Взаимосвязь между хозяйственно-полезными признаками животных и её использование при разведении крупного рогатого скота

Размещено на http://www.allbest.ru/

35

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Алтайский государственный аграрный университет

Кафедра разведения и генетики сельскохозяйственных животных

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Взаимосвязь между хозяйственно-полезными признаками животных и её использование при разведении крупного рогатого скота

Выполнил: студент 391 группы

Волчкова И.В.

Проверила: Симошина Ю.Н.

БАРНАУЛ 2012

Содержание

Введение

1. Обзор литературы

1.1 Теоретические основы селекции животных

1.2 Генетические основы отбора

1.3 Корреляции между показателями признаков у животных

1.4 Наследование селекционных признаков

1.5 Изменчивость признаков и ее значение в селекции животных

2. Собственные исследования

2.1 Цель, задачи, материалы и методика исследований

2.2 Результаты собственных исследований

2.2.1 Исследование племенного быка Зефира909

2.2.2 Исследование племенного быка Гавеман

Выводы и предложения

Список литературы

Введение

Животноводство в ведущих странах мира характеризуется динамичным развитием, освоением интенсивных технологий, повышением продуктивности животных, увеличением производства продукции. Алтайский край является самым крупным производителем сельскохозяйственной продукции. От других областей, краев автономных республик Сибири и Дальнего Востока он выгодно отличается количеством используемых в сельском хозяйстве земель.

Скотоводство - одна из наиболее значимых подотраслей животноводства, которая включает в себя молочную и мясную специализацию. Разведение крупного рогатого скота (КРС) представляет большой экономический интерес, так как обеспечивает стабильное, в течение года, поступление финансовых средств и основную прибыль всей отрасли животноводства. По поголовью КРС среди регионов страны Алтайский край занимает 3 место (900 тыс. голов в хозяйствах всех категорий), в том числе по поголовью коров - 4 место (386 тыс. голов).

Ведущей подотраслью животноводства в крае является молочное скотоводство, на долю которого приходится около 60% всего объема. Поголовье представлено чёрно-пёстрой, красно-пёстрой, красной степной и симментальской породами скота. В 2010 году в крае в хозяйствах всех категорий было произведено 1421,4 тыс. тонн молока - это третий показатель среди регионов России. Производство молока на душу населения в 2010 году составило 568 кг при рекомендованной норме 380 кг.

За последние пять лет продуктивность коров в сельхозорганизациях выросла на 747 кг и составила 3735 кг в среднем от каждой коровы, среднесуточный прирост живой массы молодняка крупного рогатого скота вырос на 13,5% и составил 454 грамма. Общее племенное маточное поголовье молочного скота с 2005 по 2010 годы увеличилось на 10,0 тыс. голов и составило 24,3 тыс. коров, или 12,4% от всего поголовья коров в сельхозорганизациях и КФХ.

В 2010 году сельхозтоваропроизводителями края произведено 306,0 тыс. тонн скота - 6 место в стране. В общем объёме производства 40,2% приходится на мясо крупного рогатого скота. Разведением специализированного мясного скота в Алтайском крае занимаются более 100 хозяйствующих субъектов во всех природно-климатических зонах. Интерес сельхозтоваропроизводителей к мясному скотоводству растёт. Это объясняется низкозатратностью подотрасли, наличием значительных площадей пастбищ и сенокосов, востребованностью на рынке высококачественной говядины.

В общем объеме сельскохозяйственного производства края удельный вес животноводческой продукции составляет приблизительно 53%. Главной отраслью животноводства является молочное скотоводство. В хозяйствах края по состоянию на начало 90-х годов прошлого столетия имелось свыше 1,8 млн годов крупного рогатого скота, в том числе свыше 700 тыс. коров. Отрасль молочного скотоводства производила около 2,0 млн тонн молока и более 350 тыс. тонн мяса, что составляло до 98% валового производства товарной говядины.

Повышение эффективности, в том числе и продуктивности животных, неразрывно связано с технологией ведения отрасли. В молочном скотоводстве, наряду с совершенствованием пород, она включает:

1. проведение работ по созданию прочной кормовой базы с учетом зонально-климатических особенностей;

2. техническое переоснащение производства на основе современных достижений науки и техники;

3. совершенствование способов содержания животных на всех стадиях их роста, развития и продуктивного использования;

4. проведение комплекса мероприятий по улучшению воспроизводства стада;

5. создание комфортных зоогигиенических и санитарных условий для скота и обслуживающего персонала, способствующих улучшению состояния здоровья животных, росту их продуктивности и получению высококачественной продукции.

6. осуществляется льготное кредитование инвестпроектов по строительству, реконструкции и модернизации молочных комплексов и ферм.

По всем вышеперечисленным вопросам в Алтайском крае накоплен богатый научный и практический опыт, который в свое время широко использовался в производстве и успешно применяется в передовых хозяйствах в настоящее время. Кроме того, за последнее время в стране и в Алтайском крае в технологическом процессе производства молока и выращивании животных для ремонта стада появились принципиально новые технические средства и проектно-технологические решения, способствующие повышению эффективности отрасли молочного скотоводства. Все это требует внимательного обобщения для принятия правильного решения по практическому применению имеющихся достижений научно-технического прогресса в каждом конкретном хозяйстве.

Дальнейшее развитие молочного скотоводства края будет связано с укреплением экономически развитых сельскохозяйственных предприятий, так как только они могут обеспечить конкурентоспособное рентабельное производство на основе использования высокоэффективных технических средств.

1. Обзор литературы

наследование селекционный бык признак

1.1 Теоретические основы селекции животных

В свободно скрещивающейся популяции достаточно большой численности, не подвергаемой действию отбора, частота генов остается постоянной из поколения в поколение. Для того чтобы вывести популяцию из этого равновесного состояния, на нее должны подействовать какие-то силы. Факторы, вызывающие изменение генных частот в популяциях, и являются движущими силами эволюции; основными из них являются естественный и искусственный отбор.

