Прогнозирование эффекта отбора


Целевая установка. Научить студентов определять эффект селекции и создать селекционные группы животных с учетом селекционного дифференциала.

Под отбором (англ. — selection) понимают процесс, в результате которого одна часть особей данного вида остается для дальнейшего размножения, другая — выбывает. В зависимости от того, влияет ли на этот процесс человек или природа, различают искусственный или естественный отбор.

Естественный отбор направлен на сохранение вида в природе; в результате такого отбора для размножения остаются наиболее приспособленные к данным условиям среды особи.

Искусственный отбор направлен на выделение и размножение животных с признаками, желательными для человека. Применение искусственного отбора не исключает одновременного действия естественного отбора, но чаще он не отвечает целям естественного отбора или даже противоречит им. В практике овцеводства соотношение этих видов отбора зависит от состояния племенной работы и общей культуры отрасли. Чем выше уровень племенной работы и полнее соблюдаются зооветеринарные требования по кормлению и содержанию овец, тем меньше поле деятельности для естественного отбора и наоборот.

Наиболее простая форма искусственного отбора — массовый отбор, когда из стада для дальнейшего разведения оставляют самых лучших по фенотипу животных, а неудовлетворяющих требованиям стандарта — выбраковывают.

В современной практике племенного дела селекцию ведут не по одному — двум, а по ряду признаков. Поэтому возникает вопрос, как вести отбор, каких животных оставлять на племя? Для решения этого вопроса возможны три метода отбора животных по селекционируемым признакам: а) последовательный (тандемный); б) независимых уровней; в) селекционного индекса.

Последовательный (тандемный) отбор заключается в том, что в одном, а чаще в нескольких поколениях животных селекционируют только, например, по длине шерсти. После того, как будет достигнут планируемый уровень по этому признаку, переходят на селекцию по другому признаку и т.д. Этот метод, хотя и эффективный, имеет существенные недостатки. Теоретически ожидаемый селекционный эффект при тандемном отборе трудно реализовать на практике, поскольку между признаками существует как положительная, так и отрицательная сопряженность, в результате чего улучшение одного признака будет сопровождаться ухудшением другого, а возможно, и ряда признаков.

Отбор по независимым уровням — основной в селекции овец в нашей стране. Его ведут сразу по нескольким признакам, но для каждого устанавливают минимальный уровень, которому должно отвечать отбираемое животное. Например, для овец I класса цигайской породы минимальный настриг чистой шерсти должен быть 2,0 кг, масса тела — 48 кг, длина шерсти — 8 см. Животных, не удовлетворяющих хотя бы одному из этих требований, исключают из племенного ядра. Этот метод селекции, особенно при наличии положительных генетических корреляций, более эффективен, чем последовательный. Недостатком этого метода является то, что при строгом выполнении установленных требований из воспроизводящей группы по причине несоответствия какого-нибудь одного признака могут быть выбракованы животные, имеющие хорошее развитие других селекционируемых признаков.

Отбор по селекционным индексам теоретически считается наиболее эффективным. Его сущность состоит в том, что из селекционного процесса не исключают животных, которые имеют низкий уровень развития одного признака при высокой ценности других. При индексной селекции отбор ведется по комплексу признаков с учетом их экономического значения, наследуемости и корреляции с другими признаками.

Следует отметить то, что положительные результаты при использовании индексной селекции могут быть получены при достаточно большой численности популяции и при стабильности паратипических условий в ряде поколений (оптимальный уровень кормления животных).

Практическая селекция в овцеводстве в основном базируется на оценке животных по происхождению, конституционально-продуктивным показателям и по качеству потомства.

Отбор по происхождению (по родословной). Происхождение, или родословная, — один из существенных показателей для генетического совершенствования стада.

Между родителями и их потомством в определенной степени имеет место генотипическое сходство, на основании чего можно надеяться, что животное тем ценнее, чем в его родословной больше высокопродуктивных предков.

Знание родословной помогает селекционеру определить принадлежность данного животного к соответствующей линии или семейству, оценить систему подбора, по которой оно было получено. Все это позволит более правильно использовать данное животное в селекционном процессе.

Оценку и отбор животных по родословной можно проводить как по качеству прямых родственников (отец и мать, дед и бабка и т.д.), так и боковых родственников (полубрат и полусестра, дядя и тетя и т.д.). В последнее время уделяется внимание оценке животных по показателям полусибсов. Считают, что она мо¬жет быть более точной, чем оценка по двум—четырем прямым родственникам, поскольку боковых родственников можно иметь значительно больше.

