Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОБЩЕЙ И СПЕЦИФИЧЕСКОЙ КОМБИНАЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ДЛЯ ОЦЕНКИ И ПРОГНОЗА ЭФФЕКТА ГЕТЕРОЗИСА В СВИНОВОДСТВЕ НА БАЗЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

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

Автореферат диссертации по теме "ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОБЩЕЙ И СПЕЦИФИЧЕСКОЙ КОМБИНАЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ДЛЯ ОЦЕНКИ И ПРОГНОЗА ЭФФЕКТА ГЕТЕРОЗИСА В СВИНОВОДСТВЕ НА БАЗЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ"



На правах рукописи

ТРИТЕНКО ЕВГЕНИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОБЩЕЙ И СПЕЦИФИЧЕСКОЙ КОМБИНАЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ Д ЛЯ ОЦЕНКИ И ПРОГНОЗА ЭФФЕКТА ГЕТЕРОЗИСА В СВИНОВОДСТВЕ НА БАЗЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

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

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Лесные поляны Московской области 2004 г.

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

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук

Гарай Виктор Васильевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, член-корреспондент РАСХН Григорьев Юрий Николаевич

кандидат сельскохозяйственных наук Михеенков Владимир Егорович

Ведущая организация: Российские государственный аграрный

заочный университет

Зашита состоится «9» апреля 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, ВНИИллем.

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

Автореферат разослан «5» марта 2004 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук, профессор

Ерохин А.С.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Актуальность темы. Одним из наиболее важных стратегических направлений развития общества является удовлетворение потребностей населения в продуктах питания. Для решения этой проблемы в свиноводстве широко используется система разведения животных, которая позволяет наиболее полно использовать явление гетерозиса за счет получения высокопродуктивных межлинейных и породно-линейных гибридов. Эта система основана на межпородном промышленном скрещивании и гибридизации.

Основой программы гибридизации являются специализированные линии и типы свиней. Учитывая требования, предъявляемые к гибридам (высокая продуктивность, хорошая оплата кормов продукцией, крепость конституции, особенно конечностей, и пригодность к использованию при производстве продукции в условиях интенсификации отрасли), программы должны обеспечивать высокий селекционный эффект, внутрилинейную типизацию животных, сочетаемость их между собой, с другими линиями и породами. До настоящего времени поиск наиболее оптимальных вариантов скрещивания осуществляется империческим путем. В связи с этим исследования, направленные на разработку приемов, позволяющих совершенствовать процесс получения высокопродуктивных гибридов свиней, а также на разработку автоматизированных систем для ускорения достоверности оценки комбинационной способности (КС) и оценки гетерозисного потенциала с целью дальнейшего их использования в практической работе, являются актуальными.

Це^ьшизадачи исследований. Целью исследований явилась разработка алгоритмов и программных средств количественной оценки обшей и специфической комбинационной способности и прогнозирование эффекта гетерозиса при диаллельных скрещиваниях пород и линий свиней.

Для реализации цели поставлены задачи:

1. Разработать алгоритмы количественной оценки обшей, специфической комбинационной способности и гетерозисного потенциала для прогнозирования эффективности скрещивания линий и пород свиней;

2. Разработать блок программных средств (ПС) в «Федеральной информационно-аналитической системе» (ФИАС). по автоматизации генетико-матемэтических методов оценки, прогнозирования эффекта гетерозиса и гетерозисного потенциала кроссов линий и пород в промышленном свиноводстве;

3. Проанализировать сочетаемость различных линий и пород свиней с использованием методов количественной оценки по обшей, специфической комбинационной способности и прогнозированию гетерозисного потенциала сочетаний.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Автоматизация зоотехнического учета и методов количественной оценки комбинационной способности линий и пород, прогнозирование эффекта гетерозиса в промышленном свиноводстве;

г

2. Количественная оценка обшей и специфической комбинационной способности свиней по репродуктивным, откормочным и мясным качествам при различных вариантах скрещивания;

3. Оценка гетерозисного потенциала с использованием эффектов обшей и специфической комбинационной способности для получения высокопродуктивных гибридов.

Научная новизна, Научная новизна работы заключается в том, что впервые разработан методологический и программный аппарат, характеризующий эффективность генетико-математических моделей оценки и прогноза гетерозисного'эффекта на основе определения обшей комбинационной способности (ОКС), специфической комбинационной способности (СКС) и гетерозисного потенциала сочетаний (ГПС) при кроссах линий и пород в промышленном свиноводстве.

Практическая значимость заключается в разработке и внедрении программного обеспечения для оценки и прогнозирования продуктивных качеств свиней на основе методов количественной оценки ОКС и СКС в промышленном свиноводстве, что значительно повысит эффективность получения высокопродуктивных гибридов с гарантированным эффектом гетерозиса.

Личный вклад соискателя. Диссертационная работа выполнена лично автором. Отдельные этапы исследований проводились совместно с сотрудниками лаборатории информационного обеспечения в селекции и разведении свиней ВНИИплем.

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 ] 00-летию со дня рождения профессора Михаила Павловича Либизова" (2003 г.);

• межотдел ьской конференции селекционных отделов ВНИИплем (2004 г.)

Публикации По материалам диссертации опубликовано 4 научные статьи.

Объем работы. Диссертация изложена на 135 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, результатов исследований, заключения, выводов, предложений производству. Список используемой литературы содержит 152 источника, в том числе 39 на иностранных языках. Работа иллюстрирована 42 таблицами, 4 рисунками.

