Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ СЕЛЕКЦИИ МОЛОЧНОГО СКОТА В КРУПНЫХ РЕГИОНАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭВМ ЕС

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

Автореферат диссертации по теме "РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ СЕЛЕКЦИИ МОЛОЧНОГО СКОТА В КРУПНЫХ РЕГИОНАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭВМ ЕС"

геш

ВСЕСОЮЗНАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО

КРАСНОГО ЗНАМЕНИ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ИМЕНИ В. И. ЛЕНИНА

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт животноводства

На правах рукописи

ГРИГОРЬЕВ Юрий Николаевич

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ СЕЛЕКЦИИ МОЛОЧНОГО СКОТА В КРУПНЫХ РЕГИОНАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭВМ ЕС

06.02,01 — Разведение н селекция сельскохозяйственных животных

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Дубровицы, Московской обл. — 1981

Работа выполнена в Отделах разведения молочного с ют а и 11 н ф о рм ацион н о - м а тем а т и чее к ого обеспечения племенной работы е ж ивотя о в о дет ве Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института животноводства.

Официальные олтоиенты:

доктор ■сельскохозяйственных наук, профессор Прудов А. И.;

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Басовский Н. 3.;

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Першина 3. Н.

Ведущее учреждение — Уюрашюк'нн научно-исследовательский станут разведения и искусственного осеменения крупного рогатого скота.

Защита диссертации состоится « /д на заседании специализированного Совета Д020.16.01 по защите диссертаций на ссиска-ние ученой степени доктора наук при Всесоюзном ордена Трудового Красного Знамени наугно-кеслсдов-ательск-о'м институте животноводства.

Адрес института: 142012, Московская область, Подольский район, пос. Дубровн'цы.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан « » .с-^У¿¿уСЬ'/^г^ _ ]98 Ученый секретарь

Специализированного Со веха, кандидат сельскохозяйственных наук А, И. Филатов

I. Общая характеристика работы

Диссертация • является итогом научно-исследовательских работ по совершенствованию методов разведения молочного скота, выполненных в соответствии с тематическим планом научных исследований Всесоюзного научно-исследовательского института животноводства (№ государственной регистрации 72017344, 72017338, 76087181 в период с 1968 по 1981 гг.).

Актуальность темы. Решениями н постановлениями пар-тин -и советского правительства поставлена задача 'превратить животноводство в высокоэффективную отрасль сельского хозяйства. Средний уровень удоев в колхозах и совхозах должен быть доведен до трех тысяч килограммов молока на корову, а в »районах развитого молочного скотоводсг&а необходимо выйти на рубеж 4—5 тыс. кг молока.

Большое значение в выполнении поставленных задач придается совершенствованию организации племенного дела. В последние годы проведены мероприятия по интенсификации молочного скотоводства: созданы специализированные хозяйства по ироиз-водству молока'« выращиванию нетелей; завершена реорганизация мелких станций що шусственному осе--менению сельскохозяйственных животных; расширена сеть племенных заводов .и хозяйств для 'полного обеспечения плем-прсдшриятий высокоценными производителями; организованы элсверы для выращивания 'и проверки быков по качеству потомства с банками глубокоохлажденного семени лучших производителей; функционируют мощные вычислительные центры, оснащенные новейшими ЭВМ, для обработки н анализа накопленной информации; широко используются методы по-луляционной генетики; созданы селекционные центры по ведущим породам окота.

Однако, сейчас отмечается отставание генетического потенциала жнвотных от промышленных технологий производства продуктов животноводства. Это связано с тем, что отдельные традиционные м-етоды племенной работы в настоящее время 'Не отвечают возросшим требованиям и не обеспечивают оптимальные процессы селекции.

В настоящее 'время разработаны долгосрочные программы генетического совершенствования жнвотных. в масштабах

Е:.^.: ;; • ч 1 1 чгс в 'Ш<! 1 р; 1 1' ) \ кп

т ' 1 ;■'■<"]' ": "{

крупных зон (Н. 3. Басовский, 1979; В. Благов, Ю. Быковчен-ко, 1979; А. Е, Мокеев, В. К. Иванов, В. Н. Новоставский, 1974; Д. Страутмачтс, 1979; Ф. Ф. Эйснер, 1969). Одлако, в отдельных областях, многие вопросы пламенного дела до сих пор решаются на основании эмпирических расчетов к иг обеспечивают оптимизацию процесса селекции.

Цель и задачи исследований. В связи с .изложенным и наших исследованиях были поставлены следующие задачи:

1. Разработать автоматизированную систему сбора, обработки, анализа зоотехнической -информации в ..молочном скотоводстве с дапользо зам-нем ЭВМ ЕС.

2. Изучить селекционно-генетические параметры для включения их © программы совершенствования популяций молочного скота.

3. Выявить эффективность отбора животных по наиболее важньгм 'количественным признакам н селекционным индексам,

4. Уста.нов-нть эффект разных 'вариантов I к I див иду а л ь но г о N группового подбора животных.

5. Провести сравнительное изучение программ отбора (подбора) молочного «кота п на основе этого предложить наиболее оптимальные.

6. Обосновать систему управления селекционным процессом крупного рогатого скота в .крупных регионах с использованием ЭВМ ЕС,

Научная новизна заключается <в тем, что в диссертации впервые- установлены ряд принциггиалыго новых факторов, возможных в результате действия системы -крупномасштабной селекции: снижение специфичности' отдельных стад, существенное изменение никоторых сложившихся корреляций между признаками, сохранение относительно высокой изменчивости признаков ггри иопользовашш высокоценных быков-производителей. Предложена оригинальная методика прогнозирования эффекта селекции в молочно-м скотоводстве, обеспечивающая получение достоверных данных. Разработана система управления селекционным процессом молочного скота в регионе, которая впервые реализована на ЭВМ третьего поколения, что позволяет оптимально обосновать и контролировать долгосрочные программы совершенствования популяций крупного рогатого окота.

В-целях ускорения процесса селекции предлагается принципиально новый подход (к построению системы племенного дела в реглше:

1, 'Вся зоотехническая информация поступает в ВЦ, где она обрабатывается, накапливается, анализлру-ется и «ыда-2 -

ется (племенным ¿службам (селекционерам). Сведения оперативно используются:

— при отборе животных по фенотипу и генотипу;

— для определения давления по отдельным селекционируемым признакам;

— учете в племенной работе генетической ситуации в стадах;

— опенки эффективности программ-селекции;

— для контроля инбридинга;

— прогнозирования эффекта разных приемов селекционно й работы.

2. Зоны разведения молочного скота дифференцируются с учетом достигнутого уровня продуктивности животных 1Г сложившейся генетической ситуации.

3. Для каждой зоны организуется отдельная -племенная служба.

4. Создание единого банка семени всех производителен для Штвнеивного использования быков-улучшателей и .контроля инбридинга в областном масштабе, а в ближайшем будущем в зональном.

Практическая ценность работы и реализация результатов исследований. Создана оригинальная система сбора, обра бот-, кн, анализа зоотехнической информации 'И ■пр.иняти'я управляющих решений для ведения племенного дела с использовавшем ЭВМ единой серии. Она внедрена в хозяйствах на поголовье свыше 100 тыс. коров, что позволило ускорить процесс обработки (в 15—30 раз), о-свободить специалистов хозяйств и племенных служб от непроизводительных затрат ручного труда и поставить на качественно ■новую основу управление племенным делом. Одновременно в регионе производится оценка используемых быков по (качеству потомства, что обеспечивает сокращение срока 'получения результатов по каждо--му производителю а среднем на 6 месяцев. Разработанная система внедрена также в ведущих племенных заводах черно-пестрой (14), холмогорской (3), сыче век ой (3) пород, для нужд гкот-орых подготавливаются обширные сведения селекционного значения. Ежегодный экономический эффект составляет свыше 90 тыс. рублей.

Рабочий 'проект отдельных блоков автоматизированной' системы одобрен в 1979 году Научно-техническим Советом МСХ СССР. На межотраслевых выставках (ВДНХ) «Управление-79 > и «Московская область в борыбе за повышение эффективности и качества труда» она получила положительное, заключение.

Результаты исследований -использованы при разработке « Инструкции по проверке и оценке быков молочных и молоч-

ночмясных пород ino кач-есгву потомства» (г. Москва, 1980 г.).

В составе авторского коллектива теоретические разработки внедрены о производство in в (результате выведены 3 новые -восокопродуктивные линии сычевокаго скота: Леванта, Аписа, Ликера. По состоянию на 1 якваря 1981 года .численность скота «овых линий составляет свыше 28 тыс. голов. Жи-' вотные заводских линий в среднем превосходили сверстниц за лактацию на 43 кг мол-очного жира и получен дополнительный доход свыше 100 тыс. рублей.

Апробация работы и публикации. Материалы исследований jf основные положения диссертации доложены и одобрены на: ■■ ■ ■ .

