Изменение генетического базиса в США, апрель 2020

Изменение генетической базы в апреле 2020 года, это 5-летний отчет о нашем генетическом прогрессе

(по данным National Association of Animal Breeders, 03 марта 2020)

В апреле 2020 года в американской системе генетической оценки произойдет изменение генетической базы. Это соответствует мировым стандартам, установленным Международным Комитетом по учету животных (ICAR). Это гарантирует, что каждый человек оценивает генетику своих животных до современной Средней популяции. Каждое базовое изменение приносит значительный сдвиг в PTA (Predicted Transmitting Ability – прогнозируемая (предсказанная) передающая способность), хотя генетика нашего племенного стада, очевидно, не меняется в одночасье. Чем больше генетического прогресса мы достигаем, тем значительнее становятся базовые изменения.

Почему мы это делаем, что именно это означает и какие изменения произойдут в апреле? А зачем менять базу?

Когда мы говорим: Бык имеет PTAM +1000 фунтов, мы ожидаем, что дочери этого быка произведут на 1000 фунтов больше молока, чем средняя корова. Но что такое средняя корова? Чтобы выразить PTA, нам нужно определить, каково наше среднее значение. Популяция коров, которую мы называем "средней", называется "базовой популяцией". Все PTA выражены относительно этой популяции. Для большинства признаков животные с положительными PTA являются улучшителями популяции, а животные с отрицательными PTA перемещают генетический уровень популяции назад.

Наша молочная популяция постоянно растет, а ее средние показатели постоянно меняются. Если бы мы сравнили наших быков со средним поголовьем коров в 1950 году, то все быки имели бы чрезвычайно высокие положительные значения PTA, и мы не смогли бы выбрать те, которые действительно приносят прогресс. Поэтому мы хотим продолжать сравнивать PTA наших быков с текущей популяцией молочных коров. Мы обновляем нашу базовую популяцию каждые 5 лет. Все племенные значения затем обновляются и выражаются относительно генетического уровня этой новой группы животных, который мы будем называть "средним" в течение следующих 5 лет.

Что происходит при смене базы?

С декабря 2014 года наша базовая популяция состояла из всех коров, родившихся в 2010 году. В апреле 2020 года мы обновим его для всех коров, родившихся в 2015 году. Мы делаем это, оценивая средний PTA коров, родившихся в 2015 году (которые завершили хотя бы одну лактацию), и приравнивая это число к нулю. Это происходит внутри породы и для каждого отдельного признака. Все PTA будут затем выражены относительно этой новой генетической базы в течение следующих пяти лет, что позволяет понять, является ли PTA улучшающим по отношению к текущей популяции дойного скота.

Поскольку мы делаем генетический прогресс, генетика популяции, родившейся в 2015 году, лучше, чем у животных, родившихся в 2010 году. Это выражается в их продуктивности, а также экстерьере и здоровье.

В США голштинские коровы, родившиеся в 2010 году производили в среднем 26,994 фунтов молока («зрелый» прогнозный надой (305ME=305M×MEFAC – надой за 305 дней × «коэффициент зрелости»)), а голштинские коровы США, родившиеся в 2015 году производят 28,071 фунтов (305ME), улучшение составило 1,077 фунтов. Из этого 1077-фунтового прироста продуктивности CDCB сообщает, что 984 фунта были вызваны генетическим улучшением (Norman et al. 2020, Апрель 2020: Изменение Генетической Базы). Все остальное вызвано изменениями в окружающей среде (условиях содержания, кормления и менеджмента). PTA отражает то, что животное передает следующему поколению, что составляет 50% его генетических качеств. Средний PTA для молока голштинских коров, родившихся в 2015 году, составляет, таким образом, +492 фунта (см. таблицу 1). Чтобы сделать этот средний генетический уровень нашим новым нулем, мы вычтем 492 фунта из всех PTA для молока наших голштинских быков и коров в апреле 2020 года.

В то время как его генетика не изменится, бык с текущим PTAM +1000 фунтов для молока, следовательно, будет иметь PTA 1000-492=+508 фунтов (плюс или минус любые изменения, которые приходят с нормальной оценкой) после апреля 2020 года, поскольку мы теперь сравним дочерей этого быка с современной популяцией коров с гораздо более высокими средними генетическими достоинствами. Поскольку генетическая база изменяется одинаково для всех быков и всех признаков внутри породы, само изменение базы не повлияет на ранжирование между быками.

