Разработка программного обеспечения для контроля инбридинга в промышленном свиноводстве

УДК 004.9:631.17

Свинарев И.Ю. – кандидат с.-х. наук

Колосов А.Ю. – кандидат с.-х. наук

Донской государственный аграрный университет

Чернышов Е.В. - специалист по генетикеООО «СвинокомплексНовояковлевский»

Павлов А.В. - кандидат с.-х. наук, директор по технической и генетической поддержкеООО «Генетика ПИК»

 

Аннотация: Разработана компьютерная программа Инбридинг СВ. № 2013611883. Программа предназначена для автоматизированного контроля инбридинга в условиях крупных промышленных предприятий. Программа с 2012 годаиспользуется на свинокомплексах холдинга АПХ "Мираторг", и прошла успешную производственную апробацию.

Ключевые слова: Инбридинг, коэффициент инбридинга Райта, гомозиготность линий, программное обеспечение для расчета инбридинга, Мираторг.

Технология промышленного производства свинины требует получения высокопродуктивных животных. Основным инструментом существенного увеличения продуктивности товарного поголовья является эффект гетерозиса.

Все способы разведения, направленные на получение эффекта гетерозиса, предусматривают высокую степень гомозиготности скрещиваемых животных. Существует два способа повышения гомозиготности линий – спаривание по фенотипическому сходству и применение инбридинга. В первом случае осуществляется подбор неродственных животных, во втором с учетом умеренных степеней родства.

При использовании в подборе различных степеней родства происходит объединение идентичных генов независимо от их эффекта, при спаривании же на основе оценки фенотипа соединяются гены, вызывающие сходный эффект, вне зависимости от того, являются ли они аллелями или нет. Таким образом, инбридинг является более эффективным способом повышения гомозиготности, позволяет повысить концентрацию «желательных» генов и играет важную роль для достижения эффекта гетерозиса.

Однако систематический бесконтрольный инбридинг ведет к снижению жизнеспособности и продуктивности животных. Это явление носит название инбредной депрессии. Поэтому животноводческие предприятия, использующие близкородственное разведение для повышения степени гомозиготности животных, должны обеспечить контроль инбридинга с целью не допустить проявления инбредной депрессии.

В 2007 году лабораторией теоретических основ селекции сельскохозяйственных животных Донского ГАУ был создана компьютерная программа INBRIDING-CALC, предназначенная для автоматизированного расчета коэффициента инбридинга особей в популяции. Эта программа имеет некоторые ограничения при вычислении коэффициента инбридинга и предназначена для использования в научных и методических целях.

Для автоматизированного контроля инбридинга в условиях крупных промышленных предприятий была разработана новая версия компьютерной программы «Инбридинг».

Программа позволяет производить расчет коэффициент инбридинга или коэффициент возрастания гомозиготности, предложенный С.Райтом (1921). Формула коэффициента инбридинга, усовершенствованная профессором Д.А. Кисловским, имеет вид:

, где

Fx– коэффициент инбридинга оцениваемого животного;

i – количество общих предков, встречающихся в родословных отца и матери оцениваемого животного;

n1i– число поколений между отцом оцениваемого животного и общим предком;

n2i– число поколений между матерью оцениваемого животного и общим предком;

Fi– вероятность идентичности аллелей в результате более раннего инбридинга (КИ общего предка).

 

Основным недостатком формулы Райта-Кисловского с точки зрения практического использования является трудоемкость вычислений, которая существенно возрастает при наличии комплексного инбридинга, когда в родословной встречается несколько общих предков или общий предок инбредирован.

Программа в количестве 8 копий, в 2012 году была установлена на свинокомплексах холдинга АПХ "Мираторг" ООО «СвинокомплексСафоновский» Ивнянский район; «Свинокомплекс Калиновский» Прохоровский район; ООО «СвинокомплексНовояковлевский» Яковлевский район, Белгородской области и ООО СвинокомплексПристенский», Пристенский район, Курской обл.

Племенное ядро сосредоточено непосредственно на репродукторах комплексов, постоянно поддерживается достаточное количество чистопородных свинок для производства гибридных свинок F1 и для ремонта чистопородного стада. Со временем появилась проблема возможности проявления инбридинга при осеменении свинок GGP, так как в стадо стали вводится ремонтные свинки, которые были получены в собственной системе разведения с использованием своих хряков. Также вероятность близкородственного скрещивания увеличивалась, так как изначально при заселении комплексов свинки, и хряки на хрячники поступали с одних и тех же ферм поставщика племенного поголовья. Для контроля инбридинга была использована программа Инбридинг.

Для этого IT-специалисты АПХ "Мираторг" сделали определенную выгрузку в формате Excel из производственной программы Мираторга, где выгружаются предки каждого чистопородного животного до 4 поколения, в определённой заданной последовательности. Такая выгрузка делается отдельно для хряков и свиноматок. Также для удобства реализована возможность в производственной программе Мираторга отсортировать свиноматок и хряков по статусу на «сегодняшний день» при выгрузке данных в программу Инбридинг. Программа очень проста в использовании, поэтому никаких затруднений в обучении персонала не возникло. Рабочее окно программы представлено на рисунке 1.

Допустимый коэффициент инбридинга установленный в АПХ "Мираторг" – 0,125 или 12,5 %. Также есть возможность, для более удобного использования программы, окрашивать в красный цвет все значения выше данного уровня. В программе реализована функция передачи получившихся данных в формат Excel, для распечатки отчета, и передачи его на осеменение. При осеменении учитывается, какую свиноматку нужно осеменить, и какая у неё степень родства к хряку, семя которого есть в наличии. Листы-отчеты по тесноте инбридинга обновляются при необходимости (поступление каждой новой партии ремонтных свинок, изменении поголовья на хрячнике, изменении поставщика семени и т.д.).

Программа прошла успешную производственную апробацию, позволяет в доступной форме осуществлять контроль инбридинга при осеменении в производственных условиях.