— Всесоюзном совещании-семинаре по оценке производителей по качеству потомства, г, Тарту, 1971 г.; . ;;

— Ш конференции 'молодых ученых по генетике и -разведению сельскохозяйственных животных, г. Ленинград—Пушкин, 1973 г.;

— -научной конференции по использованию генетических параметров и методов в селекции сельскохозяйственных животных, г. Жадино, 1974 г.;

— заседании секции по применению математических методов в животноводстве при ВАСХНИЛ, г. Вильнюс, 1977 г.;

— рабочем совещании специалистов стран — членов СЭВ по проблеме «Разработка и внедрение математических методов и электрон ночвы числительной техники в сельском хозяйст-стве», г. Писек (ЧССР), 1978 г.;

— рабочем совещании.спещиалистов стран — членов СЭВ по проблеме «Разработка .и внедрение математических методов л электрон но-вьгч ис л нтельой техники в сельском хозяйстве», г. Рига, 1978 г.;

— -международном симпозиуме по проблеме: «Разработка и внедрение ¡математических методов и электронно-вычислительной техники в сельском хозяйстве», г. Рига, 1980 г.;

— заседаниях Ученого Совета ВИЖа (1977—1980 гг.); =

— объединенной научной конференции отделов селекции скота молочных пород, генетики сельскохозяйственных -животных, вднформационно-'м а тем этического, обеспечения; племенной ра-боты в животноводстве, технологии производства молока, 1981 г.

По результатам выполненных ото теме диссертации исследований опубликована 41 работа.

Объем диссертации составляет 324 страницы машинописного текста, изложенного на русском языке, из них текст'занимает 236, отдельные таблицы 73 и рисунки 15 страниц. В тексте представлено 95 таблиц и в приложении 9. Диссертация состоит из введения, 5 глав: I — обзор литературы, II — л

Гомогенный подбор

V//A @ - 5ым- првнзбвдмтш и породы паюс - борианты [ I Q- быт-прш&одители и коробы мцшс-Варианты, РйС.З Схема уюдтроЬамя rpwn о toro подбора horade.

Рис. k. Схема упраблеш селекционным процессом ê мшмем снатоЬодстёе крупных регионоб.

характеристика материала и методы исследований, 3 глав* г;освященных собственным исследованиям, -выводов и (предложений. Список литературы включает 445 наименований, из них 135 на иностранных языках.

СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

11. Материал и методики

Исследования проводились в течение 14 лет (с 1968 по 1981 гг.) в отделах разведения (молочного скота и информационно-математического обеспечения племенной работы в животноводстве Всесоюзного научно-исследовательского института животноводства, в 'Племенных и товарных хозяйствах черно-пестрой, холмогорской, сычевской, симментальской и красной степной пород. Использовали архив информации по-6200 бьгка<м-производителям сычевского Госплемрассадшжа (пл ем объединения) за последние 100 лет.

Экспериментальные исследования проводили в стадах наиболее распространенных в стране пород, где о течение длительного 'времени ведется регулярный контроль продуктивности. С личным уча-стаем автора в племенном заводе «Сычев-ьа»'и хозяйствах зоны Сычевского племобъедмнения Смоленской области выполнены экспериментальные н аналитические исследования по созданию трех новых заводских линий сычевского скота; ^проводился подбор пар для получения ремонтных быков для пле>м предприятий; оценка и отбор лучших из них, для использования в селекционных программах; бо-нитироЕка животных. Составлены два перспективных плана племенной работы для племзавода «Сычевка».

Здесь накоплена информация о тлеменных н продуктивных качествах 5000 животных за десятки поколений. Контроль происхождения животных по группам крови й ла-борато-рни ВИЖа выявил ошибки только у отдельных животных (2—5%). Продуктивность коров селекционной группы в.стаде на уровне 4500—5000 -иг молока, высококровных животных — 98—99,5%, коров классов элита-рекорд и элита — 75—80%. Стадо племзавода закрытое и попользуются чистопородные производители, ¡полученные в нем -путем «заказных»-спариваний. Для получения, обработки и анализа зоотехнической информации разработана и внедрена оригинальная: технология с ■использованием вычислительной техники. В дан-, ном стаде проведены исследования по: сравнительному изучению эффективности методов отбора и подбора животных;, влиянию инбридинга на продуктивные ® племенные качества-животных в условиях длительной изоляции стада; влиянию-

«генотип—среда» на достоверность оценки наследственных качеств производителей; хараистеристике се л ек щ:о нно-генетн-ческнх параметров селекционных признаков в разных поколениях; эффеисги&ности использования селекционных индексов при отборе коров; .интенсивности селекционного процесса к динамике.

Разработка вопросов крупномасштабной селекции проведена в условиях ведения интенсивного молочного животноводства, хозяйствах Московской области. Здесь созданы крупные молочные комплексы и фермы промышленного ттпа, проведена реконструкция существующих ферм, специализация и концентрация сельскохозяйственного ¡производства. В регионе районированы и разводятся лучшие молочные породы: черно-пестрая и холмогорская, Численкесть высококровных «оров достигла в 1978 году 75,2%, а классов элита-рекорд н элита — 22%, Продуктивность коров-первотелок черно-пестрой породы юолеблется по районам от 2463 до 4618 кг молока, а по холмогорской от 2235 до 3892 >кг,молока. В среднем за первую лактацию удой коров черно-пестрой породы составил 3104 кг 'мадшка жирностью 3,54%, а холмогорской, соответственно, 2762 иг и 3,50%. Живая масса коров 435 кг. Ежегодно в основное стадо вводится 25% коров-первотелок и имеется 125 контрольных коровников с наличием свыше 18 тыс, ското-мест. Искусственным осеменением охвачено 90% маточного поголовья, 370 -быков сосредоточены на 5 штемпредириятиях л Центральной станции искусственного осеменения. Продуктивность матерей быков племлредпри'ятпй 7003 кг молока жирностью 4,14%, а матерен отцов, соответственно 7130 и 4,20%. Ежегодно 40% маточного поголовья обмеляется сс-Л1гисм б ьрков-ул у ч ш а тел ей. Проводится работа по проверке и оценке быков по качеству потомства, а результаты обрабатываются по специально разработанным нами программам на .ЭВМ в лаборатории ВИЖа. Основные аналитические исследования проведены в племенных хозяйствах, где уровень .¡кормления обеспечивался по нормам ВИЖа. На содержание одной коровы в год израсходовало .по отдельным хозяйствам 4200—5300 'кормовых единиц при структуре рациона: грубых .кормов — 13—15%, сочных — 24—26, концентрированных — • 38—42, зеленых кормои — 21—25%, Всего в работе обработаны данные по 50722 ко рэ в ам н п е р в отелк ам черно-пестрой н 14703 головам холмогорской пород, дочеря>м свыше 1000 бы-.ков, которые использовались в 425 хозяйствах. Алгоритмы н .машинные программы для обработки и анализа материалов по данному разделу на ЭВМ («Минск-22», «ЕС-1022») разработаны совместно с инженером-программистом Г. Я. Травиной, ».б

Разработка автоматизированной системы сбора, обработки и тометико-матемэтического анализа материалов племенного учета в 'молочмом животноводстве производилась в зоне Подольского ллам'Объедииення Московской области, которую мож-л-о считать перспективной моделью развития животноводства в нашей стране. Из пробоннтнрованных (1979 г.) 34218 коров, в хозяйствах Подольского, Ленинского, Домодедовского районов число высококровных животных (чистопородные ¡и четвертого (поколений) было 30606 голов (89,4%). Продуктивность коров за перзую лактацию колебалась от 3230 до 3695 кг, пол повозрастных животных — -от 3805 до 4553 кг молока. Содержание жира .в .молоке «оров на уровне стандарта (породы 3,60—3,72%. В хозяйствах проведена специализация и концентрация сельскохозяйственного производства, построены .крупные комплексы .и молочнотоварные фермы про-мышленмго типа с'разной технологией; предприятия по вы-ращ-1гза;|.шо телок и -вьгращивачмю молодняка на мясо. Лучшие молочные комплексы и фегр'мы промышленного типа достигли высоких'показатчей, что создало фон для проведения научных исследований. В разных условиях эксплуатации животных изучали эффективность отбора коров'и оценки наследственных качеств используемых бьгков-ятроизводителеи и сравнивали с результатами при традиционной технологии. Варианты технологических решений производства были учтены при реализации автоматизированной системы учета, что в значительной мере обусловило: разработку новых, более совершенных, форм учета; изменение технологии проведения контрольных Д'оок и обработки данных первичного учета на ЭВМ; создание банка данных для комплексной оценки животных. Алгоритмы и программы разработаны совместно с инженерами-программистами В. В, Литвиновой, Л. И, Тарасовой, Г. А. Холм а новой.

