Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Генетическая и экономическая оптимизация селекционных программ эстонских пород крупного рогатого скота

ВАК РФ 06.02.01, Разведение, селекция, генетика и воспроизводство сельскохозяйственных животных

Автореферат диссертации по теме "Генетическая и экономическая оптимизация селекционных программ эстонских пород крупного рогатого скота"

ЭСТОНСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЖИВОТНОВОДСТВА И ВЕТЕРИНАРИИ ИМ. А. МЕЛЬДЕРА

На правах рукописи

УЛЬСТ Калев Паулович

УДК 636.081.1

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОПТИМИЗАЦИИ СЕЛЕКЦИОННЫХ ПРОГРАММ ЭСТОНСКИХ ПОРОД КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА

Специальность 06.02.01 — разведение, селекция и воспроизводство сельскохозяйственных животных

АВТОР ЕФ ЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

ТАРТУ 1991

Работа выполнена при Институте экспериментальной биологии АН Эстонии.

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных паук, профессор Р. Р. ТЕННБЕРГ

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор О. Р. САВЕЛИ

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник X. А.

ИДАРАНД

Ведущее учереждение — Всесоюзный научно-исследовательский институт разведения и генетики животных. /

Защита состоится »1991 г. в час на засе-

дании специализированного (говета 1ч 122.01.01 по присуждению ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук в Эстонском научно-исследовательском институте животноводства и ветеринарии им. А- Мельдера по адресу: 202400 Эстония, г. Тарту, ул. Крейцвальда, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Этонского НИИЖ.В. 9/

Автореферат разослан ««Л» » ^ / 1991 г.

Ученый секретарь специализированного совета, ^ .

кандидат сельскохозяйственных паук Э. О. ЛОКК ~ < 11

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Сознательное разведение эстонских пород молочного скота продолжалось свыше ста лет: в 1985 г. исполнилось сто лет от издания первой племенной книги крупного рогатого скота. В настоящее время достигнут высокий уровень продуктивности скота: в 1989 г. средний удой эстонских красных коров был 3920 кг, жирность молока 4,09%, белковость 3,39%, а у эстонского черно-пестрого скота 4653 кг, жирность 3,96% и белковость 3,24%. С 1985 года средний удой на корову в Эстонии свыше 4000 кг в год.

Дальнейшее увеличение продуктивности молочного скота требует применения продуманной программы разведения, планирования объема оценки и использования быков-производителей, применения современных методов генетики популяций и теории селекции в разведении пород. На базе более широкого использования ЭВМ при планировании разведения можно значительно повысить эффективность селекции и улучшить экономику племнной работы.

Цель и задачи исследований. Целью работы являлось составление научно-обоснованных программ разведения для эстонской черно-пестрой и красной эстонской пород путем генетико-экономической оптимизации на ЭВМ.

Были поставлены следующие задачи:

1) оценить фактическую эффективность племенной работы молочных пород скота в Эстонии;

2) определить селекционно-генетические и экономические параметры основных признаков селекции у эстонских пород молочного скота;

3) путем моделирования на ЭВМ вариантов программ селекции изучать влияние разных факторов и изменения исходных параметров на программу селекции;

4) провести сравнительную оценку разных вариантов программ селекции по эстонским породам скота;

4) разработать рекомендации по применению оптимальных программ разведения и принципам их дальнейшего усовершенствования.

Научная новизна. В результате исследований впервые раз-

работали оптимальные программы селекции для эстойских пород молочного скота путем моделирования на ЭВМ. Были выяснены исходные параметры для составления селекционных программ и получены результаты, показывающие влияние варьирования их на программы селекции и их рентабельность. Ввели дополнения в программу ЭВМ для включения новых признаков отбора (количество молочного жира и белка) и для случая использования быков улучшающей породы (голштинская). В программах было предусмотрено более кратковременное использование спермы оцененных быков (один год). Также проведена оценка фактического селекционного прогресса у эстонских пород молочного скота.

Практическая значимость работы состоит в разработке обоснованных с генетической и экономической точек зрения ряда вариантов селекционных программ для их дальнейшего внедрения при разведении эстонской черно-пестрой и красной пород. Материалы с оптимальными программами селекции преданы госплемрассадникам эстонских пород молочного скота и станциям искусственного осеменения.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на всесоюзном симпозиуме «Генетика количественных признаков животных» (Таллинн, 1990), на конференциях по разведению эстонской черно-пестрой породы (1989, 1990) и на конференции «Проблемы разведения крупного рогатого скота» (Тарту, 1991). По материалам диссертации опубликовано 3 научных статьи.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения обзора литературы, характеристики материалов и методов исследований, результатов собственных исследований, обсуждении результатов, выводов, предложений производству и списка использованной литературы (160 источников). Общий объем диссертации 148 страниц машинописи, она содержит 24 таблиц и 3 рисунков.

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Изучение генетической и экономической эффективности селекционных программ проводилась в течение 1987... 1989 гг. в отделе генетики животных Института экспериментальной биологии Академии наук Эстонии. Объектом анализа была в основном эстонская черно пестрая порода, но расчеты были проведены и для эстонской красной породы. При составлении селекционных программ и определении значений постоянных генетических, селекционных и экономических параметров использовались материалы племенного и экономического учета: сводные данные бонитировки коров республики, данные племенных хозяйств по возрастным группам стада, годовые отчеты госплемрассадников и станций искусственного осеменения за 1986 .. .1989 гг., данные

оценки быков-производителей по потомству, а также прейскуранты цен на продукцию молочного скота и племенных животных, лаборатории иммуногенетики и вычислительного центра

эстниижв.

За основу при оптимизации программы селекции была принята методика, разработанная ВНИИРГЖ (Ленинград—Пушкин, 1977, 1982) и методика А. Е. Попова (Киев, 1987). В этих программах нами были внесены некоторые дополнения, ввиду того, что эстонские породы являются молочными породами, а не молочно-мясными, и расчет эффективности использования мясных пород для скрещивания не имеет особого значения. Были изменены и ряд постоянных исходных парамтеров при вычислении оптимального варианта программы селекции. Все тексты программы были переведены на эстонский язык.

