Tajniki hodowli

Przy ocenie świń używa się dwóch pojęć: „wartość użytkowa” i „wartość hodowlana”. Czasami używa się ich zamiennie, co jest błędem. Terminy te nie są bowiem tożsame, ponieważ „wartość użytkowa” charakteryzuje produkcyjność zwierzęcia, którą można zmierzyć lub zważyć. „Wartość hodowlana” natomiast przedstawia potencjalne możliwości produkcyjne zwierzęcia zapisane w jego genotypie, a jej właściwa ocena  zależy od zastosowanych metod obliczeń i ich dokładności.

Dokładność oceny

Każda ocena wartości hodowlanej obarczona jest pewnym błędem szacowania. W przypadku stosowanej od końca lat 60. metody indeksowej na wielkość błędu, z jakim szacowano wartość hodowlaną świń, wpływał fakt, że nie pozwalała ona na określenie wpływu czynników środowiskowych na uzyskiwaną produkcyjność świń. W związku z tym nie było możliwe dokładne określenie, w jakim stopniu wyniki produkcyjne zwierzęcia są rezultatem działania genotypu, a w jakim czynników środowiskowych, takich na przykład,  jak liczebność miotu, z którego oceniane zwierzę pochodziło, rok i sezon urodzenia, region kraju, wpływ chlewni itd.

Ponadto punktem odniesienia, względem którego oceniano danego osobnika, była średnia użytkowość stada, w którym się znajdowała dana sztuka, lub rasy – w przypadku oceny stacyjnej. Prace zmierzające w kierunku eliminacji wpływu czynników środowiskowych na użytkowość zwierząt w procesie szacowania wartości hodowlanej doprowadziły do opracowania metody, która obecnie wyparła w wielu krajach nieco archaiczną metodę indeksu selekcyjnego. Jest to metoda znana jako BLUP.

Co to jest BLUP

Metodę opracowano prawie 70 lat temu, ale w hodowli świń w Europie zastosowano ją dopiero 20 lat temu. Obecnie metoda BLUP uznawana jest na świecie za najlepszą z metod szacowania wartości hodowlanej zwierząt. W tłumaczeniu na język polski skrót BLUP można określić jako: najlepsze, liniowe, nieobciążone przewidywanie. Najlepsze – gdyż oszacowane wartości hodowlane charakteryzują się wysoką dokładnością. Liniowe, ponieważ model statystyczny, za którego pomocą szacuje się wartość hodowlaną, opiera się na sumującym działaniu poszczególnych czynników wpływających na poziom określonych cech. Nieobciążone, ponieważ oznacza, że uzyskane wartości hodowlane nie są „zniekształcone", a ściślej mówiąc, są w niewielkim stopniu „zniekształcone" poprzez wpływ czynników niegenetycznych (odróżnia to metodę BLUP od indeksu selekcyjnego).

W celu uzyskania jak najbardziej dokładnych wartości hodowlanych metoda BLUP uwzględnia informacje o użytkowości możliwie jak największej liczby krewnych ocenianego osobnika, którzy wnieśli określony wkład genetyczny do jego własnej wartości użytkowej. Jeśli pomiędzy ocenianymi osobnikami istnieją powiązania genetyczne, czyli są one między sobą spokrewnione, a krewni występują w różnych chlewniach, latach, pochodzą z różnych miotów itd., to, szacując ich wartość hodowlaną, można, dzięki wykorzystaniu wspomnianych zależności, oddzielić wpływ chlewni, miotu, sezonu, rejonu kraju, roku urodzenia, czyli wyliczyć „poprawki" na udział czynników środowiskowych i tym samym wykazać ich wpływ na użytkowość zwierzęcia. Metoda BLUP pozwala więc na dokonanie korekty dotyczącej wpływu środowiska na stwierdzone cechy fenotypowe ocenianego osobnika, co daje możliwość określenia wartości genetycznej zwierzęcia z możliwie dużą dokładnością. Ma to szczególne znaczenie w przypadku cech charakteryzujących się niskim współczynnikiem odziedziczalności, a więc takich, które podlegają znacznym wpływom środowiska (np. użytkowość rozpłodowa loch).