Естественный отбор можно определить как дифференциальное воспроизведение особей. Особи, которые оставляют гораздо больше жизнеспособных потомков и вносят больший генетический вклад в генофонд следующего поколения, являются более приспособленными к данным условиям среды. Относительный вклад особи в создание и формирование следующего поколения называются приспособленностью, или адаптивной ценностью, что позволяет сравнивать особей в популяции по конечному результату, безотносительно к конкретным механизмам, которыми достигается адаптация. Отбор идет не по одному признаку, а по всей их совокупности, но фенотипу.

На основании результатов действия отбора И.И. Шмальгаузеном выделены две формы отбора - движущая и стабилизирующая. Третьей формой естественного отбора является дизруптивная.

Под искусственным отбором понимают отбор наиболее ценных в хозяйственном отношении животных и использование их для дальнейшего развития, то есть полное или частичное устранение какой-то группы особей от воспроизводства. Искусственный отбор включает в себя: 1) определение того направления, в котором его начинают вести; 2) оценку признаков; 3) оценку самих животных по их фенотипу; 4) оценку животных по их генотипу, определяемому по происхождению и по качеству потомства; 5) группировку животных по их происхождению, возрасту, классам, типу, качеству, хозяйственной и племенной ценности, назначению.

Отбор животных для дальнейшего воспроизводства имеет важное значение при совершенствовании существующих и создании новых пород сельскохозяйственных животных и птиц. Результат селекции в значительной степени зависит от числа признаков, по которым ведется отбор.

В связи с этим различают односторонний и комплексный отбор. При одностороннем отборе селекцию ведут по одному продуктивному признаку, а при комплексном -- по ряду признаков.

Практика показывает, что чем меньше признаков учитывается при отборе, тем быстрее при прочих равных условиях достигается селекционная граница, то есть минимальные фенотипические требования развития селекционного признака, или нижний уровень отбора. Однако в итоге односторонний отбор приводит к снижению жизнеспособности животных (селекционной депрессии).

Чтобы избежать селекционной депрессии при одностороннем отборе, оценку животных проводят по комплексу признаков, что позволяет исправить имеющиеся в популяции или породе недостатки и обеспечить относительно гармоничное развитие и жизнеспособность племенных животных.

Селекция включает два элемента единого процесса: отбор и подбор.

1.2 Генетические основы отбора

наследование селекционный бык

Все признаки и особенности животного развиваются в определенных условиях внешней среды на основе генетической информации, внесенной родительскими организмами через ДНК и РНК. Поэтому генетика -- наука о наследственности живых организмов и закономерностях ее изменения -- занимает одно из ведущих положений в теоретических основах селекции. Особое значение в настоящее время приобретает популяционная генетика, на достижения которой опирается крупномасштабная селекция.

Понятие «популяция» было предложено в 1907 г. В. Иогансеном. Она представляет собой группу животных одного вида, распространенную на определенной территории и способную к самостоятельной эволюции. В качестве популяции условно можно рассматривать любую породу или внутрипородный зональный тип животных, если их представителей разводят «в себе». Такие группы определяет некоторая генетическая общность. Основой популяционной генетики служит закон Харди-Вайнберга, по которому свободно размножающаяся популяция находится в равновесии и в ней сохраняется определенная генетическая структура. Основной движущей силой такой структуры является отбор. Следовательно, популяционная генетика имеет дело не с отдельными особями, а с большими группами животных. И основным методом ее исследования служит математическая статистика, опирающаяся на закономерности случайного распределения большого числа вариантов и компьютеризацию, что позволяет устанавливать параметры изменения популяции в процессе смены поколений, разрабатывать на ЭВМ эффективные программы селекции.

1.3 Корреляции между показателями признаков у животных

Закон корреляции, сформулированный Ж. Кювье (1836) и развитый Ч. Дарвиным в его учении об изменчивости, имеет существенное значение для эффективности племенной работы. Его использование открывает возможность при отборе по одному признаку оказывать влияние на изменение другого.

Степень и характер корреляций между различными признаками устанавливают вычислением коэффициента корреляции (r), значение которого колеблется от 0 до ± 1. Корреляционные связи могут быть положительными (степень их тем сильнее, чем больше величина r приближается к + 1) и отрицательными (тем в большей степени, чем r ближе к -1). Если r = 0, корреляция отсутствует. При положительной генетической корреляции отбор лучших животных по одним признакам ведет одновременно к улучшению другого или других признаков, коррелирующих с ними. При отрицательной корреляции улучшение отбором одного признака повлечет за собой ухудшение связанного с ним другого признака. Корреляции наблюдаются как между количественными, так и между качественными признаками. Использование коэффициентов корреляции не позволяет установить причинно-следственные особенности между сопряженными признаками, то есть, какие изменения признаков будут следствием и какие причиной. Тем не менее, установление корреляции как метода статистического анализа в сочетании с биологическими методами дает возможность более глубоко вскрыть связь между признаками, которые надо учитывать при селекции животных. Различные признаки коррелируют между собой в разной степени.

Разная степень отрицательной корреляции обнаружена между величиной удоя и способностью к откорму у коров, между густотой и длиной шерсти, между тониной ее и длиной у овец. Величина положительной и отрицательной корреляции изменяется в зависимости от направления отбора, условий кормления и содержания животных.

Таблица 1 Положительная корреляция между хозяйственно-полезными признаками у различных видов сельскохозяйственных животных.