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

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

Материалом исследований послужила информация баз данных селекционно-гибридного центра ОАО «Восточный» Удмуртской Республики, В

качестве опытного материала были использованы хряки и матки пород крупной белой, йоркшир, ландрас и дюрок. В опыте были изучены генетико-сгатистические параметры исходных пород свиней с общим количеством опоросов по крупной белой породе 438, ландрас - 314, дюрок - 253, йоркшир -11), а также оценены откормочные и мясные качества молодняка (181 гол.).

Проведена количественная оценка комбинационной способности, прогнозирование эффекта гетерозиса и расчет гетерозисного потенциала сочетаний хряков и маток по воспроизводительным способностям (363 опороса), оценка гибридного молодняка различных вариантов скрещивания по откормочным и мясным качествам пород крупной белой (105 гол.), ландрас (109 гол.), дюрок (115 год.), йоркшир (34 гол.). Общая схема исследований представлена на рисунке I.

Федеральная информационно-аналитическая система (ФИАС-PROM)

Разработка методологического аппарата по оценке ОКС, СКС и ГПС для оптимизации вариантов межпородной, породно-линейной и линейной гибридизации

X

Генети ко-математически е методы

Метод 1:

родительские формы (Р) и гибриды Ft от прямого и реципрокного скрещивания, acero Р2 комбинаций

,..... .......Г" I ............. -Г

Метод 2:

родительские формы (Р) и гибриды Ft от прямого! скрещивания всего Р (Р+1) комбинаций i 1 ' ~ ----

Метод 3:

гибриды Fi от прямого и реципрокного скрещивания, всего Р*(Р-1) комбинаций_

Метод 4:

гибриды Fi от прямого скрещивания, acero Р*(Р-1) комбинаций _

Разработка блока программных средств (ПС) по автоматизации зоотехнического учета в СГЦ и промышленных комплексах

Разработка программных средств по оценке, прогнозированию эффекта гетерозиса и гетерозисного потенциала при скрещивании линий, типов и пород по воспроизводительным, откормочным и мясным качествам

HZ

Оценка и прогнозирование эффективности скрещивания и гетерозисного потенциала кроссов линий, типов и пород свиней в условиях селекционно-гибридных центров и промышленном свиноводстве

Рис. 1. Обшая схема исследований

При вычислении биометрических параметров, характеризующих изменчивость и наследственность, продуктивных признаков животных, были использованы методы, описанные H.A. Плохинским (1980), Д.С. Фолкне-ром(1985), Е.К. Меркурьевой (1983).

Анализ приоритетности показателей, включаемых в расчет гетерозис-ного потенциала сочетаний, проводился на базе модели множественной регрессии, разработанной во ВНИИплём (1994).

Математическая модель линейной регрессии выглядит следующим образом:

у-а+Ь ¡Х^ЬзХз+ЬЛ+... +№, где у - результирующий параметр; а - свободный чЛен уравнения; ЪгЪк - коэффициенты множественной регрессии; Х|-Хь - независимые аргументы (факторы).

Коэффициенты множественной регрессии вычисляются следующим образом: ' Ь-(ХЮ'Ху : •

N 5Х • . Xх*

•■ Ххлх*

Х'Х= Xf* ;

-1 Xх■ Хх*У. _

Точность построенных уравнений определяли коэффициентом множественно^-корреляции (детерминации):

R=(SSRm /SSTJ * 100%, где - SSR„ - регрессионная сумма квадратов;

SST„ - общая сумма квадратов.

; 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Количественная оценка общей к специфической комбинационной способности и прогнозирование эффекта гетерозиса в свиноводстве

В настоящее время из-за больших затрат средств и времени при ручной обработке информации испытание линий, типов и пород свиней на сочетаемость проводится чисто эмпирическим путем. Для решения данной проблемы нами разработаны программные средства автоматизации зоотехнического учета и оценки общей и специфической комбинационной способности при кроссах линий и пород на селекционно-гибридных центрах и репроду«горных фермах комплексов.

3.2. Разработка блока программных средств по автоматнэации зоотехнического учета для оценки и прогнозирования эффекта гетерозиса и гетероэншого потенциала в промышленном свиноводстве

Принципы построения информационно-аналитической системы ФИ AC-PROM реализованы на базе СУБД FoxPro в операционной среде MS-DOS

для персональных компьютеров, совместимых с IBM PC/AT. Система имеет блочную структуру. Объединяя отдельные блоки, можно формировать различные варианты информационно-аналитических систем в селекционно-гибридных центрах и промышленном свиноводстве. В автоматическом режиме формируются необходимые данные для решения любой из информационно-справочных или вычислительных задач, содержащихся в соответствующем блок-модуле системы.