Варьирующими параметрами в селекционных программах были:

1) число линий в популяции;

2) число отцов ремонтных быков в линии;

3) величина банка спермы на одного проверяемого быка;

4) доля активной части популяции;

5) число эффективных дочерей, используемых для оценки одного быка.

Значения переменных исходных параметров для эстонской черно-пестрой породы приведены в табл. 1.

На основе приведенных параметров была составлена модель программы селекции, где расчтеы проводились по формулам, приведенным А. Е. Поповым (1987), Н. 3. Басовским и В. М. Кузнецовым (1977).

Программа для ЭВМ ЕС составлена на алгоритмическом языке РСЖТКА1Ч-4 и работает под управлением операционной системы (ОС). Для загрузки программы требуется 11 Кбайт оперативной памяти. Один вариант селекционной программы рассчитывается и выводится в виде таблицы на АЦПУ в течение 4 с. Исходные данные вводятся с перфокарт.

Количество вариантов селекционной программы, выдаваемых на АЦПУ или магнитную ленту, можно регулировать с помощью указания соответствующих нижней и верхней границ значения темпа генетического прогресса по молочной продуктивности. Результаты расчета варианта селекционной программы выводятся в виде таблицы. В заглавии таблицы печатается название породы и номер варианта селекционной программы. В таблице указываются 5 значений переменных факторов программы селекции, 43 селекционно-генетических показателя программы селекции и 13 экономических показателей программы селекции.

Различия в программах зависят в первую очередь от значений переменных (изменяющихся) исходных параметров. Эти параметры, их начальное значение, приращение (шаг изменений) и конечные значение, приведены в табл. 1,

.5. Число эффективных дочерей для оценки одного бы- 4. Доля активной части популяции '3. Банк спермы на одного проверяемого быка, доз. 2. Число отцов ремонтных быков в линий, гол. 1. Число линий в популяции Параметры

ЯЯЯ а Значенйя: Н—начальное П—приращение К—конечное

ю оым ослеп ООО сл —— ООО 09 000 01 000 01 СП — — О — — -

Сл N3 СП ОСЛО ООО сл — 20 000 10 000 50 000 СО — — о — сл ьо

ООО ООО СЛ — — 10 000 10 000 60 000 Ю — — о — сл

сл — сл ООО ООО "сл —— 10 000 10 000 60 000 --- СЛ — N5 СО р •о к р я н

сл — сл ООО ООО "сл — "— 10 000 10 000 60 000 сл — — Со — — сл

СЛ 1—1 ООО ООО v —— 5 000 5 000 20 000 ЬЭ — — сл — ьэ о: "О о ■о р 2

СЛ — ООО ООО СЛ — — 5 000 5 000 20 000 СЛ — — о — сл <1

сл — м ООО ООО о*— 10 000 5 000 30 000 ю — — сл — ьэ 00

К> — СТ> ООО ООО СП — *ю 10 000 5 000 30 000 1ч2 — — сл — м со

ю — сх> ООО о о о О) — N2 10 000 5 000 30 000 ю — — сл — м о

ы

3

я а

а га ■о п 3 п Я X

г

X

■ев X ы о ■о о а

а ■о

■о и и> X

г

X

а р >о

я »

X н

Й

ж я

X о г х

г

X

я чз о -1

"в

р

3 г

о\

Ь1

к

р

Как следует из табл. i, в первых вариантах программ использовались несколько повышенные числа линий в популяции (до 10) и числа отцов быков в линии (до 6). Также были и предложены размеры банка спермы для проверяемых быков до 60000 доз. Доля активной части популяции не повышало 0,6. Число эффективных дочерй было максимально 200, позднее это не повышало 150. При установлении переменных параметров мы исходили как из литературных данных, так и из данных собственных исследований.

Варианты 1—8 решены для эстонской черно-пестрой породы, номер 7 — для эстонской красной породы, а вариант 9 для признака количество молочного жира и вариант 10 — для количества молочного белка.

Основным селекционном признаком при вычислении оптимальной программы селекции считали удой за 305 дней лактации. Дополнительные варианты были вычислены для количества молочного жира как признака селекции (вариант 9) и для количества молочного белка, как основного признака селекции (вариант 10). При последнем варианте цена 1 кг молочного белка считалось равной 1 кг молочного жира, как это сделано в работах Р. Тейнберга (1974, 1986).

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1. Оценка реализованного генетического потенциала у молочного скота Эстонии

По данным бонитировки эстонского черно-пестрого скота в 1964 году средний удой коров составил только 2799 кг, жирность молока 3,55% и количество молочного жира 100 кг. У эстонской красной породы соответствующие показатели были 2551, 3,63% и 93 кг. За 24 года показатели молочной продуктивности повысились + 1738 кг молока, +79 кг молочного жира и +0,39% жирности молока у эстонской черно-пестрой породы и +1326 кг молока, +67 кг молочного жира и +0,49% жирности у эстонской красной породы. Поголовье скота повысилось за эти годы на 79449 коров у черно-пестрой и на 41663 коров у эстонской красной породы. Среднегодовое повышение удоя +72 кг у эстонской черно-пестрой и +55 кг у красной породы.

Рекордные удой эстонской черно-пестрой породы получены в Вяндраской опытной станции и в колхозе «Эстония». Так, по результатам 11 летнего опыта в Вяндраской опытной станции от 23 коровы в 1989 г. получено в среднем 9022 кг молока. Наивысший удой был у коровы Няяпсу 353 — в III лактации за 305 дней 14730 кг молока с жирностью 3,90%.

В колхозе «Эстония» уже в I лактацию от коров Вийу 285 получено 9524 кг молока, 347 кг молочного жира и от Лети

293 соответственно 9375 и 357 кг. Коровы линий с голштински-мн генами давали в этом стаде в среднем за III лакт. 663 кг молока больше, чем эстонские черно-пестрые коровы.

Потенциальных возможностей повышения молочной продуктивности показывают и данные молочной продуктивности коров в лучших стадах республики.

Как выяснилось, в 25 стадах эстонской черно-пестрой породы (с числом коров свыше 100 коров) средний удой 5000 кг, а в 5 стадах оно свыше 6000 кг на фуражную корову. В колхозе «Эстония» уже в I лактацию средний удой повышает 6000 кг, а в 3 хозяйствах оно свыше 7000 кг. Удой полновозрастных коров повышает 6000 кг в 5 хозяйствах (в колхозе «Эстония» это 7100 кг). Эти данные свидетельствуют о высоком генетическом потенциале эстонской черно-пестрой породы.