 W Polsce metodę BLUP wprowadzono w hodowli świń w roku 1999. Początkowo wartość hodowlaną z jej zastosowaniem szacowano dla cech tucznych i rzeźnych mierzonych przyżyciowo, tj. dla przyrostów dziennych i procentowej zawartości mięsa. Od roku 2004 zaczęto stosować metodę BLUP do szacowania wartości hodowlanej świń w zakresie cech reprodukcyjnych oraz cech tucznych i rzeźnych mierzonych poubojowo w stacjach kontroli. W ocenie stacyjnej wartość hodowlana szacowana jest metodą BLUP oddzielnie dla pięciu cech: średniej grubości słoniny z 5 pomiarów, powierzchni przekroju polędwicy, masy szynki bez słoniny i skóry, przyrostu dziennego w teście (25–100 kg masy ciała) i zawartości mięsa w tuszy. Dla cech reprodukcyjnych wartość hodowlaną BLUP szacuje się dla dwóch cech: liczby prosiąt urodzonych w miocie i liczby prosiąt odchowanych do 21. dnia życia.

Działanie metody

Istnieją dwie drogi ustalania ostatecznego wyniku wartości hodowlanej – szacując wartości hodowlane oddzielnie dla każdej cechy, na którą prowadzi się selekcję, bądź szacując wartości hodowlane jednocześnie dla kilku cech. W pierwszym przypadku, po oszacowaniu poszczególnych wartości hodowlanych dla analizowanych cech,  przeprowadzeniu ich standaryzacji i przypisaniu odpowiednich wag ekonomicznych, można połączyć je w jedną wartość (indeks), będącą zbiorczą wartością hodowlaną ocenianego zwierzęcia. Postępując drugim sposobem, czyli szacując wartość hodowlaną metodą BLUP dla kilku cech łącznie (tzw. zbiorcza wartość hodowlana oszacowana przy pomocy wielocechowego modelu zwierzęcia), należy dodatkowo uwzględnić w obliczeniach korelacje genetyczne i fenotypowe zachodzące pomiędzy badanymi cechami. W krajowej hodowli świń dotychczas wartość hodowlana szacowana jest oddzielnie dla każdej z doskonalonych cech. Jednakże przygotowywane są już kolejne modyfikacje oceny świń metodą BLUP.

Kierunek zmian w zakresie metod szacowania wartości hodowlanej jest ściśle określony. Zmierza on do wprowadzenia zbiorczej wartości hodowlanej BLUP. W tym roku planowane jest wdrożenie modelu szacowania zbiorczej wartości hodowlanej dla cech tucznych, rzeźnych i reprodukcyjnych. Przewiduje się także szacowanie wartości hodowlanej dla cech charakteryzujących jakość mięsa i włączenie ich w przyszłości do wielocechowego modelu zwierzęcia.

Ocena wartości hodowlanej metodą BLUP-model zwierzęcia  przeprowadzana była do października 2007 roku  w Instytucie Zootechniki – PIB dla cech określanych przyżyciowo dwukrotnie w każdym miesiącu (na początku i w połowie miesiąca), natomiast dla cech poubojowych raz w miesiącu. Od listopada 2007 roku szacowanie wartości hodowlanej dla cech tucznych i rzeźnych (przyżyciowych) oraz cech rozpłodowych przeprowadzane jest w cyklach tygodniowych. Oceną objęte są świnie wszystkich ras biorących udział w krajowym programie hodowlanym. W wyniku przeprowadzanych obliczeń w obrębie poszczególnych ras świń otrzymuje się wartości hodowlane oszacowane dla analizowanych cech użytkowych.

Wyniki oceny przyjmują wartości ujemne, dodatnie bądź wartość równą zero. Należy wyjaśnić, że oszacowana dla danej cechy wartość zero oznacza, iż oceniane zwierzę znajduje się pod względem tej cechy dokładnie pośrodku populacji (danej rasy), na której tle jest oceniane. Wartości ze znakiem dodatnim oznaczają, że oceniane zwierzę uzyskało wartość hodowlaną oszacowaną metodą BLUP dla danej cechy użytkowej powyżej wartości średniej oszacowanej dla tej cechy, w obrębie danej rasy. Natomiast wartości ujemne oznaczają, że oceniane zwierzę uzyskało wartość hodowlaną oszacowaną metodą BLUP dla danej cechy użytkowej poniżej wartości średniej oszacowanej dla tej cechy, w obrębie danej rasy. W przypadku oceny przyżyciowej tłem do obliczeń (punktem odniesienia) są dane dotyczące użytkowości świń z okresu 6 miesięcy. Oznacza to, że wartość hodowlana oszacowana dla danego osobnika jest odchyleniem od średniej wartości obliczonej dla określonej cechy w krajowym pogłowiu danej rasy, na podstawie wyników zwierząt ocenionych w okresie ostatnich sześciu miesięcy (tzw. średnia bazowa).

