Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ПРАКТИКА ОЦЕНКИ ВОСПРОИЗВОДИТЕЛЬНОГО ФИТНЕССА СВИНЕЙ
ВАК РФ 06.02.01, Разведение, селекция, генетика и воспроизводство сельскохозяйственных животных
Автореферат диссертации по теме "ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ПРАКТИКА ОЦЕНКИ ВОСПРОИЗВОДИТЕЛЬНОГО ФИТНЕССА СВИНЕЙ"
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ПРАКТИКА ОЦЕНКИ ВОСПРОИЗВОДИТЕЛЬНОГО ФИТНЕССА СВИНЕЙ
06.02.01 - разведение, селекция, геиетнка и воспроизводство сельскохозяйственных животных
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных, наук
пос. Персиановский, 2001 г.
Работа выполнена на кафедре частной зоотехнии и в лаборатории теоретических основ селекции сельскохозяйственных животных Донского государственного аграрного университета
Научный консультант
доктор сельскохозяйственных наук, профессор Михайлов Н.В.
Официальные оппоненты:
доктор сельскохозяйственных наук, профессор Абонеев В. В.
Ведущая организация:
Кубанский государственный аграрный университет
Защита диссертации состоится «25» сентября 2001 г. в 1000 часов на заседании диссертационного совета Д. 220.028.0 в Донском государственном аграрном университете по адресу: 346493, п. Персиановский, ДГАУ, Октябрьского (с) р-она, Ростовской области.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Донского государственного аграрного университета.
доктор сельскохозяйственных наук, профессор Тимофеев Л.В.
доктор сельскохозяйственных наук, профессор Капел ист И.В.
Автореферат разослан << » августа 2001 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, доктор с.-х. наук, профессор
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
1.1. Актуальность темы. Все интенсивное мировое свиноводство использует гибридизацию, как действенный метод получения гарантированного эффекта гетерозиса. Разработаны приемы и методы выведения гибридных животных, системы разведения. Однако теоретические аспекты этих вопросов до сих пор изучены недостаточно. Существует проблема управления эффектом гетерозиса, который должен быть регулируемым. Актуальнейшей задачей является создание специализированных линий, способных давать при скрещивании высокий эффект комбинационной способности. Методические аспекты этого вопроса разработаны, однако, в практической селекции их использование ограничено.
Назрела необходимость создания непрерывно действующей системы: «ОЦЕНКА СУЩЕСТВУЮЩИХ СЕЛЕКЦИОННО-ГЕНЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ - РАЗРАБОТКА ЦЕЛЕВЫХ СТАНДАРТОВ - ПРОГНОЗ -ПРОГРАММА СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ - ПЛАН СЕЛЕКЦИОННО-ПЛЕМЕННОЙ РАБОТЫ», обеспечивающей эффективную селекцию. Такая система должна стать функциональным звеном автоматизированной системы управления селекционным процессом.
Познание генетических процессов, происходящих в популяции, расширяет реальную возможность интенсификации селекционного процесса и позволяет разработать новые научно-обоснованные программы улучшения племенных и продуктивных качеств свиней.
Особое значение приобретает оценка племенной ценности животных. Данный вопрос в свиноводстве изучен недостаточно. Существующие традиционные методы оценки племенных качеств животных не всегда соответствуют генотипической ценности особи. Необходимы реальные программы повышения надежности оценки племенной ценности животных по селекционным индексам, основанные на системе взаимосвязей признаков.
В прошлом достигнуты, определенные успехи в этом направлении. Однако не разработана и не получила достаточного теоретического обоснования методика конструирования селекционных индексов. С развитием компьютерных технологий, методы прогнозирования становятся более доступ нь[м и для селекционеров племенных хозяйств. Результаты прогноза должны быть включены в программы отбора и использованы в управлении селекционным процессом. Возникают новые, более сложные, задачи, связанные с разработкой долгосрочных целевых программ, требующих совершенствования методов оценки племенной ценности животных. Их дальнейшее развитие связано с решением ряда кардинальных проблем, которые нашли свое отражение в диссертационной работе.
Диссертационная работа выполнена в рамках республиканской целевой научно-технической программы «Мясо» в соответствии с тематическим планом НИР Донского ГАУ, тема 08 (№ государственной регистрации 01.960.009170). - _____
1.2. Целн и задачи исследований. Основной цельютнастдяЩЙГ^аботь1 явилось теоретическое обоснование, разработка .методевэтоптимрзащш
1ин '¿шЖШМ
и
оценки показателей воспроизводительного фитнесса и экспериментальная проверка в 12 племенных заводах Северокавказского экономического региона в рамках долгосрочного селекционного эксперимента по формированию в нугрил иней ной структуры популяций свиней крупной белой породы.
Программа исследований предусматривала решение комплекса вопросов по интенсификации племенного отбора по показателям воспроизводительного фитнесса. Из числа основных задач по совершенствованию, методов отбора нами рассмотрены:
- изучение «механизма биологических процессов генотипической среды» (Четвериков С.С., 1926) популяций свиней племенных заводов Северокавказского экономического региона при внутрилинейном подборе по признакам воспроизводительного фитнесса;
- характер внутршшнейной изменчивости признаков воспроизводительного фитнесса свиней;
- структура корреляционной изменчивости, определение коэффициентов детерминации воспроизводительного фитнесса свиней, и приоритетности признаков отбора;
- разработка методов построения номограмм и прогнозирования показателей воспроизводительного фитнесса в популяциях племенных заводов;
- разработка целевых стандартов для воспроизводительных качеств свиней племенных хозяйств;
- теоретическое обоснование и разработка методов конструирования селекционных индексов по показателям воспроизводительного фитнесса для оценки материнских линий свиней;
- прогнозирование товарной массы гнезда в 6 мес. с помощью уравнений множественной регрессии и селекционно-математических моделей;
- оценка закономерностей «жизненных циклов» и параметров репродуктивного потенциала свиноматок племенных заводов Северного Кавказа;
- количественная оценка эффектов общей и специфической комбинационной способности линий при внутрилннейном подборе и кроссах линий;
- изучение возрастной динамики воспроизводительного фитнесса популяций свиней племенных заводов Северокавказского экономического региона;
- разработка научно обоснованных компьютерных программ оценки показателей воспроизводительного фитнесса, общей » специфической комбинационной способности, индексной селекции при совершенствовании материнских линий свиней племзаводов Северного Кавказа.
1.3, Научная новизна исследований. Впервые, на конкретном селекционном материале 12 племенных хозяйств Северного Кавказа, накопленном за 35-летний период длительного селекционного эксперимента проводимого Северокавказским региональным советом по созданию внутрилинейной структуры заводских линий крупной белой породы свиней, установлено влияние «генотипической среды» популяций на структуру генотипической изменчивости. Обнаружена связь величины и структуры генотипической
изменчивости со степенью наследуемости селекционных индексов. Проведена оценка основных ге нетико-популя цио н ных показателей племенных хозяйств зоны Северного Кавказа, выявлены механизмы, позволяющие управлять этим процессом.
Изучена динамика основных генетико-популяционных параметров стад свиней племенных заводов Северного Кавказа при длительном внутрили-нейном подборе и их использовании в практике отбора; теоретически обоснованы и разработаны новые методы оценки прогнозирования племенных и продуктивных качеств свиней (селекционные модели), разработаны селекционные индексы для оценки воспроизводительных качеств свиней материнских линий и проведена их экспериментальная проверка; создан пакет прикладных компьютерных программ индексной оценки хряков-производителей и свиноматок материнских линий «ИНО-ПЛЕКС», оценки общей и специфической комбинационной способности линий. Автоматизированные системы управления селекционным процессом внедрены в практику работы племенных заводов Северного Кавказа.
Разработан метод оценки продолжительности племенного использования свиней материнских линий, методы оценки репродуктивной ценности, основанные на закономерностях жизненных циклов.
Настоящая работа подводит итог длительному селекционному эксперименту по формированию внутрилинейной структуры популяций свиней племенных заводов Северного Кавказа, проводимому с 1963 г. региональным Советом по племенной работе с крупной белой породой по методике профессора Либизова М.П.
1.4. Практическая значимость и реализация результатов исследований. При сотрудничестве со специалистами департамента сельского хозяйства и продовольствия администрации Краснодарского края, министерства сельского хозяйства и продовольствия Ростовской области, Ростовской государственной станции контрольного откорма свиней и племенных хозяйств Северо-Кавказского экономического региона проведена оценка существующих методов селекции свиней. Проведен анализ селекционного эксперимента по формированию внутрилинейной структуры стал в племенных хозяйствах Краснодарского и Ставропольского краев, Ростовской области. Определены селекционно-генетические характеристики линий 12-ти племенных хозяйств региона. Разработаны обоснованные рекомендации по ведению племенной работы в регионе. Созданы, внедрены и рекомендованы к производственному использованию в свиноводстве прикладные компьютерные программы, основанные на разработке селекционных индексов, оценке комбинационной способности, оценке генотипа свиней.
В соавторстве разработана «Система ведения агропромышленного производства Ростовской области на 2001-2005 гг.», рекомендованная к внедрению НТС МСХ Ростовской области.
В практику работы племенных заводов Северного Кавказа внедрены селекционные индексы воспроизводства для оценки свиней при селекции
специализированных материнских линий, определены селекционные границы отбора, дан прогноз его эффективности. Предложены селекционные модели для прогнозирования индекса воспроизводства по каждому племенному хозяйству Северного Кавказа, компьютерная программа индексной оценки свиноматок и хряков-производителей материнских линий «ИНОПЛЕКС». По данной программе проведена оценка всех животных племенных заводов Северного Кавказа (2926 хряков и 21285 свиноматок).
Проведена количественная оценка эффектов общей и специфической комбинационной способности, выведенных за этот период заводских линий в прямых и реципрокных вариантах кроссов. Разработан пакет электронных таблиц в среде EXCEL для оценки комбинационной способности линий. Предложено практическое использование этой программы для проверки линий на сочетаемость и количественную оценку эффектов комбинационной способности.
Внедрены методы оценки репродуктивной ценности свиноматок, продолжительности их племенного использования, основанные на корреляционных связях признаков воспроизводительного фитнесса. Составлена компьютерная программа «Оценки репродуктивной ценности свиноматок». В настоящее время эксплуатация созданных компьютерных программ проводится во всех племенных хозяйствах Северокавказского экономического региона.
На основании проведенных исследований совместно со специалистами ООО «Селеком» г. Рязань созданы автоматизированные системы в свиноводстве «АСС».
Результаты научных исследований широко используются в учебных программах при подготовке зооинженеров по специальности 31,0700 -«Зоотехния» по дисциплине «Свиноводство и технология производства свинины», «Основы научного эксперимента», «Технология сельскохозяйственного производства» в Донском и Кубанском государственных аграрных v университетах, Ростовском институте переподготовки кадров и агробизнеса.
1.5. Апробация работы. Разработки автора рассмотрены и рекомендованы к внедрению в производство на заседаниях VII-X межвузовского координационного совета по свиноводству Департамента кадровой политики и образования МСХ Российской Федерации, XXV-XXIX региональным Северо-Кавказским Советом по племенной работе с крупной белой породой свиней, НТС Министерства сельского хозяйства и продовольствия Ростовской области, Департаментом сельского хозяйства и продовольствия администрации Краснодарского края.
Основные положения диссертации доложены, обсуждены и одобрены ка научных конференциях в период 1989-2001 гг.: на VIII-X заседаниях межвузовского координационного совета «Свинина» и республиканских научно-практических конференциях «Актуальные проблемы производства свинины» (п. Переиановский, 1991-2001 гг.); XI Межреспубликанской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов (г, Оренбург, 1992); республиканской научно-производственной конференции
«Актуальные проблемы свиноводства России», посвященной 90-летию со дня рождения Лауреата государственной премии, академика ВАСХНШТ П.Е. Ладана (п. Перс на но вс кий, 1998 г.); "63-64-й научно-практических конференциях «Совершенствование технологи« и организации сельскохозяйственного производства в современных условиях хозяйствования» {г. Ставрополь, Ставропольская ГСХА, 1999, 2000 rr,); UMV международной научно-производственной конференции «Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения»-, посвященная 25-летию Белгородской ГСХА (г, Белгород, Белгородская ГСХА, 1999,2000 гг.); международной научно-практической конференции «Совершенствование племенных и продуктивных качеств животных и птиц», посвященной 80-летию MB А им. К.И. Скрябина (Москва, МГАВМиБ, 1999 г.); «Проблемы и перспективы развития агропромышленного комплекса Северного Кавказа» (г. Нальчик, 2000 г.); международной научно-практической конференции «Проблемы сельскохозяйственного производства в изменяющихся экономических и экологических условиях в XXI веке» (г. Пенза, 2000 г.); Российско-украинском симпозиуме «Новые информационные технологии в решении проблем производства» (г. Пенза, 2ÖÖi т.); заседании XXIX Совета по племенной работе с крупной белой породой свиней в Ссверокавкззском это ном ¡песком регионе (г. Курган иве к. 2000 г,); первой международной конференции «Актуальные проблемы производства и переработки продуктов животноводства» (г, Уфа, Башкирском ГАУ, 2000 г.); международной научно-практической конференции по вопросам ветеринарии и животноводства, посвященной 70-летию зоотехнического факультета (г. Казань, Казанская ГАВМ им. Н.Э. Баумана, 2000 г,); международных научных конференциях «Математические методы в технике и технологиях» (С-Петербург, 2000 г., Смоленск, 2001 г.); международных научно-практических конференциях «Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных н экономических процессах», «Теория, методы и средства измерений, контроля и диагностики», «Современная техника и технологии в медицине к биологии», «Методы и алгоритмы прикладной математики в технике, медицине и экономике» (г. Новочеркасск, ЮРГТУ, 2000, 2001 гг.); заседаниях кафедр разведения, генетики и селекции сельскохозяйственных животных, частной зоотехнии, лабораторий мясного животноводства и разработке теоретических основ селекции животных Дов ГАУ (1989-2001 гг.); научно-техннческом совете МСХ Ростовской области (J992-2Ö01 гг.) департамента сельского хозяйства администрации Краснодарского края (1999-200! гг.).
1.6. Публикация результатов исследований. По результатам исследований опубликованы S монографий: «Интенсификация племенного отбора в свиноводстве», «Система оптимизации оценки племенной ценности сельскохозяйственных животных (Компьютерная программа комплексной оценки племенных качеств свиней. OPCQS-H)», «Индексная оценка племенных качеств хряков-производителей и свиноматок материнских линий (Компьютерная программа ИНОПЛЕКС)», «Воспроизводство свиней»
(Селекция и технология), «Энциклопедия животноводства», «Компьютерные технологии в животноводстве (Методические рекомендации)», «Оценка сочетаемости линий свиней», в т.ч. 2 из них допущены Департаментом кадровой политики и образования Министерства сельского хозяйства и продовольствия Российской Федерации в качестве учебных пособий для студентов высших учебных заведений по специальности «Зоотехния»,
По результатам научных исследований опубликовано 96 работ. Материалы диссертационной работа изданы з журналах: «Свиноводство», «Животноводство России», «Зори Кубани», «Вестник ветеринарии», в трудах Донского ГАУ, Башкирском ГАУ, МГАВМиБ, Белгородской ГСХА, Ставропольской TCXAV ЮРГТУ, Санкт-Петербургском государственном технологическом институте, Казанской ГВМА, Пензенской академии наук экологии и безопасности жизнедеятельности, Смоленском государственном технологическом институте и др.