Средний удой эстонских красных коров повышает 5000 кг в 4 хозяйствах (с числом коров свыше 100). Лучший из них колх. Пыльва (удой 5435 кг, жирность молока 4,42%).

3.2. Оптимальные программы селекции по удою для эстонской черно-пестрой породы

Результаты вычисления эффективности селекционных программ по переменным и постоянным исходным параметрам, приведенным в таблицах 1 и 2, представлены в таблицах 2 до 9. В этих таблицах представлены только лучшие варианты при конкретных исходных параметрах. Критерием оценки варианта был относительный генетический прогресс по удою. В большинстве вариантов это было от 1,3 до 2% от среднего удоя в год.

Как выяснилось при первом совокупности исходных данных (число линий от 1 до 10, число отцов ремонтных быков от 1 до 6, банк спермы на проверяемого быка до 60000, доля активной части популяции 10 до 60% и число эффективных дочерей от 25 до 200, табл. 1), генетический прогресс по удою достигает 2% и выше. Однако, число линий было в этом варианте нереально малым (только 1 до 2) и число отцов быков в линии также от 1 до 2. Как видно из табл. 3 в лучших вариантах доля активной части популяции составляло от 30 до 50%- Число спермодоз от проверяемого быка было в среднем 10 до 30 тыс. доз, а эффективное число оцениваемых дочерей быка от 50 до 150.

Прогнозируемый генетический прогресс по удою составляет при приведенных условиях около 70 кг в год или 2%. Чистый доход от программы селекции по породе в год 1,8 милл. рублей, что на корову дает около 150 руб/год. Рентабельность программы селекции достигает 1000% (затраты в 10 раз меньше доходов).

При этих вариантах спермой молодых быков осеменяют 50 до 90% активной части популяции, что явно слишком много. Доля отбора отцов составляет 10—15%, а матерей быков около 4%.

Доля отбора проверяемых отцов коров 48%. Число отцов быкоб в породе составляет 5... 7. По потомству проверяется каждый год около 40 ... 50 молодых быков, спермой каждого осеменяется около 500 коров. Для осеменения основной части популяции используется 25 ... 30 проверенных быков, при этом спермой каждого быка осеменяется свыше 3800 коров. Матерей быков следует иметь около 200.

Интенсивность селекции отцов составляет 1,4 ... 1,7, матерей

Таблица 2

Данные лучших вариантов программ селекции при третьей совокупности исходных данных

¿Г а

н 8 х

£ и Яга м к

к 5.

с

О о о

Ы а с

зо ° о

и

° вГ мО

С Ч

ь *

О) о

^ о

/и О) и

(—1 о. м

о о. с

2 о

5; о

О О)

5

•5 Л >>

я а а. 3 о

с га з

(- е-н ° о Ч & г оса

ч

ч: в

ы

•д

н ч

о СУ

о о

в »£ я

ч %

V %

ю га

о.=~

н и.

и о с

о о, а

Рч в а

Вклад в генетический прогресс популяции

о и §1

о га о о

й-н О о «

2 5 0,10

6 5 0,20

7 5 0,20

8 5 0,20

9 5 0,20

10 5 0,20

16 5 0,30

17 5 0,30

18 5 0,30

19 5 0,30

20 5 0,30

21 5 0,30

22 5 0,30

31 5 0,40

32 5 0,40

33 5 0,40

34 5 0,40

357 5 0,10

362 6 0,20

363 6 0,20

364 6 0,20

365 6 0,20

374 6 0,30

375 6 0,30

376 6 0,30

377 6 0,30

578 7 0,10

584 7 0,20

525 7 0,20

586 7 0,20

597 7 0,30

598 7 0,30

759 8 0,20

50 60,8 1,6

70 59,4 1,6

80 60,1 1,6

90 60,8 1,6

100 61,4 1,6

110 62,0 1,6

90 58,9 1,6

100 59,4 1,6

110 59,8 1,6

120 60,2 1,6

130 60,5 1,6

140 60,9 1,6

150 61,2 1,6

120 59,0 1,6

130 59,2 1,6

140 59,5 1,6

150 60,0 1,6

50 60,6 1,6

80 59,2 1,6

90 59,8 1,6

100 60,5 1,6

110 61,1 1,6

120 59,2 1,6

130 59,5 1,6

140 59,9 1,6

150 60,2 1,6

5С 59,1 1,6

90 59,0 1,6

100 59,6 1,6

110 60,2 1,6

140 59,0 1,6

150 59,3 1,6

110 59,4 1,6

16650 1179 30,9

16253 1175 32,4

16491 1205 32,3

16710 1233 32,1

16913 1260 31,9

17104 1286 31,6

16153 1198 33,1

16301 1214 33,0 16438 1236 32,8 16566 1257 32,7 16686 1277 32,5 16799 1297 32,4 16906 1316 32,2 16207 1229 33,3

16302 1247 33,2 16390 1265 33,1 16473 1282 33,0 16387 1160 29,8 16213 1184 31,1 16428 1212 30,9 16628 1238 30,7 16815 1264 30,5 16275 1234 31,5 16392 1254 31,3 16503 1274 31,2 16607 1293 31,0 16158 1144 28,9 16181 1194 29,9 16378 1220 29,7 16563 1245 29,5 16243 1254 30,1 16345 1272 29,9 16337 1228 28,5

17.0 4,4 31,3 13,8 4,5 32,2 14,5 4,5 31,9 15,2 4,5 31,6

15.8 4,4 31,4

16.4 4,4 31,2

12.5 4,6 32,7

12.9 4,6 32,5

13.2 4,6 32,4

13.6 4,5 32,2 13,9 4,5 32,1

14.3 4,5 32,0 14,6 4,6 31,9 11,8 4,5 32,9

12.1 4,6 32,8

12.3 4,6 32,7

12.5 4,6 32,7

17.2 4,5 31,8 14,8 4,6 32,5

15.4 4,5 32,2

16.0 4,5 31,9

16.6 4,5 31,7 13,8 4,6 32,8

14.2 4,6 32,7

14.5 4,6 32,6

14.8 4,6 32,5

17.5 4,5 32,3

15.6 4,6 32,6

16.3 4,6 32,4

16.9 4,5 32,2

14.7 4,7 33,1

15.1 4,7 32,9 17,1 4,6 32,6

х 31,4 14,8 4,5 32,3

быков 2,1, отцов коров 0,84 а матерей коров — 0,34. Средний интервал между поколениями около 6 лет.

