УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК

ІНСТИТУТ ТВАРИННИЦТВА

Даншин Віктор Олександрович

УДК 636.2.082.4.034

ОБГРУНТУВАННЯ МЕТОДІВ ОЦІНКИ

ПЛЕМІННОЇ ЦІННОСТІ

ВЕЛИКОЇ РОГАТОЇ ХУДОБИ

В МОЛОЧНИХ СТАДАХ

06.02.01 – розведення та селекція тварин

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Харків - 2002

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті тваринництва Української академії аграрних наук

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук

заслужений діяч науки і техніки України

Макаров Василь Макарович

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор

Рубан Юрій Дмитрович,

Харківська державна зооветеринарна академія,

завідувач кафедри крупного тваринництва

доктор сільськогосподарських наук

Ладика Володимир Іванович,

Сумський державний аграрний університет,

проректор

Провідна установа: Інститут розведення і генетики тварин

Української академії аграрних наук

Захист відбудеться 16.01.2002р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 65.356.01 Інституту тваринництва Української академії аграрних наук за адресою: 62404, м.Харків, п/в Кулиничі, вул. 7-ї Гвардійської Армії, 3.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту тваринництва УААН (62404, м.Харків, п/в Кулиничі, вул. 7-ї Гвардійської Армії, 3).

Автореферат розісланий 15.12.2001 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради ________________________ Помітун І.А.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Період кінця XX і початку XXI століття в молочному скотарстві України характеризується інтенсивним породоутворенням. У результаті цілеспрямованого використання генофонду місцевих і закордонних порід були виведені нові українська червоно-ряба й українська чорно-ряба молочні породи, подальше удосконалення яких повинне здійснюватися переважно на основі чистопорідного розведення (Зубець М.В., 1994; Зубець М.В., Буркат В.П., Єфіменко М.Я. і ін., 2000; Макаров В.М., Храмцова О.М., 1996), одним з найбільш істотних моментів якого є об'єктивна і точна оцінка племінної цінності тварин. Дотепер удосконалення методів оцінки племінної цінності стосувалося переважно бугаїв-плідників, що обумовлено переважним внеском останніх у генетичний прогрес популяцій. Однак необхідність ремонту племінних стад, добору корів у бугаєвиробничі групи вимагає об'єктивної оцінки генетичної цінності маточного поголів'я. Оцінка за фенотипом, яка практикується в даний час, не може забезпечити ефективної селекції в силу низької успадковуваності більшості господарсько-корисних ознак. Іншим аспектом цієї проблеми є доцільність переходу від однобічного добору худоби за молочною продуктивністю до добору за комплексом ознак, які, з одного боку, відбивали б пристосувальні здібності тварин, а з іншого – мали б істотне економічне і господарське значення (Басовський М.З., Завертяєв Б.П., 1975; Зубець М.В., Агафонов Б.О., 1994; Рубан Ю.Д., 1996, 2000).

Таким чином, розробка, апробація і широке впровадження у виробництво ефективних методів оцінки, добору і підбору при вдосконаленні вітчизняних порід у племінних стадах є актуальним питанням сучасної селекції.

Мета і задачі досліджень. Метою досліджень було обґрунтування і розробка ефективних методів оцінки племінної цінності великої рогатої худоби в племінних господарствах на прикладі провідних стад української чорно-рябої молочної породи Харківської області (дослідні господарства "Українка Слобідська" і "Кутузівка"). Виходячи з цього, були поставлені наступні задачі:

·

· вивчити зв'язки між показниками молочної продуктивності, відтворення, продуктивного довголіття (на основі оцінки фенотипічних і генетичних кореляцій, зіставлення генетичних трендів і аналізу причин вибуття корів зі стада) і оцінити можливі негативні наслідки однобічного добору за молочною продуктивністю;

· вивчити потенційну ефективність використання оцінки племінної цінності молочної худоби на основі методу BLUP ("модель тварини") для комплексу господарсько-корисних ознак;

· розробити селекційний індекс для добору молочної худоби за комплексом економічно важливих ознак.

Наукова новизна. На основі великого фактичного матеріалу з використанням сучасних методів генетико-статистичного аналізу (BLUP ("модель тварини"), дисперсійний, кореляційний і регресійний аналіз) отримані оцінки селекційно-генетичних параметрів (успадковуваність, повторюваність), вивчено зв'язок молочної продуктивності з показниками відтворення і продуктивного довголіття і можливі наслідки добору за молочною продуктивністю. Виявлено залежність причин вибуття корів зі стада від широкого комплексу господарсько-корисних ознак. Встановлено високу ефективність застосування методу BLUP ("модель тварини") для оцінки племінної цінності тварин у стадах молочної худоби і переваги його над традиційними методами. Удосконалено селекційний індекс для добору молочної худоби за комплексом ознак (молочна продуктивність, коефіцієнт відтворної здатності і виживаність протягом трьох лактацій).

Практичне значення. Матеріали дисертації використовувалися при складанні перспективних планів селекційно-племінної роботи і планів підбору в молочних стадах дослідних господарств "Кутузівка" і "Українка Слобідська" на перспективу до 2010 р. Розроблено комп'ютерні програми для оцінки племінної цінності корів і бугаїв-плідників на основі методу BLUP.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота проводилася у відповідності з планом науково-дослідних робіт Інституту тваринництва УААН по темі: 01. "Розробити і впровадити селекційно-генетичні методи, що забезпечать підвищення продуктивного потенціалу й адаптивних ознак молочної худоби на основі використання сучасної обчислювальної техніки і досягнень генетики і біотехнології" (номер державної реєстрації 0196 U 011388).

