальный уровень отбора коров в племенное ядро.

Из вышеприведенных исследований можно сделать вывод о целесообразности введения фактора - племенное ядро в системе управления селекционным процессом.

Для получения оптимальных компонентных составляющих при работе с племенным ядром применяли симплекс-метод (Канский К.Е., 1979). В расчетах использовалось стремление к оптимуму по удельному весу коров племенного ядра, выходу телят и продолжительности сервис-периода. Вектор весовых коэффициентов учитывал направление регрессии. При оптимуме (соответственно условий симплекс-метода) эффект племенного ядра составляет 100%.

Уравнение имеет следующий вид:

Эпя = {ввм (Вм-Вмо) - впя (Ппя-Ппяо) - всп (Псп-Пспо)}+Хст /Хст,

где: в - коэффициент регрессии для симплекс-метода рассчитанный в программе МАТЬАВ 2000

ввм — коэффициент регрессии для выхода молодняка 21,45;

впя — коэффициент регрессии для поголовья племенного ядра 36,15;

всп — коэффициент регрессии для сервис-периода 16,6;

Вмо — оптимум для выхода молодняка 80 голов;

Ппяо — оптимум поголовья племядра 70 %;

Пспо — оптимум сервис-периода 110 дней;

Вм, Ппя, Псп - пробандные показатели;

Хст — продуктивность стада.

В таблице 10 приведена характеристика изменения эффекта племенного яд-

ра в зависимости от отклонения от оптимума.

Таблица 10 - Результаты оптимизации эффекта племенного ядра

Выход молодняка на 100 коров, % Размер племядра, % Сервис-период, дней Эффект племенного ядра, кг молока Эффект племенного ядра, %

70 75 130 -727,2 87,0

75 75 120 -454,0 91,

80 70 110 0,00 100,0

82 68 100 281,2 105,0

84 66 90 562,4 110,0

В результате оптимизации нами были получены оптимальные показатели, необходимые для увеличения эффекта племенного ядра. Наибольший эффект

562,4 кг молока будет достигнут при выходе молодняка 84%, поголовье племенного ядра 66% и сервис-периоде 90 дней.

3.5 Экономическая эффективность проведенных исследований

Экономическую эффективность предложенных методов и селекционных мероприятий определяли по формуле, приведенной в «Методике определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно исследовательских работ» (Лоза Г., 1993):

Э={(Ц1 *(С 1 *П1 /100)* Л*К)+(Ц2*(С2*П2/100)*Л*К)}/ГИмк где Э - стоимость дополнительной основной продукции, руб.; Ц1 — Ц2 — закупочная цена единицы продукции С1 —С2 — средняя продуктивность животных, кг

П 1 - средняя прибавка продукции, выраженная в процентах, за счет повышения эффективности подбора быков по индексу, в %;

П 2 — средняя прибавка продукции , выраженная в процентах, за счет оптимизации работы с селекционным ядром, в % ;

Л — постоянный коэффициент уменьшения результатов, связанного с дополнительными затратами на прибавочную продукцию (0,75); К —численность поголовья, гол.;

Г имк — генерационный интервал матерей коров (племенного ядра), лет. Исходные данные:

Ц- закупочная цена 1 кг молока на 01.12.2010 г. - 14 руб. 83 коп. С — средняя продуктивность животных на 01.12.2010 г. — 5598 кг. П1 — средняя прибавка продукции за счет повышения эффективности подбора быков по индексу - 17,65 %

П2 — средняя прибавка продукции за счет оптимизации работы с селекционным ядром - 10,32%

К — численность поголовья коров на 01.12.2010 г. - 450 гол. Гимк- генерационный интервал матерей коров — 5,16 лет Э = {(14,83*(5598* 17,65/100)*0,75*450) + (14,83*(5598*10,32/100)*0,75*450)}/ 5,16 = 1518765,02

В результате внедрения предложенных мероприятий годовой эффект составит 1518765,02 руб. или 3375 руб. на одну корову в год.

ВЫВОДЫ

1. Проведенная оценка воздействия генетических факторов показала, что их доля влияния на уровень надоя в комплексе факторов кровность х линия составила 60,5%***; кровность х производитель — 47,9%***, на содержание жира в молоке -кровность х линия — 61,3%***, кровность х производитель — 58,5%***.

