Сравнительный анализ результатов племенной оценки голштинских бычков немецкого происхождения в зависимости от возраста

Автор: Мурленков Н.В., Шендаков А.И.

Журнал: Биология в сельском хозяйстве @biology-in-agriculture

Рубрика: Актуальные вопросы зоотехнии и ветеринарии

Статья в выпуске: 3 (44), 2024 года.

Бесплатный доступ

Целью практической племенной работы в молочном скотоводстве является оценка и отбор выдающихся по наследственным качествам животных, однако прямая селекция по ряду количественных признаков требует больших издержек, усилий и времени, особенно при отборе сразу по нескольким признакам. Селекция с использованием индексной оценки животных способна решить указанную проблему и значительно повысить эффективность селекционной работы. Цель представленной статьи заключалась в сравнительной оценке племенных индексов (RZG, RZM, RZE, RZS) голштинских бычков немецкой селекции в зависимости от возраста. Статистическая обработка результатов бонитировки стада позволила установить, что средние значения индекса общей племенной ценности бычков составили 136,97±0,412 и 134,9±0,256 для 2023 и 2022 гг. соответственно при двусторонней значимости равной 0,0005. Наиболее значимые корреляции между индексами были получены по RZG и RZM на уровне 0,51 (p

Еще

Племенные индексы, быки-производители, голштинская порода, молочный скот

Короткий адрес: https://sciup.org/147244340

IDR: 147244340

Текст научной статьи Сравнительный анализ результатов племенной оценки голштинских бычков немецкого происхождения в зависимости от возраста

ставлена расшифровка условных обозначений некоторых индексов [1], используемых в Германии при оценке бычков молочных пород (рисунок 1).

Кроме того, индексная оценка животных осуществляется двумя методами [3, 7]: первый – оценочная племенная ценность (EBV) – это генетические достоинства животного, выраженные в виде отклонения; второй показатель – ожидаемая разница в потомстве (EPD) составляет половину предполагаемой племенной ценности животного и может быть использована для определения ожидаемого изменения в потомстве, если данное животное используется в качестве родителя.

Помимо индексов, характеризующих общую племенную ценность, продуктивность и физиологические особенности животных, немецкая ассоциация селекционеров по голштинской породе определила новый общий рыночный индекс (RNG), который включает все экономически признаки для целей разведения [5]. Такая тенденция свидетельствует об успешной реализации программ по разведению молочного скота с использованием современных методов по оценке животных.

Индекс	Расшифровка
RZG	ОИП (относительный общий индекс племенной ценности) Состоит из: RZM (45%), RZN (20%), RZE (15%), RZR (10%), RZS (7%), RZKm (3%).
RZ€	ИПЕ (индекс совокупной экономической ценности) Состоит из: молочной продуктивности (40%), долголетие (27%), здоровье (16%), фертильность (7%), развитие молодняка (6%) и жизнеспособность молодняка (3%).
RZM	ИПМ (индекс молочной продуктивности) Состоит из: белка (67%), жира (33%).
RZE	ИПЭ (индекс экстерьер) Состоит из: индексов по молочному типу (10%), туловищу (20%), ноги (30%) и вымени (40%)
RZS	ИПС (индекс соматические клетки) Значение выше 100 характеризуется положительную динамику в отношении размножения, оценивается по результатам учета молочной продуктивности дочерей
RZR	ИПВ (индекс воспроизводительной способности) Состоит из: относительной динамики зачатия (75%) и сервис-периода (25%).
RZN	ИПИ (индекс хозяйственного использования) Получается на основе 5 вспомогательных характеристик и данных по длительности хозяйственного использования животных
RZKm	ИПО (индекс легкости отела) Величина, складывающуюся из количества отелов, полученными от быка, которые были трудными.

Рис. 1 - Расшифровка условных обозначений некоторых индексов, используемых в Германии при оценке племенных качеств быков-производителей молочных пород, в т.ч. в раннем возрасте

Практика также демонстрирует, что односторонний отбор по одному признаку малоэффективен, что также приводит к ухудшению других признаков [4]. В связи с этим, отбор животных по показателям суммарных и общих племенных индексов позволяет определить ценность производителей с учетом экономических условий, систематически улучшать продуктивные качества в составе стада и породы.