Особистий внесок здобувача. У дисертації викладені матеріали, що були отримані автором у процесі науково-дослідної роботи в період з 1992 по 2001 роки. Автор брав особисту участь у збиранні первинних матеріалів і безпосередньо займався створенням комп'ютерних баз даних, обґрунтуванням методичних підходів, розробкою комп'ютерної програми по оцінці племінної цінності корів і бугаїв-плідників на основі методу BLUP ("модель тварини"), статистичною обробкою матеріалів і аналізом отриманих результатів.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації були повідомлені й одержали позитивну оцінку на:

·

· 48-их, 50-их і 51-их щорічних зборах Європейської Асоціації по тваринництву (EAAP), що проходили в Австрії (Відень, 1997), Швейцарії (Цюріх, 1999) і Нідерландах (Гаага, 2000) відповідно;

· на засіданні відділу технології виробництва молока Інституту тваринництва УААН.

Публікації. Матеріали дисертації опубліковані в 17 друкованих працях, що відбивають основні результати проведеної роботи, у тому числі в 7 наукових статтях у фахових виданнях, одній брошурі і 9 тезах.

Обсяг і структура дисертації. Дисертація має наступну структуру: вступ, основна частина, що включає огляд літератури, матеріал і методику та результати власних досліджень, висновки, пропозиції виробництву і список літератури. Обсяг дисертації складає 139 сторінок машинописного тексту. Дисертація містить 40 таблиць і 10 рисунків. Огляд літератури включає 385 джерел, у тому числі 295 іноземних.

МАТЕРІАЛ І МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

Матеріалом для досліджень послужили дані племінного обліку дослідних господарств "Українка Слобідська" (970 голів) і "Кутузівка" (3200 голів). При проведенні досліджень використовувалися дані про молочну продуктивність (надій, вміст жиру в молоці і кількість молочного жиру), відтворну здатність (вік першого отелення, міжотельний період, сервіс-період, коефіцієнт відтворної здатності корів (КВЗ), дані про наявність мертвонароджених телят, абортів і народжень двоєн) і продуктивне довголіття (тривалість перебування корів у стаді), що охоплювали в цілому період з 1980 по 1998 роки.

Загальна схема проведених досліджень представлена на рисунку 1.

У таблиці 1 відбиті середні значення показників молочної продуктивності, міжотельного періоду і продуктивного довголіття в залежності від кровності за голштинською породою.

1. Середні значення основних господарсько-корисних ознак в досліджуваних стадах в залежності від породності

Група n, гол. 1-а лактація 3-я лактація і старше Міжотель-ний період, днів Продук-тивне довголіт-тя, міс.

надій за 305 днів, кг % жиру надій за 305 днів, кг % жиру

"Українка Слобідська"

ЧР ч/п 162 4003±102 3,95±0,04 4366±82 3,94±0,03 376±5 53,1±2,0

1/4 за Г 84 4095±148 3,91±0,06 4523±112 3,95±0,04 377±7 54,2±2,7

1/2 за Г 188 4052±110 3,98±0,03 4600±84 3,90±0,03 377±6 53,9±1,6

3/4 за Г 138 3898±111 4,03±0,04 4635±152 3,86±0,05 379±8 53,7±1,7

7/8 за Г 155 3513±250 3,95±0,04 5843±568 3,69±0,18 430±21 53,6±2,2

"Кутузівка"

ЧР ч/п 403 3092±89 3,71±0,04 3440±118 3,67±0,04 375±5 41,2±2,1

1/4 за Г 391 3239±86 3,73±0,04 3644±105 3,70±0,03 385±4 42,3±3,5

1/2 за Г 416 3308±71 3,71±0,03 3787±90 3,71±0,03 390±3 42,8±2,1

3/4 за Г 408 3443±66 3,77±0,03 3967±91 3,72±0,03 391±3 42,4±2,2

7/8 за Г 361 3313±79 3,71±0,04 4017±119 3,79±0,04 388±4 41,4±2,3

Примітки: ЧР – чорно-ряба порода місцевої селекції

Г – голштинська порода

Оцінка племінної цінності бугаїв-плідників і корів здійснювалася з використанням методу BLUP ("модель тварини") на основі наступної лінійної моделі (Власов В.І., 1990; Кузнецов В.М., 1996, 1997; Henderson C.R., 1988):

y = Xb + Za + Zp + e, (1)

де y - вектор спостережень (надій, % жиру, кількість молочного жиру, і ін.);

b - вектор фіксованих ефектів стадо-рік-сезон;

a - вектор племінних цінностей;

p - вектор постійних середовищних ефектів;

X і Z – матриці плану, що пов'язують b, p і a з елементами y;

e - вектор випадкових відхилень (залишків).

Рис. 1. Загальна схема досліджень

Для одержання найкращих лінійних незміщених прогнозів (BLUP) племінних цінностей вирішувалася наступна система рівнянь змішаної моделі:

X'X X'Z X'Z b X'y

Z'X Z'Z + kaA-1 Z'Z a = Z'y (2)

Z'X Z'Z Z'Z + kpI p Z'y

де ka = (1 - rw)/h2; kp = (1 - rw)/(rw - h2);

h2 і rw – коефіцієнти успадковуваності і повторюваності ознаки;

A-1 – зворотна матриця спорідненості за С.Райтом;

I – одинична матриця.

Коефіцієнти успадковуваності (h2) і повторюваності (rw) розраховувалися за формулами:

h2 = s2a/(s2a + s2p + s2e), (3)

rw = (s2a+ s2p)/(s2a + s2p+ s2e), (4)

де s2a - адитивна генетична дисперсія;

s2p - дисперсія постійних середовищних ефектів;

s2e - дисперсія залишків.

Коефіцієнти генетичної кореляції між ознаками розраховувалися на основі оцінок племінних цінностей тварин, зважених на їхню повторюваність (Calo L.L. і ін., 1973).

