Сравнительная характеристика геномно оцененных быков-производителей голштинской и джерсейской породы

Введение. Достижения в области молекулярной генетики, которые привели к выявлению ДНК-маркеров, сыграли ключевую роль в разработке теоретических моделей, позволяющих эффективно реализовывать селекционную работу с животными. За последние 15 лет в глобальной селекции наблюдаются значительные изменения, вызванные появлением новых методов для оценки племенной ценности на основе молекулярно-генетических маркеров, связанных с важными продуктивными характеристиками животных [2]. Эти технологии включают геномное сканирование и геномную селекцию. Основным преимуществом геномной селекции является возможность определения наследования определенных полезных аллелей в генах практически сразу после рождения животного [1]. Это позволяет оценивать селекционное значение генотипа прямо, а не исходя из фенотипических проявлений в период продуктивной жизни особи; следовательно, прогнозирование племенной ценности может осуществляться в самом раннем возрасте, что значительно увеличивает эффективность процесса селекционного отбора [3, 7].

Больших успехов в реализации программы ге-

Annotation. The emergence of new methods for assessing the breeding value of cattle, in particular genomic analysis, allows predicting the productive potential at an early age, which significantly increases the efficiency of the selection process. This article presents a comparative characteristic and analysis of genomic indices of Holstein and Jersey sires in order to identify traits that allow the effective implementation of the potential of animals in practice. The studies showed that the correlation between genomic indices had a similar degree of connection, but was more pronounced in Jersey animals. The relative milk productivity index, milk yield improvement index, fat and protein percentage in the milk of daughters of Holstein sires were 21.2% (p<0.001), 68.5% (p<0.001), 100% (p<0.001) and 59.2% (p<0.05) higher than in Jersey cattle analogues.

В данной статье представлена сравнительная характеристика и анализ продуктивных индексов быков-производителей голштинской и джерсейской породы с целью выявление наилучших селекционных признаков, позволяющих реализовывать потенциал животных на практике.

В молочном животноводстве ведущих стран мира голштинская порода занимает ключевую позицию.

Именно эта порода получила наибольшее распространение среди открытых популяций во всем мире и послужила мощным стимулом для развития сектора молочного животноводства, что позволяет увеличивать средний удой на одну корову более чем на 100-143 кг в год [4]. В настоящее время наблюдается тенденция к объединению пород черно-пестрых коров, подвергшихся голштинизации, из США и Европы в единую мировую популяцию. Это становится возможным благодаря активному международному обмену генетическими материалами и племенным селекциями. Скот джерсейской породы демонстрируют среднюю продуктивность, достигая 6-6,5 тысяч килограммов молока в год, с высоким содержанием жира и белка – 5,8-6,0% и 4,3% соответственно [7]. Для сравнения, у голштинских коров эти же показатели составляют не более 4,0% и 3,2% [6]. В глобальном масштабе уровень молочной продуктивности чистопородных джер-сеев варьируется [9]. Удой в зависимости от региона может колебаться от 2473 кг в Индии до 8151 кг в США. Содержание жира в молоке также имеет широкий диапазон – от 4,50% в Аргентине до 6,02% в Дании. Что касается белка, его содержание варьируется от 3,10% в Индии до 4,27% в Дании [5, 6, 8].

Материалы и методы исследований. Результатом оценки быков-производителей голштинской и джерсейской пород служили геномные индексы, представленные на ресурсе Breeding values Austria (племенной базе данных быков-производителей германской и австрийской селекции). В качестве основного кластера продуктивных показателей животных рассматривались: RZM (относительный индекс молочной продуктивности дочерей), Mkg +/- (улучшение по удою, выраженное в кг), E% и F% (процент улучшения белково- и жирномолочности). Для анализа были отобраны быки-производители австрийского происхождения, рожденные в 2016-2020 гг. в количестве 196 голов. В контрольную группу отбирали быков-производителей голштинской породы (n=98), в опытную – джерсейской (n=98). Сравнительная оценка между быками велась по корреляционной изменчивости признаков с применением критерия Пирсона, проверку статистических гипотез – методами сравнения средних с использованием критерия Стьюдента при 95%-ом доверительном интервале. Обработка материала выполнялась в пакете IBM SPSS Statistics 18.

Результаты исследований и их анализ. Для выявления степени взаимосвязи между геномными признаками была построена матрица корреляций для обеих групп (см. таблицы 1, 2). Рассматривая данные таблицы 1, можно отметить следующие достоверно прямые положительные связи между информативными показателями: RZM и Mkg – 0,418 (р<0,01), F и E – 0,757 (р<0,01). Кроме того, между Mkg и F, Mkg и E образовывались следующие достоверные обратные связи на уровнях: -0,791 (р<0,01); -0,831 (р<0,01) соответственно. Отношения между RZM и F/E были близки к нулю (0,029-0,137), что свидетельствует об отсутствии связей между представленными индексами.

