Сравнительная эффективность методов формирования селекционных групп коров черно-пестрой и голштинской пород с использованием методологий BLUP и построения селекционного индекса тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.02.07, кандидат наук Мельникова Екатерина Евгеньевна

• Мельникова Екатерина Евгеньевна
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Мельникова Екатерина Евгеньевна

2. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

2.1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1.1 Цели, задачи и этапы совершенствования популяций сельскохозяйственных животных

2.1.2 Принципы разработки и оптимизации селекционных программ совершенствования генетических качеств животных в молочном скотоводстве

2.1.3 Системы оценки племенной ценности животных в молочном скотоводстве

2.1.4 Оценка племенной ценности быков-производителей

на основе метода ВШР

2.1.5 Оценка племенной ценности коров на основе метода ВШР

2.1.6 Комплексная оценка животных и принципы построения селекционных индексов

2.2 МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.3 РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.3.1 Оценка племенной ценности быков-производителей по признакам молочной продуктивности их дочерей

на основе метода ВШР

2.3.2 Оценка племенной ценности коров по признакам молочной продуктивности на основе метода ВШР

2.3.3 Оценка соответствия фактического распределения животных в исследуемых группах закону нормального распределения

2.3.4 Анализ взаимосвязи фенотипических показателей продуктивности коров за отдельные лактации и их совокупность

2.3.5 Анализ взаимосвязи фенотипических показателей, оценок продуктивной способности и генетической ценности коров по признакам молочной продуктивности

2.3.6 Построение селекционных индексов племенной ценности коров по пяти признакам молочной продуктивности

2.3.7 Построение уравнения оптимизированного селекционных индексов племенной ценности коров

по признакам молочной продуктивности

2.3.8 Анализ эффективности формирования селекционных групп маток на основе использования различных критериев отбора

2.3.9 Моделирование системы подбора пар производителей к маточному поголовью, с учетом их оценок племенной ценности по комплексу признаков молочной продуктивности

3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

3.1 ВЫВОДЫ

3.2 ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

3.3 ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕЙ РАЗРАБОТКИ ТЕМЫ.... 159 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Сравнительная эффективность методов формирования селекционных групп коров черно-пестрой и голштинской пород с использованием методологий BLUP и построения селекционного индекса»

1. ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Эффективность производства животноводческой продукции зависит от большого числа разнообразных факторов. Одним из них является уровень генетического потенциала разводимых животных. В связи с этим, основной целью системы селекционно-племенной работы, представляющей собой взаимосвязанный комплекс мероприятий по управлению генетическими ресурсами животных, является стабильное повышение генетического потенциала особей в популяции по комплексу основных экономически значимых признаков. Именно генетический прогресс в популяциях молочного скота обусловливает перспективу повышения экономической эффективности всего технологического процесса производства продукции [38,84, 98].

Система управления репродукцией генетического материала базируется на трех основных элементах: оценке племенных качеств животных по селекционным признакам, формировании селекционных групп животных с оптимальной интенсивностью, организации и реализации системы подборов генетических ресурсов с целью их воспроизводства. Эти элементы должны быть гармонично объединены в научно-обоснованную оптимизированную селекционную программу [6, 42, 96].

По ряду объективных причин наиболее трудоемкий и сложный процесс в общем комплексе селекционных мероприятий - определение племенной ценности разводимого поголовья. Методики определения генетических характеристик животных постоянно совершенствуются. Применяемая на ранних этапах развития животноводства аттестация особей по собственным фенотипическим проявлениям признаков и фенотипу предков сменилась более эффективными методами, учитывающими генетические

характеристики животных. Безусловно, наибольшего прогресса в этом процессе удалось достигнуть благодаря применению статистических процедур, в частности, разработки метода наилучшего линейного несмещенного прогноза (BLUP). Этот метод позволяет элиминировать влияние негенетических факторов на изменчивость селекционируемых признаков в популяции, а также выделить и оценить генетическую составляющую с максимально возможной достоверностью [48, 148, 169].

Наряду с этим, для формирования селекционных групп животных в управляемой системе селекционной работы выбирают наиболее объективные критерии отбора особей. Практический опыт стран с развитым молочным скотоводством убедительно свидетельствует, что наибольшей эффективности селекционных мероприятий можно добиться при использовании селекционных индексов племенной ценности животных. На сегодняшний момент наиболее теоретически обоснованной, а, следовательно, и наиболее объективной является методология построения селекционного индекса по комплексу признаков, предложенная L. Hazel (1943) и адаптированная C. Henderson (1963). Согласно их разработкам, построение селекционного индекса базируется на принципе максимизации корреляции между истинной генетической ценностью особи и ее оценкой по комплексу признаков. Применение названной методологии позволяет проранжировать имеющееся поголовье как мужских, так и женских особей по совокупности их характеристик и сделать процесс отбора наиболее объективным. Это, в свою очередь, дает возможность оптимизировать структуру селекционных мероприятий для максимизации их экономической эффективности.

Степень разработанности темы. К сожалению, в нашей стране для оценки племенной ценности животных на породных уровнях управления метод BLUP практически не применяется. Однако, в ряде регионов (Московская область, Кировская область и ряд других) его используют исключительно для оценки племенных качеств быков-производителей [44].

В настоящее время в России официальная оценка племенных качеств маточного поголовья сводится к измерению фенотипических показателей их молочной продуктивности. Выбор лучших коров - потенциальных матерей быков базируется на определении фенотипических значений по основному селекционному признаку (удой), с учетом их превосходства по качественным показателям молока (содержание жира и белка в молоке) над заданными параметрами стандарта породы [28, 84]. Эта методика, была разработана в середине прошлого столетия и являлась актуальной и прогрессивной на тот момент, однако сейчас она морально устарела. Значительное число исследований подтверждает, что лежащие в основе официальных нормативов принципы оценки племенных качеств животных обладают рядом недостатков и не могут считаться объективными [6, 37, 42, 45, 96, 97, 112].

По свидетельству ряда ученых (В.М. Кузнецов, И.Н. Янчуков, С.Н. Харитонов), сложившаяся традиционная система существенно осложняет проведение селекционных мероприятий с имеющимся поголовьем на популяционном уровне и препятствует внедрению современных методов прогнозирования генетического потенциала животных (например, использованию геномной оценки особей) [42, 58, 70, 87, 88, 96, 112].

Существующие проблемы в использовании традиционной оценки племенной ценности молочного скота, являющейся базовым звеном в цепи этапов селекционной работы с отечественными племенными популяциями, вызывают осложнения в проведении последующих мероприятий. Таким образом, перед учеными и селекционерами-практиками стоит насущная проблема разработки и адаптации современных научных методов объективной оценки генетических качеств маточного поголовья по отдельным признакам продуктивности и их комплексу, что определяет актуальность проведенных исследований.

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлась разработка и адаптация научно-обоснованной системы оценки племенных качеств коров

по признакам молочной продуктивности и их совокупности, а также выбор оптимальной модели отбора маточного поголовья в селекционные группы.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

- определить достоверную структуру выборки маточного поголовья племенных хозяйств Московской области для проведения исследований;

- оценить взаимосвязь фенотипических показателей продуктивности у исследуемых животных в разные лактации с их генетическими оценками;

- провести сопоставление результатов оценок коров на основе фенотипических показателей, оценок их продуктивных способностей и генетических оценок по отдельным признакам молочной продуктивности;

- определить совокупную ценность коров по комплексу признаков молочной продуктивности на основе их оценки по селекционному индексу;

- оценить селекционно-генетические параметры в исследуемой популяции животных по продуктивным качествам для оптимизации структуры селекционного индекса племенной ценности животных;

- определить наиболее объективные критерии отбора маточного поголовья в селекционные группы;

- смоделировать систему подбора лучших родительских генотипов по комплексу признаков молочной продуктивности.

Методология и методы исследований. Материалами исследований послужила информационная база данных племенного молочного скота РИСЦ «Мосплеминформ» по состоянию на 1.01.2014 г. Расчет генетических характеристик животных был проведен на основе метода BLUP (C. Henderson, 1963; B. Danell, 1989) и согласно основным положениям методологии построения селекционного индекса (L. Hazel, 1943; C. Henderson, 1963). Обобщение и анализ информации осуществляли согласно общепринятым методам статистической обработки данных, применяемым в биологических исследованиях.

На основе проведенных исследований разработаны и выносятся на защиту следующие положения:

- выявлен невысокий уровень повторяемости фенотипических показателей признаков молочной продуктивности коров в процессе их использования;

- определена высокая стабильность генетических оценок коров по результатам разного числа лактаций;

- значения повторяемости оценок продуктивной способности коров по исследуемым признакам занимают промежуточное положение;

- взаимосвязь фенотипических показателей признаков молочной продуктивности коров с оценками их продуктивной способности и генетическими качествами по исследуемым признакам характеризуется положительными, но невысокими значениями;

- отбор коров по их генетическим качествам имеет более высокую эффективность по сравнению с отбором на основе их оценок по продуктивной способности и на основе абсолютных фенотипических показателей;

- разработанный в исследованиях оптимизированный селекционный индекс племенной ценности особей по продуктивным признакам не уступает по своей эффективности (точности и надежности оценки особей по комплексу признаков) разработанному и внедренному селекционному индексу, основанному на пяти показателях;

- формирование селекционных групп коров по индексным оценкам (по двум вариантам селекционных индексов) более эффективно, в сравнении с отбором особей на основе их оценок (в том числе генетических) по отдельным продуктивным показателям.