В настоящее время в пусковом комплексе баз данных содержится определенное количество задач. По желанию пользователя их можно увеличивать, т.е. система является открытой для расширения. Это обеспечивается за счет использования модульного принципа формирования системы. Каждый модуль связан с остальными не физически, а логически через систему справочников-классификаторов и соответствующих программно-алгоритмических средств. Разработанный пусковой программный комплекс "ФИАС-PROM" создан на принципах персональной базы данных и автоматизированного рабочего места пользователя. В его состав входят функциональные блок-модули, перечень которых содержит рисунок 2,

Главное меню (PROM) NGMENU

,__I --

[ Автоматизация зоотехнического учета и формирование баз данных }

П Решение аадач

__I _

) Генетико-статистический анализ популяций свиней ~|

Оценка общей и специфической комбинационной способности __ESTIMATION OKS and SKS_

I Анализ двух факторного дисперсионного комплекса при скрещиваниях DISPER

Л

Метод 1 Анализ варианс КС пород при диаллельном спаривании METHOD 1

Метод 2 Анализ варианс КС родительских форм и прямых скрещиваний METHOD г

Метод 3 Анализ еарианс КС от прямого и реципрокного скрещивания METHOD 3

Метод 4 I Анализ варианс КС от прямого скрещивания METHOD А |

I

т

т

Оценка эффектов общей, специфической комбинационной способности и гете-розисного потенциала спариваемых линий и пород ESTIMATION HETEROSIS

Рис. 2, Структура блока программных средств

На основании созданных баз данных и входной информации о воспроизводительных, откормочных, мясных качествах хряков и маток проведен генетико-статистический анализ и количественная оценка общей, специфической комбинационной способности и гетерозисного потенциала пород свиней. Структура головного меню системы представлена на рисунке 3.

; Ввод П|)ОСИОГр СпрйНОЧЯИКиЕ^ЕЙ'ЙЙИ^ЙаЕ^ЙСиСтемные равотм Б'мход

1 ВДВДШЗЭВВДЕШгВДШЖШБ^ I

Продуктивность свиноматок '

Првдуктиеность!варианты скреииевния) ' Итоги оприходования приплода ' Использование хрякое'

Печать пронаеодстоеиной карточки свиноматки

Расчет средник значений

Расчёт ОКС и СКС

Расчёт гетерозисмого потенциала

¡'ие, 3. Структура головного меню системы ФИАС-Р1ЮМ

Геиетико-статмстнчсскии аиалт исхолных пород по пока нп едяч продуктивности

Для проведения генетического анализа скрещивания линий и пород на первом этапе были изучены абсолютные показатели л роду ктнвности маток пород крупной белой, ланд рас, дюрок и йоркшир по первому, лвум и более 01 юроеам.-Усгаповлено, что наиболее высокие показате л и, м н ого п л о ди я имели матки крупной белой породы (табл. 1) как по первому, так н по лвум и далее опоросам (10,7 и 11,8 гол. соответственно). Несколько ниже оказались ыок:пакми лого признака у маток порол ландрас и йоркшир (10,0 и 9,9 поросят ни первому, 10,8 н 10,] -лвум и более опоросам соответственно). Са-\!ыс низкие показатели многоплодия как по первому, так по двум н более опоросам имели матки породы дюрок (9,7 поросяг).

В целом при сравнительной оценке продуктивности свиноматок изучаемую пород установлено, что наиболее высокие показатели репродуктивных-качеств были у маток крупной белой породы, самые низкие - у животных породы дюрок.

Таблица I

Абсолютные показатели продуктивности свиноматок неполны\ пород по двум и более опоросам

Показатели .____________

прэдуктИВНОСТИ ~ '

Количество опоросоа Многоплодие, гол. Коп ячество поросят з 21 день гол Мелочность, кг Количество поросяг э 2 мес . гол ■ Мэсса гнезда при зтьеме, кг

крупная белая | ландрас | дюрок йоркшир

240 132 119 64

11.,8±0.15ОС!' . юа+о.ю" 9.7±0,15 10,1+0.24

■ -!0.2±0.07Ь5'1 97±0.06' 9,4гО.Ю 9,540,18

61 .НО.®""1 53.9±0.42' 49,7±0.76 55.9±1,42с

10,0±0,03ь'° 9 4±Э,05е 9,1±0.10 9,3±0,18

191,Э±1.Э5|)а' 171 6±1,545 ■ 153.2±2 39 170:5±4.78

Прпмйчяяио; а-кр\ пная белая Ь-л,ш::рлс с-пюр о к. й - Порк ш I ф

Так как для характеристики популяций абсолютных показателей продуктивности недостаточно, были изучены коэффициенты изменчивости репродуктивных признаков исходных родительских форм.

В целом коэффициенты изменчивости репродуктивных признаков у маток пород крупной белой, ландрас, дюрок и йоркшир находятся в пределах 12,13% - 22,45%, что свидетельствует о неоднородности популяций и наличии резервов для дальнейшего повышения продуктивности как первоопоро-сок, так и маток с 2-мя и более опоросами. Наиболее высокими коэффициентами изменчивости признаков продуктивности (15,50% - 22,45%) характеризовались матки породы йоркшир.

Коэффициенты наследуемости воспроизводительных качеств варьировали: по многоплодию - от 0,122 до 0,220, по количеству поросят в 21 день -от 0,145 до 0,184, по молочности - от 0,235 до 0,341, по количеству поросят в 2 месяца - от 0,127 до 0,159, по массе гнезда при отъеме - от 0,234 до 0,370. Наиболее высокими коэффициентами наследуемости по всем репродуктивным признакам характеризовались матки породы ландрас (табл.2).