Przewodnik po tabelach

Autor: M.Ptaszyński

Opis: Wyniki oceny knurów stadnych

Baza danych obejmująca wyniki oceny knurów stadnych (tabela 1.) zawiera dane: numery filii „POLSUS', na których terenie znajdują się chlewnie (OSHZ X), numery chlewni, w których działa oceniany knur (CHLEW X), numer ocenianego knura (Nr KNURA), wartość hodowlaną dla przyrostów dziennych oszacowaną na podstawie potomstwa ocenianego przyżyciowo w ciągu 6 miesięcy poprzedzających datę przeprowadzenia obliczeń (H PD), wartość hodowlaną dla procentowej zawartości mięsa w tuszy oszacowaną na podstawie potomstwa ocenianego przyżyciowo w ciągu 6 miesięcy poprzedzających datę przeprowadzenia obliczeń (H PM), liczbę potomstwa ocenianego knura, które poddano ocenie przyżyciowej w okresie 6 miesięcy poprzedzających datę przeprowadzenia obliczeń (Liczba potomstwa), liczba miotów, z których to potomstwo pochodziło (Liczba kojarzeń).

Następne sześć pozycji określa wartość hodowlaną knura oszacowaną na podstawie indeksów oceny przyżyciowej jego potomstwa w sześciu ostatnich cyklach obliczeniowych. Pierwsza z tych wartości (H IN 1) oszacowana została na podstawie danych z oceny przyżyciowej zebranych w okresie obejmującym 6 miesięcy wstecz, licząc od najbardziej aktualnej daty obliczeń. Jest to więc zarazem najbardziej aktualna wartość hodowlana. Następna wartość (H IN 2), oszacowana została o jeden cykl obliczeniowy wcześniej, czyli o pół miesiąca wcześniej, także na podstawie danych za okres obejmujący 6 miesięcy, licząc od daty tego cyklu obliczeń. Na tej samej zasadzie obliczone są kolejne wartości hodowlane, oznaczone od H IN 3 do H IN 6. Wartości hodowlane H IN oszacowane na podstawie indeksu oceny przyżyciowej mają, jak widać w tabeli 1., znak dodatni (osobniki sklasyfikowane powyżej średniej wartości hodowlanej oszacowanej dla indeksu w obrębie danej rasy) bądź ujemny (osobniki sklasyfikowane poniżej średniej wartości hodowlanej oszacowanej dla indeksu w obrębie danej rasy).

Tak przedstawione wyniki pozwalają na zorientowanie się, jaka jest wartość hodowlana ocenianego knura obecnie i jak zmieniała się w obrębie ostatnich sześciu cykli obliczeniowych. Jest to bardzo istotna informacja mówiąca o „karierze" zwierzęcia, na której podstawie można podjąć decyzję, czy użytkować dalej knura, czy też go wybrakować.

Ocena loch i młodzieży

Wyniki oceny wartości hodowlanej loch metodą BLUP w zakresie cech tucznych i rzeźnych określanych przyżyciowo są przedstawione według podobnego układu, jak wyniki oceny knurów (tabela 2.). Oznaczenia kolumn są zbieżne z podanymi w tabeli 1 dotyczącej knurów. W tym przypadku również można śledzić, jak zmienia się w czasie wartość hodowlana poszczególnych loch, oszacowana na podstawie oceny przyżyciowej potomstwa. W zestawieniu podaje się bowiem wartości, jakie oszacowano dla indeksu w ciągu 6 cykli obliczeniowych.

W bazach obejmujących wyniki oceny wartości hodowlanej młodych knurów i loszek (tabela 3.) w poszczególnych kolumnach znajduje się numer jednostki terenowej „POLSUSÅh, na której terenie znajduje się chlewnia (OSHZ), numer chlewni (NR CHLEW), numer ocenianego osobnika (NR ZWIERZ), numer ojca (NR OJCA), numer matki (NR MATKI), przyrost dzienny standaryzowany na 180. dzień życia (PRZYROST), wartość hodowlana osobnika oszacowana w zakresie przyrostu dziennego (H PD), procentowa zawartość mięsa w tuszy (PROC MIESA), wartość hodowlana osobnika oszacowana w zakresie procentowej zawartości mięsa w tuszy (H PM), indeks oceny przyżyciowej (INDEKS), wartość hodowlana osobnika oszacowana w zakresie indeksu oceny przyżyciowej (H IN). Dodatkowo w bazie znajdują się lokaty zwierząt w pełnym zestawieniu wyników pod względem poszczególnych wartości hodowlanych (np. LOK H PD itd), co ma znaczenie jedynie techniczne.