Для оцінки бугаїв-плідників і корів за комплексом ознак використовувався модифікований селекційний індекс:

I = RН·WН·ПЦН + RКВЗ·WКВЗ·ПЦКВЗ + RВ3·WВ3·ПЦВ3, (5)

де ПЦН, ПЦКВЗ і ПЦВ3 - оцінки племінної цінності відповідно за надоєм,

приведеним до 3,2%-ої жирності молока, коефіцієнтом відтворної

здатності і виживаності на протязі трьох лактацій;

RН RКВЗ і RВ3 – повторюваність оцінок племінної цінності за відповідними

ознаками;

WН, WКВЗ і WВ3 – економічні ваги відповідних ознак, грн.

Економічні ваги ознак розраховувалися з використанням множинного регресійного аналізу. При цьому як предиктант використовувалася цільова функція (ЦФ), запропонована С.Ю.Рубаном (1999):

ЦФ = СДН%Ж·ВМ + КВЗ·ВП, (6)

де СДН%Ж – середньорічний довічний надій, скоригований на жирність молока

(3,2%);

ВМ - вартість 1ц молока базисної жирності, що дорівнює 20 грн.;

КВЗ – коефіцієнт відтворної здатності (МОП/365);

ВП - вартість 1 голови приплоду, що дорівнює 115,6 грн.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Селекційно-генетичні параметри і оцінка племінної

цінності за основними господарсько-корисними ознаками

У таблиці 2 наведено оцінки успадковуваності і повторюваності, отримані з використанням методу максимальної правдоподібності на основі "моделі тварини". Установлено, що молочна продуктивність за лактацію, за винятком вмісту жиру в молоці, показники відтворення і продуктивне довголіття характеризуються помірною і низькою успадковуваністю. Однак ці показники, але взяті за пожиттєвий період, мають значно більш високу успадковуваність. Так, успадковуваність довічного надою в 1,6 рази вище успадковуваності надою за лактацію; успадковуваність середньої довічної кількості молочного жиру вище успадковуваності цього показника за лактацію в 1,3 рази. Успадковуваність міжотельного періоду, який вважається низькоуспадковуваною ознакою, при переході до довічного показника збільшується більш ніж у 2 рази. Більш висока успадковуваність довічної продуктивності і середніх показників відтворної здатності обумовлена зниженням середовищної мінливості при підсумовуванні даних за ряд лактацій. Це узгоджується з даними Ф.Ф.Ейснера й ін. (1981) про збільшення ефективності добору потенційних матерів бугаїв-плідників при оцінці їх по середній продуктивності за ряд лактацій. Однак можливість використання такого підходу обмежена термінами перебування корів у стаді, оскільки

2. Успадковуваність і повторюваність основних господарсько-корисних ознак

Ознака "Українка Слобідська" (n = 968) "Кутузівка" (n = 2350)

h2±mh2 rw h2±mh2 rw

Надій за лактацію 0,1916±0,0214*** 0,35 0,1741±0,0221*** 0,33

Вміст жиру в молоці 0,4618±0,0232*** 0,54 0,4546±0,0237*** 0,49

Кількість молочного жиру 0,2471±0,0237*** 0,38 0,2285±0,0269*** 0,36

Жива маса в 18 місяців 0,3706±0,0552*** - 0,3912±0,0433*** -

Вік першого отелення 0,3143±0,0200*** - 0,2814±0,0252*** -

Міжотельний період 0,0773±0,0242 0,19 0,0682±0,0273 0,17

Сервіс-період 0,0593±0,0594 0,11 0,0505±0,0617 0,09

Продуктивне довголіття 0,2265±0,0198*** - 0,2506±0,0174*** -

Довічний надій 0,3128±0,0200*** - 0,3337±0,0195*** -

Середній довічний вміст жиру в молоці 0,5413±0,0234*** - 0,5622±0,0210*** -

Довічна кількість молочного жиру 0,3621±0,0234*** - 0,5388±0,0256*** -

Середній довічний міжотельний період 0,1603±0,0246** - 0,1494±0,0268** -

Примітки: *** - P<0,001, ** - P<0,01, * - P<0,05.

основна їхня частина вибуває протягом перших двох-трьох лактацій. Більш ефективним уявляється залучення при оцінці племінної цінності інформації про родичів тварини. Ф.Ф.Ейснер (1965), говорячи про оцінку бугаїв-плідників, указував, що вона повинна бути комплексною, тобто враховувати генеалогічні дані, індивідуальні особливості і якість потомства. Це положення може бути поширене і на оцінку корів з тією різницею, що тут більший внесок в оцінку дають дані не про якість потомства, а про власну продуктивність корови.

Виходячи з цього, для оцінки племінної цінності тварин ми використовували різновид методу BLUP, відомий як "модель тварини". У таблиці 3 показані переваги добору за оцінками племінної цінності, отриманими з використанням BLUP, у порівнянні з добором за фенотипом.

3. Ефективність добору при 10%-му бракуванні в залежності від методу оцінки

Ознака SD Відповідь на добір DG2 - DG1 DG2 - DG1 ѕѕ ѕѕ ѕ 100% DG1

оцінка за феноти-пом, DG1 оцінка за "моделлю тварини", DG2

Надій, кг 320 57,6 118,4 60,8 106,0

Вміст жиру в молоці, % 0,10 0,046 0,063 0,017 37,0

Кількість молочного жиру, кг 12,0 2,9 6,0 3,1 107,0

Міжотельний період, днів 14,0 1,0 2,9 1,9 190,0

Сервіс-період, днів 14,4 0,9 2,5 1,4 155,6

Продуктивне довголіття, міс. 4,7 1,1 1,4 0,3 27,3

Виживаність на протязі трьох лактацій, % 0,144 0,02 0,03 0,01 50,0

Примітка: SD - селекційний диференціал

Використання методу BLUP дало можливість підвищити ефективність добору за рахунок більш високої точності оцінки генотипу тварин для різних ознак на величину від 27% (за продуктивним довголіттям) до 190% (за міжотельним періодом). При цьому для ознак з більш низькою успадковуваністю відзначене більше відносне збільшення ефективності добору.

