Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ИНДЕКСНОЙ СЕЛЕКЦИИ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ПЛЕМЕННОМ СВИНОВОДСТВЕ

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

Автореферат диссертации по теме "ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ИНДЕКСНОЙ СЕЛЕКЦИИ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ПЛЕМЕННОМ СВИНОВОДСТВЕ"



На правах рукописи

КУРЯЧИЙ МАКСИМ ГЕННАДЬЕВИЧ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ИНДЕКСНОЙ СЕЛЕКЦИИ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ПЛЕМЕННОМ СВИНОВОДСТВЕ

06.02.01.-Разведение, селекция, генетика и воспроизводство сельскохозяйственных животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Лесные поляны Московской облает 2004 г.

Работа выполнена в ГНУ Всероссийском научно-исследовательском инстшуте племенного дела.

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор сельскохозяйственных наук Гарай Виктор Васильевич

доктор сельскохозяйственных наук Епишин Владимир Александрович

кандидат сельскохозяйственных наук, профессор

Голубю Геннадий Владимирович

Всероссийский государственный научно-исследовательский институт животноводства

Защита состоится «12» марта 2004 года в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 220,017.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте племенного дела: 141212, Московская область, Пушкинский район, п. Лесные Поляны, ВНИИплем.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского научно-исследовательского института племенного дела

Автореферат разослан «.10 » февраля 2004 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук, профессор _

с.,

ег

л.-: - г:

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Актуальность темы. В структуре мирового производства мяса в настоящее время, доминирующее положение занимает свинина. Увеличение производства свинины и снижение ее себестоимости должно происходить на основе дальнейшей интенсификации производства и повышения продуктивности свиней с применением прогрессивных технологий.

Решение мясной проблемы и конкурентоспособность свиноводства находится в прямой зависимости от рационального использования отечественного и зарубежного генофонда свиней в системах чистопородного разведения и гибридизации, наряду с созданием устойчивой кормовой базы и улучшением технологии содержания свиней.

Интенсификация селекционного процесса требует научно обоснованных подходов при проведении племенного отбора. Теоретической основой племенной работы в современных условиях является генетика популяций, направленная на изучение процессов наследуемости и изменчивости в рамках отдельных стад или пород сельскохозяйственных животных. Необходимым условием повышения эффективности племенного отбора является изучение генетических параметров популяции, таких как степень взаимосвязи признаков, структура генотипической изменчивости и ряд других показателей, при этом определяющим фактором является точность оценки племенных качеств особи.

Данная проблема особенно остро стоит в свиноводстве в связи с быстрой сменой поколений и наличием рада отрицательных корреляций между основными признаками. Поэтому необходима разработка и применение интегрированного показателя племенной ценности свиней, включающего основные селекционируемые признаки с учетом их экономической значимости. Таким показателем, как показывает опыт зарубежного и отечественного животноводства, может служить селекционный индекс.

Внедрение автоматизированных систем по оценке селекционно-генетических параметров многократно увеличит объем анализируемой информации. В этой связи разработка программного обеспечения для оценки животных по племенным и продуктивным качествам методом индексной селекции является актуальной.

1.2. Цель и задачи исследований. Целью исследований является разработка автоматизированных программных средств для определения племенной ценности свиней методом индексной селекции.

Для реализации цели поставлены следующие задачи:

> разработать алгоритмы построения селекционных индексов для оценки генотипа хряков и маток по воспроизводительным способностям, откормочным, мясным качествам потомства и ремонтного мододняка по собственной продуктивности;

> разработать и внедрить в производство блок программных средств (ПС) в федеральной информационно-аналитической системе (ФИАС) для оценки генотипа свиней с использованием метода индексной селекции:

- по воспроизводительным способностям маток;

■-по откормочным качествам потомствахряковнматок;-

- по мясным качествам потомства хряков и маток;

- по собственной продуктивности ремонтного молодняка; ■

> в научно-хозяйственном опыте провести экспериментальную проверку программного обеспечения по оценке генотипа животныхметодом индексной селекции в системе селекционно-племенной работы при совершенствовании линий, типов и пород свиней.

1.3. Положения, выносимые на защиту: В результате проведенных исследований разработаны и выносятся на защиту следующие положения:

1 .Оценка селекционно-генетических параметров показателей продуктивности в популяциях свиней крупной белой породы и ландрас;

2.Методология построения алгоритмов определения племенной ценности свиней по репродуктивным, откормочным, мясным качествам и собственной продуктивности ремонтного молодняка с использованием индексной селекции;

3.Автоматизация метода оценки генотипа животных и прогнозирование племенных и продуктивных качеств свиней при различной интенсивности отбора по селекционным индексам.

1.4. Научная новизна работы. Впервые разработаны алгоритмы и программный аппарат построения селекционных индексов, позволяющий прогнозировать продуктивность свиней путем моделирования эффективности племенного отбора на основе методов популяционной генетики и информационных технологий в федеральной информационно-аналитической системе (ФИАС).

1.5. Практическая значимость и реализация результатов исследований: заключается в разработке и внедрении программного обеспечения для оценки и прогнозирования племенных и продуктивных качеств свиней методом индексной селекции в племенных заводахи репродукторах Удмуртской республики и Республики Мордовия, что значительно Повысит эффективность отбора при создании высокопродуктивных стад различного направления продуктивности.

1.6. Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на:

•Ученых Советах ВНИИплем (2002-2003 гг.);: .

•Всероссийском совещании по координации селекционно-племенной работы в породах сельскохозяйственных животных (2003 г.); ■■—

•Научно-практической конференции по проблеме: "Прогрессивные методы селекции и технологии производства свинины. Конференция посвящена 100-летию со дня рождения профессора Михаила Павловича Лн-бизова" (2003 г).

