Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Оптимизация методов оценки наследственных качеств и эффективность племенного отбора свиней

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

Автореферат диссертации по теме "Оптимизация методов оценки наследственных качеств и эффективность племенного отбора свиней"

РТБ

1 п

На правах рукописи

МАРТЫНКЖ СТАНИСЛАВ ГЕННАДИЕ:

(ШИШЗАЦИЯ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ НАСЛЕДСТВЕННЫХ КАЧЕСТВ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПЛЕМЕННОГО ОТБОРА СВИНЕЙ

специальность 06.02.01. - разведение, селекция, генетика и воспроизводство сельскохозяйственных животных

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Персиановка, 1996 г.

Диссертационная работа выполнена в Донском Государственном аграрном университете

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Н.В.Михайлов Официальные оппоненты - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Н.Н.Белкина кандидат сельскохозяйственных наук С.В.Крутских Ведущее предприятие - Научно-производственное объединение

"Дон"

Защита диссертации состоится 1995 г. на

заседании диссертационного совета Д-120.44.01 в Донском Государственном аграрном университете Адрес университета: 346493, Россия, Ростовская область, Октябрьский район, пос.Персиановский, Донской ГАУ. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Донского Государственного аграрного университета

Автореферат разослан "Я& " 1996 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат сельскохозяйственных • /С^/ ,

■ л/.' Л

наук, доцент /О!^^^-7/) Ю.А.Колосов

1.ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Традиционные методы определения генотипа животных не учитывают современные представления о связи фенотипа родственных особей с генотипом оцениваемого пробанда и не всегда являются теоретически аргументированными. Включенные в бонитировку животных селекционные признаки имеют различный селекционный вес и различную вероятную степень точности оценки. Остается невостребованной большая часть информации, заложенной в существующих формах племенного учета. Ряд применяемых методов оценки имеет большую погрешность. При использовании в системах отбора различных источников информации, не определены их весовые коэффициенты. Поэтому рассмотрение этих вопросов и разработка теоретически обоснованной системы оптимизации племенной ценности животных имеет большую научную и практическую значимость.

Настоящие исследования являются этапом комплексной научно-технической программы "Животноводство", по совершенствованию существующих и внедрению новых методов селекции свиней. Шифр 0.51.25. подпрограмма "Свиноводство". Номер государственной регистрации 01.91.0043995 за 1991-1995 гг.

Они включены в пятилетний план научно-исследовательской работы Донского Государственного аграрного университета по теме: 08.01.01.03."Разработка новых методов оценки свиней с использованием достижений иммуно- и популяционной генетики, современной вычислительной техники, способствующих ускорению селекционного процесса в 1,5-2 раза".

Цеди и задачи исследований. Целями исследований явилось:

- теоретическое обоснование, разработка и оптимизация новых методов оценки наследственных качеств свиней на основе "путевых коэффициентов" (paht coefficient) Райта и уравнений множественной регрессии;

- выведение формул уравнений оценки племенной ценности животных по различным критериям отбора;

- г -

- создание компьютерной программы оценки животных с использованием различных источников информации.

В соответствии с целями были поставлены задачи:

- анализ существующих методов оценки наследственных качеств свиней;

- определение влияния величины коэффициента наследуемости на степень точности оценки генотипа;

- определение коэффициентов веса при различных критериях отбора в комбинированных методах оценки;

- конструирование селекционных индексов при оценке генотипа по собственной продуктивности и фенотипу сибсов и полусибсов;

- определение влияния различных критериев отбора (источников информации) на точность оценки племенной ценности;

- разработка новых форм оценки генотипа свиней по различным критериям отбора;

- определение эффективности разработанных методов оценки наследственных качеств свиней;

- разработка программ отбора для оценки генотипа свиней по различным источникам информации на ЭВМ.

Научная новизна исследований заключается в принципиально новом подходе к оценке наследственных качеств животных, теоретическом обосновании новых методов определения племенной ценности свиней на основе "коэффициентов путей" связи для различных источников информации, оптимизации применения этих методов в селекционном процессе и возможности разработки на этой основе новых принципов бонитировки.