Научная новизна работы. Впервые для коров подмосковной популяции черно-пестрого молочного скота определены значения продуктивной

способности и генетической ценности по отдельным признакам продуктивности на основе решения уравнений смешанных моделей (ВШР).

Впервые в практике молочного скотоводства России проведены расчеты оценок племенной ценности коров по комплексу продуктивных признаков на основе селекционного индекса.

Для популяции черно-пестрого скота Московской области разработан оптимизированный селекционный индекс племенной ценности животных, базирующийся на двух признаках молочной продуктивности.

Теоретическая и практическая значимость работы. Определены продуктивные и генетические характеристики маточного поголовья пяти племенных хозяйств Московской области по исследуемым признакам методом ВШР. Проведена оценка коров по разработанному для условий Московской области селекционному индексу племенной ценности животных. Разработано уравнение оптимизированного селекционного индекса племенной ценности животных по комплексу продуктивных качеств с учетом селекционно-генетических параметров популяции черно-пестрого скота Подмосковья. Определена эффективность формирования селекционных групп маток, основанного на использовании селекционных индексов племенной ценности в качестве основного критерия. Проведено моделирование системы подбора родительских пар с учетом их комплексной племенной ценности на основе селекционных индексов.

Степень достоверности и апробация результатов. Для оценки достоверности проведенных исследований были сопоставлены выборки животных с теоретическими показателями нормального распределения на основе х - критерия, исследованы биометрические показатели (стандартные ошибки, ошибки средних величин, критерии Стьюдента), рассчитаны оценки влияния факторов на изменчивость исследуемых признаков продуктивности с использованием критерия Фишера. Наряду с этим определялись коэффициенты достоверности оценок генетических качеств быков и коров и

уровни надежности полученных коэффициентов корреляции, наследуемости и повторяемости изучаемых показателей.

Результаты исследований и основные положения диссертации были представлены и одобрены на:

- ежегодном заседании селекционеров племенных хозяйств Московской области (п. Быково, 2015 г.);

- 10-й Всероссийской конференции-школы молодых ученых с международным участием (п. Дубровицы, Московская обл., 2015 год);

- Общем собрании НП «Мосплем» (г. Ногинск, 2016 г.);

- международной научно-практической конференции, посвященной 65-летию Пензенской ГСХА (г. Пенза, 2016 год);

- международном совещании «Генетические ресурсы сельскохозяйственных животных, перспективы их развития» (г. Блед, Словения, 2016 г.);

- выездном заседании Общественной Палаты РФ, Национального Союза Производителей молока и НКО «Ассоциации производителей КРС голштинской породы» (Липецкая обл., 2016 г.);

- 11-й Всероссийской конференции-школы молодых ученых с международным участием (п. Дубровицы, Московская обл., 2016 год).

Публикация результатов исследований. Основные результаты исследований опубликованы в научно-производственных журналах «Молочное и мясное скотоводство», «Достижения науки и техники АПК», сборниках материалов конференций «Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России» (2016 г.), «Современные достижения и проблемы биотехнологии сельскохозяйственных животных БиоТехЖ -2015».

Всего по теме диссертационной работы опубликовано 2 статьи в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, 4 - в научно-методических сборниках материалов научно-практических

конференций для специалистов в области племенного молочного скотоводства.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 178 страницах компьютерного текста, включает 53 таблицы, 10 рисунков, состоит из введения, общей характеристики работы, обзора литературы, материала и методов исследований, основной части, обсуждения результатов исследования, заключения, выводов, предложений производству и перспектив дальнейших исследований. Список литературы включает 194 наименования, в том числе 81 - на иностранных языках.

2. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

2.1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1.1 Цели, задачи и этапы совершенствования популяций сельскохозяйственных животных

Разнообразие видов и пород сельскохозяйственных животных, существующее на данный момент в мире, представляет собой результат деятельности человека на протяжении тысячелетий. Человечество совершенствовало и модифицировало имеющиеся в природе виды живых организмов, создавало множество разнообразных специализированных групп (пород) внутри этих видов, и вся эта деятельность была направлена на производство требуемой продукции в самых многообразных условиях среды. В этом процессе генетическое разнообразие популяций животных представляет собой важнейший ресурс, обеспечивающий человечество возможностями совершенствования существующих и создания новых пород, максимально отвечающих постоянно меняющимся требованиям и запросам [89].

Процесс формирования отдельных групп особей начался с момента одомашнивания животных и продолжается до наших дней под воздействием многих факторов, в первую очередь, экономических [12, 15, 42, 79, 80]. Цель создания специализированных пород - получить животных, наиболее

эффективных с точки зрения производства определенной продукции в конкретных средовых условиях, и связана с последовательным изменением наследственных (генетических) характеристик разводимых особей из поколения в поколение. Эта цель достигается систематическим целенаправленным отбором желательных генотипов. Примером тому служит создание культурных пород крупного рогатого скота, в процессе которого использовали как примитивные зоотехнические приемы, так и сложные современные методы селекции [81, 176].

По данным ряда ученых (В. Кузнецов, Х. Кушнер, С. Рузский и др.) развитие стратегий и подходов к разведению молочного скота занимало человечество с давних времен, существуют сохранившиеся учения о «племенном деле», датированные первым столетием до нашей эры [46, 50, 81, 165].

На ранних этапах развития животноводства формирование пород как отдельных структурных единиц в рамках видов сельскохозяйственных животных проводилось, как правило, на уровне ограниченных групп особей. Процесс этот был связан с естественной географической изоляцией популяций, с искусственным отбором лучших (по мнению владельца) индивидов по фенотипу, и их разведением «в себе» зачастую с применение тесного инбридинга, и получением инбредных животных, схожих по проявлениям основных селекционных признаков (продуктивность, экстерьер) [18, 34, 47, 50, 53, 72, 103, 165, 176].

Затем новые породы молочного скота стали создаваться в связи с постоянно повышающимися требованиями к объемам производства продукции на основе улучшения локальных популяций животных, интродукции новых генетических конструкций из других, более совершенных пород [11, 15, 42, 81]. В общем приближении эти процессы продолжаются и в настоящее время.

Так, сначала в Советском Союзе, а затем и в России на протяжении многих десятилетий активно шел процесс создания новых и совершенствования имеющихся пород молочного скота с использованием генетического материала голштинской породы - мирового лидера по производству молока. В начале 80-х годов прошлого столетия была разработана и утверждена государственная программа создания 12 новых зональных внутрипородных типов молочного скота черно-пестрой породы путем использования генетических ресурсов голштинов [11, 34, 42, 76, 79, 80].

Согласно научным исследованиям такая стратегия совершенствования отечественных пород, в частности, молочного скота, практикуется до сих пор. По сути, основным методом совершенствования племенных и продуктивных качеств популяций холмогорской, ярославской, истобенской и других отечественных пород крупного рогатого скота и в настоящее время является скрещивание существующего маточного поголовья с голштинскими быками, главным образом, зарубежной селекции [3, 21, 22, 42].

Стоит отметить, что официальная нормативно-правовая база Российской Федерации в области племенного животноводства на основании «Инструкции по бонитировке крупного рогатого скота молочных и молочно-мясных пород» (1975) допускает использование животных и генетического материала ряда улучшающих пород при чистопородном разведении отечественных пород скота (черно-пестрой, холмогорской, ярославской и других) [28].

Это свидетельствует о том, что сложившаяся в нашей стране за многие годы система племенной работы в молочном скотоводстве не может считаться достаточно эффективной, а сам подход к генетическому совершенствованию породных популяций зачастую базируется на использовании достижений зарубежной селекции. При этом, вопрос о развитии отечественных пород за счет оптимизации использования

внутрипородных генетических ресурсов, как правило, не рассматривается вовсе [89, 92].

Развитие научно-теоретического базиса о законах наследования, генетической теории количественных и качественных признаков, применение современных генетико-статистических методов оценки племенных качеств разводимых особей, способствовало трансформации взглядов и практических подходов специалистов к совершенствованию имеющихся пород и популяций. В странах с развитым молочным скотоводством это послужило стимулом к переходу процесса улучшения селекционируемых групп животных с уровней отдельных хозяйств на породный масштаб [18, 19, 91, 100].

Кроме того, повышению интенсивности селекционных процессов и перестройке всей системы племенной работы с популяциями, когда не отдельные группы животных, а вся порода в целом объединяется единым планом совершенствования, способствовало открытие и широкое применение метода искусственного осеменения. Он позволяет в значительной мере увеличить число потомков от каждого производителя, а, значит, существенно повысить распространение генетического материала отдельных особей в целой популяции [6, 104, 107]. С одной стороны, этот метод способствовал значительному увеличению темпов желательных изменений в породе в целом, а, с другой стороны, потребовал строгого контроля и глобального планирования[4, 174].

Мировая практика свидетельствует, что система совершенствования животных, основанная на принципах популяционной генетики, обладает гораздо большей эффективностью и позволяет в короткие сроки добиваться существенного генетического улучшения разводимых популяций.

