Прогнозирование эффекта гетерозиса при кроссе линей свиней

На основании проведенных исследований был разработан блок программных средств «ФИАС – PROM, который предназначен для формирования баз данных и решения селекционно-генетических задач с использованием методов количественной оценки показателей продуктивности – общей, специфической комбинационной способности и расчета гетерозисного потенциала при кроссах линий, типов, пород в селекционно-генетических и селекционно-гибридных центрах и промышленном свиноводстве.

В основе гибридизации лежит интенсивное использование всех достижений научной мысли в области популяционной генетики и селекции животных. Ее эффективность определяется участием в ней пород и линий, проверенных на комбинационную способность (КС), генетическая обусловленность которой дает возможность прогнозировать результаты скрещивания специализированных линий свиней.

Комбинационная способность является наследственным свойством и определяется в процессе генетического анализа, предусматривающего организацию регулярных скрещиваний родительских форм, испытание гибридов на продуктивность, расчет общей (ОКС) и специфической (СКС) комбинационной способности родителей.
В настоящее время испытание линий, типов и пород свиней на соче-таемость проводится чисто эмпирическим путем, а при ручной обработке и анализе информации это требует больших затрат средств и времени. Для решения данной проблемы, впервые сотрудниками лаборатории информационного обеспечения в селекции свиней ВНИИплем разработаны программные средства автоматизации зоотехнического учета для формирования баз данных, на основе которых проводится оценка общей и специфической комбинационной способности при кроссах линий и пород на селекционно-генетических центрах и на репродуктивных фермах комплексов.
Была создана специализированная база данных с использованием системы управления банка данных (СУБД). Система имеет блочную структуру. В автоматическом режиме формируются необходимые данные для решения любой из информационно-справочных или вычислительных задач.
Материал и методы исследований. Для оценки и прогнозирования эффекта гетерозиса была использована база данных селекционно-генетического центра ООО «Восточный» Удмуртской республики.
При оценке общей и специфической комбинационной способности использованы диаллельные скрещивания пород крупной белой, ландрас, дюрок, йоркшир и проанализированы следующие признаки: многоплодие, молочность, масса гнезда в 2 месяца, скороспелость, среднесуточный прирост, затраты корма, толщина шпика, длина туши, масса окорока и площадь «мышечного глазка».
Для расчета применены четыре генетико-математических метода Гриффинга (1956). При использовании любого из методов Гриффинга вначале при помощи двухфакторного дисперсионного анализа устанавливались различия между гибридами, обусловленные влиянием обеих родительских форм и их взаимодействием.
Затем проводился расчет варианс комбинационной способности, и определялись эффекты общей комбинационной способности для каждой родительской популяции, специфической комбинационной способности и реципрокные эффекты – для каждого сочетания по соответствующим формулам.
Продуктивность потомства от соответствующего подбора животных различных линий и типов прогнозировали с помощью первой генетико-математической модели Снедекора, предусматривающей фиксированное значение величины каждого эффекта:

xijk = u + gi + gj + Sij + rij + еijk,

где: xijk – показатель признака у потомства F (гибридов);
u – среднепопуляционный эффект, равный средней величине этого признака у родителей;
gi, gj – эффекты ОКС у исходных родительских форм;
Sij – эффект СКС при спаривании родителей i и j;
rij – реципрокный эффект;
еijk – случайные отклонения.
Результаты исследований. Дисперсионный анализ выявил достоверность генотипических различий, обусловленных влиянием материнской, отцовской специализированных линий (P<0,001) и их взаимодействием (P<0,01). Дисперсионный анализ результатов диаллельных скрещиваний показал высокую достоверность данных по многоплодию, молочности, массе гнезда в 2 месяца по материнской, отцовской специализированной линии и их взаимодействию (табл. 1).

Таким образом, в формировании эффекта гетерозиса по продуктивным качествам свиноматок существенную роль играют все генетические составляющие комбинационной способности.
По откормочным и мясным качествам (табл. 2) достоверные данные проявились у отцовской и материнской специализированных линий и при их взаимодействии – по скороспелости (Р<0,01), среднесуточному приросту и затратам корма (Р<0,001).

Далее проводился анализ варианс комбинационной способности по откормочным и мясным качествам с использованием методов 1,2,3,4, который установил достоверное влияние всех генетических факторов общей комбинационной способности.
Анализ варианс специфической комбинационной способности показал существенное влияние вышеуказанных факторов на скороспелость, среднесуточный прирост, затраты корма, толщину шпика.
Установлена положительная комбинационная способность по много-плодию, молочности и массе гнезда в 2 месяца у свиноматок пород крупная белая и ландрас. Свиньи пород йоркшир и дюрок характеризовались отрицательной величиной эффекта во всех вариантах скрещивания и ухудшали эти показатели (табл. 3).