Практическая значимость заключается в повышении эффективности селекции свиней за счет увеличения точности оценки их генотипа при применении новых методов оценки наследственных качеств животных, а также - в создании программы селекционного отбора для различных источников информации и их комбинаций на ЭВМ, что позволяет увеличить точность оценки в 1,5-8 и более раз.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены :

Таблица 1

Схема исследований

1 1 1 1 1 |Методы | |Показа- 1 1 |Объекты!Объемы

Этап| ! Изучаемые вопросы |исследо-| тели |иссле- | иссле-

I I 1 | !ваний | | 1 оценки | !дований!дований | 1

I Оценка существующих программ Коэффи- Р,0,М, 34 ва-

отбора в свиноводстве и разра- циенты П-э Ш,00, рианта

ботка схем связей для различ- путей МО,мм,

ных вариантов оценки Райта- С,П/С,

Фишера Р1

II Составление и решение систем Гаусса- р,о,м, 34 ва-

уравнений множественной рег- Лапласа, ОМ,00, рианта

рессии, определение коэффициен- детерми- - з > МО,мм,

тов регрессии и множественной нантов дч.да С,П/С,

корреляции Р1

III Вывод формул уравнений оценки Гаусса- Р.о.м. 10 ме-

наследственных качеств живот- Лапласа, П-з, С,П/С, тодов

ных при различных критериях детерми- XI, Ла Р1 оценки

отбора нантов

IV Определение коэффициентов ве- Ь'лбЬ- 1,Кг,К, Р,С,П/С

са и составление селекционных ОзЬогпе-

индексов комбинированной Га1сопег

оценки генотипа животных

V Производственная проверка се- Зоотех- ь2,г,б, ГПЗ"Ка- Основ-

лекционно-генетических моде- нические яльс- ное

лей в эксперименте ±Ш5МБ, кий", стадо

ПЗ"Рос- свиней

К, I сия"

VI Разработка программ отбора и Програм- Р,0,М, 11кри-

оптимизация методов оценки мирова- с,и/с, териев

племенной ценности свиней при ние на Р1 отбора

различных критериях отбора ЭВМ

VII Оценка эффективности различных Зоотех- Зч, 1, К --- —

программ отбора ничеекие

- на ежегодных научных конференциях ученых ДГАУ/1993-1995гг/;

- на заседаниях кафедр: частной зоотехнии, разведения, генетики и селекции сельскохозяйственных животных, лаборатории по разработке теоретических основ селекции животных /1993-1996гг./;

- на 23 и 24 заседании Совета по племенной работе с крупной белой породой свиней Северо-Кавказского экономического региона /племзавод "Заря", 16.09.93г.; племзавод "Россия", 15.09.94г./.

Публикации. По теме диссертации опубликовано три работы.

Объем работы. Диссертационная работа излажена на 185 страницах машинописного текста, имеет 31 таблицу, 17 иллюстраций, 7 приложений. Состоит из введения, обзора литературы, методики исследований, результатов исследований, выводов, предложений, списка литературы. Список литературы включает 225 источников, в том числе 91 иностранных.

2. МАТЕРИМ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспериментальная часть исследований проведена в ведущих племзаводах зоны Северного Кавказа по разведению крупной белой породы свиней - "Каяльском" и "Россия" Ростовской области, на Ростовской государственной станции контрольного откорма. Лабораторные исследования и обработка материалов выполнена на кафедре частной зоотехнии, в лаборатории по разработке теоретических основ селекции животных и в вычислительном центре Донского государственного аграрного университета. Период исследований с 1992 по 1996 гг.

Объектом исследований служили животные крупной белой породы свиней.

Общая схема исследований представлена в табл.1.

Статистическая и биометрическая обработка результатов выполнена на ЭВМ СМ-4-20 в вычислительном центре ДонГАУ по программам, составленным на основе общепринятых методик Н.А.Плохинско-г о (1964,1969), Е. К. Me рку рь е в ой ( '1970 ), А. А. Поля ничкина (1980) и др..

Таблица 2

Точность оценки племенной ценности особи по различным источникам информации и разной степени наследственной детерминации признаков отбора ! 1 Коэффициенты регрессии генотипа пробанда на соответствующий фенотип родственника -т-I-1-г

Источник информации

^-ОЛ

Ь2-0.2 ! Ь2-0.3| !ч2-0.4

Ь2-0,5

Ь2-0.6

-1-!-1-1--1-1-1-1-1-!-1-

в до|в %|в до|в £|в до|в %|в до|в %|в до|в %|в до|в % лях |к Р|лях |к Р|лях |к Р|лях |к Р|лях |к Р|лях |к Р б I 16 I 16 I |б I |б I |б I —I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I— 3 | 4 | 5 | 6 | ? | 8 | 9 I10 | 11 I12 I 13 |14

_I_|_|_|_1_|_;_1_|_|_I

-1-1-

Ь2-0.7 I Ь2-0.9 I )~12-1.0

"Т"

~г

"т

в до|в %|в до|в %|в до|в X лях |к Р|лях |к Р|лях |к Р б I ¡6 | 16 !

