Оптимізація селекційного процесу в популяції айрширської худоби України

Размещено на http://www.allbest.ru/

УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК

ІНСТИТУТ ТВАРИННИЦТВА

БОРИСОВСЬКИЙ ВОЛОДИМИР АНАТОЛІЙОВИЧ

УДК 636.22/.28.082.026

ОПТИМІЗАЦІЯ СЕЛЕКЦІЙНОГО ПРОЦЕСУ В ПОПУЛЯЦІЇ АЙРШИРСЬКОЇ ХУДОБИ УКРАЇНИ

06.02.01 - розведення та селекція тварин

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

Харків - 1999



Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті тваринництва Української академії аграрних наук

Науковий керівник : кандидат сільськогосподарських наук

Агафонов Борис Олександрович,

Інститут тваринництва УААН, завідувач

лабораторією організації племінної справи

в молочному скотарстві відділу технології

виробництва молока

Офіційні опоненти : доктор сільськогосподарських наук, професор

Рубан Юрій Дмитрович, Харківський

зооветеринарний інститут, завідувач кафедрою

крупного тваринництва

доктор сільськогосподарських наук, професор

Рудик Іван Адамович, Білоцерківський державний

аграрний університет, кафедра розведення і генетики

сільськогосподарських тварин

Провідна установа : Інститут розведення і генетики тварин УААН,

відділ розведення та селекції великої рогатої худоби,

с.Чубинське Бориспільського р-ну Київської обл.

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

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

Автореферат розісланий “ 15 “ вересня 1999 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Хватов А.І.



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

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

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

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

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

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

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

Досягненню цієї мети сприяло вирішення слідуючих конкретних задач та питань :

оцінити ефективність фактичної системи селекційно-племінної роботи з популяцією айрширської худоби України у виробничо-економічній ситуації, яка склалася;

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

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

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

оптимізувати довгострокову програму великомасштабної селекції популяції айрширської худоби України;

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

ЗАГАЛЬНА МЕТОДИКА ТА ОСНОВНІ МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ

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

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

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

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

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

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

Іss + (1 - a) * Іpb + Іds + Іdd f * Fx * P

G = * (S + S1 * rg) - , (1)

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



де Іss, Іpb, Іds, Іdd - генетична перевага відповідно батьків бугаїв, батьків корів, . матерів бугаїв та матерів корів;

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

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

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

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

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

Fx - коефіцієнт інбридингу в популяції;

P - середній надій корів популяції;

L - середній генераційний інтервал для всіх категорій племінних тварин.

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

Економічну ефективність (E) програми селекції розраховували за формулою :

E = N * G * Q' * D' * Dn / Szі , (2)

де N - чисельність популяції;

G - середньорічний генетичний прогрес за надоєм;

Q' - економічне значення 1 % генетичного поліпшення;

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

Szі - сума всіх категорій зведених витрат.

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

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

РЕЗУЛЬТАТИ ПРОВЕДЕНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ

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

При розмірі популяції 10000 гол. всі можливі комбінації перемінних факторів, що змінюються у встановлених межах, дають змогу змоделювати лише один реально можливий та економічно вигідний варіант, який забезпечує її генетичний прогрес за надоєм на рівні 22,9 кг молока на корову за рік при відносній економічній ефективності 298 %.

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

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

Оцінка ефективності фактичної системи селекційно-племінної роботи з популяцією айрширської худоби України. З використанням популяційно-генетичних, селекційних та економічних параметрів, які склалися в зоні розведення популяції айрширської худоби України було проведено генетико-економічну оцінку ефективності фактичного варіанту програми її селекції (табл. 1). Аналіз показав, що система селекційно-племінної роботи, яка застосовується в даний час з цією популяцією, забезпечує її генетичний прогрес за надоєм у розмірі 11,2 кг молока на корову за рік, а це є у 4-5 разів нижчим від теоретично можливого.