На основании анализа варианс по откормочным и мясным качествам методом 4 произведен расчет эффектов ОКС, СКС, среднепопуляционного эффекта и реципрокных спариваний.
Оценка эффектов общей комбинационной способности позволила ус-тановить, что положительные результаты имели специализированные ли-нии пород йоркшир и ландрас – по среднесуточному приросту, длине туши, массе окорока и площади «мышечного глазка» (табл. 4).

Далее была проведена оценка эффектов специфической комбинацион-ной способности по воспроизводительным, откормочным и мясным качест-вам (табл. 5, 6).

Эффекты специфической комбинационной способности позволили выявить лучшие сочетания по отдельным признакам. Более высокие величины СКС рассчитанные 4-м методом выявлены по многоплодию в сочетаниях Кб х Лн, Йр х Дю; по молочности – Кб х Йр, Лн х Дю; по массе гнезда в 2 месяца – Кб х Лн, Кб х Дю, Йр х Лн и Йр х Дю.

Анализ данных таблицы 6 показал, что лучшие комбинации по скороспелости, среднесуточному приросту, толщине шпика и массе окорока имеют свиноматки специализированных линий крупной белой породы с хряками породы дюрок. По всем семи показателям положительные эффекты специфической комбинационной способности имели сочетания свиноматок специализированных линий породы йоркшир с хряками породы ландрас.
На основании эффектов ОКС, СКС и реципрокных эффектов с учетом среднепопуляционной величины по изучаемым признакам, по математической модели Снедекора, программным модулем производится прогноз по каждому показателю продуктивности по всем вариантам скрещивания.
Наряду с детальным анализом по всем исследуемым признакам, встает вопрос о комплексной оценке различных вариантов скрещивания. Для достижения этой цели был рассчитан гетерозисный потенциал (ГП) различных вариантов скрещивания согласно методике Савченко (1984).
Исходными данными для расчета послужили гетерозисный эффект по основному, коэффициент регрессии и гетерозисный эффект по ассоциированному признаку.
Выбор результирующего параметра был произведен на базе матричной модели множественной линейной регрессии. Так по воспроизводительным качествам расчетным путем выбрана масса гнезда в 2 месяца, а по откормочным и мясным – среднесуточный прирост.
Гетерозисный эффект по основному признаку рассчитывался:

0 =g0i+g0j+s0ij.

γ0 – гетерозисный эффект по основному признаку;
γk – гетерозисный эффект по k-му ассоциированному признаку;
bk – коэффициент регрессии k-го ассоциированного признака.
Также были рассчитаны показатели гетерозисного эффекта по ассоциированным признакам.

k =gki+gkj+skij, где

gki – сумма эффектов общей комбинационной способности отцовской по-роды по k-му ассоциированному признаку;
gkj – сумма эффектов общей комбинационной способности материнской породы по k-му ассоциированному признаку;
skij – сумма эффектов специфической комбинационной способности по k-му ассоциированному признаку.
На завершающем этапе был рассчитан гетерозисный потенциал сочетаний различных вариантов скрещивания пород по воспроизводительным, откормочным и мясным качествам (табл. 7, 8). При этом учитывалась связь ассоциированных показателей с результирующим с помощью полученных коэффициентов регрессии.

Gij=0+ b11+ b22+ bkk где

Gij – гетерозисный потенциал сочетаний;
0 – гетерозисный эффект по основному признаку;
b1, bk – коэффициент регрессии;
1, k – гетерозисный эффект по k-му ассоциированному признаку.

Анализ таблиц свидетельствует о том, что максимальным значением гетерозисного потенциала по основному признаку (масса гнезда в 2 месяца) имели сочетания КБ х Лн и Кб х Дю (15,11 кг и 8,74 кг соответственно), а по откормочным и мясным (среднесуточный прирост) – сочетания свиноматок крупной белой породы с хряками породы ландрас (11,85 г), а также матки породы йоркшир с хряками породы ландрас (62,59 г).

Н.А.Мальцев – главный технолог, ООО «Восточный»
Е.С.Маринина – главный зоотехник-селекционер, ООО «Восточный»
В.В.Гарай – доктор с.-х. наук, профессор, ФГБНУ ВНИИплем
С.В.Павлова – кандидат с.-х. наук, ФГБНУ ВНИИплем

Leave a comment