15 |16 | 17 |18 | 19 |20

_I_I_1_I_1_

ОЦЕНКА ПО СОБСТВЕННОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ

1 Р |0.1 100 0.2 100 0.3 100 0.4 100 0.5 100 0 6 100 0. 7 100 0.9 100 1.0 100

ОЦЕНКА ПО ПРОИСХОЖДЕНИЮ

2 М, 0 |0.05 50 0.1 50 0.15 50 0.2 50 0. 25 50 0 3 50 0 35 50 0.45 50 0.5 50

3 м+о |0.1 100 0.2 100 0.3 100 0.4 100 0 5 100 0.6 100 0 7 100 0.9 100 1.0 100

4 00, МО, 1

ом, мм |0.03 25 0.05 25 0.08 25 0.1 25 0 13 25 0 15 25 0 18 25 0.23 25 0.25 25

5 ООМО,ОМ+ММ |0.05 50 0,1 50 0.15 50 0.2 50 0 25 50 0 3 50 0 35 50 0.45 50 0.5 50

6 мсн-ш+ом, 1

мо+мм+оо |0.08 75 0.15 75 0.23 75 0.3 75 0. 38 75 0 45 75 0. 53 75 0.68 75 0.75 75

7 МСН-ММ+0М+0010.1 100 0.2 100 0.3 100 0.4 100 0 5 100 0 6 100 0 7 100 0.9 100 1.0 100

8 М+Ш, 0+00 |0.07 72 0.14 68 0.2 66 0.25 62 0 3 60 0 38 63 0 39 55 0.47 51 0.5 50

9 М+МО, СН-ЫМ |0.08 75 0.15 75 0.23 75 0.3 75 0 38 75 0 45 75 0.53 75 0.68 75 0.75 75

10 м+мм+мо, 1

N

1

- б -

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 3.1.Зависимость точности оценки племенных качеств животных от выбора источника информации и величины наследственной детерминации селекционных признаков отбора Различные методы определения наследственных качеств животных основаны на корреляции между родственниками. На основе этих корреляций можно составить уравнения множественной регрессии, при помощи которых определить генотипические отклонения оцениваемых особей от средней по стаду. Кроме того,исходя из коэффициентов частной регрессии, можно определить коэффициенты множественной корреляции, используемые для вычисления ошибки оценки отдельной особи. Приоритетность применения различных методов оценки животных, а также и комплексной оценки, построенной на основе информации, полученной по разным критериям отбора, обусловлена целым рядом моментов: состояние зоотехнического и племенного учета, природа селекционируемого признака, генетическая структура стада, условия кормления и содержания.

Точность оценки генотипа зависит, в общем случае, от величины коэффициента наследуемости(Ь2) и числа привлекаемых для оценки родственников(п). В идеальном варианте наибольшую точность оценки дает комбинированный метод - по родословной, боковому родству, потомству и собственному фенотипу.

Нами определена точность оценки племенных качеств животных в зависимости от используемого источника информации при различном значении величины коэффициента наследуемости. Результаты расчетов приведены в табл.2. Они дают представление о приоритетности различных источников информации в системах селекционного отбора, а также указывают на то, что при различной величине коэффициента наследуемости должна применяться различная тактика оценки племенных качеств животных. При низких и средних значениях коэффициента наследуемости оцениваемого признака, значение родословной при оценке возрастает, если же признак наследуется высоко, то достаточно точную оценку генотипа пробанда даст информация о собственной продуктивности.

При различных источниках информации (критериях отбора) наи-

Продолжение таблицы Е

1 |1 о 1 3 1 1 4 | 5 | 1 6 1 7 ( 8 10 И ..... 12 13 ■ 1 14 15 16 17 18 19 1 1 120 | < |

О+ОСН-ОМ 10.1 96 0.19 93 0.27 91 0.35 87 0.43 86 0.5 83 0 56 81 0 69 77 0. 75 751

\и м+мм+ом, 1

О+ОО+МО 10.09 93 0.18 90 0.24 79 0.3 77 0.34 68 0.4 67 0.41 59 0.47 52 0. 5 50)

112 м+мооо, 1

о+ш+ом ¡0.1 100 0.2 100 0.3 100 0.4 100 0.5 "100 0.6 100 0 7 100 0 9 100 1. 0 100|

|13 м+сн-мм, 1

сн-м+мо |0.12 123 0.24 118 0.36 119 0.45 113 0.57 114 0.65 108 0 76 109 0 93 103 1. 0 1001

114 М+О+ММ+МО |0.14 143 0.27 138 0.39 131 0.5 125 0.6 120 0.69 115 0 78 111 0 93 103 1. 0 100|

115 м+о+ом+мм 10.14 143 0.27 138 0.39 131 0.51 126 0.61 121 0.7 112 0 79 113 0.94 104 1. 0 100|

|16 М+0+0М+Ш+ 1

+СЮ+Ы0 |0.19 188 0.35 175 0.49 163 0.61 152 0.71 142 0.8 134 0 88 126 0 98 109 1. 0 100(

ОЦЕНКА ПО БОКОВОМУ РОДСТВУ

|17 С (п-12) |0.39 387 0.57 285 0.68 226 0.75 188 0.8 160 0.84 139 0 87 124 0 91 101 0.92 921

|18 П/С (п-12) |0.24 235 0.39 193 0.49 164 0.57 143 0.63 126 0.68 113 0 72 103 0 78 86 0. 8 801