2. Максимальную молочную продуктивность 5166,14 кг имели коровы, продолжительность сервис-периода которых составила 108 и более дней, что на 913,8 кг больше чем при продолжительности сервис—периода менее 71 дня. (Р<0,001). С увеличением продолжительности сервис-периода МДЖ в молоке снижается, наи-

меньший показатель (3,88%) отмечен в молоке у коров, сервис-период которых превышает 108 дней, что на 0,06% меньше, чем при сервис-периоде 71 день и менее при Р<0,05.

3. Эффект силы влияния средовых факторов на молочную продуктивность коров находится на среднем уровне и может быть скорректирован как через разницу со сверстницами и количество эффективных дочерей, так и через эффект межгодовых различий.

4. Наибольшую степень влияния на изменчивость молочной продуктивности коров по первой лактации оказали: физиологические факторы, их суммарная величина в общей фенотипической изменчивости составила 38,5%, суммарная величина паратипических факторов - 32,7% и генетических факторов - 28,8%.

5. Максимальное генетическое влияние достигается при использовании в оптимальной селекционной модели показателей сервис-периода и живой массы поскольку генетическая корреляция между надой х сервис-период составила 0,43**; между надой х живая масса —0,31**

6. Исследованиями установлено, что повышение как генетического потенциала, так и его реализации по надою подконтрольного поголовья. Результаты ретроспективной оценки генетического тренда за период с 1999 по 2010 гг. выявили синусоидальную закономерность его изменения, при этом логарифмический генетический потенциал имеет четкую тенденцию к повышению.

7. Отбор по селекционному индексу, включающему показатели надоя и сухостойного периода, является эффективным приемом селекции, обеспечивающим генетическое улучшение Ag 315 коров.

8. Введение фактора племенное ядро в систему управления селекционными процессами позволяет повысить эффективность молочного скотоводства. Наибольший эффект 562.4 кг молока будет достигнут при уровне племенного ядра 66%, выходе молодняка 84% , сервис-периоде 90 дней коров.

9. Экономическая эффективность внедрения разработанных селекционных мероприятий составила по стаду 1518222,41 рублей или 3373,8 рублей на одну корову в год.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Для повышения эффективности использования быков-производителей, предлагается использовать линейную модель селекционного индекса, включающую продуктивные и воспроизводительные признаки.

При оптимизации работы с селекционным ядром рекомендуется использовать симплекс-метод, реализованный в MATLAB или EXCEL и учитывающий максимальное использование вектор-оптимума.

При максимальной реализации генетического потенциала следует учитывать степень нелинейности при зависимости между продуктивными и физиологическими показателями (модули CEJTEKC или АРМС).

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ

ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК Минобразования и науки РФ

1. Величко И.И., Баранова Н.С. Оценка влияния физиологических факторов на молочную продуктивность коров костромской породы /И.И. Величко, Н.С. Баранова //Современные проблемы науки и образования. - 2012. — №6 (Электронный журнал) URL: www.science-education. ru /106-7386

2. Величко И.И. Совершенствование системы управления селекционным процессом в костромской породе /A.B. Баранов, Н.С.Баранова, И.И. Величко //Вестник КГУ им. H.A. Некрасова. - 2012. - №4,- С.10-14.

3. Величко И.И., Баранова Н.С. Использование селекционных индексов при комплексной оценке быков-производителей костромской породы //Современные проблемы науки и образования. - 2013. - №2 (Электронный журнал) URL: http://www.scierice-education.ru/108-8846

Публикации в других изданиях

1. Величко И.И. Оценка коров костромской породы по воспроизводительным качествам /И.И. Величко, Т.Ю. Гусева, Н.С. Баранова //Материалы 57-й Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе»: в 5 т. Т. 3. - Кострома: КГСХА, 2005. - С. 25-27.

2. Величко И.И. Взаимосвязь продолжительности сервис-периода с молочной продуктивностью коров /Т.Ю. Гусева, Н.С. Баранова, И.И. Величко //Материалы 58-й международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе»: в 3 т. Т 2. - Кострома- КГСХА 2007.-С. 101-102.

3. Величко И.И. Влияние генотипа быков на плодовитость коров костромской породы в колхозе «Родина» Красносельского района Костромской области /И.И. Величко, Н.С. Баранова /'/Материалы 59-й международной научно - практической конференции «Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе»: в 5 т. Т. 3. - Кострома: КГСХА, 2008. - С. 38-40.