При третьей совокупности исходных данных исходные переменные параметры были следующими: число линий 5 . . . 10, число отцов быков в линии 1 ... 2, банк спермы от 10 до 60 тыс. доз, доля активной части популяции от 0,1 до 0,5, число эффективных дочерей для оценки 40 до 150 (табл. 2).

Как показали результаты вычисления, число линий в популяции следует иметь в пределах 5 до 7, а число отцов быков в линии один. Число спермодоз на проверяемого быка 10 тыс. Доля активной части популяции варьируется от 0,1 до 0,4, а число эффективных дочерей на проверяемого быка от 50 до 150. Генетический прогресс по удою составляет в лучших вариантах в среднем 58 до 61 кг на корову в год (около 1,5... 1,6%). Чистый доход от программы селекции составляет около 16 милл. руб., а рентабельность свыше 1000%. Вклад отцов быков в генетический прогресс составляет 31,5%, отцов коров 15%, матерей коров — 32% и матерей коров 4,5%.

Шестая совокупность исходных параметров была следующей: число линий от 2 до 5, число отцов в линии 1 ... 2, банк спермы на проверяемого быка 5 до 20 тыс., доля активной части популяции 0,1 . . . 0,4, число эффективных дочерей 70 . .. 150.

Результаты вычисления показали, что число линий в породе как правило 2 (т. е. заданный минимум), а число отцов быков в линии один. Количество спермодоз от проверяемого быка 10 ... 20 тыс. Доля активной части популяции 0,2 .. . 0,3, число эффективных дочерей 70 . . . 130.

В лучших вариантах генетический прогресс удоя составляет 57 ... 61 кг на корову в год или 1,50 .. . 1,58% от среднего удоя. Доход от применения этих вариантов программы селекции составляет 14 .. . 15 млн. руб. в году а рентабельность 500 . .. 700%.

Средний по всем вариантам вклад отцов быков в генетический прогресс удоя составляет 44,5%, у отцов коров 19,1% у матерей быков 14,8% и матерей коров 4,6%.

При этих лучших вариантах спермой проверяемых быков осеменяют 70 . . . 90% активной части популяции, что явно много. Число отцов быков 2 ... 3 в породе. Ежегодно необходимо проверять 60 . . . 100 молодых быков по потомству. Для осеменения основной части популяции надо иметь 10... 20 быков. Спермой оцененного быка осеменяют 6000 . .. 8000 коров. Матерей быков следует иметь 200...400. Интенсивность селекции отцов быков высокая 2,1 . .. 2,4, что составляет только 2 ... 4% от проверяемых быков. Средний генерационный интервал при приведенных вариантах 6,2 лет.

Восьмая совокупность исходных параметров была сходной к шестой, но здесь увеличивали число спермодоз на проверяемого быка и долю активной части популяции.

Вычисления показали, что оптимальным числом линий в по-

пуляции 2, т. е. заданный минимум. Число отцов в линии 1, т. е. в породе 2. Число спермодоз составляет 10 ... 15 тыс. Активная часть популяции 0,3 .. . 0,5, число эффективных дочерей в большинстве лучших вариантов свыше ста (100—150). Генетический прогресс по удою 58 . . .59 кг на корову в год или 1,5%. Доход от программы селекции около 17 милл. руб., на корову 130—140 руб/год, а рентабельность 600 .. . 800%.

При лучших вариантах вклад отцов быков составляет около 50%, отцов коров 16%, матерей быков 15% и матерей коров — 4,7%.

Что касается числа проверенных быков, необходимых для осеменения основной части популяции, то это составляет в среднем 20 быков. Ежегодно необходимо проверить по потомству около 100 быков. Интенсивность селекции отцов быков составляет 2,3 .. . 2,4.

Во всех вариантах программы селекции для популяции, осеменяемая спермой быков голштинской породы было 0,36, кроме 8. совокупности исходных данных, где это было 0,4. Племенная ценность быков голштинской породы в III поколении считали равным 800 кг, в 8. совокупности 600 кг.

3.3. Оптимальные программы селекции по удою для красной эстонской породы

Значения переменных факторов при вычислении оптимальных вариантов программы селекции приведены в табл. 1 под номером 7 (7 совокупность). Числом линий предлагали 5 до 10, числом отцов быков в линии 1 до 5. Банк спермы на одного проверяемого быка было от 5 до 20 тыс. доз, доля активной части популяции от 0,1 до 0,5 и число эффективных дочерей для оценки быка от 70 до 150.

В результате вычислений выделили 19 вариантов программы селекции, где генетический прогресс превышал 1,5% от среднего удоя в популяции (табл. 3).

Числом линий в лучших вариантах определили 5 ... 7. Число отцов быков в линии во всех вариантах 1. Число спермодоз на проверяемого быка практически во всех вариантах 10 тыс., а активная часть популяции 0,3 .. . 0,4. Эффективное число дочерей от 70 до 130. Генетический прогресс по удою достигает 54 . . . 56 кг или 1,57 .. . 1,60% от среднего удоя. Доход от разных вариантов достигает около 14 . . . 15 млн. руб. год, что на корову дает 105... 114 руб. Рентабельность программы селекции 450. . .690%.

Как по эстонской черно-пестрой породы, так и при красной эстонской породе самый большой вклад в общий генетический прогресс дают отцы быков (42,5%), затем следует отцы коров (18,7%), матери быков (15,8%) и матери коров (4,9).

