Тема 9. Отбор сельскохозяйственных животных

Генетические возможности разводимого в России скота доста­точно высокие и при сложившихся паратипических условиях они реа­лизуются всего лишь на 50%. Однако ввиду того, что процессы об­новления стада протекают очень быстро, ведение племенной работы должно быть постоянным, т.е.племенная работа - это воздейс­твие на животных не только прошлого, но и настоящего труда, и по­тому она – важнейший фактор интенсификации животноводства.

Племенная работа включает в себя комплекс конкретных прие­мов, методов деятельности селекционеров: отбор, подбор, направ­ленное выращивание молодняка, выбор метода и техники разведения. Важнейшим методом племенной работы является отбор, т.е. «сор­тировка» животных.

Основная задача отбора – накопить в стаде животных, обладаю­щих ценными наследственными задатками, способными в конкретных условиях среды проявить желаемый уровень продуктивных и племенных качеств.

Отбор – это и устранение (браковка) от использования в стаде животных с нежелательными уклонениями, т.е. отбор формирует генную структуру популяции.

Отбор основан на изменчивости, наследуемости и выживаемости организмов. Чем выше изменчивость (, С, lim) и наследуемость признаков (h², Н), тем выше эффективность отбора.

Определение и использование коэффициентов изменчивости, наследуемости при отборе Определение эффекта отбора

Цель занятия. Ознакомиться с простейшими методами вычисления основных генетических параметров отбора.

Методические указания. В процессе ведения племенной работы специалисты регулярно проводят генеалогический анализ стада. Выявляют на­иболее ценные структурные элементы породы, стада (линии, семейс­тва, типы), проверяют их сочетаемость. По каждому анализируемому признаку вычисляют среднюю арифметическую (М), среднее квадрати­ческое отклонение (), коэффициент вариации (С), коэффициент кор­реляции (r), коэффициент повторяемости (R), коэффициент наследуе­мости (h², H) и ошибки всех этих параметров.

Зная эти параметры, можно прогнозировать эффект селекции, ре­шать конкретные задачи: каких животных отбирать, чтобы получить от них потомство с желаемыми качествами.

Самыми простыми вариантами групп являются:

племенное ядро – лучшие животные стада, потомки которых пойдут на обновление (ремонт) стада. В стаде коров размер племенного ядра – 50-60%, в стаде свиней – 25-30% маток;

производственное стадо предназначено производить продук­цию и частично молодняк на выранжировку;

брак – животные непригодные для использования в обороте стада.

Перед началом отбора прежде всего определяют мини­мальную величину признака – границу отбора.

Самым простым методом определения границы отбора является разница между средним значением признака (М) и  0,5 б. Нап­ример, средний по стаду удой коров – 3000 кг, б = 600 кг, тогда граница отбора 3000+600/2=3300 кг и выше. В группу брака соот­ветственно войдут коровы 3000-300=2700 кг и ниже.

После выделения животных в племенное ядро на них составляется список по форме таблицы 64.

Таблица 64. Список коров племенного ядра

Кличка	Порода	Возраст	Происхождение		Продуктивность					Класс по комплексу признаков (% эл.рек.+эл.)	Производственный тип, %
			Мать	Отец	лактация	удой, кг	% жира	молочный жир, кг	живая масса, кг
Среднее по плем. ядру
Среднее по стаду
Разница (селекционный дифференциал)

Подсчитываются средние данные животных племенного ядра по продуктивности, развитию, свойствам молокоотдачи и т.д. Продуктивность выделенных животных в племенное ядро сравнивается со стандартом породы и средними дан­ными по стаду. Разница между продуктивностью животных, выделенных в племенное ядро и средними по стаду, составляет селекционный диф­ференциал (Sd). Таким образом, потомство для ремонта стада полу­чают от лучших маток стада, имея в виду, что часть превосходства маток племенного ядра над средними показателями стада будет унас­ледована потомством. Величина селекционного дифференциала зависит от качества и превосходства маток над всем остальным стадом, а также от интенсивности обновления стада. Если средняя продолжи­тельность использования маток в стаде составит 6 лактаций, то еже­годно удельный вес обновляемых животных должен составить 16-17% (100:6), т.е.ежегодно 16-17 первотелок на 100 коров вводят в оборот стада и столько же выбраковывают старых животных. Однако чтобы иметь 16-17 высокопродуктивных первотелок, через контрольный двор надо пропустить 32-35 нетелей и из этих животных по результа­там оценки молочной продуктивности за первые 60-90 дней лакта­ции, с учетом оценки свойств молокоотдачи перевести в первотелки 16-17 лучших животных, т.е.основную браковку необходимо вести среди моло­дых коров и стремиться как можно дольше использовать взрослых жи­вотных стада. Дело в том, что даже при уровне удоя по стаду 4000 кг молока корова начинает приносить доход хозяйству только после 4-й лактации. До 4-й лактации корова своей продуктивностью и по­томством только компенсирует всю сумму затрат, пошедших на ее по­лучение, выращивание и развитие у нее способности давать продук­цию.