Все голштинские быки будут иметь 492 фунта, вычитаемые из их PTAM в апреле 2020 года. Для Джерси изменение будет вычитанием 524 фунтов, а брауншвицы увидят снижение на 214 фунтов и т. д. Есть некоторые черты, где желателен более низкий PTA, такие как SCS, легкость отела (SCE, DCE) и мертворождение (SSD, DSD). Мы хотим продолжить движение генетического уровня популяции по этим признакам вниз. Таким образом, базовым изменением для этих признаков будет не вычитание, а сложение. Хороший пример — SCS: поголовье коров, родившихся в 2015 году, имело более низкий средний SCS, чем поголовье в 2010 году. Чтобы установить это среднее значение равным нулю, мы должны добавить (в случае голштинов) +0.08 ко всем PTA для SCS.

В Таблице 1, отображены базовые изменения для всех пород и признаков.

Таблица 1. Средние PTA новой базовой популяции по породам. PTA уменьшатся на эти суммы при изменении генетической базы в 2020 году

Источник: Norman et al. 2020, Апрель 2020: Изменение Генетической Базы

Генетический прогресс

Установив среднее значение PTA коров, родившихся в 2015 году, равным нулю, мы должны математически вычесть 50% генетического прироста, накопленного с момента последнего изменения базы в 2010 году. В конце концов, для молока средний PTA для голштинских коров, родившихся в 2015 году, составлял +492 фунта, в то время как генетический прирост за период 2010-2015 годов составил 984 фунта. Таким образом, объем изменений отражает генетический прогресс, достигнутый в период с 2010 по 2015 год. Вы можете сказать, что значения базового изменения отображают, насколько хорошо генетически мы продвинули нашу популяцию вперед.

При оценке изменения генетической базы вы можете увидеть, насколько большой прогресс был достигнут для каждого признака, основываясь на размере изменения генетической базы. Некоторые ключевые моменты прогресса, отмеченные советом по молочному скотоводству (CDCB), заключаются в следующем:

1. Благоприятные результаты были показаны для 81 из 102 признаков (исключая тип).
2. Генетическое улучшение было сделано в производственных признаках для всех пород, причем голштины и джерси показали наибольший прогресс в молоке (фунты).
3. Все породы увеличили свою генетическую способность к более длительной продуктивной жизни (PL).
4. Все породы демонстрируют генетическое улучшение показателей дополнительной пожизненной прибыли (NM$). Наибольшие показатели у голштинов, джерси и айрширов.

Влияние геномики

Из-за технического прогресса генетический прогресс, который мы делаем, продолжает ускоряться. Чем больше генетического прогресса мы достигнем в течение 5-летнего периода между базовыми изменениями, тем больше будут наши базовые изменения.

Геномный отбор был введен в 2009 году, и его внедрение было замечательным. Рисунок 1 показывает, что в 2009 году 20% проданных быков для ИО были молодыми геномными, а 80% все еще оставались проверенными по дочерям. Следовательно, популяция, родившаяся в 2010 году, скорее всего, была произведена преимущественно проверенными быками. Перенесемся на четыре года вперед, и у нас будет совершенно другая ситуация. В 2014 году 61% проданных быков — это молодые геномные быки, и только 39% из них являются проверенными. Гораздо большая часть нашей новой базовой популяции, родившейся в 2015 году, таким образом, являются дочерями молодых геномных быков. Поэтому неудивительно, что масштабы изменений, которые принесут изменения в апреле 2020 года, намного выше, чем в 2014 году, что является доказательством того, насколько хорошо мы улучшаем наше молочное поголовье в США. Период 2015-2020 годов добавил геномный отбор у товарных коров. Все большая доля коров в Соединенных Штатах имеет генотипирование, и геномные PTA играют все большую роль в выборе и решении о спаривании на ферме. Поскольку генетический прогресс растет как на мужской, так и на женской стороне формулы, мы можем ожидать, что базовое изменение в 2025 году будет еще больше.