С точки зрения генетики популяций, термин «популяция» подразумевает группу особей, объединенных по своим наследственным структурам [18]. В соответствии с этим, определения «породы» и

«популяции» животных, принятые в современной теории разведения, следующие: «порода - группа животных определенного вида, достаточно многочисленная по составу маток и самцов, чтобы избежать вынужденного применения родственных спариваний, и охваченная единой селекционной программой совершенствования племенных качеств животных с определенными целями, задачами, этапами и методами племенной работы»[25].

«Популяция (группа пород) - поголовье животных ряда пород, включенных в единую селекционную программу совершенствования племенных качеств животных. Потомки, полученные от спаривания самцов и самок разных пород, но включенных в единую популяцию, считаются чистопородными и относятся к основной (улучшаемой) породе (как правило, породе матери, если иное не предусмотрено в селекционной программе)» [25].

Ряд отечественных научных исследований, посвященных современным методам ведения племенной работы, пропагандирует идею объединения групп пород, в воспроизводстве которых используют генетический материал одних и тех же или родственных производителей, на основе единой селекционной программы совершенствования племенных качеств животных. Так, согласно действующей программе совершенствования молочного скота Подмосковья (2007-2015 гг.), три наиболее многочисленные породы молочного скота этого региона (черно-пестрая, холмогорская и голштинская породы) логично объединить в единую популяцию, что позволяет существенно увеличить темпы ее генетического улучшения [74, 78, 84, 91, 105, 106].

Опыт наиболее экономически развитых стран (США, Канады, Германии, Швеции и др.), где методы популяционной генетики являются основой построения оптимальных селекционных программ, показывает, что в популяциях можно добиться существенного уровня генетического прогресса

[89, 179, 182, 184]. Ярким примером может служить крупномасштабное развитие и, как следствие, практически повсеместное распространение голштинской породы молочного скота в мире[181]. По данным ФАО [89], животных голштинской породы сегодня разводят в 128 странах мира.

Таким образом, как и в большинстве зарубежных стран, в нашей стране одним из главных условий дальнейшего успешного развития молочного скотоводства продолжает оставаться качественное совершенствование существующих пород и популяций. Причем, определенных изменений требует не только практический подход к самому процессу, но и нормативно-правовая база организации всего селекционного процесса с группами сельскохозяйственных животных, а также научно-методические основы оценки, отбора и подбора особей.

Дальнейшее совершенствование пород молочного скота должно происходить на основе разработки гибких селекционных программ, адаптируемых под меняющиеся требования рынка, что, в значительной мере, определяет оптимальный уровень рентабельности производства молока.

Кроме того, требуется трансформация взглядов отдельных «специалистов-племенников» от устаревших воззрений на увеличение продуктивности коров [90] к современным понятиям повышения экономической эффективности производства молока, в первую очередь, за счет ускорения темпов генетического совершенствования популяций животных в целом [44, 81, 100, 102].

Современная система производства животноводческой продукции представляет собой многофункциональный комплекс организационных, технических и технологических мероприятий [91, 166]. Одно из центральных положений в этой структуре должно быть отведено оптимизации системы племенной работы с молочным скотом на породном уровне управления [91, 94, 122], что требует существенных изменений в общей организационной системе всего племенного дела.

Итак, основной целью племенной работы является генетическое улучшение популяций животных, в соответствии с направлением, определенным научно обоснованной, оптимизированной селекционной программой совершенствования конкретной породы (популяции) скота [1, 2, 5, 7, 8, 17, 19, 84, 101, 102].

Для достижения поставленной цели требуется решение ряда первоочередных равнозначных задач. К числу этих задач относится организация общей информационной системы племенного животноводства, которая позволит получать, накапливать, обрабатывать и анализировать достоверную информацию о племенных и продуктивных качествах животных. Эта система служит основой для достоверного определения племенной ценности всех особей, составляющих селекционируемые популяции [9, 10, 12, 13, 16, 17, 19, 30, 54, 63].

Кроме того, необходимо разрабатывать и внедрять в практику селекционные программы с породами, предусматривающие направление селекции (основные селекционные признаки), методы оценки племенной ценности особей, позволяющие с максимальной точностью оценить их генетический потенциал, как по отдельным, так и по комплексу признаков с учетом значений селекционно-генетических параметров во всей популяции.

В программах совершенствования пород должны быть определены параметры, регламентирующие пороговую точность оценки животных, интенсивность отбора особей на каждом этапе селекционного процесса, оптимизацию системы подбора родительских пар с учетом их индивидуальных, генетически обусловленных особенностей [91, 99, 113, 122, 166].

2.1.2 Принципы разработки и оптимизации селекционных программ совершенствования генетических качеств животных в молочном

скотоводстве

Эффективность отрасли молочного скотоводства основывается на двух базовых составляющих: на стабильном увеличении уровня генетического потенциала селекционируемых популяций, который достигается за счет функционирования научно-обоснованной системы селекционной работы и на совершенствовании производственных систем (кормление, содержание и использование животных), обеспечивающих наиболее полную реализацию этого потенциала при оптимальных затратах [22, 23, 32, 65, 79, 81, 94, 109].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Мельникова Екатерина Евгеньевна, 2017 год

Л - - - - +1,0

Л +1,0 +0,91 +0,87 +0,81 +0,80

Содержание Л ё2 - +1,0 +0,96 +0,92 +0,88

жира в Л ёэ - - +1,0 +0,97 +0,96

молоке, % Л ё4 - - - +1,0 +0,98

Л - - - - +1,0

Л +1,0 +0,87 +0,79 +0,76 +0,71

Выход Л ё2 - +1,0 +0,93 +0,81 +0,86

молочного Л ёэ - - +1,0 +0,93 +0,92

жира, кг Л ё4 - - - +1,0 +0,97

Л ё5 - - - - +1,0

Л ё1 +1,0 +0,89 +0,84 +0,83 +0,83

Содержание Л ё2 - +1,0 +0,94 +0,90 +0,87

белка в Л ёэ - - +1,0 +0,96 +0,90

молоке, % Л ё4 - - - +1,0 +0,96

Л ё5 - - - - +1,0

Л ё1 +1,0 +0,88 +0,80 +0,71 +0,67

Выход Л ё2 - +1,0 +0,92 +0,81 +0,79

молочного Л ёэ - - +1,0 +0,93 +0,91

белка, кг Л ё4 - - - +1,0 +0,96

Л ё5 - - - - +1,0

* - значение коэффициента достоверно при р>0,999

Исходя из полученных данных, можно с высокой степенью достоверности утверждать, что генетические оценки особей по исследуемым продуктивным признакам позволяют наиболее надежно оценивать

племенные качества животных по этим признакам уже на ранних этапах их использования (по результатам первой законченной лактации, г = +0,70+0,91 (р>0,999)) и формировать группу «потенциальных матерей быков».

Окончательный отбор коров в селекционную группу признанных матерей быков целесообразно осуществлять на основании использования значений генетических оценок, полученных по результатам 2-х (г = +0,78 -+0,96 (р>0,999)) или 3-х (г от +0,87 до +0,97 (р>0,999)) лактаций.

Проведенный анализ существующих взаимосвязей фенотипических показателей, оценок продуктивной способности и генетических оценок коров по признакам молочной продуктивности, позволяет сделать следующие заключения:

- рассчитанные оценки продуктивной способности животных дают возможность объективно оценить продуктивный потенциал коров по результатам одной - двух законченных лактаций и, следовательно, принять решение об их дальнейшем использовании в системе племенной работы отдельного стада. Кроме того, оценки, полученные по результатам двух законченных лактаций, с высокой степенью достоверности позволяют прогнозировать последующую способность аттестуемого животного к производству продукции;

- генетические оценки племенной ценности коров по признакам молочной продуктивности могут быть использованы с высоким уровнем надежности в качестве критерия отбора лучших животных в группу потенциальных матерей быков по результатам 1 -й лактации. Окончательно формировать названную селекционную группу следует по результатам двух -трех законченных лактаций.

В наших исследованиях была проведена оценка коров по разработанному и принятому «Программой совершенствования молочного скота Московской области» на период с 2008 по 2015 годы уравнению селекционного индекса племенных качеств животных по признакам молочной продуктивности[84].

Общий вид уравнения:

Т1(5) = 0,0544Х1 + 24,5888Х2 + 11,0802Х3 + 26,8927Х4 + 4,9572Х5, (40)

где: Т1(5) - общий селекционный индекс племенной ценности животных по 5-ти признакам молочной продуктивности;

Х1-Х5 - значения индексов племенной ценности оцениваемых коров по отдельным признакам: удою, содержанию жира в молоке, количеству молочного жира, содержанию белка в молоке и количеству молочного белка, соответственно.

Рассчитанные нами значения селекционных индексов для каждого животного в исследовании позволили однозначно проранжировать их по совокупному значению племенной ценности комплекса признаков молочной продуктивности. Характеристика исследуемой популяции коров по рассчитанным значениям селекционного индекса Т1(5) представлена в таблице 28.

Во всех группах животных средние значения индексных оценок особей в исследуемой популяции близки к нулю, что соответствует принципам построения селекционных индексов и свидетельствует о фактическом распределении животных в соответствии с параметрами кривой Гаусса.