119 П/С+С 1

(п-4,ш-16) 10.43 429 0.67 335 0.83 276 0.94 234 1.02 204 1.08 ■181 1 14 162 1 21 135 1. 24 1241

ОЦЕНКА ПО ПОТОМСТВУ

[20 Р1 (п-12) |0.46 461 0.77 387 0.99 329 1.14 286 1.26 253 1.36 226 1 44 205 1 55 173 1. 6 160|

Комбинированные методы оценки генотипа

ОЦЕНКА ПО СОБСТВЕННОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ И ПРОИСХОЖДЕНИЮ

121 Р+О+М |0.19 186 0.39 173 0.49 162 0.61 152 0.71 143 0.81 134 0 88 124 0.98 109 1. 0 100|

1 пп | Р+М, Р+0 ¡0.14 143 0.27 138 0.39 131 0.51 126 0.61 121 0.7 112 0 79 113 0 94 104 1. 0 100|

¡23 Р+ОМ+ММ+ 1

+мо+оо |0.19 188 0.35 173 0.5 167 0.63 156 0.73 146 0.82 ■137 0 9 -128 0.99 110 1. 0 100|

Окончание таблицы 2

i i I i i i i i i i i i i i i i i ; i i i 2 I 3 I 4 I б I 6 ! 7 I 8 I 9 |10 I 11 |12 I 13 |14 I 15 |16 I 17 |18 I 19 |20 | _i_i_i_i_i_i_i_i_i_i_i_' '_' '_' '_i_i

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

134 i i

P+M+MM+MO 10.19 186 0.35 174 0.49 163 0.61 153 0.72 145 0.77 129 0.9 128 0.97 110 1.0 100|

P+M+0+0M+ I I

+MM+MCH-0 10.26 262 0.49 231 0.61 206 0.74 185 0.83 167 0.9 151 0.95 136 1.0 111 1.0 100¡

ОЦЕНКА ПО СОБСТВЕННОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ И БОКОВОМУ РОДСТВУ ¡

Р+С (п-12)¡0.45 446 0.65 326 0.77 257 0.85 211 0.9 179 0.93 155 0.96 137 0.99 110 1.0 100|

Р+П/С(п-16)10.36 357 0.56 278 0.68 227 0.77 192 0.83 167 0.88 147 0.92 132 0.98 109 1.0 100|

ОЦЕНКА ПО СОБСТВЕННОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ И ПОТОМСТВУ !

P+Fi (п-16)10.61 612 0.92 462 1.11 370 1.23 307 1.3 260 1.34 224 1.36 194 1.25 139 1.0 100|

ОЦЕНКА ПО БОКОВОМУ РОДСТВУ И ПРОИСХОЖДЕНИЮ | '

П/Со+М+О I I ®

(п-16) 10.36 357 0.56 281 0.71 235 0.81 203 0.9 180 0.97 162 1.03 147 1.07 119 1.0 100|

П/См+М+О I I

(п-16) ¡0.36 357 0.56 281 0.71 235 0.81 203 0.9 180 0.97 162 1.03 147 1.07 119 1.0 íooj

С+М+0(п-12)¡0.43 426 0.61 306 0.72 239 0.79 196 0.83 167 0.84 140 0.9 128 0.95 105 1.0 100|

ОЦЕНКА ПО БОКОВОЕ РОДСТВУ И ПОТОМСТВУ (

П/C+Fi ! I

(n-m-16) ¡O.76 762 1.12 558 1.32 440 1.46 364 1.55 310 1.69 282 1.67 239 1.75 194 1.78 178|

C+Fi I • I

(n-12,m-16)10.79 788 1.11 554 1.29 430 1.41 352 1.49 299 1.56 260 1.61 230 1.69 188 1.72 172|

ОЦЕНКА ПО ПОТОМСТВУ И ПРОИСХОЖДЕНИЮ I

Fi+M+0,n-1610.63 633 0.98 488 1.19 397 1.34 335 1.45 289 1.53 255 1.49 213 1.69 188 1.73 173|

* Примечание: Р - пробанд; С - сибе; П/С - полусибс; Р1 - потомок первого поколения;

М - мать; О - отец; ... и т.д. - обозначения, принятые в зоотехнии.