Цель работы. Дать сравнительную оценку племенным индексам голштинских бычков немецкой селекции в зависимости от возраста.

Материалы и методы исследований

Материалом для сравнительного анализа племенной ценности бычков служила база данных Breeding values Austria. Объектом исследования служили бычки голштинской породы немецкого происхождения в возрасте от 1 до 2 лет. Из совокупности изучаемого материала было отобрано поголовье бычков, рожденных в 2022 (n=140) и 2023 году (n=342). При оценке племенной ценности производителей учитывались следующие индексы: RZG, RZS, RZE и RZM. Обработка данных осуществлялась в статистической программе «IBM SPSS Statistics» 27 при использовании (не) параметрических критериев: t- критерия Стьюдента, критерия Ливиня, Фишера, МНК-статистики.

Результаты исследований и их анализ

Для выявления статистически достоверных закономерностей первостепенно было проведено сравнение средних между группами бычков по индексу общей племенной ценности.

Таблица 1 - Статистика групп бычков по индексу общей племенной ценности

RZG

Группы

Среднее

S mt

Бычки

2023 г.

140

136,97

4,869

0,412

Бычки

2022 г.

342

134,90

4,726

0,256

Примечание: S – cреднеквадратичное отклонение, S mt – cреднеквадратичная ошибка среднего

Рассматривая данные таблицы 1, видим, что средние значения индекса общей племенной ценности бычков составили 136,97±0,412 и 134,9±0,256 для 2023 и 2022 гг. соответственно. Чтобы определить достоверность различий между полученными средними, необходимо применение t-критерия (таблица 2).

Таблица 2 – Критерий равенства средних для независимых выборок

RZG	Levene’s test		t-критерий для равенства средних
	F	p	t	k	p	95% ДИ
						min	max
Предполагаются равные дисперсии	0,217	0,641	4,335	480	0,0005	1,134	3,014
Не предполагаются равные дисперсии			4,281	251,601	0,0005	1,120	3,028

Примечание: k – степени свободы, p – значимость (двустороння)

Тест Ливиня (Levene’s test) или критерий однородности дисперсий (F=0,217) с двусторонней значимостью 0,641 показал, что дисперсии для обеих групп статически достоверно не различаются, что свидетельствует о корректности полученных результатов. Для проверки надежности к выборочным оценкам был также использован доверительный интервал (ДИ) с 95% вероятностью. По данным таблицы видим, что диапазон значений, включающий показатели генеральной совокупности, соответствует доверительной вероятности в пределах 1,134 - 3,014 и не включает в себя нуль, следовательно, гипотеза о равенстве сред- них отвергается. На основании оценки двусторонней значимости (p<0,0005) t-критерия (4,335) при сравнении групп можно сделать вывод, что бычки 2023 г. имеют достоверные отличия по индексу общей племенной ценности в сравнении с бычками 2022 г. рождения.

На следующем этапе биометрических исследований мы выполнили корреляционный анализ с построением матрицы изучаемых индексов. Это позволило установить, влияние каких признаков является наиболее значительным.

Таблица 3 – Матрица корреляций племенных индексов бычков

Бычки 2023						Бычки 2022
		RZG	RZM	RZE	RZS	RZG	RZM	RZE	RZS
RZG	r	1	0,510^**	0,184^*	0,342^**	1	0,459^**	0,404^**	0,387^**
RZG	p	-	0,0005	0,030	0,0005	-	0,0005	0,0005	0,0005
RZM	r	0,510^**	1	0,007	0,150	0,459^**	1	-0,008	0,134^*
RZM	p	0,000	-	0,937	0,062	0,0005	-	0,877	0,013
RZE	r	0,184^*	0,007	1	-0,180^*	0,404^**	-0,008	1	0,205^**
RZE	p	0,030	0,937	-	0,034	0,0005	0,877	-	0,0005
RZS	r	0,342^**	0,150	-0,180^*	1	0,387^**	0,134^*	0,205^**	1
RZS	p	0,0005	0,062	0,034	-	0,0005	0,013	0,0005	-

Примечание: ** – корреляция значима на уровне 0,01 (двухсторонняя); * – корреляция значима на уровне 0,05 (двухсторонняя).

