CC BY
2
Научная статья
УДК 632.082(470.55)
doi: 10.47737/2307-2873_2024_45_128
ОЦЕНКА ПЛЕМЕННОЙ ЦЕННОСТИ БЫКОВ-ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В СТАДЕ МЯСНЫХ СИММЕНТАЛОВ ООО «СОВХОЗ БРЕДИНСКИЙ» МЕТОДОМ BLUP
©2024. Саясат Джакслыкович Тюлебаев1, Валерий Юрьевич Хайнацкий2
1,2Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии
наук, Оренбург, Россия
Аннотация. Представлены материалы проведённых исследований по оценке племенной ценности быков-производителей по методу BLUP - (Best Linear Unbiased Prediction) на примере выборки поголовья симменталов мясного типа (n=123). Целью исследования и его новизной являлась апробация метода на животных мясной породы, с расчётом по процедуре наилучшего линейного несмещённого прогноза по признаку живой массы потомства быков-производителей в возрасте 15 месяцев. Для этого в условиях одного из хозяйств Челябинской области были сформированы группы потомков оцениваемых быков-производителей и проведены соответствующие расчёты. Результаты исследований показали возможности использования метода BLUP в области мясного скотоводства на примере оценки быков-производителей симменталов мясного типа. Произведённые по методу BLUP расчёты засвидетельствовали превосходство быка-производителя Старт 3237 над остальными быками по прогнозному показателю живой массы потомства всех, состоящих в выборке бычков в 15-месячном возрасте. Так, по результатам наших исследований к категории «+ +» отнесён бык производител Старт, оценка племенной ценности (ОПЦ) которого составил + 15,7 кг, что означает превышение прогнозного показателя живой массы сыновей этого быка в 15-месячном возрасте над средними значениями всей выборки, при надёжности оценки - 0,545, с точностью - 0,738. К категории «+» отнесён бык-производител Рембо, ОПЦ которого составил + 2,9 кг, при надёжности оценки -0,587, с точностью оценки племенной ценности - 0,766. Остальные быки-производители имели категорию «-», их не рекомендуется использовать в селекционном процессе. Получен лишь один прогнозный индекс племенной ценности быков-производителей стада с уровнем надёжности и точности, который однако, предопределяет широкие возможности его использования в подотрасли. Будущие исследования направлены на использование важнейшего преимущества метода BLUP, а, именно, возможности оценки при нивелировании или элиминации влияния внешних факторов, что особенно важно в жёстких условиях содержания мясного скота.
Ключевые слова: симментал, брединский мясной тип, бык-производитель, селекционная работа, племенная ценность, BLUP, модель, прогноз
Введение. Состояние развития животноводства в мире показывает наше отставание в вопросах селекции. Существующие официально в РФ механизмы оценки племенной ценности животных, в том числе и в скотоводстве, требуют значительной модернизации. Развитие информационных технологий, новые открытия в молекулярной генетике, появление множества программ по селекции, основанных на математических, статистических методах анализа, позволяют массово использовать селекционно-генетические параметры в племенной работе. Освоение современных компьютеров и
программ селекционерами - одно из основных направлений ускорения селекции в хозяйствах. В отличии от субъективной интуиции опытных селекционеров, использование селекционных программ позволяет расчётным методом определять силу и точность влияния тех или иных генетических или средовых факторов на признаки продуктивности, реализуясь числовыми выражениями, позволяет обойти трудоёмкие расчёты при оценке наследуемости, корреляции между признаками, повторяемости и другие статистические показатели, оценить племенную ценность животного, максимально
элиминируя паратипическое влияние на показатели. При этом, становится возможным принимать оптимальное селекционное решение, ведущее к наиболее эффективному результату при наивысшей достоверности.
Одним из признанных в Европе программ по селекции является - (BLUP - Best Linear Unbiased Prediction) или процедура наилучшего линейного несмещённого прогноза, основанная на использовании линейных статистических моделей смешанного типа [1]. Программа, разработанная американскими учёными во главе с Хендерсоном [2], получила широкое распространение в мире [3-5], в том числе и в животноводстве, особенно в молочном скотоводстве. В России наиболее известными являются работы В.М. Кузнецова [6]. Особенно актуальным и удобным является использование этого метода для оценки племенной ценности быков-производителей. Однако, у нас в стране, даже в молочном скотоводстве, его применение незначительно. В мясном скотоводстве метод практический не использовался. Существует несколько моделей его использования, но наиболее приемлемым вариантом является, так называемая, отцовская модель, в силу доступности при разведении мясного скота и эффективности полученного результата.