Таблица 2

Коэффициенты наследуемости репродуктивных качеств свиноматок

| Показатели продуктивности Порода

крупная белая! ландрас! дюрок 1 йоркшир

Многоплодие, гол. 0,122 0,220 0,134 0,171

Количество поросят в 21 день, гол. 0,168 0,180 0,145 0,177

Молочность, кг 0.330 0,341 0,337 0,235

Количество поросят в 2 месяца, гол. 0,127 0,159 0,141 0,147

Масса гнезда при отъеме, кг 0,355 0,370 0,356 0,234

Сравнительный анализ данных по откормочным и мясным качествам показал, что все породы обладают средними значениями по всем анализируемым признакам (табл. 3). Животные пород ландрас и йоркшир оказались наиболее скороспелыми (168 и 170 дн,), с высоким среднесуточным приростом (762 и 770 г.) и низкими затратами корма на 1 кг прироста (3,1 и 2,9 к.ед,). Свиньи породы йоркшир имели выполненный окорок (11,9 кг) и наибольшую площадь «мышечного глазка» (44,8 см2).

Таблица 3

. Абсолютные показатели откормочных и мясных качеств чистопородного молодняка

Показатели продуктивности

__Порода__

крупная белая! ландрас I дюрок [ йоркшир

Количество животных 58 47 55 21

Скороспелость, дн. 175.1i1.88 168,612,56*"1 188,7±2,8 170,813,94^

Среднесуг, прирост, г 765,7117,24 820,4±20,79 671,7±19.8*1) 770,2±32,99аЬс

Затраты корма, к.ед. 3,110,08 2,8±0,07Ьс 3.3±0,09 2,9±0,11,1к

Толщина шпига, мм 30,1 ±0,53 21,410,39" 23,0±1,98 20,2±0,48'ьг

Длина туши, см 96,2±0,68 98,510,52* 96,5*0,38 98(9±0,93*5

Масса окорока, кг 11,НО,40 11,5Ю,31 11,7±0.19 11.9i0.44

Пгощадь «мыш. ГЛ.», см* 32,012,12 39.6± 1.13* 39,9*1,10" 44,811,72*° Примечание: а-крупнм белая, Ь-ландрвс, с-дюрок, Й-Йоретонр

Для более полной характеристики родительских пород определена суммарная оценка коэффициентов изменчивости и наследуемости откормочных и мясных качеств.

Коэффициенты изменчивости в среднем находились в пределах 1,38% -19,63%, что свидетельствует о неоднородности изучаемых популяций. Коэффициенты наследуемости по данным признакам находились в рамках 0,23 - 0,6, Таким образом, в результате проведенного генетико-статистического анализа установлено, что родительские формы изучаемых пород различаются между собой по степени выраженности количественных признаков: наиболее высотами показателями репродуктивных качеств характеризовались свиноматки крупной белой, откормочных и мясных- животные порея ландрас и йоркшир.

Однако, на основании характеристики только абсолютных показателей продуктивности трудно объективно оценить ту или иную породу и определить ее значимость в системе скрещивания и гибридизации.

3.4. Дисперсионный анализ диаллельных таблиц и разработка аЛгорйт-мов по оценке эффектов обшей н специфической комбинационной способности при кроссах пород

Для оценки ОКС и СКС использованы диаллельные скрещивания пород крупной белой, ландрас, дюрок, йоркшир и проанализированы следующие признаки: многоплодие, молочность, масса гнезда в 2 месяца,'скороспелость, среднесуточный прирост, затраты корма, толщина шпига, длина туши, масса окорока и площадь «мышечного глазка». Для расчета применены четыре генетико-математических метода Гриффинга (1956).

При использовании любого из методов Гриффинга вначале при помощи двухфакторного дисперсионного анализа устанавливались различия между гибридами, обусловленные влиянием обеих родительских форм и их взаимодействием. Затем проводился расчет варианс комбинационной способности и определялись эффекты ОКС для каждой родительской популяции, СКС и реципрокные эффекты - для каждого сочетания по соответствующим формулам. Продуктивность потомства от соответствующего подбора животных различных линий, типов и пород прогнозировалась с помощью первой генетико-математической модели Снедекора, предусматривающей фиксированное значение величины каждого эффекта;

Хук - и + & + а + Эц + + е^к, где х^ - показатель признака у потомства Р (гибридов); и - среднепопуляционныЙ эффект, равный средней величине этого -признака у родителей; а - эффекты ОКС у исходных родительских форм; Бц - эффект СКС при спаривании родителей 1 и^ г„ - реципрокный эффект, - случайные отклонения.

Дисперсионный анализ (табл. 4) выявил достоверность генотипнческих различий, обусловленных влиянием материнской (Р<0.001), отцовской (Р<0.001) пород и их взаимодействием (Р<0.01),

Таблица 4

Данные для дисперсионного анализа по скороспелости

Причина дисперсии Э (И т Р

Общая 27628,6 362 76,3

5,6

Материнская порода 3013,2 3 1004,4 16,66™ 3,8

2,6-

5.6

Отцовская порода 2101,9 3 700,7 11,62™ 3,8 - ■

2,6

3,3

Взаимодействие 1533,3 9 175,9 2,9** 2,5 1 О

Случайные отклонения 20930,2 347,04 60,28 _ I э

Дисперсионный анализ результатов диаллельных скрещиваний показал высокую достоверность данных по многоплодию, молочности, массе гнезда в 2 месяца по материнской, отцовской породам и их взаимодействию (табл. 5).