Экспериментальные данные обработаны с использованием кетодоя статистического Н. А. Плохинскнй (1961), Е. К. Меркурьева (1970), Р. Шил-ер и др. (1971); дисперсионного Н. А. Плох,пнекни (1964), Дж. Онедекор (1961) ¡и способов анализа популяций П. Ф. Рокншкнй (1974), 3. С. Ннкоро и др. (1968), Шталь В. и др. (1973), Е. К. Меркурьева (1977).

Алгоритмы к программы для ЭВМ «ЕС-1022» разрабатывались совместно с инженерами-программистами Г. Я. Трави-пей и В. В. Петровой.

Для прогнозирования результатов селекц'н.и з стадах провели исследования по определению параметров, отражающих ьаиболес полно генетическую ситуацию, В настоящее время широко применяется способ расчета К2, основанный на изучении связей между показателями блнз-кнх родственчшкоп. С

учетом качества генотипа (Производителей коэффициенты наследуемости определяют также в потомстве отдельных быков.

Метод дисперсионного анализа позволяет установить & обитом фенопшическом разнообразии признака долю гекотн-пическую (Сх) и случайную (Сг). В качестве градаций дисперсионного комплекса обычно берут отцов. Мы устанавливали наследуемость по бьвкам, с учетом качества матерей, подбираемых к каждому производителю, когда в дисперсионном комплексе 5 гюач>еств>е результативного признака принимали разность (Д-М) ил'и индекс (2Д-М). Отношение факто-риальной (генотипичеакой) диспепсии к общей по методу

Н. А. Плохинского составляет: Ь2= —. Снедекор ПреДЛО-

Су

жил факториальную дисперсию определять с учетом случайных вл'ияшгй различных факторов (с разложением среднего квадрата). Тогда показатель наследуемости находится по

формуле Ь2= —--. В качестве результативного признака

+ о;

берут 'Показатели: дочерей, Д-М, 2Д-М,

Характеристика популяций осуществлялась средними показателями, стандартными отклонениями, величинами изменчивости селекционируемых признаков, коэффициентами фе-ноптической корреляции и регрессии, определенными общепринятыми способами.

Схема исследований: ■ Разработка методов селекции молочного скота в крупных регионах с использованием ЭВМ ЕС»

I. Генетическая ситуа- II. Обоснование мето- III, Автомат лзцров.ш-цня в стадах: дов отбора и пол- пая система управ-

бора: лепи я процессами

селекции:

— изменчивость;

— наследуемость;

— повторяемость;

— взаимосвязь признаков.

— отбор по фенотипу;

— отбор по генотипу;

— методы подбора;

— контроль инбридинга;

— прогнозирование эффекта селекции.

— система сбора зоотехнической информации;

— комплексная оценка коров н молодняка;

— опенка быков-производителей по качеству потомства;

— методика использования ЭВМ ЕС в племенном деле.

Рко.г Схема сбора,обработки,анализа и накопления информация в племенном деде

Пломенные (качества быков-производителей определяла по инструкции МСХ СССР {1980 г.).

Достоверность отбора ремонтных быков, с целью их более раннего использования, совместно с нашим аспирантом В. И. Вербовым изучена в племзаваде колхоза «Пролетарская Воля» Ставропольского ¡края на животных красной степной породы.

Для обоснования отдельных положений в диссертации нами разработаны новые мстодиют: прогнозирование эффекта селекции с учетов 'интенсивности отбора, племенных (качеств матерей и используемых быков-производителей, определение результативности группового подбора. Предложены оригинальные шрнемы использования вычислительной техники для разработай вопросов племенного дела в молочном скотоводстве,

III. Характеристика генетической ситуации в стадах региона

Успешное ведение племенной 'работы возможно л-рм использовании селекционером генетических параметров (шмель чи.вости, наследуемости, повторяем ости, взаимосвязи) количественных признаков.

Коэффициенты изменчивости удоев коров в стадах холмогорской породы колебались от 11,2 до 29,6%, черно-пестрой от 10,4 до 34,4%, а вариабельность содержания житра в молоке, соотвсственно, от 2,1 до 8,1% "и от 2,0 до 10,0%, живой массы от 2,1 до 12,7% и от 2,0 до 12,5%. На уровне, установленном другими исследованиями (1С—26%), изменчивость удоя была в 130 стадах (73%). Для содержания жира в молоке этот параметр в 134 стадах (76%) не превысил 6%, т. е. значительно меньше, чем га других работах (Л. С. Жебровский, Л. Д. Комиссаре к ко, В. Е. Матютько, 1980; М. Юсай-т-нс, И. Куоса, 1972). Таясим образом, в зоне интенсивного ведения молочного животноводства вариабельность основных количественных признаков коров ^не сокращается, что создает основу для дальнейшей селекции.

У коров черно-пестрой породы наследуемость удоя была близкой к 0 в 51 стаде (33,6%), равной 0,01—0,30 —в 72 стадах (47,3%) и на уровне 0,31 и выше 29 стад (19,1%). Гено-тигтиче.ское разнообразие содержания жира в молоке в 68 стадах (44,7%) равно 0, в (пределах 0,01—0,30 — 'было в 58 стадах (38,2%) н равное 0,31 и выше в 26 стадах (17,1%). В холмогорской породе (88 стад) по степени наследуемости

удоя, стада распределились, соответственно, в процентах — 43,2, 35,2, 21,6 н по % жира — 47,7, 33,0, 19,3.

В большинстве стад черно-пестрой (65,2%) и холмогорской (62,3%) пород взаимосвязь «удой — % жира» находится в пределах от —0,20 до +0,20.

В среднем по 2204 коровам черно-пестрой породы повторяемость удоя для первых трех л актаций .равняется 0,45—0,56, содержания жира в молоке 0,33—0,39 и живой массы 0,59— 0,73. Полученные данные для удоя и живой массы согласуются с материалами других исследователей (В, И. Винокуров, 1978; А. С. Всяких, 1978; Ф. Л. Гарькавый, 1977; А. А. Ильинский, 1970; А. П. Солдатов, 1973; Ф. Ф. Эйснер, 1978; Л. К-Эрнст, 1978).

Не подтверждается мнение о более высокой стабильности жирномолочности коров и мак следствие, коэффициенты'повторяемости для данного признака сравнительно невысокие Внедряемые в ¿производство новые виды кормов, системы кормления, товыш&ние уровня концентратов в рационах пока не обеспечивает оптиш-альный синтез предшественников молочного жира к в результате оптимальную реализацию жирномолочности в фенотипе.

Вероятно, здесь сказывается и влияние промышленных технологий и а фермах, при которых практически ликвидируется индивидуальный подход к животным.

Животные в условиях промышленной технологии (табл. 1) имели -продуктивность за первую лактацию на 137 кг молока меньше (1(1 = 4,7). Коэффициенты вариабельности (а) селекционируемых признаков та:кже в большинстве случаев были ниже в новых условиях.

В целом, для удоя коров, в разных условиях эксплуатации, получены коэффициенты наследуемости1 признака, близкие к величинам, принятым ,в зоотехнической науке и практике* (0,32—0,49). Однако, при использовании животных на промышленной основе, наблюдается тенденция к снижению генотип ич ас кого разнообразия коров по удою «а (—0,17), а содержанию жира в молоке на (—0,12), в результате'неполной реализации генотипа коров ллюс-вариантов по селекционируемым признакам. Усилия селекционеров должны быть направлены ва создание животных, ¡которые реализуют высокий генетический потенциал три эксплуатации в (перспективных технологиях, разрабатываемых технологами с учетом этих требований. Для ускорения темшов совершенствования пород неЬбходимы новые подходы >к отбору животных при эксплуатации в условиях промышленных технологий. Ю

Характеристика селекционо-генетнчесних параметров признаков животных при разных технологиях их эксплуатации

Териология УДОЙ % жира Корреляция „удой-% жира*

М±т а Ъ* М±т о матери дочери

Промышленная 3744±17 697 0,32 3-,69± 0,23 0,15 —0,ОД 0,12

1630) 0,02

Традиционном 3«81±23 828 0,49 3,69± 0,22 0,27 —0,11 —0,11

(п= 1278) 0,02

Величина корреляции между удоем и процентом жира у коров при разных условиях их эксплуатации колеблется незначительно.

В условиях крупномасштабной селекции размер стада не оказывает влияния н,а параметры, характеризующие генетическую ситуацию в популяции, В стадах с л оголовьем коров-первотелок до 100 голов, лимиты стандартных отклонений составили: по удою —7 361—920, % жира — 0,07—0,45, живой массе — 8—58; во второй группе (101—200 коров-первотелок), соответственно, 361—917, 0,03—0,30, 11—47; в третьей группе (свыше 200 коров-первотелок), соответственно. 434— 1067, 0,07—0,33, 13—60. В крупных и -мелких стадах, животные черно-пестрой породы, по степени наследуемости удоя и содержания жира в молоке, различались незначительно. Коэффициенты Ь2 равны, соответствен«» — 0132 и 0,23; 0,16 и 0,17, Специфические особенности между стадами нивелируются за счет интенсивного [использования быков-улучшателей « в результате формируется типичный генофонд ;в стадах региона, В товарной части популяции это является желательным фактором, что позволяет эффективно (применять наиболее оптимальные зоотех'Н'ические приемы и тем самым повысить темпы совершенствования спад. Однако, высокое генотипнче-ское разнообразие в племенной часта популяции является необходимым условием для дальнейшей селекции. Оно должно поддерживаться интенсивным полольэовани&м животных (в первую очередь быков-улучшателей), выращенных в строто изолированных племенных хозяйствах, где ведется селекция в генетически разобщенных группах.