1.7. Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 научных статей.

1.8. Объем работы. Диссертация изложена на 146 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов

и методов исследований, результатов исследований, заключения, выводов, предложений производству. Список используемой литературы содержит 172 источника, в том числе 45 на иностранных языках. Работа иллюстрирована 44 таблицами, 5 рисунками.

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ,

Исследования проводились в лаборатории информационного обеспечения в селекции и разведении свиней Всероссийского научно-исследовательского института племенного делав 2001-2004 гг.

Материалом исследований послужила информация баз данных 20 хряков, 353 маток и 35 гол. ремонтного молодняка крупной белой породы и 10, 366,25 гол, соответственно породы ландрас селекционно-гибридного центра ОАО «Восточный» и станции контрольного выращивания и оценки хрячков по собственной продуктивности (элевера) Удмуртской республики. Общая схема проведенных исследований показана на рисунке 1,

При построении индексов оценки использовалась информация о воспроизводительных, откормочных, мясных качествах хряков, маток и собственной продуктивности ремонтного молодняка.

Рис.1, Общая схема исследований

При вычислении биометрических параметров для анализа и прогнозирования селекционно-генетической оценки наследственных качеств живот-

ньк 'были использованы метода, описанные Н А.Плохда'ским (1969), ДГ.Фолкнером (1985), Е.К.Мерк>рьевой (1964). " ;;

Анализ приоритетности показателей, включаемых в разрабатываемые селекционные индексы, проводился на базе модели множественной регрессии, разработанной во ВНИИплем (1994).

Регрессионная модель имеет вид:

у=а +6]Х2 .. +ЬХа

у - результирующий параметр; а - свободный член уравнения; Ь/ - Ь) - коэффициенты множественной регрессии; Х}Х, - независимые аргументы (факторы). Коэффициенты множественной регрессии вычисляли следующим образом: Ь=(ХХ)! А"у

N Щи ТЛЪ ... 2А* ЕХг и Т^а^и — "ZJi.ii Т.ХцХ12 ... ^ЖД'ц

где

Л'Л'-=

ТУ* ]

Х'у=

Точность построенных уравнений определяли коэффициентом множественной корреляции (детерминации):

где 5Ж„ - регрессионная сумма квадратов, общая сумма квадратов.

Расчет селекционных индексов проводился по методике, предложенной Н.В.Михайловым (1984) и именуемой методом нормированных отклонений. При определении веса отдельных признаков в селекционном индексе за основу взята его значимость в общем составе индекса: 3=К}Х1 + К1Х3 + К3Х3 + Ад* К, - фактический весовой коэффициент по каждому признаку; х^ - среднее значение учитываемых признаков по стаду.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Разработка блока программных средств в Федеральной информационно-аналитической системе (ФИЛС) для оценки н прогнозирования продуктивных качеств свиней с использованием селекционных индексов

Информационно-аналитическая система управления селекционно-племенной работой состоит нз отдельных технических и программных комплексов, выполняющих конкретные функции.

Модульная структура информационно-аналитической системы позволяет компоновать различные варианты систем по своему функциональ-

s

ному назначению. Данные, формируемые каждым модулем, входят в общий банк данных и доступны на любом уровне.

3.1.1. Характеристика системы автоматизации зоотехнического учета и формирования баз данных

Программные средства реализованы на базе СУБД FoxPro в операционной среде MS-DOS для персональных компьютеров, совместимых с IBM PC/AT. Система ФИАС имеет блочную структуру, Новые модули легко добавляются в систему, благодаря их функциональной независимости.

В связи с этим разработан дополнительный блок программных средств, включающий подпрограммы, для интегральной оценки агрегатного генотипа животных ло продуктивным качествам методом индексной селекции (рис, 2).

Рис. 2 Структура блока программных средств в системе ФИАС

При разработке программ был применен структурный подход процедурного программирования, основной целью которого является создание качественного программного обеспечения.

А 1,2. Система автоматизации индексной оценки животных

На основании созданных баз данных и входной информации о воспроизводительных, откормочных, мясных качествах хряков, маток и собственной продуктивности ремонтного молодняка произволен расчет селекционных индексов с формированием выходных таблиц (рис. 3).

Ьаза данных Справочники!

Бонитировка Системные работы Выход

■ ■■ i V I тvjri

:3 ■■■„.¿'■i

i. 1-Ч-'

"iV'-S-í, ;fíí-5

V

'■ÏWiÎ:

u-v

ÍWh. саидет ольс тис Ожормочнве качества погемства Продуктивность кряков

(fl'l'С!-* г И.Ы1 к: 11, сыинонлкьк

Продуктивность свиноматок по линиям П|>олактивное 1ь свиноматок по семийсшйм . Родственные ртноиенмя Коэ1тициеиты наследиемости ■

fil юг ноз ир ование э»»ек та селекции Родословная сеинонаток/кряковV Генеалогическая структуре с i од<д :.";■■ Анализ выбракованного поголовья Структуре стала по породам Подбор пар

Использование хрйков ■ ■

вшпшпвяпшшпшпш

Собственная продуктивность рем, молодняка

СЕ ЛЕКЦИОННЫЕ^ ИН ДЕКСЬ1~~ «яийатодом нормированных отклонений fio воспроизводи тепьнин качествен

По откормотин Kii'irc: пым

¡ Ifü МЯСНЫМ Kd4VC I U'iM

lio MífilHMM И О I коомичмим Kti'lrjc [líliM

[h ирол. [и»м. монодникн

' V J

>7 - ,!■

4

Рис. 3 Главное меню Федеральной информационно-аналитической системы (ФИАС); .