-я- р -1— мкном+шкхтю с(п=12)

- Q-- П/С+С(п=4,т=16) -Х- Р+С(п=12) -А- C+f(n=12/rv=16)

Рис.1: Регрессия томности оценки генотипа пробанда в зависимости от источника информации и величины h

~S~ Р —»— М+О«)М+ММ+00+М0 -ж- с(п=12)

• а- П/С-КХг>=4лт=16) Р+С(п=12) - А- C-t-F(n=12/n=16)

Рис.2: Относительная точность оценки генотипа пробанда по различным комбинациям отбора, в % к оценке по Р

больший селекционный эффект, в абсолютных единицах, проявляют признаки с высокой степенью наследуемости(рис.1), а максимальное значение селекционного эффекта и точности оценки наследственных качеств, в относительном выражении к оценке по собственной продуктивности, имеют признаки с низким значением И2(рис.2).

Таким образом, в зависимости от объема имеющейся племенной документации, характера селекционируемого признака и целей отбора, можно выбрать тот источник информации и то уравнение регрессии, которые максимизируют отбор.

3.2.Коэффициенты веса и селекционные индексы при оценке по собственной продуктивности и продуктивности боковых родственников в комбинированном методе определения наследственных качеств животных

На практике, при оценке по боковому родству, обычно сравнивают продуктивность сибсов и полуеибсов пробанда со средними показателями стада или сверстниками и делают вывод о его племенных качествах. Такая оценка будет весьма условной, потому что при этом не учитывается величина наследуемости признаков, число сибсов и полусибсов, привлекаемых к оценке, и "коэффициенты путей", или связи между оцениваемым пробандом и родственными с ним животными. Чтобы максимизировать точность племенной оценки с привлечением боковых родственников, нужно использовать комбинированные методы: оценку генотипа пробанда по собственной продуктивности и по продуктивности сибсов и по собственной продуктивности и продуктивности полусибсов.

Однако, при этом остается неясным вопрос о приоритетности в оценке информации о собственном фенотипе, фенотипе сибсов и полусибсов, а также о характере математической зависимости величины коэффициентов веса того или иного критерия отбора от величины наследственной детерминации селекционных признаков и числа привлекаемых к оценке боковых родственников.

Для выяснения этого вопроса проведен генетико-математический анализ комбинированных методов оценки генотипа особи по собс-

.....Я— П=1

п=2

п=6 .....п=12

Рис.3: Регрессия веса собственной продуктивности при комбинированной оценке (Р+С)

—я— п=1 —I— п=2 --*- п-6 о п=12

Рис.4: Регрессия веса сибсов при комбинированной оценке (Р+С)

твенному фенотипу и сибсам и по собственному фенотипу и полусиб-сам. Составлена модель селекционного индекса, в которой учтены коэффициенты веса продуктивности как самой особи, так и ее боковых родственников.

Используя полученный индекс, были проведены расчеты коэффициентов веса собственной продуктивности и продуктивности боковых родственников в оценке генотипа особи при различном числе сибсов и полусибсов и величине коэффициента наследуемости, которые установили существование нелинейной связи между числом сибсов и полусибсов, привлекаемых для оценки генотипа особи, и коэффициентом веса в структуре селекционного индекса. Кроме того, было выяснено, что с увеличением коэффициента наследуемостиф2) коэффициенты веса собственной продуктивности возрастают(рис.3,4), а коэффициенты веса продуктивности сибсов и полусибсов снижаются и наоборот (рис.5,б). Так, например, при Ь2~0.1 и п-10 вес продуктивности сибсов и полусибсов в оценке вероятного генотипа про-банда составляет соответственно 86.1 и 71%, а вес собственной продуктивности - 13.9 и 29Х. При Ь2-0.9 и п-10 коэффициенты веса для сибсов и полусибсов составили всего 16.5 и 9.91 соответственно, а собственного фенотипа - 83.5 и 90.IX.

Таким образом это доказывает необходимость дифференцированного подхода в выборе метода оценки племенных качеств животных, различной тактике оценки при различном значении Ь2 и числа привлекаемых к оценке родственников и о больших потенциальных возможностях повышения эффективности селекционного отбора.

3.3.Разработка новых методов оценки наследственных качеств животных при различных критериях отбора Установление роли количественного и средового, а также количественное измерение их величины дает возможность прогнозировать продуктивность сельскохозяйственных животных с максимальной точностью, которая при различных источниках информации (критериях отбора) имеет различную степень.

Рабочей гипотезой при разработке системы оценки было предпо-

100 90

во

<Т>

и ф

т

©л о £

.....X

.■5?......

.....-к-" ...-3-"""

2— _____

ж

ж

■V ' ж

0.1 0.2 0.3 0.4 0,5 0.6 0.7 0.8 0.9 Й

—а— п=2 —•— п=10 —ж-..... п=50

Рис.5: Регрессия веса собственной продуктивности при комбинированной оценке (Р+П/С)

100

90

80

го

и 70

Ф т

м н х

ш ©о о £

50

40

-к "ж

"'ж

3- ... —-2-___ 'ж

х.....

......-ж.....