Отцов быков при лучших вариантах требуется 5 ... 6, прове-

Таблица 3

Данные лучших вариантов программ селекции при седьмой совокупноси исходных данных

се £ к й> О £ Вклад в генетический

М К — к О СК <2> О а о си ^ л ¡>-> £ 2 о. и прогресс популяции

О. 03 ш 3 к Е я ^ п: £ >. Р 5 8"! о- а О о. и о о. с 2 а н е-р 2 -а 5 з®: ч 2

Номер Й ч о >■ ч 5 О о к с ЕГ и * 2 ТО с § к ч « | Число Д( оценива! быка Генет. п] | удоя, кг 1 Генет. прогресс ° о « о. а о с £ ё«э °г к <и Ч к ч <и 3 5 ю га 5 ^ ^ си 5 О г а.3 С о отцов быков отцов коров матерен быков матерей коров

2 5 0,30 80 56,5 1,6 14698 465 42,8 19,3 4,7 15,4

3 5 0,40 70 54,8 1,6 14082 434 43,8 17,4 4,9 15,8

4 5 0,40 80 55,1 1,6 14280 451 43,9 17,4 4,8 15,8

5 5 0,40 90 55,4 1,6 14449 468 43,9 17,4 4,8 15,8

6 5 0,40 100 55,7 1,6 14596 484 43,8 17,4 4,8 15,8

7 5 0,40 110 55,8 1,6 14724 500 43,8 17,4 4,9 15,8

8 5 0,40 120 56,0 1,6 14837 515 43,7 17,4 4,9 15,8

9 5 0,40 130 56,1 , 1,6 14938 529 43,7 17,4 4,9 15,9

10 5 0,20 70 55,2 1,6 15081 637 40,1 21,9 4,8 15,5

15 5 0,30 110 54,9 1,6 15133 679 41,2 20,2 4,9 15,8

16 5 0,30 120 55,1 1,6 15242 694 41,1 20,2 4,8 15,8

29 5 0,20 100 54,6 1,6 14886 623 38,8 22,8 4,8 15,7

119 6 0,30 70 55,1 1,6 14188 437 42,0 19,4 4,8 15,7

120 6 0,30 80 55,6 1,6 14425 456 41,9 19,6 4,8 15,7

¡24 6 0,40 100 54,8 1,6 14315 475 42,9 17,7 4,9 16,1

125 6 0,40 110 54,9 1,6 14440 490 42,8 17,7 4,9 16,1

126 6 0,40 120 55,1 1,6 14550 505 42,8 17,7 4,9 16,1

127 6 0,40 130 55,2 1,6 14648 519 42,7 17,7 5,0 16,1

225 7 0,30 80 54,8 1,6 14190 449 41,1 19,9 4,9 15,9

X 42,5 18,7 4,9 15,8

ряемых по потомству молодых быков около 100 ежегодно. Для осеменения основной части коров необходимо иметь около 20 проверенных быков-улучшателей. Спермой молодого быка осеменяют 300—500 коров, провенными быками 4 ... 6 тыс. коров ежегодно. Число потенциальных матерей быков достигает 1000 коров, а использованных 300 . . . 400. Эти данные совпадают с рекомендациями X. Идаранд (1987).

Что касается интенсивности селекции, то у отцов быков это 1,8...2,1, у матерей быков 0,97, у проверяемых быков 1,37, у матерей коров 0,34, а у отцов коров 0,69. Средний интервал 6 ... 6,1 лет.

Если рассматривать долю отбора быков, то это составляет 4,2%, доля отбора отцов коров — 57% от проверенных быков.

3.4. Програмы селекции эстонского черно-пестрого скота по количествам жира и белка в молоке

С целью выяснения целесообразности отбора коров по средней продукции молочного жира и белка за лактацию, а также

для выяснения генетического прогресса при отборе по этим признакам, были проведены вычисления программ селекции, где признаками отбора являются продукция молочного жира или белка за 305-дневную лактацию.

Результаты вычислений программ селекции по количеству молочного жира показывают, что число линий в популяции во всех лучших вариантах (генетический прогресс выше 2% среднего) 2, а количество отцов быков в линии 1. Число спермодоз от проверяемого быка 10... 15 тыс., причем в большинстве вариантов 10 тыс. доз. Доля активной части популяции 0,3.. . 0,4, а число эффективных дочерей от проверяемого быка 70 . . . 120. Генетический прогресс по молочному жиру составляет в среднем 3,1 кг или 2% среднего. Доход от применения программы селекции 26 . . . 27 милл. руб., что значительно больше дохода от программы селекции по удою. Рентабельность программы селекции составляет 900... 1300%. Вклад в генетический прогресс количества молочного жира самый большой у отцов быков: в среднем 48%, затем следуют отцы коров (17,7%), матери быков (16,5%) и матери коров (5,2%).

Результаты вычисления программ селекции по количеству сливочного белка приведены в табл. 4. Исходные переменные па-

Таблица 4

Данные лучших вариантов программ селекции при десятой совокупности исходных данных (молочный белок)

К

2 --Р о ^ о л е- о Г) Влкад в генетический прогресс популяции

н я а о л к - о о о о и о <=; и о

о. а а ч >1 «Го я" 8 и. и' С СО £ с . О о

гз н а ь ч

« сГ о и я к ч п та ¡я ч о с р пз та О э Ч Я О С1 с ь о ь к о с н а> X о ^ о X о о сЗ Н X та о— Си и О К ю га о о =г ■£ и а о о о. <и о. с си о 1- а

з: ¿Г о с СЗ 3" <и и и и С* ё-й а. с 3 н -Э о >о ¡~ о о « га -а га о 3 х

2 2 0,30 ' 70 2,33 1,87 15594 511 48,4 17,7 5,2 16,5

3 2 0,30 80 2,35 1,88 1,83 15827 532 48,3 17,9 5,2 16,5

5 2 0,40 70 2,28 15195 498 49,4 15,9 5,3 16,9

6 2 0,40 80 2,30 1,84 15383 517 49,4 15,9 5,3 16,9

7 2 0,40 90 2,31 1,85 15545 536 49,4 15,9 5,3 16,9

8 2 0,40 100 2,32 1,85 15685 553 49,4 15,9 5,3 16,9

9 2 0,40 ПО 2,32 1,86 15808 571 49,4 15,9 5,3 16,9

10 2 0,40 120 2,33 1,86 15918 587 49,3 15,9 5,4 16,9

15 2 0,50 100 2,28 1,82 15369 542 50,2 14,5 5,4 17,2

16 2 0,50 110 2,28 1,83 15470 558 50,3 14,4 5,4 17,2

17 2 0,50 120 2,29 1,83 15558 574 50,3 14,5 5,5 17,2

19 2 0,20 70 2,30 1,84 16181 726 45,7 20,3 5,2 16,5

24 2 0,30 100 2,29 1,82 16065 756 47,0 18,3 5,4 16,9

25 2 0,30 110 2,28 1,83 16185 773 46,9 18,4 5,3 16,9

26 2 0,30 120 2,30 1,84 16294 789 46,8 18,6 5,3 16,8

245 3 0,30 80 2,28 1,83 15256 513 46,5 18,5 5,4 17,0

раметры были аналогичные тем, которых использовали при вычисении программ селекции по количеству молочного жира.