Согласно данным таблицы 3, наиболее значимые взаимосвязи между индексами были получены по RZG и RZM на уровне 0,51 (p<0,01) – у бычков 2023 года рождения; RZG и RZM на уровне 0,46 (p<0,01), RZG и RZE на уровне 0,41(p<0,01) – у бычков 2022 года рождения. Причем у бычков 2022 года прослеживалась наибольшая корреляция между индексом общей племенной ценности и экстерьером, чем у бычков 2023 года. Слабые связи прослеживалась между RZG и RZS на уровне 0,34 (p<0,01), RZE и RZG на уровне 0,18 (p<0,05) – у бычков 2023 года рождения, RZG и RZS на уровне 0,38 (p<0,01), RZM и

RZS 0,13 (p<0,05), RZE и RZS 0,25 (p<0,01) – у бычков 2022 года рождения. Результаты расчета также показывают наличие отрицательных связей между RZS и RZE на уровне -0,18 (p<0,05) – у бычков 2023 года рождения, RZE и RZM на уровне -0,008 – у бычков 2022 года, однако достоверность связи была более 0,05.

Чтобы определить, насколько представленные модели линейной регрессии (таблица 4) соответствуют данным, на которых она построена, были рассчитаны коэффициенты корреляции и детерминации.

Таблица 4 – Сводка для				регрессионных моделей
Группа	r	_R2	Ad-R²	Стандартная ошибка оценки	Дарбин-Уотсон
2023	0,804	0,647	0,639	2,925	0,982
2022	0,663	0,439	0,434	3,555	0,700

Примечание: предикторы: (константа), RZS, RZE, RZM; зависимая переменная: RZG; Ad-R2 – скорректированная детерми- нация

Так, в изучаемых группах коэффициент корреляции составил 0,804 и 0,664 соответственно для групп 2023 и 2022 года, детерминации – 0,647 и 0,439. Полученные данные свидетельствуют, что для модели

2023 линейная связь между переменными проявилась сильнее – в пределах 68%, в то время как для модели 2022 – в пределах 44%. Для того, чтобы сравнить модели, подверженные разному числу внешних факто- ров, применялся скорректированный коэффициент детерминации. Как видно из таблицы, значения Ad-R2 находилось примерно на одном уровне с R2. Средние расстояния наблюдаемых величин для групп 2023 и 2022 гг. отклонялись от линии регрессии на

2,925 и 3,555, а автокорреляция остатка по Дарбину-Уотсону составила 0,982 и 0,700, что свидетельствует о корректности проведения регрессионного анализа для обеих групп, так как полученное значение находится в интервале от 1,5-2,5.

Таблица 5 – Дисперсионный анализ

Группа		Сумма квадратов	k	Средний квадрат	F	p
2023	Регрессия	2132,204	3	710,735	83,064	0,0005
	Остаток	1163,682	136	8,556
	Всего	3295,886	139
2022	Регрессия	3344,087	3	1114,696	88,208	0,0005
	Остаток	4271,331	338	12,637
	Всего	7615,418	341

Согласно данным таблицы 5, доля дисперсии RZG под влиянием RZS, RZE, RZM составила 2132,2 и 3344,1 для групп бычков 2023 и 2022 года рождения соответственно, при этом доля без влияния (остаток) – 1163,6 и 4271,3, что согласуется с полученными выше коэффициентами детерминации. Достоверность построенной связи при критерии Фишера (F) равном 83,06 и 88,2 обладала достаточно высокой значимостью так же для обеих групп – на уровне 0,0005. Таким образом, проверка гипотезы по F-статистике подтверждает, что коэффициент наклона моделей отличен от нуля на уровне значимости 0,0005.