3.2:'Генетико-м ате м ат н ч еск и й анализ количественных показателей продуктивности свиней в исследуемых популяциях

3.2.1. Количественная оценка показателей продуктивности, моделирование эффекта селекции и целевых стандартов отбора

С использованием программных средств были сформированы базы данных свиней пород крупной белой и ландрас ОАО "Восточный" в соответствии с требованиями племенного учета, то есть, включена вся необходимая информация о животных, затем проведен расчет воспроизводительных, откормочных, мясных качеств хряков и маток, а также сформированы ведущие группы по линиям (табл. !)■

Показатели продуктивности маток крупной белой породы в разрезе линий имеют незначительные различия по показателям: родилось всего поросят, многоплодие, масса гнезда при рождении и в 2 мес. Свиноматки линии Шаблона достоверно, превосходили животных линии Шалуна по молочности (на 2,3 кг; Р<0,05), количеству поросят в 2 месяца Сна 0,3 гол.; Р<0,05). Матки крупной белой породы значительно превосходили маток породы ландрас по большинству признаков (Р<0,001),

На контрольном откорме потомки оцененных хряков линий Шалуна н Шаблона живую массу 100 кг достигали за 170,6, 178,7 дней, их среднесуточный прирост составил 776,4, 793,7 г при затратах корма на единицу продукции 3,42, 3,47 к.ед., при толщине шпика менее 30 мм. Достоверные различия между ними установлены по скороспелости (Р<0,001) и площади "мышечного глазка" (Р<0,05). Хряки породы ландрас имели более высокие показатели по откормочным и мясным качествам. Их превосходство в сравнении с производителями линий Шалуна и Шаблона составлял: по скороспелости 22, 14 дн. (Р<0Д)]); по среднесуточному приросту живой массы - 126, 109 г (Р<0,001), по оплате корма - 0,69, 0,74 к.ед. (Р<0,001) и толщине шпика над 6-7 грудными позвонками - 3,15,3,04 мм (Р<0,001),

Таблица 1

Воспроизводительные качества свиноматок пород крупной белой и ландрас

Показатели Группа Линия

Шалун Шаблон Италмас

Количество, вед. 26 20 51

гол. плем. 187 166 366

Многоплодие, вед. 13,1 ±0,49 12,9±0,51 12,4+0,29

гол. плем. 11,7±0,18с 11,2+0,17е 10.8+0.11

Молочность, вед. 64.7±1,54е 70,811,87" 58.1±1,29

кг плем. 60,7±О,65С 63,0±0,68к 53,9±0,47

Количество поросят в вед. 10,4±0,23 11,2±0,23ас 10,2±0,17

2 мес., гол. плем 10,0+0,09е Ю.ЗЮ.ОЗ* 9,4+0,06

Масса гнезда в 2 вед. 202,1 ±4,89е 215,5±6,31с 187,56±4,36

мес., кг плем 1Э0,3±2,12е 195,2±2,21е 171,7±1,62

Примечание: а-линия Шалуна; Ь - линия Шаблона; с - линия Италмаса

В основу алгоритмов программы заложены формулы расчета коэффициента наследуемости, селекционного дифференциала, эффекта селекции и целевого стандарта.

Анализ степени наследуемости признаков свидетельствует о том, что в целом показатели h1 по основным селекционируемым признакам имеют средние значения (табл. 2,3).

Наиболее низкой наследуемостью в линии Шалуна, Шаблона и Италмаса характеризуется количество поросят в 21 день (0,097, 0,128, 0,127) и в 2 месяца (0,092,0,120, 0,158 соответственно).

к : Таблица 2

Коэффициент наследуемости основных воспроизводительных признаков в исследуемых популяциях свиней пород крупной белой и ландрас

Показатели Линии ;

Шалун Шаблон Италмас

Многоплодие 0,115 0,121 0,216

Молочность 0,189 0,328 ..0,334

Количество поросят в 2 мес. 0,092 0,120 0,158

Масса гнезда при отъеме 0,223 0,359 0,374

Комплекс программных средств позволил произвести расчет эффекта селекции для исходных генераций и с теоретически приближенной вероятностью рассчитать эффект селекции за поколение.

Таблица 3

Коэффициент наследуемости основных, откормочных и мясных качеств в исследуемых популяциях свиней крупной белой породы и ландрас

Показатели Линии

Шалун Шаблон Италмас

Скороспелость, дн. 0,280 0,240 0,340

Среднесуточный прирост, г 0,291 0,331 0,470

Затраты корма на 1кг прироста, к, ад. 0,447 0,413 0,520

Толщина шпика над 6 - 7 гр. позвонками, мм 0,323 0,370 0,444

Длина туши, см 0,300 0,410 0,480

Масса окорока, кг 0,290 0,290 0,320

Площадь "мышечного глазка", см2 0.298 0,321 0,400

Эффект селекции за поколение в линиях свиней крупной белой породы по многоплодию составил 0,16, 0,21 гол., молочности - 0,75, 2,56 кг, массе гнезда при отъеме - 2,62,7,3 кг, а в линии Италмаса - 0,33 гол,, 1,4 и 5,93 кг соответственно. Этот показатель в линиях животных крупной белой породы по скороспелости равнялся 0,23, 2,09 дн„ снижению толщины хребтового сала - 0,23,1,23 мм, увеличению массы окорока • 0,10,0,09 кг, площади "мышечного глазка" - 0,19, 0,27 см*. В стаде свиней породы ландрас -1,9 дн., 1,36 мм, 0,03 кг и 0,22 см2 соответственно (табл. 4).