В нашем случае попытаемся использовать этот метод при оценке быков-производителей мясного направления продуктивности, в частности, брединского мясного типа симменталов - нового селекционного достижения, созданного в 2006 году [7, 8].
Целью исследования являлась оценка племенной ценности быков-производителей симменталов мясного типа по BLUP (Best Linear Unbiased Prediction), для осуществления которой впервые в мясном скотоводстве использовалась процедура наилучшего линейного несмещённого прогноза - более совершенного метода, направленного на повышение эффективности селекционно-племенной работы.
Методика. Объектом исследования являлись бычки - потомки быков-производителей симменталов мясного типа из ООО «Совхоз Брединский» Челябинской области (n=123). Из них 30 голов, полученные от искусственного осеменения, являлись сыновьями быка-производителя Рембо 105888518, 18 голов - потомками быка Старт
3237, 7 голов - потомками быка-производителя № 40107. Остальные 68 голов были получены от разных быков-производителей, потомство которых не превышало 5 индивидов. Эти животные составили группу сверстников. Животные содержались по технологии, принятой в мясном скотоводстве, на подсосе под матерями до 7-месячного возраста. Признаками, по которым проводилась оценка по БЬИР, являлись: живая масса в возрасте 15 мес., интенсивность роста за период от 7 до 15 мес., мясные формы бычков в 15 мес. и выраженность типа телосложения в этом возрасте. Расчёт по процедуре наилучшего линейного несмещённого прогноза осуществлялся по методике В.М. Кузнецова [9] в модификации для мясного скота по В.Ю. Хайнацкому [1], при которой определялись цифровые значения племенной ценности быка-производителя (ОПЦ), прогноз передающей способности быка (ПС), достоверность оценки племенной ценности (г) и её точность (г2). Для этого была выстроена биометрическая модель, и проведены необходимые расчёты.
Результаты. Самым важным прижизненным показателем продуктивности мясного бычка является живая масса, которая определяет будущую мясную продуктивность животного, его коммерческую
состоятельность. Живая масса, ввиду её приоритетности в бухгалтерских операциях по начислению заработной платы работникам, представляет собой наиболее реалистичный и точный учитываемый показатель, что очень важно при оценке. Проведённая оценка племенной ценности быков-производителей, используемых в хозяйстве по БЬИР, показала следующие результаты (Рис. 1).
Как видно, наивысшую оценку племенной ценности по живой массе в 15-месячном возрасте получил бык-производитель брединского мясного типа Старт 3237, показатель ОПЦ которого составлял (+15,7), что означает прогнозное превосходство сыновей этого быка над средним значением по потомкам всей выборки на 15,7 кг. Потомство быка-производителя Рембо 105888518 также имело незначительное превосходство по ОПЦ по живой массе в 15 мес. над сверстниками (+2,9 кг). Остальные быки-производители имели отрицательные значения ОПЦ, а наименьшим показателем
оценки племенной ценности отличился бык № 40107, показатель которого составил (- 13,1 кг).
■ Рембо ■ Старт ■ №40107 ■ Сверстники
Рис 1. Оценка племенной ценности (ОПЦ) быков-производителей по живой массе потомства
в 15 мес.
Fig. 1. Assessment of breeding value (BV) of servicing bulls based on the live weight of offspring at the age of 15 months.
Оценка племенной ценности с вспомогательных величин: показателей
использованием процедуры наилучшего изменчивости, индекса передающей
линейного несмещенного прогноза (метод способности быка, степени значимости оценки
BLUP) предусматривает расчёт (надёжность) и точности оценки (табл. 1).