Таблица 28 - Характеристика исследуемой популяции по значениям селекционных индексов племенной ценности коров по пяти признакам молочной продуктивности(Т1(5))

Группа животных по числу лактаций Количество животных, гол. Значения Т1(5) коров

шт шах среднее

1 5730 -556,06 +774,36 -16,37

2 2261 -577,46 +796,80 +5,90

3 917 -562,16 +770,07 +16,38

4 322 -537,86 +459,46 -0,96

5 53 -390,21 +254,58 -33,68

Для определения степени надежности и правомерности использования рассчитанных значений селекционных индексов племенной ценности коров в качестве критерия отбора лучших животных были определены показатели степени взаимосвязи значений этого индекса с различными оценками племенной ценности коров (абсолютные фенотипические показатели за отдельные лактации, совокупные фенотипические показатели за ряд лактаций, оценки продуктивной способности и генетические оценки коров).

Значения уровней корреляции оценок животных по селекционному индексу Т1(5) с абсолютными фенотипическими показателями признаков за отдельные лактации и их совокупности приведены в таблице 29.

Полученные результаты свидетельствуют, что оценки племенной ценности животных по комплексу признаков (индексные оценки) связаны умеренной по величине и положительной по направлению связью с фенотипическими показателями животных за отдельные лактации по трем признакам (удой, выход молочного жира и белка) (гот +0,43 до +0,62 (р>0,999)).

Схожие тенденции выявлены при анализе коэффициентов корреляции комплексной племенной ценности животных с суммарными показателями их фенотипа за ряд лактаций. Однако уровень этих взаимосвязей оказался более

высоким, чем в предыдущем анализе. При включении в расчеты информации о большем числе лактаций направление и уровень координации исследуемых показателей практически не меняются.

Таблица 29 - Значения коэффициентов корреляции индексных оценок коров Т1(5)и их фенотипических показателей по исследуемым признакам

Фенотипические показатели в 1-ю лактацию по признаку Селекционный индекс по 5 признакам продуктивности по результатам 1 лактаций

1 = 1, Т1(5)1 1 = 2, Т1(5)2 1 = 3, Т1(5)з 1 =4, Т1(5)4 1 = 5, ТВДз

Удой, кг +0,55*** +0,50*** +0,43*** +0 47*** +0,50***

- +0,60*** +0,62*** +0,68*** +0,55***

Содержание жира, % Р1%ж +0 14*** +0,07*** +0,03 -0,02 +0,13

^о/ож - +0,10*** +0,09* +0,01 +0,33***

Выход жира, кг р. 1 1кгж +0,59*** +0,54*** +0 47*** +0,48*** +0,53***

ЕР 1кгж - +0,64*** +0,67*** +0,70*** +0,69***

Содержание белка, % Р1%б -0,09*** -0,17*** -0,16*** -0,11 -0,04

ЕР1%б - -0,17*** -0,20*** -0,20*** +0,17

Выход белка, кг Р1кгб +0,53*** +0,46*** +0,62*** +0,48*** +0,50***

ЕР1кгб - +0,57*** +0,58*** +0,66*** +0,64***

* - значение коэфс

- значение коэс

жциента достоверно при р>0,95 зфициента достоверно при р>0,999

По содержанию жира и белка в молоке выявленные корреляционные зависимости оказались слабовыраженными (как положительными, так и отрицательными, от -0,17 до +0,14 (при рот<0,95 до р>0,999)).

Степень взаимосвязанности оценок с коров по удою, выходу молочного жира и белка с их оценками по селекционному индексу Т1(5)находится на уровне +0,34-+0,55 (при от р<0,95 до р>0,999)(таблица 30).Следует отметить, что при включении в расчеты информации по большему числу лактаций оцененный уровень взаимосвязи несколько увеличивается. Так, по признаку «удой» коэффициент корреляции возрастает от +0,37 (по результатам 1-ой лактации) до +0,55 (по результатам 4-х лактаций) (р>0,999).

Оценка ^в 1- Индексные оценкиТ1(5) по результатам 1 лактаций

ю лактацию 1 = 1, Т1(5)1 1 = 2, Т1(5)2 1 = 3, Т1(5)3 1 =4, Т1(5)4 1 = 5, Т1(5)5

по признаку

Удой, кг (Су) +0,37*** +0,45*** +0,45*** +0,55*** +0,34

Сод-е жира, +0,08*** +0,03 +0,04 -0,01 +0,22

% (С1%ж)

Выход жира, +0,38*** +0,45*** +0 45*** +0,54*** +0,40***

кг (С1кгж)

Сод-е белка, 0,00 -0,07*** -0,07 -0,09 +0 41***

% (с1%б)

Выход белка, +0,37*** +0,52*** +0,43*** +0,53*** +0,40***

кг (С1кгб)

*** - значение коэффициента достоверно при р>0,999

Оцененные степени «связанности» показателей свидетельствуют о значимом влиянии постоянно действующих факторов среды на изменчивость продуктивной способности животного.

Это подтверждает косвенный вывод, сделанный нами ранее: применяемые в исследуемых хозяйствах технологии выращивания молодняка не предусматривают дифференциацию животных на группы по их генетической ценности. То есть, телки с более высоким генетическим потенциалом по признакам молочной продуктивности (возможные кандидаты в группу матерей быков) выращиваются по тем же схемам, что и животные со средним или даже относительно низким уровнем генетической ценности.

Сравнивая значения коэффициентов корреляции показателей (с-Т1(5)) и (Р - Т1(5)) следует отметить, что абсолютные фенотипические проявления признаков молочной продуктивности у коров теснее связаны с их оценками по комплексу продуктивных качеств, чем оценки продуктивной способности коров со значениями селекционного индекса. Этот факт, на наш взгляд, объясняется доминирующим влиянием временно действующих эффектов

среды (по сравнению с постоянно действующими), случайным образом оказывающих воздействие на изменчивость фенотипических проявлений исследуемых признаков молочной продуктивности у животных.

По содержанию жира и белка в молоке наблюдается отсутствие четкой взаимосвязи между оценками продуктивной способности коров со значениями их генетической ценности по комплексу признаков молочной продуктивности: значения коэффициентов корреляции, полученные в исследованиях, варьируют от -0,09 до +0,22 (при от р<0.95 до р>0,999).

Анализ полученных результатов, приведенных в таблице 31, выявил: наиболее высокий уровень коэффициентов корреляции (+0,93 - +0,99 (р>0,999)) отмечается при определении уровня взаимосвязи генетических оценок коров по признакам удоя, выхода молочного жира и белка, с одной стороны, и их оценками по селекционному индексу - с другой.

Таблица 31 - Значения коэффициентов корреляции индексных оценок

коров с их генетическими оценками по исследуемым признакам

Оценка Индексные оценки Т1(5) по результатам 1 лактаций

коровы & в 1- 1 = 1, Т1(5)1 1 = 2, Т1(5)2 1 = 3, Т1(5)3 1 =4, Т1(5)4 1 = 5, Т1(5)5

ю лактацию

по признаку

Удой, кг (&у) +0 94*** +0 94*** +0 94*** +0 93*** +0 93***

Сод-е жира, -0,06*** -0,09*** -0,09* -0,13 +0,14

% (&%ж)

Выход жира, +0 99*** +0 99*** +0 99*** +0,98*** +0 99***

кг (йкгж)

Сод-е белка, -0,14*** -0,18*** -0,22*** -0,25*** -0,10

% (&%б)

Выход белка, +0,93*** +0 94*** +0 94*** +0,93*** +0 94***

кг (йкгб)

* - значение коэффициента достоверно при р>0,95

*** - значение коэффициента достоверно при р>0,999

Наряду с этим необходимо отметить, что оценки племенных качеств коров по комплексу признаков молочной продуктивности более, чем на 90% обусловлены оценками их генотипов по трем из пяти основных селекционных признаков: удой, выход молочного жира и выход молочного

белка. Генетические оценки животных по содержанию жира и содержанию белка в молоке практически не связаны с ценностью коров по комплексу признаков молочной продуктивности.

Обращает на себя внимание и тот факт, что уровень взаимосвязи анализируемых оценок со значениями селекционных индексов практически не меняется при включении информации по большему числу лактаций, что свидетельствует о высокой точности и стабильности как генетических оценок коров по отдельным показателям, так и их оценок по селекционному индексу, полученных уже по результатам 1 и 2-х лактаций.

Сделанный вывод подтверждается анализом уровня повторяемости оценок коров по селекционному индексу с использованием результатов оценок животных по различному числу лактаций (таблица 32).

Таблица 32 - Значения коэффициентов повторяемости индексных оценок коров за разное число лактаций*

Селекционный индекс, полученный в 1-ю лактацию Селекционный индекс, полученный в 1-ю лактацию

1 = 1, 11(5)1 1 = 2, 11(5)2 1 = 3, Т1(5)з 1 =4, 11(5)4 1 = 5, 11(5)5

11(5)1 +1,0 +0,87 +0,80 +0,68 +0,66

11(5)2 - +1,0 +0,92 +0,79 +0,82

Т1(5)з - - +1,0 +0,92 +0,92

Т1(5)4 - - - +1,0 +0,97

11(5)5 - - - - +1,0

* - значение коэ( зфициента достоверно при р>0,999

Наиболее высокие значения коэффициентов корреляции наблюдаются при исследовании уровня взаимосвязи селекционных индексов за смежные лактации (от +0,87 до +0,97 (р>0,999)).