Признаки	Коэффициент корреляции
Молочные и молочно-мясные породы крупного рогатого скота
Удой -- количество молочного жира Глубина вымени -- пожизненный удой Количество молочного жира -- количество белка в молоке Обхват вымени -- удой	0,88--0,98 0,34--0,6 0,32--0,65 0,43--0,72
Мясные породы крупного рогатого скота.
Прирост живой массы после отъема -- масса туши Среднесуточный прирост живой массы -- конечная масса Оценка перед убоем -- оценка туши Живая масса телят при отъеме -- молочность матерей	0,50--0,81 0,77 0,61 0,70

Многие признаки связаны с другими непрямолинейно: с увеличением одного из них закономерно возрастает другой лишь до определенного оптимума, после чего увеличение первого признака все в меньшей степени связано с изменением в ту же сторону второго; в какой-то момент корреляция отсутствует, а затем она даже может стать отрицательной. Такой характер корреляций наблюдается, например, между величиной удоя и живой массой коров, между продолжительностью сухостойного периода и удоем.

Вычислять коэффициенты корреляции по признакам, имеющим криволинейную связь, нецелесообразно. Некоторые признаки, которые наследуются независимо друг от друга при разных генетических характеристиках стад и результатах отбора и подбора, ранее применявшихся, могут показывать как положительную, так и отрицательную корреляцию или ее отсутствие. Это часто наблюдается при установлении величины корреляции между удоем коров и жирностью молока.

В данном случае показатели коэффициента корреляции имеют малое практическое значение, так как по ним нельзя рассчитывать, что подбор по одному признаку повлияет на изменение другого. В каждом стаде могут быть животные, относящиеся к разным наследственным типам по сочетанию обильномолочности и жирномолочности, в том числе и такие, у которых при высоких удоях отмечается высокое содержание жира в молоке. Закрепление отбором в стаде такого типа, безусловно, даст сдвиг по обоим признакам в сторону их повышения. Отсутствие корреляции между удоем и содержанием жира в молоке или отрицательная корреляция между этими признаками лишь фиксирует результаты отбора и подбора. Иногда при отборе учитывают и косвенные признаки, не имеющие прямого отношения к тем ценным свойствам, которые хотят улучшить. Например, была установлена положительная корреляция между числом потовых желез на 1 мм² кожи уха телочек и их будущей молочностью (по данным А. В. Немилова, Г. В. Крылова и др.); между молочностью коровы и длиной грудной клетки, длиной и толщиной хвоста, шириной между ребрами, углом между ребрами и позвоночником. Такая связь косвенных признаков с основными продуктивными качествами неслучайна и обусловливается общими для главных и косвенных признаков конституциональными и физиологическими особенностями.

Чем выше положительные корреляции между признаками, тем проще и успешнее их используют при отборе. Когда имеет место отрицательная корреляция между хозяйственно полезными признаками, требуется вести одновременную селекцию по обоим признакам с целью постепенной перестройки имеющейся отрицательной корреляции между ними. Коэффициент корреляции, указывая на степень связи между признаками, однако, не дает ответа на вопрос, на сколько единиц изменится один признак при изменении другого. Большую информацию о связи признаков дает регрессионный анализ, при котором вычисляют специальную величину -- коэффициент регрессии (R).

1.4 Наследование селекционных признаков

Установлено, что наследование основных селекционных признаков имеет полигенный характер, а также значительное воздействие на них целого комплекса факторов внешней среды, что усложняет процесс наследования и создает высокую степень изменчивости. Вследствие этого морфологические, физиологические и продуктивные качества животных при сходном генном комплексе, то есть при сходных наследственных особенностях, могут быть весьма различны.

Всю совокупность внешних особенностей и продуктивных качеств животных называют фенотипом, а комплекс наследственных факторов, всю сложную структуру генетической информации, переданной через половые клетки родителей, -- генотипом. Термины эти, употребляемые в племенном деле, заимствованы из генетики.

Отбор по фенотипу называют массовым, а отбор по генотипу -- индивидуальным. Строгих разграничений между этими формами отбора не должно быть. Генотип проявляет себя как единая, целостная система, регулирующая все процессы развития. По В. Иогансену, генотип означает норму реакции данного организма на факторы среды в процессе онтогенеза. Он обусловливает не только развитие разносторонних особенностей самого животного, но и сохранение их в той или иной степени в потомстве.

Фенотип и генотип животного находятся в тесной взаимозависимости: развитие всех фенотипических признаков обусловлено определенным генотипом через его взаимодействие со средой.

Генотип животного при отборе оценивают тремя способами: по его фенотипу, по фенотипу его предков и близких родственников, по фенотипу его потомства. В племенной работе эти оценки не исключают, а дополняют друг друга. Следовательно, оценка генотипа, какими бы методами она не определялась, проводится по фенотипу. Тем не менее, при сложности наследования хозяйственно полезных признаков животных фенотип не всегда и (или) не в полной мере отражает наследственные свойства животного, его генотип. И нередко даже выдающиеся по продуктивным качествам животные дают весьма посредственное потомство.

Практика племенной работы показывает, что весьма нелегко сохранить в потомстве качества особо ценных родителей, так как их влияние как бы нейтрализуется действием наследственных факторов других менее ценных предков. Еще в конце XVIII в. Ф. Гальтон, изучая статистическим методом явления наследственности, установил, что закономерным характером наследования качества родителей является тенденция возврата к средним показателям. Суть этой закономерности состоит в том, что у лучших родителей дети оказываются несколько хуже их, а у худших -- несколько лучше. Такое явление назвали законом регрессии (или закон Гальтона), который нашел подтверждение во многих более поздних исследованиях. Причем полного возврата к средним показателям стада (популяции) обычно не наблюдается, а степень регрессии бывает различной.

Изучая наследование молочной продуктивности у коров красной датской породы по материалам IV и V томов племенной книги, О. В. Гаркави установил следующие закономерности: оказалось, что дочери от лучших по продуктивности матерей имели удои ниже их, но выше по сравнению с коровами всей группы. А дочери от худших матерей, превышая их продуктивность, имели удои ниже, чем в среднем по всей группе. Аналогичное явление наблюдал Е. А. Новиков, изучая наследование содержания жира в молоке коров бурой латвийской породы.