Таблица 4

Селекционный дифференциал и эффективность селекции по откормочным и мясным признакам хряков в линиях Шалуна, Шаблона, Италмаса

Показатели Шалун Шаблон1 Италмас

SD | Л SD ( Л SD j Д

Скороспелость, дн. -0,78 -0,22 -6,7 -2,09 -5,58 -1,9

Среднесуточный прирост, г 25,68 7,47 43,97 15,55 32,56 15,73

Затраты корма ка1ет прироста, кед. -0,37 -0,17 -0,24 -0,1 -0,14 .-0,07

Толщина шпика над 6-7 гр, позвонками, мм -0,7 -0,23 -3,32 -1,23 -3,07 -1,36

Длина туши, см 0,92 0,28 0,2 0,08 0,27 0,13

Масса окорока, кг 0,33 0,1 0,32 0,09 0,09 0,03

Площадь "мышечного глазка", см2 0,62 0,19 0,83 0,27 0,57 0,22

Целевой стандарт отбора по воспроизводительным и откормочным качествам в линиях Шалуна и Шаблона крупной белой породы и Италмаса породы ландрас составил по многоплодию 11,8,11,4,11,] гол, молочности -61,4,65,5, 55,3 кг, массе гнезда при отъеме - 192,9,202,5,177,6 кг, скороспелости-178, 168, 155 дн., толщине шпика над 6-7 грудными позвонками -27,2,26,1,22,9, массе окорока-11,0,11,0,11,1 кг соответственно.

3.2.2. Взаимосвязь между основными селекционируемы.чи признака.ми в исаедуемьис популяциях свиней

Сопоставление коэффициента» фенотипической корреляции между хозяйственно-полезными признаками и расположение их в определенном порадке позволяет дифференцировать их на группы, в пределах которых они взаимосвязаны между собой в значительно большей степени, чем в любых других комбинациях.

Распределение корреляционных плеяд (табл. 5) выявило, что индикатором при отборе в исследуемьЕх линиях является: по воспроизводительным признакам - масса гнезда в два месяца (г=0,359-0,402); откормочным -среднесуточный прирост (г=0,449-0,666); мясным - длина туши (г=0,197-0,314).

Таблица 5

Средневзвешенные внутри- и межплеядные корреляции между

хозяйственными признаками в исследуемых популяциях свиней

Коррелируемые признаки Показатели

воспроизводительные качества откормочные качества мясные качества

Линия Шалуна

Масса гнезда в 2 месяца 0,401* 0,734 0,191

Среднесуточный прирост 0,023 0,449* 0,151

Длина туши 0,155 0,270 0,199*

Линия Шаблоне

Масса гнезда в 2 месяца 0,402* 0,187 0,083

Среднесуточный прирост 0,193 0,453* 0,171

Длина туши 0,043 0.404 0,197*

Линия Италмаса

Масса гнезда в 2 месяца 0,359* 0,080 0,143

Среднесуточный прирост 0.087 0,666* 0,262

Длина туши 0,075 0,369 0,314*

Примечание: знаком * выделены индикаторы корреляционных плеяд

Учет генетической детерминации продуктивных признаков, дифференцирующей их на отдельные группы-плеяды, позволяет теоретически обоснованно проводить специализированный отбор по воспроизводительным, откормочным и мясным качествам.

3.3. Разработка алгоритмов оценки генотипа животного в блоке

Федеральной информационно-аналитической системы

Проведенный генетико-математкческий анализ показателей продуктивности исходных популяций свиней может служить только на первом этапе при разработке оптимальной программы селекции. Не менее важным вопросом при этом является суммарная оценка фенотипов и генотипов животных, обеспечивающая максимальный эффект селекции при комплектовании последующих генераций.

В связи с этим разработан комплекс программных средств по формированию баз данных о продуктивных качествах животных для определения селекционно-генетических параметров и конструирования селекционных индексов методом нормированных отклонений.

33.1. Конструирование селекционных индексов методом нормированных отклонений

На основании проведенного корреляционного анализа (табл. 5) в качестве результирующих показателей были определены: масса гнезда в 2 мес., среднесуточный прирост и длина туши.

Выбор модельных уравнений множественной регрессий при конструировании селекционных индексов обоснован высокодостоверной их детерминацией учитываемыми признаками в исследуемых линиях свиней: воспроизводительными качествами (на 67,19-86,08%; Р<0,001), откормочными (на 59,63-79,25%; Р<0,01, Р<0,001), мясными (на 57,99-75,5%; Р<0,01), показателями собственной продуктивности ремонтного молодняка (на 82,00-92,48%; Р<0,001).

Затем, учитывая направление отбора, произведено преобразование данных уравнений множественной регрессии в селекционные индексы оценки: свиноматок по воспроизводительным качествам, хряков по откормочным и мясным качествам потомства, ремонтного молодняка по собственной продуктивности. Индексы представлены в следующем виде:

- для оценки воспроизводительных качеств свиноматок:

¿=к,(хг х,)+к/хг х2) +к/хг х}) +к4(хг х,) +к}(хг х,)+к«(х/г х^+к/хг х,),

где: к) - к7- фактические весовые коэффициенты признаков; *; - родилось всего поросят, гол.; х2 - многоплодие, гол,; хз - масса гнезда при рождении, кг, х4 -количество поросят в 21 день, гол.; - молочность, кг, х6 - количество поросят в два месяца, гол.; х? - масса гнезда в два месяца, кг,

- для оценки хряков по откормочным качествам потомства:

7=к,(х, ~х1)+к2(хг хг)+к}(хгхз)+к4(х4 -х<),

где: к} - кг фактические весовые коэффициенты признаков; х; - возраст достижения живой массы 100 кг, дн. (скороспелость); х? - среднесуточный прирост. живой массы, г. ^ - затраты корма на единицу продукции, к.ед,; х4 - толщина шпика над 6-7 грудными позвонками, мм;

- для оценки хряков-производителей по мясным качествам потомства:

х, -х^+к/хг х1)+к3(х3- х})+к4(хгХ,),

где: А/ - кг фактические весовые коэффициенты признаков; X/ - толщина шпика над 6-7 грудными позвонками,; мм; х2 - длина туши, см; х3 - масса задней трети полутуши, кг; х4 - площадь "мышечного глазка", см2;

- для оценки ремонтного молодняка по собственной продуктивности

1^,(хгхд+к2(хгх])+к)(хгхз)+к4(х4-х4),

где: к(- к(~ фактические весовые коэффициенты признаков; х, - возраст достижения живой массы 100 кг, дн.; х2 - среднесуточный прирост живой массы, г; х3 - затраты корма на единицу продукции, к.ед.; х4 - прижизненная толщина шпика над 6-7 грудными позвонками, мм.

Определение коэффициентов'веса признаков, включенных в селекционный индекс, проводилось в следующей последовательности:

• расчет генотипической изменчивости признаков: ^

аТ=1ггхк*,

где; ли аг- генотипическая и фенотипическая изменчивость показателя; А -коэффициент наследуемости;

■ вычисление селекционного веса признаков:

где: К— селекционный вес признака, Д - эффект селекции за поколение;

* расчет значения селекционного веса признаков в процентом отношении от их общей суммы:

А"А>

К,*100% 1*1 '

где: КК1-селекционный вес показателя, выраженный в процентах; • определение фактических весовых коэффициентов:

КК,

3,3.1,1. Оценка воспроизводительных качеств свиноматок с использованием метода индексной селекции

Разработка селекционных индексов для оценки свиноматок по воспроизводительным качествам проводилась с учетом продуктивности перво-опоросок и маток с двумя и более опоросами отдельно для специализированных линий. Выходная информация о проведенной оценке на примере линии Шалуна представлена в таблице 6.

Таблица 6

Селекционно-генетические параметры при оценке воспроизводительных качеств свиноматок линии Шалуна методом индексной селекции (п=22)

Родилось, Масса Кол-во Мо- Кол-во Масса

Показатель гол. гнезде поросят в лоч- поросят гнезда

всего живых при рож- 21 день, ность, в 2 мес., при огь-

дении, кг гол. кг гол. еме, кг

Средние значения

по стаду 11 10,7 14.3 10,3 54,2 10,3 178,6

Ср. значен, по ведущей

группе 12 11.8 16,2 11 62 11 200

Селекционный

дифференциал 1 1,1 1.9 0,7 7,8 0,7 21,4

Коэффициент

наследуемости 0,147 0,115 0,135 0,097 0,189 0,092 0,223

Эффект селекции 0,15 0,13 0,26 0,07 1.47 0,06 4,77

Целевой стандарт 11,1 10,8 14,6 10,4 55,7 10,4 183,4

Стандартные отклонения 2,13 1.79 2,22 1,18 5,95 1,18 17,24

Генетическая

изменчивость 0,31 0,21 0,30 0,11 1,12 0,11 3,84

Селекционный вес 0,47 0,61 0,86 0,59 1,31 0,59 1,24

Коэффициент веса

признака, % 8,27 10,82 15.07 10,45 23,09 10,45 21,86

Факгич. весовой

коэффициент 55,24 85,55 58,76 153,85 15,66 162,22 4,58

Уравнения селекционных индексов для оценки свиней по воспроизводительным качествам построены с учетом селекционно-генетических характеристик исследуемых популяций свиней крупной белой породы и ландрас (табл. 7).

Таблица 7

Уравнения селекционных индексов для оценки воспроизводительной способности маток

Линии Уравнения селекционных индексов

Шалуна и=56,24(х,-11}+85,55(хг-10,7)+58.76(х3-14,3)+153,85(хч--10,3)+15,66(х5-54,2)+162,22(хИ0,3)+4,58(Хт-178,6)

Шаблона 0*24,21(х,-11,1)+46.04{хг-10,05)+13,93(хИЗ,1)+69р95(х4- -10,4)+5.46(х4-60,1)+67,39(хб-10,3)+1,14(хт-174,6)

Италмаса ^22,83(х,-9,7)+23,28(Хг-9,2)+25,23(хг9,5)+81,48(Х4--9,7)+3|61(хЕ-53,1)+73,32(хе-9,5)+0197(х7-162,8)

3.3.1.2, Оценка хряков-производителей методом индексной селекции по откормочным качествам потомства

Расчет селекционно-генетических параметров необходимых для построения селекционного индекса оценки хряков-производителей по откормочным качествам потомства произведен в автоматическом режиме на основе информации, накопленной в базе данных. Выходная форма таблицы по проведенному анализу показана на примере линии Шалуна, животные которой характеризуются довольно высокими показателями продуктивности. Так, среднее значение по скороспелости составляет 179 дн., среднесуточному приросту живой массы- 776 г, затратам корма на единицу продукции-3,42 к.ед., толщине шпика над 6-7 грудными позвонками - 27 мм (табл. 8).?

Таблица 8

Селекционно-генетические параметры при оценке хряков-производителей по откормочным качествам потомства в линии Шалуна (п=60)

Скороспе- Среднесу- Затраты Толщина

Показатель лость, ДН. точный при- корма, шпика.