4. Величко И.И. Влияние сервис-периода на молочную продуктивность коров костромской породы /И.И. Величко, Н.С. Баранова, Т.Ю. Гусева //Материалы 60-й международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе»: в 3 т. Т.2. - Кострома: КГСХА, 2009 - С 102-103.

5. Величко И.И. Воспроизводительная способность и молочная продуктивность коров костромской породы в зависимости от их живой массы при рождении /Т. Ю. Гусева, Н.С. Баранова, И.И. Величко //Материалы 60-й международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе» в 3 т. Т.2. - Кострома : КГСХА, 2009. - С.109-110.

6. Величко И.И. Влияние генетических факторов на молочную продуктивность и воспроизводительные способности коров костромской породы /Н.С. Баранова, И.И. Величко //Сборник материалов научной сессии «Научное обеспечение повышения эффективности отрасли животноводства в условиях Евро-Северо - Востока России» - Кострома, 2009,- С 36-38.

7. Величко И.И. Реализация эффекта племенного ядра коров в условиях СПК Колхоз «Родина» Красносельского района Костромской области /Н.С. Баранова, И.И. Величко //Труды Костромской государственной сельскохозяйственной академии. - Выпуск 76 - Кострома: КГСХА, 2012. - С 35-40.

Подписано в печать 28.08.2013 г. Формат 84x60/16. Заказ № 74. Тираж 100 экз. Усл. печ. л. 1,0. Бумага типографская. Типография ФГБОУ ВПО «Костромская ГСХА» 156530, Костромская обл., Костромской район, пос. Караваево, уч. городок, д.34.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Величко, Ирина Игоревна, Кострома

ФГБОУ ВПО КОСТРОМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

На правах рукописи

04201362371 ВЕЛИЧКО ИРИНА ИГОРЕВНА

ЭФФЕКТИВНОСТЬ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРИ УПРАВЛЕНИИ СЕЛЕКЦИОННЫМИ ПРОЦЕССАМИ СКОТА КОСТРОМСКОЙ ПОРОДЫ

06. 02. 07 - разведение, селекция и генетика сельскохозяйственных животных

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук,

доцент Н.С. Баранова

Кострома - 2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ........................................................................................4

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.............................................................8

1.1 Современное состояние крупного рогатого скота костромской породы.........8

1.2 Роль популяционной генетики в управлении селекционными процессами крупного рогатого скота......................................................................15

1.3 Факторы, влияющие на эффективность производства молока.....................17

1.4 Основные показатели оценки продуктивных и воспроизводительных

качеств молочного скота.......................................................................29

ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ...........................40

2.1 Материал исследований....................................................................40

2.2 Методика исследований...................................................................40

ГЛАВА 3 РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ..................................................................................45

3.1 Характеристика изучаемого поголовья животных по производственно-зоотехническим показателям................................................................45

3.2 Селекционно - генетическая характеристика подконтрольного поголовья ... 49 3.2.1 Оценка факторов, влияющих на продуктивные показатели скота костромской породы...........................................................................50

3.2.1.1 Влияние генетических факторов..............................................50

3.2.1.2 Влияние физиологических факторов...............................................64

3.2.1.3 Влияние паратипических факторов................................................66

3.2.1.4 Определение силы и достоверности влияния генетических и паратипических факторов на молочную продуктивность. Сведение факторных оценок по процедуре ОЬМ....................................................................72

3.3 ВЗАИМОСВЯЗЬ ВОСПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ КАЧЕСТВ КОРОВ С

МОЛОЧНОЙ ПРОДУКТИВНОСТЬЮ.....................................................74

3.3.1 Оценка комплекса фенотипических и генотипических корреляций

между показателями воспроизводства и продуктивностью...........................75

3.4 ВЛИЯНИЕ ОТЦОВСКОЙ И МАТЕРИНСКОЙ ОСНОВ НА

ПРОДУКТИВНЫЕ И ВОСПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЕ КАЧЕСТВА КОРОВ.........84

3.4.1 Оценка генетического потенциала и тренда по продуктивным

показателям.......................................................................................84

3.4.2. Комплексная оценка быков-производителей......................................86

3.4.3 Реализация эффекта племенного ядра................................................90

3.5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРЕДЛОЖЕННЫХ МЕТОДОВ И

СЕЛЕКЦИОННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ.....................................................96

ВЫВОДЫ.......................................................................................97

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.......................................................99

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ УКАЗАТЕЛЬ ИСПОЛЬЗОВАННОЙ

ЛИТЕРАТУРЫ.................................................................................100

Приложение.....................................................................................121