Описанные особенности наследования величины удоя и жирности молока наглядно показывают, что если оставлять для размножения (на племя) только потомков лучшей части стада, то в среднем каждое новое поколение будет лучше предыдущего по тем признакам и свойствам, по которым ведется отбор. Чем интенсивнее идет отбор в одном и том же направлении, тем в большей степени стадо или порода насыщается наследственными задатками высокопродуктивных предков и средние показатели каждого нового поколения улучшаются, обеспечивая непрерывное совершенствование животных. Следовательно, от интенсивности отбора зависит степень возврата к среднему, и чем эта степень меньше, тем выше эффективность селекции.

Несмотря на закономерное действие регрессии, отбор лучших по селекционным признакам животных не остается безрезультатным, обеспечивая сдвиг средних показателей стада со сменой поколений, и тем в большей мере, чем интенсивнее идет отбор.

При использовании массового отбора прогресс любого стада зависит от того, какая часть или в какой степени высокие продуктивные качества родителей будут унаследованы потомством. Поэтому практически важно установить степень надежности того, что отбором лучших животных по фенотипу будут «улавливаться» и лучшие генотипы.

Выявление доли влияния генотипа родителей на количественный признак потомства было начато работами С. Райта, затем Р. Фишера, Д. Лаша, И. Лернера, Д. Фальконера. В основу анализа фенотипической изменчивости признака были положены разработанные С. Райтом показатели корреляции между фенотипом и генотипом родителей и потомства.

При этом допущены теоретческие предположения, что популяция находится в генетическом равновесии, количественные признаки определяются аддитивными (суммирующего действия) генами и что корреляция между генотипом родителя и генотипом потомства равна 0,5. Величина h -- это коэффициент пути от генотипа к фенотипу. По схеме связи между генотипом и фенотипом родителей и потомка можно получить следующее выражение корреляции между фенотипом родителей и фенотипом потомка г = 0,5А², после преобразования равенства n² между фенотипом родителей и фенотипом потомка. Величину n² С. Райт назвал коэффициентом детерминации фенотипа генотипом.

Американским ученым Дж. Лашем (1939) введено понятие «наследуемость признаков» (доля обшей фенотипическои изменчивости, которая обусловлена генетическими различиями, или изменчивость данного признака, обусловленная наследственностью) и величина h² названа коэффициентом наследуемости

Значение коэффициента наследуемости выражают в долях единицы или в процентах. Например, если по постоянству лактационной кривой у коров h² = 0,12, или 12 %, то это означает, что характер лактационной кривой у коров-матерей на 12 % обусловлен наследственностью и в такой же мере унаследован их дочерьми. Чем выше коэффициент наследуемости тех или иных признаков, тем в большей степени изменчивость их определяется наследственными различиями и тем более эффективным будет массовый отбор по этим признакам.

В нашей стране и за рубежом широко ведутся генетико-статистические исследования популяций и накоплено большое количество данных о степени наследуемости самых различных селекционных признаков животных. Но при этом отмечены весьма большие различия в показателях коэффициента наследуемости даже одних и тех же признаков.

Коэффициенты наследуемости селекционных признаков КРС:

Величина удоя 0,2--0,47

Удой за первые 100 дней лактации 0,2--0,3

Содержание жира в молоке 0,17--0,7

Содержание белка в молоке 0,45--0,7

Характер лактационной кривой 0,1--0,3

Интенсивность молоковыведения 0,15--0,45

Плодовитость коров 0,08--0,1

Двойневость у коров 0,05--0,1

Оплата корма продукцией 0,2--0,48

Высший суточный удой 0,4--0,58

Живая масса коров 0,3--0,4

Продолжительность жизни коров 0,1--0,15

Тип телосложения 0,25

Установлено, что степень наследуемости будет тем выше, чем однороднее и стабильнее условия существования животных разных поколений. Обычно чем выше уровень кормления животных и их продуктивность, тем больше коэффициент наследуемости. Ф. Ф. Эйснер писал: «Наследственность всегда проявляется в конкретных условиях. Вне среды -- наследственность лишь абстрактное понятие. Генотип определяет норму реакции организма на внешние условия. Меняются условия -- неизбежно меняется и норма реакции. Значит, отделять влияние наследственности от влияния среды можно лишь с большой долей условности и лишь в ограниченных пределах колебания внешних факторов».

Величина коэффициента наследуемости значительно варьирует в зависимости от породы (популяции), местных особенностей породных групп, генеалогической структуры стада, уровня и направления племенного отбора, применявшихся методов разведения, систем спаривания и других особенностей. В таблице приведены данные о различии показателей коэффициента наследуемости удоя и содержания жира в молоке у инбредных и аутобредных коров швицкой породы.

Несмотря на большое варьирование величины коэффициента наследуемости одного и того же признака, выявлена некоторая закономерность, заключающаяся в том, что хозяйственно полезные признаки животных различаются по степени наследуемости. Так, у крупного рогатого скота степень наследуемости скороспелости и мясности выше, чем молочности и состава молока. Наследуемость содержания жира и белка в молоке выше, чем наследуемость величины удоя. По данным М. А. Жабалиева, наследуемость живой массы и настрига шерсти у помесных кроссбредных овцематок с тониной шерсти 50-го качества (Л2=19,2 и 22,8 %) оказалась более высокой, чем у овец с другими качествами шерсти. У овец с тониной шерсти 48-46-го качества наследуемость длины и тонины ее (А2 = 25,6 и 23,6 %) была выше, чем у овец с другими качествами шерсти, и выше, чем наследуемость в этой же группе живой массы и настрига шерсти (Л2= 15,1 и 16,6 %). Наследуемость молочности и крупноплодности у свиноматок выше, чем плодовитости. У кур степень наследуемости толщины скорлупы яиц меньше, чем формы и качественных показателей яиц.

Использование коэффициентов наследуемости позволяет полнее изучать основные закономерности популяционной генетики, когда речь идет о наследовании хозяйственно полезных признаков животных. Поэтому значимость этих коэффициентов для теории и практики племенного дела несомненна.

