Корреляционный анализ племенных индексов быков-производителей голштинской породы в зависимости от возраста

Введение. В современном молочном животноводстве генетическая оценка быков-производителей приобретает все большее значение как инструмент повышения продуктивности [4]. Особую ценность представляет исследование взаимосвязей между геномными индексами, которые позволяют выявить селекционные приоритеты, риски генетических перекосов и потенциальные противоречия между признаками [5, 7].

Австрийская селекция демонстрирует высокий уровень стандартизации и стабильности генетической оценки. Однако для расширения применимости ее данных необходимо изучение динамики и структуры корреляций между основными племенными индексами в межгодовом аспекте [6]. Это особенно актуально в условиях адаптации зарубежного генофонда в хозяйствах России, где природно-климатические и производственные факторы могут существенно модифицировать реализуемость генетического потенциала.

Сравнительный анализ взаимосвязей между ключевыми племенными индексами животных разных годов рождения позволяет не только выявить устойчивые закономерности селекционного потенциала, но и отслеживать эффективность реализуемых программ отбора. В структуре современных селекционных систем все более значимыми становятся функциональные характеристики: здоровье, продолжительность продуктивной жизни, репродуктивные и экстерьерные показатели, которые взаимодействуют с продуктивностью и влияют на устойчивость поголовья [1–3].

В австрийских и немецких селекционных системах применяется сложная методика оценки Total Merit Index (TMI), объединяющая как продуктивные, так и функциональные индексы через методы множественной регрессионной модели [2]. Последние исследования показывают, что игнорирование потенциальных ковариаций между этими признаками может привести к неточной оценке племенной ценности животных EBV и снижению селекционного отклика на 3–5% [4], что имеет прямую значимость при локальной адаптации и внедрении зарубежного генетического материала.

В этом контексте систематический анализ динамики корреляции между индексами RZG, RZM, RZE, RZN и RZR за годы рождения 2021–2024 помогает выявить тенденции как в стабильности признаков, так и в возможных сдвигах селекционного баланса. В свою очередь, это обеспечивает научно обоснованную базу для адаптации зарубежного генофонда к отечественным условиям и оптимизации отбора в российских племенных хозяйствах.

Цель исследований – провести сравнительный анализ корреляционных взаимосвязей между племенными индексами быков-производителей австрийской селекции, рожденных в разные годы (2021–2024), для выявления устойчивых закономерностей, изменений в структуре индексов и их потенциальной применимости в условиях российской селекции.

Материалы и методы исследований . Для сравнительного анализа геномных индексов были изучены результаты племенной оценки быков-производителей голштинской породы, рожденных с 2021 по 2024 гг (рис. 1). Материальной базой для анализа служил каталог быков австрийского и немецкого происхождения, представленный в открытом доступе на ресурсе zuchtwert.at/holstein.

30.11.2021; HB (DE): 769888

16.07.2022; HB (DE): 760001

25.06.2023; HB (DE): 841329

Рис. 1 - Быки-производители голштинской породы разного возраста

22.04.2024; HB (DE): 798090

Количество животных, рожденных в 2021 году и используемых в анализе, составило 329 голов; в 2022 году – 314 голов; в 2023 году – 300 голов, в 2024 году – 106 (рожденных с января по май).

В представленной работе были рассмотрены взаимосвязи следующих индексов: RZG – «Rinderzuchtwert Gesamt» (общий племенной индекс); RZM – «Rinderzuchtwert Milch» (племенной индекс по молочной продуктивности); RZE – «Rinderzuchtwert Ebensl» (племенной индекс жизнеспособности); RZN – «Rinderzuchtwert Nutzungsrichtung» (племенной индекс по направлению использования); RZR – «Rinderzuchtwert Zucht» (племенной индекс для раз- ведения), оценивающий способности животного к передаче желательных генов следующему поколению.

Обработка искомых индексов осуществлялась в статистическом пакете IMB SPSS V.27 с применением математических алгоритмов, закономерных в биометрических исследованиях. Корреляционный анализ проводился по методу Пирсону ( r-Pearson ), поскольку данные прошли предварительный анализ на нормальность распределения. Двустороннюю значимость ( p ) корреляций считали достоверной на уровнях: * – 0,05 и ** – 0,01.

Результаты и анализ исследований. Результаты таблицы 1 показывают наличие статистически зна- чимых взаимосвязей между основными племенными индексами быков-производителей. Установлена выраженная положительная корреляция между индексом общей племенной ценности (RZG) и индексом молочной продуктивности (RZM) (r = 0,563; p<0,01), что свидетельствует о существенном вкладе продуктивности в формирование комплексной селекционной оценки. Сходный характер связи прослеживается между RZG и направлением использования (RZN) (r = 0,508; p<0,01), что подтверждает роль специализированного селекционного направления в определении общего индекса.