Автор выражает признательность за содействие в выполнении научных исследований специалистам племенных хозяйств Северо-Кавказского экономического региона, Северокавказскому Совету по племенной работе с крупной белой породой свиней, министерству сельского хозяйства и продовольствия Ростовской области, департамента сельского хозяйства и продовольствия администрация Краснодарского края.
1.7. Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований, обсуждения, выводов и библиографического списка. Работа изложена на 487 страницах машинописного текста содержит 109 таблиц и 99 рисунков, список литературы включает 585 источников, из них 374 отечественных и 210 иностранных.
2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
Экспериментальная работа выполнялась а период с 1989 по 2001 гг. в лаборатории теоретических основ селекции сельскохозяйственных животных и на кафедре частной зоотехнии Донского государственного университета, племенных хозяйствах по разведению свиней крупной белой породы Ростовской области, Краснодарского и Ставропольского края.
Общая схема исследований приведена на рисунке I.
При ге нети ко-статисти чес ком анализе и генетико-но пуля цион ной характеристике материала применялись алгоритмы исследований, изложенные в работах H.A. Плохинского (1961, 1964, 1969); Дж. Снедекора (1961); Дж. Брюбейкера (1966); Н.П. Дубинина, Я.Л. Глембоцкого (1967); З.С. Ннкоро и др, (1968); Г.Ф. Лакина (1968); Е.К. Меркурьевой (1970, 1983); П.Ф. Рокицкого (1974); Т. Литтла, Ф. Хилза (1981); А. Афифи, С. Эйзена (1982); O.A. Айвазяна, И.С. Енюкова, Л .Д. Мешапкина, (1983, 1985); Векслера Л.С. (1992) и др. Биометрический анализ выполнялся в универсальном статистическом пакете STADIA-4.
ОЦЕНКА ПОПУЛЯЦИОННО-ГЕНЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
ОЦЕНКА ИЗМЕНЧИВОСТИ ВОСПРОИЗВОДИТЕЛЬНОГО ФИТНЕССА
ОЦЕНКА РЕПРОДУКТИВНОЙ ЦЕННОСТИ
ОЦЕНКА КОМБИНАЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ЛИНИЙ
в
S
Bt
закон нормального распределения, aha. лиз временных рядов, линейные модели временных рядов, корреляционный аналю, метод многошагового к0рреляци01 ню-регрессионного анализа
ГРАФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА ВРЕМЕННЫХ РЯДОВ
1 <
«о
1 ш w 13 и is я л
< 1 м £
р i § л
§
метод гриффинга в модификации савченко
КОНСТРУИРОВАНИЕ СЕЛЕКЦИОННЫХ ИНДЕКСОВ ВОСПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ КАЧЕСТВ
КОНСТРУИРОВАНИЕ ИНДЕКСОВ РЕПРОДУКТИВНОЙ ЦЕННОСТИ СВИНОМАТОК
метод нормированных отклонений
эксперимент алы {ал проверка ЗООТЕХНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА ЭЛЕКТРОННЫХ
ТАБЛИЦ В СРЕДЕ EXCEL
наследственная овус л ob л eut гость селекционны x индексов
МкТОД СДВИГОВ, ДИСПИРСИАННЫЙ АНАЛИЗ □
определение селекционных границ отбора по воспроизводительному фитнёссу и селекционным ИНДЕКСАМ МЕТОД ЛАЩА ИЛЕРОУ
РАЗРАБОТКА ПАКЕТА КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ ОЦЕНКИ ВОСПРОИЗВОДИТЕЛЬНОГО ФИТНЕССА
РАЗРАБОТКА КОМПЬЮТЕРНОЙ ПРОГРАММЫ ОЦЕНКИ КОМБИНАЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ЛИНИЙ
ВНЕДРЕНИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ В ХОЗЯЙСТВАХ СЕВЕРО-КАВКАЗСКОГО ЭКОНОМИЧЕСКОГО РЕГИОНА
I I -'-1-
Рис. 1. СХЕМА ИССЛЕДОВАНИЙ
Изучение характера изменчивости воспроизводительного фитнесса при действии отбора проводилось на 27921 свиноматке крупной белой породы. Временной промежуток, за который изучалась изменчивость воспроизводительного фитнесса составил от 15 до 35 лет, достаточно полно отражает процессы, происходящие в популяциях. Наследуемость воспроизводительных качеств и селекционных индексов воспроизводства определялась методом удвоенного коэффициента корреляции по 91 паре отец-сын и 1141 паре мать-дочь.
При проведении корреляционно-регрессионного анализа применялись методики, изложенные в работах Бендата Дж., Пирсона А. (1979), Енюкова И.С., 1986. Уравнения прямолинейной регрессии в исследованиях строились по Г.Ф. Лакину (1968) и методам выравнивания эмпирического ряда регрессий по Чебышеву, Выведено 216 уравнений прямолинейной регрессии между изучаемыми признаками. Основные методики расчетов изложены в следующих работах: Джонсона Н., Лиона Ф. (1980), Демиденко Е.З. (1981), Вучкова И., Бояджиева Л., Солакова Е. (1987). Уравнения множественной регрессии и трехмерные графики выхода товарной массы гнезда в б мес. и селекционного индекса воспроизводства определялись по методике Hattenhaufer, Hoang van Tiev, Jung (1981, 1987); Хампель Ф., Рончетти Э. (1989). Коэффициенты частной регрессии pi определялись по 6739 гол. Выведено 96 уравнений множественной регрессии выхода товарной массы гнезда в 6 мес. н величины селекционного индекса воспроизводства. Детерминация товарной массы гнезда в 6 мес. и селекционного индекса изучаемыми признаками определялась при помощи методики многошагового регрессионного анализа.
Анализ временных рядов изучался на протяжении 35-летнего применения внутришнейного подбора по методикам изложенным в работах Бриллинждера Д. (1980), Кендэлла М, Стюарта А. (1976), Крамера Г. (1975), Макарова A.A. (1992). Составление аддитивной модели временного ряда проводилось по формуле: npHt=l,...,n или Х= D+E, Построено 11 графиков характеризующих изменения воспроизводительного фитнесса свиноматок за период (35 лет) и 4 графика изменения продуктивности в зависимости от возраста (количества опоросов). Подобраны модели тренда.
Конструирование селекционных индексов проводилось номограммным методом разработанным Н.В. Михайловым, (1986). При вычислении индексов определялись Aq, от, h2, Ц, d, г„, г,, cov ху и другие показатели. Индексы скорректированы таким образом, что нулевую оценку животное получает при средних показателях изучаемой популяции. При достижении целевого стандарта значение индекса будет равно 100 единицам. По всем селекционным признакам воспроизводительного фитнесса определялись М, Mi, Aq, ТЕ, iR, MS, МТ. Всего сконструировано 38 селекционных индексов из них 12 для оценки воспроизводительных качеств свиноматок, 12 для оценки продолжительности племенного использования и 2 индекса «сопоставления» продуктивности свиноматок между племенными хозяйствами, 12 для оценки репродуктивной ценности. Экспериментальная проверка наследования индексов проводилась при оценке 21285 свиноматок и 2926 хряков-производителей племенных хозяйств.
При оценке эффектов обшей и специфической комбинационной способности линий племенных заводов был проведен анализ внутр«линейного подбора (601 гол.) прямые (236 гол.) и реципрокные (338 гол.) варианты спаривания. Методика расчетов комбинационной способности проводилась по Гриффингу (2 экспериментальным методом Савченко, 1966).
Структура генотипической изменчивости изучалась в племенных заводах: «Гулькевичский» в линиях Свата, Секрета, Смарагда (508 гол.); «Венцы-Заря» -в линиях Венца, Шаблона, Рекорда (218 гол.); «Кавказ» - в линиях Леопарда, Свата (95 гол,); «Россия» Ростовской области - в линиях Смарагда, Свата, Драчуна (354 гол.); СГЦ «Индустриальный» - в линиях Артиста, Джайэнта, Лорхата, Окинга, Рифле, Ронала, Тарона, Ульта, Урала (134 гол.). Применялась двухфахторная дисперсионная схема. При определении эффектов ОКС и СКС использовался комплекс электронных таблиц в среде «Excel», разработанный сотрудниками лаборатории теоретических основ селекции сельскохозяйственных животных Донского ГАУ (1999).
Изучение закономерностей «жизненных циклов» проведено на 3976 свиноматках племенных заводов Северного Кавказа. Возрастные таблицы плодовитости составлялись согласно методикам Richards, Waloff (1954), Roberts (1964), Lowe (1969), Leverich, Levin (1979), Biggers (19S1), Hildrew (1985). При оценке закономерностей «жизненных циклов» изучались основные показатели, характеризующие репродуктивную ценность: коэффициент воспроизводства Ro, удельная скорость увеличения популяции, кагортное время генерации (продолжительность использования), согласно концепции «репродуктивной ценности» (Fisher, 1930). Рассчитан репродуктивный потенциал популяций свиней зоны Северного Кавказа. Составлено 12 селекционных индексов оценки репродуктивной ценности свиноматок.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 3.1. Оценка селекционно-генетических параметров популяций племенных заводов свиней крупной белой породы Северо-Кавказского экономического региона. Для определения действия отбора на фенотипическое разнообразие популяции проведен анализ характера распределения воспроизводительных качеств свиноматок в двух группах: Мп — все свиноматки; MS - свиноматки селекционной группы (табл.1) (племенные заводы: «Венцы-Заря», «Гулькевичский», «Кавказ», «Ленинский путь», «Соревнование», «Заря», селекционно-гибридного центра и племенной фермы комплекса «Индустриальный», учхозов: «Краснодарское», «Кубань» Краснодарского края, племзавода «Россия» Ставропольского края и племзавода «Россия» Ростовской области).
Выявление причин отклонения кривой от нормального распределения может стать важным инструментом в характеристике линейного материала, определения его генетических особенностей и формирования математико-статистической модели популяции. Временной промежуток, за который анализировались воспроизводительные качества охватывает четыре поколения.
Таблица 1
Характеристика продуктивных качеств популяций свиней __Северного Кавказа, (МБ) _'
Племхозы п X, Х3 X, Х<
X а X (Г X а X а
Кавказ 428 11,40 1,17 61,76 8,53 11,0 1,33 214,56 33,07
Вепцы-Заря 511 11,21 1,14 64,31 8,54 9,75 1,50 172,24 41,91
Заря 460 11,20 0,79 53,50 6.35 10.14 1,16 181,20 34,88
Россия Ставропольский край 230 11,18 1,61 57,95 5,63 10,10 1,41 189,06 24,66
Гулькевичскнй 491 11,14 1,11 62,42 7,54 10,25 1,1! 210,20 26,95
Краснодарское 250 11,03 1,75 53,95 7,86 9,68 1,19 189,64 51,11
Кубань 174 10,99 1,68 59,64 5,37 9,44 1,21 165,65 24,55
Россия Ростовской области 197 10,32 1,48 52,04 5,51 9,01 1,27 179,81. 22,75
Ленинский путь 531 10,08 1,40 42,85 7,98 8,56 1,23 130,17 32,42
Соревнование 59 9,75 0,99 45,26 9,99 8,86 1,28 126,37 41,12
СГЦ 1 Гндустриальны й 360 9,74 1,56 48,91 10,72 8,62 1,41 133,27 32,61
Репродуктор Индустриальный 285 9,44 1,57 48,99 6,00 9,21 1,05 159,83 34,49
Примечание: Хі - многоплодие, гол; Хз - молочность, кг; Хз - число поросят в 2
мес., гол; Х4 - масса гнезда в 2 мес., кг.
Обнаруженные различия в распределении показателей воспроизводительного фитнесса дают представление о характере внутрипопуляционной изменчивости в племенных стадах.
Значительный интерес представляет изучение структуры показателей разнообразия селекционных признаков воспроизводительного фитнесса в изучаемых популяциях. Наибольшее разнообразие наблюдается по числу поросят в 2 мес. - Хз и массе гнезда в 2 мес. - X*. Установлена, тенденция особей образовывать скопления в различных частях распределения.
Выявить механизмы процессов, происходящих в популяциях можно по показателям асимметрии и эксцесса (Су, Аэ, Эк). Они несут большую информационную характеристику и определяют характер кривой распределения. Асимметричность кривой распределения связана со структурой генотипической изменчивости признаков и может быть объективным показателем эффективности отбора. Отчетливое снижение этого показателя в селекционной группе (М$), отмечалось в племзаводах: «Венцы-Заря», «Гулькевичскнй», «Россия» Ставропольского края (рис.2).
Феномен положительного смещения характера распределения свидетельствует о направленном действии отбора (по площади распределения) в популяциях на фоне внутрилинейного побора. Установлена специфика внутрипопуляционной изменчивости.
4 6,2 8,+ 10,6 12,8 15 17Д 17,5 18 18,2 19 Мюгаикшие; гап.
20.6 26,И1.« 37.4 43 41,6 54,2 59,8 65,4 71 Молочность, кг
450 ! 400 350 300 250 = 200 150 100 50 0
племзавод "Еенцы-Заря"
---------- Г к мз
11 \
/ Мл \
/ 1
1 IV .г
4,6 7,2 9,8 12,4 15 Многоплодие, ГШ1.
6 14,2 22,4 38,в 47 ЯЛ 63.1 51,« 79,» 88 МОЛОЧНОСТЬ ¿¡Г
ллгмиеод "Лен ннскин путь"
г \
/
/I
Л1 1 - _
10 91 172 213 334 41} 446 65! 139 120 Месса гнезда ■ 2мес..*г
400
350
■ 300 (
1гоо ^ .150
I 100
50 о
пяыв№Д "Россия" Сгадр.
/ Л М5
у.. \
*
Мп /
51 72.7 94,4 |]4 Ш 160 Ш 203 225 246 26« Масса гкеша в 2 мсс.,кг
Рис, 2. Гистограммы и кривые распределения признаков воспроизводительного фитнесса в популяциях свиней Северного Кавказа
3.2. Внутрилинейная изменчивость воспроизводительного Фитнесса.
Изменения в структуре популяций необходимо рассматривать как-динамические, лабильные процессы. Выявлена «чувствительность» признаков воспроизводительного фитнесса к селекционному воздействию, что выражается в смещении плотности распределения и приводит к изменению структуры популяции. Существуют расчлененные на более простые блоки «групповые генотипы» внутри популяций. Популяция госллемзавода «Гулькевичсхий» является уникальной моделью для изучения генетико-автоматических процессов, происходящих в линиях стада за 35-летний период времени. Целью исследований явилось изучение селекционно-генетических параметров показателей воспроизводительного фитнесса в линиях и семействах племзавода. В нашем понимании семейства должны быть составной частью линий, быть ее структурным» элементами. В зоне Северного Кавказа в каждом племенном стаде существует постоянное закрепление определенных семейств за конкретными линиями. В табл. 2 представлена характеристика показателей воспроизводительного фитнесса. Временной промежуток, за который анализировались признаки воспроизводительного фитнесса составляет 10—] 5 лет. При анализе учитывались все опоросы свиноматок.