Фенотипічні і генетичні зв'язки між ознаками

Ф.Ф.Ейснер і ін. (1978) підкреслювали необхідність врахування того, як у процесі селекції зміна основної селекційної ознаки відбивається на значеннях інших, зв'язаних з нею корелятивними зв'язками. У молочному скотарстві особливе значення має зв'язок молочної продуктивності з показниками відтворення. Іншою ознакою, що має велике господарське значення, є продуктивне довголіття (Власов В.І., 1987; Л.С.Жебровський і А.А.Баришев, 1992). У таблиці 4 представлені оцінки фенотипічних і генетичних кореляцій між основними господарсько-корисними ознаками в досліджуваних стадах. Надій за лактацію має достовірний негативний зв'язок зі вмістом жиру в молоці і віком першого отелення і позитивний – з міжотельним періодом і продуктивним довголіттям. Вміст жиру в молоці негативно корелює з продуктивним довголіттям, а кількість молочного жиру виявляє позитивний зв'язок з міжотельним періодом і продуктивним довголіттям. Слід зазначити, що фенотипічні і генетичні кореляції в багатьох випадках істотно розрізняються за своїми значеннями. Це відноситься до зв'язку між надоєм і вмістом жиру в молоці: негативна кореляція між цими показниками в більшому ступені виражена на рівні племінних цінностей, ніж на рівні фенотипічних значень корів. Щодо зв'язку показників молочної продуктивності (надій і кількість молочного жиру) і міжотельного періоду, коефіцієнти генетичної кореляції поступаються за величиною фенотипічній кореляції, але залишаються достовірними і дуже істотними, що свідчить про існування генетичного антагонізму між молочною продуктивністю і відтворними здатностями корів.

4. Фенотипічні і генетичні кореляції між основними господарсько-корисними ознаками

Ознаки Коефіцієнт фенотипічної кореляції Коефіцієнт генетичної кореляції

"Українка Слобідська" (n = 968)

Надій Вміст жиру в молоці -0,1651±0,0142*** -0,2701±0,0456***

Вік 1-го отелення -0,0803±0,0395* -0,1454±0,0596*

МОП 0,4351±0,0223*** 0,3201±0,1385*

Продуктивне довголіття 0,1957±0,0280*** 0,0298±0,0680

Вміст жиру в молоці Вік 1-го отелення 0,0243±0,0397 0,1385±0,0373***

МОП 0,0279±0,0247 -0,0011±0,0965

Продуктивне довголіття -0,1298±0,0283*** -0,0412±0,0425

Кількість молочного жиру Вік 1-го отелення -0,0544±0,0397 -0,0480±0,0526

МОП 0,4422±0,0222*** 0,3169±0,1202**

Продуктивне довголіття 0,1267±0,0284*** 0,0909±0,0584

"Кутузівка" (n = 3200)

Надій Вміст жиру в молоці -0,0957±0,0135*** -0,2919±0,0450***

Вік 1-го отелення -0,1352±0,0245*** -0,1642±0,0592**

МОП 0,4828±0,0120*** 0,2689±0,1331*

Продуктивне довголіття 0,2494±0,0219*** 0,0516±0,0679

Вміст жиру в молоці Вік 1-го отелення 0,0720±0,0316* 0,1031±0,0377**

МОП 0,0369±0,0149* -0,0836±0,0958

Продуктивне довголіття -0,0693±0,0314* 0,0208±0,0425

Кількість молочного жиру Вік 1-го отелення -0,0913±0,0301 0,0289±0,0527

МОП 0,5052±0,0129*** 0,2756±0,1235*

Продуктивне довголіття 0,2002±0,0300*** 0,1166±0,0581*

Примітки: *** - P<0,001, ** - P<0,01, * - P<0,05.

Встановлено позитивний фенотипічний зв'язок між молочною продуктивністю корів і їхнім продуктивним довголіттям, однак при розгляді оцінок племінних цінностей тварин цей зв'язок виявився низьким і невірогідним. Це пов'язано з тим, що позитивна фенотипічна кореляція між молочною продуктивністю і продуктивним довголіттям у значній мірі обумовлена вибракуванням низькопродуктивних тварин з стада. Більш детальне вивчення цього питання показало, що варто говорити не про відсутність генетичного зв'язку між молочною продуктивністю і продуктивним довголіттям, а про її нелінійність (рис. 2). Значення племінної цінності корів за показником продуктивного довголіття збільшуються до досягнення піку при племінній цінності за надоєм 5050кг, після чого починають знижуватися. При подальшому рості генетичного потенціалу за молочною продуктивністю зв'язок між цими показниками буде приймати негативний характер, наслідком чого буде зниження продуктивного довголіття корів.

З використанням багатофакторного дисперсійного аналізу нами було вивчено вплив комплексу генетичних (батько корови, його походження, батько теляти, кровність за голштинською породою і племінна цінність за надоєм) і негенетичних (вік і сезон отелення) факторів на міжотельний період, частоту мертвонароджених телят і двієн у дослідному господарстві "Кутузівка" (табл. 5).

ПЦПД, міс

Y = a + bX – cX2

43 a = -134,0±198,5

b = 0,5054±0,0887; P<0,001

41 c = 0,00005±0,000009; P<0,001

R = 0,2683; R2 = 0,072; P<0,001

39

37

35

33

3500 4000 4500 5000 5500 6000

ПЦН, кг

Рис. 2. Зв'язок племінних цінностей корів за надоєм (ПЦН)

і продуктивним довголіттям (ПЦПД)

(Y - ПЦ за продуктивним довголіттям;

X - ПЦ за надоєм)

Аналіз показав, що батько корови і його походження впливали тільки на частоту мертвонароджених телят, але частка впливу була дуже низькою. У той же час фактор батька теляти вірогідно впливав на міжотельний період (5%) і частоту двієн. Частка крові голштинської породи не мала вірогідного впливу на досліджувані показники. Вік корови вірогідно впливав на частоту двієн, описуючи 40% її мінливості (частота двієн збільшувалася з 0,3% у первісток до 4,5% при п'ятому отеленні), а сезон отелення – на частоту мертвонароджених телят (5-6% в осінньо-зимовий період проти 4-4,5% у весняно-літній ) і частоту двієн (відповідно 1% і 2,8%).