Менее выраженной, но достоверной, оказалась связь RZG с разведением (RZR) (г = 0,211; p<0,01), тогда как корреляция с жизнеспособностью (RZE)

отсутствует (г = 0,019; p>0,05), указывая на относительную автономность последнего показателя. Отрицательные значимые корреляции RZM с RZE (r = -0,232; p<0,01) и с RZR (г = -0,157; p<0,01) могут указывать на селекционное напряжение между направленностью на молочную продуктивность и жизнеспособность или экстерьер. Аналогичная отрицательная связь установлена между RZE и RZN (г = -0,159; p<0,01), а также RZE и RZR (r = -0,181; p<0,01), что может отражать возможные биологические ограничения при формировании сбалансированного генотипа. Между RZN и RZR выявлена умеренная положительная связь (г = 0,505; p<0,01), отражающая согласованное влияние этих признаков при формировании определенного типа использования животных.

Таблица 1 – Корреляционная матрица индексов быков-производителей, рожденных в 2021 году

Показатели		RZG	RZM	RZE	RZN	RZR
RZG	r-Pearson	1	0,563**	0,019	0,508**	0,211**
	p	-	0,0005	0,733	0,0005	0,0005
RZM	r-Pearson	0,563**	1	-0,232**	0,071	-0,157**
	p	0,0005	-	0,0005	0,201	0,004
RZE	r-Pearson	0,019	-0,232**	1	-0,159**	-0,181**
	p	0,733	0,0005	-	0,004	0,001
RZN	r-Pearson	0,508**	0,071	-0,159**	1	0,505**
	p	0,0005	0,201	0,004	-	0,0005
RZR	r-Pearson	0,211**	-0,157**	-0,181**	0,505**	1
	p	0,0005	0,004	0,001	0,0005	-

Результаты таблицы 2 демонстрируют характер корреляционных связей между основными племенными индексами быков-производителей, рожденных в 2022 году. Установлена достоверная положительная связь между комплексным индексом RZG и молочной продуктивностью RZM (г = 0,563; p<0,001), что подчеркивает значимость продуктивности в формировании общего селекционного значения. Значимая корреляция RZG и направления использования RZN (r = 0,584; p<0,001) также указывает на устойчивое влияние специализации на селекционную оценку. Умеренная положительная связь RZG с разведением (RZR) (г = 0,386; p<0,001) подтверждает комплексный характер индекса. В то же время, с жизнеспособностью (RZE) связь отсутствует (г = -0,032; р= 0,566), что указывает на независимость этого показателя от общей селекционной ценности.

Индекс молочной продуктивности (RZM) достоверно отрицательно коррелирует с жизнеспособно- стью (RZE) (г = -0,243; p<0,001), что подтверждает наличие селекционного конфликта между интенсивностью продукции и устойчивостью организма. С RZN отмечена слабая отрицательная связь (г = -0,121; р = 0,031), тогда как с RZR она статистически незначима (г = -0,054; p = 0,339).

Индекс жизнеспособности (RZE) демонстрирует отрицательные достоверные связи с RZN (г = -0,167; р = 0,003) и особенно с RZR (г = -0,278; p<0,001), что может свидетельствовать о сложностях в поддержании жизнеспособности при одновременном улучшении других селекционных признаков.

Между RZN и RZR установлена высокая положительная корреляция (г = 0,495; p<0,001), указывающая на согласованность этих параметров при формировании функционального и экстерьерного профиля быков.

Таблица 2 – Корреляционная матрица индексов быков-производителей, рожд енных в 2 022 году

Показатели		RZG	RZM	RZE	RZN	RZR
RZG	r-Pearson	1	0,563**	-0,032	0,584**	0,386**
	p	-	0,0005	0,566	0,0005	0,0005
RZM	r-Pearson	0,563**	1	-0,243**	-0,121*	-0,054
	p	0,0005	-	0,0005	0,031	0,339
RZE	r-Pearson	-0,032	-0,243**	1	-0,167**	-0,278**
	p	0,566	0,0005	-	0,003	0,0005
RZN	r-Pearson	0,584**	-0,121*	-0,167**	1	0,495**
	p	0,0005	0,031	0,003	-	0,0005
RZR	r-Pearson	0,386**	-0,054	-0,278**	0,495**	1
	p	0,0005	0,339	0,0005	0,0005	-

Результаты таблицы 3 отражают характер корреляционных связей между основными селекционными индексами быков-производителей, рожденных в 2023 году. Как и в предыдущие годы, выявлена достоверная положительная связь между комплексным индексом RZG и молочной продуктивностью RZM (r = 0,514; p<0,001), что подтверждает устойчивую роль продуктивности в структуре общей племенной оценки. При этом уровень корреляции между RZG и направлением использования RZN существенно возрастает (r = 0,666; p< 0,001), что может свидетельствовать об усилении селекционного давления на специализированные признаки. Умеренная положительная связь установлена между RZG и RZR (r = 0,265; p< 0,001), а также слабая, но достоверная связь - с жизнеспособностью RZE (г = 0,130; p = 0,025), что отличает 2023 год от предыдущих периодов, где этот показатель не коррелировал с комплексным индексом.