Таблица 2
Характеристика линий хряков-производителей
Показатели Шифр признаков
Хі | Ха | Хз \ Х4 | Х5
Линия Смарагда і¥=І02
Хіт 11,28*0,08 62,70*0,43 10,39*0,06 205,84*1,34 47,18*4,22
СҐ±т 0,79*0,06 4,39*0,31 0,57*0,04 13,52*0,95 42,58*2,98
Си±т 6,97*0,49 7,00*0,49 5,49*0,38 6,57*0,46 90,25*6,32
Аз 3,17 0,279 0,937 0,53 1,42
Эк 18,8 5,17 5,10 3,85 6,86
Линия Свата п=126
Х±т 11,13*0,05 61,20*0,49 10,30*0,05 205,00*2,17 36,60*4,44
<Т±т 0,31 ±0,04 2,92*0,34 0,35*0.04 12,90*1,54 26,30*3,14
0±т 5,43*0,34 7,92*0,50 6,00*0,38 8,66*0,55 112,60*7,10
А5 1,10 0,726 1,38 0,612 1,04
Эк 6,95 3,64 5,)6 3,83 4,15
Линия Секрета п=120
Х±т 11,10*0,04 61,60*0,56 10,30*0,05 205,00*1,42 36,80*3,44
ег*т 0,51 ±0,03 6,18*0,39 0,56*0,04 15,50*1,00 37,70*2,43
С/±т 10,26*0,66 13,61*0,88 10,67*0,69 11,92*0,77 103,30*6,64
Ак -0,347 -5,62 0,492 1,34 0,57
Эк 4,25 52,31 3,68 7,80 3,90
*) Примечание: — селекционный индекс
Полученные результаты свидетельствуют о том, что уровень продуктивности в линиях достаточно высок. Фенотипические различия между линиями незначительны. Более консолидированной по всем изучаемым признакам является
линия Свата. Сравнительный анализ изменчивости показателей воспроизводительного фитнесса в линиях свидетельствует о высоких коэффициентах вариации (Су) по Х5 - селекционному индексу. Величина селекционного индекса во всех линиях имеет значительную изменчивость по сравнению с признаками, включенными в его состав. Это обстоятельство, позволяет дифференцировано проводить отбор по комплексу признаков за счет увеличения лимитов изменчивости. Селекционный индекс является более «чувствительным» н более «отзывчивым» на отбор интегрированным, комплексным показателем. Высокая изменчивость селекционного индекса объясняется значительными колебаниями его величины, которая в ряде случаев имеет отрицательные значения и значения превышающие целевой стандарт (более 100 баллов). Это одно из преимуществ индексной селекции.
Для более полной характеристики изменчивости были определены коэффициенты асимметрии и показатель эксцесса по всем изучаемым признакам. Гистограммы и кривые распределения по воспроизводительному фитнессу в линиях, приведены на рис. 3.
ад - ¡из ш-1из Л4
Мадоность, кг
7»
Ы1
ад
4(1
?к
I Ю 10 и
/
1Ш. . !ДГ, ИЬ____'
,10 г!М 167 И1 1« М9 223 237.231 .АНТЗ .291-МИ
' ...............-
ГъЪса гчеда к 2 НК, кг
Величина «лндотогонндоса
Рис. 3. Гистограммы и кривые распределения
Асимметричность распределения отмечена в линии Свата А5=1,1, в линии Смарагда Аз=3,17, в линии Секрета Аз= - 0,347. Наблюдается эксцессивность кривых в линии Смарагда Эк=18,8, в линии Свата Эк=6,95 и линии Секрета Эк=0,05. Значительные различия в характере распределения указывают на
существенные генотипические особенности линий, что свидетельствует о создании в племзаводе специфических групповых генотипов, сформированных при помощи внутрилинейного подбора и позволяют идентифицировать процессы, происходящие в популяциях на линейном уровне. Распределение особей по селекционному индексу во всех линиях смещено вправо. Это свидетельствует о значительной эффективности селекции по этому показателю.
Большое значение в микроэволюции популяций имеют корреляционные связи {табл. 3).
Таблица 3
Корреляции между признаками воспроизводительного фитнесса
1 Хї 1 х, і Х< 1 Х5
Линия Смарагда ¡1=102
X, 1 0,290±І,6І 0,392±0,28 0,364±6,22 0,557±30,0
Х3 I 0,774±0,10 0,528±1,62 0,784±7,60
X, ! - 0,715± 16,94
X. 1 0,846±2,66
Линия Свата п=12б
X, 0,327±2,76 0,399*0,32 0,590±(0,42 0,708±18,5
х2 - 0,740±0,24 0,762± 12.62 0,791± 17,90
X, - 0,685± 12,24 0,87 НІ 2,90
X, ■ 0,719± 19.70
Линия Секрета п=120
X, 0,339±0,53 0,232¿0,49 0,187*15,70 | 0,400*3.70
- 0,216^0,47 0,25 4± і 5,60 0,430±3 3,20
Хі - 0,602± 12,80 0,835*12,80
X* 1 0,825*20,80
Полученные коэффициенты позволили выявить специфику корреляционных связей в каждой линии. Следует отметить, что между изучаемыми признаками и величиной селекционного индекса получены достаточно высокие коэффициенты корреляции до 0,93,
В ряде работ в качестве самостоятельных структурных элементов породы принято считать семейства свиноматок. Такая постановка вопроса без органического включения семейства в структуру линий является дискуссионной. Последователи М.Ф. Иванова - М.П. Либизов, Я.И. Поляничхо, Б.Н. Резниченко, Г.А. Толпеко и др. развили концепцию понятия о линии, с включением в ее структуру семейств свиноматок.
Представляет значительный интерес изучение селекционных характеристик семейств свиноматок (табл.4). Полученные показатели имеют незначительные различия. Отсутствие значительных различий связано с тем, что свиноматки входят в состав ветвей линий. Семейства не являются самостоятельными структурными образованиями в стаде.
Изменчивость признаков воспроизводительного фитнесса по семействам свиноматок приведена на рис.4.
Таблица 4
Характеристика семейств
Показатели Шифр признаков
X, I Хг ! Х3 | Х4 | X;
Семейство Сои п=31 Ї
X ±ш 11,05*0,03 61,66*0,23 10,32*0,04 1 205,52*0,92 ! 37,72*2,51
СГ±т 0,60±0,02 4,06*0,16 0,66*0,03 ' 16,22±0,65 44,33*1,77
Суіиі ; 5,46*0,22 6,59*0,26 6,35*0,25 1 7,80*0,32 117,53*4,70
Аї 0,271 0,043 0,І П 1 0,179 0,197
Эк ! 3,75 3,45 3,97 | 3,44 | 3,68
Семейство Волшебницы л=219
Х±т 11,05 ±0,04 61,48*0,28 10,22*0,04 202,41±1,07 33,60*3,05
СГ±т 0,59*0,03 4,16*0,20 0,66*0,03 15,91*0,76 45,07*2,15
5,37*0,26 6,76*0,32 6,39*0,31 7,86*0,38 134,16*6.41
А5 0,062 0,062 -0,129 0,007 -0,093
Эк 3,66 3,41 2,81 3,10 3,26
Семейство Тайги п=184
Х±т 11,14±0,04 61,89*0,29 10,34*0,05 206,07*1,35 41,04*3,38
а±т 0,60*0,03 3,96±0,21 0,70*0,04 18,29*0,95 45,80*2,39
Сч±т 5,41*0,28 6,40*0,33 6,73*0,35 8,87*0,46 111,59*5,82
Аї 0,146 -0,183 -0,294 -0,284 -0,206
Эк 2,52 2,67 4,38 4,81 3,05
Семейство Палитры п=137
Хіт { 1 і,05±0,05 і 61,02*0.38 10,25*0,06 202,73*1,43 31,72*4,10
сг±т | 0,61 ±0,04 1 4,49*0,27 0,67*0,04 16,74^1,01 47,97*2,90
Су±Ш 1 5,54*0,33 7,35*0,44 6,50*0,39 8,26*0,50 151,21*9,13
Аз I -0,800 0,123 0,226 0,233 0,402
Эк | 9,50 | 3,25 2,84 2,97 3,27
Семейство Химеры п=57
Х±т 11,10*0,08 61,08*0,53 10,33*0,08 204,93*0,08 37 Д ±5,22
СГ± т 0,58*0,05 3,97*0,37 0,60*0,06 ¡5,04*1,41 39,40*3,69
0±т 5,23*0,49 6,51*0,61 5,85*0,55 7,34*0,69 105,89±9,92
А$ 0,253 0,087 0,141 0,276 0,087
Эк 2,55 2,56 2,82 2,48 2,31
Семейство Рекламы п=24
11,19*0,12 62,74*0,85 10,47*0,11 I 202,66*2,48 46,26*7,99
(Т±т 0,57*0,08 4,19*0,60 0,54*0,08 12,15*1,75 39,17*5,65
Су*ш 5,13*0,74 6,67*0,96 5,18*0,75 6,00*0.87 84,66*12,22
А$ 0,439 -0,059 -1,030 0,526 -0,462
Эк 3,12 3,26 3,59 і 2,73 3,38
Семейство Герани п=10
Х±т П,4б±0,10 63,50*1,29 10,53*0,23 203,46*5,29 57,69*13,41
£Г±т 0,31*0,07 4,08*0,91 0,73*0,16 16,71*3,74 42,39*9,48
Оіт 2,71*0,61 6,43*1,44 6,87*1,54 8,21*1,84 73,49*16,43
Аз -0,072 -0,417 -0,243 -0,383 -0,476
Эк 2,44 2,34 2,26 4,69 2,67
Она практически находится на одинаковом уровне. МП. Либиэов, Я.И. Поляничко (1982) отмечали, что «линии необходимо рассматривать не как отдельные «линии хряков», а «линии свиней», т.е. хрякоз и свиноматок, обладающих определенным линейным генотипом».
Изучено действие отбора на изменчивость вое про из вод нтел ь-
ного фитнесса «внутри» линий, построены гистограммы и кривые распределения свиноматок различных семейств в составе линий (рис. 5).
О
ГсоаїЬ
Соя
Тз^а Вошщощэ
Хнмра ТЪлкгтв Ріс, 4. Изменчивость всспрощяштащ юго фюі ксса з семеіїтвач
10 11 12 В 14
Многоплодие, гоя.
№1 № 11,5 ІІ2 11,9 13,6 ¡4,3 Многоппсян^ пи
й.4 1.1 7.8 а,! 4,2
Чнсяо ПИрМЛТв 2 мес., гол
10.4 11,3
9 9.5 10 10.І II 11.5 Число парткят в2мп., юл
Рис. 5. Гистограммы и кривые распределения в линиях
Характер распределения свиноматок различных семейств «внутри» линии совпадает с распределением в линиях. Классы распределения особей в пределах семейств образуют трансгрессирующую зону. Вместе с тем для семейств каждой линии характерны некоторые отличия. В линии Смарагда, для большинства входящих в ее состав семейств, наблюдается растянутость кривых распределения вдоль оси абсцисс. Во всех семействах линии Свата отмечается значительный эксцесс.
3.3. Динамика воспроизводительного фитнесса свиней. Новый аспект центральной проблемы эволюционной генетики оформился в работах Н.К. Беляева (1934-1936), которые согласуются с позицией Вильсона, Моргана, Стертеванта, Бриджеса о том, что для генетики имеет смысл внутренние изменения, основанные на мутациях или геноварнациях. Они позволяют проследить изменения в одинаковых территориальных границах.
Настоящие исследования являются долгосрочным селекционным экспериментом, заложенным сотрудниками Кубанского и Донского СХИ, совместно со специалистами племенных хозяйств Северного Кавказа в середине 60-х годов. Главная мысль этого эксперимента состояла в практическом подтверждении гипотетической версии о наличии скрытых возможностей (механизмов) в популяции, поддерживающих достаточное разнообразие признаков при длительной селекции. Одним из критериев оценки показателя однородности популяции может быть постоянство их продуктивных качеств во времени. Выбор показателей воспроизводительного фитнесса в качестве этого теста объясняется тем, что они имеют низкую степень наследуемости. Динамика признаков воспроизводительного фитнесса изучена за 35 летний период внутрилинейного разведения, Средний интервал между поколениями свиноматок составил 3 года. Значительного снижения разнообразия признаков воспроизводительного фитнесса Су за период длительного применения внутрилинейного подбора не установлено.
Графическое изображение временных рядов (рис. 6) позволило обнаружить закономерности, связанные с племенным отбором. Закономерная часть данного временного ряда приведена в виде комбинаций линейной функции и периодической функции с перио-
|№4 1417.1 1576 (ИЗ 1485 Г9В* !'Ы 1947 2ГЛО
Годи
п к п
72 5 711
I « I 66
с
«
6056---
I'—ЛянеййыИ (XI) —Линейный
3
1М64 МП171 1МЗ 197& 1919198219*5 19581991 199(1997 20М1 Годы
Рис. 6. Временные ряды
дами 3 года, что отражает влияние смены поколений на изменение показателей. Анализ и описание случайной компоненты временных рядов проводили по аддитивной модели, в виде суммы детерминированной №) и случайной компонент (еО- Трендом временного ряда (и), характеризуют влияние долговременных факторов, эффект которых рассказывается постепенно. Изменения, связанные с этими факторами и их вклад описывается с помощью гладких кривых, задающихся в аналитическом виде. Модели тренда рассчитаны для признаков воспроизводительного фитнесса:
Х|М=П,3-0,1(Н Х2«= 67,9 + 0,101 Х3Ш= 9,98+ 0,01 I Х41г1= 189,0+ 15,21 Анализ графиков временных рядов по племзаводу «Венцы-Заря» иллюстрирует изменения воспроизводительного фитнесса, как результат закономерных и случай ньсх составляющих.
Особенно важным является изучение изменчивости при селекции специализированных линий и пород. В этих случаях сходство животных достигается в переделах конкретно малой популяции путем гомогенного подбора, жесткой браковки, направленного выращивания ремонтного молодняка, оценки комбинационной способности, что приводит к возрастанию степени генетического сходства. Установление в пределах этой популяции закономерностей «поведения» Ь2 и г„ признаков воспроизводительного фитнесса является своеобразным показателем, характеризующим генетическое состояние, тестом относительной степени гомозиготности популяция.
Наследуемость признаков воспроизводительного фитнесса вычисляли удвоенным коэффициентом корреляции между парами «мать-дочь». Оценивая наследуемость воспроизводительного фитнесса за изучаемый период применения внутрилинейного подбора, необходимо отметить, что колебания коэффициентов не значительны и находятся в пределах статистической ошибки (рис. 7). Коэффициент повторяемости г„, отражает различные стороны генотиппческой конструкции популяции. Изучено «поведение» коэффициентов повторяемости воспроизводительных признаков свиноматок, давших 12 опоросов. За возрастные периоды принималось количество опоросов, полученных от всех давших приплод свиноматок (табл. 5). В обработку включены все опоросы свиноматок. Максимум продуктивности соответствует 6 опоросу. В дальнейшем продуктивность
Годи
Рнс. 7. Коэффииненгы наследуемости еIX. л рсю *одт ел того фитнесса
снижается. Показатели повторяемости воспроизводительного фиткесса, значительно выше в возрастной период с 3 по 7 опорос. Коэффициент детерминации многоплодия в этот период составил 7-59%, молочности 5-23%, числа поросят в 2 мес. 16-40,5%, массы гнезда в 2 мес. 22-36%.
