УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК

ІНСТИТУТ ТВАРИННИЦТВА

БОРИСОВСЬКИЙ ВОЛОДИМИР АНАТОЛІЙОВИЧ

УДК 636.22/.28.082.026

ОПТИМІЗАЦІЯ СЕЛЕКЦІЙНОГО ПРОЦЕСУ В ПОПУЛЯЦІЇ

АЙРШИРСЬКОЇ ХУДОБИ УКРАЇНИ

06.02.01 – розведення та селекція тварин

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Харків – 1999

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті тваринництва Української академії аграрних наук

Науковий керівник : кандидат сільськогосподарських наук

Агафонов Борис Олександрович,

Інститут тваринництва УААН, завідувач

лабораторією організації племінної справи

в молочному скотарстві відділу технології

виробництва молока

Офіційні опоненти : доктор сільськогосподарських наук, професор

Рубан Юрій Дмитрович, Харківський

зооветеринарний інститут, завідувач кафедрою

крупного тваринництва

доктор сільськогосподарських наук, професор

Рудик Іван Адамович, Білоцерківський державний

аграрний університет, кафедра розведення і генетики

сільськогосподарських тварин

Провідна установа : Інститут розведення і генетики тварин УААН,

відділ розведення та селекції великої рогатої худоби,

с.Чубинське Бориспільського р-ну Київської обл.

Захист відбудеться “ 26 “ жовтня 1999 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д. 65.356.01 Інституту тваринництва Української академії аграрних наук за адресою : 312120, м.Харків, п/в Кулиничі, вул.7-ї Гвардійської Армії, 3.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту тваринництва УААН (312120, м.Харків, п/в Кулиничі, вул.7-ї Гвардійської Армії, 3).

Автореферат розісланий “ 15 “ вересня 1999 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Хватов А.І.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Процес заміни одних порід сільськогосподарських тварин іншими, більш високопродуктивними та конкурентноспроможними, є цілком закономірним та з позицій економіки доцільним явищем, проте воно має і негативні сторони. За рахунок поглинання місцевих порід відбувається обмеження загального генофонду, зменшується чисельність порід, зникає багато цінних генотипів. При цьому під загрозу зникнення підпадають перш за все породи малочисельні (місцеві, локальні).

Враховуючи виробничо-економічну ситуацію, яка реально склалася, уявляється доцільним вважати основним способом збереження генофонду таких порід і запобігання переходу до категорії зникаючих підтримку та підвищення їх виробничої конкурентноспроможності комплексом міроприємств, серед яких не останнє місце займає інтенсифікація селекційного процесу.

Актуальність теми. На сучасному етапі основу вдосконалення порід та популяцій сільськогосподарських тварин складає великомасштабна селекція. У практиці молочного скотарства як багатьох високорозвинених зарубіжних країн, так і України, широке застосування знаходять прийоми оптимізації селекційних програм великих порідних масивів худоби. Проте, вони є придатними лише для досить багаточисельних порід та популяцій. Переваги великомасштабної селекції при роботі з ними не викликають сумніву, але виникає цілий ряд питань теоретичного та практичного плану, стосовно селекційної роботи в даних умовах з малочисельними популяціями, які ще не втратили виробничо-економічної конкурентноспроможності, але знаходяться під загрозою цього фактора. Яскравим представником цієї категорії є, зокрема, популяція айрширської худоби України.

Враховуючи дефіцит досліджень у вказаному напрямку, уявляється доцільним продовжити їх з метою пошуку нових способів інтенсифікації темпів селекції в таких популяціях, підтримки та підвищення рівня конкурентноспроможності в сучасних умовах та запобігання переходу до категорії зникаючих.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана в лабораторії організації племінної справи в молочному скотарстві відділу технології виробництва молока Інституту тваринництва УААН як складова частину тематичного плану інституту, згідно завданню П.01.02.01 “Вдосконалити організаційно-методичні основи селекції при створенні та вдосконаленні стад, ліній та порід молочної худоби” (номер державної реєстрації UA010001316P).

Мета і задачі досліджень. Основною метою досліджень є удосконалення системи племінної роботи з популяцією айрширської худоби України шляхом оптимізації селекційного процесу з використанням принципів великомасштабної селекції та урахуванням специфіки малочисельних популяцій.

Досягненню цієї мети сприяло вирішення слідуючих конкретних задач та питань :

ь

ь виявити мінімальний “критичний” рівень чисельності популяції молочної худоби, який лімітує доцільність використання загальних принципів розробки програм великомасштабної селекції при різних значеннях перемінних факторів;

ь встановити основні закономірності та фактори, які визначають генетичну і економічну ефективність програм великомасштабної селекції в малочисельних популяціях молочної худоби та можливості їх оптимізації;

ь визначити можливості підвищення ефективності селекційних програм шляхом збільшення темпів (інтенсивності) добору бугаїв-лідерів з урахуванням обмежень, зумовлених вимогами лінійної ротації та розміром малочисельної популяції;

ь оптимізувати довгострокову програму великомасштабної селекції популяції айрширської худоби України;

ь обгрунтувати основні принципи оптимальної ротації ліній та відтворення лінійних плідників у цій популяції.