Таблица 5

Результаты дисперсионного анализа воспроизводительных качеств маток

Причина варьирования Общее Порода Взаимодействие Случайные отклонения

материнская I отцовская

Многоплодие, . с№ 362 3 3 9 347,2

гол М 0,50 22,18*** 11,66™ 1,79™ 0,19

Молочность, кг М 362 20,14 3 350,39™ 3 224,58*** 9 31,45* 347,2 15,22

Масса гнезда <if 362 3 3 9 347,2

в 2 месяца, кг М 182,45 8134,8™ 2327.8*** 531.2™ 86,05

Таким образом, в формировании эффекта гетерозиса по продуктивным качествам свиноматок существенную роль играют все генетические составляющие комбинационной способности.

По откормочным и мясным качествам достоверные данные проявились у отцовской и материнской пород и их взаимодействию * по скороспелости (Р<0,01), среднесуточному приросту (Р<0,СЮ1) и затратам корма на I кг прироста (Р<0,001), а по толщине шпига, длине туши, массе окорока и площади «мышечного глазка» данные оказались не достоверными (табл. 6),

ш

Таблица 6

Результаты дисперсионного анализа откормочных и мясных качеств помесных свиней

Причина варьирования Общее Порода Взаимодействие Случайные отклонения

материнская|отцовская

Скороспелость, # 362 3 3 9 347,2

Дн. М 76,32 100439*** 700,65*** 175.92" 60,28

Среднесуточный сЯ 362 3 3 ■ 9 347,2

прирост, г м 3721,4 92857,8*** 54740,2*** 18555,7*** 2123,68

Затраты корма. аг 362 3 3 ■ 9 34^2

кед. м 0,101 4,28*** 3,69"* 0,19"* 0,03

Толщина шпига, сК 362 ' 3 3 9 347,2

мм > М 2,26 60,4"* 106,97*** 0,48 0,89

Длина туши, см (И 362 3 3 9 347,2 '

М 3,82 20,24"* 26,81"* 1,49 3,54

Масса окорока, кг 362 3 3 9 347,2

м 1,05 10,85*" 6,48"* 0,42 0,94

Площадь «мы- 362 3 3 9 347,2 ..

шечного гл.»,см5 м 11,89 99,01*" 120,58*** 6,0В 10,34 '

Анализ варианс комбинационной способности по откормочным и мясным качествам с использованием методов 1,2,3,4 установил достоверное влияние всех генетических факторов обшей комбинационной способности. Анализ варианс специфической комбинационной способности показал существенное влияние вышеуказанных факторов на скороспелость, среднесуточный прирост, затраты корма, толщину шпига. При этом вариансы ОКС были несколько выше по сравнению с вариансами СКС и реципрокными эффектами. Следовательно, в формировании эффекта гетерозиса по откормочным и мясным качествам существенную роль играют все генетические составляющие ОКС, в меньшей мере - СКС и решшрокные эффекты.

Сравнительная оценка результативности всех четырех методов на одном генетическом материале показала достоверные данные по ОКС, в меньшей степени - по СКС и реципрокным эффектам. Такое сходство и расхождение объясняются объемом используемой информации в каждом методе. В методе I используется информация диаллельных скрещиваний, имеющих р1 комбинаций, т.е. п=1б; в методе 3 используется информация от прямого и обратного скрещивания без родительских форм, т.е. п=12; в методе 2 учитывается информация родительских пород и прямые скрещивания, п=10; а в методе 4 - только помеси от прямого спаривания, п = б.

Однако, несмотря на различия в величинах варианс ОКС и СКС, все методы позволяют выявить одну и ту же тенденцию во влиянии отдельных наследственных факторов на формирование эффекта гетерозиса.

Количественная оценка ОКС дает возможность характеризовать племенную ценность пород в комбинациях скрещиваний. Установлена положительная комбинационная способность по многоплодию, молочности и массе гнезда в 2 месяца у маток пород крупная белая (0,293-9,899) и ландрас (0,131-

2,934). Свиньи пород йоркшир и дюрок. характеризовались отрицательной величиной эффекта во всех вариантах скрещивания (от ^0,178 и -0,237 до -7,454 и -5,365 соответственно) и ухудшали эти показатели (табл. 7).

Таблица 7

Эффекты общей комбинационной способности маток по воспроизводительным качествам, оцененные разными методами

| Показатели | Метод | Кб | Ир | Ли | Дю | Многоплодие, гол.

Молочность, кг

1 0,345 -0,303 0,311 -0,353

2 0,345 -0,355 0,375 -0,365

3 0,293 -0,187 0,131 -0,237

4 0,534 -0,413 0,274 -0,395

1 1,875 -0,210 0,473 -2,133

2 2,114 -0,300 0,394 -2,207

3 1,205 -0,454 0,391 -1.143

4 2,455 -1,421 0,462 -1,497

1 7,897 -5,466 2,934 -5,365

2 8,355 -6,429 2,914 -4,840

3 5,4 74 -3,343 1,278 3,409

4 9,899 -7,454 0,843 -3,288

Масса гнезда в 2 мес,, кг

На основании анализа варианс по откормочным и мясным качествам методами 1,2,3,4 произведен расчет эффектов ОКС, СКС, среди епопул я иконного эффекта и реципрокных спариваний. Оценка эффектов ОКС позволила установить, что положительные результаты имели породы: крупная белая - по скороспелости к затратам корма; йоркшир и ландрас - по среднесуточному приросту, длине туши, массе окорока и площади «мышечного глазка»; дюрок - по скороспелости и толщине шпига (табл. 8),