5. Вплив генетичних і негенетичних факторів на показники відтворення корів в Д/Г "Кутузівка" (n = 3200 голів)

Фактор Міжотельний період, днів Частота мертвонаро-джених телят, % Частота двієн, %

Fф h2 Fф h2 Fф h2

Батько корови 1,17 3,42 1,33* 0,02 1,76*** 1,0

Батько теляти 2,60*** 5,47 0,42 0,17 1,96*** 0,3

Походження батька корови (Канада, Німеччина, Україна) 0,61 - 1,86* 0,37 0,5 -

Кровність за голштинською породою 1,44 2,05 0,91 - 0,69 -

Вік корови 1,09 0,02 0,31 - 4,00*** 40,74

Сезон отелення 1,85 0,16 1,98* 0,30 4,02* 0,24

Племінна цінність за надоєм 3,34* 0,29 6,55** 0,24 2,71* 0,19

Примітки: Fф - критерій Фішера

*** - P<0,001, ** - P<0,01, * - P<0,05.

h2 – ступінь впливу фактора, %

Особливої уваги заслуговує факт достовірного впливу племінної цінності корови за надоєм на розглянуті показники відтворення. У таблиці 6 показана залежність міжотельного періоду, частоти народження мертвих телят і частоти двієн від племінної цінності корів за надоєм. Просліджується чітка тенденція збільшення міжотельного періоду, відсотка мертвонароджених телят і зниження частоти двієн з ростом генетичного потенціалу корів за молочною продуктивністю. Регресійний аналіз показав, що при підвищенні генетичного потенціалу корів за молочною продуктивністю на 1000 кг міжотельний період збільшується в середньому на 40 днів, частота мертвонароджених телят - на 1%, і в той же час частота двієн знижується приблизно на 0,6%.

6. Вплив племінної цінності корів за молочною продуктивністю на показники відтворення

Племінна цінність корів за надоєм, кг n Міжотельний період, днів Частота мертвонароджених телят, % Частота двієн, %

До 3000 261 352,7±2,5 3,4±1,1 10,7±0,8

3000 – 4000 403 366,8±2,5 5,9±0,9 8,2±1,1

4000 - 5000 386 396,2±3,3 6,8±1,0 8,7±1,1

5000 і більше 332 472,2±6,0 9,6±1,0 7,5±1,2

b±mb 1382 0,0404±0,0013 0,0010±0,0004 -0,0006±0,0003

r±mr 1382 0,5768±0,0182 0,0546±0,0223 -0,0406±0,0203

t 31,69*** 2,45* 2,00*

Примітки: *** - P<0,001, ** - P<0,01, * - P<0,05.

Важливим фактором, який необхідно враховувати при визначенні перспектив роботи щодо удосконалення племінних стад і розробки селекційних програм, є причини вибуття тварин. Вибуття корови з молочного стада означає вибір, зроблений людиною чи природою. У більшості випадків цей вибір не випадковий, а обумовлений властивостями даної тварини і свідчить про недостатній рівень однієї чи декількох ознак. Нами було проведено аналіз залежності причин вибуття молочних корів через порушення відтворення і захворювання вимені від їхньої молочної продуктивності (табл. 7).

7. Залежність причин вибуття корів від молочної продуктивності

Надой, кг "Українка Слобідська" (639 гол.) "Кутузівка" (311 гол.)

n % корів, що вибули з причини n % корів, що вибули з причини

порушення відтворення захворювання вимені порушення відтворення захворювання вимені

До 3000 71 8,5±3,3 2,8±2,0 82 26,8±4,9 2,4±1,7

3000 – 4000 152 12,5±2,7 12,5±2,7 88 36,4±5,1 1,1±1,1

4000 – 5000 201 21,9±2,9 15,4±2,6 78 50,0±5,7 2,6±1,8

5000 – 6000 119 19,3±3,6 19,3±3,6 36 58,3±8,2 5,6±3,8

Більше 6000 96 29,2±4,6 20,8±4,1 27 59,3±9,5 3,7±3,6

b±mb 639 0,0039±0,0010 0,0035±0,0009 311 0,0055±0,0014 0,0002±0,0005

r±mr 639 0,1519±0,0392 0,1470±0,0392 311 0,2147±0,0555 0,0193±0,0568

t 3,88*** 3,89*** 3,93*** 0,34

Примітки: *** - P<0,001, ** - P<0,01, * - P<0,05.

Встановлено, що збільшення надою на 1000 кг обумовлює достовірне підвищення частоти вибуття корів через порушення відтворення на 4-5%. У дослідному господарстві "Українка Слобідська" при цьому спостерігається також достовірне збільшення вибуття корів внаслідок захворювань вимені на 3,5%.

Аналіз генетичних і фенотипічних трендів

На основі "моделі тварини" було проведено оцінку генетичних і фенотипічних трендів показників молочної продуктивності і відтворення в стаді великої рогатої худоби дослідного господарства "Кутузівка" за період з 1983 по 1996 роки (рис. 3). Протягом цього періоду відбувалося значне зниження надою (на 800 кг) при одночасному підвищенні жирномолочності корів (на 0,2%), а також збільшенні міжотельного періоду (на 15 днів).

Середньорічний генетичний прогрес за надоєм склав 30,8 кг, а за вмістом жиру в молоці 0,023%. Генетичний тренд за міжотельним періодом свідчить про незначну зміну цього показника у бік збільшення (на 5-7 днів у середньому за рік). У відношенні продуктивного довголіття істотних генетичних змін не виявлено.