рост, г кед. мм

Средние значения по стаду . 179 776 3,42 27

Средние значения по

ведущей группе 178 802 3,05 26,7

Селекционный дифференциал -1 26 -0,37 -0,3

Коэффициент наследуемости 0,280 0,291 0,447 0,323

Эффект селекции -0,28 7,57 -0,17 -0,10

Целевой стандарт 178,7 783,6 3,25 26,9

Стандартные отклонения 2.50 16,5 0,42 1.40

Генетическая изменчивость 0,70 4,8 0,19 0,45

Селекционный вес 0,40 1,58 0,88 0,21

Коэффициент веса признака, % 13,03 51,47 28,66 6,84

Фактический весовой

коэффициент 46,54 6,80 168,59 68,4

По результатам полученной информации произведено конструиро-, вание селекционных индексов для оценки племенной ценности хряков-производигелей по откормочным качествам потомства (табл. 9).

Таблица 9

Уравнения индексов для оценки откормочных качеств хряков-производителей

Линии Уравнения селекционных индексов

Шалуна j=46, 54(179-Xi)+6,80[Хг-776)+168,59(3,42-Хз)+68,4(27-x¿)

Шаблона J=14,98(170-x<)+1.55(xi-793>+193,95(3,47-xi)+30,31(27,5-х4)

Италмаса J=13t64í159-x,)+1l67(xj-901)+282p48(2,73-x3)+19185{24,5-x4)

3.3,1.3. Оценка хряков-производителей методом индексной селекции по мясны.п качествам потомства

Учитывая ориентацию современной селекционно-племенной работы на создание специализированных линий, типов, пород свиней мясного направления продуктивности нами разработаны алгоритмы и программные средства для оценки суммарного генотипа животных методом индексной селекции.

Таблица 10

Коэффициенты веса признаков в составе индекса

Показатель

I Толщина : шпика,

мм

Длина туши, см

Масса | Площадь'мы-окорока, ¡шечного глазка" кг | мм

Линия Шалуна 1 п=60)

Селекционный вес 1,43 1,11 1,59 1,38

Коэффициент веса признака, % 25.90 20,15 28,85 25,11

Фактический весовой коэффициент 38,19 67,15 142,10 46,80

Линия Шаблона (п=60)

Селекционный вес 1,07 1,43 0,87 1,14

Коэффициент веса признака, % 23,83 31,68 19,28 25.20

Фактический весовой коэффициент 28,01 77,27 332,48 78,51

Линия Италмаса (п=4В)

Селекционный вес 0,78 1,02 0,74 0,68

Коэффициент веса признака, % 24,20 31,64 22,97 21,20

Фактический весовой коэффициент 34,06 65,91 358,84 66,25

Селекционные веса признаков, выраженные в нормированных отклонениях, процентном отношении и фактический селекционный вес рассчитаны на основании полученных данных о характере наследуемости и изменчивости. Из таблицы 10 видно, что при оценке хряков по мясным качествам потомства наибольший вес в селекционном индексе линии Шалуна имели массу окорока и толщин)' шпика (28,85 и 25,9% соответственно), в линии Шаблона и Италмаса-длину туши (31,68 и 31,64% соответственно).

Исходя из селекционно-генетических характеристик хряков по мясной продуктивности потомства, были разработаны селекционные индексы для оцениваемых линий хряков (табл. 11).

Таблица 11

Уравнения индексов для оценки мясных качеств хряков-производителей

Линии Уравнения селекционных индексов

Шалуна ^38,19(27-Х,)+67,15(ХГ98)+142.1(ХИ1)+46,8(Х4-34,9)

Шаблона ^8,01(27,5-х1)+77127(хг98)+332,48(хИ1)+78,51(х4-35)

Италмаса >34,06(24>Х,)+65,91(Х2-Э8)+358.84(ХГ11,2)+66,25(Х4-37,8)

Величина фактического весового коэффициента в линии Шалуна составляла по толщине шпика 38,19, длине туши - 67,15, массе окорока -

142,1, площади ''мышечного глазка1' - 46,8 единиц, в линии Шаблона -28,01,77,27,332,48,78,51, в линии Италмаса - 34,06,65,91, 35$,84,66,25 соответственно.

3.3.1,4, Оценка ремонтного молодняка по собственной продуктивности с использованием метода индексной селекции

Ремонтный молодняк характеризуется достаточно высокой продуктивностью, Так, хрячки линий Шалуна и Шаблона крупной белой породы имели среднесуточный прирост живой массы 735 и 806 г, скороспелость -178 и 172 дн, затраты корма на единицу продукции - 3,35-3,21 к.ед, толщину шпика над 6-7 грудными позвонками - 31,9 и 30,4 мм соответственно. У живоггных: линии Италмаса средний возраст достижения живой массы 100 кг составлял 162 дн, среднесуточной прирост - 806 г, затраты корма - 3,01 к.ед, толщина шпика - 21,4 мм.

Таблица 12

Исходные данные для построения селекционных индексов оценки ремонтного молодняка по собственной продуктивности

Г

Показатель

Скороспе- Среднесуточ-лость'дн. НЫЙ прирост, г

Затраты корма, к.ед.

Толщина | шпика, мм |

; Линия Шалуна (п=15)

Средние значения по стаду 173 735 3,35 31 9

Коэффициент наследуемости ■ 0,230 0,291 0,447 0.323

Целевой стандарт 174,1 735,6 3,12 31,2

■ Линия Шаблона (п=20)

Средние значения по стаду 172 806 3.21 30,4

Коэффициент наследуемости 0,240 0,331 0,413 0,370

Цепевой стандарт 168,9 '647,4 2,99 28.8

Линия Италмаса (п«25)

Средние значения по стаду 162 < 806 3,01 21,4

Коэффициент наследуемости 0,340 , 0.470 0.520 0,444

Целевой стандарт 157,2 852,5 2,06 20,5

Определение коэффициентов веса признаков, включенных в селек-ционвый ii ндеке для оценки ремонтного молодняка по собственной продуктивности, проводилось по ранее разработанному алгоритму.