Признавая важность и полезность отбора по происхождению, необходимо в то же время отметить, что он не гарантирует высокой надежности в оценке наследственных особенностей животных. Обусловлено это тем, что истинная картина часто искажается под влиянием многих факторов негенетического порядка, а кроме того, точность оценки генотипа животного по родословной не может быть высокой из-за расщепления и комбинации генов. Верхняя граница точности племенной ценности животного на основе оценки по родословной составляет лишь 0,71. В силу этих причин теоретический прогноз часто не подтверждается. У потомства обычно проявляется регрессия — возврат к средним показателям стада, породы, величина которой возрастает с увеличением превосходства показателей отобранных животных по отношению к средним показателям популяции. Поэтому отбор по происхождению является необходимым и важным элементом селекционного процесса, но его следует рассматривать лишь в качестве предварительной оценки племенных качеств животного.

Отбор по экстерьеру и продуктивности — это в основе своей экспертная оценка животных при бонитировке. Ее основу составляет признание того, что лучшие генотипы находятся среди лучших фенотипов.

Совершенствование шерстной, мясной, смушковой, молочной продуктив¬ности овец базируется на отборе животных по комплексу хозяйственно полезных признаков.

Изучение результатов селекции в зависимости от числа признаков при отборе показало, что распыление селекционного давления на большое число признаков снижает эффективность отбора по каждому из них пропорционально 1: V~n, где п — число признаков. Так, при увеличении числа признаков с одного до четырех эффект отбора по каждому из них будет в 2 раза меньше (1: V~4= 1:2).

Поэтому при отборе по комплексу признаков количество селекционируе¬мых признаков должно быть сокращено до минимума.

Принцип всесторонней комплексной оценки должен предусматривать выделение главных желательных качеств для более быстрого совершенствования их путем отбора и подбора, а другие признаки следует оценивать лишь в качестве корректирующих, помогающих избежать нежелательных последствий одностороннего отбора и обеспечить получение здоровых конституционально-крепких, гармонично развитых животных.

Прогнозирование эффекта отбора. Эффективность отбора животных по фенотипу зависит от степени наследуемости селекционируемых признаков, от численности популяции, включенной в селекционную программу, ее генетической гетерогенности и интенсивности (жесткости) отбора.

Интенсивность отбора, или селекционный дифференциал, представляет собой разницу между средним значением признака у отобранной для племенных целей группы животных и средним значением этого признака в популяции, из которой проведен отбор. Например, средняя длина шерсти у всех ярок, имеющихся в стаде данного хозяйства, равна 12 см, а у отобранных для ремонта — 13,5 см, В этом случае селекционный дифференциал равен 1,5 см (13,5—12 см).

Умножением селекционного дифференциала (Sd) на коэффициент наследу¬емости (h2 — около 0,3) можно получить теоретически ожидаемую величину селекционного эффекта (Е): Е = h2 x Sd = 0,3 х 1,5 = 0,45.

Селекционный эффект — это разница между средней величиной признака у родительского поколения, в котором проводился отбор, и средней величиной этого признака в дочернем поколении.

Ответ на селекцию за год (Ег) определяется делением селекционного эффекта на интервал между поколениями (i) , который в овцеводстве составляет около 3,5 лет:

Е 0,45

Ег = — =--- = 0,13 см в год.

i 3,5

Иногда селекционный дифференциал предпочтительнее выражать не в абсолютных числах, а в стандартных единицах (б), тогда можно сравнивать селекционные дифференциалы различных признаков, например, настрига, длины шерсти и массы тела.

Е = Up x I x h2,

где dp ~ фенотипическое стандартное отклонение признака;

I — интенсивность селекции.

В связи с тем, что на эффект селекции (Se) наряду с показателями селекци-оного дифференциала (Sd) и коэффициентом наследуемости (h2) оказывает влияние и скорость смены поколений (i) ниже приводятся данные исследований на каракульских овцах.

Эффективность племенной работы повышается при комплексной оценке баранов с учетом особенностей, генеалогических данных и качества потомства.

В племенных заводах стадо баранов-производителей комплектуют животными, которых выращивают прежде всего от маток селекционного ядра при строгом отборе.

В племенных совхозах и на племенных фермах других форм собственности стадо производителей формируют баранами, выращенными в своем стаде, а также купленными в племенных заводах.