Известно, что общая фенотипическая изменчивость признаков стада слагается из генетически обусловленной ее доли, которая используется в селекционном процессе, и паратипической (средовой), которая по­томству не передается.

Генотипически обусловленная изменчивость в общей фенотипичес­кой изменчивости признака составляет коэффициент наследуемости (h²). Его можно вычислять разными способами:

1) отношение доли генотипической изменчивости (х2 r г) к общей фенотипической (2 r ф). h² =  х 2r (г) /  х 2r (ф). Значение коэффициента наследуе­мости выражают либо в долях единицы (от 0 до 1), либо в процентах (соответственно от 0 до 100);

2) удвоенный коэффициент корреляции между показателями роди­телей и потомков (h²=2rМ-Д);

3) отношение среднего показателя потомства, полученного от лучших животных стада (Дл) за вычетом среднего показателя потомс­тва от худших животных стада (Дх), к разнице среднего показателя лучших (Мл) и худших (Мх) родителей потомков

Дл - Дх

h² = × 2 .

Мл - Мх

Существуют и другие способы определения коэффициента насле­дуемости.

Чем выше коэффициент наследуемости, тем выше эффект отбора. При h²=0 отбор по фенотипу не эффективен, следует применять отбор по генотипу (оценка по происхождению, по боковым родственникам, по потомству).

Таблица 65. Результаты отбора 50% матерей по удою в стадах с разным коэффициентом наследуемости

Коэффициент наследуемости h2=2r мать–дочь	Число пар	Селекционный дифференциал, кг	Эффект отбора, кг	Доля реализованной разницы матерей и стада, %
0,100	620	860	24	3,6
0,200	740	760	31	4,2
0,300	1220	700	48	70
0,400	1260	520	62	12,0

Из таблицы 65 следует, что отбор или эффект отбора существенно зависит от степени наследуемости признака, от величины селекцион­ного дифференциала, т.е. эффект отбора равен Sd х h² (1).

При расчете эффекта селекции необходимо учитывать качества не только матерей, но и отцов.

Селекционный дифференциал отца (Sd_o) – это разница между продуктивностью дочерей и сверстниц. Если же производитель не оценен по потомству, то необходимо вычислить родительский индекс быка (РИБ)

М + МО

РИБ = . (1)

2

Сравнить РИБ со средними по стаду и эту разницу умножить на коэф­фициент наследуемости (h²). Тогда эффект селекции составит

Sd_m х h² + Sd_o

Эф.с.= , (2)

2Ci

где Sd_m - селекционный дифференциал матерей (разница между средней продуктивностью коров племенного ядра и средней по ста­ду);

h² - коэффициент наследуемости признака;

Sdo- селекционный дифференциал отца;

Ci - интервал между поколениями (при 16% выбраковке коров составляет 6 лет).

Таблица 66. Интервал между поколениями

Вид животных	По И. Иогансону (1949) потомство			По Д. Лашу интервал
	отцовское (отец – потомок)	материнское (мать – потомок)	в среднем
Лошади	4,5	8,9	9,3	10 – 13
Молочный скот	4,6	6,0	5,3	4 – 4,5
Овцы	3,6	4,3	3,9	4 – 4,5
Свиньи	2,4	3,0	2,7	2,5
Куры	-	-	-	1,5

Например, у коров, отобранных в племенное ядро, жирномолоч­ность составила 3,9%, а у животных стада - 3,8%.

В стаде работал бык-производитель, дочери которого превышали своих сверстниц на 0,09%. Наследуемость содержания жира в удое 0,4 (h²=0,4). Исходя из формулы

0,1 х 0,4 + 0,09 0,13

эффект отбора = = = 0,108 % .

2 х 6 12

Поэтому у коров племенной группы среднее содержание жира в молоке будет 3,8% + 0,108%= 3,908%.

Наряду с этим можно решить и такой вопрос, каких коров необходимо выделить в племенное ядро, чтобы средняя жирномолочность потомков была 3,95%. Из формулы 1 селекционный дифференциал равен эффекту селекции, деленному на h², т.е.

3,95% -3,8% = 0,15%;

0,15:0,4 = 0,37.

Отсюда средняя жирность молока должна быть 4,1% (3,8%+0,3%). В противном случае повысить содержание жира в удое до 3,95% невозможно.

При проведении расчетов лучше использовать вместо селекцион­ного дифференциала нормированный селекционный дифференциал, назы­ваемый интенсивностью отбора - i, т.е.

Sd

i = ^,



который показывает, насколько средняя величина  у каждого отдель­ного животного отобранной (плем. ядро) группы отличается от сред­ней величины того же признака у особей исходной популяции.

Исходя из изложенного можно заключить, что эффект отбора (Э.О.) зависит от интенсивности селекции (i), степени изменчивос­ти (), величины наследуемости (h²) и от интервала между поколе­ниями.