Таким чином, аналіз отриманих фенотипічних і генетичних трендів свідчить про те, що незважаючи на значне зниження продуктивності, генетич-

Надій за

лактацію, кг - фенотипічний тренд

4600 - генетичний тренд

4400

4200

4000

3800

3600

Вміст жиру

в молоці, %

4,1

4,0

3,9

3,8

3,7

3,6

3,5

Міжотельний

період, днів

420

410

400

390

380

1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996

Роки

Рис. 3. Генетичні і фенотипічні тренди у дослідному

господарстві "Кутузівка"

ний потенціал тварин за молочною продуктивністю за розглянутий період не тільки не знизився, але і збільшувався, у першу чергу за рахунок застосування схеми відтворювального схрещування з голштинською породою. При цьому підвищення генетичного потенціалу за молочною продуктивністю супроводжувалося зниженням рівня відтворення корів.

Оцінка молочної худоби за комплексом ознак

з використанням селекційного індексу

Виходячи з того, що кінцевою метою селекції є одержання тварин, використання яких сприяє підвищенню рентабельності виробництва, оцінка і добір молочної худоби повинні проводитися в першу чергу за ознаками, які найбільшою мірою обумовлюють економічну ефективність виробництва молока. До цих показників відносяться молочна продуктивність, продуктивне довголіття і відтворна здатність. Оскільки продуктивне довголіття корови може бути визначене тільки після її фактичного вибуття зі стада, на наш погляд цей показник варто оцінювати побічно, за виживаністю, тобто за відсотком тварин, що вижили протягом фіксованого періоду. Виходячи з того, що рівень руху поголів'я у молочних стадах складає в середньому 25-35%, в якості такого періоду доцільно брати перші три лактації. Встановлено, що коефіцієнт кореляції між оцінками племінної цінності за виживаністю протягом трьох лактацій, які відображають генетично зумовлену здатність корів дожити до третьої лактації, і продуктивним довголіттям складає 0,6124±0,0588 (P<0,001). Як показник, що відбиває рівень відтворення корови, використовувався коефіцієнт відтворної здатності (КВЗ), що відбиває умовну кількість телят, отриманих від корови в рік (М.З.Басовський і ін., 1994; О.П.Полковникова, 1991).

Для проведення комплексної оцінки молочної худоби був розроблений селекційний індекс, що представляє собою рівняння множинної регресії, у якому як предиктори виступають оцінки племінної цінності за показниками надою за лактацію, скоригованого на 3,2%-ну жирність молока, КВЗ і виживаності протягом трьох лактацій (формула 5). Оцінки племінної цінності зважуються на економічні ваги і коефіцієнти їхньої повторюваності. Для одержання економічних ваг використовували процедуру множинного регресійного аналізу, де як предиктант використовувалася запропонована С.Ю.Рубаном (1999) цільова функція (формула 6). Результати регресійного аналізу наведені в таблиці 8.

8. Оцінка економічних ваг для селекційного індексу

Показник Коефіцієнти регресії цільової функції t

простий стандарти-зований

Племінна цінність за

- надоєм за лактацію, зваженим на 3,2%-ну жирність, кг 0,858±0,066 0,415 12,92***

- КВЗ, голів 9875,0±1412,7 0,249 6,99***

- виживаністю протягом трьох лактацій, % 35,25±5,61 0,195 6,28***

R = 0,6392±0,0285; R2 = 0,4086; P<0,001

Примітки: *** - P<0,001, ** - P<0,01, * - P<0,05.

Усі три досліджуваних показники були високовірогідно зв'язані з цільовою функцією й описували в цілому 40% її мінливості. У таблиці 9 наведені середні оцінки племінної цінності корів за надоєм, виживаністю за три лактації, КВЗ і селекційним індексом в залежності від кровності за голштинською породою. Найбільшу племінну цінність за надоєм мали корови проміжних генотипів (1/2 за голштинською породою в "Українці Слобідській" і 3/4 – у "Кутузівці").

У відношенні виживаності і КВЗ між досліджуваними стадами мали місце істотні розходження: максимальну племінну цінність за виживаністю в "Українці Слобідській" мали чистопорідні тварини місцевої селекції, а в "Кутузівці" – напівкровні за голштинською породою; за КВЗ – відповідно 3/4-кровні за голштином і чорно-ряба худоба голанського кореня. Отримані значення селекційного індексу свідчать, що в цілому найбільшу племінну цінність мають напівкровні і 3/4-кровні за голштинською породою корови.

9. Середні оцінки племінної цінності (BLUP) корів в залежності від кровності за поліпшуючою (голштинською) породою

Група Голів Оцінка племінної цінності

надій, кг виживаність протягом трьох лактацій, % КВЗ, голів СІ

"Українка Слобідська"

ЧР ч/п 162 -157 +3,7 +0,013 +1,2

1/4 за Г 84 +19 -0,9 +0,013 +25,5

1/2 за Г 188 +187 -0,3 +0,008 +73,3

3/4 за Г 138 +44 +2,0 +0,016 +60,0

7/8 за Г 155 -93 -4,6 -0,051 -162,6

"Кутузівка"

ЧР ч/п 403 -441 -1,0 +0,029 -89,8

1/4 за Г 391 -133 -0,8 -0,002 -51,6

1/2 за Г 416 +71 +6,3 -0,007 +53,5

3/4 за Г 408 +282 -1,0 -0,012 +59,3

7/8 за Г 361 +222 -3,7 -0,007 +31,0

Примітки: ЧР – чорно-ряба порода місцевої селекції

Г – голштинська порода

КВЗ – коефіцієнт відтворної здатності (число отелень в рік)

СІ – селекційний індекс

У таблиці 10 представлені оцінки племінної цінності бугаїв-плідників (BLUP), відібраних на основі розробленого селекційного індексу, за комплексом господарсько-корисних ознак. Результати оцінки свідчать про те, що найбільш цінними поліпшувачами є бугаї-плідники Роджер 18, Майкл 154, Барс 6089, Стролх 9536, Патріот 7822, Сувенір 88, Ескімо 76.