Наукова новизна одержаних результатів. Запропоновано новий підхід до визначення мінімального “критичного” рівня чисельності популяції молочної худоби, який лімітує доцільність використання загальних принципів розробки програм селекції та лежить в основі віднесення порід до категорії малочисельних або зникаючих. Встановлено таку межу чисельності в умовах популяції айрширської худоби України.

Вперше знайдено принципове вирішення проблеми організаційної сторони побудови ротації ліній при мінімальній їх кількості та розроблено новий спосіб ротаційного використання плідників, який відкриває можливість включати у масове відтворення стад синів лише одного бугая-лідера без зростання масштабів інбридингу в товарній частині популяції. Вдосконалено систему племінної роботи з популяцією айрширської худоби України шляхом оптимізації довгострокової програми селекції із залученням до неї основних розроблених прийомів та методів, які спрямовані на подальшу інтенсифікацію селекційного процесу та підвищення його ефективності.

Практичне значення одержаних результатів. Реалізація основних положень запропонованих варіантів програми селекції популяції айрширської худоби України відкриває можливість підвищення темпів її щорічного генетичного прогресу за надоєм у 3,4 рази (на 26,6 кг молока на одну корову) та збільшення економічної ефективності селекційних міроприємств у 6,5 рази по відношенню до результативності фактичної системи племінної роботи з цією популяцією.

Основні матеріали досліджень реалізовано у винаході “Спосіб відтворення стада”, на який одержано патент України № 13910 А. Розроблений спосіб відтворення стада становить особливий інтерес для популяцій відносно малочисельних, у межах яких вдосконалити (реорганізувати) систему ротаційного використання бугаїв в організаційному відношенні значно простіше, ніж у популяціях широкого ареалу та великої чисельності. З урахуванням запропонованого способу подано конкретні пропозиції щодо організації оптимальної лінійної ротації в умовах популяції айрширської худоби України.

Новий спосіб організації ротаційного використання плідників та оптимальний варіант послідовності використання ліній в товарній частині популяції прийняті до впровадження в молочних стадах айрширської породи Харківської та Полтавської областей, які входять до зони діяльності станції штучного осіменіння дослідного господарства “Українка” Харківського району та Лубенського племпідприємства.

Особистий внесок здобувача. Особистий внесок у виконання дисертаційної роботи полягає у слідуючому : створення комп’ютерної бази даних про популяційно-генетичні, селекційні і економічні параметри популяції айрширської худоби України; аналіз результатів фактичної системи селекційно-племінної роботи з нею у існуючій виробничо-економічній ситуації; деяка модифікація окремих алгоритмів В.І.Власова (1984), М.З.Басовського, В.М.Кузнецова (1977, 1982), які було взято за основу при розробці генетико-математичної моделі програми селекції та включення до неї запропонованої формули розрахунку розміру активної частини популяції; розробка комп’ютерної робочої програми (складання технічного завдання та технічного проекту на програмування, контрольного прикладу; перевірка та відпрацювання програми на робочому матеріалі) та моделювання з її використанням більш ніж 55 тис. економічно вигідних і реально можливих варіантів програми селекції популяції айрширської худоби України; оцінка в популяції 14 ліній та родинних груп за молочною продуктивністю більш ніж 6,6 тис. корів (десяти з них – за племінними якостями 45 бугаїв-плідників), аналіз ефективності 18 варіантів внутрішньолінійного підбору та міжлінійних кросів; статистична обробка матеріалів досліджень, аналіз одержаних результатів та оформлення рукопису дисертації.

Винахід “Спосіб відтворення стада” (патент України № 13910 А) розроблено у співавторстві (Б.О.Агафонов, С.Ю.Рубан). Особистий внесок полягає у тому, що за основу винаходу було взято результати проведених досліджень з використання принципів великомасштабної селекції при оптимізації селекційного процесу в малочисельних популяціях молочної худоби, а також у проведенні розрахунків, перевірці та його порівняльній генетико-економічній оцінці з використанням розробленої комп’ютерної робочої програми на основі сформованої бази даних. В цілому особистий внесок здобувача складає більше двох третин загального обсягу дисертаційної роботи.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації були викладені та одержали позитивну оцінку на : I міжнародній науковій конференції молодих вчених та спеціалістів ІРГТ УААН “Селекційно-біотехнологічні методи використання генетичного потенціалу сільськогосподарських тварин” (Київ, лютий 1994 р.); Всеукраїнській ювілейній науково-практичній конференції ІРГТ УААН “Генетика продуктивності тварин”, присвяченій 90-річчю з дня народження М.Колесника (Київ, грудень 1994 р.); науково-вироб-ничій конференції ІРГТ УААН “Теоретичні й практичні аспекти породоутворювального процесу у молочному та м’ясному скотарстві” (Київ, березень 1995 р.); науково-виробничій конференції ХДАУ, присвяченій 100-річчю з дня народження К.Телешека “Інтенсифікація сільськогосподарського виробництва та формування продовольчого ринку України в нових умовах господарювання” (Харків, 1995 р.); міжнародній науково-виробничій конференції ІТ УААН “Ефективність методів інтенсифікації виробництва продуктів тваринництва” (Харків, 1996 р.); конференції молодих вчених ІТ УААН з питань відтворення поголів’я та економіки сільськогосподарського виробництва (Харків, лютий 1998 р.).