Каким бы способом не вычислялся коэффициент наследуемости, за исходную величину корреляции мать-дочь принимается +0,5, что в среднем справедливо для свободно размножающейся популяции и неприемлемо для стад, где ведется более углубленная селекция. Кроме того, коэффициенты наследуемости определяют не всю долю генетической изменчивости, а только ту ее часть, которая обусловлена аддитивным (суммирующим) действием доминантных генов вне межаллельных взаимодействий, в наследовании же некоторых признаков оказывают влияние неаддитивные явления, когда изменения одного локуса ведут к тем или иным сдвигам в генотипе в целом. Они не отражают такую форму наследования, как сверхдоминирование, лежащее в основе гетерозиса, индивидуальных генетических особенностей животных и отдельных генеалогических групп, действия генеалогической сочетаемости при подборе производителей, а также различную силу наследственной передачи (препотенцию) отдельных животных. Все это объясняет крайнюю разноречивость данных, полученных разными авторами, о степени наследуемости тех или иных признаков.

Иногда показатели h² получаются меньше 0 или больше 1, то есть выходят за пределы допустимого. Поэтому для эффективности практического использования коэффициента наследуемости в селекции необходимо вычислять его по каждому стаду и не следует сопоставлять его величину с показателями, полученными в различных стадах и условиях. Например, по данным О. В. Гаркави и Е. И. Куменко, дочери коров-рекордисток племзавода «Караваево» Костромской области превосходили по удою дочерей остальных коров стада примерно на 1 %. Коэффициент наследуемости молочности у коров этого хозяйства, вычисленный С. А. Рузским, составлял лишь 0,04 %, а в племзаводе «Молочное» Вологодской области, по данным Л. К. Эрнста и В. А. Чемма, был близок к нулю. Это вовсе не означает, что в этих хорошо отселекциониро-ванных и рекордных по продуктивности стадах вообще отбор малоэффективен. Прогресс данных стад связан с непрерывным высокоэффективным племенным отбором и подбором. Низкий показатель h² свидетельствует лишь о малой результативности массового отбора, то есть отбора по фенотипу, и в таких случаях необходимо использование генетических основ селекции, основанных на использовании математических линейных моделей расчета племенной ценности животных.

1.5 Изменчивость признаков и ее значение в селекции животных

Как известно, изменчивость лежит на основе эволюционного процесса вообще и совершенствования сельскохозяйственных животных, в частности. Успех селекции, ее эффективность непосредственно связаны со степенью изменчивости селекционного признака: чем больше изменчивость по своей природе селекционируемый признак, тем легче и быстрее можно его улучшить, и наоборот.

Величина коэффициента изменчивости (Сv) любого признака, даже применительно к одному и тому же стаду неодинакова.

Изменчивость в массиве воздает материал, без которого отбор немыслим. Селекционный эффект любого признака определяется величиной изменчивости и наследуемости. Но следует иметь ввиду, что фенотипическое разнообразие не всегда является условие успешной селекции. Как генетическая закономерность изменчивость может возникнуть по различным причинам. В связи с этим выделяют наследственную и ненаследственную изменчивость. Наследственная обусловленность признаков определяется генетической изменчивостью. Отбор по селекционному признаку возможен только при определенной величине изменчивости. Поэтому зоотехник-селекционер , с одной стороны, стремится увеличить изменчивость, а с другой- снизить путем изъятия из популяции крайних минус- вариантов (особей).

Существенное значение в племенной работе имеет показатель и характер изменчивости селекционных признаков, хотя в течении определенного периода их величина не постоянна. В высокопродуктивных стадах среднее квадратичное отклонение признака выше при одинаковой величине коэффициента вариации, а следовательно, выше и селекционный дифференциал при одинаковой интенсивности отбора. Например, при исследовании бычков и телочек швицкой и симментальской породы числовые значения коэффициентов вариации живой массы при рождении имели неодинаковую величину. Если величина коэффициента вариации живой массы у бычков симментальской породы меньше, чем у телочек, но их числовые значения имеют достаточную величину для отбора их по данному признаку.

Коэффициент вариации живой массы у бычков симментальской и швицкой пород к трехмесячному возрасту колебался от 5% до 6,1% ,а у телочек швицкой породы, наоборот, снизился до 3,74%. Высокий коэффициент вариации живой массы телочек и быков симментальской породы и бычков швицкой породы следует объяснить индивидуальной особенностью молодняка и породными различиями. В период от рождения до 3х месяцев идут сложные процессы организма животного, связанные с изменениями питания и адаптацией к самостоятельно жизни.

Коэффициент вариации живой массы у бычков и телочек обеих групп способствует ведению отбора. Величина коэффициента изменчивости живой массы у молодняка симментальской и швицкой пород к 6 мес выросла, кроме телочек симментальской породы. Это объясняется неодинаковой адаптацией симментальской и швицких пород бычков к изменениям характера кормления в этот период. Величина коэффициента изменчивости живой массы бычков симментальской и швицкой пород в возрасте 9 мес составляет 8,1% и 7,4% , а у телочек - 7,9% и 3,95%, соответственно ,что не влияет на введение селекции животных в данном возрасте.

Характер кормления и содержания, а так же дальнейшая реорганизация организма, связанная с дифференциацией органов и тканей в период от 9 до 12 мес , влияла на величину изменчивости живой массы молодняка. В этот период проявляется значительное влияние полового диморфизма и породных отличий на изменчивость живой массы исследуемых групп. Бычки и телочки симментальской и швицкой пород по живой массе в этом возрасте имели меньшую величину, коэффициента изменчивости, чем в 9 мес (7,6%; 6,5% и 6,8%; 3,2%)

Способ содержания и кормления телочек и бычков в хозяйстве в период с 12 до 15 и затем до 18 мес отличались. В это период существенное влияние на величину изменчивости живой массы молодняка оказались породные и половые отличия. По завершению выращивания (18 мес) величина коэффициента вариации живой массы составила 4,8% и 4,3% по группе бычков, а по группе телок- 6,8% и 1,65% по симментальской и швицкой породам.