-к

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 И

—з— п=2 —к- п=10 —*— п=50

гис.6: Регрессия веса лолусибсов при комбинированной оценке (Р+П/С)

ложение о том, что точность оценки можно повысить, если привлечь к ней дополнительное число родственников, так как коэффициенты регрессии или коэффициенты путей их фенотипов к генотипу оцениваемого пробанда идут не только по прямой, но и опосредствовано, через всех других родственников, а связи между их фенотипами равны произведению всех коэффициентов корреляций цепей связи, соединяющих фенотип одного родственника с фенотипами других.

Нами разработано десять новых методов оценки наследственных качеств животных, которые могут представлять наибольшую ценность по информативности и точности оценки в свиноводстве:

1.Фенотип сибсов и полусибсов - С+П/С:

4Ь2ш(42п-ПЬ2) 2Ь2п(162т-шЬ2)

XI--Хп/С + -Хс ,

642п2^-птЬ4 642п2п-гптЬ4

где: XI - вероятная племенная ценность пробанда; Хп/с - фе-нотипическое отклонение группы полусибсов от среднего по стаду; Хс - фенотипичеекое отклонение группы сибсов от среднего по стаду; ^-коэффициент наследуемости селекционного признака; 2п-1+(п-1)0.5Ь2,п-число сибсов; ^-1+(ш-1)0.25Ь2, гп - число полусибсов.

2.Фенотип сибсов и потомков - С+Рп.:

2Ь2п(4гт-тЬ2) 2Ь2т(4гп-пЬ2)

XI--Хр + -Хс ,

162пгт-птЬ4 1 162п2т-птЬ4 где: 2т-1+(ш-1)0,5Ь2, 2п-1+(п-1)0,25Ь2, т - число сибсов пробанда, п - число потомков пробанда.

3.Фенотип отца, матери и потомков - Ра+М+О: 2ПЬ2(2-Ь2) Ь2(4-Ь2) П2(4-Ь2)

Х1--хр + -Хм + -^ 5

8+(п-1)2Ь2-пЬ4 1 8+(п-1)2Ь2-пЬ4 8+(п-1)2Ь2-пЬ4 где: п - количество потомков пробанда.

4.Собственная продуктивность и фенотип сибсов - Р+С:

Ь2(162п-пЬ2) 8Ь2П(1-Ь2)

XI--ХР + -Хс ,

162п-Ь4п 162п-Ь4П

- 15 -

где: 2п-1+(п-1)0,5Ь2, п - число сибсов пробанда.

5.Собственная продуктивность и фенотип полусибсов - Р+П/С: Ь2(1бгт-шЬ2) 4Ь2Л1(1-Ь2)

XI--Хр + -Хп/с ,

1бгт-114т 162т-ь4т

где: 7т-1+(т-1)0,25Ь2, т - число полусибсов пробанда.

6.Фенотип полусибсов и потомков - Р±+ШС:

2Ь2п(1бгт-тЬ2) 4Ь2т(42п-пЬ2)

XI--Хр + -ХП/с ,

64адп-Ь4тп 1 642т2п-Ь4гпп где: 2п-1+(п-1)0,25Ь2; 2т-1+(т-1)0,25Ь2; п - число потомков пробанда, т - число полусибсов пробанда.

/'.Фенотип отца, матери и сибсов - С+М+О:

2пЬ2(1-Ь2) Ь2(2-Ь2) Ь2(2-Ь2)

XI--Хс + -ХМ + -Х0 ,

4+2Ь2(п-1 -п1"12) 4+2Ь2(п-1-пЬ2) 4+2Ь2(п-1-пЬ2) где: п - количество сибсов.

8.Собственная продуктивность и фенотип потомков - Р+Р1:

Ь2(42п-пЬ2) 2Ь2П(1-Ь2)

XI--Хр + -Хр ,

41п-ЬАп 42п-Ь4п 1

где: 2п~1+(п-1)0,25Ь2, п - число потомков-полусибсов.

9.Фенотип полусибсов по отцу, фенотип отца и фенотип матери - П/Со+М+О: птЬ2(1-Ь2) 0,5Ь2(4-Ь2)

XI--Хп/Со + -Хо + 0,5П2Хм ,

4+Ь2(т-1)-тЬ4 4+Ь2(ш-1)-шЬ4

где: ш - число полусибсов пробанда.

10.Фенотип полусибсов по матери, фенотип отца и фенотип матери - П/См+М+О: гпЬ2(1-Ь2) 0,5Г12(4-Ь2)

XI--Хп/с»., + -ХМ + 0,5Ь2Хо,

4+Ь2(ш-1)-ШЬ4 4+Ь2(т-1)-шЬ4

где: т - число полусибсов пробанда.

Использование этих формул позволяет значительно повысить точность оценки наследственных качеств свиней и интенсифицировать процесс селекции.