Публікації. За матеріалами результатів досліджень опубліковано 8 робіт, у тому числі 3 наукових статті у фахових виданнях, 5 тез доповідей і матеріалів науково-практич-них конференцій, одержано 1 патент України на винахід.

Структура дисертації. Дисертація складається із вступу, огляду літератури, загальної методики та основних методів досліджень, результатів проведених досліджень, аналізу та узагальнення результатів досліджень, висновків і пропозицій виробництву. Загальний обсяг роботи складає 252 сторінки друкованого тексту, містить 49 таблиць, 21 ілюстрацію, 2 додатки (які займають 64 окремих сторінки), список використаних літературних джерел включає 384 найменувань, у тому числі 119 іноземних видань і займає 41 сторінку.

ЗАГАЛЬНА МЕТОДИКА ТА ОСНОВНІ МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Об’єктом досліджень була популяція айрширської худоби України, збір інформації про селекційні і економічні параметри якої проводився на двох масштабних рівнях - популяційному та на рівні окремих племінних стад основних господарств-репродукторів (“Ук-раїнка”, “Кегичівка” Харківської та ім. Декабристів Полтавської обл.) з показниками кор-мозабезпеченості 45-60 ц корм. од. на корову на рік. Популяційно-генетичні параметри ро-зраховувалися із застосуванням сучасних генетико-статистичних методичних підходів до їх оцінки та використання у племінній роботі М.З.Басовського з співавт. (1974, 1994) та ін.

Як методична основа при розрахунках оптимальних варіантів селекційних програм використовувалися розробки вітчизняних та зарубіжних досліджувачів з генетико-економічної оптимізації програм великомасштабної селекції (H.Skjervold, 1965; P.H.Petersen et al., 1974; М.З.Басовський, В.М.Кузнецов, 1977, 1982; В.І.Власов, 1984 та ін.).

При складанні генетико-математичної моделі програми селекції за основу було взято алгоритми, розроблені М.З.Басовським, В.М.Кузнецовим (1977, 1982) та В.І.Власовим (1984), з деякою їх модифікацією, яка викликана перш за все слідуючими умовами : 1) дещо інші перелік та кількість перемінних факторів, які вводяться в модель, їх нижні та верхні межі, а також градації значень у цих межах; 2) прийняття таких селекційних факторів, як чисельність активної частини популяції та розмір спермобанку на кожного молодого бугая, величинами, які розраховуються в залежності від вхідних значень інших показників.

У відповідності з розробленою генетико-математичною моделлю (що складається з 64 взаємопов’язаних між собою рівнянь) було створено комп’ютерну робочу програму, з допомогою якої проводилося моделювання шляхом багатоваріантних розрахунків з використанням варіювання основними перемінними факторами, які вводяться в модель, від мінімальних до максимальних їх значень.

За перемінні параметри, які найбільше впливають на ефективність програми селекції, було взято : чисельність популяції (10 тис. – 1 млн. гол.); частка корів активної частини популяції, яких осіменяють спермою перевірюваних бугаїв (0,10 – 0,70); кількість відібраних поліпшувачів (1 – 200 гол.); кількість батьків ремонтних бугаїв (1 – 200 гол.); число ефективних дочок на кожного молодого бугая (10 – 100 гол.) та співвідношення поголів’я ремонтних бугайців до числа поліпшувачів (2:1 – 7:1).

За основу оцінки генетичної ефективності програми селекції приймався розрахунок очікуваного середньорічного генетичного прогресу популяції за надоєм (G), згідно з формулою J.M.Rendel, A.Robertson (1950), доповненої P.H.Petersen et al. (1974), М.З.Басовським, В.М.Кузнецовим (1977) :

Iss + (1 – a) * Ipb + Ids + Idd f * Fx * P

G = * (S + S1 * rg) – , (1)

Lss + a * Lyb + (1 – a) * Lpb + Lds + Ldd L

де Iss, Ipb, Ids, Idd – генетична перевага відповідно батьків бугаїв, батьків корів, . матерів бугаїв та матерів корів;

a – частка корів активної частини популяції, яких осіменяють молодими бугаями;

Lss, Lyb, Lpb, Lds , Ldd – генераційні інтервали відповідно для батьків бугаїв, молодих бугаїв, батьків корів, матерів бугаїв та матерів корів;

S, S1 – частка у популяції відповідно первісток та корів другого отелення і старших;

rg – коефіцієнт генетичної кореляції між надоєм первісток та надоєм дорослих корів;

f – інбредна депресія за надоєм на кожен % підвищення коефіцієнту інбридингу;

Fx – коефіцієнт інбридингу в популяції;

P – середній надій корів популяції;

L – середній генераційний інтервал для всіх категорій племінних тварин.

В основу економічної оцінки програми селекції було покладено визначення її ефективності шляхом розрахунку загальних витрат та чистого прибутку від племінної роботи, як різниці між прибутком, отриманим за рахунок генетичного поліпшення популяції та витратами на селекційну програму, які зведено до одного основного року за допомогою формули складних процентів. При цьому використовувалися методичні підходи, запропоновані P.Petersen et al. (1974), М.З.Басовським, В.М.Кузнецовим (1977, 1982), В.І.Власовим (1984) та ін. Калькуляція витрат проводилася на основі виробничої діяльності племпідприємств з урахуванням рівня цін кінця 1998 р.