Таблиця 1

Параметри фактичного варіанту програми селекції популяції айрширської худоби України

ОСНОВНІ ПОКАЗНИКИ ПРОГРАМИ	Значення
Чисельність популяції, тис. гол.	18,7
Розмір активної частини популяції, тис. гол.	10,6
Кількість батьків ремонтних бугаїв, гол.	30
Кількість матерів ремонтних бугаїв, гол	115
Кількість ремонтних бугайців, гол.	29
Кількість перевіряємих бугаїв, гол.	21
Перевірочна частина популяції, гол.	1600
Банк сперми на 1 бугая, тис. доз.	9,5
Число ефективних дочок на 1 бугая, гол.	15
Кількість відібраних поліпшувачів, гол.	9
Період використання сперми, міс.	60
Вклад в генетичний прогрес за надоєм, % : батьків бугаїв	-
матерів бугаїв	35,7
батьків корів	57,9
матерів корів	6,4
Генетичний прогрес за надоєм, кг	11,16
Економічна ефективність програми селекції, %	422

Можна виділити цілий ряд причин таких низьких темпів підвищення генетичного потенціалу молочності, проте вони у більшості випадків є загальновідомими та властивими в цілому всьому молочному скотарству України, тому слід зупинитися лише на найважливіших з них в умовах популяції айрширської худоби :

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

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

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

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

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

Таблиця 2

Результати багатофакторного дисперсійного аналізу впливу перемінних факторів на генетичний прогрес за надоєм (G) та економічну ефективність програми селекції (Е)

ПЕРЕМІННІ ФАКТОРИ	% впливу на
	G	Е
A - Число батьків ремонтних бугаїв	4,57	1,55
B - Кількість відібраних поліпшувачів	38,80	15,61
C - % корів активної частини, яких осімен. спермою молодих бугаїв	0,97	1,38
D - Число ефективних дочок на 1 перевіряємого бугая	14,44	35,11
E - Співвідношення поголів'я ремонт. бугайців до числа поліпшувачів	22,40	30,41
AB + AC + AD + AE + BC + BD + BE + CD + CE + DE	5,65	5,99
Неорганізовані фактори	13,17	10,05

Рівень вірогідності P > 0,999

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

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



Таблиця 3

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

ОСНОВНІ ПОКАЗНИКИ ПРОГРАМИ	Aі
	0,1	0,3	0,4	0,6	0,7
ВАРІАНТИ З МАКСИМАЛЬНИМ ГЕНЕТИЧНИМ ПРОГРЕСОМ ЗА НАДОЄМ
Кількість, гол. : поліпшувачів	4	6	7	9	10
батьків бугаїв	2	2	2	2	2
ефективних дочок на 1 бугая	15	30	35	40	40
Співвіднош. числа рем. бугаїв до поліпшувачів	7:1	7:1	7:1	7:1	7:1
Генетичний прогрес за надоєм, кг	26,3	31,2	32,1	32,6	32,5
Відносна економічна ефективність програми, %	166	211	216	210	200
ВАРІАНТИ З МАКСИМАЛЬНОЮ ЕКОНОМІЧНОЮ ЕФЕКТИВН. ПРОГРАМИ
Кількість, гол. : поліпшувачів	5	5	6	6	6
батьків бугаїв	2	2	2	2	2
ефективних дочок на 1 бугая	35	100	100	100	100
Співвіднош. числа рем. бугаїв до поліпшувачів	2:1	2:1	2:1	2:1	2:1
Генетичний прогрес за надоєм, кг	21,3	26,0	26,7	25,7	25,7
Відносна економічна ефективність програми, %	445	537	525	500	488

Проте, економічна ефективність селекційних міроприємств є значно вищою в останньому випадку.

Виявилося, що збільшення числа ефективних дочок на одного бугая з 10 до 100 гол. підвищує точність оцінки племінної цінності поліпшувачів в 1,5 рази (табл. 4). При цьому спостерігається ріст оптимальної частки корів активної частини популяції, яких осіменяють спермою молодих бугаїв, що дозволяє підвищити інтенсивність селекції плідників

Таблиця 4

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

ОСНОВНІ ПОКАЗНИКИ ПРОГРАМИ	Nі
	10	40	60	100
ВАРІАНТИ З МАКСИМАЛЬНИМ ГЕНЕТИЧНИМ ПРОГРЕСОМ ЗА НАДОЄМ
% корів активної частини, яких осімен. молодими бугаями	10	55	70	65
Співвідношення числа ремонтних бугаїв до поліпшувачів	5:1	7:1	6:1	3:1
Інтенсивність селекції поліпшувачів	1,45	1,60	1,53	1,23
Точність оцінки племінної цінності поліпшувачів	0,59	0,82	0,87	0,92
Очікувана генетична перевага за надоєм : батьків корів	236	179	120	118
батьків бугаїв	376	548	562	521
Генетичний прогрес за надоєм, кг	25,5	32,4	31,8	29,5
Відносна економічна ефективність програми, %	177	216	277	437

Проте, при їх кількості більше 40 гол. набирає чинності протиріччя між зростанням точності оцінки племінної цінності бугаїв та зниженням інтенсивності їх селекції, яке свідчить не на користь першого. Це в свою чергу зменшує очікувану генетичну перевагу батьків корів та бугаїв і викликає падіння генетичного прогресу популяції за надоєм.