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. В ряде областей Центрального региона России более 60 лет для производства молока и мяса разводится крупный рогатый скот костромской породы. Имея высокий генетический потенциал продуктивности, костромская порода скота уверенно занимает одно из ведущих мест среди разводимых в России молочных пород скота. Этому способствовало использование при ее совершенствовании генофонда бурого скота из США и других стран. В результате целенаправленной работы в 1994 г. был создан новый заводской молочный тип скота "Караваевский КК-1" с продуктивностью по наивысшей лактации 6008 кг молока с содержанием жира 4,03% и белка - 3,69% (Баранов A.B., 2011).

Наряду с высокой молочной продуктивностью, животные костромской породы имеют крепкую конституцию и высокие адаптационные способности, характеризуются высокой оплатой корма продукцией и плодовитостью, имеют высокое содержание белка в молоке, устойчивы к таким заболеваниям, как лейкоз, туберкулез и бруцеллез. Костромская порода скота хорошо приспособлена к промышленной технологии производства молока.

Несмотря на ряд преимуществ по сравнению с другими породами, костромская порода нуждается в дальнейшем повышении молочной продуктивности и улучшении технологических качеств. Поэтому необходимо изучать физиологические возможности репродуктивной системы у высокопродуктивных коров во взаимосвязи с молочной продуктивностью.

Селекция по количественным признакам усложняется тем, что они в большей степени подвержены влиянию многих факторов. Поэтому в практической работе важно определить силу влияния каждого фактора.

Применение генетико-математических методов позволяет не только определить факторы, влияющие на изменчивость признака у животных данного стада (от внешних условий или генетического разнообразия), но и выявить влияние отдельных факторов.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы явилось изучение факторов, способствующих повышению эффективности молочного скотоводства и

оптимизация методов селекционного моделирования, комплексной оценки и отбора по продуктивным и воспроизводительным качествам коров костромской породы.

На основании поставленной цели определились следующие задачи:

- оценить степень влияния генетических и средовых факторов на продуктивные и технологические характеристики коров костромской породы;

определить степень генетической изменчивости продуктивных и технологических признаков скота костромской породы с возможностью дальнейшего ее использования в селекционном моделировании;

- оценить комплекс фенотипических и генотипических корреляций, а также степени их нелинейности в комплексах включающих показатели воспроизводства и продуктивности коров костромской породы;

- оценить генетическое влияние уровня скрещивания, а также отцовской и материнской основ на продуктивные и воспроизводительные качества коров;

-разработать схему основных положений для долгосрочной программы управлением селекционным процессом стад на основе симплекс-метода и линейного моделирования;

определить экономическую эффективность предложенных методов селекционных направлений.

Научная новизна. Впервые, применительно к костромской породе крупного рогатого скота проведено комплексное изучение влияния на молочную продуктивность и воспроизводительные качества коров ряда генетических и паратипических факторов. Впервые в многофакторном анализе с помощью процедуры обобщенных линейных моделей (General Linear Models) определена сила и достоверность влияния генетических и паратипических факторов на изменчивость показателей молочной продуктивности и воспроизводительных способностей коров.

Практическая значимость определяется тем, что на основании анализа компонентов изменчивости и оценки градаций факторов построена статистическая модель смешанного типа, позволяющая оценить силу и

достоверность влияния включенных в модель факторов на изменчивость продуктивности по первой лактации коров костромской породы.

Установлен эффективный прием селекции - отбор по селекционному индексу, включающий показатели надоя и сухостойного периода и обеспечивающий генетическое улучшение Ag 315 коров.

Выявлена целесообразность введения фактора - племенное ядро - в систему управления селекционным процессом. Оптимизация эффекта племенного ядра по молочной продуктивности достигается при выходе молодняка 84%, поголовье племенного ядра 66% и сервис-периоде 90 дней коров костромской породы.

Результаты исследований внедрены в хозяйстве, на базе которого выполнялись научные исследования, и применяются в практической селекционно-племеной работе с костромской породой скота при составлении перспективных селекционных планов и программ для конкретного стада и породы в целом. Позволяют эффективно управлять селекционными процессами, с целью повышения генетического потенциала молочной продуктивности животных

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждались на заседаниях Ученого совета факультета ветеринарной медицины и зоотехнии ФГБОУ ВПО Костромской ГСХА (2009, 2010, 2011), научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава и научных сотрудников ФГБОУ ВПО Костромской ГСХА "Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе области" (2005, 2007, 2008, 2009, 2010, 2012), научной сессии "Научное обеспечение повышения эффективности отрасли животноводства в условиях Евро-Северо-Востока России (Кострома, 2009).