Таблица 5
Возрастная изменчивость признаков воспроизводительного фитнесса
X, х2 х3 X,
Опорос X г,3 X U и2 X Гі Гі2 X r>
1-2 9.91 0,12 0,014 51,7 0,38 0,144 9,5 0,47 0,22 142,0 0,54 0,295
2-3 9,94 0,26 0,073 56,0 0,29 0,084 9,79 0,53 0,280 155,0 0,45 0,205
3-4 9,96 0,46 0,22 59,9 0,26 0,067 9,93 0,84 0,705 164,0 0,58 0,336
4-5 9,99 0,44 0,193 59,7 0,23 0,053 9,72 0,71 0,506 («8,0 0,47 0,220
5-6 10,1 0,77 0,592 58, Й 0,48 0,23 9,81 0,65 0,422 165,0 0,56 0,313
6-7 9,99 0,73 0,533 60,0 0,47 0,22 9,81 0,58 0,336 169,0 0,60 0,360
7-8 19,97 0,31 0,096 53,9 0.33 0,108 9,62 0,40 0.16 153,0 0,52 0,270
8-9 10,0 0,23 0,053 55,9 0,26 0,068 9,67 0,55 0,30 166,0 0,36 0,129
9-10 10,0 0,23 0,053 58,4 0,25 0,062 9,87 0,45 0,202 163,0 0,42 0,176
!(Ы1 9,95 0,42 0,176 57,0 0,38 0,15 9,61 0,38 0,144 173,0 0,49 0,24
ІІ-12 1 9.66 0,33 0,108 53,2 luöl 0,09 9,42 0,39 0,152 145,0 0,32 0,102
В среднем ^9,95 61,5 9,7 160,3
Общая картина зависимости возрастной изменчивости признаков воспроизводительного фитнесса от числа опросов приведена на рис. 8. Установлено, что свиноматки, имеющие более 7 опоросов обладают высокой продуктивностью и способностью устойчиво
передавать эти показатели в потомстве. Необходимо придавать исключительно важное значение свиноматкам-
долгожителям с высокой продуктивностью, т. е. тем особям, которые многократно прошли барьер искусственного и естественного отбора в процессе производственного использования.
3.4. Оценка репродуктивной ценности свиноматок. Концепция «репродуктивной ценности» (Fisher, 1930) позволяет охарактеризовать множество признаков разнообразных жизненных циклов (воспроизводительный фитнесс). Отбор благоприятствует особям, относительный вклад которых в будущее популяции наиболее высок. Репродуктивная ценность - мера совместного
Порядковый ноиер опороса
Рис-8 Влияние возраста на воспроизводительные признаки
действия плодовитости и выживаемости, одновременно учитывает относительный вклад каждого организма в будущее популяции. В качестве примера приведены показатели плодовитости свиноматок ПЗ «Гулькевичский» (табл. б).
Таблица б
Таблица плодовитости основных свиноматок ПЗ «Гулькевичский»
Опорос а* и Р, т. 1*тх
і 491 1,000 5238,9 10,67 10,67
2 280 0,570 3116,4 11,13 6.34
3 197 0,401 2119,7 10,76 4,31
4 157 0,319 1697,2 10,81 3,45
5 150 0,305 1621,5 10,81 3,23
6 98 0,199 1074,08 10,96 2,18
7 60 0,122 656,4 10.94 1,33
8 48 0,097 511,2 10,65 1,03
9 31 0,063 327,36 10,56 0,66
10 24 0,049 252,72 10,53 0,51
11 12 0,024 130,56 10.88 0,26
12 9 0,018 97,74 10,86 0,19
13 5 0,010 50,9 10,18 0,10
14 5 0,010 53,95 10,79 0,11
15 3 0,006 33,93 11,31 0,07
Сумма - 16982,54 - 34,5
Примечание: а*- количество свиноматок на начало опороса, гол.;
1„ - количество свиноматок в пересчете на первой опорос; И, -количество потомков, полученных на каждый опорос, гол.; пц-среднее число потомков на I особь, гол.;
- количество потомков каждого опороса в пересчете на свиноматок первого опороса, гол.
Увеличение продуктивного долголетия сопряжено со значительными репродуктивными тратами. Основной коэффициент воспроизводства составил Но=34,5, при удельной скорости увеличения популяшш 1,92, кагортном времени 5,65, Разнообразие плодовитости, обусловлено индивидуальной продуктивностью свиноматок (рис. 9).
Следует отметить, что продуктивное долголетие
отражает процессы всего жиз- Рис. 9. Кривые возрастной гсшдовнтости
ненного цикла особи и ее способность к воспроизведению потомства. Сокращение срока использования свиноматок основного стада, приводит к снижению показателя остаточной репродуктивной ценности.
За последние годы в племенных заводах значительно сократился срок племенного использования свиноматок, в среднем он составляет 4-5 лет. Это обстоятельство приводит к снижению разнообразия в популяциях по уровню продуктивного использования, что ведет к сужению границ отбора. Выравнивание кривых позволило выявить закономерности изменения продуктивности свиноматок в зависимости от порядкового номера опороса. Эмпирические линии, представленные на графике показывают, что рост продуктивности свиноматок имеющих 1-4 опороса идет более интенсивно, чем снижение у полноаозрастных свиноматок. Графический анализ продолжительности использования свиней племенных заводов Северного Кавказа выявил общую тенденцию - увеличение срока продуктивного использования, как основного фактора улучшения показателей воспроизводительного фитнесса.
Постоянство изменчивости наблюдается у потомков одних и тех же родителей. На этом основании М.Ф. Иванов (1957) и Д.А. Кисловский (1965) считали необходимым сохранение в породах и племенных стадах известной неоднородности, обеспечивающей эффективность отбора,
3.5. Соотносительная изменчивость признаков воспроизводительного фитиессз. В организме существуют определенные группы признаков и свойств, которые наследуются относительно автономно (Н.В. Михайлов, 1983). Проведены исследования по изучению соотносительной изменчивости между признаками воспроизводительного фитнесса в ведущих племенных заводах Северного Кавказа (табл. 7).
Таблица 7
Г 1лем хозяйства п хг X, X, х5 Хл
СГЦ Индустриальный 268 х, 0,284 0.364 0.293 0,484 0,712
хг 0,744 0,746 0,832 0,812
X! 0,776 0,886 0.849
X, 0,953 0.818
х3 0,947
Репродуктор Индустриальный 341 X, 0,080 0,071 0.065 0,265 0,535
х2 0.490 0.384 0.505 0.599
X, 0,390 0,541 0,650
Х4 0,961 0,783
X, 0,923
Кавказ 682 Х| 0,380 0,767 0,445 0,570 0,782
XI 0,511 0,777 0,807 0,816
х5 0,593 0,714 0,838
X, 0,984 0,866
х5 0,938
Краснодарское 682 X, 0,332 0.376 0,346 0.460 0,749
х2 0,794 0,788 0,848 0,804
х3 0,792 0,869 0.850
Х4 0,981 0,837
X, 0,919
Продолжение таблицы 7
Плем хозяйств а п х2 х, Х4 ХІ X«
Кубань 360 Х[ 0,294 0,254 0,133 0,338 0,775
х2 0,445 0.609 0,705 0,723
х3 0,600 0,764 0,688
Хд 0,952 0,641
X) 0,825
Ленинский путь 682 X, 0,376 0,193 0,236 0,382 0,699
X! 0,424 0,531 0,681 0,721
Хз 0,325 0.638 0,704
Х4 0,920 0,696
х5 0,896
Гульксвичскнй 561 X, 0,275 0,422 0,221 0,358 0,582
X, 0.731 0,613 0,711 0,806
х3 0,720 0.826 0,951
Х4 0,979 0,796
X, 0,901
Соревнование 449 Х| 0,423 0,400 0,251 0.418 0,729
Хі 0,711 0,457 0,678 0,776
Хз 0,675 0,847 0.876
х% 0,947 0,733
Хі 0,898
Россия Ставропольского края 682 X, 0,417 0,545 0.450 0,609 0,851
Хі 0,794 0.803 0,877 0,777
X, 0,810 0,902 0,878
Х4 0,963 0,807
Х5 0,924
Россия Ростовской области 682 Х| 0,468 0,385 0,351 0,556 0.802
Хі 0,579 0,590 0,717 0,726
Хз 0.925 0,943 0,837
х4 0,960 0,819
х5 0.940
Заря 682 X, 0,352 0,292 0,213 0,331 0,704
хг 0,383 0.477 0,575 0,637
X, 0,649 0,750 0,802
X* 0,980 0,768
Х5 0,870
Венцы-Заря 668 Х| 0,436 0,318 0,308 0,448 0,682
X, 0,490 0,503 0.647 0,914
Хз 0,750 0,818 0,688
X, 0,974 0,686
х; 0,827
Примечание: X; - многоплодие, гол; Х3 - молочность, кг; X} - число поросят в 2 мес., гаї.; Хг4 - масса гнезда в 2 мес., кг; X; - масса гнезда в 6 мес., кг; Хл - величина индекса воспроизводства, балл.
Анализ соотносительной изменчивости воспроизводительного фитнесса в различных племенных хозяйствах позволил выявить значительные
наследственно закрепленные корреляционные связи. Корреляционная функция или «момент связи» между показателями воспроизводительного фитнесса приведена на рис. 10.
Примечание: I -С ГЦ "Индустриальный", 2-
репродуктор
"Индустриальный", 3- ГПЗ "Кавказ", 4-учхоз «Краснодарское", 5-учхоз "Кубань", 6-ГПЗ "Ленинский путь", 7-ГПЗ "Гулькевичский", 8-ГПЗ
"Соревнование", 9-ГПЗ
"Россия" Ставропольского края, 10-ГПЗ "Россия" Ростовской области, II-ГПЗ "Заря", 12-ГПЗ "Векцы-Заря"
Г^мнъе дагйлш Л&Ю Ктдхуиимьезааомзсш восграшсотоыпофгетга
Совпадение коррелятивных моментов объясняется тем, что факторы реализуют свое влияние через один и тот же морфогеиетический аппарат. Это подтверждают работы японских исследователей (Хиото, 1926; Оно Сусумо, 1970).
Выявлены причинно-следственные связи воспроизводительного фитнесса, характер и направление их действия. Корреляционные сдвиги по признакам воспроизводительного фитнесса при длительном действии внутрилиНейного подбора обусловлены в основном структурой внутри линей ной изменчивости.
Установлено, что корреляционная зависимость селекционируемых признаков в динамике популяции, реагирует на отбор согласованным изменением всей скоррелированной системы признаков. Основным показателем продуктивности свиноматок является товарная масса гнеда в 6 мес. Однако этот показатель в практической работе не учитывается. Определены частные коэффициенты детерминации этого показателя селекционными признаками (табл.8).
Полученные коэффициенты детерминации товарной массы гнезда в 6 мес. по племенным заводам Северного Кавказа близки по своим значениям. Коэффициент множественной детерминации показывает степень влияния признаков входящих в систему отбора на результативный показатель. Остаточная изменчивость разнообразия товарной массы гнезда в 6 мес., определяется "случайными" факторами. Ниже приведены уравнения
Таблица 8
Коэф( ищиеиты детерминации
Шифр признаков %
X, 0,136 13,6
х2 0,082 8,2
X! 0,216 21,6
х4 0,005 0,5
X, 0,204 20,4
I 0,643 64,3
прямолинейной регрессии для вычисления товарной массы гнезда в 6 мес. для племенных хозяйств:
СГЦ «Индустриальный» «Соревнованне»
У=-12,6+16,ОХ,+)4,ОХ2 У= -17,5 +21,6Х і+12,0X2
У=-49,7+16,9Х]+84,8Х3 У=-1,99+14,1X і +87,9Х3
У=73,1 + 17,5Х|+4,4Х4 У=53,4+29,0Х|+4,5X4
репродуктор Индустриальный "Краснодарское"
У= дО^+Ю.бХ^ІЬЗХг У= 21,6+20,9Хі+14,0Хг
У=124,0+6,98Х(+б 1,0Хз У=-15,6+25,6Х,+80,4Х3
У=249+15,ЗХ,+3,59Х4 У=95,3+9,36Х,+4,63X4
"Кавказ" «Россия» Ростовской области
У=-485+57,8Х,+13,9Хг 101,0+17,9Х]+10,3X2
у=-84,4+44,8Х1+б0,4Х1 У= 105,0+14.4Х )+65,2Х3
У=57,9+2б,6Х1+3,27Х4 У=58,1+15,8Х| +3,54X4
«Россия» Ставропольского края «Венцы-Заря»
У=-17,5+21,6X^12,0X2 У= 56,0+25,5Х,+11,1Х2
У=164,0+12,2Х ¡+61,7Х.і У=28,б+26,1 Х[+76,5Х3
У=51,5+16,1Х]+3,70Хл У= 128,0+20,4Х, +3,8 8Х4
"Ленинский путь" «Кубань»
¥=119+18,1x1+12,6x2 У=54,4+І І,8Х|+12,9Х2
У=120+33,ЗХ!+44,0Х3 У=215,0+12,7Х1+66,4Х3
¥= 129+21,5Х і +3,75Х4 У= 136,0+17,8Х,+3,89Х<
«Заря» «Гулькевичский»
У= 142,0+23,1Х,+9,56Х2 У= 237+21,5X^11,9Хг
У=-56,б+19,ЗХ, +74,5ХЭ У=216,0+1,47Х] +95,5Х3
У=84,9+20,1Хі+3,29Х4 У=49,2+18,2Х,+4,74X4
Сслекшюнные модели исследовали построением трехмерных пространствен-
ных поверхностей. Графики служат номограммой для прогнозирования товарной массы гнезда в 6 мес. Значение ее можно определить для любых значений признаков на ЭВМ при проекции на плоскость оси абсцисс и ординат (Х,2).
Многоплодие, го*,
Рис» 11, Электоонные номотаммы
На рис. 11 приведены компьютерные номограммы для ПЗ «Гулькевичский». Корреляционные сдвиги отражаются на плоскости в виде изгибов, что обусловлено структурой внутрилинейной изменчивости и средовыми факторами каждой конкретной популяции,
3.6. Конструирование селекционных индексов отбора для племенных заводов зоны Северного Кавказа. Интеграция признаков в один оценочный комплекс (селекционный индекс) позволяет совершенствовать те признаки, которые определяют как количественную, так и качественную стороны продуктивного использования. В литературе указано преимущество индексов по сравнению с другими методами селекции, однако до сих пор в работе они не нашли должного применения в практике.
Создание специализированных материнских линий проводится по признакам, которые имеют различное селекционно-генетическое и экономическое значение, а также проявляют различный характер соотносительной изменчивости. Их вес в структуре индекса (значимость) приведен на рис. 12
Построение селекционных индексов отбора проводилось при помощи разработанной нами компьютерной программы «ИНОПЛЕКС».