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

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

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

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

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

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

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

При застосуванні загальноприйнятого способу відтворення стада (табл. 5) із використанням 6 бугаїв-лідерів запропоновані варіанти програми з максимальною генетичною та економічною ефективністю за умови їх впровадження будуть сприяти щорічному підвищенню генетичного прогресу популяції за надоєм до 31,3 та 23,8 кг молока на корову, забезпечуючи відносну економічну ефективність системи селекції на рівні 128 та 466 % відповідно. Реалізація розробленого способу ротаційного використання плідників, який дозволяє залучати до масового відтворення стад синів лише одного найціннішого в селекційному відношенні бугая, дає змогу збільшити темп щорічного генетичного поліпшення популяції за надоєм у 3,4 рази (до 37,8 кг молока на корову), а економічну ефективність програми у 6,5 рази по відношенню до фактичного варіанту.

Таблиця 5

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

ПОКАЗНИКИ ПРОГРАМИ СЕЛЕКЦІЇ	ВАРІАНТИ ПРОГРАМИ
	факт.	А	В	А*	В*
Кількість, гол. : батьків бугаїв	30	6	6	1	1
ремонтних бугайців	29	191	25	108	21
перевіряємих бугаїв	21	129	17	73	14
поліпшувачів	9	15	6	9	5
ефективних дочок на 1 бугая	15	25	100	40	100
Число корів для осімен. молод. бугаями, тис. гол.	1,6	12,9	6,8	11,7	5,7
Розмір спермобанка на 1 бугая, тис. доз	9,5	1,4	6,6	2,8	8,6
Генетичний прогрес за надоєм, кг	11,2	31,3	23,8	37,8	31,1
Сума витрат на 1 корову, грн.	8,6	20,0	4,7	13,5	4,5
Чистий прибуток на 1 корову, грн.	36,2	107,8	92,6	141,0	123,8
Відносна економічна ефективність програми, %	100	128	466	247	654

А - з максимальним генетичним прогресом за надоєм

ВАРІАНТИ ПРОГРАМИ: В - з максимальною економічною ефективністю програми

* - за умови впровадж. розроблен. способу відтворення стада

При цьому спостерігаються деякі зміни оптимальних величин інших перемінних селекційних факторів

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

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



Таблиця 6

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

ЛІНІЯ, РОДИННА ГРУПА	Число корів	Надій, кг	Cv, %	Поправоч. індекс	Відносна цінність	Ранг
Дон Жуан 7960	1383	3820	17,9	4168	7988	5
Юттеро Ромео 15710	1286	3930	16,6	4409	8339	4
Кінг Єррант 12656	1025	3985	16,0	4509	8494	3
Літтойстен Толл 11666	770	3720	14,9	4092	7812	6
Рііхівіідан Урхо Єр. 13093	442	4119	11,6	4823	8942	2
Ханнулан Яюскярі 23000	791	4371	17,4	5027	9398	1
Брінкхаллін Юнкер 15635	203	3675	12,2	3758	7433	7
Рііхівіідан Ухо 13926	275	3609	23,6	3294	6903	8
Кауніаіс Нектор 14537	149	3118	19,2	2483	5601	11
Тоосилан Брахма 11489	102	3839	26,3	2921	6760	9
Ферро 4791	33	2473	9,0	-	2473	14
Діке 768	64	3648	20,6	2335	5983	10
Літтойстен Аміраалі 15617	38	3292	23,1	963	4255	12
Машук КУЕ-4 823	56	2904	25,7	1206	4110	13

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

за надоєм по І лактації груп дочок від поєднань представників різних ліній. Їх ранги роз поділилися так, що перші місця зайняли відповідно нащадки : 1) лінії Юттеро Ромео від внутрішньолінійного розведення; 2) від батьків лінії Юттеро Ромео та матерівлінії Ханнулан Яюскярі; 3) від плідників лінії Ханнулан Яюскярі та корів лінії Кінг Єрранта; 4) лінії Р,У,Єрранта від внутрішньолінійного підбору; 5) від батьків лінії Ханнулан Яюскярі та матерів лінії Юттеро Ромео і 6) лінії Ханнулан Яюскярі від внутрішньолінійного розведення.