Економічну ефективність (E) програми селекції розраховували за формулою :

E = N * G * Q’ * D’ * Dn / Szi , (2)

де N - чисельність популяції;

G - середньорічний генетичний прогрес за надоєм;

Q’ – економічне значення 1 % генетичного поліпшення;

D’ та Dn – множник приведення генетичного поліпшення слідуючих лактацій до першого року одержання ефекту від програми селекції відповідно у однієї корови та всієї популяції;

Szi - сума всіх категорій зведених витрат.

При оцінці альтернативних варіантів програми селекції використовувався показник їх відносної економічної ефективності, виражений у відсотках по відношенню до фактичного варіанту.

У процесі вивчення окремих питань широко використовувалося проведення серій одно- та багатофакторних дисперсійних, кореляційно-регресійних аналізів, а також при обробці даних застосовувалися інші загальновідомі генетико-математичні та біометричні методи, викладені у працях Є.Меркур’євої (1964), М.Плохінського (1980), Г.Лакіна (1990),

РЕЗУЛЬТАТИ ПРОВЕДЕНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ

Залежність ефективності селекційних програм від чисельності популяції, у якій ведеться селекція. Для вирішення цього питання було змодельовано 144540 економічно вигідних варіантів селекційної програми з різною чисельністю популяції. На діаграмах рис.1 проілюстровано характер виявленої залежності, яка свідчить про те, що чим численніше поголів’я охоплено єдиною програмою селекції, тим вищою є її генетико-економічна ефективність і тим більшу кількість варіантів програми можна одержати при моделюванні в ній селекційного процесу.

При розмірі популяції 10000 гол. всі можливі комбінації перемінних факторів, що

Рис. 1 – Залежність ефективності програми селекції від чисельності популяції

змінюються у встановлених межах, дають змогу змоделювати лише один реально можливий та економічно вигідний варіант, який забезпечує її генетичний прогрес за надоєм на рівні 22,9 кг молока на корову за рік при відносній економічній ефективності 298 %.

В той же час шляхом відхилення від величин нижніх та верхніх меж коливань деяких перемінних факторів (їх “критичних значень”), встановлених, виходячи з існуючих нормативних положень та документів, було проведено моделювання подальшого зменшення чисельності популяції, Одержані результати показали, що при її розмірі 1 тис. гол. можливим є лише один економічно вигідний варіант (хоча з дуже низькою відносною економічною ефективністю 0,2 %), який сприяє щорічному отриманню генетичного прогресу за надоєм у розмірі 17,9 кг молока на корову, Він розрахований на осіменіння спермою перевіряємих бугаїв 60 % корів активної частини популяції, добір за якістю нащадків 6 поліпшувачів (котрі одночасно будуть і бугаями-лідерами) при оцінці їх за продуктивністю 5 дочок.

Таким чином, мінімально можливу межу чисельності, яка дозволяє застосовувати загальні принципи розробки програм селекції для одержання економічно вигідних їх варіантів, є доцільним прийняти критерієм визначення “критичного” рівня, що лежить в основі віднесення порід та популяцій до категорій малочисельних або зникаючих. Такою межею чисельності в умовах популяції айрширської худоби України при дотриманні “критичних” значень перемінних факторів є 10000 гол., при відхиленні від цих значень він знижується до 1000 гол. (хоча і з певним збитком для селекції з позицій її ефективності).

Оцінка ефективності фактичної системи селекційно-племінної роботи з популяцією айрширської худоби України. З використанням популяційно-генетичних, селек-ційних та економічних параметрів, які склалися в зоні розведення популяції айрширської худоби України було проведено генетико-економічну оцінку ефективності фактичного варіанту програми її селекції (табл. 1). Аналіз показав, що система селекційно-племінної роботи, яка за-

Таблиця 1

Параметри фактичного варіанту програми селекції популяції айрширської худоби України

ОСНОВНІ ПОКАЗНИКИ ПРОГРАМИ | Значення

Чисельність популяції, тис. гол. | 18,7

Розмір активної частини популяції, тис. гол. | 10,6

Кількість батьків ремонтних бугаїв, гол. | 30

Кількість матерів ремонтних бугаїв, гол | 115

Кількість ремонтних бугайців, гол. | 29

Кількість перевіряємих бугаїв, гол. | 21

Перевірочна частина популяції, гол. | 1600

Банк сперми на 1 бугая, тис. доз. | 9,5

Число ефективних дочок на 1 бугая, гол. | 15

Кількість відібраних поліпшувачів, гол. | 9

Період використання сперми, міс. | 60

Вклад в генетичний прогрес за надоєм, % : батьків бугаїв | -

матерів бугаїв | 35,7

батьків корів | 57,9

матерів корів | 6,4

Генетичний прогрес за надоєм, кг | 11,16

Економічна ефективність програми селекції, % | 422

стосовується в даний час з цією популяцією, забезпечує її генетичний прогрес за надоєм у розмірі 11,2 кг молока на корову за рік, а це є у 4-5 разів нижчим від теоретично можливого. Можна виділити цілий ряд причин таких низьких темпів підвищення генетичного потенціалу молочності, проте вони у більшості випадків є загальновідомими та властивими в цілому всьому молочному скотарству України, тому слід зупинитися лише на найважливіших з них в умовах популяції айрширської худоби :