Выяснилось, что число линии в породе и здесь 2, а число отцов ремонтных быков в линии 1. Банк спермы на проверяемого быка 10... 15 тыс. Доля активной части популяции 0,3 . . . 0,5. Эффективные число дочерей 70... 120. Генетический прогресс по количеству молочного белка за лактацию составляет в среднем 2,3 кг или 1,8%, что несколько меньше прогресса по жиру. Доход также значительно меньше, чем при отборе по молочному жиру: 15,2 до 16,3 млн. руб., рентабельность 500— 789%. Как и в предыдущих вариантах, самый большой вклад в генетический прогресс молочного белка дают отцы быков — 47... 50%. Вклад матерей быков около 17%, отцов коров от 15 ... 20%, а матерей коров — около 5%.

Ежегодно при отборе по жиру или белку неоходимо иметь около 25 проверенных быков и спермой одного такого быка осеменять 4000—6000 коров. Интенсивность селекции самое высокбе у отцов быков — около 2,5. Средний интервал составляет около 6 лет.

4. Обсуждение результатов исследования

Анализируя результаты вычисления оптимальных программ селекции следует обратить внимание прежде всего на эффективность разных вариантов, т. е. на прогнозируемый генетический прогресс, а также на их реальность (возможность практического применения) и экономичность (рентабельность). Исходя из этих позиций следует обсуждать оптимальные границы переменных параметров программ селекции и их влияние на общую результативность применения определенных программ.

Прежде всего необходимо определить цель селекции эстонских пород молочного скота, а также селекционные признаки.

В результате анализа достигнутого фонотичического эффекта селекции эстонских пород можно сделать вывод, что целью селекции должно быть увеличение уровня удоя, количества молочного белка и жира (Saveli, 1987). Отбор по мясным качествам (привес, живая масса, скороспелость) следует считать второстепенным (Moser, 1984; Schwark, Jahne, 1989).

Что касается признаков селекции, то здесь их можно ранжировать в следующем порядке:

1. удой;

2. количество молочного белка;

3. количество молочного жира.

Исходя из признаков селекции определили их генетические, селекционные и экономические параметры для эстонских пород скота и провели соответствующие вычисления на ЭВМ селекционных программ. В основном эффективность селекции определили по удою, как это сделано в исследованиях ряда других

авторов (Н. 3. Басовский, 1983; А. П. Банис, 1988; В. М. Кузнецов, 1979, 1986; Dentine, McDaniel, 1987; Legates, Myers, 1988). Дополнительно составили программы селекции для отбора по количеству молочного белка и жира.

Чтобы не снизить содержание в молоке белка и жира необходимо установить нижние границы отбора для этих признаков, которые учитываются при селекции быков-производителей и племенных коров. Такой подход в селекции молочного скота дает самый большой экономический эффект (Л. С. Жебровский 1977; А. А. Снопова 1986).

При отборе матерей быков, а также при отборе и оценке быков-производителей по потомству, целесообразно установить минимальные границы и для скорости молокоотдачи, оценки экстерьера, свойств вымени, устойчивости к заболеваниям, воспроизводительным качествам, скорости роста и др.

Что касается факторов, влияющих на эффективность программы селекции, то здесь прежде всего необходимо отметить число отцов быков и размер банка спермы на каждого проверяемого быка. Влияние этих двух переменных параметров необходимо рассматривать вместе. Если спермой проверяемых быков осеменить около 50% активной части популяции, а число эффективных дочерей на каждого проверяемого быка — 100 голов, то анализ наших данных показывает, что при всех уровнях банка спермы увеличение числа отцов быков снижает генетический прогресс по удою. Это совпадает с данными ряда других авторов (Н. 3. Басовский, 1983; Petersen et al., 1974).

При постоянном банке спермы на проверяемого быка увеличение числа отцов быков всегда приводит к снижению генетического прогресса. Поэтому и среди лучших вариантов для эстонской черно-пестрой породы число отцов быков в линии не превышает 1—2 (табл. 10). Ряд авторов утверждают, что для популяций по 2—3 сотен тысяч коров оптимальным числом отцов быков является 2—4. Увеличнеие числа отцов быков приводит и к увеличению числа проверяемых быков и, в конечном итоге, снижению генетической и экономической эффективности программы селекции.

Хотя увеличение размера банка спермы на проверяемого быка создает возможность для более интенсивного использования небольшого количества лучших оцененных быков, это приводит к увеличению затрат на программу селекции. По нашим данным в лучших вариантах оптимальный размер банка спермы составляет 10 .. . 20 тыс. доз (табл. 5). Также выяснилось, что связь между числом проверяемых быков размером банка спермы и генетическим прогрессом является криволинейной. Свое влияние здесь может оказать и увеличение степени инбридинга при уменьшении числа используемых быков.