На основании данных генетико-математического анализа построены селекционные индексы для оценки ремонтного молодняка по собственной продуктивности (табл. 13).

Таблица 13

Уравнения индексов для оценки ремонтного молодняка по собственной продуктивности

| Линии | Уравнения селекционных индексов j

; Шалуна 1 J=6l48(778-Xt)+0,89(x;-735)+113,44(3,35-х3)+26,77(31,9-Xj) {

\ Шаблона j J=8,33(172>Xi)+0,58(Xi-806)+110,14(3,21-хэ)+16,58(30,4-x4) j

Италмаса j J=6,24(162-xi)+0,55(Xj-806)+140,67(3,01-Xj)+27,46(21,4-^)

Для более четкой дифференциации животных по результатам оценки методом индексной селекции в разрабатываемые программные средства был заложен алгоритм расчета минимальных границ отбора с шагом десять процентов.

Селекционная граница отбора определяется по формуле: МТ=М\4ЧГХ Тк,

где: Л/1- среднее значение признака по исследуемой популяции (линии, стаду);

а - стандартное отклонение по исследуемой популяции;

Тц - табличное значение по Ле Роу при заданном проценте отбора животных на племя.

Результаты расчета минимальных селекционных границ при различном проценте отбора по селекционным индексам приведены в таблице 14,

Таблица 14

Селекционная граница отбора по индексам

1 Линии

] Группы признаков Шалуна Шаблона Италмаса

1 10% I 30% 10% | 30% 10% | 30%

Boen роиз водительные 653 286 550 236 394 157

Откормочные 221 99 295 114 209 102,46

Мясные 260 122 371 231 247 121,20

Собственная продуктивность

ремешного молодняка 346 140 355 217 246 104,81

Так, в линиях Шалуна и Шаблона требованиям 10%-ной границы отбора соответствуют животные с индексом по воспроизводительным качествам - >/>653 и ,£550, откормочным - .£327 и .£295, мясным - ,£260 и ,£371, собственной продуктивности ремонтного молодняка - .£346 и ,£355; в линии Италмаса - .£394, „£209, .£247, .£246 соответственно.

В целях проверки селекционного индекса для интегрированной оценки суммарного генотипа животных нами была изучена взаимосвязь величины индекса с включенными 5 его состав показателями (табл. 15,16,17),

Таблица 15

Коэффициенты корреляции селекционных индексов по воспроизводительным качествам маток с включенными в них признаками

Линии Признаки

многоплодие масса гнезда при рождении, кг кол-во поросят в 21 день, гол молочность, кг количество I масса поросят в 2 гнезда при мес., гол. [отъеме, кг

Шалуна 0,57™* 0,68*** 0,79*" 0.64*** 0,80*** 0,58*" Шаблона 0,76"* 0,72*" 0.85*** 0,40*" 0,87"* 0,40*** Италмаса 0,62*** 0,63*** 0,77*** 0,59*** 0,81*** 0,59***

Примечание:***Р<0,001

Как видно из таблицы 15, коэффициенты корреляции селекционного индекса для оценки свиноматок по воспроизводительным качествам со всеми включенными в его состав признаками варьируют: в линии Шалуна - г=0,57-0,Й0; в линии Шаблона - г=0,40-0,87; в линии Италмаса - г=0,56-0,81. В большинстве случаев полученные коэффициенты корреляции были высокодостоверными.

Корреляционные связи селекционных индексов с показателями мясной продуктивности (табл. 1 б) являются достоверными с толщиной шпика в линиях Шалуна и Шаблона (Р<0,05, Р<0,01) и с площадью "мышечного глазка" в линии Шаблона (Р<0,01). Несмотря на недостоверные коэффициенты корреляции по остальным показателям, отмечена их высокая положительная связь с величиной селекционного индекса.

Таблица 16

Уровень взаимосвязи селекционных индексов с мясными качествами

Пинии Признаки

толщина шпика над 6-7 фуд позе. длина туши . масса окорока площадь "мышечного глазка"

Шалуна -0,62* 0,45 0,78 0,73

Шаблона -0,91", 0,63 0,44 0,86"

Италмаса -0,51 0,66 0,77 0,67

Примечание:* Р<0,05; "Р<0,01

Данные таблицы 17 показывают, что наибольшая корреляционная связь индекса с признаками, включенными в его состав, отмечена по возрасту достижения живой массы 100 кг (г= -0,45, г= -0,94), а наименьший уровень связи наблюдался по толщине шпика (г= -0,09, г= -0,61). Коэффициенты корреляции в большинстве случаев высокодостоверны.

Таблица 17

Взаимосвязь селекционных индексов для оценки ремонтного молодняка по собственной продуктивности с включенными в их состав показателями

Пинии Признаки (

возраст достижения 100 кг среднесуточный прирост затраты корма на ед. продукции топщина шпика I над 6-7 груд, позв]

Шалуна -0,94"* 0,89*** -0,93"* -0,6Г

Шаблона :0,45* 0,58" -0,50* -0,09

Италмаса -0,92*" 0,80— -0,70*** -0,37

Примечание: *Р<0,03; **Р<0,01; '*'Р<0,00!

Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что сконструированные селекционные индексы вполне обоснованно и объективно позволяют оценить племенные и продуктивные качества животных.