– її відносна малочисельність (18,7 тис. гол.) з тенденцією до подальшого зменшення поголів’я та територіальна роздрібненість при необгрунтовано високій генеалогічній різноманітності (маточний склад популяції представлено 25 лініями та родинними групами, а кожне стадо – 10-15 та більшою їх кількістю), що значно ускладнює організацію цен-тралізованої системи селекції;–

низька інтенсивність використання поліпшувачів (на рівні 10–20 % від реально можливої) при надмірно великій кількості батьків ремонтних бугаїв – у відтворенні стад популяції використовуються плідники, які є синами 30 батьків більш ніж 10 ліній, при цьому в середньому кожні 1-2 бугаї походять від іншого поліпшувача. Частка добору лідерів практично дорівнює одиниці, а інтенсивність селекції – нулю, внаслідок чого вони не впливають насправді на генетичний прогрес популяції;–

довга тривалість генераційних інтервалів всіх категорій племінних тварин (в середньому – 8 років, а плідників – 10 років), яка викликана перш за все тривалим періодом використання сперми поліпшувачів для осіменіння корів популяції – близько 5 років.

У свою чергу основні вищезгадані причини позначаються на економічній ефективності селекційних міроприємств та свідчать про далеко не вичерпані можливості удосконалення цієї популяції в умовах України.

Вплив основних перемінних факторів на генетичну та економічну ефективність селекційних програм. З метою пошуку резервів підвищення показників генетичного поліпшення популяції та економічної ефективності селекційних міроприємств було проведено багатофакторний дисперсійний аналіз, результати яких наведено в табл. 2.

Таблиця 2

Результати багатофакторного дисперсійного аналізу впливу перемінних факторів на

генетичний прогрес за надоєм (G) та економічну ефективність програми селекції (Е)

ПЕРЕМІННІ ФАКТОРИ | % впливу на

G | Е

A – Число батьків ремонтних бугаїв | 4,57 | 1,55

B – Кількість відібраних поліпшувачів | 38,80 | 15,61

C - % корів активної частини, яких осімен. спермою молодих бугаїв | 0,97 | 1,38

D – Число ефективних дочок на 1 перевіряємого бугая | 14,44 | 35,11

E – Співвідношення поголів’я ремонт. бугайців до числа поліпшувачів | 22,40 | 30,41

AB + AC + AD + AE + BC + BD + BE + CD + CE + DE | 5,65 | 5,99

Неорганізовані фактори | 13,17 | 10,05

Рівень вірогідності P > 0,999

Було з’ясовано, що показники ефективності селекційних програм зазнають неоднакового впливу з боку різних перемінних факторів. Так, на темп генетичного прогресу популяції за надоєм максимально впливає кількість відібраних поліпшувачів (38,8 %), на економічну ефективність програми - число ефективних дочок на кожного перевіряємого бугая (35,11 %). В цілому ж, зміна ефективності селекційних програм в залежності від значень різних перемінних факторів носить криволінійний характер.

Як свідчать показники табл. 3, при збільшенні частки корів активної частини популяції, яких осіменяють спермою перевіряємих бугаїв, зростання ефективності програми відбувається до певної межі. Максимальний генетичний прогрес за надоєм (32,6 кг) одержують за умови осіменіння спермою молодих бугаїв 60 % корів активної частини популяції. При цьому основний ефект досягається як за рахунок зростання інтенсивності селекції батьків бугаїв (шляхом використання більшої кількості поліпшувачів), так і за рахунок підвищення точності оцінки їх племінної цінності у зв’язку із залученням для цього біль-шого числа ефективних дочок. Далі прогрес знижується внаслідок зменшення тієї частини популяції, яка повинна осіменятися спермою поліпшувачів. Максимальну ж відносну еко-номічну ефективність програмиї (537 %) забезпечує осіменіння спермою молодих бугаїв 30 % корів активної частини популяції. В цілому ж вища генетична ефективність спосте-рігається за умови оцінки більшої кількості бугаїв за меншим числом дочок. Це по-в’язано з тим, що зростаюча точність оцінки племінної цінності не може компенсувати обмежень можливостей

Таблиця 3

Вплив частки корів активної частини популяції, яких осіменяють спермою молодих бугаїв (Ai) на структуру та ефективність програми селекції