Товарным хозяйствам баранов рекомендуется покупать в племенных хозяйствах в соответствии с планом породного районирования и принятым в стаде методом разведения овец (чистопородное или скрещивание).

Основные положения отбора и оценки баранов тонкорунных и полутонко¬рунных пород по качеству потомства сводятся к следующему.

В тонкорунном и полутонкорунном овцеводстве к отбору баранов приступают уже в 2—3-недельном возрасте. В это время явно непригодных на племя баранчиков кастрируют. Второй раз осматривают и отбирают баранчиков на племя при отъеме их от маток. Лучших баранчиков выделяют в ремонтную группу в количестве, превышающем потребность в 5—6 раз. Следующий отбор баранчиков производят в годовалом возрасте на основании данных происхождения, индивидуальной бонитировки, учета настрига шерсти и живой массы. Лучших из числа ремонтных баранчиков ставят на проверку по качеству потомства. Их число должно быть в 3—4 раза больше потребности.

Сущность и действие селекции проявляется в различии средних значений признака двух смежных поколений – родительского и дочернего. Разница между средним значением признака нового и родительского поколения является результатом селекции и называется селекционным эффектом (SE), или ответом на селекцию.

Теоретический эффект селекции зависит от селекционного дифференциала (SД) и коэффициента наследуемости признака (h2) и выражается формулой: SE= SД • h2

Селекционный дифференциал – показатель интенсивности селекции является разницей между средним значением признака у отобранной для племенных целей группы животных и средним значением признака популяции, из которой проведен отбор.

Сумма среднего значения и ожидаемой величины ответа на селекцию у нового потомства, полученного от отбранной группы животных, т.е. селекционной группы. В овцеводстве интервал между поколениями (i) в среднем составляет 4 года. Ответ на селекцию за год (SE год) определяется по формуле: SE год= SE: i.

Задание 1. Определить среднюю живую массу и настриг шерсти баранов и маток, отобранных в селекционную группу (таблицы 7.1.1 и 7.1.2).

Задание 2. Определить среднюю живую массу и настриг шерсти баранов и маток всего стада (до отбора).

Задание 3. Определить селекционный потенциал по баранам и маткам по формуле: SД= XV - Xn , где

XV - средний показатель к отобранных групп,

Xn - средний показатель по стаду (до отбора).

Задание 4. Определить общий эффект селекции и за один год.

Создать селекционную группу баранов тонкорунных овец с уровнем селекционного дифференциала, превышающего по живой массе на 10,0 %, и настригу шерсти на 10,0 % из числа нижеследующих баранов.

Таблица 7.1.1 - Продуктивность баранов

№ баранов Живая масса, кг Настриг шерсти, кг № баранов Живая масса,кг Настриг шерсти, кг № баранов Живая масса, кг Настриг шерсти, кг
1 128 14.0 11 90 9.1 21 97 9.5
2 98 9,5 12 93 9,5 22 106 11,0
3 96 9,6 13 102 11,5 23 94 9,4
4 122 11,0 14 96 9,0 24 90 9,2
5 98 9,5 15 94 9,0 25 110 10,5
6 91 9,0 16 102 9,5 26 95 9,3
7 127 12,0 17 95 9,7 27 91 9,6
8 96 9.2 18 96 9.4 28 102 10.0
9 96 9,2 18 96 9,4 28 102 10,0
10 123 13,0 20 90 9,6 30 92 9,1

Задание 5. Создать селекционную группу маток с уровнем селекционного дифференциала, превышающего по живой массе на 7,3 %, настригу шерсти – на 5, %.

Таблица 7.1.2 - Продуктивность маток (n = 500 голов)

№ отары средние № отары средние
Живая масса, кг Настриг шерсти, кг Живая масса, кг Настриг шерсти, кг
1 55.5 5.3 6 55.0 5.2
2 50.5 5.0 7 51.0 5.3
3 61.2 6.1 8 50.0 5.2
4 55.5 5.5 9 50.0 5.1
5 55.0 5.4 10 50.0 4.9

Коэффициенты наследуемости баранов по живой массе 0,2, по настригу шерсти – 0,2. Коэффициенты наследуемости маток по живой массе 0,6, по настригу шерсти 0,6.

Контрольные вопросы.

  1. Значение коэффициента наследуемости при определении эффекта селекции.
  2. Как определить эффект селекции
  3. Что называется селекционным дифференциалом и как он определяется.