Рис. 12. Вес признаков в структуре индекса
Селекционные индексы воспроизводительных качеств для оценки свиней материнских линий для племенных заводов Северо-Кавказского экономического региона имеют следующий вид:
Племзавод «Кавказ» 1=35,0 (Х,-11,2) +8,42 (Хг63,1) +110 (Х3-10,8) +0,74 (Х4-194,4)
Племзавод «Венцы-Заря» 1=28,0 (Х,-11,0) +8,88 (Х2-63,2) +12,94 (Х3-9,3) +0,445 (Х4-164,2)
Племзавод «Заря» 1=31,1 (Х,-11,1) +1,280 (Хг52,5) +16,923 (Хг9,7) +0,507 (X,-173,0)
Племзавод «Россия» Ставропольского края 1=28,0 (Х,-П,0)+1,797 (Х2-56,1)+16,923 (Х3-9,7)+0,589 (Х„-182,3) Племзавод «Гулькевичский» 1=25,4 (Х,-Ю,9) +4,2 (Х2-61,2) +31,4 (Х3-10,1) +0,61 (Х4-183,9)
Учхоз «Краснодарское» 1=17,5 (Х|-10,4) +1,26 (Хг-52,3) +12,94 (Х3-9,3) +0,536 (X,-176,6) Учхоз «Кубань»
1=23,33 (X |-10,8) +2,758 (Хг-59,2) +12,22 (Х^ЭД) +0,439 (Х^-162,7)
Племзавод «Россия» Ростовской области 1=14,736 (Х,-10,1) +1,167 (Хг-51,3) +10,0 (Х3-8,8) +0,496 (Х^-171,5)
Племзавод «Ленинский путь» 1=13,3 (X 1-9,9) +0,82 (Хз-40,5) +7,33 (Х3-8,0) +0,348 (Х<-122,3) Племзавод «Соревнование» 1=12,173 (X|-9,7) +0,720 (Хг-42,8) +7,586 №-8,1) +0,272 (Х4-115,4) Селекционно-гибридный центр комплекса «Индустриальный» 1=8,0(Хг8,5>+О,98(Х2-43,7)+6,28(Х3-7,5)+«,32(Х1|-113,8)
Репродуктор «Индустриальный» 1=8,75(Х|-8,8)+1,43(Хг-48,8)+11,57(Х3-9,1)+0,55(Х4-158,2)
На современном этапе развития свиноводства возникает проблема создания крупных массивов свиней, способных устойчиво обеспечить высокую продуктивность в течение продолжительного времени. Анализ продуктивного долголетия свиноматок ведущих племенных заводов Северного Кавказа выявил существенную наследственную обусловленность этого показателя, что дало основание включить его в систему отбора свиней в материнских линиях селекционируемых на высокие воспроизводительные качества. Селекционные индексы продолжительности племенного использования имеют следующий вид:
Племзавод «Кавказ» [= 18,75 (Хз-4,4)+20,0 (Х,-11,2) +4,2 (Хг63,1) +105 (Х3-10,8) +0,55 (Х^-194,4)
Племзавод «Веицы-Заря» 1= 15,0(Х8-4,0)+16,0 (Х,-11,0) +4,4 (Х^-63,2) +12,35 (Х3-9,3) +0,33 (Х4-164,2)
Племзавод «Заря»
1=17,6(Х»-4,3)+17,77 (Х,-П,1) +0,64 (Хг52,5) +16,15 (Х3-9,7) +0,35 (Х4-173,0)
Племзавод «Россия» Ставропольского края 1=18,75 (Ха-4,4)+16,0 (Хг11,0) +0,89 (ХГ56Д) +16,15 (Х3-9,7) +0,43 (X,,-182,3) Племзавод «Гулькевичский» 1=15ДХ,-4,0)+14,5 (Х]-Ю,5)+2,1 (Хг58,0)+30,0 (Х5-10,1)+0,44 (Х4-183,9)
Учхоз «Краснодарское» 1=20 ДХ,-4,5)+10,0 (Хг10,4) +0,63 (Х3-52,3) +12,35 (Х3-9,Э) +0,39 (X,-176,6)
Учхоз «Кубань»
1=17,б(Хг4,3)+13,33 (Х|-10,8) +1,37 (Х,-59,2) +11,66 (Хг9>2) +0,32 (Х|-162,7)
Племзавод «Россия» Ростовской области 1=20ДХ8-4,5)+8,42 (Х,-10,1) +0,58 (Хг51,3) +9,54 (Х3-8,8) +0,36 (Х4-171,5)
Племзавод «Ленинский путь» 1= 30,0 (Х8-4,0) ^,62 (X 1-9,9) +0,41 (Хг40,5) +7,0 (Хг8,0) +0,25 (Х»-122,3)
Племзавод «Соревнование» 1=16,6 (Х(-4,2)+6,95 (X1-9,7) +0,36 (Хг-42,8) +7,24 (Хг8,1) +0,20 (Х,-115,4) Селекционно-гибридный центр комплекса «Индустриальный» 1=15,0 (Хв-3,0)+4,57(Х1-8,5)+О,49(Хг43,7)+6ДХг7,5)+ОДЗ(Х4-113,8)
Репродуктор «Индустриальный» 1=20,0(ХгЗ,5)+5,0(Х|-8,8)+0,71(Хг48,8)+11,05(Х3-9,1)+0,40(Х4-158,2)
Селекционный индекс продолжительности племенного использования является комплексным показателем, характеризующим племенную ценность свиноматок. Анализ репродуктивной ценности выявил, что в оценочный комплекс также должны быть включены следующие показателями: количество опоросов, многоплодие, число поросят к отъему и масса гнезда к отъему. Разработаны
селекционные индексы оценки репродуктивной ценности свиноматок, характеризующие ее на протяжении всего периода использования.
«Кавказ»
1=6,66 (Х8-3,19)+15,83 (Х,-11,2)+52,5 (Х3-10,8) -Ю,46 (Х,-180,0) «Венцы-Заря»
1=0,25 (Х*-3,98)+15,83 (Х,-П,0) +52,5 (X}-10,1)+0,47 (Х4-170,0)
«Заря»
1=17,39 (Хг4,16)+ 15,83 (ХГП,1)+2,16 (Хз-9,7)+0,16 (Х4-173,0) «Гулькевичский»
1=13,33 (Хв-5,65) +15,83 (Х,-11,2) +30,0 (Х3-10,3) +0,56 (ХН90.0) «Краснодарское»
1=10,66 <Х„-3,0) +11,87 (Х)-10,4) +16,15 (Х3-9,3) +0,56 (Х<-170,3) «Кубань»
1=11,85 (Х6-3,33) +13,57 (Х|-10,8) +15,0 (Х3-9,2) +0,49 (X,-162,7) «Ленинский путь» 1=16,0 (Х8-3,0) +1,92 (Хг9,9) +2,62 (Хг8,0) +0,23 (Х4-122,3) «Соревнование» 1=8,33 (Хц-2,16) +14,61 (X|-9,7) + 8,75 (Хг8,1)+0,37 (Х4-125,4) Селекционно-гибридный центр комплекса «Индустриальный» 1=16,0 (Ха-3,0)+7,6 (X,-8,5)+2,8 (Хг7,5)+0,25 (Х,-! 13,8) Репродуктор «Индустриальный» 1=21,33 (ХгЗ>5)+8,64(Х1-8,8)+2,62(Х3-810)+0,18(Х4-158,2)
Индексы оценки репродуктивной ценности используются для характеристики свиноматок всех племенных хозяйств крупной белой породы зоны Северного Кавказа.
3.7. Наследуемость признаков воспроизводительного фнтнесса.
Использование предложенных селекционных индексов отбора в практике племенной работы оптимизирует процесс отбора и увеличивает эффективность селекции. Она зависит от того, в какой степени продуктивные качества родителей будут передаваться потомству.
В связи с этим возникает необходимость определения коэффициента наследуемости селекционных индексов воспроизводительных качеств конкретных стад в определенных условиях разведения и содержания.
Коэффициенты наследуемости воспроизводительных признаков и селекционных индексов в популяциях свиней государственных племенных заводов Северного Кавказа определялись методом сдвигов в поколениях. Выбор этого метода объясняется тем, что он свободен от предпосылок Райта-Фишера (панмиксин, равной доле передачи наследственной информации от отца и матери - 0,5, отсутствия неаддитивных типов наследования - эпистаза, доминирования и сверхдоминирования). Коэффициенты наследуемости воспроизводительных признаков и селекционного индекса приведены в табл.9.
Наследуемость селекционных индексов значительно выше, чем признаков, включенных в его состав. Это обстоятельство определяет и объясняет большую эффективность селекционного отбора по индексам, при сравнении с отбором по
воспроизводительным признакам, выступающим в селекционном процессе самостоятельно. Мы считаем, что более высокое значение Ь2 селекционного индекса объясняется сложением вектора действия входящих в индекс признаков. Коэффициенты наследуемости указывают на необходимость применения индексной оценки при племенном отборе животных в хозяйствах СевероКавказского экономического региона. Выявлена высокая степень наследования в парах отец-дочь, и мать-дочь. Различия между наблюдаемыми вел дойнам и индексов в парах отец-дочь и мать-дочь высоко значимы (Р>0,999).
Таблица 9
Коэффициенты наследуемости воспроизводительного фитнесса
Племенные заводы Шифр признаков
X, Хг Хз Х4 X,
«Кавказ» 0,25 0,29 0,18 0,26 0,76
«Венцы-Заря» 0,10 0,33 0,12 0,30 0,60
«Заря» 0.25 0,24 0,13 0,22 0,55
«Россия» Ставропольского края 0,22 0.33 ' 0,18 0,25 0,49
« Гулькевнчскмй» 0,10 0,20 0,06 0,35 0,59
« Краснодаре кос» 0,20 0,30 0,14 0,25 0,36
«Кубань» 0,17 0,18 0,14 0,20 0,50
«Россия» Ростовской области 0,13 0,14 0,08 0,20 0,24
«Ленинский путь» 0,14 0,11 0,19 0,21 0,26
«Соревнование» 0,11 0,18 0,10 0,23 0,47
СГЦ «Индустриальный» 0,18 0,47 0,08 0,27 0,37
Репродуктор «Индустриальный» 0,19 0,42 0,14 0,18 0,58
Генетическое влияние хряков в процессе селекции популяции значительно выше, чем свиноматок, особенно при искусственном осеменении. Поэтому при оценке материнских линий свиней особое внимание необходимо уделить племенным качествам хряков-производителей. Наследование величины селекционного индекса показано на графике {рис. 13).
Роль селекционных индексов была установлена на реальном материале, полученном в 12 племенных хозяйствах СевероКавказского экономического региона. Оценка воспроизводительных качеств по селекционному индексу опирается на закономерности популяционной генетики, позволяет широко использовать возможности отбора, обладает большей точностью и легко выполнима при осуществлении зоотехнического учета. Принимая во внимание, возрастающую роль компьютерных программ в автоматизации селекционных процессов нами
-ют -1-
Рис, 13. Наследование величины селекционного индекса родителей н и\ потомков
разработаны компьютерные программы оценки хряков-производителей и свиноматок по селекционным индексам.
Кроме того, разработаны индексы для сравнения воспроизводительных качеств свиней племенных хозяйств зоны Северного Кавказа, В первом случае за нулевую точку отсчета (средние величины) были приняты показатели I класса шкалы бонитировки свиней по воспроизводительным качествам. Во втором случае за средние величины принимались показатели класса элита шкалы оценки маток. Показатели для расчета сопоставимых селекционных индексов оценки воспроизводительных качеств свиней приведены в табл. 10.
Значения тре- _ _ , А
^ Таблица 10
совании I класса и _Показатели дня вычисления весовых коэффициентов
элита приняты за нулевую точку отсчета. Значения параметров целевого стандарта приняты за 100 баллов. Селекционные индексы
оценки воспроизводительных качеств свиней, рассчитанные по вышеприведенной методике, имеют следующий вид:
1 ] класс= 18,0 (X] -10,0)+1,21 (Хг48,0)+0,543 (X,-160,0)
Показатели 1 класс класс Элита
X, Х21 X. X, Хг
Целевой стандарт 12 65 240 12 65 240
X 10 48 160 11 52 180
АО 2 17 80 1 13,0 60,0
% 36 20,5 43,5 36 20,5 | 43,5
К 18,0 1,21 0,543 36,0 1,576 | 0,725
1
=36,0 (Хг1 ),0)+1,57б (Хг52,0)+0,725 (Х4-180,0)
Эти индексы рекомендуется использовать для сравнительной характеристики племенных стад свиней крупной белой породы Северного Кавказа по воспроизводительным качествам.
Вышеизложенная методика оценки воспроизводительных качеств и продуктивного долголетия животных реализована нами в прикладном пакете компьютерных программ "ИНОПЛЕКС" - Индексная Оценка ПЛЕменных Качеств Свиней,
3.8. Экспериментальная проверка эффективности отбора по селекционным индексам. Экспериментальная проверка эффективности индексной оценки свиней проводилась в племенных заводах: «Венцы-Заря», «Гул ькевич с кий». С 1991 года в систему отбора включены животные, оцененные по селекционному индексу. В селекционную группу в модельном эксперименте отбирали животных, имеющих значение селекционного индекса для «Венцы-Заря» > 62,6 балла, «Гулькевичский» > 56,5 балла. Племенной отбор моделировался с интенсивностью 30%. За период экспериментальной проверки величина селекционного индекса у свиноматок возросла соответственно по племзаводам: с 27,4 до 59,8; с 17,5 до 46,7 балла.
Преимущество отбора по селекционному индексу заключается в сумме влияний всех признаков, включенных в состав данного индекса.
Динамика отбора по селекционному индексу по племзаводам «Венцы-Заря», «Гулькевичский» приведена на рис. 14.
Значение селекционного индекса 1991 г. приняты за точку отсчета, коэффициент наследуемости составил 0,36, селекционный сдвиг за период проверки соответственно: по племенным заводам; 32,4 и 29,2 ед. При принятой интенсивности отбора 30%, эффект отбора за одно поколение составил 11,6 и 10,5 ед. Эффект отбора за три поколения составил 35,0 и 31,5 ед. шкалы индекса. Средняя смена поколений в племзаводах составляет 3 года.
Моделирование селекционного эффекта в последние годы, проходило на фоне нестабильной хозяйственной деятельности, что проявилось в некотором его снижении в период с 1993-1997 гг.
Индексная селекция отличается простотой я включает в себя показатели, являющиеся обязательными при оценке свиноматок по собственной продуктивности. Экспериментальная проверка эффективности индексной селекции показала, что внедрение в практику работы племенных хозяйств Северного Кавказа индексного метода оценки животных, позволит достичь большего генетического прогресса » улучшении воспроизводительного фигнесса.
Для внедрения индексной селекции в Северокавказском экономическом регионе нами предложены селекционные индексы для каждого племенного хозяйства. За период с 1998 по 2000 гг. сотрудниками лаборатории теоретических основ селекции Донского ГАУ, Советом по крупной белой породе в Северокавказском экономическом регионе, специалистами племенной службы Краснодарского края при участии зоотехников-селекционеров племенных хозяйств проведена индексная оценка всего поголовья свиней зоны Северного Кавказа. Оценено 2926 хряков-производителей и 21285 свиноматок.