Таблиця 7

Аналіз ефективності внутрішньолінійного підбору та міжлінійних кросів у популяції айрширської худоби України

ЛІНІЯ, РОДИННА ГРУПА	N	Надій за І лакт., кг	Cv, %	Відносна цінність	Ранг
БАТЬКА	МАТЕРІ
Юттеро Ромео	Юттеро Ромео	154	4567	25	8485	1
Юттеро Ромео	Ханнулан Яюскярі	46	4681	22	8465	2
Юттеро Ромео	Рііхівіідан Урхо Є.	32	4460	26	7444	8
Юттеро Ромео	Дон Жуан	16	4590	25	6837	11
Юттеро Ромео	Кінг Єррант	18	4647	31	6965	9
Ханнулан Яюскярі	Юттеро Ромео	46	4640	24	8276	5
Ханнулан Яюскярі	Ханнулан Яюскярі	52	4615	24	8259	6
Ханнулан Яюскярі	Рііхівіідан Урхо Є.	35	4441	27	7464	7
Ханнулан Яюскярі	Дон Жуан	9	4427	16	5108	15
Ханнулан Яюскярі	Кінг Єррант	17	5212	20	8441	3
Рііхівіідан Урхо Є.	Юттеро Ромео	21	4580	35	6919	10
Рііхівіідан Урхо Є.	Ханнулан Яюскярі	28	3678	26	5583	14
Рііхівіідан Урхо Є.	Рііхівіідан Урхо Є.	57	4742	29	8369	4
Рііхівіідан Урхо Є.	Кінг Єррант	11	4225	38	5085	16
Кінг Єррант	Юттеро Ромео	16	4155	24	5936	13
Кінг Єррант	Ханнулан Яюскярі	11	3616	37	4033	18
Кінг Єррант	Рііхівіідан Урхо Є.	13	3774	30	4696	17
Кінг Єррант	Кінг Єррант	32	4185	28	6747	12

Грунтуючись на одержаних результатах, слід рекомендувати вищезгадані варіанти до переважного використання в умовах популяції айрширської худоби України та проводити подальшу роботу з виявлення кращих поєднань ліній у кросах.



ВИСНОВКИ

1. Система селекційно-племінної роботи з популяцією айрширської худоби України, яка застосовується в даний час, забезпечує її генетичний прогрес за надоєм у розмірі 11-12 кг молока на корову за рік.

2. Основні причини низької ефективності селекційних міроприємств : малочисельність популяції (18,7 тис. гол.) при необґрунтовано високій багатолінійності (25 ліній та родинних груп, а у кожному стада - 10-15 і більша кількість); низька інтенсивність використання поліпшувачів (на рівні 10-20 % від реально можливої) при надмірно великій кількості бугаїв-лідерів (30 гол.) та практичній відсутності їх селекції; довга тривалість генераційних інтервалів всіх категорій племінних тварин (в середньому - 8 років).

3. Результативність селекції залежить від чисельності популяції молочної худоби, у якій ведеться селекція - при зменшенні її розміру з 1 млн. до 10 тис. гол. щорічний генетичний прогрес за надоєм знижується на 64 % (12,6 кг молока у розрахунку на одну корову), а економічна ефективність програми - на 61 %.

4. В умовах популяції айрширської худоби України мінімально можливою межею чисельності, яка дозволяє вести економічно вигідну селекцію, є 10000 гол.

5. В малочисельних популяціях можливості підвищення ефективності селекції обмежені розміром їх активної частини, що викликає вимушене зниження як точності оцінки, так і інтенсивності селекції різних категорій племінних тварин.

6. Вплив основних селекційних факторів (розміру перевірочної частини популяції; кількості поліпшувачів, бугаїв-лідерів, ефективних дочок та співвідношення поголів'я ремонтних бугайців до числа поліпшувачів) на ефективність програми селекції складає 87-90 % та носить криволінійний характер.

7. Скорочення числа батьків ремонтних бугаїв з 30 до 6 гол. при оптимізації інших селекційних факторів дозволить підвищити щорічний генетичний прогрес популяції айрширської худоби України за надоєм на 20,1 кг молока на корову, а економічну ефективність селекційних міроприємств - в 4,7 рази у порівнянні з фактичним варіантом.

8. В умовах малочисельних популяцій при шестилінійній ротації використання мінімально можливої кількості бугаїв-лідерів (6 гол.) є недостатньо ефективним як у селекційному, так і в економічному відношенні.