Установлено, что сокращение Ч'нсла используемых быков в стадах не приводит к сужению лимитов фенотипической и генотип ич ее кой измен чищостн признаков (табл. 2), в особенности, есл« отбираются лучшие по генотипу производители (табл. 3).

И

Изменчивость и наследуемость признаков й зависимости' от числа используемых в стадах быков-производителей

Число Удон . I % жира

Число

быков стад M±m Cv h* M±m Cv ' h*

Черно-пестрая порода

До 5 25 3501 ±30 28 0,40 3,63±fi.0l 7,8 0,21

6—10 38 3i23± 12 26 0,28 3,5S± 0,001 6,3 0,21

11—20 55 2898 ±7 28 0,23 3,56±0,001 5.1 0,11

21—30 2й 3274 ±11 26 0,23 3,62 ±0,001 6,6 0,17

Si и более IS 353в±'12 30 0,36 3,63 ±0,001 6,7 0,18

Холмогорская порода

До 5 23 2873 ±40 34 0,32 3,50±0,01 6,7 0,18

6—10 29 2729± 14 26 0,21 ¿,48 ± 0,001 5,0 0,18

11—SO 32 2749± !0 28 0,35 3,52 ±0,00! 5,1 0,12

21—30 3 2(122 ±25 24 0,10 3,37 ±0,001 5,0 0,05

31 и более 3 2G37± 19 25 0,1! 3,55 ± ОДО! 3,8 0.

Таблица 3

Вариабельность it наследуемость удоя в стада к в зависимости от генотипа используемых быков-производителей

Показатели дочерей , быков в сравнении со сверстницами

Черно-пестрая

h-

Хол могорская

У™", кг

бЫлОВ J '

h4

—500 кг и

меньше 17 3203±62 1009 0,14 2 2509+148 797 О

—100+100 кг 241 3135 + 8 832 0,24 102 27Ю±П 683 0,22 +500 кг и

больше 11 4102+58 -1159 0,26 3 3010± !55 1252 0,60

Среди 29 быков-улучшателей йо двум призн-акам (удою и содержанию жира в молоке) только у потомков 7 производителей (24,1%) корреляция «удой — % ж и раж изменилась в нежелательном «аправлемии (на отрицательную).

Следовательно, в долгосрочных селекционных программах возможно перейти на .использование выдающихся быков-лро-излюдителей, что коренным образом изменяет существующую практику разведения ino лмниям молочного окота. 12

В системе крупномасштабной селекции должен учитываться достигнутый уровень продуктвностл животных. В стадах черно-пестрой породы с повышением уровня продуктив-ности на 1612 кг молока, изменчивость (а) удоя увеличивается на 261 кг, содержания жир'а на 0,07% и живой м.ассы на 7 кг; холмогорской (разница между стадами 2200 кг) он-а была выше, соответственно, на 391, 0,15, 20. В этих же условиях наследуемость удоя повысилась на (+0,08), а % жира на ( + 0,06) для черно-пестрой (породы; © стадах с высоким уровнем продуктивности (холмогорская порода) коэффициенты наследуемости были выше по удою в 2 раза, содержанию жи-ра*в молоке в 7,5 раз.

Следовательно, система племенного дела в регионе должна быть построена по зонам, с учетом генетической ситуации е стадах и достигнутого уровня продуктивности животных (рис. 1). Для ее успешной реализации организуются дифференцированные племенные службы, единый банк семенн используемых быков-про изводите л ей, применяются ЭВМ.

Наши исследования подтвердили1 данные (А. П. Бегучев, П. Ф. Клабуков, Г. П. Легошнн, 1969; В. И. Власов, 1970; Б. П. аавертяев, 1973; Ф. В. Ильев, 1976; П. Ф. Рокицкий, 1969; С. А. Рузский, 1977; Л. К. Эрнст, 1977), что фенотнпиче-ская изменчивость признаков не является мерилом для предсказания эффективности отбора то ним. Его объективность но многом зависит от точности определения коэффициентов н аса-еду емости признаков. В настоящее время для вычисления II2 в молочном скотоводстве применяются различные методы, которые дают не одинаковые результаты (Н, 3. Басовский, В. П. Попов, 1972; Ф. Л. Гарькавый, 1974; В. И. Кре-мдагоиий, 1965; X. Ф. Кушнер, 1964; 3. С. Никоро, 1974; А. П. Солдатов, 1973; Ф. Ф. Эйснер, 1974; Л. К. Эрнст, 1976).

Изучена эффективность отбора (коров в двух поколениях и определена ранговая корреляция, -между полученными результатами 'И коэффициентами наследуемости, .вычисленными разными методами (табл. 4).

Наиболее приемлемыми для '.прогноза эффекта селекции, в рассматриваемых стадах черио-^гоастрой и холмогорской пород, являются И2, установленные путем удвоения коэффициентов -корреляции или регрессии «матери)—дочери». Они высоко- и достоверно связаны с эффектом отбора по удою (г = 0,76—0,84) я % жира (г = 0,64—0,77). Чтобы учесть результаты преднамеренного подбора быков предпочтительнее вычислять степень наследуемости признаков по регрессии дочерей »а ¡матерей в потомстве каждого отца..

Коэффициенты ранговой корреляции между эффектом селекции и Ьг, определенными разными методами (181 стадо)

Эффект селекции (реализо-

ванная наследуемость) =

Методы вычисления коэффициентов Дотобр. — Дер.

наследуемости Мотобр. — Мер.

по удою по % жира

Сх/Су = сю классам матерей 0,19+ 0,12

= ло отцам — Л —о.ое 0,08

— Д-М —0,12 —0,05

— 2 Д-М —0,11 —0,05

=-1к> к.тасеапт лмтерей 0,21 + + 0,17+

<* + <!

= по отцам — Д —0,03 0,13

— Д-М —0.09 0.04

— 2 Д-М —0,10 0,04

2 г = дочери—матери 0,82+ + 0,75 + +

= в потомстве каждого отаа Д/М 0,78+ + 0,65 + +

=» дочери—матери 0,84 + + 0,77 + +

= я потомстве каждого отца Д/М 0,76+ + 0,64 + +

IV, Обоснование методов отбора и подбора в молочном скотоводстве

Внедрение промышленных техлологий в хозяйствах -предъявляет более жесткие требования к отбору животных по -приспособленности к средствам механизации, специфическим условием эксплуатации, системам кормления и новым ».идам кормов, устойчивости к заболеваниям. Естественно, это вызывает повышенную выбраковку животных, сокращение сроков мх хозяйственного использования, что установлено нами и стадах, где наиболее полно внедрены фрагменты промышленных технологий, Из отобранных после первой лактации (6905 голов) для воспроизводства животных, в течение второй лактации выбраковали 46% коров, а после третьей — 22,3%.

.. Полученные нами данные и -материалы других исследовавши шоказывают, что срок использования коров при обновлении. стада 20—30%, обеспечивающем максимальный уровень

Селекционно-генетические параметры признаков Изменчивость с с, б ) Шслел уемость к > Повторяемость Сопряженность (2,6, генетическая корреляция)

• низка я, средняя, высокая

Уровень продуктивности

Планирование зоотехнических мероприятий и методов селекции

Рис, I. Схема ведения крупномасштабной селекции в регионе с учетом генетической ситуации а стадах к достигнутого уровня продуктивности животных.

продуктивности, должен 'быть не менее четырех л актаций. Такое ¡положение обусловливает получение от коров высокой продуктивности с начала эксплуатация. Нами установлено, что, к.ак правило, высокопродуктивные первотелки имели наивысшие показатели и за лучшую лактацию. Срок их хозяйственного .использования был самым продолжительным и от л.их получили за каждый год использования больше молока.

Раздой коров-первотелек тесно связан с организацией выращивания животных. При существующей практике подготовки животных черно-лестрой ис холмогорской пород ¡к отелу, в регионе Мае кошкой области, наиболее оптимальным является возраст достижения первого отела 27 мес„ при живой массе 500— 560 ¡кг. Однако, -в зонах интенсивного ведения молочного животноводства живую массу коров нецелесообразно включать в число селекционируемых признаков. В короткие сроки она может ¡быть -повышена системой выращивания молодняка и в результате косвенной селекции, при отборе по удою коров н лучших по генотипу бьпков-производи тел ей.