На рис. 15 приведены результаты индексной оценки популяций свиней зоны Северного Кавказа. Для сравнительного анализа показателей воспроизводительного фитнесса в соизмеримом масштабе нами проведена оценка по стандартизированным индексам согласно требований «Инструкции по бонитировке свиней».
70-«1
3
м 4>
^40
5
(С
20'
Ю
Венцы-Заря
Гулькевичский
1991 1592 1993 1954 1995 1996 1997 1998 19» Гоны
14. Дгем1*а велеттыселекшоиегоиявса отборе по воспроюматепыыч качествам
Примечание: 1 - ГО ((Кавказ»; 2 - ПЗ «Венцы-Заря»; 3 -ПЗ «Заря»; 4 - 113 «Россия» Ставропольский край; 5 - ПЗ «Гульке вич ский; 6 - учхоз «Краснодарское»; 7 - учхоз «Кубань»; 8 - ПЗ «Россия» Ростовской области; 9 - ПЗ «Ленинский путь»; 10 - ПЗ «Соревнование»; 1! - СГЦ «Индустриальный»; 12
репродуктор «Индустриальный»,
Крупная белая порода свиней является материнской породой хорошо отселекинонированной по вое произ во дител ьным качествам. Основным методом увеличения показателей воспроизводительных качеств является прямая селекция. Однако, их увеличения можно достичь используя эффект гетерозиса, т.е. комбинационную способность специализированных линий.
3.9. Оценка комбинационной способности линий свиней Северокавказского экономического региона. В настоящее время основным методом повышения эффективности использования гетерозиса является оценка сочетаемости родительских пар. Спрэг, ТеЙтум (1942), Хендерсон (1948, 1953), Рояс и Спрэг (1952), Хейман (1954), Кемпторн (1956), Гриффинг (1956) разработали и предложили математические методы определения общей и специфической комбинационной способности. Применение соответствующих методов математической статистики, современных информационных технологий позволяет правильно оценить влияние различных факторов на варьирующий признак, и выразить его количественное значение в фенотипическом разнообразии. Данные такого рода позволяют выяснить характер взаимодействия комбинационной способности с условиями внешней среды. Михайловым Н.В. (1985) установлено, что комбинационная способность — наследственный признак к может быть изменена путем селекции.
В этой связи изучена структура генотипической изменчивости линий свиней крупной белой породы ведущих племенных заводов Северокавказского экономического региона: «Гулькевичский», «Венцы-Заря», «Кавказ», СГЦ «Индустриальный» Краснодарского края и «Россия» Ростовской области. Анализ структуры генотипической изменчивости проводился в трех вариантах: при внутрилинейном подборе; в прямых вариантах кроссов; в обратных вариантах кроссов. В качестве селекционных признаков были взяты: Х| - многоплодие, Х2 -молочность, X} - число поросят в 2 мес,, Х4 - масса гнезда в 2 мес., X; -селекционный индекс воспроизводства, Хе - скороспелость, Х1 - затраты корма, X? - толщина шпика в 100 кг, Х9 - средний суточный прирост, Хю - длина туши,
Рис. 17. Результаты стандартизированной индексной оценки п племенных ходйств&х зоны Северного Кзахаза
Племенные хозяйства
Таблица 11
Тип спаривания Принадлежность к линии
Хряки Свиноматки
Внутрилиней ный подбор Смарагд Смарагд
Сват Сват
Секрет Секрет
Прямое спаривание (кросс) Смарагд Сват
Сват Секрет
Секрет Смарагд
Реципрокное спаривание Смарагд Секрет
Сват Смарагд
Хи - масса задней трети полутуши. Характеристика показателей воспроизводительного фитнесса, откормочных и мясных качеств проводилась по данным за последние 10 лет. В обработку брались только линейные хряки-производители. Обработка материала проводилась по схеме спаривания (табл. 11).
Изучение структуры генотипической изменчивости проводилось дисперсионным анализом двухфакторного комплекса. Математические расчеты осуществлялись при помощи комплекса электронных таблиц в редакторе «Excel» в среде Windows. Структура генотипической изменчивости при внутрилинейном подборе и кроссах линий приведена на рис. 16. Высокий удельный вес специфической комбинационной способности отмечен по воспроизводительному фитнес-су от 32,78 до 82,9 %, по откормочным и мясным от 18,4 до 25,8%. Доля влияния реци-прокных эффектов по воспроизводительным качествам значительна и колеблется от 6,16 до 65,2 %. Определена относительная величина отдельных слагаемых генетической
вариансы, влияющих на фенотипмческое разнообразие признака у гибридного потомства. Выявлена закономерность проявления общей комбинационной способности по признакам, имеющим высокие показатели наследования. Установлено, что эффекты специфической комбинационной способности проявились по признакам, имеющим низкую наследуемость (показатели воспроизводительного фитнесса), которые подвержены влиянию доминирования, эпистаза, взаимодействия генов и условий внешней среды (рис, 17).
Аналогичные результаты получены по племзаводам «Венцы-Заря», «Кавказ», «Россия» Ростовской области. Биологический смысл этого явления, по-видимому, заключается в накоплении (консолидации) наследственных задатков аддитивной природы. Приобретая большой удельный вес в структуре генотипической изменчивости, они определяют величину комбинационной способности.
Рнс. 16, Структура гаитипической изменчивости ГО Тульн»нчс*кй"
Исследования показали, что структура генотипической изменчивости находится в прямой зависимости от генотипического разнообразия исходных популяций. Выявлена возможность тестирования линий на относительную степень генетической гомозиготи ости 'ло удельному весу величины общей и специфической комбинационной способности. Отмечено, что с увеличением дифференциации исходных линий по признакам воспроизводительных качеств роль специфической комбинационной способности возрастает. Это имеет важное значение при прогнозировании эффекта гетерозиса на основе показателей родительских форм. Установлено, что значительный гетерозис проявляется по признакам репродуктивных качеств.
Абсолютная продуктивность используемых линий свиней является важнейшим фактором успеха в скрещивании. Вторым существенным аспектом гетерозиса является дополняющее действие генетических факторов, отмеченное при подборе пород, линий и пар животных для скрещивания (при гетерозиготной структуре генотипа).
Проведен сравнительный анализ межпородной гибридизации скрещивания специализированных пород. Определены изменения показателей вое п роизводител ь ного фитнесса. Изучена структура генотипической изменчивости при чистопородном и межпородном скрещивании свиней в СГЦ «Индустри-
'°стн
Рис. Ї7, блмиие величины коэффициента ічиледуеиос™ ггркзнавої на общую и специфическую способность ¡к.'оїн
Таблица 12
Схема исследований
Порода Тип спаривания Принадлежность к линии
Х£ЖИ__ Свиноматки
Ландрас Внутр илинейный подбор Артист Артист
Лорхат Лорхат
Урал Урал
Ульт Ульт
Дюрок В ну три линейный подбор Ронал Ронад
Джайэнт Джайэнт
Ландрас х Дюрок Прямое спаривание (кросс) Ульт Джайэнг
Ульт Ронал
Дюрок х Лакдрас Реципрокное спаривание (кросс) Джайэнт Артист
Джайэнт Лорхат
Джайэнт Ульт
Джайэнт Урал
альный» Краснодарского края. Анализ проводился по схеме табл. 12. При обработке статистического материала взяты все полученные от свиноматок опоросы.
При чистопородном разведении в линии Артиста отмечены высокие показатели воспроизводительного фитнесса - величина селекционного индекса составила 34,2 балла. В линии Урала - 20,6 баяла. В среднем по породе величина селекционного индекса составила 19,1 балла (табл.13),
Таблица 13
Показатели воспроизводительных качеств породы ландрас (п=79) *
Показатели Шифр признаков
х. Х2 X) Х4 | ХІ
Артист х Артист п=38
х±т 9,67± 0,66 58,3±5,73 8,33±0,33 124,0±5,78 34,2±0,79
а ±т 1,15±0,47 9,93±4,05 0,57±0,23 10,0±4,08 48,8±0,56
Cv±m 11,89±1,36 17,03 ±1,95 6,84±0,78 8,06±0,92 142,6±16,35
Лорхат х Лорхат п= 11
х ±т 9,29± 0,75 49,3 ±2,56 8,45±0,б2 127,0±10,7 11,0±13,8
<г±т 1,91 ±0,53 8,48±1,81 2,07±0,44 35,8±7,63 45,7±9,73
0±т 20,45±4,3б 17,20±3,67 24,5±5,22 28,19±б,01 415,45*88,56
Урал хУрал п=14
х ±т 8,5± 0,86 51,7±5,57 8,25±0,48 139,0±20,1 20,6±17,7
в±т 1,73±0,61 11,1±3,94 0,96±0,34 40,1 ±14,2 35,5±12,5
О ±т 20,3 ±3,84 21,3 $±4,03 11,64±2,20 28,85±5,45 172,33±32,56
УльтхУльт п=16
х±т 1 9,Зі 1,6 46?1±3,67 7,6*0,4 122,0±11,8 10,6±21,6
а ±т 1 2,08±0,85 9,69*3,95 2,5 2± 1,03 56,2± 10,36 56,9±15,3
Сг±т | 55,94±9,90 19,76±3,50 11,71 ±2,07 46,0±8,10 536,8*94,90
В среднем по породе
х±т 9,2±0,97 51,3±4Г38 8,15±0,46 128,0±12,1 19,1±13,5
а ±да 1,71 ±0,57 9,8±3,44 1,53±0,51 35,5±9,10 34,9±9,5
Су±ж 27, (±2,20 18,9±1,50 13,67±1,10 27,8±2,20 456,3±3б,30
—г--'-=---------- '.....' ■ . ----
Примечание: X«- масса гнезда в 45 дней, кг.
Показатели воспроизводительного фитнесса породы дюрок мясного направления продуктивности значительно ниже (табл. 14).
Величина селекционного индекса воспроизводительного фитнесса имеет отрицательное значение (-28,9 балла), что ниже средних показателей по СГЦ «Индустриальный», В целом по породе наибольшей изменчивостью характеризуются молочность — 37,1% и масса гнезда в 45 дней - 35,1%, Такие показатели изменчивости являются предельными и указывают на значительное генотипическое разнообразие в этой породе.
Таблица 14
Показатели воспроизводительных качеств породы дюрок (п=55)
Показатели Шифр признаков
X, | X* | Х3 | Х^ | X,
Джайэнт х Джайэнт п=31
х ± т 5,71 ±0,59 32,2±1,82 6,71 ±0,3 5 86,1±5,1 -28,6±8,26
а±т 2,93 ±0,42 8,91 ±1,29 1,71 ±0,25 25,0±3,61 40,4±5,83
Су±т 28,0±3,60 40,8±5,20 25,5±3,20 32,7±4,20 14,5±1,80
Ронал х Ронал п=24
х±т 8,44±0,98 30,5±3,48 6,22±0,40 1 89,2±11,1 -29,4±10,8
сг ±т 1,42±0,33 10,2±2,40 1,86±0,44 33,5±7,90 32,5 ±7,66
О ± т 16,8±2,40 33,4±4,80 29,9±4(30 | 37,5±5,40 120,3± 17,40
В среднем по породе
х ± т 8,60±0,64 31,5±4,0 6,5±0,38 86,1± 10,02 -28,9±12,9
о"±ш 1,94±0,32 12,0±2,45 1,8±0,30 30,2±7,20 37,0±8,70
О + т 23,0±2,20 37,1±3,50 28,0±2,70 35,1±3,30 75,0±7,20
Анализ показателей воспроизводительного фитнесса при межпородном скрещивании приведен в табл. 15.
Таблица 15
Показатели воспроизводительных качеств при межпородном скрещивании
Показатели Шифр признаков
X, х2 X, Х4 | X,
ЛАПДРАС X ДЮРОК п=17
х±т 7,43± 0,99 38,8±2,68 6,8 6±0,74 101,0±И,3 -21,4±15,0
а ±т 2,64±0,70 7,09±1,9 1,95±0,52 30,0±8,01 39,7±10,6
СУ±/П 35,5±9,6 18,3*4,9 28,4±7,7 29,7±8,0 185,5*50,1
ДЮРОК X ЛАНДРАС п=19
х±т 8,3 8± 0,58 45,2±3,0 7,81 ±0,32 98,4±3,94 -2,5±8,45
сг±т 2,33±0,41 12,0±2,12 1,28±0,22 15,8±2,79 33,8±5,98
0±л» 27,8±4,5 26,5±4,3 16,3±2,6 16,0±2,6 135,2±21,8
Анализируя результаты скрещивания, следует отметить, что несмотря на значительную генотипическую разобщенность скрещиваемых пород наблюдается снижение показателей воспроизводительных качеств у их помесей (рис. 17).
Это подтверждает положение о необходимости предварительной селекции скрещиваемых пород на эффект комбинационной способности.
Анализ структуры генотипической изменчивости признаков при межпородном скрещивании приведен в табл.16.
Больший удельный вес в структуре изменчивости воспроизводительного фитнесса занимает СКС (от 58,8 до 70,5%). Доля влияния реципрокных эффектов по молочности составляет - 15,8, по индексу воспроизводительных качеств— 10,6.
Определена общая и специфическая комбинационная способность при межпородном скрещивании пород ландрас х дюрок. Высокий удельный вес СКС получен по массе гнезда в 2 мес. - 70,5%, числу поросят в 2 мес. и
селекционному индексу - 65,9 и 65,5%. Многоплодие и число поросят в 2 мес. в структуре ОКС воспроизводительного фитнесса занимают 38,9 и 33,5%. Структура генотипической изменчивости СГЦ «Индустриальный» дает представление о ее характере и величине удельного веса различных типов взаимодействия наследственных задатков.
Особое значение
[□Ландрас И Дюрок
Х2 ХЗ Х+
Шифр признаков I Ландрас X Дюрок □ Дюрок X Ландрас"!
Phq.IT Изменчивость вослрощвэдигелъного фитнесса при чистопородном разведении н межпородном офещнъаннн
Таблица 16 Анализ комбинациопиой способности
Источник варьирования Шнф р признака
X, х5 х3 X,
ОКС 38,9 25,4 33,5 28,5 23,9
СКС 61,1 58,8 65,9 70,5 65,5
Реципрокные эффекты 0 15,8 0,5 1>0 10,6
Всего 100 100 100 100 100
приобретает оценка комбинационной способности пород, типов н линий в системе гибридизации, когда требуется обеспечить высокую продуктивность, крепость конституции и приспособленность животных к современным технологиям.
ЗЛО. Количественная оценка эффектов ОКС и СКС. В пяти племенных заводах Северного Кавказа проведены исследования по количественной оценке различных вариантов сочетаний линий родительских форм по их комбинационной способности. Количественная оценка величины комбинационной способности генетически дифференцированных линий свиней дает возможность выяснить причины гетерозиса и позволит управлять им. Существенный эффект общей комбинационной способности наблюдается лишь в том случае, если используемые для кроссов линии отличаются высокими показателями при их
«чистом» разведении. Проявление эффекта . специфической комбинационной способности наблюдается только при значительных различиях в генетической конструкции материала. Нами установлено, что по признакам с высокой степенью наследственной детерминации, нет оснований ожидать эффекта специфической комбинационной способности. Для оценки комбинационной способности сотрудниками лаборатории теоретических основ селекции сельскохозяйственных животных ДГАУ разработан комплекс электронных таблиц в среде «Excel», составленный по 2-му экспериментальному методу (Савченко, 1966).