ОСНОВНІ ПОКАЗНИКИ ПРОГРАМИ | Ai

0,1 | 0,3 | 0,4 | 0,6 | 0,7

ВАРІАНТИ З МАКСИМАЛЬНИМ ГЕНЕТИЧНИМ ПРОГРЕСОМ ЗА НАДОЄМ

Кількість, гол. : поліпшувачів | 4 | 6 | 7 | 9 | 10

батьків бугаїв | 2 | 2 | 2 | 2 | 2

ефективних дочок на 1 бугая | 15 | 30 | 35 | 40 | 40

Співвіднош. числа рем. бугаїв до поліпшувачів | 7:1 | 7:1 | 7:1 | 7:1 | 7:1

Генетичний прогрес за надоєм, кг | 26,3 | 31,2 | 32,1 | 32,6 | 32,5

Відносна економічна ефективність програми, % | 166 | 211 | 216 | 210 | 200

ВАРІАНТИ З МАКСИМАЛЬНОЮ ЕКОНОМІЧНОЮ ЕФЕКТИВН. ПРОГРАМИ

Кількість, гол. : поліпшувачів | 5 | 5 | 6 | 6 | 6

батьків бугаїв | 2 | 2 | 2 | 2 | 2

ефективних дочок на 1 бугая | 35 | 100 | 100 | 100 | 100

Співвіднош. числа рем. бугаїв до поліпшувачів | 2:1 | 2:1 | 2:1 | 2:1 | 2:1

Генетичний прогрес за надоєм, кг | 21,3 | 26,0 | 26,7 | 25,7 | 25,7

Відносна економічна ефективність програми, % | 445 | 537 | 525 | 500 | 488

добору при випробуванні невеликого поголів’я плідників. Проте, економічна ефективність селекційних міроприємств є значно вищою в останньому випадку.

Виявилося, що збільшення числа ефективних дочок на одного бугая з 10 до 100 гол. підвищує точність оцінки племінної цінності поліпшувачів в 1,5 рази (табл. 4). При цьому

Таблиця 4

Вплив числа ефективних дочок (Ni) на ефективність програми селекції при постійній кількості поліпшувачів (8 гол.)

ОСНОВНІ ПОКАЗНИКИ ПРОГРАМИ | Ni

10 | 40 | 60 | 100

ВАРІАНТИ З МАКСИМАЛЬНИМ ГЕНЕТИЧНИМ ПРОГРЕСОМ ЗА НАДОЄМ

% корів активної частини, яких осімен. молодими бугаями | 10 | 55 | 70 | 65

Співвідношення числа ремонтних бугаїв до поліпшувачів | 5:1 | 7:1 | 6:1 | 3:1

Інтенсивність селекції поліпшувачів | 1,45 | 1,60 | 1,53 | 1,23

Точність оцінки племінної цінності поліпшувачів | 0,59 | 0,82 | 0,87 | 0,92

Очікувана генетична перевага за надоєм : батьків корів | 236 | 179 | 120 | 118

батьків бугаїв | 376 | 548 | 562 | 521

Генетичний прогрес за надоєм, кг | 25,5 | 32,4 | 31,8 | 29,5

Відносна економічна ефективність програми, % | 177 | 216 | 277 | 437

спостерігається ріст оптимальної частки корів активної частини популяції, яких осіме-няють спермою молодих бугаїв, що дозволяє підвищити інтенсивність селекції плідників. Проте, при їх кількості більше 40 гол. набирає чинності протиріччя між зростанням точності оцінки племінної цінності бугаїв та зниженням інтенсивності їх селекції, яке свідчить не на користь першого. Це в свою чергу зменшує очікувану генетичну перевагу батьків корів та бугаїв і викликає падіння генетичного прогресу популяції за надоєм.

Криві рис. 2 свідчать, що оптимальне з позицій генетичного прогресу за надоєм число поліпшувачів коливається від 5 гол. при оцінці їх за продуктивністю 80 дочок до 30 гол. при оцінці за продуктивністю 10 дочок. В свою чергу, при будь-якій кількості ефективних дочок зростання числа поліпшувачів більше 5 гол. викликає різке падіння економічної ефективності програми селекції. Це пов’язано з тим, що витрати, зумовлені використанням численнішого поголів’я ремонтних бугайців, перестають компенсуватися прибутком, який отримують за

рахунок зростання генетичного прогресу популяції за надоєм.

Встановлено, що при зміні співвідношення поголів’я ремонтних бугайців до числа поліпшувачів з 2:1 до 7:1 основний ефект досягається за рахунок зростання в 1,5 рази інтенсивності селекції плідників, що в свою чергу сприяє підвищенню їх очікуваної генетичної переваги та, як слідство, генетичного прогресу популяції за надоєм. Але при цьому суттєво збільшуються витрати, пов’язані з використанням більшої кількості ремонтних бугайців, які викликають падіння економічної ефективності програми селекції.

Проведені дослідження з питання впливу основних перемінних факторів на генетико-економічну ефективність програми селекції малочисельної популяції айрширської худоби України не виявили суттєвих відмінностей щодо результатів аналогічного моделювання відносно великих масивів молочної худоби. Проте, встановлено, що в малочисельних популяціях значно звужуються можливості підвищення ефективності селекції, зумовлені обмеженим розміром їх активної частини, що викликає вимушене зниження як точності оцінки, так і інтенсивності селекції різних категорій племінних тварин, перш за все – батьків нового покоління ремонтних бугайців (бугаїв-лідерів).

Регулювання кількості бугаїв-лідерів як один із способів оптимізації селекцій-ного процесу. Як показали результати проведених досліджень, одним із найрезультативніших способів підвищення ефективності селекції (перш за все відносно малочисельних популяцій молочної худоби) є скорочення кількості бугаїв-лідерів до доцільного мінімуму, який як з позицій оптимальних варіантів селекційних програм, так і з позицій запобігання інбридингу в товарній частині популяції шляхом чіткої шестилінійної ротації складає 6 гол. (по одному у кожній з ротаційних ліній), про що свідчить графік рис. 3.