Пригодность коров 1к машинному доению одно из условий внедрения промышленной технологии производства молока. Нами изучены параметры, принятые для характеристики пригодности ¡коров к машинному доению: форма вымени, скорость молокоотдачи, продолжительность доения, индекс вымени. Установлено, что отбор коров по показателям продуктивности ¡при машинном доении косвенно способствует пригодности животных к доению машинами. Другим путем решения задачи создания стад, с генетически закрепленным «машинным» выменем у> коров, является использование лучших быков-производителей, отобранных с учетом этого признака в потомстве.

При комплексной оценке коров в настоящее время учитывают свыше 10 показателей. Создать оптимальное давление по каждому признаку затруднительно и поэтому эффект селекции будет обусловлен числом признаков, учитываемых при отборе. Результаты моделирования отбора коров ч<?рно-пестрой породы по одному, двум н трем признакам с разной и>н-теи-оивностью приведены в табл. б, '

Выделенные в племенное ядро животные черно-пестрой породы, в сравнении с исходной популяцией, имели наиболее высокие показатели удоя (на 712—728 кг) н продукции молочного жира (26—27 ¡кг) прн отборе по одному признаку — удою или молочному жиру. При селекции только по % жира или живой массе, хотя абсолютный ¡показатель этих признаков самый высокий, продукция "молочного жира увеличивается, соответственно, только на 7—12 кг или в 2,3—3,8 раза меньше, В результате отбора это 2-м признакам (удою и %

Результаты отбора коров по комплексу признаков

Показатели коров в отобранной группе Селекционный дифференциал

Признаки отбора Число коров удой, кг % жира живая масса, кг молочный жир, кг удой, кг % жира Живая масса, кг молочный жир, кг

Исходная грулла 50717 3214+4 3,58 ±0,001 462±0,5 115

П родуктивность луч ших коров л о: удою (50%) 25357 3912+4 3,59 ±0,001 478±0,3 141 +728 +0,01 + 16 +26

% жира (50%) 3254 ±6 3,76 ±0,СО 1 470 ±0,3 122 + 40 +0,18 + 8 + 7

молочному жиру (50%) 39:6+5 3,63± 0,001 479+0,3 142 +712 +0,03 + 17 +27

живой массе (50%) 3520 ±6 3,61 ±0,001 502 + 0,2 127 +306 +0,03 +40 + 12

удою и % жира (1 : 1) 25357 3603 + 3 3,70 ±0,001 471 ±0,3 133 +389 +0,12 + 12 + 18

(3:1) 3752+ i 3,66 ± 0,001 475 ±0,3 137 +538 +0,08 + 13 +22

удою, % жира, жиной массе (1:1:1) 25357 (2:1:1) 3578±5 3651 ±0 3,67 ±0,001 3,66+0,001 488 ±0,2 4 86 ±0,3 131 134 +364 +437 +0,09 + 0,08 +26 +24 + 16 + ¡9

молочному жиру ц живой массе (1 : 1) (3 : 1) 25357 3709 + 5 3809±5 3,62 ±0,001 3,62 ±0,001 495+0,2 ■iC0±0,3 134 138 +495 +595 +0,04 +0,01 +33 +28 + 19 +23

жира) селекционные дифференциалы по удою (+389) л молочному жиру ( + 18) снижаются в 1,4—1,9 раза, в сравнении с селекцией по одному признаку (удою).

При отборе (удою или молочному жи'ру) коров холмогорской породы превосходство по удою составило 594—603 кг, а продукции молочного жира 21—22 кг. С ел акция по двум признакам даст прибавку молочного жира 4—8 кг или в 2,7—5,5 раза ниже.

Отбор по трем признакам даст практически сходные результаты с селекцией по двум показателям. Это объясняется значительной положительной корреляцией между молочной продуктивностью и живой массой. Установлено, если лри учете трех признаков, по удою производить более интенсивную выбраковку (в стадах черно-пестрой породы давление 2:1:1, а в холмогорской 3:1:1), абсолютная молочная продуктивность будет на том же уровне, как и при отборе по двум первым показателям (удою и % жира).

На'массивах коров черно-пестрой, холмогорской и голштти1-ио-фризской пород промоделированы 10 вариантов отбора по удою в сторону «плюс-вариантов» и «минус-вариантов» (табл. 6),

В адсследуемой нами популяции (черно-пестрая и холмогорская породы), в отличие от сложившихся представлений, не установлено значительного снижения содержания жира в молоке у коров плюс-вариантов, даже при интенсивнейшем отборе 5—10%. Это происходит вследствие использования быков-производителей с высоким генетическим потенциалом по двум признакам. Продуктивность матерей (матерей отцов) быков, используемых в регионе в яюследшге 10 лет, была на уровне не ниже 6500 кг -молока жирностью 4,10%. Вероятно, это и следствие принятого в нашей стране комплексного подхода к сценке (бонитировке) животных, в результате чего, селекция осуществляется <и,а сочетание у коров высоких показателей удоя н жирности молока.

В го л шт>ш го - ф р и зс к о и породе установленные закономерности не -подтверждаются. При совершенствов а ниш этой породы б селекционный процесс включаются производители! от обильном олечных матерей, но с относительно низким процентом жира. Видимо, удои более коноолидировав в генотипе и поэтому, создание высокого давления по нему, не гарантирует повышение жирности молока и приводит -к значительным различиям по% жира между лучшей и худшей групшй (до —0,52% при варианте отбора 5%).

Следовательно, на определенных этапах племенной работы целесообразно сократить число признаков, без снижения эффекта селекции, что существенно повысит темпы совершен-2-9820 Ю

Отбор коров по удою в разных направлениях

Интенсивность отбора, % Группы Черно-пестрая Холмогорская Голштнно-фрИ1Ская

число коров Удой, кг % жира число коров удой, кг % жира числа ¡»ороз удой, КГ % жира

50 плюс-варнаити 25350 3943 3,59 7370 3353 3,50 350 0707 3,33

минус-вариант 23350 2498 3,58 7370 2154 3,50 350 42<М 3,61

Разница + N45 +0,01 — + 1199 0 — +24-13 - -0,28

25 плюс-пар нанти -12075 4403 з,ео 3085 3765 3,52 175 7-172 3,24

минус-яариапти 12675 2129 3,53 3685 1833 3,51 175 3677 3,61

Разница +233+ +0,02 — + 1932 +0,01 — |+3795 - -0,37

10 плюс-варианты 5070 5070 3,60 1474 4261 3,55 70 8071 3,18

мпнус-иарианш 5070 1760 3,60 1474 ■1515 3,53 70 3001 3,60

Разница — +3310 0 — +2745 +0,02 — +5010 - -0,42

5 плюс-варианты 2535 5488 3,60 737 4616 3,57 35 8108 3,15

минус-варнаити 2535 1528 3,01 737 1313 3,55 35 2663 3,67

Разница - » +3530 -0,01 — +3303 +0,02 — +5805 - -0,52

■ствования лород. При этом следует учитывать, что эксплуатация высокопродуктивных коров является более сложной и требует создания оптимальных условий кормления и содержания для реализации ,их генотипа. Поэтому, данный прием может быть эффективым только в зонах щнтенсивнопо .ведения молочного животноводства, где созданы условия для эксплуатации животных, прочная .кормовая база, имеются высококвалифицированные кадры, хорошая зоотехническая служба, попользуются высокоценные быки-производители.

Для ускорения темпов селекции «а ближайшую перотсктн-р.у в этих регионах целесообразно перейти на отбор маточного поголовья по удою или молочному жиру, при шоддержашш других признаков на определенном минимуме через бы.ков-улучшателей.

Для определения оптимального числа признаков предлагается использовать селекционные-индексы (В. Т. Горин, 1979; Н. Иоганссон, 1963; Е. К. Меркурьева, 1977; Л. П. Полковни-кова, 1979; Л. Б. Ружевский, 1970; Р. Р. Теймберг, 1974; Е. Шталь, 1973; Ф. Ф. Эйснер, 1969; Л. К. Эрнст, 1972). Нами проведено изучение методических подходов к построению индексов и экспериментальная проверка их эффективности. -Установлено, что для конструирования индексов необходимо отобрать ограниченное число признаков (включается -в первую очередь удой, имеющий наивысший экономический вес), в племенную ценность животных вносят основной вклад ближайшие предки первого и второго ряда родословной и отбор коров по индексам эффективен в одном-поколении,

В племенном деле решающее значение имеет выбор оптимального метода селекции: по происхождению, собственной продуктивности, генотипу быков-производителей. Нами проведен анализ эффективности различных приемов отбора животных (табл. 7).

Подтверждается невысокая эффективность, проводимого в .зоотехнической практике, отбора дочерей по продуктивности матерей. В черно-пестрой породе (на каждые 10%) отбора по происхождению матерей удой коров-первотелок повышается в среднем па 1,6—2,4%, а в холмогорской — на 1,1 —1,3%. Существенный сдвиг в дочернем поколении наблюдается .лишь при более интенсивных программах селекции среди матерей (отбор 40—50%), которые должны быть заложены л долгосрочные планы племенной работы .со стадами в регионе.