- 1В -

3.4.Экспериментальная проверка методов оценки наследственных качеств свиней по различным критериям отбора

В 1993-1995гг. были проведены экспериментальные исследования по проверке эффективности племенного отбора при оценке племенной ценности по следующим критериям:1)Р-собственная продуктивность; 2)С-фенотип сибсов; 3)П/С-фенотип полусибсов; 4)Р+С-собственная продуктивность и фенотип сибсов; 5)Р+П/С-собственная продуктивность и фенотип полусибсов; 6)С+П/С-фенотип сибсов и полусибсов; 7)С+М+0-фенотип сибсов и родителей; 8)П/С+М+0 - фенотип полусибсов и родителей. Исследования проводились в госплемзаводе "Ка-яльский" и племзаводе "Россия" Ростовской области, разводящих крупную белую породу свиней. В качестве селекционных признаков отбора были взяты: 1)многоплодие,гол.; 2)молочность,кг; 3)масса гнезда в 2 месяца,кг; 4)Скороспелость,дней; 5)средний суточный прирост,г; 6)толщина шпика,мм; 7)селекционный индекс(для оценки репродуктивных,мясных и откормочных качеств свиней крупной белой породы),ед..

Анализ результатов, полученных в ходе экспериментальной проверки, позволил заключить,что при разных критериях отбора вероятные генотипические отклонения селекционных признаков имеют различные значения и отличаются непостоянством при сравнении оценок между собой. Отбор по собственной продуктивности, являющийся доминирующим из применяемых у нас на практике методов селекции, не должен использоваться, как основной, для признаков отбора с низкими значениями коэффициентов наследуемости(Ь2), так как имеет низкую прогностическую точность оценки. Коэффициент наследуемости(Ь2) селекционных признаков должен являться определяющим фактором в выборе того или иного метода оценки племенной ценности животных.

Различные критерии отбора несут различную информацию о племенной ценности животного. Выбор оптимального критерия отбора повышает точность ее оценки, а, следовательно, и эффективность племенного отбора.

3.5.Разработка программы отбора для оценки наследственных качеств свиней по различным источникам информации на ЭВМ С целью оптимизации методов оценки генотипа свиней, которые бы позволили применить новые подходы к разработке бонитировки, нами составлена компьютерная программа для новых методов оценки генотипа животных, предусматривающая расчет коэффициентов регрессии пробанда по фенотипам разных категорий его родственников, их различном числе и при различной величине коэффициентов наследуемости селекционных признаков отбора.

Программа для расчетов коэффициентов регрессии по различным источникам информации была выполнена в программной среде языка ТигЬоЬаз1с, как наиболее понятном для программистов, и представляет собой Еполне работоспособный образец, не требующий от пользователя специальной подготовки.

4.ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ Установление характера влияния различных источников информации и величины коэффициента наследуемости на точность оценки генотипа свиней позволяет использовать новые методы оценки наследственных качеств животных для интенсификации селекционного отбора и прогнозирования эффекта селекции.

Полученные значения фактического проявления наследственных задатков признаков продуктивности в ГПЗ "Каяльский и племзаводе "Россия" близки к теоретическим значениям, полученным расчетным путем при применении новых методов оценки наследственных качеств животных, что указывает на их высокую точность. Использование новых методов оценки генотипа животных позволяет, в зависимости от источника информации и величины наследуемости признаков, повысить эффективность племенного отбора в 1.5-8 раз.

Исследования по разработке новых методов определения наследственных качеств животных с использованием систем уравнений множественной регрессии рассмотрены и рекомендованы к внедрению в селекционно-племенной процесс племзаводов "Каяльский" и "Россия" на 23-24 заседании Совета по племенной работе с крупной белой породой свиней Северо-Кавказского экономического региона.

ВЫВОДЫ

1.Традиционные методы племенного отбора, применяемые в свиноводстве, не учитывают связей между фенотипами родственных животных и генотипом оцениваемого пробанда и не предусматривают принципа нелинейности регрессии оценки пробанда на соответствующее фенотипы родственников.

2.Прогностическая оценка генотипа при разных критериях отбора и величине коэффициента наследуемости(Ь2) имеет разную степень точности и увеличивается по мере накопления связей между оцениваемым пробандом и привлекаемыми для его оценки родственниками.

3.Точность оценки, выраженная в долях б, при определении племенной ценности пробанда по собственной продуктивности и

1 равна 0.16, при оценке по собственной продуктивности и продуктивности родителей - 0.1866, при оценке по продуктивности двенадцати полусибсов - 0.2356, при оценке по собственной продуктивности и двенадцати сибсам - 0.4466, при оценке по продуктивности двенадцати сибсов и шестнадцати потомков - 0.7886; при й2-0.5 - соответственно: 0.56, 0.716, 0.86, 0.8956, 1.4946; при й2-0.9 - соответственно: 0.96, 0.986, 0.9076, 0.9906, 1.6926.