Так, при зменшенні числа бугаїв-лідерів генетичний прогрес популяції за надоєм зростає, але при використанні 5-6 та меншої кількості кращих плідників, як батьків слідую-чого покоління ремонтних бугайців, стрімко підвищується інбредна депресія за надоєм, яка “з’їдає” доволі значну частину генетичного прогресу, що призводить у свою чергу до зниження економічної ефективності селекційної програми. Проте, в умовах малочисельних популяцій використання навіть такої кількості поліпшувачів є недостатньо ефективним в селекційному та економічному відношенні, оскільки для покриття річної потреби популяції айрширської худоби України в спермі цілком досить 1-2 плідників. Але це викликає протиріччя між перевагами суворого добору та негативними проявами інбридингу, яке при існуючій системі відтворення стада (що грунтується на одночасному ротаційному використанні бугаїв великої кількості неспоріднених між собою генеалогічних груп) практично неможливо розв’язати.

В результаті проведення досліджень було знайдено принципове вирішення цієї проблеми та розроблено новий спосіб організації ротаційного використання плідників, на який отримано патент України на винахід. Запропонований спосіб грунтується на зміні системи відтворення лінійних ремонтних бугайців та послідуючого їх використання. Здійс-нюється спосіб слідуючим чином : на протязі двох суміжних років відтворюються ремонтні бугайці лише однієї лінії від одного, найціннішого в селекційному відношенні бугая (ліде-ра); у кожні наступні два роки проводиться заміна ротаційної лінії та лідера при відтворенні. Після закінчення 12-річного періоду (шість ліній по два роки) зазначений цикл може повторюватися з послідовним використанням плідників цих же або інших неспорід-нених ліній. Підвищення селекційного ефекту при цьому зумовлене двома факторами : 1) за рахунок шестиразового підвищення інтенсивності добору батьків бугаїв, оскільки в кожному випадку в ротації приймає участь тільки одна лінія замість шести, а ротація ліній відбувається лише у часі в масштабі всієї популяції, в якій ведеться селекція; 2) за рахунок запобігання подальшому зростанню інбридингу та пов’язаної з ним депресії, тому що принцип 12-річних ротаційних періодів зберігається. На рис. 4 наведено порівняльну характеристику ефективності

варіантів програми селекції з використанням існуючого та розробленого способів відтворення стада, яка свідчить про явні переваги останнього.

Оптимізація програми селекції для популяції айрширської худоби України. При оптимізації програми селекції кожний із 55288 змодельованих її варіант розглядався як самостійна альтернатива із закінченим процесом усієї системи племінної роботи та оцінкою генетичного і економічного прогресу в популяції. Це дало змогу порівняти між собою всі варіанти та вибрати для впровадження ті з них, які забезпечують не лише отримання максимального генетичного прогресу за надоєм або економічної ефективності селекційних міроприємств (що повинно бути основною метою селекції в умовах ринкової економіки), але є й найбільш придатними до конкретних умов популяції айрширської худоби України.

При застосуванні загальноприйнятого способу відтворення стада (табл. 5) із використанням 6 бугаїв-лідерів запропоновані варіанти програми з максимальною генетичною та економічною ефективністю за умови їх впровадження будуть сприяти щорічному підвищенню генетичного прогресу популяції за надоєм до 31,3 та 23,8 кг молока на корову, забезпечуючи відносну економічну ефективність системи селекції на рівні 128 та 466 % відповідно. Реалізація розробленого способу ротаційного використання плідників, який доз- Таблиця 5

Основні параметри варіантів програми селекції популяції айрширської худоби України, рекомендованих для впровадження

ПОКАЗНИКИ ПРОГРАМИ СЕЛЕКЦІЇ | ВАРІАНТИ ПРОГРАМИ

факт. | А | В | А* | В*

Кількість, гол. : батьків бугаїв | 30 | 6 | 6 | 1 | 1

ремонтних бугайців | 29 | 191 | 25 | 108 | 21

перевіряємих бугаїв | 21 | 129 | 17 | 73 | 14

поліпшувачів | 9 | 15 | 6 | 9 | 5

ефективних дочок на 1 бугая | 15 | 25 | 100 | 40 | 100

Число корів для осімен. молод. бугаями, тис. гол. | 1,6 | 12,9 | 6,8 | 11,7 | 5,7

Розмір спермобанка на 1 бугая, тис. доз | 9,5 | 1,4 | 6,6 | 2,8 | 8,6

Генетичний прогрес за надоєм, кг | 11,2 | 31,3 | 23,8 | 37,8 | 31,1

Сума витрат на 1 корову, грн. | 8,6 | 20,0 | 4,7 | 13,5 | 4,5

Чистий прибуток на 1 корову, грн. | 36,2 | 107,8 | 92,6 | 141,0 | 123,8

Відносна економічна ефективність програми, % | 100 | 128 | 466 | 247 | 654

А – з максимальним генетичним прогресом за надоєм

ВАРІАНТИ ПРОГРАМИ: В – з максимальною економічною ефективністю програми

* – за умови впровадж. розроблен. способу відтворення стада

воляє залучати до масового відтворення стад синів лише одного найціннішого в селекційному відношенні бугая, дає змогу збільшити темп щорічного генетичного поліпшення популяції за надоєм у 3,4 рази (до 37,8 кг молока на корову), а економічну ефективність програми у 6,5 рази по відношенню до фактичного варіанту. При цьому спо-

стерігаються деякі зміни оптимальних величин інших перемінних селекційних факторів

Хоча запропонованими варіантами програми передбачено досить напружені темпи поліпшення селекційних параметрів, в них закладені деякі резерви, які дозволяють ще в більшій мірі під-вищити їх генетико-економічну ефективність. Так, розрахунки показали, що залучення до селекційного процесу в активній частині популяції методу ембріотрансплантації дає змогу зменшити потребу в матерях ремонтних бугаїв, як мінімум, у два рази. Внаслідок цього удвічі зростає інтенсивність добору серед зазначеної категорії племінних тварин з усіма витікаючими звідси наслідками.