Индекс RZM, как и ранее, отрицательно связан с жизнеспособностью (г = -0,209; р< 0,001), что сохраняет тенденцию селекционного противоречия между интенсивной продуктивностью и общей устойчивостью животных. Также отмечается отрицательная достоверная связь между RZM и RZR (г = -0,211; p<0,001), при этом с RZN корреляция остается слабой и статистически незначимой (г = -0,110; р = 0,057), в отличие от данных предыдущих лет.

Жизнеспособность (RZE) демонстрирует в 2023 году отсутствие достоверных взаимосвязей с большинством других индексов, кроме слабой положительной связи с RZG. Это может указывать на некоторое ослабление взаимовлияния физиологической устойчивости и селекционных направлений. Между RZN и RZR вновь зафиксирована умеренная положительная связь (г = 0,407; p<0,001), подтверждающая устойчивую структурную сопряженность этих показателей при формировании функционального экстерьера.

Таблица 3 – Корреляционная матрица индексов быков-производителей, рожденных в 2023 году

Показатели		RZG	RZM	RZE	RZN	RZR
RZG	r-Pearson	1	0,514**	0,130*	0,666**	0,265**
	p	-	0,0005	0,025	0,0005	0,0005
RZM	r-Pearson	0,514**	1	-0,209**	-0,110	-0,211**
	p	0,0005	-	0,0005	0,057	0,0005
RZE	r-Pearson	0,130*	-0,209**	1	-0,057	-0,081
	p	,025	0,0005	-	0,325	0,161
RZN	r-Pearson	0,666**	-0,110	-0,057	1	0,407**
	p	0,0005	0,057	0,325	-	0,0005
RZR	r-Pearson	0,265**	-0,211**	-0,081	0,407**	1
	p	0,0005	0,0005	0,161	0,0005	-

Результаты таблицы 4 продолжают прослеживаемую ранее тенденцию, при этом демонстрируют определенные сдвиги в характере корреляционных взаимосвязей между основными селекционными индексами. Индекс RZG сохраняет прочную положительную связь с продуктивностью (RZM) (г = 0,529; p<0,001) и направлением использования (RZN) (г = 0,564; p<0,001), что подчеркивает их ключевое влияние на формирование общей племенной оценки. Умеренная достоверная корреляция выявлена между

RZG и разведением (RZR) (г = 0,255; р= 0,008), тогда как с жизнеспособностью (RZE) взаимосвязь остается статистически незначимой (г = 0,065; p = 0,507).

Индекс RZM вновь демонстрирует отрицательную связь с жизнеспособностью (r = -0,101; p = 0,302; недостоверно), но уже статистически значимо отрицательно коррелирует с RZN (г = -0,201; p =0,038) и RZR (г = -0,251; p= 0,009), что может свидетельствовать о накоплении селекционных перекосов в сторону продуктивности в ущерб другим признакам.

Таблица 4 – Корреляционная матрица индексов быков-производителей, рожденных в 2024 году

Показатели		RZG	RZM	RZE	RZN	RZR
RZG	r-Pearson	1	0,529**	0,065	0,564**	0,255**
	p	-	0,0005	0,507	0,0005	0,008
RZM	r-Pearson	0,529**	1	-0,101	-0,201*	-0,251**
	p	0,0005	-	0,302	0,038	0,009
RZE	r-Pearson	0,065	-0,101	1	-0,294**	-0,332**
	p	0,507	0,302	-	0,002	0,001
RZN	r-Pearson	0,564**	-0,201*	-0,294**	1	0,515**
	p	0,0005	0,038	0,002	-	0,0005
RZR	r-Pearson	0,255**	-0,251**	-0,332**	0,515**	1
	p	0,008	0,009	0,001	0,0005	-

Жизнеспособность (RZE) демонстрирует отчетливо выраженные отрицательные связи с направлением использования (RZN) (г = -0,294; р = 0,002) и разведением (RZR) (r =-0,332; p = 0,001), что указывает на сохраняющееся биологическое напряжение между показателями устойчивости и экстерьернофункциональными характеристиками. Это требует учета при формировании селекционных программ, ориентированных на сбалансированное развитие животных.