Анализ взаимосвязи оценок коров по селекционному индексу, полученных по результатам удаленных во времени лактаций, наблюдается

тенденция уменьшения значений коэффициентов корреляции при включении информации по большему числу лактаций(от +0,87 до +0,66 (р>0,999)).

Однако, уровень имеющейся взаимосвязи оценок коров по селекционному индексу, полученный по результатам 3-х законченных лактаций и последующих, не принимает значений ниже +0,92 (р>0,999). Это свидетельствует о том, что полученные по результатам 3-х лактаций индексные оценки коров достигли стабильного и высокого уровня надежности, что с высокой степенью достоверности может служить основой для использования этих оценок в качестве критерия отбора лучших коров по комплексу признаков молочной продуктивности в группу матерей быков.

Полученные данные доказывают, что племенная ценность животных по молочной продуктивности лишь отчасти определяется фенотипическим проявлением трех признаков (удой, выход молочного жира и белка) и в гораздо большей степени определяется генетическими оценками коров по этим признакам. Фенотипические и генетические характеристики коров по признакам «содержание жира в молоке» и «содержание белка в молоке», связанные отрицательной взаимосвязью с остальными основными признаками в анализе, практически не оказывают влияния на комплексную оценку племенной ценности коров по их молочной продуктивности.

Кроме того, оценка по селекционному индексу по пяти признакам молочной продуктивности позволяет по результатам уже двух законченных лактаций с достаточно высокой достоверностью (80%) отбирать лучших животных в группу матерей быков. По результатам 3-х законченных лактаций эту группу можно формировать с порогом достоверности в 92%.

Передовая практика применения индексной селекции в ряде стран с развитым молочным скотоводством показывает, что среди признаков, включенных в индексы племенной ценности животных по молочной продуктивности, практически нигде не используются такие показатели как «содержание жира в молоке, %» и «содержание белка в молоке, %» [13, 95, 96, 110, 142, 149, 154, 157]. Дело в том, что эти признаки связаны отрицательной взаимосвязью с остальными показателями молочной продуктивности животных: удоем, выходом молочного жира и белка, что подтверждается приведенными нами ранее значениями коварианс этих признаков, а также анализом взаимосвязи показателей оценок по названным признакам с оценками животных по удою, выходу молочного жира и белка. Кроме того, показатели выхода молочного жира и молочного белка, уже сами по себе характеризуют животное и по количеству, и по качеству производимого молока, поскольку являются расчетными на базе значений удоя, содержания жира и белка в молоке.

Такие страны, как Канада, США, Франция и Германия не только не включают качественные показатели молока в индексы, но также отказались от включения показателя «удой» [13, 98, 112]. Скандинавские страны и Голландия используют в селекционном индексе показатель удоя, однако с отрицательным весовым коэффициентом, тогда как выходу молочного жира и белка они уделяют первостепенное значение в общей структуре комплексной оценки животных по молочной продуктивности.

Исходя из этого, в наших исследованиях был произведен расчет уравнения редуцированного селекционного индекса племенной ценности

коров по молочной продуктивности, учитывающий только два признака: выход молочного жира и выход молочного белка.

Расчет весовых коэффициентов в уравнениях субиндексов по названным показателям производили решением систем уравнений, построенных на основании оценок селекционно-генетических параметров в исследуемой популяции животных. Системы уравнений для субиндексов 11(выход молочного жира, кг) и 12(выход молочного белка, кг) имели вид:

1. Для показателя «выход молочного жира» (11):

2033,1 1338,4

'11

429,7

А

И338,4 1138,5 \Ь12\ |-235,6-1 2. Для показателя «выход молочного белка»(12):

2033,1 1338,41 г^! = г 235,6 -.1338,4 1138,5Дь22 Г 229,7 -

В результате решения систем уравнений получили два уравнения субиндексов, оптимизирующих отбор животных по соответствующим признакам:

11 = 0,332244 Х1 - 0,18364X2 (по выходу молочного жира) (41)

12 = -0,0749 Х1 +0,289807X2 (по выходу молочного белка) (42) Для объединения полученных уравнений субиндексов в общий

редуцированный селекционный индекс использовали те же весовые коэффициенты экономической значимости(4 - для количества молочного жира, 6 - для количества молочного белка), что и при расчете общего селекционного индекса по пяти показателям [110].

В результате было построено уравнение редуцированного селекционного индекса племенной ценности коров по молочной продуктивности (Т1(2)):

Т1(2) = 0,8796 Х1 + 1,0043 Х2, (43)

где: Х1 и Х2 - значения генетических оценок коров по показателям «выход молочного жира» и «выход молочного белка», соответственно.

На основе представленного уравнения селекционного индекса Т1(2) были рассчитаны значения индексных оценок для каждого животного. В результате, исследуемое поголовье коров было оценено по двум вариантам селекционных индексов молочной продуктивности (Т1(5) и Т1(2)) по результатам каждой законченной лактации.

Выявленные ранее закономерности изменения степени связанности оценок животных по отдельным признакам молочной продуктивности с комплексной оценкой коров по селекционному индексу Т1(5) полностью подтверждаются анализом значений коэффициентов корреляции указанных оценок с результатами аттестации коров по редуцированному селекционному индексу (таблицы 33 - 35).

Таблица 33 - Значения коэффициентов корреляции индексных оценок коров Т1(2) и их фенотипических показателей по исследуемым признакам

Фенотипические показатели в 1-ю лактацию по признаку Селекционный индекс по 2 признакам продуктивности по результатам 1 лактаций

1 = 1, Т1(2)1 1 = 2, Т1(2)2 1 = 3, Т1(2)з 1 =4, Т1(2)4 1 = 5, Т1(2)з

Удой, кг Ру +0,56*** +0,50*** +0,43*** +0 47*** +0,50***

ЕРу - +0,60*** +0,62*** +0,68*** +0,56***

Сод-е жира, % Рр/ож +0,11*** +0,05* +0,01 -0,06 +0,11

ЕР1<%ж - +0,07*** +0,06 -0,03 +0,31*

Выход жира, кг Р 1 1кгж +0,58*** +0,52*** +0,46*** +0,46*** +0,52***

ЕР 1кгж - +0,62*** +0,65*** +0,68*** +0,68***

Сод-е белка, % Р1%б -0,07*** -0,15*** -0,15*** -0,09 -0,02

ЕР1%б - -0,15*** -0,17*** -0,18*** +0,20

Выход белка, кг Р1кгб +0,54*** +0,46*** +0,40*** +0,45*** +0,51***

ЕР1кгб - +0,57*** +0,59*** +0,66*** +0,65***

* - значение коэффициента достоверно при р>0,95

В соответствии с проведенными исследованиями и полученными результатами очевидным представляется следующее: оценки племенной ценности коров по комплексу признаков, рассчитанные на основании индекса по двум показателям продуктивности, не уступают по точности и достоверности оценкам, рассчитанным по селекционному индексу, включающему пять показателей.

Таблица 34 - Значения коэффициентов корреляции индексных оценок коров Т1(2) и их оценок е по исследуемым признакам

Оценка С1 по признаку в 1-ю лактацию Индексные оценки Т1(2) по результатам 1 лактаций

1 = 1, Т1(2)1 1 = 2, Т1(2)2 1 = 3, Т1(2)3 1 =4, Т1(2)4 1 = 5, 14(2)5

Удой, кг (Су) +0,38*** +0 44*** +0 44*** +0,54*** +0,34**

Сод-е жира, % (С^ж) +0,05*** 0,00 +0,01 -0,05 +0,22

Выход жира, кг (С^ж) +0,37*** +0,43*** +0,42*** +0,51*** +0,40***

Сод-е белка, % (С1%б) +0,02 -0,06 -0,06 -0,07 -0,04

Выход белка, кг (С^) +0,38*** +0,52*** +0,43*** +0,53*** +0,40***

** - значение коэффициента достоверно при р>0,99

*** - значение коэффициента достоверно при р>0,999

Таблица 35 - Значения коэффициентов корреляции индексных оценок

коров Т1(2) с их генетическими оценками по исследуемым признакам

молочной продуктивности

Оценка коровы 1-ю лактацию по признаку Индексные оценки Т1(2) по результатам 1 лактаций

1 = 1, Т1(2)1 1 = 2, Т1(2)2 1 = 3, Т1(2)э 1 =4, Т1(2)4 1 = 5, Т1(2)5

Удой, кг (&у) +0,95*** +0 94*** +0,95*** +0 94*** +0 94***

Сод-е жира, % (&<%*) -0,11 -0,14 -0,14 -0,19 +0,07

Выход жира, кг (&кгж) +0 97*** +0 97*** +0 97*** +0,96*** +0,98***

Сод-е белка, % (&о/об) -0,10 -0,14 -0,18 -0,20 -0,14

Выход белка, кг (^¡5) +0,96*** +0 97*** +0 97*** +0,96*** +0 97***

* - значение коэффициента достоверно при р>0,95

Следовательно, оценки Т1(2) могут быть использованы для аттестации животных по комплексу признаков молочной продуктивности вместо оценок по селекционному индексу Т1(5), что значительно облегчает процедуру расчета.