Таблица 1
Некоторые показатели БЬИР-оценки и изменчивости живой массы потомков быков-
Показатели Рембо 105888518 Старт 3237 № 40107 Отцы сверстников По стаду
n 30 18 7 68 123
Ср. живая масса, кг 464,43 473,5аЬ 449,4 459,7 462,27
Стандартное отклонение, кг (а) 18,12 26,21 18,14 21,51 21,84
Коэффициент вариации, % (Cv) 3,90 5,55 4,04 4,68 4,72
Дисперсия 328,33 686,96 329,06 462,68 476,99
Lim (миним.), кг 428 440 432 411 411,0
Lim (максим.), кг 509 520 488 502 520,0
ПС - прогноз передающей способности быка 1,5 7,8 -6,5 -2,6 -
г - степень значимости ОПЦ 0,766 0,738 0,642 0,793 -
г2 - точность ОПЦ 0,587 0,545 0,412 0,629 -
а - (P<0,01) - относительно быка № 40107 b - (P<0,05) - относительно отцов сверстников
Как видно из таблицы, по показателю живой массы в возрасте 15 месяцев первенство принадлежало потомству быка-производителя Старт, который превосходил по этому показателю сверстников, полученных от Рембо, на 9,1 кг, а бычков, полученных от быка № 40107 - на 24,1 кг (Р<0,01). Многочисленное потомство группы производителей также уступало по этому показателю сверстникам из группы Старта на 13,8 кг (Р<0,05). Показатели изменчивости исследуемой выборки указывают на достаточно высокий уровень консолидации наследственности брединского мясного типа. Средняя изменчивость признака живой массы исследуемых бычков всего стада, судя по коэффициенту вариации, составляла 4,72 % и находилась в пределах 3,90 - 5,55 % в зависимости от показателей потомства каждого из быков или группы быков-производителей. Разница между крайними показателями живой массы исследуемых бычков составляла 109,0 кг. Наименьшее значение имел бычок из потомков объединённой группы быков-производителей (411 кг), а наибольшее - сын быка-производителя Старт (520 кг). ПС - прогноз передающей способности быка-
производителя, т.е. 'Л аддитивной генетической ценности (составляет половину от ОПЦ), наибольшим был у Старта, меньшим значением отличился бык-производитель Рембо, остальные быки имели отрицательный знак этого показателя. Показатель надёжности или степень значимости оценки племенной ценности - г показывает, с какой минимальной вероятностью племенная ценность этого быка, при фиксации внешних факторов, сохранится в следующих годах. Для принятия положительного решения о использовании данного быка надёжность оценки должна быть не менее 0,65 или 65 %. Как видно, наши данные вполне адекватны результатам. Точность оценки составляет квадрат от надёжности и выражается буквой г2. Этот показатель, как и надёжность, вполне адекватен полученным результатам.
Таким образом, по результатам наших исследований к категории «+ +» можно отнести быка производителя Старт, ОПЦ которого составил + 15,7 кг, что означает превышение прогнозного показателя живой массы сыновей этого быка в 15-месячном возрасте над средними значениями всей выборки, при надёжности оценки - 0,545, с точностью - 0,738. К категории «+» можно
отнести быка-производителя Рембо, ОПЦ которого составил + 2,9 кг, при надёжности оценки - 0,587, с точностью ОПЦ - 0,766. Остальные быки-производители имели категорию «-», которых не рекомендуется использовать в селекционном процессе. Использование расчётов, основанных на линейных статистических моделях смешанного типа, определило совершенство данного метода перед официально используемыми, что будет способствовать повышению эффективности селекционно-племенной работы в мясном скотоводстве.
Результаты анализа литературных источников указывают на высокую оценку метода BLUP в среде учёных и практиков скотоводства. В Российской Федерации он получил определённую степень
распространения в молочном скотоводстве [10-12]. По мнению исследователей, анализирующих метод BLUP, более достоверно отражает генетическую ценность производителей в молочном скотоводстве. Можно предположить такую же оценку при использовании его в мясном скотоводстве, однако, в этой подотрасли метод в РФ пока не применяется. Тем не менее, появляются статьи и программы, которые способствуют применению данного метода и в мясном скотоводстве [13, 14]. Например, в целях унификации селекционно-племенной работы с с.-х. животными в рамках Евразийского экономического союза (ЕврАзЭС), опубликовано решение Коллегии Евразийской экономической комиссии: «Об утверждении методик оценки племенной ценности в государствах членах Евразийского экономического союза», датированное 24 ноября 2020 года под № 149, в котором представлена методика оценки племенной ценности КРС мясного направления продуктивности с расчётом по методу BLUP. Однако этот документ пока не получил подтверждения официального статуса в странах ЕврАзЭС.