Оптимальное число эффективных дочерей для объективной оценки быков-производителей является одной из наиболее су-

Оптимальные варианты для

и

-5 3 =

о. а. К

и си

о п »о

Я я о 3 ш х г Й

н я

Й к

2 ч ^

та с

о о

ж с

— СЗ (V)

Н Я Ш м - о

о; гЯ У

Л- <и Э" ^Г о. я сз о о ¡с

¡¡г

^ ^ ^ п

1 2 * § Л я о ЕГ я * 5

* =г

аз к " с

о

Чё

о К

^ с»

3 со

я о

я а. „

£ с о

5° 3

о Е Ю

ч >.Е

И И О

га он и о

О И с

щ о °

5 а. «я

^ Я — ко г

о и ьй о я ■я -г &

ч Л о

а5 а

X га _ ш

1 5 1 10 0,20 100 0,89 45 27 22438

2 5 1 10 0,20 110 0,96 44 26 24250

3 5 1 10 0,30 100 0,59 45 27 22438

4 5 1 10 0,30 140 ■ 0,78 42 25 29325

5 5 1 10 0,30 150 0,82 41 25 30906

6 6 1 10 0,20 ПО 0,96 44 26 24250

7 6 1 10 0,30 150 0,82 41 25 30906

8 2 1 10 0,30 80 0,95 113 22 36000

9 2 1 15 0,30 90 0,77 81 16 29077

10 2 1 15 0,30 100 0,83 79 16 31500

11 2 1 15 0,30 110 0,89 • 77 15 33805

12 2 1 20 0,20 100 1,00 63 13 25200

13 3 1 10 0,30 80 0,95 113 22 36000

14 4 1 10 0,30 80 0,95 113 22 36000

щественных частей программы селекции. При оптимизации числа эффективных дочерей мы рассматривали как точность (достоверность) оценки племенной ценности быков, так и получение максимального генетического прогресса.

Точность оценки генетической ценности быка зависит от числа дочерей и наследуемости признака. Если принимать число коров, осеменяемых спермой проверяемых быков постоянным, то при увеличении числа дочерей на быка уменьшается число проверяемых быков и интенсивность их селекции. Уменьшение числа эффективных дочерей, хотя увеличивает количество проверяемых быков, снижает точность оценки быков. Поэтому здесь необходимо найти оптимальное число эффективных дочерей, которое обеспечивает максимальный генетический прогресс.

Как и в работах ряда авторов (Р., Р. Тейберг, О. Р. Савели, 1989; Л. К- Эрнст, Ф. Ф. Эйснер, 1983; МаЫ-ТапПа, Лиёа, 1988) в наших лучших вариантах программ селекции также оптимальным эффективным числом дочерей было 80—120. При этом доля популяции, осеменяемая спермой проверяемых быков, составляла 40... 60% (около 80% активной части популяции). Эта цифра несколько выше полученной другими авторами (Н. 3. Басовский, 1983), которые рекомендуют спермой проверяемых быков осеменять не более 60 .. . 65% от активной части популяции. На основании наших исследований также выяснилось, что

;тонского черно-пестрого скота

Таблица 5

3"

и

Ч <и ч

о ч о

к <и а

о е- о

О Я с

и о «ой о. си <и

С В Ё

й 8 е о ч>,

« >> 1=[

о

к я я , о

ч о

>1 о

ч ч *

О) Я

е 3

^ о. о, ° Ц а - ^ га

5 с к Э о к я о и и

а

о О 5

со

ш Е я

® г о ч Й в

«г«

а. о, я

и а- я

5 4

С1- 2 С . га я я э

^ ч

га §

га

СО 8

г о. га . е. я

к 4

° 5

О,

о

„ °

га и-

= >, ч

Ч га о

о о

х п. а

га л я о.

189 1740 6,05

186 1752 6,03

189 1682 6,05

176 1707 5,99

174 1712 5,97

186 1724 5,97

174 1683 6,03

355 1748 6,16

283 1705 6,22

276 1709 6,20

270 1713 6,18

221 1728 6,26

395 1691 6,16

395 1650 6,16

61,4 1,62 1,343

62,0 1,63 1,330

59,4 1,56 1,343

60,9 1,60 1,296

61,2 1,61 1,330

61,1 1,61 1,330

60,2 1,58 1,285

60,2 1,58 2,914

58,0 1,53 2,114

58,4 1,54 2,083

58,7 1,55 2,053

58,4 1,54 2,191

58,5 1,54 2,914

57,2 1,50 2,914

16,913 134 1260

17,104 136 1286

16,301 129 1214

16,799 133 1297

16,906 134 1316

16,815 133 1264

16,607 132 1293

14,974 119 514

15,135 120 716

15,275 121 733

15,400 122 750

15,172 120 693

14,462 115 496

14,079 112 483

с увеличением банка спермы доля популяции, осеменяемая спермой проверяемых быков, уменьшается.

При достаточном количестве эффективных дочерей (около 100) на проверяемого быка и при интенсивной селекции отцов быков (один из 10—15 проверенных), доля популяции, осеменяемая спермой молодых быков относительно мало влияет на общий генетический прогресс популяции. К такому выводу пришли В. И. Кузнецов (1981, 1986), а также ряд других авторов (С. Л. Гридина, 1985; В. И. Власов, 1981; В. М. Милованов, 1983).

Интересные результаты были получены по выявлению вклада разных категорий племенных животных в общее генетическое улучшение популяции. В зависимости от варианта программы селекции вклады в генетический процесс удоя были у нас в среднем следующими:

отцы быков — 30 . .. 50% отцы коров — 15 ... 20% матери быков — 10 . . . 30% матери коров — 3 . . . 5%

Выяснилось, что в зависимости от размера банка спермы, вклад разных категорий племенных животных изменяется. С увеличением банка спермы на проверяемого быка вклад отцов быков уменьшается, а вклад матерей быков увеличивается. На

вклады отцов и матерей коров размер банка спермы практически не влияет. Как показывают наши данные, вклад отцов быков возрастает с увеличнеием доли популяции, осеменяемой спермой молодых быков. Это можно объяснить снижением вклада отцов коров, вследствие более интенсивного использования проверяемых быков.

Чем больше доля популяции, осеменяемая спермой молодых быков, тем выше и вклад матерей быков. Здесь появляется влияние размера банка спермы на проверяемого быка; чем больше банк спермы, тем больше и вклад матерей быков.

Самый меньший вклад был у матерей коров. Главной причиной здесь является низкая интенсивность селекции коров (практически все жизнеспособные телочки выращиваются на ремонт стада).

Что касается наиболее экономичных вариантов программ селекции, то в них генетический прогресс по удою составлял от 1,5 до 1,6% в год. Относительная экономическая эффективность была выше при минимальном количестве отцов быков и при меньшем числе проверяемых быков. При постоянном числе отцов быков увеличение банка спермы на проверяемого быка приводит к повышению экономической эффективности программы селекции. Увеличение доли активной части популяции приводит к незначительному увеличению относительной экономической эффективности программы селекции.