Анализ данных, полученных при определении стабильности (повторяемости) рассчитанных значений оценок по индексам (таблица 36) подтверждает правомерность использования редуцированного селекционного индекса продуктивности для оценки племенной ценности коров по комплексу продуктивных признаков.

Таблица 36 - Значения коэффициентов повторяемости индексных оценок коров Т1(2)*

Индексные оценки Т1(2) по результатам 1 лактаций Индексные оценки Т1(2) по результатам 1 лактаций

1 = 1, Т1(2)1 1 = 2, 11(2)2 1 = 3, Т1(2)з 1 =4, Т1(2)4 1 = 5, Т1(2)5

1Т1(2) +1,0 +0,88 +0,80 +0,68 +0,66

2Т1(2) - +1,0 +0,92 +0,79 +0,80

3Т1(2) - - +1,0 +0,93 +0,91

4Т1(2) - - - +1,0 +0,96

5Т1(2) - - - - +1,0

* - значение коэ( зфициента достоверно при р>0.999

Высокий уровень взаимосвязи оценок коров по двум индексам (таблица 37) также служит доказательством объективности аттестации животных, проведенной любым из предложенных способов (Т1(5)или Т1(2)).

Анализ степени взаимосвязи оценок коров по индексам Т1(5) и Т1(2) свидетельствует, что достаточный уровень надежности полученных оценок достигается по результатам трех законченных лактаций (г> 0,90).

Селекционный индекс, полученный в 1-ю лактацию Селекционный индекс, полученный в 1-ю лактацию

1 = 1, Т1(5)1 1 = 2, Т1(5)2 1 = 3, Т1(5)з 1 =4, Т1(5)4 1 = 5, 11(5)5

1Т1(2) +0,99 +0,87 +0,79 +0,66 +0,66

2Т1(2) +0,87 +0,99 +0,91 +0,78 +0,80

3Т1(2) +0,99 +0,99 +0,99 +0,92 +0,92

4Т1(2) +0,67 +0,79 +0,92 +0,99 +0,96

5Т1(2) +0,65 +0,81 +0,91 +0,96 +0,99

* - значение коэ( зфициента достоверно при р>0.999

Все вышеизложенное позволяет предложить расчет оценок племенной ценности коров по комплексу признаков молочной продуктивности, используя уравнение селекционного индекса, включающее два показателя (выход молочного жира и выход молочного белка). Уровень достоверности оценок племенной ценности по редуцированному индексу позволяет с высокой степенью надежности отбирать лучших животных по комплексу продуктивных качеств в группу матерей быков уже по результатам трех законченных лактаций.

2.3.8 Анализ эффективности формирования селекционных групп маток на основе использования различных критериев отбора

Основным этапом племенной работы, в наибольшей степени влияющим на темпы генетического прогресса в популяциях животных, является их отбор в выделенные селекционные группы (отцы и матери

быков, отцы и матери коров). Очевидно, от того, насколько полно и точно определены племенные качества каждого животного по отдельным селекционным признакам, оптимально объединены эти оценки в единый селекционный индекс, а также интенсивно осуществляют отбор особей в селекционные группы, зависит эффективность их формирования а, следовательно, и общая результативность всего селекционного процесса.

По данным ряда ученых основной вклад (около 60%) в генетическое улучшение всей популяции вносят быки-производители (отцы быков и отцы коров). Однако селекционные мероприятия, проводимые с маточным поголовьем, интенсивность отбора животных при формировании групп матерей быков и матерей коров, также имеют немаловажное значение. На основе теоретической имитации селекционного процесса установлено, что доля влияния группы матерей быков на темпы совершенствования селекционируемой популяции животных достигает 30%, а группы матерей коров - до10% [6, 37, 40, 97].

В связи с этим, возникает необходимость определения наиболее обоснованных критериев отбора особей в селекционные группы.

В нашей стране на сегодняшний момент племенная работа с маточным поголовьем молочного скота практически не ведется. Так, в Московской области доля выбраковываемых по селекционным причинам животных составляет не более 5% в племенных стадах, в товарной зоне этот показатель еще ниже (1-2%). Кроме того, в связи с неоптимальностью планомерной системы воспроизводства бычьего поголовья для организаций по искусственному осеменению сельскохозяйственных животных, отсутствием современных методов формирования групп матерей быков в практике отечественного племенного скотоводства, выбор лучших маток осуществляется на основании абсолютных фенотипических значений признаков молочной продуктивности животных.

Селекционной программой совершенствования молочного скота Подмосковья [84] рекомендовано проводить оценку и отбор животных в группу признанных матерей быков в три этапа. По результатам первой лактации осуществляется предварительный выбор коров - потенциальных матерей быков; по результатам двух первых лактаций проводят промежуточный отбор животных в эту группу и заключительный этап предусматривает формирование группы признанных матерей быков по результатам 3-х законченных лактаций.

При этом, в группу матерей быков отбирают коров по следующим минимальным значениям признаков молочной продуктивности: -удой за лактацию не менее 10 тыс. кг молока; -содержание жира в молоке - не менее 4,00%; -содержание белка в молоке - 3,20% и выше.

В группу признанных матерей быков должны быть включены только животные, чьи средние показатели молочной продуктивности за три законченные лактации соответствуют вышеприведенным требованиям. Численность этой группы определяется параметрами селекционной программы.

Отбор коров для репродукции маточного поголовья (группа матери коров) осуществляется на основе официальной методологии оценки [28], однако интенсивность отбора животных в эту группу гораздо ниже, чем во все остальные. Формирование этой селекционной группы осуществляется на основе выранжировки животных с низкими фенотипическими показателями продуктивности. Доля элиминированных из стад животных не регламентирована.

В наших исследованиях было проведено сопоставление результатов эффективности отбора коров в селекционные группы на основе трех критериев, характеризующих генотип особей: оценки племенной ценности коров по основному селекционному признаку продуктивности (удой) и

Для анализа были определены следующие уровни интенсивности отбора коров (от общей численности животных в исследуемой популяции):

- 10% (интенсивность отбора в группу признанных матерей быков),

- 30% (интенсивность отбора в группу потенциальных матерей быков),

и 90% (интенсивность отбора в группу матерей коров).

Исследования проводили на основе данных о 3-х группах животных

(по числу законченных лактаций).

Максимальная интенсивность отбора - 10% лучших животных -позволяет выявить самую существенную разницу между средними показателями сравниваемых групп, сформированных по указанным ранее критериям. При снижении интенсивности отбора (30% и 90%) разница между показателями групп становится менее значимой, что вполне очевидно.

В качестве рабочей гипотезы на данном этапе исследований было определено следующее.

Отбор животных по какому-либо критерию дает максимальную эффективность выбора животных, с наивысшим проявлением именно этого показателя, и, следовательно, группа лучших коров по генетической оценке удоя будет превосходить все остальные группы именно по оценке §у, однако по остальным селекционным показателям (например, содержанию жира и белка в молоке и др.) может наблюдаться иная картина из-за разной направленности и значений генетических корреляций удоя с этими показателями. Только сравнение всех животных по исследуемым показателям в комплексе позволит сделать объективный выбор в пользу наиболее оптимального критерия отбора особей в селекционные группы.

Как показали результаты (таблица 38), формирование группы 10% лучших коров по результатам 1-й лактации по показателю «генетическая оценка по удою» (далее - «10% лучших по §у») позволило выбрать

животных, отличающихся наивысшими генетическими качествами по этому показателю, среднее значение оценки в этой группе составило +389,3 кг молока; тогда как в группах «10% лучших по Т1(5) и Т1(2)» эти значения составили +370,5 кг и +372,8 кг (разница - 4,8% и 4,4%, соответственно).

При формировании групп «10% лучших по Т1(5)» наблюдаем наивысшее среднее значения из всех групп сравнения по селекционному индексу Т1(5), являющемуся критерием отбора (Т1(5) = +242,7 единиц; тогда как для группы «10% лучших по £у» этот показатель составил +233,3 единиц (т.е. на 3,9% меньше), а для группы «10% лучших по Т1(2)» - +241,6 единиц (на 0,4% меньше). Аналогичная картина наблюдается при формировании группы «10% лучших по Т1(2)»: разница в индексах с животными, лучшими по Т1(5) составила 0,4%, а с животными, лучшими по удою - 4,0%.

Группы, сформированные на основании критериев и Т1(5), различаются уровнем средних показателей генетических оценок по признакам молочной продуктивности. При сравнении характеристик групп, отобранных по значению индексов племенной ценности (Т1(5) и Т1(2)), значимых различий не наблюдается. В связи с этим, в дальнейшем анализе проведено сравнение групп «£у» и «Т1(5)».

Так, коровы, отобранные в группу «10% лучших по §у», как уже было сказано ранее, превосходят группы сравнения по средней генетической оценке удоя. Однако, показатели средних генетических оценок по всем остальным анализируемым признакам (содержание жира и белка в молоке, выход молочного жира и молочного белка), как правило, уступают таковым у животных, признанных лучшими по индексам (Т1(5) и Т1(2)).