10. Оцінки племінної цінності (BLUP) за комплексом ознак бугаїв-плідників, відібраних за селекційним індексом

Бугай-плідник Число дочок, голів Оцінка племінної цінностї

надій, кг виживаність, % КВЗ, голів СІ R

1 2 3 4 5 6 7

Роджер 18 241 +146 +23,9 +0,015 +822 83,5

Майкл 154 20 +390 +15,0 +0,033 +669 51,9

Барс 6089 39 +581 +7,6 -0,014 +458 58,2

Стролх 9536 28 +456 +2,2 +0,041 +387 49,2

Патріот 7822 19 +582 +4,4 +0,001 +322 41,8

Сувенір 88 70 +253 +2,6 +0,026 +317 55,7

Ескімо 76 10 +202 +21,5 +0,006 +302 28,0

Водан 760 32 +210 +4,2 +0,011 +297 65,5

Ойген 762 17 +796 +0,3 -0,028 +275 36,9

Апостол 5650 48 +365 +3,5 -0,014 +250 62,8

Ганхілл 248 71 +442 -2,3 -0,002 +229 69,8

Факел 1756 74 +195 +5,8 -0,014 +222 70,6

Жамес 16 128 +254 +0,3 +0,003 +220 81,2

Жемчуг 2309 15 +377 +0,8 +0,028 +206 35,8

М'ятний 4871 19 +206 +6,3 +0,003 +176 38,5

Дальтон 5339 29 +428 -1,4 -0,009 +149 57,3

Макс 4908 13 +326 +6,3 -0,023 +144 32,5

Соліст 6887 20 +408 +6,4 -0,041 +125 36,8

Бук 126 40 +313 +5,9 -0,025 +119 43,9

Спіріт 550 45 +259 +2,9 -0,025 +118 61,8

Ананас 736 14 +222 +2,1 -0,014 +67 27,8

Ястреб 101 52 +41 +5,7 -0,025 +66 63,2

Штефан 767 62 +314 -1,3 -0,023 +57 68,9

Примітки: КВЗ – коефіцієнт відтворної здатності (число отелень в рік)

СІ – селекційний індекс

R – повторюваність оцінки за селекційним індексом, %

Відібрані бугаї виявилися поліпшувачами не тільки за загальним селекційним індексом, але в більшості випадків і за кожним з розглянутих показників окремо. Отримані дані використовувалися при плануванні системи племінного підбору в племінних стадах дослідних господарств "Українка Слобідська" і "Кутузівка".

ВИСНОВКИ

1. Обґрунтовані й апробовані методи оцінки племінної цінності тварин у стадах молочної худоби на основі системи введення, збереження й обробки інформації на персональних комп'ютерах, що дозволяє підвищити точність оцінки різних категорій тварин і тим самим збільшити темпи генетичного прогресу.

2. Оцінки коефіцієнтів успадковуваності основних господарсько-корисних ознак не перевищують 0,3, що свідчить про низьку ефективність добору за фенотипом і необхідність застосування більш точних методів оцінки генотипу тварин.

3. Використання пропонованої версії методу BLUP ("модель тварини") дозволяє значно підвищити, у порівнянні з оцінкою за фенотипом, ефективність добору: для показників молочної продуктивності – у 1,4 – 2 рази; для продуктивного довголіття – у 1,3 – 1,5 рази; для показників відтворення (міжотельний і сервіс-періоди) – у 2,5 – 3 рази.

4. Проведені дослідження свідчать про наявність генетичного антагонізму між молочною продуктивністю корів і їхньою відтворною здатністю, що виражається в позитивній генетичній кореляції між надоєм і міжотельним періодом (на рівні +0,26 – +0,32), а також у підвищенні зі збільшенням племінної цінності корів за надоєм частоти мертвонароджених телят і зниженні частоти двоєн. Це обумовлює необхідність включення показників відтворення, незважаючи на їх низьку успадковуваність, у критерії оцінки і добору молочної худоби.

5. Генетичний зв'язок між молочною продуктивністю і продуктивним довголіттям корів носить нелінійний характер: продуктивне довголіття (ПД) збільшується з ростом племінної цінності корів за надоєм до рівня 5050 кг; подальше зростання племінної цінності за надоєм призводить до зниження продуктивного довголіття.

6. Величина продуктивного довголіття може бути врахована тільки після фактичного вибуття тварини зі стада, тому доцільно проводити оцінку за показником виживаності протягом трьох лактацій із залученням інформації про прямих і бічних родичів тварини. Коефіцієнт кореляції між оцінками племінної цінності корів за виживаністю протягом трьох лактацій і за продуктивним довголіттям склав 0,6124±0,0588 (P<0,001).

7. Аналіз генетичних і фенотипічних трендів у дослідному господарстві "Кутузівка" свідчить про те, що незважаючи на зниження молочної продуктивності в період з 1983 по 1996 роки, мав місце генетичний прогрес за надоєм (+30,8 кг за рік) і вмістом жиру в молоці (+0,023% за рік). Невідповідність генетичного і фенотипічного трендів указує на недостатню реалізацію генетичного потенціалу молочної худоби, отриманого при схрещуванні з голштинською породою.

8. Встановлено залежність причин вибуття корів зі стада від їхньої продуктивності: збільшення надою на 1000 кг спричиняє підвищення частоти вибракування корів через порушення відтворення в середньому на 5 – 6%, через захворювання вимені – на 1 – 4%.