Исходя из количества отбираемых (%) на племя животных, по таблице 67 легко определить интенсивность отбора. Так, если на племя оставить 50% лучших животных (доля отбираемых особей), то племенное ядро в среднем превосходит среднюю по популяции на 0,7978  (отсекаемая абсцисса = 0).

Таблица 67. Интенсивность отбора при разной доле оставляемых в стаде особей и величине отсекаемой абсциссы

Доля отбираемых особей	Отсекаемая абсцисса, в долях сигмы	Интенсивность отбора, i
1,00	-	0
0,95	- 1,64	0,1094
0,90	- 1,28	0,1954
0,85	- 1,04	0,2732
0,80	- 0,84	0,3504
0,75	- 0,67	0,4249
0,70	- 0,52	0,4970
0,65	- 0,39	0,5688
0,60	- 0,25	0,6445
0,55	- 0,13	0,7193
0,50	0	0,7978
0,45	+ 0,13	0,9791
0,40	+ 0,25	0,9667
0,35	+0,39	1,0563
0,30	+0,52	1,1617
0,25	+0,67	1,2748
0,20	+0,84	1,4050
0,15	+1,04	1,5486
0,10	+1,28	1,7590
0,05	+1,64	2,080
0,03	+1,88	2,270
0,02	+2,03	2,440
0,01	+2,33	2,690

Если же в племенное ядро отобрать 20% лучших животных (жесткий от­бор), то интенсивность селекции будет 1,4015, т.е. животные этой группы будут превосходить животных исходной популяции на 1,4 .

Количество животных, оставляемых на племя, т.е. вводимого в оборот стада, зависит от выхода молодняка.

Примерный удельный вес молодняка разных видов животных, оставляемых для племенных целей, представлен в таблице 68.

Таблица 68

Вид животных	% молодняка, оставляемого для ремонта стада
	самки	самцы
Лошадь	35 - 45	2 – 4
Мясной скот	40 - 50	3 – 5
Молочный скот	50 - 65	4 – 6
Овцы	45 - 55	2 – 4
Свиньи	10 - 15	1 – 2
Куры	10 - 15	0,5 – 2

При выборе животных племенного ядра важно рассчитать давле­ние отбора по каждому из признаков.

Например, выделяя коров племенного ядра, мы получили селекционный дифференциал: по удою 300 кг = плем. ядро 4300 кг - средн. по стаду 4000 кг; по жиру 0,05 % = плем. ядро 3,85% - средн. по стаду 3,8%.

Селекционный дифференциал выражаем Sd :  при условии, что  составляет 20% от среднего по стаду. Тогда  по удою = 800 кг,  по жиру = 0,4 %.

В результате получаем 300 : 800 = 0,375 ,

0,05 : 0,4 = 0,125 .

Полученные показатели умножаем на коэффициент наследуе­мости по удою h² = 0,3. 0,375 х 0,3 = 0,12,

по жиру h² = 0,4. 0,125 х 0,4 = 0,05.

Делим эффект селекции по удою (0,12) на эффект селекции по жиру (0,05) и получаем: 0,12:0,05=2,4, т.е. давление отбора по удою в 2,4 раза выше, чем по жиру. Такой отбор может привести к появлению отрицательной связи между удоем и процентом жира, что часто и наблюдается.

Поэтому селекционный дифференциал по удою необходимо отрегу­лировать на 250-200 кг, а не на 300 кг. По жиру он желателен не на 0,05, а на 0,007-0,1%, тогда давление отбора будет приближать­ся к соотношению удой-жир, как 1,5:1.

Материалы. Данные о продуктивности животных отдельных стад. Желательно, чтобы каждый студент работал с отдельным стадом.

Задание 1. Определить коэффициент наследуемости удоя и жир­номолочности, если известно, что  по удою всего стада равна 800 кг, по жиру 0,30% – это общая фенотипическая изменчивость.

Генотипическая изменчивость, т.е. изменчивость коров определенной линии, равна по удою 500 кг, по жиру 0,20.

Задание 2. Определить коэффициент наследуемости удоя и жира, если известно, что средние показатели худших коров стада по удою - 4000 кг, по жиру - 3,9%. В племенную группу отобрали животных с удоем 4800, 3,95% жира. Продуктивность дочерей от коров племенно­го ядра составила 4300 кг - 3,92%, а дочерей от худших коров ста­да - 4100 кг - 3,9%.

Задание 3. Определить коэффициент наследуемости живой массы методом определения корреляции между коровами-матерями и их до­черьми. Коэффициент корреляции рассчитайте методом "малых выбо­рок".

Матери Дочери

460 455

470 450

480 465

460 460

455 470

520 500

510 490

500 485

Задание 4. Яйценоскость кур стада 220 яиц, а средняя яйце­носкость несушек племенного ядра 250 шт. Коэффициент наследуемости яйценоскости стада составил 0,20. Определить эффект отбора при интервале поколения 1,5 года, 2 года.

Задание 5. Каким должно быть племенное ядро по жиру, если жирномолочность их потомства составила 3,92 %. Жирномолочность коров стада 3,75 %, h² = 0,6.