Оценка сочетаемости линий племзавода «Гулькевичский» позволила сделать выводы об эффективности их использования в скрещивании. Линия Смарагда (А) проявляет положительную комбинационную способность с другими линиями по многоплодию - 0,008 гол, молочности - 0,20 кг, числу поросят в 2 мес. - 0,001 гол, индексу воспроизводства - 0,58 балла, скороспелости - 2,33 дня, затратам корма -0,ОМ корм. ед„ толщине шпика - 0,014 мм. Линия Свата (В) имеет положительные эффекты при скрещивании с другими линиями по числу поросят в 2 мес. -0,011 гол, скороспелости -1,166 дня, затратам корма - 0,029 к, ед., длине туши - 0,416 см, массе задней трети полутуши - 0,03 кг. Линия Секрета (С) при скрещивании с другими линиями имеет положительные эффекты по многоплодию - 0,052 гол, массе гнезда в 2 мес. - 0,203 кг, индексу воспроизводства - 0,26 балла, толщине шпика - 0,009 мм, среднесуточному приросту - 10,08 г, длине туши -0,20 см.
Эффекты специфической комбинационной способности линий, проявляются только в определенных сочетаниях и отражают разный уровень гетерозиса. Положительные эффекты СКС в кроссе линий Смарагд х Сват наблюдались по шести из одиннадцати изучаемых признаков, в кроссе линий Сват х Секрет по восьми, в кроссе линий Секрет х Сват по семи. Это объясняется генетической разобщенностью линий. При внутрилинейном подборе все линии имеют высокие показатели эффектов СКС по воспроизводительному фитнессу, в кроссах линий отмечены положительные эффекты, как по воспроизводительным, так и по откормочным и мясным качествам. Выявленная закономерность является важным показателем генетической характеристики линий. Низкий эффект СКС «внутри» линий может служить своеобразным тестом при оценке степени консолидации линий, при внутрилинейном подборе и прогнозировании эффекта гетерозиса по продуктивным качествам. Высокие показатели варианс СКС у линий Смарагда и Свата по индексу воспроизводства 138,08 и 49,48 свидетельствуют о том, что все варианты скрещивания, включающие эти линии, имеют высокие значения ком б и на цио иной способности. Уровень общей комбинационной способности достигается каждой линией в результате различия варианс специфической комбинационной способности. В отдельных комбинациях эти линии могут давать потомство, значительно превосходящее средний уровень. Линии Смарагда и Свата можно использовать в более широком диапазоне - при получении простых гибридов и в межлинейных кроссах. Линию Секрета лучше использовать в специфических комбинациях прямых и обратных кроссах с линией Свата, предварительно проверенных на сочетаемость. Анализ реципрокных эффектов
позволяет более полно охарактеризовать линии и дать заключение об эффективности использования их в скрещивании: линию Смарагда лучше использовать в качестве отцовской, линию Секрета в качестве материнской.
Аналогичные исследования проведены в племзаводе «Венцы-Заря». Положительные эффекты ОКС отмечены в линии Рекорда при скрещивании с другими линиями по многоплодию, молочности, числу поросят в 2 мес„ индексу воспроизводства, в линии Шаблона — по скороспелости, длине туши, в линии Венца - по числу поросят в 2 мес., массе гнезда в 2 мес,, среднесуточному приросту. Оценка СКС показала, что линия Венца и Шаблона имеет высокие показатели индекса воспроизводительных качеств 50,56 и 39,45. Анализ эффектов рештрокных комбинаций показал, что линию Венца в скрещивании лучше использовать в качестве материнской, Шаблона - как отцовскую.
В племзаводе «Кавказ» положительную сочетаемость проявляет линия Леопарда по признакам воспроизводительного фитнесса. Положительные эффекты СКС проявляются при внутрилинейном подборе в линии Леопарда по индексу воспроизводства 12,83 , в кроссе линий Леопард х Сват по 6 из 11, а в кроссе Сват х Леопард по 5 из II селекционируемым признакам. Высокие показатели варианс СКС линии Леопарда по индексу воспроизводства 25,81 свидетельствуют о том, что все варианты скрещивания, а также отдельные специфические комбинации этой линии имеют высокое выражение воспроизводительного фитнесса. Эту линию в скрещивании лучше использовать в качестве материнской.
В племзаводе «Россия» Ростовской области установлено, что линия Самсона при скрещивании с другими линиями имеет отрицательные эффекты по 10 из 11 селекционируемым признакам, линия Свата проявляет положительную сочетаемость с другими линиями по воспроизводительному фитнессу, линия Драчуна по многоплодию, числу поросят в 2 мес., индексу воспроизводства, среднесуточному приросту, длине туши и массе задней трети полутуши. Положительные эффекты СКС наблюдаются в кроссе линий Самсон х Драчун по 9 из 11, в кроссе Сват х Драчун по 4 из II. При внутрилинейном подборе все линии имеют высокие показатели эффектов СКС по воспроизводительному фитнессу. Уровень общей комбинационной способности достигается каждой линией в результате различия варианс специфической комбинационной способности. Линию Самсона лучше использовать в качестве материнской, а линию Свата в качестве отцовской.
Проанализировав полученные результаты оценки комбинационной способности линий племенных заводов Северного Кавказа, следует отметить, что для большинства популяций свиней крупной белой породы гарантией стабильной продуктивности в будущем может быть только детальное понимание и грамотное управление эффектом гетерозиса. Кроме того, следует отметить, что возможность управлять гетерозисом реальна, только опираясь на квалифицированный анализ эффектов ОКС и СКС, Эта работа невозможна без систематической обработки информации, которую необходимо проводить с помощью компьютерных программ, позволяющих автоматизировать процесс получения, хранения,
обработки, определения селекционно-генетических параметров, имеющих важное значение при совершенствовании племенных качеств свиней каждой конкретной популяции, выбор наиболее рациональных методик совершенствования линий и пород.
3.11. Разработка комплекса электронных таблиц в среде «EXCEL» . Для оценки комбинационной способности линий на сочетаемость в табличном редакторе Ехсе! в среде Windows разработана система шаблонов, составленных по методам, предложенным Гриффипгом (1956) в модификации В.К, Савченко ((966). Шаблоны таблиц представляют собой математические методы определения ОКС и СКС в вариантах: внутрилинейного подбора, прямых и обратных кроссах. Электронные таблицы оформлены структурными элементами: заголовки, шапки, информационные части и итоговые строки. Информационные части содержат столбцы с исходными данными и столбцы с формулами вычислений. Для получения оценки сочетаемости конкретных линий следует заполнить исходные столбцы электронных таблиц. После ввода данных в таблицы автоматически активизируется пересчет всех формул. Определяются показатели силы влияния в целом линий, по производителям, взаимодействие генотип-среда, неучтенные факторы и общее влияние факторов. Расчеты сводятся в таблицы. Вычисления проводятся для каждого конкретного варианта спаривания оцениваемых линий. Данные и соответствующие расчеты записываются и сохраняются на диске.
С помощью предложенной выше системы шаблонов электронных таблиц, проведена автоматизированная оценка комбинационной способности И линий (Смарагда, Свата, Секрета, Венца, Шаблона, Рекорда, Леопарда, Свата, Самсона, Свата, Драчуна) ведущих племенных заводов Северного Кавказа. Оценено при внутрилинейном подборе - 703 гол., прямом спаривании - 236 гол., реципрокном спаривании - 338 гол. Оценка межпородного скрещивания проводилась по 4 линиям породы ландрас (Артиста, Лорхата, Урала, Ульта) - 65 гол. и 2 линиям породы дюрок (Джайэнта, Рокала) - 55 гол. селекционно-гибридного центра свинокомплекса «Индустриальный» Краснодарского края.
3.12. Разработка пакета прикладных компьютерных программ ИНОПЛЕКС. Пакет состоит из четырех структурно самостоятельных программ: конструирование индексов, оценка животных по индексам, установление границ отбора, выбраковка и ранжирование животных. Программы находятся в иерархической связи, вытекающей из принципа обеспеченности переменных.
Конструирование индексов включает следующие функции: формирование массива исходных данных, определение средних показателей стада, установление целевых стандартов, конструирование формулы индекса. Построение формулы проводится путем выбора индекса: индекс оценки воспроизводительных качеств, индекс продолжительности племенного использования, индекс оценки репродуктивной ценности. В состав индекса оценки воспроизводительных качеств включены 5 признаков отбора: многоплодие, молочность, число поросят в 2 мес., масса одной головы в 2 мес., масса гнезда в 2 мес, В индекс продолжительности племенного использования кроме перечисленных признаков,
входит показатель обшего количества опоросов полученных от свиноматки за период использования. Индекс оценки репродуктивной ценности учитывает: среднюю плодовитость и выживаемость приплода полученного от одной свиноматки, общую плодовитость и выживаемость приплода полученного от свиноматок селекционной группы. Рассчитывается коэффициент воспроизводства в целом для популяции.
Программный модуль «Определение селекционных границ отбора» предусматривает установление селекционных границ отбора по признакам, определение средних значений признаков для группы воспроизводства, вычисление порогового уровня индекса. Программный модуль «Выбраковка и отбор животных по индексам» проводит: выбраковку животных с индексом ниже установленных границ отбора, ранжирование животных по величине селекционного индекса.
Разработанный пакет прикладных компьютерных программ применяется в пелеменных заводах Северного Кавказа адаптирован с автоматизированной системой «АСС», разработанной специалистами ООО «Селеком» г. Рязань и коллективом сотрудников лаборатории теоретических основ селекции сельскохозяйственных животных Донского ГАУ.
ВЫВОДЫ
1. Длительный селекционный научно-производственный эксперимент по формированию заводской структуры популяций 12 племенных заводов Северного Кавказа позволил создать консолидированные, самовоспроизводимые, длительно существующие линии свиней крупной белой породы, обладающие «групповым» генотипом.
Популяционно-генетическиЙ анализ признаков воспроизводительного фитнесса свиней, позволил при систематическом внутрилинейном подборе по 4-м ветвям (родственным группам) определить и контролировать проходящие в популяциях процессы, разработать методы, направления и прогноз эффективности племенного отбора.
2. Изучение динамики разнообразия признаков воспроизводительного фитнесса племенных заводов зоны Северного Кавказа за 35 летний период внутрнлиней-ного подбора не выявило его снижения.
Анализ возрастной повторяемости продуктивного долголетия показал, что коэффициент повторяемости (г «,) у свиноматок по многоплодию составил 2259; молочности 14-25; числу поросят в 2 мес. 16-40,5; массе гнезда в 2 мес. 1233%. Установлена связь коэффициентов повторяемости с количеством опоросов. Коэффициент корреляции продуктивного долголетия в парах «мать-дочь» составил 0,66, а коэффициент детерминации - 0,43. Изменчивость продуктивного долголетия дочерей на 43% определяется продуктивным долголетием их матерей. Это позволяет считать продуктивное долголетие' основным результативным показателем воспроизводительного фитнесса.
3. Определена фенотипическая пластичность популяций племенных хозяйств зоны Северного Кавказа. Разработан информационный фильтр, который представляет собой комплекс программ в универсальном статистическом
пакете STADIA 4.0, анализирующий характер распределения признаков с тестом на нормальность выборочного распределения, уровнем значимости, анализом асимметрии и эксцесса.
4. Установлено, что характер, природа, величина и направление корреляционных связей признаков воспроизводительного фитнесса зависят от генотипической структуры изучаемых популяций племзаводов. Корреляционные взаимосвязи являются лабильной системой и могут быть перестроены в процессе отбора. Определена соотносительная изменчивость показателей воспроизводительного фитнесса 12 племенных заводов на уровне внутрилинейных структур (ветвей).
5. Установлено, что корреляционный момент воспроизводительного фитнесса в племенных хозяйствах Северного Кавказа обусловлен в основном спецификой внутрилинейной изменчивости. Это позволило выявить приоритетные группы показателей (корреляционные плеяды), использование которых значительно увеличивает селекционный эффект и расширяет представление о природе и месте признаков в системе отбора. Обоснована интерпретация использования в селекции оценки комплекса признаков воспроизводительного фитнесса (селекционного индекса). Выведены уравнения прямолинейной, парной и множественных регрессий, определены коэффициенты детерминации.
6. На основе проведенного анализа разработана система оценки и прогнозирования показателей воспроизводительного фитнесса в племенных заводах Северного Кавказа. Построено 48 селекционных моделей и трехмерных номограмм, отражающих характер связи товарной массы гнезда в 6 мес. в различных комбинациях признаков. Составлено 216 уравнений прямолинейной регрессии для расчета показателей воспроизводительного фитнесса, 96 уравнений множественной регрессии выхода товарной массы гнезда в 6 мес. Коэффициенты частной детерминации товарной массы гнезда в 6 мес. составили: по многоплодию 13,6, молочности 8,2, числу поросят в 2 мес. 21,6, массе I гол. в 2 мес. 0,5, массе гнезда в 2 мес. 20,4%. Общее влияние «организованных» факторов составило 64,3%.
7. Сконструированы селекционные индексы для оценки воспроизводительного фитнесса, индексы продолжительности племенного использования, индексы оценки репродуктивной ценности свиноматок 12-ти племенных хозяйств зоны Северного Кавказа. Составлены «индексы сопоставления» для уровня I класса и класса элита.
8. Коэффициенты множественной корреляции между селекционными индексами и различными комбинациями признаков составили: по многоплодию и молочности 0,77-0,97, молочности и числу поросят в 2 мес. 0,73-0,96, многоплодию и массе гнезда в 2 мес. 0,85-0,98, многоплодию, молочностью, числом поросят в 2 мес., массой гнезда в 2 мес. 0,97-0,99, Коэффициенты детерминации селекционного индекса в племзаводах по всем учтенным «организованным факторам)» составили 92-99%.
Весовые коэффициенты селекционных признаков, включенных в состав индексов, являются функцией коэффициентов наследуемости, стандартного отклонения, величины степени детерминации признака, селекционного
дифференциала. В зависимости от целевого стандарта селекционный индекс можно максимизировать на преимущественную селекцию по комплексу признаков. Составлено 48 уравнении множественной регрессии н номограмм, позволяющих определить величину индекса воспроизводства по различным комбинациям признаков.
9. Экспериментальные исследования подтвердили высокую эффективность отбора по составленным селекционным индексам для изучаемых популяций. Изучено их наследование, установлено, что наследуемость селекционных индексов значительно вы ¡не, чем признаков, включенных в их состав. Это определяет и объясняет высокую эффективность отбора по селекционным индексам по сравнению с традиционными методами. Эффективность отбора свиней за 3 поколения в племенных заводах «Венцы-Заря» и «Гулькевичский» Краснодарского края составила 31,5 и 35,0 ед. шкалы индекса.
10. Определены показатели, характеризующие репродуктивную ценность (коэффициент воспроизводства, удельная скорость увеличения популяции, среднее время продуктивного использования) свиней крупной белой породы Северного Кавказа и составлены возрастные таблицы для расчета основных показателей, характеризующих репродуктивный потенциал свиноматок племенных заводов.