Выращенные до коров телки имели иные особенности коэффициента изменчивости живой массы, чем в период роста и развития до случного возраста. С получением первого приплода организм животных испытывает новые нагрузки и перестраивается на другие функции, чем в период до продуцирования молока и подготовки к новым воспроизводительным функция.

Величина коэффициента вариации живой массы у первотелок была меньше, чем у коров симментальской породы второго и третьего отела, а у швицких коров второго отела меньше, хотя первотелки уступали по этому показателю коровам третьего отела.

Отмечена общая тенденция изменения величины коэффициента вариации живой массы у бычков, телок и коров в зависимости от породы, возрастных и половых различий.

Живая масса животных не в полной мере характеризует их развитие. Дополнением при изучении роста и развития животных являются промеры. По показателям изменчивости промеров животных в группах можно судить об их вариабельности или консолидации в зависимости от породных, половых и возрастных особенностей, что очень важно в селекционной работе с КРС.

Величина коэффициента промеров бычков, телок и коров симментальской и швицкой пород колеблется в широких пределах и зависит не только от породы, но и от возраста, пола и промера. Например в 3 мес телочки швицкой и симментальской пород по косой длине зада, косой длине туловища, ширине груди, в ширине в седалищних буграх и по полуобхвату зада имели более высокие коэффициенты вариации, чем по высоте в крестце и высоте в холке, а телки симментальской породы и по ширине в маклоках и обхвату груди в сравнении с высотными промерами.

В 3 мес бычки симментальской и швицкой пород по ширине груди, косой длине туловища, ширине в маклоках, ширине в седалищных буграх, косой длине зада и обхвату пясти имели большую величину коэффициента вариации, чем по высоте в холке и высоте в крестце.

Величина коэффициента вариации промеров: высота в холке, высота в крестце, ширина в тазобедренных сочленениях, в седалищных буграх, обхват груди и обхват пясти с возростом у симментальских телок снижается, а у телок швицкой породы и по промеру ширина в маклоках. У бычков коэффициент вариации промеров: косая длина туловища, ширина в маклоках и в тазобедренных сочленениях с возростом уменьшается. По остальным промерам величина коэффициента вариации непостоянна. Это следует объяснить разной реакцией организма телок и бычков на возрастную реорганизацию органов и тканей в конкретных условиях содержания и кормления и их индивидуальными особенностями.

С возрастом у коров швицкой породы увеличиваются коэффициенты вариации промеров: высота в холке, косая длина туловища, обхват груди и полуобхват зада, а у симментальской породы увеличиваются коэффициенты вариации промеров: высота в крестце, ширина в тазобедренных сочленениях, в седалищных буграх и обхват пясти. У коров швицкой породы с возрастом коэффициент вариации промеров: высота в крестце, глубина в груди, ширина в маклоках, ширина в тазобедренных сочленениях и обхват пясти снижаются, а у симментальских коров снижение величины коэффициента вариации наблюдается по промерам: глубина груди, ширина груди, обхват груди и полуобхват зада.

Следовательно установлено фенотипические различия коэффициента вариации промеров коров симментальской и швицкой пород в зависимости от их возраста в проявлении генетических задатков в общехозяйственных условиях кормления и содержания.

Биологические особенности животных проявляются в зависимости от места их обитания по- разному. Генетические возможности одних пород КРС проявляются в полной мере в равниной зоне с резкоконтинентальным климатом, а с другой, наоборот, в предгорной и горной зонах с более умеренным климатом. Изучение коэффициента вариации удоя, содержание жира и белка, второго и третьего отелов дает возможность выявить степень однотипного проявления генотипа в фенотипе.

Коэффициент вариации удоя у коров симментальской породы был выше на 2,8%, чем у швицкой, однако степень вариации была достаточной длч ведения селекционной работы по увеличению молочной продуктивности у обеих пород. С возрастом у коров симментальской и швицкой пород величина коэффициента вариации удоя колеблется, то есть в возрасте второго отела она снижается, а в возрасте третьего отела увеличивается. Это объясняется разным уровнем кормления и влиянием раздоя молодых коров. Коэффициент вариации по данному признаку был у обеих групп на достаточном уровне для ведения селекции. Коэффициент вариации жира и белка в молоке у коров симментальской и швицкой пород имели меньшую величину, чем удоя. Однако установлено, что величина вариабельности признаков жира и белка с возрастом у коров уменьшается и имеет высокую консолидацию групп по ним.

Коэффициент вариации признака молочности, который устанавливается расчетным путем и во многом зависит от величины удоя и живой массы животных, не является генетическим признаком, а показателем, определяющим напряженность физиологической работы организма животного. Поэтому колебания коэффициента вариации этого признака по лактациям свидетельствует о трудности точного научного объяснения, кроме степени сопряженного влияния величины удоя и живой массы. Тем не менее, величина вариации признака коэффициент молочности имеет разную величину у коров этих пород по лактациям, хотя селекцию в обеих породах можно вести успешно.

Таким образом, установлено, что в предгорной зоне коэффициенты вариации живой массы, удоя, процента жира и белка в молоке, молочности и промеров зависит от породной принадлежности животных, от возрастных периодов выращиваемого молодняка, от пола животного, от наименования промера стати животного, от индивидуальных особенностей самого животного.

2. Собственные исследования

2.1 Цель, задачи, материалы и методика исследований

Целью данного курсового проекта является изучение взаимосвязи между хозяйственно-полезными признаками животных.