Увеличение числа потенциальных матерей быков по нашим данным увеличивает генетический прогресс по удою и повышает чистый доход от селекционной программы. Аналогичные данные приводятся в работе Нихоласа и Смита (Nicholas, Smith, 1983), а также В. М. Кузнецова (1986),

Учитывая генеалогическую структуру эстонской черно-пестрой породы, производственные условия, ожидаемый генетический прогресс и размер чистого дохода от применения селекционной программы, можно для практики рекомендовать следующие оптимальные границы варьирующих параметров:

— число линий в популяции 2 ... 6;

— число отцов быков в линии — один;

— число отобранных матерей быков — 300...500 элитных коров:

— число молодых быков, комплектуемых в элевер 150 ... 170, из которых 80 . .. 100 бычков проверять по качеству потомства (около 100 дочерей);

— от каждого проверяемого быка создавать банк спермы 10 ... 15 тыс. доз;

— осеменять около 30% коров популяции (30 ... 40 тыс. коров) спермой проверяемых быков, а остальных — спермой около 20 проверенных по качеству потомства элитных быков-производителей.

DS

ss

^инфо животные

Рис.

Схема селекции для зстон, черно-пестрой породы (за один год}

Приведенный вариант будет опеспечить генетический прогресс по удою ежегодно около 1,5 .. . 1,6% от среднего удоя, или 55 ... 60 кг за год. Чистый доход от применения такой программы селекции в республике достигает 15 ... 16 млн. рублей ежегодно (в среднем 115 ... 135 руб. от одной коровы).

Общая схема селекции, предложенная нами для эстонской черно-пестрой породы приведен на рисунке.

5. ВЫВОДЫ

1. Анализ реализованного генетического потенциала у эстонской черно-пестрой и красной пород показал, что за последние 24 года молочная продуктивность у эстонской черно-пестрой породы повысилась в среднем за 305-дневную лактацию на 1738 кг молока, 79 кг молочного жира и 0,39% жирности, а у красной эстонской породы на 1326 кг, 67 кг и 0,49%, соответственно. Это дает среднегодовое фенотипическое улучшение соответственно +72 кг и |+55 кг у эстонской черно-пестрой и красной пород. В ведущих племенных стадах генетической потенциал коров достигает 10000 кг среднегодового удоя и 400—500 кг молочного жира. Высокий генетический потенциал эстонских молочных пород в племенных хозяйствах реализован в размере 50 ... 70%. Главными причинами здесь являются низкая интенсивность селекции как быков-производителей станций искусственного осеменения, так и отцов и матерей быков.

2. С целью разработки обоснованной программы селекции эстонских пород молочного скота нами были проведены вычисления по специальным программам ЭВМ. В этих программах, разработанных впервые в СССР учеными Всесоюзного института разведения и генетики сельско-хозяйственных животных, нами сделаны дополнения, касающиеся иммиграции улучшающих пород, числа линий в породе, периода использования спермы оцененных быков и генетических параметров популяций. Разработанная нами программа ЭВМ может быть использована для ге-нетико-экономической оптимизации программы разведения любой молочной породы скота как целого или определенной части её.

3. Анализ тысячей вариантов программ селекции показал, что при внедрении наиболее оптимальных из них повышается эффективность племенной работы с породой и ежегодный генетический прогресс по удою может составлять 55—50 кг на корову (1,5... 1,6% от среднего удоя) по количеству молочного жира — около 3 кг и молочного белка — около 2,5 кг (соответственно 2 и 1,8% от среднего уровня).

4. В зависимости от варианта программы селекции доля в генетическом прогрессе от селекции отцов быков колеблется от 30 до 50%, отцов коров — 15 . . . 20%, матерей быков — 10 . . . 30% и матерей коров — 3 ... 5%.

5. На генетический сдвиг популяции больше всего влияют число отцов быков, размер банка спермы на проверяемого быка и числа эффективных дочерей при оценке подконтрольных быков.

6. При применении лучших вариантов программ селекции относительная экономическая эффективность была выше при минимальном количестве отцов быков (2 ... 6 элитных быков) и при осеменении около 30% коров популяции спермой проверяемых быков. Для популяции от 120... 150 тыс. коров следует отбирать 300 .. .50 матерей быков и оценивать 80 . .. 100 молодых быков ежегодно по данным продуктивности около 100 дочерей. Банк спермы от каждого проверяемого быка следует создать п размере 10... 15 тыс. доз.

7. Внедрение оптимальной программы разведения может обеспечить генетический прогресс по удою, количеству молочного жира и белка от 1,5 до 2% от среднего уровня этих признаков и дать дополнительного дохода 15 ... 16 млн. рублей ежегодно.

6. ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Внедрить в практику разведения эстонских пород молочного скота рекомендованные нами оптимальные варианты программ селекции с целью повышения эффективности отбора, корригируя их ежегодно, в зависимости от генетических и экономических изменений.

2. Использовать программу ЭВМ для генетико-экономичес-кой оптимизации разведения породы при обучении теории селекции и моделирования селекционного процесса на ЭВМ студентам зооинженерного факультетов сельскохозяйственных вузов.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ СТАТЕЙ

1. Ульет К., Т е й н б е р г Р. О генетико-экономической оптимизации программ селекции эстонской черно-пестрой породы // Изв. АН ЭССР, Биология — 1989. — № 4. — С. 256—260.

2. ТетЬегй, Я. и^, К. ЕевН гшЫаМг)'!^ (ои§и ри1П<1е ]агй1а51е h¡ndaшise 1и1ешиз1 1984. ааэ(а Ьопйеепгщзе aпdmete роЩа!. // ШеиЫ 1ои-аге^Беэ. — Уе^еказуаЫэ. — 1986— 15—28.

3. ТстЬе^, И., 1!Ы, К. Рптау^БЫбид^е aretusprogгamrnide ^епееШте ¡а та]апёизНк орИтеептте. // Agraarteadus. — 1990— 1—2— С. 207—226.

Тартуская Типография Заказ 2197