... ,. Таблица8

Эффекты общей комбинационной способности пород по откормочным и мясным качествам, оцененные разными методами

| ' Показатели | Метод! Кб I Йр ) Ли | Дю __

' 3,775

Скороспелость, дн. \ 1'5375

1 37,761

Среднесуточный прирост, г 2 """ 40,016

4 9,674 ' 30,910

Затраты корма, к ед. 2 0,154

4 0,066

Толщина шпига, мм 4 1,179

1 0,313

Длина туши, см 2 0,302

... . 4 0,567

Масса окорока, кг 2 0 217

Площадь дмышеч. глазка», см* 2_0,933 1,026_

Дтя решения вопроса о выборе лучших пород в системе промышленного скрещивания были рассчитаны эффекты СКС, которые позволили вы-

явить лучшие сочетания родительских форм (табл. 9) по многоплодию - матки крупной белой и хряки ландрас (0,179-0,299), йоркшир и дюрок (0,1250,248), по молочности - ландрас и дюрок (0,264-1,006), по массе гнезда в 2 месяца - йоркшир и дюрок(2,894-3,963).

Таблица 9

Эффекты специфической комбинационной способности пород по воспроизводительным качествам различных сочетаний

Сочетания пород

Метод

Многоплодие, гол.

Молочность, кг

Масса гнезда в 2 месяца, кг

Кб х Ли

Ир х Дю

ЛнхДю

1 2

3

4 1 2

3

4 1 2

3

4

0,179 0,299 0,248 0,245 0,219 0,125 0,248 0,245

2,253 1,839 3,963 3,272 3,631 2,694 3,963 3,272

0,469 1,006 0,264 0,773

Анализ данных таблицы 10 показал, что лучшие комбинации по скороспелости и массе окорока имеют матки крупной белой породы с хряками крупной белой и йоркширской пород, а матки ландрас - с хряками дюрок; по затратам корма, толщине шпига и длине туши - матки крупной белой с хряками йоркшир. По среднесуточному приросту и массе окорока матки крупной белой породы имели положительные эффекты специфической комбинационной способности с хряками породы дюрок.

Таблица 10

Эффекты специфической комбинационной способности пород по откормочным и мясным качествам в различных сочетаниях

| Сочета- Метод Скорос- Средне- Затраты Толщина Длина Масса Пл. «мыт

ний по- пелость, сут. при- корма, шпига, туши, окоро- глазка»,

род дн рост, г кед. мм СМ ка, кг см1

КбхКб 1 1,025 0,089 0,378

2 0,12 0,056 0,434

1 0,563 0,076 0,333 0,047

КбхЙр 2 0,403 0,042 0,030 0,182

3 1 1,625 18,096 0,059 0,186 0,021 0,118 0,667

Кб х Дю 2 13,399 0,173 0,429

3 1 3,288 17,819 0,103 0,527

ЛнхДю 2 3 3,937 1,625

3.5. Генетико-ма тематический анализ результатов скрещивания с целью выявлений гетерозисного потенциала при кроссах пород

В качестве одного из шагов генетико-математического анализа является введение понятия «результирующий параметр» биологических систем, как интегральной количественной характеристики гетерогенных взаимосвязных систем, который необходим для расчета гетерозисного потенциала сочетаний пород (В.К. Савченко, 1984). Результирующий параметр рассчитывался с помощью множественной линейной регрессии.

Исходя из проведенных расчетов, в качестве результирующих параметров были определены; по воспроизводительным качествам - масса гнезда в 2 мес., а при суммарной оценке откормочных и мясных качеств - среднесуточный прирост. Множественный регрессионный анализ, проведенный по учитываемым признакам, позволил вывести уравнения множественной рсгрсс-сии (ВНИИплем, 1994). Подученные уравнения множественной линейной регрессии имели следующий вид -

• по воспроизводительным качествам:

У*>36,18-8,79Х,-0.93Х};

• по откормочным и мясным качествам:

Г~714,9-иХ,-15.24Хги4Хги8Х1*а.32Хз~3,Я7Х1.

Выбор данных уравнений множественной регрессии в качестве модельных ори расчетах обоснован тем, что признаки, входящие в их состав высоко и достоверно детерминируют их величину. Так, воспроизводительные качества свиноматок, включенные в состав уравнения множественной регрессии, детерминируют его величину на 94,1% (Р<0,001), откормочные и мясные - на 98,7% (Рс0,001). ГетерозисныЙ эффект по основному признаку воспроизводительных, откормочных и мясных качеств рассчитывали по формуле:

где

%о - сумма эффектов обшей комбинационной способности отцовской породы по основному признаку;

.¿У - сумма эффектов общей комбинационной способности материнской породы по основному признаку;

¿'о' - сумма эффектов специфической комбинационной способности по основному признаку.

Опенка гетерозисного эффекта по основному признаку позволила выявить лучшие сочетания по воспроизводительным, откормочным и мясным качествам. Цо результатам оценки всех комбинаций было установлено, что по репродуктивным качествам высокими значениями характеризовались сочетания маток крупной белой с хряками пород крупной белой (18,272) и ландрас (13,109), маток породы ландрас - с хряками крупной белой породы (13,056). При оценке откормочных и мясных качеств лучшими оказались сочетания: Кб х Лн (23,582), Йр х Лн (51,886), Лн х Лн (97,991), Дю х Дю (20^692).