При отборе коров по собственной продуктивности (на каждые 10%), продуктивность оставленных в популяции животных возрастает на 4,3—5,0% (черно-пестрая порода) и 4,0—4,5 (холмогорская).

■2* 19

Повышение продуктивности коров за 1 лактацию при разных методах отбора

Черно-гестрая Холыот орская

Интенсивность отбора, % по происхожу нню (матерей) по собственной продукте. ости по генотипу ощол г.о происхождению (на терей) по собственной продуктивности по генотипу отцов

кг % кг % кг % кг * кг % кг %

90 54 1,7 171 5,3 72 2,2 33 ■1,2 138 5,1 41 1,5

80 10Э 3,4 310 9,6 131 4,1 61 2,3 251 9,2 64 2,3

70 163 5,0 448 13,9 185 5,7 94 3,4 361 13,2 123 4,5

60 232 7,2 59-1 18,4 2-11 7,5 127 4,7 474 17.4 181 6,6

50 309 9,0 755 23,1 328 10,2 165 6,0 597 21,9 339 12,4

40 515 16,9 385 14,1

30 655 20,3 527 19,3

20 830 25,4 708 26,0

Селекция среда быков-производителей оказывает действие лишь при выбраков-ке 70% худших по (Качеству потомства, т] е. когда оставляются бы ми с 'высоким наследственным потенциалом, обеспечивающим в -потомстве существенный сдвиг по продуктивным качествам. Отобранные 'Производители черно-пестрой породы (30%) нме.тн этоказател'и дочерей за первую лактацию не ниже 3500 кг молока или «ыше сверстниц на 230 «г, а потомки быков холмогорской породы при средней продуктивности 3000 кг молока превосходили дочерей других производителей на 238 |Кг. Только в этом случае быки-улучшатели оказали ¿влияние на популяцию, в результате чего достигнуто :повышен.не средней продуктивности на 19— 20%. Если же создать более высокое давление среди -используемых быков 5: 1 (20%) уровень удоя коров увеличивается на 25—26%, а при отборе 10 : 1, что вполне реально, на 36— 38%.

В хозяйствах Московской области, дочери лучших быков черно-построй породы имели .преимущественно по удою за первую лактацию на 1050 ¡кг, а % жира 0,20%. В холмогорской, соответственно, на 737 кг н 0,16% (табл. 8).

Следовательно, решающим звеном в ускорении темпов селекции, является интенсивный отбор 'И 'использование в стадах региона быков-производителей с высоким наследственным потенциалом.

Это требует надежных методов оценки их генотипа, В результате проведенных иссдедо'вашгй установлено высокое совладение (г=+0,7) повтор'ных оценок генотипа бьжов, по удою дочерей, в условиях хозяйств, если колебания в уровне продуктивности животных между стадами не превышали 25%. Отмечено сходное реагирование среди лотом ков отдельных производителей, при эксплуатации дочерей на фермах с традиционными щ промышленным« технологиями (г = +0,83— 0,90), что позволяет вести селекцию на приспособленность животных к 'новым условиям.

Важным моментом в племенной работе является достоверный прогноз эффекта селекции. Высокое совладение теоретически ожидаемых и достигнутых результатов (г=+0,88) па-ми получено, если 'При р ас чете учитываются племенные качества маточного поголовья и используемых быков-производителей, Ожидаемый ответ на селекцию предлагаем рассчитывать следующим образом:

о й ) ■ V а (О — С)

где: 5

— селекционный дифференциал матерей;

— интенсивность отбора;

Эффект использования лучших быков в стадах Московской области

Черно-пестрая Холиогорсчая

Показатели ст.Зор го: отбор по:

число Ч1ГГЛО

бмков удою % жира (>ынон улою % жира

Оценено но качеству потомства быков-произппдителеи — всего 710 3178124 3,56 ±0,05 2£8 2758 ±30 3,40 ±0,06

В том числе:

лучшие бык н-производители (20% от общего числа) [44 4228 ±35 3,76 ±0,008 58 3495 ±51 3,55 ±0,01

Показатели худших быков (20% от общего числа) 144 2437±12 3,38±0,01 58 2121 ±23 3,35 ±0,006

• 11г — степень наследуемости признака;

а — поправочный коэффициент для оценки быков по

удою при разном числе дочерей; п — число быков-производителей; О — показатели дочерей; С — показатели сверстниц, • . В условиях крупномасштабной селекции широко применяются два типа подбора (гомогенный и гетерогенный) по сходству -или различию спариваемых жнеотных в отношении' селекционируемых (Признаков. Памп установлено, что эффективность разных типов подбора определяется в первую очередь генотипом отобранных для спаривания бьжов. Результаты по удою за первую лактацию в потомстве от лучших производителен получены на 250—496 кг молока выше.

Таким образом, разработанная налш система использования ЭВМ в племенном деле позволяет обосновать наиболее оптимальные методы отбора и подбора животных, обеспечивающие необходимые темпы селекции в долгосрочных ¿программах совершенствования популяций молочного скота.

V. Автоматизированная система управления процессами селекции молочного скота в крупных регионах I. Использование ЭВМ для комплексной оценки (бонитировки) крупного рогатого скота

Для оперативного управления селекционным процессом в крупных регионах требуется гибкая система сбора, обработки и анализа поступающих сведений о продуктивных и племенных качествах животных. Ежегодно тю всех хозяйствах проводится комплексная оценка животных — бонитировка. Принципы, заложенные в инструкции по бонитировке крупного рогатого скота, оказывают большое влияние на направление и эффективность массовой селекции, В молочном животноводстве эта работа требует больших затрат непроизводительного ручного труда специалистов в хозяйствах, так как подготовка необходимых материалов производится вручную илаг, в лучшем случае, с использованием малых счетных машин. В результате информация,' которая должна оперативно включена в селекционные программы, запаздывает и часто не может быть мэпользована для углубленной племенной работы. Для решения этой задачи в отдельных областях и республиках используются счегно-перфораишанная техника и ЭВМ (второго поколения), основы применения которых заложены в научно-исследовательских институтах: ВНИИРГЖ, ВИЖ, ВНИИплем, НИИ ряда республик (Латвия, Литва, Эстония, Украина, Белоруссия) и вычислительных центрах ЦСУ СССР.

С учетом сложившейся структуры племенной службы и вычислительных центров нами разработала и внедрена система сбора, обработки, «анализа >и накопления данных зоотехнического учета тз крупных регионах с использованием ЭВМ третьего поколения (рис. 2).

В качестве источников информация для комплексной оценки коров и молодняка крупного рогатого скота вначале используются первичные записи или карточки 2-МОЛ. При последующей обработке в ВЦ предоставляются сведения для ■коров только (ПО последней законченной лактации -и дополнительные данные на животных (балльная оценка, информация по дочерям -коровы). Племобъедииение проводит контроль правильности заполнения первичных документов. В ВЦ под-считывается продуктивность коров за последнюю законченную лактацию, 'Переносится информация по лучшим лакта-ция!м (один раз на начало обработки) на перфокарты (макет ■18 .колонок), перфоленты или магнитные ленты с целью создания архива для расчета комплексного клаоса. По другому макету (80 колонок) данные перфорируются для подведения итогов бонитировки н получения результатов по используемым быкам-производителям. После логического контроля данных перфорации, документы возвращаются в хозяйство, а машинные носители (перфокарты, перфоленты) передаются для обработки на ЭВМ ЕС в кустовой ВЦ. Для этого типа машин нам'и разработан комплекс программ, который позволяет: выполнить при за л ней1 на магнитную ленту логический ■контроль информации; рассортировать животных по номерам в разрезе ферм, хозяйств; напечатать бонитировочную опись коров; сформировать шо требованию селекционера отчет по бонитировке коро'в; составить отчеты в разрезе хозяйств района, племобъедииения, региона и но породам. Аналогичным образом производится обработка данных по бонитировке молодняка крупного рогатого скота.