выводы

]. Разработан блок программных средств в федеральной информационно-аналитической системе управления селекционно-племенной работой в свиноводстве (ФИАС) по автоматизации оценки племенных и продуктивных качеств свиней методом индексной селекции с учетом характера наследуемости и изменчивости хозяйственно-полезных признаков на основе СУБД FoxPro 2,6, состоящий из четырех подпрограмм:

- оценка хряков и маток по воспроизводительным качествам, SELINVOS;

- оценка хряков и маток по откормочным качествам потомства, SELI-NOT;

- оценка хряков и маток по мясным качествам потомства, SELINM

- оценка ремонтного молодняка по собственной продуктивности, SE-LINRM

2, Применение программных средств позволило решить селекционные задачи одновременно в нескольких линиях, провести анализ и прогнозирование продуктивных качеств свиней в популяциях крупной белой породы и ландрас на базе селекционно-гибридного центра ОАО "Восточный",

3. Эффект селекции в линиях пород крупной белой и ландрас составил по многоплодию 0,16,0,21 и 0,33 гол, молочности - 0,75,2,56 и 1,4 кг, массе гнезда при огьеме - 2,62, 7,3 и 5,93 кг; возрасту достижения живой массы 100 кг-0,23, 2,09 и 1,9 дн, затратам корма на единицу продукции -0,17,0,10 и 0,07 к.ед, толщине шпика над 6-7 грудными позвонками - 0,23, 1,23 и 1,36 мм, площади "мышечного глазка - 0,19, 0,27 и 0,22 см5, массе окорока - 0,10,0,09 и 0,3 кг соответственно,

4, В результате исследований популяций свиней установлены результирующие показатели (индикаторы корреляционных плеяд): в плеяде воспроизводительных качеств - масса гнезда в два месяца (гО,359-0,402); откормочных - среднесуточный прирост (1=0,449-0,666); из мясных показателей наиболее высокие средневзвешенные корреляции отмечены по длине туши (г=0,197-0,314).

5. Анализ приоритетности показателей, включаемых в разрабатываемые селекционные индексы, показал высокую степень их детерминации воспроизводительными качествами (на 67,19-86,08%; Р<0,01, Р<0,001), откормочными (на 59,63-79,25%, Р<0,01, Р<0,001), мясными (на 57,99-75,5%; Р<0,0)), а также показателями собственной продуктивности ремонтного молодняка (на 97,2-98%; Р<0,001). В результате было произведено преобразование выбранных модельных уравнений множественной регрессии в селекционные индексы оценки племенных и продуктивных качеств свиней.

6. Разработаны алгоритмы и программные средства для конструирования селекционных индексов оценки хряков и маток по воспроизводительным, откормочным, мясным качествам, а также ремонтного молодняка - по показателям собственной продуктивности.

7. С использованием разработанных программных средств проведена оценка суммарного генотипа животных с распределением их по рангам и установлением минимальных границ отбора с шагом 10%.

. 8. Значения сконструированных селекционных индексов в зависимости от целенаправленного отбора маток, хряков и ремонтного молодняка (по породам) тесно взаимосвязаны с большинством признаков, включенных в их состав: с воспроизводительными качествами - г=0,4-0,88 (Р<0,05-0,001), с • откормочными - г=0,26-0,99 (Р<0,05-0,01), с мясными - г=0,44-0,91, с собственной продуктивностью ремонтного молодняка - г=0,37-0,94 (Р<0,05-01001).

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

В целях повышения эффективности комплексной оценки свиней методом индексной селекции производству предлагается блок программных средств в федеральной информационно-аналитической системе управления племенной работой в свиноводстве (ФИАС) на базе ПЭВМ для интегральной оценки агрегатного генотипа животных:

- по воспроизводительным качествам;

- по откормочным качествам потомства;

- по мясным качествам потомства;

- по собственной продуктивности ремонтного молодняка.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Гарай В.В., Курячий М.Г., Сазонова КВ., Николаева И.В. Оценка генотипа животного с использованием индексной селекции // Материалы Всероссийского совещания по координации племенной работы в породах сельскохозяйственных животных. - М.: Издательство ВНИИплем, - 2003. -Вып. 2-С. 143-150.

2. Гарай В .В., Курячий М.Г, Трнтенко Е.А. Формирование банка данных в племенном свиноводстве на региональном и федеральном уровнях // Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора М.П. Либизова. -Краснодар: Кубанский Государственный Аграрный Университет (КГАУ), 2003.-С. 91-93.

3. Гарай В.В„ Курячий М.Г., Сазонова Н.В„ Николаева п а. использование генетико-математических методов при интенсификации селекционного процесса в свиноводстве // Материалы Всероссийского совещания по координации племенной работы в породах сельскохозяйственных животных,- М: Издательство ВНИИплем,-2003,-Вып. 2-С. 150-154.

4. Гарай В.В., Курячий М.Г., Тритенко Е.А., Сазонова Н.В., Николаева И,В„ Мальцев H.A. Разработка программного интерфейса передачи данных из информационных систем уровня хозяйства на региональный и федеральный уровни в свиноводстве для формирования банка данных // Материалы Всероссийского совещания по координации племенной работы в породах сельскохозяйственных животных. - М.: Издательство ВНИИп-лсм, - 2003. - Вып. 2-С. 154-161,

5. Гарай В.В., Тритенко Ё.А., Курячий М,Г. Программные средства по формированию баз данных в промышленном свиноводстве И Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора .МП. Либизова. - Краснодар: Кубанский Государственный Аграрный Университет(КГАУ), 2003. - С, 93-96.

Заказ №4

Объем 1.0 п л.

Типография ВНИИплем

Тираж 60 экз.

T¡4-

;¡> *