Расчет показателей гетерозисного эффекта воспроизводительных, откормочных и мясных качеств по к-му ассоциированному признаку произвели по формуле;

Л где

- сумма эффектов общей комбинационной способности отцовской породы по к-му ассоциированному признаку; £1! - сумма эффектов обшей комбинационной способности материнской породы по к-му ассоциированному признаку; ч** - сумма эффектов специфической комбинационной способности по

к-му ассоциированному признаку. Гетсрозисный эффект по к-му ассоциированному признаку выявил наилучшие сочетания пород по суммарной оценке воспроизводительных качеств Кб х Кб, Кб х Лн (табл. 11). По откормочным и мясным качествам лучшими показателями характеризовались сочетания маток крупной белой породы в сочетании с хряками пород йоркшир и дюрок (табл. 12). Матки породы ландрас имели положительное сочетание с хряками породы дюрок, а свиноматки породы Йоркшир - с хряками ландрас.

Таблица 11

Показатели гетерозисного эффекта воспроизводительных качеств по А>му ассоциированному признаку

| Сочетания пород | Метод | Многоплодие, гол | Молочность, кг ~|

1 Кб х Кб 2 1 КвхЛн \ 4 0,63 1,02 0,67. 1.05 4.88 4,7 1,69 2,35 1,22 2.89

Таблица 12 Показатели гетерозисного эффекта откормочных и мясных качеств по ¿-му ассоциированному признаку

1 Сочетания ¡Ме-1 Сак0Р°*-„„-.„ ,_„ | пел ость, пород |тод| дн Затраты корма, ■ кед. Толщина шпига, мм Длина туши, см Масса окорока, кг Пл. «мыш, глазка», смг

КбхЙр

Кб хДга

ЙрхЛн ЛнхДю

1

2

3

4 1 2

3

4 1 2 3 1 2 3

1,65 1,97 1,44 1,22 3,75 3,27 1,84 2,52 -5,9 -5,53 -4,59 2,2 2,37 1.81

0,26 0,22 0,19 0,18 0,19 0,34 0,120,3 -0,22 -0,28 -0,15 -0,15 -0,16 -0,06

0,03 -0,36 0,01 -0,53 1,46 1,49 0,75 1,33 -2,11 -1,28 -1,63 0,57 0,64 0,37

0,33 0,47 0,27 0,53 -0,75 -0,67 -0,44 0,21 0,75 0,68 0,56 -0,41 -0,43 -0,23

0,02 0,12 0,02 -0,17 -0,31 -0,26 -0,14 -0,55 0,44 0,42 0,35 -0,25 -0,25 -0,48

-0,1 -0,28 -0,14 -0,15 -1,17 -1,53 -0,57 -1,39 2,12 2,14 1,63 -0,61 -0,61 -0,48

Для оценки гетерозисного потенциала необходим расчет коэффициента регрессии количественных признаков. Расчет проводился по формуле:

Сух>-- коэффициент вариации;

Б2* - среднее отклонение величины х от среднего значения.

. После выбора лучших родительских форм по каждой группе признаков возникла необходимость в определении лучшей комбинации для гетерозисного гибрида. Подбор конкретной пары родителей был сделан расчетным путем на основе вычисления гетерозисного потенциала сочетаний.

Общая модель выглядит следующим образом:

Су — гетерозисный потенциал сочетаний;

Тп - гетерозисный эффект по основному признаку;

- коэффициент регрессии;

- гетерозисный эффект по к-му ассоциированному признаку.

Пару родителей, обладающую максимальным значением гетерозисного потенциала, можно считать лучшей. Количественный критерий значительно облегчает трудную и ответственную операцию определения генетической формулы гетерозисного гибрида или популяции. Для приближенной оценки можно использовать лишь эффекты общей комбинационной способности отдельных признаков. Учет эффехтов специфической комбинационной способности усложняет формулы для расчетов, но одновременно делает их более точными.

Анализируя таблицу 13, можно сказать, что при суммарной оценке воспроизводительных признаков положительными значениями ГПС характеризовались сочетания маток и хряков крупной белой породы и ландрас.

Таблица 13

Показатели гетерозисного потенциала сочетаний по воспроизводительным качествам

Сочетания пород Метод| Многоплодие Молочность Гетерозисный потенциал, кг

1 0,0962 3,7771 22,15

Кб х Кб 2 0,0314 3.6378 20,24

1 0,0546 1.6816 14,79

КбхЛн 2 0,1051 2,3383 15,55

3 0,069 1,2139 11,99

4 0,1082 0,99 15,11

Ли х Кб - - ч 0.0806 1,4331 14,56

3 0,0643 1,0346 11,81

Лнх Лн 1 0,0851 1,5686 • 12,66

2 0,0774 1,4045 10,74

При суммарной оценке откормочных и мясных качеств наиболее высокие значения ГНС по всем признакам имели родительские пары пород крупной белой, ландрас и йоркшир (табл. 14).

Таблица 14

Показатели гетерозисного потенциала сочетаний откормочных и мясных качеств

Сочетания Ме- Скорос- Затраты Толщина шпи- Длина Масса Пл. «мыш. Гетерозис-ный по-

пород тод пелость корма га туши окорока глазкам тенциал, г

0,0048 -0,0162 24,37

-0,0003 -0.0111 2,37

0,0036 -0,0158 18,12

-0,0031 0,002 11,85

0,0092 0,1844 53,11

0,0088 0,1862 53,17

0,0074 0,1418 43,45

0,0095 0,1975 62,59

0.0039 -0,0115 24,09 0.0029 -0,0108 17,9

0,0091 0,1044 52,83 0,0074 0,0799 43.23

Установлено, что показатели ГПС по откормочным и мясным качествам выше, чем по репродуктивным, и в ряде случаев (при использовании хряков и маток породы ландрас) имеют высокие положительные значения.