9. Розроблено селекційний індекс для добору молочної худоби, що включає оцінки племінної цінності за надоєм, скоригованим на жирність молока, коефіцієнтом відтворної здатності і виживаністю протягом трьох лактацій, які зважуються на економічну значимість даних показників і повторюваність оцінок племінної цінності. Значення пропонованого селекційного індексу описують близько 40% мінливості середньорічного доходу, одержуваного від корови протягом її продуктивного життя.

10. На основі запропонованого селекційного індексу проведена оцінка 4176 корів і 50 бугаїв-плідників української чорно-рябої молочної породи, на основі якої в дослідних господарствах "Кутузівка" і "Українка Слобідська" побудовані плани добору і підбору тварин. Оцінка з використанням запропонованого селекційного індексу показала, що найбільшу племінну цінність мають напівкровні і 3/4-кровні за голштинською породою корови. Основними поліпшувачами за комплексом ознак при високій повторюваності оцінок племінної цінності виявилися бугаї Роджер 18, Майкл 154, Барс 6089, Стролх 9536, Патріот 7822, Сувенір 88, Ескімо 76.

ПРОПОЗИЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

1. Використовувати пропонований методологічний комплекс для оцінки тварин різних категорій з метою удосконалення молочних стад України.

СПИСОК ОСНОВНИХ ПУБЛІКАЦІЙ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Буркат В.П., Рубан С.Ю., Агафонов Б.А. Даншин В.А., Зеленец А.И., Шабля В.П. Совершенствование методов оценки генотипа животных в молочном скотоводстве. - К.: Ассоциация "Украина", 1995. – 110 с.

2. Даншин В.А. Влияние генетических и средовых факторов на продуктивные и технологические признаки коров черно-пестрой породы // Нові методи селекції і відтворення високопродуктивних порід і типів тврин: Матеріали науково-виробничої конференції. – К.: Асоц. “Україна”, 1996. - С. 57.

3. Даншин В.А. Использование линейных моделей для оценки племенной ценности молочных коров // Проблеми зооінженерії та ветеринарної медицини: Збірник наукових праць / ХЗВІ. – Харків, 1999. - Вип. 5 (29). – Ч.1. Сільськогосподарські науки. - С. 98-100.

4. Даншин В.А. Причины выбытия молочных коров как селекционный признак // Проблеми зооінженерії та ветеринарної медицини: Збірник наукових праць / ХЗВІ. – Харків, 2000. - Вип. 6 (30). – Ч.1. Сільськогосподарські науки. - С. 123-126.

5. Даншин В.А. Оценка молочных коров по комплексу признаков // Проблеми зооінженерії та ветеринарної медицини: Збірник наукових праць / ХЗВІ. – Харків, 2001. - Вип. 8 (32). – Ч.1. Сільськогосподарські науки. - С. 58-61.

6. Даншин В.О. Верифікація оцінок генетичної цінності корів. // НТБ № 80 / ІТ УААН. - Харків, 2001. - С. 45-48.

7. Рубан С.Ю., Даншин В.А. Современная методология оценки быков-производителей (обоснование статистической модели) // Вісник аграрної науки. – 1999. - № 3. – С. 34-40.

8. Рубан С.Ю., Шабля В.П. Даншин В.А. Оценка наследуемости признаков методом ковариационного анализа // НТБ № 71 / ИЖ УААН. - Харьков, 1995. - С. 6-13.

9. Шабля В.П., Даншин В.О., Задорожна І.Ю. Застосування деяких математичних методів при прогнозуванні фенотипу і генотипу тварин // НТБ №78 / ІТ УААН. – Харків, 2000. - С. 90-92.

РЕЗЮМЕ

Даншин В.А. Обґрунтування методів оцінки племінної цінності великої рогатої худоби в молочних стадах.

Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.02.01 – розведення та селекція тварин. – Інститут тваринництва УААН, Харків, 2002.

Метою дослідження була розробка ефективних методів оцінки племінної цінності великої рогатої худоби в племінних молочних стадах і їхня апробація на прикладі української чорно-рябої молочної породи (дослідні господарства "Українка Слобідська" і "Кутузівка"). Проведено оцінку селекційно-генетичних параметрів (успадковуваність, повторюваність, генетичні і фенотипічні кореляції) для комплексу господарсько-корисних ознак (молочна продуктивність, показники відтворення і продуктивне довголіття). Встановлено, що між молочною продуктивністю корів і їхньою відтворною здатністю існує генетичний антагонізм. Розроблено селекційний індекс для добору молочної худоби, що включає оцінки племінної цінності (BLUP, "модель тварини") за надоєм, коефіцієнтом відтворної здатності і виживаністю протягом перших трьох лактацій, що зважуються на економічну значимість даних показників і повторюваність оцінок племінної цінності. Значення селекційного індексу описують близько 40% мінливості середньорічного доходу від корови. Оцінка корів з використанням індексу показала, що найбільшу племінну цінність мають напівкровні і 3/4-кровні за голштинською породою корови. Основними поліпшувачами за комплексом ознак при високій повторюваності оцінок племінної цінності виявилися бугаї Роджер 18, Майкл 154, Барс 6089, Стролх 9536, Патріот 7822, Сувенір 88, Ескімо 76.

Ключові слова: молочна продуктивність, відтворення, продуктивне довголіття, племінна цінність, селекційно-генетичні параметри, BLUP, "модель тварини", селекційний індекс.

РЕЗЮМЕ

Даншин В.А. Обоснование методов оценки племенной ценности крупного рогатого скота в молочных стадах.

Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.02.01 – разведение и селекция животных. – Институт животноводства УААН, Харьков, 2002.

Целью исследования была разработка эффективных методов оценки племенной ценности крупного рогатого скота в племенных молочных стадах и их апробация на примере украинской черно-пестрой молочной породы (опытные хозяйства "Украинка Слобожанская" и "Кутузовка"). На большой выборке коров была проведена оценка селекционно-генетических параметров (наследуемость, повторяемость, генетические и фенотипические корреляции) комплекса