По теме диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 3 в изданиях рекомендованных ВАК Минобразования и науки РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, материала и методики исследований, результатов собственных исследований и их обсуждений, выводов, предложений производству, списка использованной литературы. Работа изложена на 121

страницах компьютерного текста, содержит 32 таблицы, 7 рисунков. Библиографический список включает 228 наименований, в том числе 14 на иностранных языках.

Диссертационная работа посвящена вопросам оптимизации методов комплексной оценки и отбора по продуктивным и воспроизводительным качествам скота костромской породы и выполнена автором в период с 2005 по 2011 гг. на кафедре частной зоотехнии, разведения и генетики факультета ветеринарной медицины и зоотехнии ФГБОУ ВПО Костромская ГСХА в рамках целевой программы «Развитие молочного скотоводства и увеличение производства молока в Костромской области на 2009-2013 годы» № 384-а от 24 ноября 2009 года.

Основные положения, выносимые на защиту:

- на продуктивные показатели коров костромской породы оказали влияние генетические, физиологические, паратипические факторы;

- из изученных генетических и паратипических факторов наибольшую силу влияния на молочную продуктивность коров костромской породы оказали паратипические факторы, которые могут быть использованы в селекционном моделировании;

- при оценке комплекса фенотипических и генотипических корреляций в совокупности показателей воспроизводства и продуктивности коров костромской породы выявлена высокая степень криволинейности фенотипической корреляции, генотипические коэффициенты корреляции выявили достоверную положительную связь между изученными показателями;

- в малочисленных породах крупного рогатого скота влияние материнской основы имеет практически равнозначное значение с влиянием быков -производителей на продуктивные и воспроизводительные качества коров;

- на основе симплекс-метода и линейного моделирования разработана схема основных положений управления селекционными процессами стад;

- обоснована годовая экономическая эффективность предложенных селекционных мероприятий.

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1 Современное состояние крупного рогатого скота

костромской породы

В Костромской области разводят три породы крупного рогатого скота молочного и молочно-мясного направления продуктивности: черно-пестрая, ярославская и костромская. По данным A.B. Баранова и Б.В. Шалугина (2011), костромская порода составляет 70,0% поголовья крупного рогатого скота, разводимого в области.

Костромская порода крупного рогатого скота относится к породам комбинированного направления продуктивности.

История создания породы и ценные качества животных этой породы широко освещены в материалах отечественных ученых и практиков: С.И. Штеймана (1948, 1950); В.А. Шаумяна (1948, 1951, 1960); H.A. Горского (1952); А.Д. Митропольской (1969); Н.Ф. Ростовцева (1970); A.C. Всяких (1981); A.A. Ильинского (1985); Ф.Ф. Лягина (2000, 2003); В.И. Кустова, А.Н. Ермилова, A.B. Баранова и др. (2003); В.П. Матроса, B.C. Смирновой, Б.В. Шалугина (2004); Г.А. Бадина (2004); В.И. Кулиша, И.П. Примакина (2004, 2007); И.Г. Моисеевой, С.В.Уханова, Ю.А. Столповского и др. (2006); A.B. Баранова, Б.В. Шалугина (2011) и др.

Выведена костромская порода крупного рогатого скота путем скрещивания местного скота с альгаузской и швицкой породами на территории Костромского и Нерехтского районов Костромской области, утверждена в 1944 году. При выведении породы особое внимание уделялось направленному выращиванию молодняка и отбору животных по крепости конституции, обильно и жирномолочности. Высокая молочная продуктивность коров в ведущих стадах костромского скота в 1940-1950 годы способствовала быстрому распространению породы в различных зонах страны и зарубежом.

По данным A.A. Ильинского (1985), во второй половине 40-х годов костромскую породу начинают разводить в Ивановской, Владимирской,

Витебской, Могилевской областях, Татарской и Марийской АССР. Животных костромской породы завозили в Тульскую и Смоленскую области, где скрещивали со швицкой породой, а так же в Киргизскую ССР и республики Закавказья, где использовали при выведении альгаузской и кавказской бурой пород (A.C. Всяких, 1981).