Таблица 38 - Характеристика средних показателей групп лучших коров при разной интенсивности отбора и с использованием разных критериев (1 лактация)

Признак Показатель Средние значения показателей при разной интенсивности отбора по критерию

10% 30% 90%

ёу Т15 Т12 ёу Т15 Т12 ёу Т15 Т12

п, гол. 573 1719 5157

Удой, кг Р 7489 7305 7322 7649 7530 7543 6894 6839 6839

ё +389,3 +370,5 +372,8 +194,2 +183,5 +184,4 +28,2 +25,8 +25,9

Сод-е жира, % Р 4,14 4,18 4,16 4,20 4,30 4,28 4,26 4,27 4,27

ё -0,03 -0,01 -0,02 -0,01 +0,01 0,00 0,00 +0,01 +0,01

Выход жира, кг р 310,7 305,4 334,9 321,6 323,5 323,1 293,3 292,0 291,7

ё +14,0 +14,9 +14,6 +7,2 +7,9 +7,8 +1,2 +1,5 +1,5

Сод-е белка, % р 3,28 3,30 3,30 3,28 3,30 3,31 3,31 3,31 3,31

ё -0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Выход белка, кг р 245,6 240,8 241,9 250,9 248,4 249,3 228,0 226,2 226,2

ё +11,7 +11,7 +12,1 +5,6 +5,7 +5,8 +0,8 +0,9 +0,9

Т15 +233,3 +242,7 +241,6 +119,4 +126,3 +126,0 +19,0 +22,5 +22,4

Показательно, что по фенотипическим проявлениям исследуемых признаков, ситуация выглядит несколько иной. Так, коровы из группы «10% лучших по £у» превосходят животных группы «10% лучших по Т1(5)» по средним фенотипическим значениям удоя и выхода молочного белка - на 2% по обоим признакам, однако, уступают им по признакам «содержание жира и белка в молоке» - на 1% по каждому признаку.

Снижение селекционного давления несколько меняет характер и «рельефность» различий между группами животных, сформированными по разным критериям. Так, при сравнении групп «30% лучших животных» наблюдается уменьшение разницы по всем анализируемым показателям между группами, однако, общая тенденция сохраняется: уступая лучшим коровам по генетическому потенциалу удоя, особи, лучшие по селекционным индексам, превосходят их по остальным анализируемым признакам.

Для групп «90% лучших животных» выявленная тенденция остается неизменной, однако значимая разница сохраняется исключительно по средним значениям индексов сравниваемых групп.

Анализ средних показателей продуктивности в группах коров, сформированных с различной интенсивностью и с использованием разных критериев по результатам 2-х и 3-х лактаций (таблицы 39 и 40), подтверждает сделанные ранее выводы.

Полученные результаты и выявленные тенденции убедительно свидетельствуют о том, что использование оценок животных по селекционному индексу (любому из сравниваемых) позволяет сформировать группу коров, практически не уступающую с генетической точки зрения особям, лучшим по отдельному признаку («удой»), однако, имеющую более высокие значения генетической ценности по остальным признакам продуктивности, а, значит, лучших по всему комплексу рассматриваемых показателей.

Таблица 39 - Характеристика средних показателей групп лучших коров при разной интенсивности и с использованием разных критериев их отбора (2 лактации)

Признак Показатель Средние значения показателей при разной интенсивности отбора по критерию

10% 30% 90%

ёу Т15 Т12 ёу Т15 Т12 ёу Т15 Т12

п, гол.

Удой, кг Р 8100 7996 7949 8007 7923 7919 7185 7141 7137

ё +455,6 +429,8 +431,7 +268,9 +257,2 +258,9 +66,7 +62,4 +62,1

Сод-е жира, % Р 4,12 4,18 4,16 4,16 4,23 4,22 4,22 4,22 4,22

ё -0,03 -0,01 -0,01 -0,01 0,00 0,00 0,00 +0,01 +0,01

Выход жира, кг Р 333,6 334,1 330,9 332,6 334,7 333,6 302,3 301,0 300,9

ё +15,4 +16,7 +16,5 +9,5 +10,4 +10,2 +2,5 +2,7 +2,7

Сод-е белка, % р 3,24 3,27 3,28 3,27 3,28 3,28 3,30 3,30 3,30

ё -0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Выход белка, кг р 262,3 261,5 260,3 261,1 259,6 259,7 236,7 235,2 235,1

ё +13,6 +13,8 +14,1 +7,9 +7,9 +8,1 +1,9 +2,0 +2,0

Т15 +262,0 +276,7 +275,8 +158,7 +167,8 +167,0 +41,3 +43,8 +43,8

Таблица 40 - Характеристика средних показателей групп лучших коров при разной интенсивности и с использованием разных критериев их отбора (3 лактации)

Признак Показатель Средние значения показателей при разной интенсивности отбора по критерию

10% 30% 90%

ёу Т15 Т12 ёу Т15 Т12 ёу Т15 Т12

п, гол.

Удой, кг Р 8199 8039 8030 7970 7893 7900 7228 7199 7199

ё +492,3 +469,5 +478,2 +306,5 +292,8 +296,2 +81,6 +77,1 +77,5

Сод-е жира, % Р 4,12 4,20 4,17 4,19 4,25 4,24 4,25 4,26 4,26

ё -0,03 -0,01 -0,02 -0,01 +0,01 0,00 0,00 +0,01 +0,01

Выход жира, кг р 337,9 337,8 334,9 333,8 335,3 334,4 306,3 305,9 305,9

ё +16,7 +18,1 +17,8 +11,3 +12,1 +11,9 +3,3 +3,5 +3,5

Сод-е белка, % р 3,26 3,27 3,27 3,27 3,29 3,29 3,29 3,29 3,30

ё 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Выход белка, кг р 266,9 263,2 263,1 260,2 259,0 259,4 237,9 237,0 237,0

ё +14,9 +14,7 +15,2 +8,9 +8,8 +9,2 +2,3 +2,3 +2,3

Т15 +284,8 +299,0 +298,1 +185,5 +194,0 +193,1 +52,3 +54,7 +54,7

В связи с этим, из трех предложенных критериев отбора животных по их генетической ценности, наиболее оптимальным и обоснованным можно признать оценку племенной ценности по селекционному индексу (Т1(5) или Т1(2)).

Логичным представляется тот факт, что отбор животных по абсолютным фенотипическим показателям отдельных признаков продуктивности позволяет сформировать группы лучших животных по критериям: фенотипическое проявление удоя, содержания жира и белка в молоке, количества молочного жира и белка. Однако, отбирая коров по каждому из перечисленных показателей, получаем группы лучших животных по прямому признаку отбора, но далеко не лучших по всем остальным. Это предположение подтверждается данными таблиц 41, 42, 43, где приведены характеристики сформированных групп животных по результатам одной, двух и трех лактаций.

Так, по результатам первой лактации группа лучших животных по абсолютным фенотипическим показателям удоя (при любой интенсивности отбора) превосходит коров, отобранных на основе индексных оценок, по фенотипическим проявлениям признаков: удой, выход жира и белка и несколько уступает по признакам «содержание жира и белка в молоке» (таблица 41).

Необходимо отметить, что генетические оценки всех пяти исследуемых признаков, а также средние значения самих индексов племенной ценности в группе коров, лучших по фенотипу, в 2-3 раза ниже соответствующих значений в группе животных, отобранных по Т1(5).

При формировании группы животных «90% лучших по Ру» обращает на себя внимание тот факт, что средние уровни генетических оценок этих животных по удою, выходу молочного жира и белка, а также селекционных индексов принимают вообще отрицательные значения.

Признак Показатель Средние значения показателей при разной интенсивности отбора по результатам 1-й лактации

10% 30% 90%

£РУ Т15 £Ру Т15 £Ру Т15

573 гол. 1719 гол. 5157 гол.

Удой, кг Р 8666 7305 7995 7530 7019 6839

ё +164,4 +370,5 +102,0 +183,5 -5,7 +25,8

Сод-е Р 4,20 4,18 4,19 4,30 4,24 4,27

жира, % 0,00 -0,01 0,00 +0,01 +0,01 +0,01

Выход Р 363,6 305,4 334,8 323,5 297,3 292,0

жира, кг +5,5 +14,9 +3,0 +7,9 -0,5 +1,5

Сод-е Р 3,25 3,30 3,28 3,30 3,31 3,31

белка, % 0,00 -0,01 0,00 0,00 +0,01 0,00

Выход Р 282,2 240,8 262,3 248,4 232,1 226,2

белка, кг +4,1 +11,7 +2,5 +5,7 -0,3 +0,9

Т15 +89,7 +242,7 +51,6 +126,3 -6,7 +22,5

По аналогии с результатами, полученными при исследовании характеристик групп животных, сформированных по показателям, полученным за первую лактацию, по итогам двух лактаций (таблица 42) сохраняется тенденция незначительного превосходства группы особей, отобранных по фенотипу удоя, над животными, признанными лучшими по индексам, по фенотипическим значениям таких признаков, как удой, выход молочного жира и белка.

Наряду с этим, лучшие по фенотипу коровы существенно (в 2-3 раза) уступают животным сформированных групп на основе значений селекционных индексов по всем генетическим оценкам и по значениям обоих индексов племенной ценности.

Признак Показатель Средние значения показателей при разной интенсивности отбора по результатам 2-х лактаций

10% 30% 90%

£РУ Т15 £Ру Т15 £Ру Т15

226 гол. 678 гол. 2035 гол.