Таблица 6 – Коэффициенты регрессионных моделей

Группа		НК		СК	т	p	95% ДИ
Группа		B	SEM	Бета	т	p	min	max
2023	constans	-30,888	10,709		-2,884	0,005	-52,064	-9,711
	RZM	0,652	0,052	0,693	12,624	0,0005	0,550	0,755
	RZE	0,246	0,038	0,335	6,504	0,0005	0,172	0,321
	RZS	0,499	0,040	0,685	12,376	0,0005	0,419	0,578
2022	constans	45,134	5,588		8,077	0,0005	34,143	56,126
	RZM	0,378	0,036	0,428	10,401	0,0005	0,306	0,449
	RZE	0,226	0,026	0,355	8,523	0,0005	0,174	0,278
	RZS	0,163	0,027	0,256	6,101	0,0005	0,110	0,215

Примечание: SEM – стандартная ошибка; НК/СК – нестандартизированные/стандартизированные коэффициенты

МНК-тест, представленный в таблице 6, показал, что изучаемые модели стремятся к нормальному распределению, поскольку показатели стандартизованных и нестандартизированных коэффициентов практически одинаковы как у бычков 2023 года рождения, так и у 2022. Данный факт подтверждают значения доверительного интервала, размах которых был минимален и не включал в себя нуль. Также видим, что каждый из племенных индексов имеет существенный вклад в формирование константы – на уровне значимости 0,0005.

На основании имеющихся моделей уравнения регрессий для общей племенной ценности будут иметь следующий вид:

2023: RZG=-30,888+0,652(RZM)+0,246(RZE)+0,499(RZS), RZG=-30,888+0,652*(130)+0,246*(120)+0,499*(140)=153;

2022: RZG=45,134+0,378(RZM)+0,226(RZE)+0,163(RZS), RZG=45,134+0,378*(130)+0,226*(120)+0,163*(140)=144;

Использование максимальных пороговых значений индексов, входящих в выборочную совокупность, позволило установить, что для бычков, рожденных в 2023 году, величина общей племенной ценности составила 153, для бычков, рожденных в 2022 году, – 144, что в динамике соотносится со средними значениями показателей, полученных в таблице 1.

Выводы. Таким образом, результаты статистической обработки данных о племенных индексах голштинских бычков разного возраста показали: животные, рожденные в 2023 г., имели достоверные отличия по индексу общей племенной ценности (RZG) в сравнении с бычками 2022 г. рождения, кроме того коэффициент детерминации также превалировал в пользу бычков 2023 года, а регрессионная модель, построенная с учетом максимально пороговых значений имеющейся выборочной совокупности, соответствовала средним значениям общей племенной ценности. В тоже время коэффициенты корреляции, полученные при сравнении каждого индекса, имели сла-бовыраженные связи, а следовательно, существует необходимость усилить отбор животных по признакам, отражающих наибольший вклад в формировании племенной ценности, в частности по экстерьеру.

Список литературы Сравнительный анализ результатов племенной оценки голштинских бычков немецкого происхождения в зависимости от возраста

АО "Калининградский центр племенного животноводства" [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://plemcentr-kd.ru/uslovnye-oboznacheniya-v-kartochke-byka-molochnoj-porody/(Дата обращения 31.07.2024).
Геномная селекция как основа племенной работы (обзор) / А.Е. Калашников, А.И. Голубков, В.Г. Труфанов, Е.Р. Гостева, В.Л. Ялуга, В.П. Прожерин // Вестник КрасГАУ. 2021. № 7 (172). С. 163-170. EDN: PQRGIJ
Индексная оценка быков-производителей бурой швицкой породы / Н.С. Петкевич, Ю.А. Курская, В.И. Листратенкова, Н.Н. Шумейко // Вестник АПК Верхневолжья. 2016. № 3 (35). С. 63-66. EDN: WWJNAX
Индексная оценка быков-производителей сычевской породы // Н.С. Петкевич, Ю.А. Курская, В.И. Листратенкова, Н.Н. Шумейко, Ю.С. Яковлева // Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. 2016. № 4 (7). С. 13. EDN: XHJVWH
Новый комплексный индекс племенной ценности крупного рогатого скота RZ€ и его применение в германии (обзор) / А.М. Рахимов, А.Б. Тлеубаев, С.Ш. Сатыгул, В.К. Дмитраш, Н.С. Садуов // Проблемы биологии продуктивных животных. 2021. № 3. С. 32-40. EDN: SCLYLR
Breeding Values [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://www.dairynz.co.nz/animal/breeding-decisions/breeding-values/(Дата обращения 31.07.2024).
German Holsteins: Breeding value estimation Breeding Values [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://www.rind-schwein.de/brs-cattle/holstein-breeding-value-estimation-en.html (Дата обращения 31.07.2024).

Еще

Статья научная