Внедрение разработанных программ проведено в хозяйствах Московской, Смоленской и других областей, в том числе в племенных заводах «Заря коммунизма», «Константи ново», -«Ленинский луч», им. Вл. Ильича, «Б. Алексеевское», «Сы-чевка», «Душно», «Рассвет» и др. Это дозволило в 20—30 раз сократить затраты труда селекционеров на выполнение указанной работы, в десятки раз ускорить сроки получения необходимых сведений о племенных качествах животных, создать банк информации, установить эффективность зоотехнических приемов, прогнозировать результаты селекции. Стоимость обработки информации -на одну голову составляет 15—25 коп. 24

2. Оценка быков-производителей по качеству потомства

Племенная ценность быков-производителей определяется согласно требований инструкции (1980 г.) в стадах, где средний удой молока от коровы не менее 2500—2800 >кг жирностью 3,40—3,80%. Учитывают всех дочерей быка с показателями продукта вноси] за первые 305 дией или за укороченную законченную лактацию (240 дней и'более), кроме больных животных, с атрофией вымени, а также первотелок, отелившихся в возрасте старше 32 месяцев. Для каждого быка распечатывают сведения (генеалогия) по его потомка м-коровам первого, второго, третьего отела и старше. Подсчитывают я не менее чем по 15 дочерям средние значения для удоя, % жира, живой массы, балльной оценки, скорости молокоотдачн, суточного удоя. Показатели сравниваются с данными сверстниц и выдаются отклонения по удою, % жира, молочному жиру, живой массе, корректируются на число дочерей и определяется категория быка по удою и % жира. Племенные категории по удою и % жира триеваивают в том случае, есл и количество молочного жира у дочерен выше, чем у сверстниц. Если жирность молока у дочерей ниже стандарта ¡породы категории Б и А1 не присваиваются. Производителям, со средними показателями у дочерей по скорости молокоотдачн ниже 8 баллов и индексом вымени менее 40 процентов категории не присваивают, за исключением наиболее ценных генотипов, быков, имеющих удой дочерей более 180 процентов к стандарту породы.

В племенных заводах и совхозах показатели дочерей сравниваются также с данными» матерей за первую лактацию.

Еслл производитель использовался в нескольких стадах, результаты объединяются в итоговой табуляграмме. В ней печатаются данные оценки племенных качеств быка в каждом стаде, итоговые данные корректируются на число дочерей и уже по этим показателям 'Присваивается ему племенная категория.

После обработки ¡и анализа данных информация передается Госплемобъедннению, а материалы на магнитных лентах поступают в банк областного (зонального ВЦ и республиканские (головные) ВЦ для составления сводного отчета.

За последние три года нами получены результаты оценки по качеству потомства всех быжов племпредприятий /Московской области, поставленных на испытание. Из 525 быков, категории А, Б присвоены 159 производителям (30,3%) Высшие категории А| и Б1 получили 29 быков (5,5%). Сроки (получения информации по каждому быку сократились в среднем на 6 месяцев. Это позволило более интенсивно использовать в

племенной работе наиболее -цепных производителен н тем самым ускорить совершенствование животных в регионе.

3, Использование ЭВМ ЕС для обоснования методов селекции в стадах и крупных регионах

Первичные сведения позволяют провести селекционно-генетический анализ популяций, .на основе которого определяются оптимальные методы совершенствования животных в ■отдельных стадах и регионе. С этой целью нами разработан комплекс 'программ, позволяющий получить параметры, характеризующие генетическую ситуацию в стадах региона за .несколько поколений: коэффициенты изменчивости, наследуемости, повторяемости, сопряженности признаков.

Группировка данных на ЭВМ проводится следующим образом:

1) По шифру «район—хозяйство». Проводится селекционно-генетический анализ в каждом хозяйстве.

2) По номеру отца. Из всего массива показатели подбираются по отдельному бьику в определенных хозяйствах, что позволяет более полно оценить его генотип н определить (влияние на генетическую ситуацию.

3) По влиянию «генотип-среда». Определяются границы, в пределах которых наиболее полно реализуются наследственные качества животных. Анализируется -влияние эксплуатации животных при разных технологиях на развитие признаков и генотипичсекое разнообразие.

4) По технике разведения. Определяется влияние размера стада, числа используемых быков или линий на генетические параметры селекционируемых признаков.

5) По влиянию генотипа матерей. В зависимости от уров-i-я и колебаний продуктивности матерей рассчитываются се-■лекциоппо-генетическме параметры в двух поколениях.

6) По шифру район, регион, (порода. Характеризуются популяции окота по продуктивным и племенным качествам животных. Материалы позволяют более обоснованно разрабатывать селекционные программы.

Моделирование эффективности отбора животных с учетом пяти признаков осуществляется программой «Отбор». Она позволяет моделировать отбор любой интенсивности (по требованию 'В разных направлениях) 'и учитывать происходящие •сдвиги в потомстве по другим селекционируемым признакам. Возможно -всем показателям трндать равное значение (1:1) или, по отдельным из них, усилить давление (1,5: 1; 4: 1; -3:2: 1; 2:2: I; 5 : 1; 1 :2:2: 2 л т. д.). Это особенно необходимо в условиях, когда в племенное дело вовлекаются новые 26

показатели н осуществляется индексная оценка животных. В условиях промышленной технологии производства молока не ■будут исключением случаи, когда отбор животных сначала производится по технологическим параметрам, удою и далее по другим признакам. Вместе с отчетом по результатам бонитировки для каждого стада (региона) рассчитывается наиболее оптимальный -вариант давления по селекционируемым признакам, а также перекрестные и генетические корреляции между признаками, экономический! вес каждого нз них и другие селекционно-генетические параметры, необходимые для конструирования индексов.

Для обоснованного использования эффекта подбора животных в системе разработан комплекс программ «Подбор», По методике (НИИЖ Лесостепи и Полесья УССР) эффективность гомогенного и гетерогенного типов подбора определяется ¡в потомстве каждого быка, с последующим вычислением средневзвешенного эффекта (I вариант).

По разработанной нами методике (II вариант), результаты группового подбора в сочетавши с отбором разной интенсивности рассчитываются в двух поколениях (рис, 3), Составляется вариационный ряд для матерей, а отцы ранжируются по генотисиу (отклонения «дочери-сверстницы»). Животные распределяются на грунты плюс- л минус-варианты на основе сходства или различия по уровню селекционируемых признаков, При этом моделируется отбор подбор пар с различной интенсивностью (10, 20, 30% и т. д.), по каждому типу подбора в стадах определяется средневзвешенный эффект и устанавливается наиболее оптимальный, который закладывается в программу племенной работы на перспективу. Кроме этого, для каждого стада рассчитывается ожидаемый ответ на селекцию в следующем поколении с учетом качества матерей и отцов (селекционные дифференциалы), интенсивности отбора, степени наследуемости признаков.

Все программы состыкованы, что позволяет управлять селекционным процессом в -молочном скотоводстве крупных регионов (рис. 4).

Наиболее ограничивающим быстродействие ЭВМ в системе является пока еще сбор информации и перенос ее на машинные .носители. Сейчас на 'мостах недостаточно периферийных устройств автоматического контроля и занесения зоотехнических сведений непосредственно в запоминающее устройство ЭВМ. С развитием средств коммуникации, магнитных и оптических приборов, информация будет восприниматься непосредственно на фермах без промежуточных записей (блок 1). Обработка и анализ поступающей информации технически осуществимы (блок 2). Обеспечивается -комплексная

о-целка коров и телок (блок 3). Оценка генотипа используемых быков-производителей производится с учетом требований крупномасштабной селекции (блок 4). Дается характеристика генетической ситуации в стадах и зонах региона (блок 5). Отбираются животные, отвечающие задачам селекции. При этом устанавливается оптимальная интенсивность о-пборя по селекционируемым признакам, определяются границы отбора,, учитывается сдвиг по количественным признакам в следующем поколении. Намечается программа селекции, которая после корректировки зоотехниками-селекционерам® и специалистами племенных служб, внедряется в регионе (блоки 7,8). Все блоки состыкованы с архивом (банком) 'информации создаваемым на "базе ЭВМ в кустовых ВЦ. Банк регулярно корректируется и строится так, чтобы но запросу селекционеров, последние могли оперативно получить необходимые сведения. Для хранения отбираются показатели, обеспечивающие наиболее полную характеристику племен.ны,х и продуктивных качеств животных (блок 6). Для разработки селекционных программ в разрезе -пород предусмотрен обмен сведениями с племенным» службами других регионов (-блок 9).

Предлагаемая система управления селекционным *»к>цес-сом молочного скота в регионе ,мобильная, может на любом этапе скорректирована, если задачи изменяются. Разумеется, она будет эффективной, если реализация всех ее звеньев обеспечена хорошим зоотехническим учетом на местах, оптимальными условиями кормления и эксплуатации животных, материальной базой вычислительных центров, организованной племенной службой.

ВЫВОДЫ

1. Полученные в результате исследований данные по характеристике генетической ситуации в популяциях молочного скота, показали:

а) подтверждено высокое фепотип-ическое и генотипнче-ское разнообразие по основным селекционируемым признакам у животных, что в современных условиях создает основу для отбора;

б) в стадах черно-пестрой и холмогорской пород (удой коров-первотелок 3200 кг молока щ выше) установлено влияние на селекционно-генетические параметры: условий эксплуатации, уровня продуктивности животных, генотипа матерей и используемых бы ков-производителей;

в) в результате интенсивного использования быков-улуч-шателей генетические особенности животных в отдельных стадах нивелируются, формируются популяции с типичным

генофондом в зоне или регионе, что позволяет применить в широких ^масштабах наиболее оптимальные зоотехнические приемы совершенствсеания жшютных.

2. Для ускорения темпов совершенствования популяций молочного скота в программах крупномасштабной селекции необходимо сократить число используемых быков. Это не приводит .к сужению лимитов фенотип и ческой и генотипа ческой ^зменчивосии ¡признаков животных, в особенности, если отбираются лучшие то генопшу производители. При этом могут получиться иовые сочетания между признаками.