Основні принципи оптимальної лінійної ротації в популяції айрширської худоби України. Для вирішення питання про те, які лінії залишити для переважного відтворення та ротаційного використання в популяції айрширської худоби України, було проведено їх оцінку за методикою, запропонованою М.І.Бащенко із співавт. (1985). Результати оцінки (табл. 6) свідчать, що перші шість рангів за надоєм корів по I лактації зайняли відповідно лінії Ханнулан Яюскярі, Рііхівіідан Урхо Єр., Кінг Єрранта, Юттеро Ромео, Дон Жуа-на та Літтойстен Толла. Аналіз показав, що лінії, визнані кращими при їх порівняльній оцінці за молочною продуктивністю корів, одночасно характеризуються високими племінними якостями плідників, які до них належать. Це дозволяє зробити висновок про доцільність побудо

Таблиця 6

Оцінка ліній популяції айрширської худоби України за надоєм корів по I лактації

ЛІНІЯ, РОДИННА ГРУПА | Число корів | Надій, кг | Cv, % | Поправоч. індекс | Відносна цінність | Ранг

Дон Жуан 7960 | 1383 | 3820 | 17,9 | 4168 | 7988 | 5

Юттеро Ромео 15710 | 1286 | 3930 | 16,6 | 4409 | 8339 | 4

Кінг Єррант 12656 | 1025 | 3985 | 16,0 | 4509 | 8494 | 3

Літтойстен Толл 11666 | 770 | 3720 | 14,9 | 4092 | 7812 | 6

Рііхівіідан Урхо Єр. 13093 | 442 | 4119 | 11,6 | 4823 | 8942 | 2

Ханнулан Яюскярі 23000 | 791 | 4371 | 17,4 | 5027 | 9398 | 1

Брінкхаллін Юнкер 15635 | 203 | 3675 | 12,2 | 3758 | 7433 | 7

Рііхівіідан Ухо 13926 | 275 | 3609 | 23,6 | 3294 | 6903 | 8

Кауніаіс Нектор 14537 | 149 | 3118 | 19,2 | 2483 | 5601 | 11

Тоосилан Брахма 11489 | 102 | 3839 | 26,3 | 2921 | 6760 | 9

Ферро 4791 | 33 | 2473 | 9,0 | - | 2473 | 14

Діке 768 | 64 | 3648 | 20,6 | 2335 | 5983 | 10

Літтойстен Аміраалі 15617 | 38 | 3292 | 23,1 | 963 | 4255 | 12

Машук КУЕ-4 823 | 56 | 2904 | 25,7 | 1206 | 4110 | 13

ви системи лінійного розведення в популяції на основі шести зазначених ліній.

Для оцінки ефективності внутрішньолінійного підбору та міжлінійних кросів у популяції айрширської худоби України, наведеної в табл. 7, за основу було взято відносну цінність

за надоєм по I лактації груп дочок від поєднань представників різних ліній. Їх ранги роз поділилися так, що перші місця зайняли відповідно нащадки : 1) лінії Юттеро Ромео від

Таблиця 7

Аналіз ефективності внутрішньолінійного підбору та міжлінійних кросів у популяції

айрширської худоби України

ЛІНІЯ, РОДИННА ГРУПА | N | Надій за I лакт., кг | Cv, % | Відносна цінність | Ранг

БАТЬКА | МАТЕРІ

Юттеро Ромео | Юттеро Ромео | 154 | 4567 | 25 | 8485 | 1

Юттеро Ромео | Ханнулан Яюскярі | 46 | 4681 | 22 | 8465 | 2

Юттеро Ромео | Рііхівіідан Урхо Є. | 32 | 4460 | 26 | 7444 | 8

Юттеро Ромео | Дон Жуан | 16 | 4590 | 25 | 6837 | 11

Юттеро Ромео | Кінг Єррант | 18 | 4647 | 31 | 6965 | 9

Ханнулан Яюскярі | Юттеро Ромео | 46 | 4640 | 24 | 8276 | 5

Ханнулан Яюскярі | Ханнулан Яюскярі | 52 | 4615 | 24 | 8259 | 6

Ханнулан Яюскярі | Рііхівіідан Урхо Є. | 35 | 4441 | 27 | 7464 | 7

Ханнулан Яюскярі | Дон Жуан | 9 | 4427 | 16 | 5108 | 15

Ханнулан Яюскярі | Кінг Єррант | 17 | 5212 | 20 | 8441 | 3

Рііхівіідан Урхо Є. | Юттеро Ромео | 21 | 4580 | 35 | 6919 | 10

Рііхівіідан Урхо Є. | Ханнулан