9. Розроблений нами новий спосіб організації ротаційного використання плідників дозволяє включати в масове відтворення стад синів лише одного бугая-лідера без зростання інбридингу в товарній частині популяції.

10. Щорічне використання як батька ремонтних бугаїв одного плідника сприяє під-вищенню максимального генетичного прогресу популяції за надоєм до 37,8 кг молока на корову за рік і максимальної відносної економічної ефективності системи селекції до 654%.



ПРОПОЗИЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

Для підвищення ефективності селекційно-племінної роботи з популяцією айрширської худоби України рекомендується :

1. Реалізувати запропоновані варіанти програми селекції та розроблений новий спосіб організації ротаційного використання плідників, який дозволяє включати в масове відтворення стад синів лише одного бугая-лідера без зростання інбридингу в товарній частині популяції.

2. Побудувати систему лінійного розведення айрширської худоби на основі шести ліній (Ханнулан Яюскярі 23000, Рііхівіідан Урхо Єрранта 13093, Кінг Єрранта 12656, Юттеро Ромео 15710, Дон Жуана 7960 та Літтойстен Толла 11666) з їхньою ротаційною заміною в товарній частині лише у часі (через кожні два роки) в масштабі всієї популяції.



СПИСОК ОСНОВНИХ ПУБЛІКАЦІЙ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Агафонов Б.А., Борисовский В.А. К вопросу о селекционных проблемах малых популяций крупного рогатого скота // Научно-технический бюллетень ИЖ УААН. - Харьков, 1994. - № 63. - С.6-11.

2. Рубан С.Ю., Борисовський В.А. Перспективи створення високопродуктивних стад айрширської породи в умовах господарств України на основі організації роботи за принципом малої популяції // Молочно-м'ясне скотарство: Міжвідомчий тематичний науковий збірник. - Київ: Урожай. - 1995. - Вип. 86. - С.23-27.

3. Борисовский В.А. Спосіб оптимізації селекційних програм в молочному скотарстві // Научно-технический бюллетень ИЖ УААН. Харьков, 1998. - № 73. - С.7-11.

4. Пат. 13910 А. Україна, МКИ АО1К67/00. Спосіб відтворення стада / Б.О.Агафонов, В.А.Борисовський, С.Ю.Рубан (Україна). - № 94127973; Заявл. 12.12.94; Опубл. 25.04.97; Бюлл. № 2. - 1 с.

5. Борисовський В.А. Підвищення генетичного потенціалу молочної худоби // Тези доповідей Всеукраїнської ювілейної наук.-практич. конференції "Генетика продуктивності тварин", присвяченої 90-річчю з дня народження М.М.Колесника. - Київ. 1994. - С.57.

6. Борисовський В.А. Проблема збереження та вдосконалення генофонду малочисельних популяцій сільськогосподарських тварин // Тези доповідей першої Міжнародної наук. конференції молодих вчених та спеціалістів "Селекційно-біотехнологічні методи використання генетичного потенціалу сільськогосподарських тварин". - Київ. - 1994. - С.18.

7. Борисовський В.А. Інтенсифікація селекційного процесу в молочному скотарстві // Тези доповідей науково-практичної конференції "Інтенсифікація сільськогосподарського виробництва та формування продовольчого ринку в нових умовах господарювання", присвяченої 100-річчю з дня народження К.Г.Телешека. - Харків. 1995. - С.86-87.

8. Борисовський В.А., Шабля В.П. Реалізація селекційних програм як один із факторів збереження та удосконалення генофонду порід // Матеріали науково-виробничої конференції "Теоретичні й практичні аспекти породоутворювального процесу у молочному та м'ясному скотарстві". - Київ: Асоціація "Україна". - 1995. - С.28-29.

9. Борисовский В.А. Возможности повышения эффективности селекционных программ // Тези доповідей міжнародної науково-практичної конференції "Ефективність методів інтенсифікації виробництва продуктів тваринництва". - Харків. 1996. - С.9.



АНОТАЦІЇ

Борисовський В.А. Оптимізація селекційного процесу в популяції айрширської худоби України. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.02.01 - розведення та селекція тварин. - Інститут тваринництва УААН, Харків, 1999.

Дисертація присвячена питанням вдосконалення системи племінної роботи з популяцією айрширської худоби України шляхом оптимізації селекційного процесу з використанням принципів великомасштабної селекції та урахуванням специфіки малочисельних популяцій. Встановлено, що система племінної роботи з популяцією, яка застосовується у даний час, забезпечує генетичний прогрес за надоєм у розмірі 11-12 кг молока на корову в...