Задачи:

I. расчет средних показателей удоя за 305 дней лактации;

II. расчет жира в % и молочного жира в кг.;

III. сравнение показателей продуктивности со стандартом породы;

IV. расчет воспроизводительных качеств (продолжительности сервисного периода);

V. расчёт фенотипических корреляций между хозяйственно-полезными признаками.

В ходе опыта было проведено исследование части стада коров красной степной и англерской пород в учебном хозяйстве ФРГ. В случайной выборке насчитывается 20 дойных коров, распределённых по возрасту в лактациях.

Для сбора данных были использованы карточки учёта племенных быков Гавеман и Зефир 909. Из которых выписана информация об удое за 305 дней лактации, молочном жире, живой массе, длительности сервис-периода. Расчёты средних показателей, коэффициентов корреляции и регрессии были сделаны в приложении Microsoft Excel.

Данные, собранные в процессе массовых исследований недостаточны для того, чтобы сделать выводы. Без их упорядочения и систематизации не удается извлечь информацию, оценить надежность отдельных показателей, убедиться в достоверности и недостоверности наблюдаемых между ними различий. Изучение этих вопросов и составляет предмет биометрии - науки занимающейся систематическим анализом результатов исследований в области биологии. Математической основой биометрии является теория вероятности. В ходе расчётов были использованы некоторые биометрические формулы.

Для расчётов коэффициента корреляции между признаками использовалась формула:

А для коэффициента регрессии, по обоим признакам:

Критерии достоверности по каждому признаку меджу коровами первой лактации, по формуле:

Значение коэффициента достоверности разницы сопоставляется с таблицей Стьюдента-Фишера с учётом степени свободы, которая находится по формуле:

V = (n₁+n₂) -2

2.2 Результаты собственных исследований

2.2.1 Исследование быка Зефира909

Для сравнения животных и их оценки, проведем анализ удоя за 305 дней, массовой доли жира, молочного жира (в кг) и живой массы (таблица 2).

Анализируя продуктивность и живую массу животных разных поколений, следует отметить, что согласно данным таблицы 2 удой, жирность молока, а, следовательно, и количество молочного жира выше у дочерей. Их превосходство по признакам составляет соответственно 587,55 кг, 0,11 % и 28,29 кг. Кроме того, все показатели дочерей превышают стандартные требования по краю. При сравнении с показателями, достигнутыми в хозяйстве и крае, дочери уступают по жирности (%), но за счет более высокого удоя превосходят по количеству молочного жира- 182,24 кг, а так же по живой массе- 467,4 кг. Сравнение изменчивости разных признаков (Сv) показывает, что как в группе дочерей, так и в группе матерей наиболее вариабельными являются удой и количество молочного жира, а наименее- живая масса. Величина среднего квадратического отклонения позволяет определить изменчивость одноименных признаков.

При сравнении показателей разных групп селекционеру важно знать достоверно ли превосходство средней величины одной группы над другой по каждому из признаков, или это случайно полученная разница, поскольку средняя величина признака в каждой группе находится в пределах своей ошибки. Для этого проводят расчет критерия достоверности полученной величины и критерии разности двух средних величин. Удой дочери выше удоя матери на 587,55 кг, но с учетом статистической ошибки удой дочери в генеральной совокупности может находиться в пределах от 4769,12 до 4514,88 кг, а удой матери от 4159,53 до 3919,37 кг. Соответственно различия составляют от 849,75 до 355,35 кг. Величина критерия достоверности 3,16 при числе степени свободы 38 соответствует среднему уровню вероятности (Р>0,99), поскольку 3,16 >2,72.

Аналогично определяем критерий достоверности разности по другим признакам между группами дочерей и матерей. Так, по жирномолочности td= 1,09. Это значение ниже табличного при самом низком уровне вероятности (Р> 0,95). По количеству молочного жира td= 4,05, что выше табличного значения при Р>0,999.

Таким образом, расчет критерии достоверности разности средних арифметических показал, что превосходство дочерей над матерями по удою и количеству молочного жира достоверен т.е. увеличение этих признаков в поколении дочерей обусловлено влиянием отца (поскольку неизвестно, чем еще отличались сравнительные группы). А различия по жирномолочности на 0,11% получены случайно.

Таблица 2. Характеристика животных по основным селекционным признакам Бык Зефир

Признак	Дочери	Матери	Стандарт породы	По хозяйству	По краю
	1 лактация
Удой,кг ±mх Сv,%	4627±142,12 13,7	4039,45?±120,08 13,29	2400	4326	3023
Содержание жира, % ±mх Сv,%	3,92±0,06 7,4	3,82±0,07 8,29	3,7	3,89	3,95
Содержание молочного жира, кг ±mх Сv,%	182,24±6,37 15,6	153,95±5,04 14,65	89	168	119,4
Сервис- период,дней ±mх Сv,%	108±14,44 59,81	92,1±7,68 37,28
Живая масса, кг ±mх Сv,%	467,4±3,14 2,9	473,75±3,35 3,16	390	419	400

Таблица 3. Характеристика животных по основным селекционным признакам Бык Гавеман

Признак	Дочери	Матери	Стандарт породы	По хозяйству	По краю
	1 лактация
Удой,кг ±mх Сv,%	4168±136,81 14,68	2961,8±122 18,42	2400	4326	3023
Содержание жира, % ±mх Сv,%	3,87±0,05 5,53	3,73±0,03 3,61	3,7	3,89	3,95
Содержание молочного жира, кг ±mх Сv,%	161,22±4,84 13,43	110,48±4,79 19,37	89	168	119,4
Сервис- период,дней ±mх Сv,%	113,8±16,33 64,17	143,65±19,02 59,21
Живая масса, кг ±mх Сv,%	420,65±4,36 4,63	448,25±6,58 6,56	390	419	400

Коэффициент корреляции позволяет определить силу и направление связи. Коэффициент прямолинейной регрессии указывает на сколько в среднем изменяется один признак (X) при изменении другого (У) на единицу и наоборот (таблица 4).