4.На основании установленных коэффициентов веса собственной продуктивности и продуктивности боковых родственников составлено 108 селекционных индексов для комбинированной оценки генотипа животных по собственной продуктивности и сибсам(Р+С) и 117 селекционных индексов для оценки по собственной продуктивности и полусибсам(Р+П/С).

5.Установлены закономерности степени изменения регрессии генотипа особи на фенотипы родственных животных при различных критериях отбора, на основании которых выведен ряд формул оценки наследственных качеств свиней для следующих комбинаций: 1)С+П/С; 2)С+Га; 3)Р+С; 4)С+М+0;5)Р+Р1;б)П/Со+М+0; 7)П/См+М+0; 8)Р+П/С; 9)П/С+Га; 10^1+^+0.

6.Использование новых методов определения племенной ценности позволило значительно интенсифицировать процесс селекции свиней.

Точность оценки генотипа при их использовании повышается в 1,5-8 раз.

7.Эффект селекции зависит от величины коэффициентов наследу-емости(Ь2), сложения векторов связей при использовании различных критериев отбора и числа привлекаемых к оценке генотипа пробанда родственников.

8.Максимальный эффект селекции при оценке различными комбинированными методами, в относительном выражении к оценке по собственной продуктивности, достигается по признакам с низкой степенью наследуемости. Высоконаследуемые признаки имеют наименьшее относительное увеличение эффекта селекции.

9.Племенной отбор по собственной продуктивности, являющийся доминирующим в применяемых на практике методах селекции, должен быть дополнен, для признаков с низкими и средними значениями коэффициентов наследуемости, другими методами отбора, имеющими высокую прогностическую точность оценки.

10.Как показала экспериментальная проверка, при оценке племенных качеств свиней по собственной продуктивности и продуктивности десяти полусибсов эффект селекции выше, чем при оценке по собственной продуктивности по многоплодию(1ч2-0.18) в 5.11 раз, по молочности(Ь2-0.19) - в 9.61 раз, по скороспелости (Ь2-0.3) -в 2.74 раза, по среднему суточному приросту (Ъ2-0.34) - в 2.27 раза, по толщине шпика(Ь2-0.61) - в 1.46 раз. При оценке племенных качеств особей по продуктивности четырех сибсов и шестнадцати полусибсов эффект селекции выше, чем при оценке по собственной продуктивности по многоплодию(Ь2-0.08) в 6.5 раз, по массе гнезда в 2 месяца(Ь2-0.11) - е 4.33 раз, по молочности (Ь2-0.27) - в 3.94 раз, по толщине шпика(Ь2-0.4)- в 2.5 раза и т.д..

11.В ходе эксперимента установлено, что вероятные генотипи-ческие отклонения племенной ценности имеют различные значения при разных критериях отбора, зависят от величины наследуемости признака и могут быть использованы для значительного повышения эффекта отбора при селекции свиней.

12.На основании выведенных нами формул оценки генотипа животных для комбинаций С+П/С, С+Рь Р1+М+0, Р+С, Р+П/С, Р+Р1,

П/C+Fi, С+М+0, П/Co+M-t-O, П/См+М+0 составлен рабочий вариант программы оптимизации методов определения наследственных качеств свиней на алгоритмическом языке "BASIC". Программа отлажена в среде "turbobasic" и скомплектована в самостоятельный загрузочный модуль. Работает в режиме определения и выбора наиболее оптимального метода отбора в зависимости от имеющейся информации.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1.Коэффициенты веса и селекционные индексы при комбинированной оценке животных по собственной продуктивности и сибсам(Р+С).

2.Коэффициенты веса и селекционные индексы при комбинированной оценке животных по собственной продуктивности и полусиб-сам(Р+П/С).

3.Формулы уравнений множественной регрессии для оценки наследственных качеств животных по десяти комбинациям отбора.

4.Компьютерная программа "ОПКОС" оптимизации племенного отбора свиней при использовании различных источников информации.

Список работ по теме диссертации

1.Михаилов Н.В.,Мартынюк С.Г.,Астарханов Ф.Г. Оптимизация методов определения наследственных качеств животных/УИнформ.листок, Ростов-ЦНТИ,N552-93.

2.Мартынюк С.Г. Биотехнология и технологические приемы оценки наследственных качеств животных при различных критериях отбора //Тез. докл.региональной научно-практической конференции, Персиановка,1994. -с.99-101.

3.Мартынюк С.Г..Астарханов Ф.Г. Экспериментальная проверка эффективности племенного отбора при различных критериях отбора //Информ.листок,Ростов-ЦНТИ,N69-94.

Подписано в печать 9.04.96г. Тираж 100 экз. Заказ 449

Типография НГТУ Ростовская обл..г.Новочеркасск,Просвещения,132