Следовательно, при скрещивании маток и хряков пород крупной белой, йоркшир и ландрас есть все основания ожидать получение высокопродуктивных потомков с высоким эффектом гетерозиса.

Расчет гетерозисного потенциала позволяет выявить лучшие сочетания для получения высокопродуктивных гибридов.

ВЫВОДЫ

1. Разработанный блок программных средств «Федеральной информационно-аналитической системы управления селекционно-племенной работой» предназначен для формирования баз данных и решения селекционно-генетических задач с использованием методов количественной оценки показателей продуктивности общей, специфической комбинационной способности и расчет гетерозисного потенциала при кроссах линий, типов, пород в селекционно-гибридных центрах и промышленном свиноводстве.

2. Разработаны алгоритмы расчета гетерозисного потенциала на основе методов количественной оценки комбинационной способности и прогнозирования эффекта гетерозиса при диаллельных скрещиваниях линий и пород свиней.

1

КбхЛн * 4 1

ЙрхЛн з 4

Лих Кб з Лн к Йр ^

0,7873 0,0013

0,4066 0,0013

0,5922 0,0009

0,5828 0,0015

0,8909 0,0004

0,8351 0,0006

0,6931 0,0003

0,9483 0,0006

0,5059 0,0006

0,3805 0,0005

0,7198 0,0007

0,5599 0,0005

-0,0134 0,027

0,0134 0,0447

-0,0094 0,0195

0,0248 0,0485

0,1161 0,0263

0,0704 0,0238

0,0897 0,0193

0,0798 0,0259

-0,011 0,0149

-0,0077 0,0105

0,0928 0,0199

0,0717 0,0151

3, Применение программных средств позволило в автоматическом режиме провести анализ генетико-статсстических показателей исходных пород свиией, разводимых на базе СГЦ ОАО «Восточный»,

4. Дисперсионный анализ результатов диаллельных скрещиваний, проведенных на промышленном комплексе ОАО «Восточный» на 4-х породах свиней (крупная белая, ландрас, дюрок, йоркшир) в соответствии с математической моделью метода 1 Гриффннга показал достоверность-генотип и чески х различий между обусловленным влиянием материнской (Р<0,001), отцовской (Р<0,001) пород и их взаимодействием (Р<0,01).

. 5. Оценка эффектов обшей комбинационной способности выявила не одинаковый вклад пород- в результативность скрещиваний. Положительные эффекты получены: по многоплодию, молочности и массе гнезда в 2 месяца у маток пород крупной белой и ландрас. По среднесуточному приросту - у сочетаний пород йоркшир и ландрас; по толщине шпига - у сочетаний пород крупная белая и дюрок, * ,

6,- Расчет эффектов специфической комбинационной способности установил, что наивысшими показателями по всем.4-м-методам:характеризуются сочетания маток и хряков: по многоплодию и массе гнезда в 2 месяца - крупная белая и ландрас, йоркшир и йоркшир; по молочности - ландрас и дюрок; по скороспелости - крупная белая и йоркшир; по среднесуточному приросту - йоркшир и ландрас.

7, Расчет гетерозисного потенциала сочетании исследуемых пород позволил установить лучшие варианты кроссов: по воспроизводительным качествам маток пород крупной белой и ландрас с хряками крупной белой и ландрас; по откормочным и мясным - матки крупной белой, Йоркшир и ландрас - с хряками йоркшир н ландрас,

8, Установлено, что по изучаемым показателям расчет гетерозисного потенциала позволяет выявить наилучшие сочетания линий, пород и прогнозировать получение высокопродуктивных гибридов.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

В целях эффективного использования линий и пород свиней в системе гибридизации производству предлагаются программные средства по автоматизации зоотехнического учета с решением задач по оценке селекционно-генетических параметров исходных пород и прогнозированию эффекта гетерозиса для получения высокопродуктивных гибридов.

Список'основных работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Гарай В,В., Курячий М.Г., Тритенко Е.А. Формирование банка данных в племенном свиноводстве на региональном и федеральном уровнях //

LS

Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора М.П. Либизова «Биологические основы повышения продуктивности животных». - 2003. - с. 9] -93.

2. Гарай В,В., Тритенко Е.А., Курячий М.Г. Программные средства по формированию баз данных в промышленном свиноводстве // Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора М.П. Либизова «Биологические основы повышения продуктивности животных». - 2003. - с. 93-96,

3. Гарай В.В., Курячий MX., Тритенко Е.А., Сазонова Н.В., Николаева И,В„ Мальцев H.A. Разработка программного интерфейса передачи данных информационных систем уровня хозяйства на региональный и федеральный уровни в свиноводстве для формирования банка данных Н

4. Гарай В.В., Курячий М.Г„ Тритенко Е.А., Сазонова Н.В., Николаева И.В. Использование генетико-математических методов при интенсификации селекционного процесса в племенном свиноводстве // Материалы Всероссийского совещания по координации племенной работы в породах сельскохозяйственных животных. -М.: Издательство ВНИИплем, - 2003. - Вып.2 - с. 150-154.

Заказ №6

Объем 1,0 п.л.

Типография ВНИИплем

Тираж 60 экз.

Ê MU