Не фокусируя внимания на недостатках официальных инструкции, важнейшим преимуществом метода BLUP является возможность оценки при нивелировании или элиминации влияния внешних факторов, что делает оценку племенной ценности более совершенной и значимой, что особенно важно в жёстких условиях содержания мясного скота. Однако,
эта сторона возможности BLUP будет оценена нами в следующих работах.
Данная статья является скромной попыткой, пробой использования метода BLUP при оценке быков-производителей мясных пород, на примере симменталов мясного типа, по качеству потомства по живой массе бычков в возрасте 15 месяцев. Получен лишь один прогнозный индекс племенной ценности быков-производителей стада с уровнем надёжности и точности, который, однако, предопределяет широкие возможности его использования в подотрасли.
Выводы
1. Наши исследования доказали возможности использования метода BLUP в области мясного скотоводства на примере оценки быков-производителей симменталов мясного типа.
2. В результате оценки были выявлены бык-производитель Старт 3237, отнесённый к
категории «++» с ОПЦ - (+15 кг) и бык-производитель Рембо 105888518 с оПц - (+2,7 кг), отнесённый к более низкой категории «+», которых, на основании ОПЦ, с подтверждённой надёжностью и точностью оценки, рекомендуется эффективно использовать в селекционно-племенной работе с созданным типом для увеличения живой массы их сыновей в 15-месячном возрасте.
3. Использование метода не противоречит официальным инструкциям по оценке быков-производителей по качеству потомства, но является более совершенным и производительным методом оценки, повышающим эффективность селекционно-племенной работы.
Работа выполнена в соответствии с планом НИР за 2019-2023 гг. ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН № FNWZ-2021-0001
Список источников
1. Хайнацкий В.Ю. Метод племенной оценки быков-производителей мясных пород на основе BLUP // Животноводство и кормопроизводство. 2021. Т. 104 № 1. С. 20 - 31.
2. Henderson, C. R. "Best linear unbiased prediction of breeding values not in the model for records // Journal of Dairy Science. 60.5 (1977): 783-787.
3. Haslett, Stephen J., and Simo Puntanen. "Best linear unbiased prediction (BLUP)." Wiley StatsRef: Statistics Reference Online (2014): 1-6.
4. Fragomeni, B. O., et al. "Hot topic: use of genomic recursions in single-step genomic best linear unbiased predictor (BLUP) with a large number of genotypes // Journal of Dairy Science. 98.6 (2015): 4090-4094.
5. Ren, Duanyang, et al. "Efficient weighting methods for genomic best linear-unbiased prediction (BLUP) adapted to the genetic architectures of quantitative traits // Heredity. 126.2 (2021): 320-334.
6. Кузнецов В.М. Генетическая оценка молочного скота методом BLUP // Зоотехния. 1995а. № 11. С. 8-15. [Kuznetsov VM. Geneticheskaya otsenka molochnogo skota metodom BLUP. Zootechniya. 1995a;11:8-15.
7. Кадышева М.Д., Тюлебаев С.Д., Генов С.Г., Туржанов С.Ш. Племенная работа с симменталами брединского мясного типа в ООО "Боровое" Челябинской области // Зоотехния. 2015. № 1. С. 10-12.
8. Тюлебаев С.Д., Канатпаев С.М., Нурписов И.Б., Карсакбаев А.Б. "Брединский мясной" тип симментала - новое направление в мясном скотоводстве России //Вестник мясного скотоводства. 2009. Т. 4. № 62. С. 109-112.
9. Кузнецов В.М. Методы племенной оценки животных с введением в теорию BLUP. Киров: Зональный НИИСХ Северо-Востока, 2003. 368 с.
10. Харитонов С. Н. и др. Эффективность использования уравнений модели BLUP для прогноза племенной ценности быков-производителей по молочной продуктивности дочерей //Молочное и мясное скотоводство. 2018. №. 3. С. 7-11.