В большом количестве скот вывозился в Закавказье и, по данным Н.К. Гоцеридзе (1972), участвовал в создании кавказской бурой породы. При выведении алатаусской породы быки костромской породы из племенного завода «Караваево», по сообщению А.З. Квитко (1972), интенсивно использовались на последнем этапе ее создания.

В Венгрии, по данным A.A. Ильинского (1985), костромская порода использовалась в улучшении скота венгерской пестрой породы. В результате скрещивания были получены рекордистки с удоем за лактацию, превышающим 10000 кг молока.

Н.Г. Дмитриев (1978) приводит данные о разведении костромской породы в Индии, Китае, Северной Корее, Монголии, Венгрии. Быстрыми темпами увеличивалась численность поголовья этой породы.

В связи с переходом отрасли молочного скотоводства на интенсивную технологию производства молока и в целях достижения максимальной пригодности коров к этим условиям, потребовалось создание в костромской породе молочного типа. Эта работа началась в 1972 году. Совершенствование костромской породы велось с использованием быков швицкой породы американской селекции.

Работа по созданию молочного типа костромского скота подразделялась на три этапа.

На первом этапе были получены помесные животные с различной кровностью по бурым швицам, оценка этих генотипов и отбор лучших из них.

На втором этапе предусматривалось разведение желательных генотипов, закрепление продуктивных качеств и формирование нового типа скота на основе отбора и подбора.

На третьем этапе проведена оценка по качеству потомства бурых швицких быков и их полукровных сыновей.

К 1994 году был утвержден новый тип скота костромской породы «Караваевский КК-1». Средняя молочная продуктивность коров этого типа за 305 дней по всем лактациям составила 5235-5824 кг, при содержании жира в молоке 3,85-4,05%, белка 3,60-3,75 (И.А. Паронян, Е.А. Мамзина, 1994).

Показателем высокого генетического потенциала коров нового молочного типа служат данные коров-рекордисток, принадлежащих ГПЗ «Караваево», представленных в таблице 1, которые сочетают в себе рекордные надои, жирномолочность и белковомолочность и представляют большую ценность в селекционно-племенной работе в стадах костромской породы. (В.Г. Потепалова, A.A. Коршунова, Р.Г. Глущенко и др., 1995).

Таблица 1 - Коровы-рекордистки ГПЗ «Караваево»

Кличка, инвентарный номер Лактация Удой за 305 дней лактации, кг МДЖ, % МДБ,%

Наивная 2564 4 12024 3,90 3,79

Ледышка 535 5 12010 4,14 3,72

Редкая 8535 5 11354 3,64 3,57

Бадейка 8513 6 10823 3,72 3,26

Айва 5186 2 10564 4,55 3,61

Маха 9667 4 10520 4,23 3,79

Жестокая 6296 7 10435 3,72 3,88

Низкая 9278 4 10396 3,83 3,98

Клеенка 928 5 10175 4,0 3,42

Икра 2596 3 10046 4,02 4,0

Легендарная 4551 3 10045 4,08 3,65

Мулета 3918 3 10019 3,91 3,58

Морошка 831 4 10015 4,37 3,77

Ежевика 9855 6 10003 3,94 3,49

В настоящее время костромская порода считается одной из наиболее высокопродуктивных пород молочно-мясного направления продуктивности.

Среди молочных и молочно-мясных пород, разводимых в Российской Федерации, костромская порода по уровню молочной продуктивности занимает 4 место (A.B. Баранов, Т.А. Мошихина, 2008; Ю.Саморуков, Т. Калязина, Н. Марзанов, 2009), а по суммарной продукции молочного жира и белка за период хозяйственного использования - 1 место. По данным ежегодника по племенной работе в молочном скотоводстве Российской Федерации за 2007 год в среднем за жизнь от одной коровы черно-пестрой породы суммарная продукция молочного жира и белка составила 1187,8 кг, а от коров костромской породы - 1517,4 кг, тоесть на 329,6 кг (27,7%) больше.

Наивысший удой молока на корову в 2010 году был получен в ОАО «Племзавод «Караваево» Костромского района - 5966 кг; СПК Колхоз «Родина» Красносельского района - 5589 кг, СПК «Гридино» Красносельского района — 5263 кг. Удой молока от коровы по племенным заводам в среднем составил 5492 кг молока.

Коровы костромской породы в ведущих стадах имеют хорошо развитое вымя. Вымя объемистое, широкое, длинное, равномерно р