Таблица 1 - Корреляции геномных индексов быков-производителей голштинской породы

Показатель		RZM	Mkg	F%	E%
RZM	Корреляция Пирсона	1	0,418**	0,134	0,029
	знач. (двухсторонняя)	-	0,0005	0,187	0,777
Mkg	Корреляция Пирсона	0,418**	1	-0,791**	-0,831**
	знач. (двухсторонняя)	0,0005	-	0,0005	0,0005
F%	Корреляция Пирсона	0,134	-0,791**	1	0,757**
	знач. (двухсторонняя)	0,187	0,0005	-	0,0005
E%	Корреляция Пирсона	0,029	-0,831**	0,757**	1
	знач. (двухсторонняя)	0,777	0,0005	0,0005	-

Примечание: ** – корреляция значима на уровне 0,01

Сводка данных, представленных в таблице 2, демонстрировала достоверные прямые связи между: RZM и Mkg – 0,714 (р<0,01), F и E – 0,927 (р<0,01); обратные: Mkg и F: -0,757 (р<0,01), Mkg и E: -0,771 (р<0,01), Mkg и F: -0,718 (р<0,05), Mkg и Е: -0,740

(р<0,05). Отношения между RZM и F, RZM и E несли отрицательные взаимосвязи на уровнях: -0,108 и -0,138 соответственно, однако достоверность представленных корреляций выявлена не была.

Таблица 2 - Корреляции геномных индексов быков-производителей джерсейской породы

Показатель		RZM	Mkg	F%	E%
RZM	Корреляция Пирсона	1	0,714**	-0,108	-0,138
	знач. (двухсторонняя)	-	0,0005	0,290	0,175
Mkg	Корреляция Пирсона	0,714**	1	-0,757**	-0,771**
	знач. (двухсторонняя)	0,0005	-	0,0005	0,0005
F%	Корреляция Пирсона	-0,108	-0,757**	1	0,927**
	знач. (двухсторонняя)	0,290	0,0005	-	0,0005
E%	Корреляция Пирсона	-0,138	-0,771**	0,927**	1
	знач. (двухсторонняя)	0,175	0,0005	0,0005	-

Примечание: ** – корреляция значима на уровне 0,01

В следующий этап анализа входило изучение достоверных различий между индексами групп быков-производителей (см. таблицы 3, 4). В таблице 3 представлена описательная статистика информатив- ных показателей, где обозначены средние значения каждого индекса, среднеквадратического отклонения (СКО) и ошибки средней арифметической (SE).

Таблица 3 – Описательная статистика для групп быков-производителей

Индекс	Группы	Среднее значение	Среднеквадратическое отклонение (СКО), σ	SE (±)
RZM	контроль	139,88	7,638	0,772
	опыт	110,22	14,284	1,443
Mkg	контроль	965,99	552,035	55,764
	опыт	304,65	695,120	70,218
F%	контроль	0,3464	0,29704	0,03001
	опыт	-0,0014	0,53429	0,05397
E%	контроль	0,1140	0,12703	0,01283
	опыт	0,0465	0,27392	0,02767

Достоверность (р), представленная в таблице 4, показывает значимые результаты между группами по всем изучаемым индексам. Так, эмпирические значения RZM, Mkg, F и E по критерию Стьюдента (Tst) составили 18,123; 7,375; 5,633; 2,211 при двусторонней значимости от 0,0005 до 0,028. Полученные ре- зультаты свидетельствуют, что между группами существуют различия, следовательно, нулевая гипотеза отвергается. Также видим, что 95% доверительный интервал (ДИ) не включал нуль, а значит, полученные различия можно считать статистически значимыми.

Таблица 4 – Статистика T-критерия для групп быков-производителей

Индекс	T st	p	Средняя разность	MSE	95% ДИ
					нижний	верхний
RZM	18,123	0,0005	29,653	1,636	26,426	32,880
Mkg	7,375	0,0005	661,337	89,667	484,490	838,184
F%	5,633	0,001	0,34786	0,06175	0,22607	0,46965
E%	2,211	0,028	0,06745	0,03050	0,00729	0,12761

Общая интерпретация полученных данных будет иметь вид, представленный в таблице 5.

Таблица 5 – Сравнительная оценка геномных индексов быков-производителей

Индекс	Группа
	контроль	опыт
RZM	139,88±0,772	110,22±1,443***
Mkg	965,99±55,764	304,65±70,218***
F%	0,3464±0,030	-0,0014±0,053***
E%	0,1140±0,012	0,0465±0,027*

Примечание: при * - р<0,05; при *** - р<0,001

Таким образом, значения индексов RZM, Mkg, F% и E% опытной группы на 21,2% (р<0,001), 68,5% (р<0,001), 100% (р<0,001) и 59,2% (р<0,05) были меньше, чем показатели контрольной группы.

Выводы. Сравнительный анализ быков-производителей голштинской и джерсейской пород позволил установить следующее:

– рассматривая корреляционную изменчивость, наиболее выраженные взаимосвязи наблюдались у быков-производителей джерсейской породы. Так, индекс молочной продуктивности проявлял достаточно сильную силу связи с количеством молока, полученного от дочерей – на уровне 0,714. У жира и белка корреляция также достигала высоких значений – 0,927. У быков-производителей голштинской породы данные связи были менее выраженными и составили 0,418 и 0,757 соответственно. Также отметим, что взаимосвязь между количественным улучшением удоев имела отрицательные корреляции с процентом жира и белка у обеих пород.

– характеристика индексов быков-производителей демонстрировала наибольшие баллы в пользу голштинской породы. Такие показатели как молочная продуктивность и количество надоев от дочерей на 21 и 68% соответственно превосходили значения джерсейской породы. Показатели жира и белка проявляли значительную степень увеличения в сравнении с джерсейскими быками; при этом, процент жирномолочности у последних имел отрицательное значение, а улучшение по белку фактически не проводилось.

Таким образом, быки-производители голштинской породы являются наиболее перспективными в качестве дальнейшего использование в селекционной работе и воспроизводстве.