11. Сакса Е. И. Эффективность использования быков, оцененных разными методами, при совершенствовании высокопродуктивных стад //Молочное и мясное скотоводство. 2018. №. 1. С. 5-8.
12. Калашников А. Е. и др. Составление линейных моделей для прогноза племенной ценности животных в геномной оценке //Молочное и мясное скотоводство. 2020. №. 5. С. 28-32.
13. Карымсаков Т. Н., Насамбаев Е. Г. Эффективность оценки племенной ценности быков-производителей по качеству потомства методом BLUP // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2021. №. 3 (89). С. 278-280.
14. Хайнацкий В. Ю., Акимов С. С. Адаптация статистических методов на основе модели BLUP Sire Model при оценке племенной ценности производителей в мясном скотоводстве //Вестник Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. ВР Филиппова. 2021. №. 4 (65). С. 185.
EVALUATION OF THE BREEDING VALUE OF SERVICING BULLS USED IN THE HERD OF MEAT SIMMENTALS OF THE "SOVHOZ BREDINSKY" LLC BY
THE BLUP METHOD
©2024. Sayasat D. Tyulebaev1, Valeriy Yu. Khaynatskiy2
1,2 Federal Research Center for Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of
Sciences, Orenburg, Russia
Abstract. The materials of the conducted studies on the assessment of the breeding value of servicing bulls by the BLUP - (Best Linear Unbiased Prediction) method are presented on the example of a sample of meat-type simmental livestock (n=123). The purpose of the study and its novelty was to test the method on meat breed animals, with the calculation of the best linear unbiased forecast based on the live weight of the offspring of servicing bulls at the age of 15 months. For this purpose in the conditions of one of the farms of the Chelyabinsk region, groups of descendants of the estimated servicing bulls were formed and corresponding calculations were carried out. The results of the research showed the possibilities of using the BLUP method in the field of beef cattle breeding by the example of evaluating meat-type simmental bulls. The calculations made using the BLUP method testified to the superiority of the servicing bull Start 3237 over the rest of the bulls, according to the forecast indicator of the live weight of the offspring of all the bulls in the sample at the age of 15 months. Thus, according to the results of our research, the "+ +" category includes the servicing bull Start, the evaluation of the breeding value (EBV) of which was + 15.7 kg, which means the excess of the predicted live weight of the sons of this bull at the age of 15 months over the average values of the entire sample, with the reliability of the assessment - 0.545, with the accuracy - 0.738. The "+" category includes еру servicing bull Rembo, whose EBV was + 2.9 kg, with the reliability of the assessment - 0.587, with the accuracy of the assessment of the breeding value - 0.766. The rest of the servicing bulls had the category "-", so they are not recommended to be used in the breeding process. Only one predictive index of breeding value of bulls with the sufficient level of reliability and accuracy has been obtained, which, however, determines the broad possibilities of its use in the sub-sector. Future researches are aimed at using the most important advantage of the BLUP method, namely, the ability to assess the leveling or elimination of the influence of external factors, which is especially important in severe conditions of beef cattle breeding.
Key words: Simmental, Bredinsky meat type, servicing bull, pedigree breeding, breeding value, BLUP, model, forecast
Referenсes
1. Khaynatskiy V.Yu. Metod plemennoj ocenki bykov-proizvoditelej myasnykh porod na osnove BLUP (Breeding evaluation method for beef breeding bulls based on BLUP). Zhivotnovodstvo i kormoproizvodstvo. 2021. Vol. 104. No. 1. Pp. 20 - 31.
2. Henderson, C. R. Best linear unbiased prediction of breeding values not in the model for records. Journal of Dairy Science 60.5 (1977): 783-787.
3. Haslett, Stephen J., and Simo Puntanen. Best linear unbiased prediction (BLUP). Wiley StatsRef: Statistics Reference Online (2014): 1-6.
4. Fragomeni, B. O., et al. Hot topic: use of genomic recursions in single-step genomic best linear unbiased predictor (BLUP) with a large number of genotypes. Journal of Dairy Science 98.6 (2015): 4090-4094.