11. Сравнительный анализ репродуктивной ценности популяций свиней племенных хозяйств Северного Кавказа показал, что высокие коэффициенты воспроизводства получены по племенным заводам «Гулькевичский» - 34,5, «Кавказ» • 31,46, «Заря» - 29,9, ((Россия» Ставропольского края - 28,7, «Венцы-Заря» Краснодарского края - 27,22 при продолжительности использования основных свиноматок стада соответственно: 5,65, 4,19, 4,16, 3,91, 3,48 опороса, Низкие коэффициенты воспроизводства получены по племзаводам «Россия» Ростовской области - 20,66 и «Соревнование» - 17,15 при продолжительности использования свиноматок соответственно: 2,56 и 2,16 опороса,
12. Разработан пакет прикладных компьютерных программ «ИНОПЛЕКС», позволяющий накапливать, обрабатывать и хранить племенную информацию, проводить на ее основе расчет основных селекционно-генетических параметров, конструирование селекционных индексов, определять селекционные граннцы отбора, средние показатели признаков в селекционной группе, индексную оценку.
Программа конструирования индексов предусматривает составление индексов воспроизводства, индексов продолжительности использования, индексов оценки репродуктивной ценности свиноматок, определение порогового уровня индекса при различной интенсивности отбора, проводит выбраковку и ранжирование животных. Программы используют одну базу данных и находятся в иерархической связи.
Пакет прикладных программ «ИНОПЛЕКС» является самостоятельным блоком и адаптирован с компьютерной автоматизированной системой в свиноводстве «А СС» ООО «Селеком», научное сопровождение которой
осуществляет Донской ГАУ.
13. Разработана программа оценки ОКС и СКС и комплекс электронных таблиц «EXCEL» в среде Windows. Проведен анализ оценки комбинационной способности линий на сочетаемость в 7 племенных заводах Северного Кавказа. Для селекционного процесса рекомендованы лучшие, сочетающиеся на гетерозисный эффект линии.
Определяющим фактором оценки величины комбинационной способности (ОКС и СКС) является степень наследуемости признаков и генетическая конструкция исходного материала, Экспериментально подтверждена связь величины общей и специфической комбинационной способности с изменением коэффициента наследуемости h2.
14, Длительный селекционный эксперимент по формированию виутршшнейной структуры заводских линий в племенных заводах Северного Кавказа, проводимый Советом ло племенной работе с крупной белой породой свиней по методике М.Ф. Иванова и М.П. Либизова позволил сформулировать общую концепцию использования закономерностей комбинационной способности линий в системе гибридизации,
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
{.Селекционные индексы отбора для оценки свиней крупной белой породы по признакам воспроизводительного фитнесса в 12 племенных хозяйствах Северного Кавказа. Индексы воспроизводства, индексы продолжительности племенного использования, индексы оценки репродуктивной ценности свиноматок. Индексы сопоставления, разработанные согласно требованиям «Инструкции по бонитировке» для I класса и класса Элита.
2. Пакет прикладных компьютерах программ «ИНОПЛЕКС», позволяющий проводить сбор, хранение и обработку племенной информации, конструирование и расчет селекционных индексов отбора, оценку животных по селекционным индексам, установление селекционных границ отбора, выбраковку и ранжирование животных по продуктивности.
3. Автоматизированный способ оценки комбинационной способности линий с применением геиетико-математических методов Гриффинга для прогнозирования эффекта гетерозиса и тестирование линий на эффект ОКС и СКС. Набор шаблонов электронных таблиц в табличном редакторе EXCEL.
4. Возрастные таблицы плодовитости, графики индивидуальной и популяционной плодовитости свиноматок, ведущих племенных заводов Северного Кавказа. Компьютерная программа для расчета основных показателей репродуктивной ценности популяций.
5. Руководство по эксплуатации «Компьютерных технологий в животноводстве» для пользователей ЭВМ, допущенное Департаментом кадровой политики и образования, Министерства сельского хозяйства и продовольствия в качестве учебного пособия.
6. Информационный фильтр, позволяющий определить «поведение» показателей воспроизводительного фитнесса в популяциях племенных заводов Северного Кавказа. Гистограммы аналитического распределения признаков воспроизводи-
тельного фитнесса с оценкой показателей асимметрии и эксцесса, определяющие фенотипическую пластичность популяций - 48.
7. Уравнения прямолинейной регрессии (216) для расчета показателей воспроизводительного фитнесса и уравнения множественной регрессии (96) выхода товарной массы гнезда в 6 мес. для племенных заводов крупной белой породы свиней Северного Кавказа.
8. Руководство «Интенсификация племенного отбора в свиноводстве», одобренное XXYI Советом по племенной работе с крупной белой породой свиней в Северокавказском экономическом регионе.
9. Методические рекомендации «Индексная система оценки племенных качеств хряков-производителей и свиноматок материнских линий», одобренные XXIX Советом по племенной работе с крупной белой породой свиней в Северокавказском экономическом регионе и НТС Департамента сельского хозяйства и продовольствия Краснодарского края.
По материалам диссертации опубликовано 96 работ в т.ч. 8 книг и монографий.
СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ
1. Третьякова О.Л. Оценка продуктивности по селекционным индексам /XI Межреспубл. Науч.-практич. конфер. Молодых ученых и специалистов. - 1992. -Оренбург.-С.27-28.
2. Михайлов Н.В., Третьякова О.Л., Бойко H.H. Какой признак важнее? /Свиноводство. -№1,1992 - С. 19-20.
3. Третьякова OJ1. Степень влияния различных факторов на товарную массу гнезда / Материалы седьмого заседания Межвузовского координационного совета «Свинина» и Реепуб. Науч.-практич. конфнр. «Актуальные проблемы производства свинины». Пос. Пресианоский, Дон ГАУ, 1997. -С. 28-29.
4. Третьякова О.Л. Влияние признаков воспроизводительного фитнесса на товарную массу гнезда / «Актуальные проблемы развития животноводства на Дону». Сб. науч. Тр, Пресиановка. Дон ГАУ. 1998.-СЛ14-117,
5. Михайлов Н.В., Колосов ЮА, Карату нов, Третьякова О.Л. и др. Система оптимизации оценки племенной ценности с.-х. животных (Компьютерная программа OPCOS-П) / Метод, рекомендации, п. Персиановский, 1999 г.-ЗО с.
6. Михайлов Н.В., Каратунов Г.А., Третьякова О.Л., Косгылев Э.В. Интенсификация племенного отбора в свиноводстве. - л. Персиановский: Дон ГАУ, 1999 г. -100 с.
7. Третьякова О.Л., Михайлов Н.В., Богомолов Ю,Г, и др. Индексная оценка племенных качеств хряков-производителей и свиноматок материнских линий (компьютерная программа ИНОПЛЕКС)/Метод, рекомендации - г. Новочеркасск, 1999г.-32 с.
8. Третьякова О.Л. Генетические аспекты продолжительности племенного использования свиноматок / «Совершенствование племенных и продуктивных качеств животных и птиц: Матер. Конф., поев. 80-летию МВА им. К. И. Скрябина. - М.: МВА им, К.И. Скрябина, 1999. -С.З1-32.
9. Третьякова О.Л. Реакция «генетической среды» на отбор / «Акту&чьные проблемы экологии в сельскохозяйственном производстве. П. Персиановский. Дон ГАУ. 1999. -С,68-69.
10. Третьякова ОЛ. Корреляционные связи между признаками воспроизводительного фитнесса/«Вестник ветеринарии» г. Ставрополь, №16, 2000,- С. 47-49.
11. Третьякова О.Л, Изменчивость воспроизводительного фитнесса в линиях //Сб. науч. трудов (по материалам междун. конференции «Актуальные проблемы производства и переработки продуктов животноводства и птицеводства,- Уфа, 2000. -С. 269-273.
12. Третьякова О.Л. Корреляционная изменчивость воспроизводительного фитнесса свиней //Сб. науч. трудов (по материалам междун. конференции «Актуальные проблемы производства и переработки продуктов животноводства и птицеводства.-Уфа, 2000. -С.273-276.
13. Приступа В.Н., Зеленков П.И., Михайлов А,И., Клименко А.И., Третьякова О.Л., Братских В.Г., Колосов Ю.А. Энциклопедия животновода. Личное подсобное хозяйство: Справочное пособие /Сост. В.Н. Приступа. - Ростов н/Д: изд-оо «Феникс», 2000. 640 с.
14. Михайлов Н.В., Клименко А.И., Третьякова О.Л., Яковекко В.К. Воспроизводство свиней (Технология и селекция) - п. Персиановский: Дом ГАУ, 2000 -154 с.
15. Михайлов Н.В., Третьякова О.Л., Сидоренко Л.И., Толпеко Г.А., Харитонова 'Г.А. Компьютерные технологии в животноводстве 1 Учебное пособие - Краснодар, 2000 -32 с.
16. Третьякова О Л. Динамика популяции при племенном отборе свиней / Сб, материалов междун. иауч.-практ, конференции «Проблемы сельскохозяйственного производства в изменяющихся экономических и экологических условиях в XXI веке» - Пенза, 2000 -С.229-230.
! 7. Михайлов Н.В., Третьякова О.Л. Оценка комбинационной способности линий свиней Северо-Кавказского экономического региона / Материалы совещания «Проблемы и перспективы развития агропромышленного комплекса Северного Кавказа» - Нальчик, 2000-С.27-28.
18. Михайлов Н.В., Третьякова О.Л., Рудь А.И., Харитонова Т.А. Математические методы оценки генотипа животных /материалы междун. науч. конференции «Математические методы в технике и технологиях ММТТ-2000» С.Петербург, 2000 -С. 176-178.
19. Третьякова О.Л. Вопросы интенсификации племенного отбора свиней в Ссверокавказском экономическом регионе /Материалы науч.-практ. конференции в рамках координационного Совета «Свняина», п. Персиановский, 2000. -С, 99-101.
20. Третьякова О.Л. Динамика воспроизводительного фитнесса свиней зоны Северного Кавказа в зависимости от сроков племенного использования / Материалы науч.-практ. конференции в рамках координационного Совета «Свинина», п. Персиановский, 2000. -С. 101-103,
21. Третьякова О.Л. Продуктивность свиноматок в зависимости от возраста племенного использования / Материалы науч.-практ. конференции в рамках координационного Совета «Свинина», п, Персиановский, 2000. -С. 103-105.
22. Третьякова О.Л. Индексная оценка племенной ценности свиней /«Вестник ветеринарии» г. Ставрополь, №18,2001- С. 19-21,
23. Самойлов B.C., Михайлов Н.В., Третьякова О.Л., Толпеко Г.А. Индексная система оценки племенных качеств хряков-производителей и свиноматок материнских линий / Метод, рекомендации: Краснодар, 2001 -57 с.
24. Третьякова О.Л., Михайлов Н.В., Сидоренко Л.И., Толпеко Г.А, Оценка сочетаемости линий свиней/Учебное пособие-Краснодар, 2001,-88 с.
25. Третьякова О.Л. Прикладные компьютерные программы в селекционном процессе / Сб, материалов симпозиума «Новые информационные технологии в решении проблем производства, строительства, экологии образования, управления и права» - Пенза, 2001 -С. 197-198.
26. Михайлов Н.В,, Третьякова О.Л, Математические модели прогнозирования продуктивности свиней /Сб. материмое симпозиума «Новые информационные технологии в решении проблем производства, строительства, экологии образования, управления и права» — Пенза, 2001 -С, 198-202.
27. Степанов В.И., Бараников А.И., Максимов Г.В., Михайлов Н.В., Третьякова О.Л. и др. Система ведения агропромышленного производства Ростовской области на 20012005 гг. Ростов н/Д, 2001 -150 с.
28. Михайлов Н.В., Клименко А.И., Третьякова ОЛ, Рекомендации по воспроизводству
. свиней /Ученые Донского госагроуниверситета - АПК XXI века. Научные разработки
рекомендованные к внедрению. - п. Персиановский. Дон ГАУ, 2000. -С.31-32.
29. Михайлов Н.В., Третьякова ОЛ., Щелоков А.И. Оценка племенной ценности генотипа свиней (компьютерная программа) /Ученые Донского госагроуниверситета -АПК XXI века. Научные разработки рекомендованные к внедрению.- п. Персиановский. Дон ГАУ, 2000. -С.34-35.
30. Третьякова О.Л. Индексная оценка племенного использования свиней /Ученые Донского госагроуниверситета - АПК XXI века. Научные разработки рекомендованные к внедрению. - п. Персиановский. Дон ГАУ, 2000. - С.39-40.
31. Третьякова О.Л. Оценка репродуктивной ценности свиноматок /Ученые Донского госагроуниверситета - АПК XXI века. Научные разработки рекомендованные к внедрению. - п. Персиановский. Дон ГАУ, 2000. -С.40.
32. Третьякова О.Л., Харитонова Т.А. Определение селекционных границ отбора индекса по показателям воспроизводительного фитнесса / Матер. Междун. науч.-практ. конфер. «Методы и алгоритмы прикладной математики в технике, медицине и экономике». - Новочеркасск, 2001. -С.5-6,
33. Михайлов Н.В., Третьякова О.Л. Построение моделей, отражающих взаимосвязь воспроизводительного фитнесса свиней зоны Северного Кавказа /Матер. Междуи. науч.-практ. конфер. «Методы и алгоритмы прикладной математики в технике, медицине и экономике» г. Новочеркасск, 2001.-С.24-26.
34. Михайлов Н.В., Третьякова О.Л., Харитонова Т.А., Харитонов ЕВ. Алгоритм конструирования селекционных индексов отбора в животноводстве /Матер. Междун. науч.-практ. конфер. «Математические методы в технике технологиях ММТГ- 14». -Смоленск, 2001.-С. 70-71.
35. Михайлов Н.В., Третьякова О.Л., Рудь А.И., Харитонова Т.А. Математические методы оценки комбинационной способности в системе гибридизации животных /Матер, Междун. науч.-практ, конфер. «Математические методы в технике технологиях ММТТ- 14», - Смоленск, 2001.-С.72-73.
Отпечатано в типографии: ИПБОЮЛ Бурыхин Б.М. Заказ №127 от 17.08.2001г. Тираж 100 экз. объем 2,0 пл.
Лицензия Ш1Д №65-186 от 10.01.2000г. Адрес: г. Шахты, Ростовской области, ул. Шевченко - 143.
-
Третьякова, Ольга Леонидовна
-
доктора сельскохозяйственных наук
-
ПЕРСИАНОВСКИЙ, 2001
-
ВАК 06.02.01
- Теоретические основы и практика оценки показателей воспроизводительного фитнесса свиней
- Интенсификация селекционного отбора и оптимизация методов оценки племенной ценности свиней с использованием ЭВМ
- СЕЛЕКЦИОННО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПОПУЛЯЦИЙ СВИНЕЙ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ПРАКТИКЕ ПЛЕМЕННОГО ОТБОРА
- Селекционно-генетические показатели репродуктивной ценности свиней и их использование в системе племенного отбора
- Способы повышения воспроизводительной функции свиней