3. Наиболее приемлемыми для прогноза эффекта селекции и популяциях крупного рогатого скота являются И2, определяемые путем удвоения коэффициентов корреляции «дочери—матери». Они высоко и достоверно связаны с эффектом отбора по удою (г = 0,76—0,84) и % ж-гара (г = 0,64—0,77). При преднамеренном подборе производителей коэффициенты устанавливаются в потомстве каждого быка.

■ 4. Выявлено оптимальное соотношение интенсивности селекции коров по: удою, % жира, молочному жиру, живой массе. Отбор по трем признакам даст практически сходные результаты с селекцией по двум показателям, если по удою производить -более интенсивную выбраковку (в черно-пестрой породе давление 2; 1 : 1, а в холмогорской 3:1:1). На определенных этапах племенной работы целесообразно сократить число признаков, учитываемых при отборе животных, что по-, лысит темпы совершенствования ¡пород.

5. В стадах черно-пестрой и холмогорской пород в отличие от сложившихся (Представлений, не установлено значительного снижения содержания жира в молоке коров плюс-вариантов по удою, даже при интенсивнейшем отборе 5—10%. Это, в первую очередь, обусловлено направленным отбором и интенсивным использованием быков-производителей с высоким генетическим потенциалом. Для ускорения темпов селекции на ближайшую перспективу, в зонах интенсивного ведения молочного Ж'шэотноводетва целесообразно перейти на от--бор маточного поголовья то удою или молочному жиру, при поддержании других признаков на определенном минимуме через быков-улучшателей.

6. Сравнительное изучение разных методов отбора в популяции показало:

• — эффективность проводимого в практике отбора дочерей по продуктивности матерей невысокая; существенный сдвиг, и дочернем поколении наблюдается при интенсивных про-, граммах селекции среда матерей (отбор 40—50%) и они должны быть заложены в долгосрочные планы племенной работы со стадами в регионе;

— -селекция коров по собственной етродуктнвностн позволяет-и а каждые 10% отбора, товьгоить уровень удоя на 4—5%;

— значительное повышение продуктивности животных в стадах (на 19—20%) достигается в результате отбора (3: 1) быков-производителей с высоким наследственным потенциалом.

7. Для уточнения генотипа быков исследованиям« установлено;

— в условиях хозяйств, где колебания в уровне продуктивности между стадами не превышали 25%, о цепки генотипа используемых быков по удою дочерей совпадали (г=+0,72);

— разнообразие быков-производителей по наследственным качества-м в оптимальных условиях эксплуатации потомства выше в 1,3—2,8 раза;

— среди используемых быков возможна селекция па пригодность к эксплуатации дочерей в условиях промышленных технологий, что подтверждается сходным реагированием потомков отдельных производителей на традиционные и новые уч^юшя (г=+0,83—0,90);

— достоверность отбора быков по происхождению, если учитываются показатели полусестер, повышался е 1,3 раза, в сравнении с селекцией по продуктивности матерей за высшую лактацию;

— степень реализации генотипа ведущих ремонтных быков следует дополнительно определять на высокопродуктивных, коровах, что позволяет существенно со-краТигь сроки получения информации для проведения «заказных» спариваний с отобранными производителями.

8. Разработана автоматизированная система управления процессами селс.гаши молочного скота в крупных регионах с использованием ЭВМ ЕС. Она позволяет оперативно получить и обработать необходимую информацию, провести комплексную оценку коров и быков-производителей, дать характеристику генетической ситуации в стадах, отобэать животных, отвечающих задачам селекции, обосновать Шти.мальные методы отбора и подбора животных.

Практические предложения;

Предлагается система управления процессами селекции молочного окота в регионе с использованием ЭВМ ЕС. Она включает сбор (анализ, обработку) зоотехнической информации, дифференциацию зон разведения молочного скота с учетом генетической ситуации в стадах и организацию для тих специальных племенных служб, создание единого банка семени, с целью интенсивного использования бы.ков-улучшатс-30

лей, программное обеспечение ЭВМ ЕС, что позволяет оптимально обосновать и контролировать долгосрочные программы совершенствования популяций крупного рогатого скота.

Основное содержание диссертации! опубликовано в следующих работах:

Какой метод оценки достовернее. — Молочное и мясное-скотоводство, 1970, № 10, с. 34—35 (в соавторстве).

Оценка наследственных качеств бы ков-производителей.— Сельскохозяйственная биология, 1071.№ 2, с. 279—282.

Влияние удоя, живого веса и возраста коров-первотелок па их дальнейшее использование. — Животноводство, 1971, 2, с. 53—55 (в соавторстве).

Эффективность кроссов линий 41 внутрилннейного разведения симментальского скота. — Сб. научи, работ ВИЖа, 1971, 22, с. 3—о (в соавторстве).

Наследуемость и изменчивость признаков при гомогенном и гетерогенном подборе, — Животноводство, 1972, 7, с. 58— 61 (в соавторстве).

Отбор в зависимости от изменчивости и наследуемости селекционных признаков. — Вестник с/х науки, 1972, № 3, с. 43—47 (в соавторстве).

Взаимосвязь селекционных приз«акав у сычевского скота. — В кн.: Материалы III конференции молодых ученых по генетике и разведению с/х животных, 1973, с. 79—80,

Оценка методов контроля наследственных качеств быков-производителей,— Научные труды ВАСХНИЛ, 1973, с. 50— 55 (в соавторстве).

О селекции на однородность генетических групп, — В кн.: Использование генетических параметров и методов селекции с/х животных, Жодино, 1974, с. 38—39.

Эффективность отбора животных по показателям высшей лактации м- пожизненной продуктивности. — В кн.: Использование генетических параметров и методов селекции с/х животных, Жодино, 1974, с. 40—41.

СычСЕСкпй скот, — В кн.: Симментальский и сычевскнй скот, М., Колос, 1975, с, 48—78 (в соавторстве).

Хозяйственно-биологические особенности высокопродуктивных коров симментальского и сычевского скота. — В кн.: Симментальский и сычевскнй скот. М., Колос, 1975, с. 239— 270 (в соавторстве).

Характеристика племенных стад симментальского и сычевского скота по свойствам вымени в связи с их пригодностью к машинному доению. — Бюлл. науч. работ ВИЖа, 1975/ с. 42—45 (в соавторстве).

Влияние первотелок на продуктивность стада, — Молочное и мясное скотоводство, 1977, № 2, с, 38—39.

Селекционные индексы1' длй оценки племенных качеств коров. — Животноводство, 1977, № 9, с. 30—31. :

Совершенствование; симментальской, сычевской, черно-построй и бурых пород крупного рогатого скота при чистопородном разведении то линиям и семействам и методы оценки племенных и продуктивых качеств коров и быков. — Бюлл, научи, работ ВИЖа, 1977, в'ып. 51, с. 14—17 (в соавторстве).

Разработка ?! экспериментальная проверка методики решения комплексных задач животноводства с применением вычислительной техники. — Бюлл. научн. работ ВИЖа, 1977, вып. 51, с. 72—74 (в соавторстве).

Эффективность разных .методов подбора при разведении по линиям в племенных хозяйствах. — Бюлл. научн, работ ВИЖа, 1978, вып. 54, с. 3—5 (в соавторстве).

Влияние уровня продуктивности1 стада на оценку бы.ков по качеству потомства. — Бюлл. научн. работ ВИЖа, 1978, вып. 54, с. 14—16.

Отбор в -молочном скотоводстве и его племенное значение. — В кн.: Современные методы селекции молочного и молочно-мясного скота, М., Роосельхозиздат, 1979, с. 5—95.-

Современные методы племенного подбора в молочном скотоводстве. — В кн.; Современные методы селекции молочного й молочно-мясного скота, М„ Роосельхозигздат, 1979,с.96—120 (в соавторстве).

Применение вычислительной техники в племенной работе. — В кн.: Современные методы селекции молочного .и молочно-мясного скота, М., Россельхозиздат, 1979, с, 22В—238.

Механизированная обработка зоотехнического учета в животноводстве. — М., ВНИИЭИСХ, 1979, № 9, с. 3—24 (в соавторстве).

Эффективность различных ■методов селекции при разведении по линиям 'в ллемзаводе «Сычевка».— В кн.; Книга высокопродуктивного крупного рогатого скота симментальской и сычевской пород, М., 1979, вып. 2, с. 80—86. . .

Разработка научно-методичесиих основ организации подсистемы «Животноводство», создание интегрированных систем обработки данных учета и оперативного контроля « молочном скотоводстве. — Бюлл. научн. работ ВИЖа, 1979, вып. 59. с. 80—81 (в соавторстве).

Тираж 100 экз.

Заказ 9820

Малоярославец«а* городская типография управления издательств, полиграфии н книжной торговли Калужского облисполкома