5. Ren, Duanyang, et al. Efficient weighting methods for genomic best linear-unbiased prediction (BLUP) adapted to the genetic architectures of quantitative traits. Heredity 126.2 (2021): 320-334.
6. Kuznetsov V.M. Geneticheskaya ocenka molochnogo skota metodom BLUP (Genetic assessment of dairy cattle using the BLUP method). Zootekhniya. 1995a. No. 11. Pp. 8-15.
7. Kadysheva M.D., Tyulebaev S.D., Genov S.G., Turzhanov S.Sh. Plemennaya rabota s simmentalami bredinskogo myasnogo tipa v OOO "Borovoe" Chelyabinskoj oblasti (Breeding work with Simmentals of the Bredinsky meat type at Borovoye LLC, Chelyabinsk region ) // Zootekhniya. 2015. No. 1. Pp. 10-12.
8. Tyulebaev S.D., Kanatpaev S.M., Nurpisov I.B., Karsakbaev A.B. "Bredinskij myasnoj" tip simmentala - novoe napravlenie v myasnom skotovodstve Rossii ("Bredinsky meat" type of Simmentals - a new direction in beef cattle breeding in Russia). Vestnik myasnogo skotovodstva. 2009. Vol. 4. No. 62. Pp. 109-112.
9. Kuznetsov V.M. Metody plemennoj ocenki zhivotnykh s vvedeniem v teoriyu BLUP (Animal breeding assessment methods with an introduction to BLUP theory). Kirov: Zonal'nyj NIISKH Severo-Vostoka. 2003. 368 p.
10. Kharitonov S. N. i dr. Ehffektivnost' ispol'zovaniya uravnenij modeli BLUP dlya prognoza plemennoj cennosti bykov-proizvoditelej po molochnoj produktivnosti docherej (The effectiveness of using the BLUP model equations to predict the
breeding value of sires based on the milk productivity of their daughters). Molochnoe i myasnoe skotovodstvo. 2018. No. 3. Pp. 7-11.
11. Saksa E. I. Ehffektivnost' ispol'zovaniya bykov, ocenennykh raznymi metodami, pri sovershenstvovanii vysokoproduktivnykh stad (The effectiveness of using bulls assessed by different methods in improving highly productive herds). Molochnoe i myasnoe skotovodstvo. 2018. No. 1. Pp. 5-8.
12. Kalashnikov A. E. i dr. Sostavlenie linejnykh modelej dlya prognoza plemennoj cennosti zhivotnykh v genomnoj ocenke (Compilation of linear models for predicting the breeding value of animals in genomic assessment). Molochnoe i myasnoe skotovodstvo. 2020. No. 5. Pp. 28-32.
13. Karymsakov T. N., Nasambaev E. G. Effektivnost' ocenki plemennoj cennosti bykov-proizvoditelej po kachestvu potomstva metodom BLUP (Efficiency of assessing the breeding value of stud bulls based on the quality of their offspring using the BLUP method). Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2021. No. 3 (89). Pp. 278-280.
14. Khaynatskiy V. Yu., Akimov S. S. Adaptaciya statisticheskikh metodov na osnove modeli BLUP Sire Model pri ocenke plemennoj cennosti proizvoditelej v myasnom skotovodstve (Adaptation of statistical methods based on the BLUP Sire Model when assessing the breeding value of producers in beef cattle breeding). Vestnik Buryatskoj gosudarstvennoj sel'skokhozyajstvennoj akademii im. V.R. Filippova. 2021. No. 4 (65). P. 185.
Сведения об авторах С.Д. Тюлебаев1 - д-р с.-х. наук, профессор, ведущий научный сотрудник; В.Ю. Хайнацкий2 - д-р с.-х. наук, ведущий научный сотрудник.
Information about the authors S.D. Tyulebaev1 - Dr. Agr. Sci., Professor, Leading Researcher; V.Yu. Khaynatskiy2 - Dr. Agr. Sci., Leading Researcher.
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Conflict of interest: the authors declare that they have no conflicts of interest.
Статья поступила в редакцию 20.10.2023; одобрена после рецензирования 25.10.2023; принята к публикации 10.02.2024 The article was submitted 20.10.2023; approved after reviewing 25.10.2023; acceptedfor publication 10.02.2024