Рисунок 1. Геномные против проверенных, быки 2009-2019

Источник: Национальная Ассоциация животноводов

Базовые изменения для оценки типов

Производственные черты интуитивно понятны там, где большее число означает лучшее. Однако оценки типа (экстерьера) включают в себя некоторые признаки с промежуточным оптимумом. Для этих признаков важно помнить, что нулевой уровень — это просто базовый средний показатель популяции. Это не обязательно означает, что PTA=0 представляет собой генетику для идеального фенотипа. Мы всегда стремимся продолжать движение популяции к фенотипу, который мы считаем желательным, будь то более здоровое, более плодовитое или более продуктивное животное. Для экстерьерных признаков идеал менее определен и отличается между породами.

В таблице 2 представлены базовые изменения для экстерьерных признаков каждой породы. Наиболее очевидными являются корректировки в композиции вымени (UDC) для голштинов, в дополнение к корректировке +0.27 для длины соска. Последнее заставляет думать, что соски стали значительно короче за последние 5 лет. Однако, если мы посмотрим на лежащую в основе фенотипическую шкалу, то генетическое изменение +0,27 приравнивается только к 0,019 дюймам фенотипически, поскольку каждая точка в PTA для длины соска составляет 0,2 дюйма. Так, между 2010 и 2015 годами средняя длина соска наших голштинских коров стала на 0,019 дюйма короче. Для справки, это толщина 5 листов сложенной обычной бумаги и менее 1/3 толщины четверти. Аналогично, для глубины вымени, которая показывает падение на 0,84 пункта этого базового изменения, кажущееся большим изменение на генетическом уровне представляет собой гораздо более скромное изменение на 0,23 дюйма по фенотипической шкале.

Во всех породах большинство PTA увеличились в период с 2010 по 2015 год, что свидетельствует о том, что отбор проводился на более высокие баллы.

Таблица 2. Средние PTA новой базовой популяции по типовым признакам, в расчете по породам. PTA уменьшатся на эти суммы при изменении генетической базы в 2020 году

Источник: Norman et al. 2020, Апрель 2020: изменение генетической базы

Что делать, если бык имеет отрицательный PTA после изменения базы?

Поскольку большинство PTA будут ниже после апреля 2020 года, вполне возможно, что бык, который вы сейчас используете, упадает ниже нулевого уровня для признака и получит отрицательный PTA. Этим нулевым пороговым значениям часто уделяется больше внимания, чем они того заслуживают. Заниженные PTA не означает, что бык внезапно начнет ухудшать генетику вашего стада. Помните, что отрицательный PTA просто означает, что бык ниже по этому конкретному признаку, чем популяция коров, родившихся в 2015 году. Если падение незначительно, то это может равняться десятым долям дюйма для таких признаков, как композиция вымени или десятым долям процентного пункта для признаков фертильности, таких как DPR, или признаков здоровья, таких как мастит.

Поэтому, когда бык действительно упадет ниже нуля по одному или нескольким признакам в апреле 2020 года, не бросайтесь исключать его из своей программы разведения мгновенно. Продолжайте сравнивать быка со средним показателем вашего собственного стада. Было бы обидно упустить хорошего быка из-за десятых долей дюйма отклонения, которая, скорее всего, останется незамеченной.

Вывод

Чтобы продолжать улучшать нашу молочную популяцию в США, используя PTAs в качестве нашей системы генетической оценки, нам нужно каждые 5 лет корректировать популяцию, которую мы называем "средней". Таким образом, в апреле 2020 года мы обновим нашу базовую популяцию до коров, родившихся в 2015 году и завершивших хотя бы одну полную лактацию. Поскольку мы делаем быстрый генетический прогресс, многие из наших PTA значительно изменятся, и большинство из них снизится в уровне. Это не означает, что генетика животного меняется после апреля, а скорее, что мы сравниваем эту генетику с более современной популяцией с более высокой генетической ценностью. Благодаря геномному отбору базовые изменения 2020 года, которые мы будем наблюдать, будут выше, чем те, которые мы имели в 2015 году. Точно так же мы можем ожидать еще больших изменений при следующем базовом изменении в 2025 году. Хотя эти более крупные изменения могут быть временно провальными, это не вызывает беспокойства. На самом деле, они свидетельствуют о прекрасной работе, которую США делают в генетическом улучшении своей популяции, и это должно быть комплиментом для всех участников.