Таблица 4 Коэффициент корреляции и регрессии между изучаемыми признаками Быка Зефира

Признаки	г	R x/y	R y/x
Удой за 305 дней*жир %дочери	-0,08	-182,88	-3,8
Удой за 305 дней*жир% матери	-0,12	-211,21	-7,32
Удой за 305 дней*живая масса дочери ддочери	0,11	5	0,0024
Удой за 305 дней*живая масса матери	-0,04	-1,47	-0,001
Удой за 305 дней*сервис-период дочери	0,14	1,35	0,014
Удой за 305 дней*сервис-период матери	0,37	5,72	0,02

Анализируя полученные коэффициенты корреляции, следует отметить, что уровень их в популяции различен. Как в группе дочерей, так и в группе матерей между удоем и жирностью молока обнаружена отрицательная, но невысокая взаимосвязь. Это значит, что с увеличением удоя дочери за 305 дней на 1 кг количество молочного жира уменьшается на 3,8%, тогда при увеличении жирности молока на 1% удой снизится на 182,88 кг. А с увеличение удоя матери на 1кг количество молочного жира уменьшится на7,32%, тогда при увеличении жирности молока на 1% удой снизится на 211,21кг. Это объясняется непосредственной связью признаков (количество молочного жира расчитывается по удою).

Связь между удоем за 305 дней и живой массой у дочерей наблюдается слабая, положительная связь меду признаками и равна 0,11. Так с увеличением удоя на 1 кг живая масса увеличится на 0,0024 кг, а при увеличении живой массы удой повысится на 5 кг. Связь между удоем за 305 дней и живой массой у матерей наблюдается слабая, отрицательная связь меду признаками и равна -0,04. Так с увеличением удоя на 1 кг живая масса уменьшается на 0,001 кг, а при увеличении живой массы удой понизится на 1,47 кг . Из-за низкой корреляции нельзя вести селекцию по живой массе.

Корреляция между удоем за 305 дней и сервис-периодом, как в группе дочерей, так и в группе матерей низкая положительная, у дочерей = 0,14, а у матерей =0,37, и это счтается приемлемым, так как слишком большая затянутость периода может привести к увеличению затрат на единицу продукции. С увеличением сервис-периода удой у дочерей увеличится на 1,35 кг, у матерей на 5,72, а с увеличением удоя на 1 кг сервис-период дочерей увеличится на 0,01 дня, сервис- период матерей увеличивается на 0,02 дня.

Корреляция между удоем коров и количеством молочного жира наблюдается высокая положительная связь, у дочерей = 0,88, а у матерей = 0,84. Так, отбор коров с высоким удоем приведет к увеличению килограммов молочного жира, но при этом жирность молока несколько снизится.

Расчет корреляции между родственными группами (матери- дочери) позволяет определить коэффициент наследуемости каждого признака. Используя данные таблици5, можно сделать вывод, что низкий коэффицент наследуемости удоя, жирномолочности молока и живой массы. Это значит, что варьирование удоя только на 20%, жирномолочности на 10% и живой массы на 22% обусловлено влиянием генотипа,а на 80% удоя, 90% жирномолочности ,78% влиянием среды.

Опираясь на это можно сделать вывод, что подобрав к самкам производителя, оцененного как улучшатель жирномолочности, можно отрицательную связь между признаками изменить на положительную, которая более желательна при введении селекции одновременно по нескольким признака. А по сервис-периоду и жирномолочности не эффективно, а также приведёт к снижению удоев.

Таблица5.Генетические параметры селекционных признаков животных в стаде быка Зефира

Признак	Показатель коэффициента
	Корреляции, r	Rx/y	Ry/x	Наследуемости, h2
Удой матерей - удой дочерей	0.1	0.09	0.12	0.2
Жирномолочность матерей - жирномолочность дочерей	-0.05	-0.05	-0.04	0.1
Живая масса дочерей - живая масса матерей	-0.11	-0.11	-0.1	0.22

2.2.2 Исследование быка Гавеман

Анализируя продуктивность и живую массу животных разных поколений, следует отметить, что согласно данным таблицы 2 удой, жирность молока, а, следовательно, и количество молочного жира выше у дочерей. Их превосходство по признакам составляет соответственно 1207,8 кг, 0,14 % и 450,74 кг. Кроме того, все показатели дочерей превышают стандартные требования по краю. При сравнении с показателями, достигнутыми в хозяйстве и крае, дочери уступают по жирности (%), но за счет более высокого удоя превосходят по количеству молочного жира- 182,24 кг, а тка же по живой массе- 467,4 кг. Сравнение изменчивости разных признаков (Сv) показывает, что как в группе дочерей, так и в группе матерей наиболее вариабельными являются удой и количество молочного жира, а наименее- живая масса. Величина среднего квадратического отклонения позволяет определить изменчивость одноименных признаков. Например, изменчивость удоя в группе дочерей выше на 66,23 (611,82-545,59), это значит что среди них можно отобрать больше особей с желаемым удоем.

Проведем расчет критерия достоверности полученной величины и критерии разности двух средних величин. Удой дочери выше удоя матери на 1207,8 кг, но с учетом статистической ошибки удой дочери в генеральной совокупности может находиться в пределах от 4305,66 до 4032,04 кг, а удой матери от 3083,8 до 2839,8 кг. Соответственно различия составляют от 1465,86 до 948,24 кг. Величина критерия достоверности 6,58 при числе степени свободы 38 соответствует среднему уровню вероятности (Р>0,99), поскольку 6,58 >2,72. По жирномолочности td= 0,02. Это значение ниже табличного при самом низком уровне вероятности (Р> 0,95). По количеству молочного жира td= 2,15, что соответствует среднему уровню вероятности при Р>0,99.

Таким образом, расчет критерии достоверности разности средних арифметических показал, что превосходство дочерей над матерями по удою и количеству молочного жира достоверен т.е. увеличение этих признаков в поколении дочерей обусловлено влиянием отца (поскольку неизвестно, чем еще отличались сравнительные группы). А различия по жирномолочности на 0,11% получены случайно.

...