Удой, кг Р 8879 7996 8289 7923 7299 7141

ё +264,6 +429,8 +181,6 +257,2 +34,4 +62,4

Содержание Р 4,08 4,18 4,14 4,23 4,20 4,22

жира, % 0,00 -0,01 0,00 0,00 +0,01 +0,01

Выход Р 360,9 334,1 342,4 334,7 306,1 301,0

жира, кг +8,6 +16,7 +5,8 +10,4 +1,1 +2,7

Содержание Р 3,23 3,27 3,27 3,28 3,30 3,30

белка, % -0,01 0,00 0,00 0,00 +0,01 0,00

Выход Р 287,2 261,5 270,5 259,6 240,7 235,2

белка, кг +6,4 +13,8 +4,5 +7,9 +0,9 +2,0

Т15 +141,3 +276,7 +96,5 +167,8 +19,4 +43,8

Схожие результаты получены при анализе данных по 3-м лактациям животных (таблица 43).

Анализ результатов исследования характеристик сформированных групп коров при разной интенсивности отбора при использовании в качестве критерия генетических оценок животных по четырем оставшимся признакам молочной продуктивности (содержание жира и белка в молоке, выход молочного жира и белка) подтверждает характер выявленных тенденций и обоснованность сделанных ранее выводов.

Признак Показатель Средние значения показателей при разной интенсивности отбора по результатам 3-х лактаций

10% 30% 90%

2Ру Т15 2Ру Т15 2Ру Т15

92 гол. 275 гол. 825 гол.

Удой, кг Р 8789 8039 8235 7893 7331 7199

ё +328,1 +469,5 +215,1 +292,8 +60,4 +77,1

Содержание Р 4,11 4,20 4,17 4,25 4,23 4,26

жира, % 0,00 -0,01 0,00 +0,01 0,00 +0,01

Выход жира, Р 360,3 337,8 342,6 335,3 309,5 305,9

кг +10,7 +18,1 +7,1 +12,1 +2,2 +3,5

Содержание Р 3,23 3,27 3,27 3,29 3,30 3,29

белка, % -0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Выход белка, Р 284,1 263,2 269,1 259,0 241,4 237,0

кг +8,2 +14,7 +5,5 +8,8 +1,6 +2,3

Т15 +176,9 +299,0 +117,5 +194,0 +36,3 +54,7

Для подтверждения установленных ранее закономерностей тесноты и направленности взаимосвязей между отдельными показателями продуктивности, которые планируется использовать в качестве критериев отбора коров в селекционные группы, была рассчитана относительная численность животных, отобранных в соответствующие группы одновременно по двум сравниваемым критериям отбора (таблицы 44 - 46).

При этом, на основании результатов предыдущих анализов самым точным и объективным критерием отбора коров был принят наиболее теоретически обоснованный показатель - оценка животных на основе индекса племенной ценности по пяти признакам молочной продуктивности, результативность которого на данном этапе исследований была принята за

эталон (100%). Результаты, полученные в исследованиях, представлены в таблицах 44 - 46.

По итогам 1-й законченной лактации (таблица 44) в группу 10% лучших животных по комплексу признаков попадает лишь 21% особей, проявивших наивысшие фенотипические значения по удою; 8% - с высшими значениями фенотипа по содержанию жира и белка в молоке; 18% и 21% - по выходу молочного жира и белка, соответственно.

Таблица 44 - Эффективность отбора (%) по селекционным индексам(1 лактация)

Показатель по признаку Относительная численность животных (%), лучших по двум критериям при разной интенсивности отбора

10% лучших 30% лучших 90% лучших

Т1(5) Т1(2) Т1(5) Т1(2) Т1(5) Т1(2)

Фенотипические показатели по признакам Ру 21 20 62 62 91 91

Р%ж 8 7 35 34 92 92

Р 1 кгж 18 17 64 63 92 92

Р%б 8 9 28 29 90 90

Ркгб 21 20 61 63 91 91

Генетические оценки по признакам ёу 86 87 83 84 98 98

ё%ж 15 13 37 36 90 90

ёкгж 92 87 95 92 100 100

ё%б 23 26 32 33 90 90

ёкгб 83 88 84 87 99 99

Оценки племенной ценности по комплексу признаков Т1(5) 100 96 100 97 100 100

Т1(2) 96 100 97 100 100 100

Кроме того, отметим, что среди коров, отобранных в названную группу, оказывается 86% особей, генетически наиболее ценных по удою,

92% - по выходу молочного жира, 83% - по выходу молочного белка и порядка 15-23% - по содержанию жира и белка в молоке.

Полученные результаты служат убедительным доказательством гораздо более высокого уровня взаимосвязи критериев «селекционный индекс Т1(5)» - «генетическая оценка по признаку», чем «селекционный индекс Т1(5)» - «фенотипическое проявление признака».

При снижении интенсивности отбора коров в селекционные группы наблюдается тенденция увеличения частоты совпадения их рангов по разным критериям (как генетическим, так и фенотипическим), однако доля лучших с генетической точки зрения животных в группах, сформированных по селекционному индексу племенной ценности Т1(5), гораздо выше, нежели коров, проявивших наиболее высокие фенотипические показатели продуктивности.

Анализ полученных результатов отбора животных при сопоставлении критериев Т1(5) и Т1(2) в очередной раз подтверждает, что любой из этих индексов может быть использован с практически одинаковой эффективностью при выборе лучших особей в селекционные группы с любой степенью интенсивности. Так, при отборе коров в группу матерей быков (10% группа) 96% животных будут выбраны в эту группу как по селекционному индексу Т1(5), так и селекционному индексу Т1(2).

Данные по эффективности отбора коров по результатам 2-х лактаций представлены в таблице 45.

Выявленные ранее (по итогам 1-й лактации) закономерности подтверждаются при исследовании взаимосвязи разных критериев отбора животных в группы с различной интенсивностью по результатам двух законченных лактаций. Как свидетельствуют полученные данные, доля совпадения поголовья групп животных по двум разным критериям, сохраняется на том же уровне, что и при анализе результатов по 1-ой лактации.

Показатель по признаку Относительная численность животных (%),

лучших по двум критериям при интенсивности отбора разной

10% лучших 30% лучших 90% лучших

11(5) 11(2) 11(5) 11(2) 11(5) 11(2)

Фенотипические УРу 34 32 67 67 91 91

показатели по УР%ж 7 7 32 31 92 92

признакам УР кгж 33 31 68 66 91 91

УР%б 5 6 25 26 89 89

УРкгб 33 31 65 66 91 91

Генетические оценки ёу 83 84 85 87 98 98

по признакам Й%ж 14 13 31 29 90 90

Вкгж 90 86 94 91 100 100

ё%б 20 23 28 31 90 90

Вкгб 82 86 86 90 99 99

Оценки племенной Т1(5) 100 96 100 96 100 100

ценности по комплексу признаков

Т1(2) 96 100 96 100 100 100

Обращает на себя внимание тот факт, что наиболее тесно связанными оказываются критерии «оценка по селекционному индексу племенной ценности» - «генетическая оценка коровы по выходу молочного жира». Доля животных, выбираемых в группы с любой интенсивностью отбора, колеблется на уровне 90-100%, что свидетельствует о высокой значимости генетической ценности животного по признаку «выход молочного жира» в общей структуре совокупной племенной ценности особи по комплексу признаков молочной продуктивности. Совсем немного по значимости уступает этому признаку показатель «выход молочного белка» (доля совпадения групп варьирует от 82% до 99%).

Сделанные выводы полностью подтверждаются анализом полученных результатов по данным за 3 лактации коров (таблица 46).

Показатель по признаку Относительная численность животных (%),

лучших по двум критериям при разной

интенсивности отбора

10% лучших 30% лучших 90% лучших

Т1(5) Т1(2) Т1(5) Т1(2) Т1(5) Т1(2)

Фенотипические УРу 39 38 65 67 92 92

показатели по ХРо/„ж 4 3 32 30 92 92

признакам УР кгж 34 33 65 65 92 92

УРо/б 1 1 25 26 89 89

УРкгб 37 37 65 67 92 91

Генетические оценки ёу 80 84 86 88 98 98

по признакам Й%ж 14 12 33 30 90 90

Вкгж 87 83 94 89 100 99

ё%б 12 13 29 30 89 89

Вкгб 78 83 85 90 99 99

Оценки племенной Т1(5) 100 93 100 95 100 100

ценности по Т1(2) 93 100 95 100 100 100

комплексу признаков

На основе вышеизложенного можно сделать вывод о том, что наивысшая эффективность формирования групп наиболее генетически ценных особей по всем учитываемым селекционным признакам, производимая с любой интенсивностью, может быть достигнута на основе оценки коров по селекционным индексам племенной ценности животных Т1(5) и Т1(2).

Наиболее точным критерием отбора особей для дальнейшего воспроизводства является тот, в котором используются принципы объективных и всесторонних оценок племенных качеств животных, базирующихся на максимальном объеме исходной информации. Так, при отборе животных по отдельным фенотипическим значениям продуктивности наиболее точным критерием является оценка особей за совокупный период (3 лактации и выше) по каждому селекционному признаку, при отборе по

селекционному индексу племенной ценности по пяти показателям - также за совокупный период использования животных (11(5) за 3 лактации и выше).