Корреляция между RZN и RZR остается высокой и достоверной (г = 0,515; p<0,001), подтверждая стабильную структурную сопряженность этих признаков и их роль в поддержании фенотипической и функциональной целостности.

Сравнительный анализ корреляционных связей между племенными индексами быков различных годов рождения выявил как устойчивые закономерности, так и динамические сдвиги, позволяющие судить о селекционных тенденциях и потенциальных изменениях в стратегии отбора.

Во всех исследованных выборках сохраняется прочная положительная корреляция между комплексным селекционным индексом (RZG) и индексом молочной продуктивности (RZM), а также с индексом направленности использования (RZN). Это подтверждает приоритетную роль продуктивности и специализации в формировании племенной ценности. В 2023 и 2024 годах особенно усиливается связь RZG с RZN (г = 0,666 и r = 0,564 соответственно), что может указывать на рост значимости специализированного отбора по типу использования животных. Подобное усиление может быть следствием применения более целенаправленных селекционных программ, ориентированных на достижение определенного производственного типа.

Вместе с тем, устойчиво фиксируется отрицательная корреляция между RZM и жизнеспособностью (RZE), наиболее выраженная в 2022 и 2023 годах (r = -0,243 и r = -0,209), а также между RZM и RZR в 2023 и 2024 годах. Это подтверждает наличие селекционного конфликта между интенсификацией продуктивности и устойчивостью, а также экстерьерными характеристиками. Указанные связи приобретают стабильный характер, что должно учитываться при корректировке баланса в племенных приоритетах.

Особого внимания заслуживает факт, что начиная с 2023 года отмечается положительная, пусть и слабая, но статистически значимая связь между RZG и жизнеспособностью (RZE), в то время как в предыдущие годы она была нейтральной или отрицательной. Это может быть расценено как положительный сдвиг, указывающий на постепенное включение устойчивости в состав комплексной оценки, что, в свою очередь, отражает адаптацию селекционных программ к требованиям здоровья и выносливости животных.

Также во всех анализируемых выборках прослеживается стабильная положительная корреляция между индексами RZN и RZR, демонстрируя, что экс- терьерные качества находятся в функциональной связи с направленностью использования, и их совместное развитие подкрепляет общую сбалансированность селекционного процесса.

Выводы и рекомендации . Полученные результаты корреляционного анализа племенных индексов австрийских быков-производителей имеют практическое значение для системы разведения крупного рогатого скота в России, особенно в контексте адаптации и совершенствования отечественных селекционных программ. Несмотря на различия в климатических, технологических и хозяйственно-экономических условиях, базовые принципы генетической оценки сохраняют универсальность.

Во-первых, высокая и стабильная связь между комплексным индексом (RZG) и продуктивностью (RZM), зафиксированная в течение четырех лет, может служить ориентиром для формирования приоритетов отбора в отечественных популяциях. Это особенно актуально в племенных хозяйствах с импортированным или помесным поголовьем, где требуется строгая систематизация критериев селекции на ранних этапах разведения.

Во-вторых, наличие негативной корреляции между продуктивностью и жизнеспособностью подчеркивает важность интеграции показателей устойчивости (например, продолжительности продуктивного использования, сохранности, воспроизводительной способности) в систему отечественных индексов. Это приобретает особую актуальность в регионах с экстремальными условиями содержания - на Урале, в Сибири, на Дальнем Востоке, где стресс-факторы могут усугубить биологические компромиссы, выявленные в рамках селекционного конфликта между продуктивностью и выносливостью.

Кроме того, подтвержденная корреляционная взаимосвязь между направлением использования (RZN) и индексами экстерьера (RZR) может быть применена для обоснования корректировок в отечественных оценках соответствия животных функциональному типу. Это имеет значение при отборе быков, используемых в молочных и комбинированных стадах, в том числе на предприятиях, ориентированных на высокую автоматизацию доения и кормления.

Выявленные межгодовые тенденции - в частности, усиление взаимосвязи между RZG и жизнеспособностью - представляют интерес для российской науки как маркер возможной эволюции подходов в зарубежной селекции. Эти данные могут быть использованы для сравнительных исследований, адаптации и локализации селекционных алгоритмов, разрабатываемых с учетом региональной специфики.

Таким образом, представленные данные, несмотря на зарубежное происхождение исходного материала, обладают высокой экстраполяционной ценностью и могут быть использованы для оптимизации отечественных программ генетической оценки, разработки региональных селекционных индексов и повышения адаптационного потенциала молочного скота в России.