Przykład interpretacji

Analizując wartości hodowlane knurów, jak również loch, wartości hodowlane uzyskane dla indeksu oceny przyżyciowej H IN układają się w różny sposób. Obserwuje się stały wzrost lub spadek na przestrzeni kilku miesięcy bądź też wahania zmierzające w obydwu kierunkach, zarówno w dodatnim, jak i ujemnym. Aby bardziej przybliżyć sposób interpretacji oszacowanych wyników wartości hodowlanej metodą BLUP, przedstawiony zostanie krótki przykład, z podkreśleniem najistotniejszych elementów, na które należy zwracać uwagę, analizując wyniki. Przykład dotyczy okresu, w którym szacowano wartość hodowlaną dwa razy w miesiącu, ale jego interpretacja nie różni się od sytuacji, z jaką mamy do czynienia obecnie, czyli szacowania wartości co tydzień. W tabeli 4. pokazano wyniki szacowania wartości hodowlanej knura o numerze 22XXX-0048-04 w zakresie przyrostów dziennych, procentowej zawartości mięsa i indeksu oceny przyżyciowej, jakie uzyskał on w ciągu 5 cykli obliczeniowych.

Jak łatwo zauważyć, wartości hodowlane knura oszacowane metodą BLUP dla indeksu oceny przyżyciowej H IN wykazują powolną, ale stałą tendencję spadkową od 2,27 (16 lipca 2005 r.) do 1,91 (16 września 2005 r.). W pierwszych trzech cyklach obliczeniowych (16 lipca – 16 sierpnia) wzrastała liczebność potomstwa i kojarzeń ocenianego knura. W związku z tym można stwierdzić, że coraz większa była również dokładność oceny jego wartości hodowlanej, gdyż szacowano ją na podstawie użytkowości większej liczby krewnych. Jak wyżej zaznaczono, wartości hodowlane H IN w ciągu całego analizowanego okresu spadały. Można więc wnioskować, że w znacznej mierze spowodowane było to włączaniem w czasie poszczególnych cykli obliczeń informacji o użytkowości kolejnych potomków ocenianego knura. Nie był to jedyny powód, gdyż trzeba zauważyć, że jednocześnie usuwano z bazy obejmującej okres 6 miesięcy informacje o użytkowości potomstwa ocenianego knura, które zostało ocenione przyżyciowo w okresie wykraczającym poza obręb 6 miesięcy, liczonych od daty szacowania wartości hodowlanej. Inaczej mówiąc, z bazy usuwano potomstwo ocenione później niż 6 miesięcy przed wykonywaniem obliczeń. Biorąc pod uwagę liczebność potomstwa, którego użytkowość wykorzystano do szacowania wartości hodowlanej knura, należy uznać, że wartością hodowlaną najbardziej dokładną, a więc obarczoną najniższym błędem szacowania, była ta, którą oszacowano dla tego osobnika 16 sierpnia i 1 września.

Innym zjawiskiem, jakie ilustrują zestawione w tabeli 4. wyniki, jest zmieniająca się w każdym miesiącu średnia wartość populacji bazowej, w stosunku do której odnoszone są wartości hodowlane ocenianych osobników w zakresie poszczególnych cech. Jak już wiadomo, populację bazową stanowią osobniki ocenione w okresie ostatnich 6 miesięcy. Wartości hodowlane oszacowane dla poszczególnych osobników są odchyleniami w kierunku dodatnim bądź ujemnym od średnich uzyskanych dla populacji bazowej danej rasy. W omawianym przykładzie podczas analizy wyników uzyskanych w cyklach obliczeniowych 16 sierpnia i 1 września 2005 roku stwierdzono, że dla omawianego knura oszacowano wartości hodowlane na podstawie użytkowości tych samych potomków (57 sztuk pochodzących z 14 kojarzeń). Jednakże w przypadku wszystkich trzech cech 1 września zanotowano niższe wartości BLUP w porównaniu z poprzednim cyklem obliczeń.

Dlaczego tak się stało, skoro ocena była przeprowadzona na podstawie użytkowości tego samego potomstwa? Można wywnioskować, że powodem takiej sytuacji był fakt, iż średnie wartości obliczone dla poszczególnych cech w populacji bazowej obliczone 1 września uległy zmianie w stosunku do obliczonych 16 sierpnia (w tym przypadku uległy zwiększeniu). Dlatego też wartości hodowlane oszacowane dla knura 1 września, wyrażone w postaci odchyleń od średniej bazowej, były niższe.

Krótka historia

Do drugiej połowy lat 60. świnie oceniano na podstawie pokroju oraz użytkowości własnej. Stosowane metody oceny pozwalały określić tylko wartość użytkową zwierząt. Rok 1967 był bardzo znaczący w historii stosowania metod oceny świń w Polsce. Wtedy bowiem, równocześnie z uruchomieniem nowych stacji kontroli użytkowości rzeźnej trzody chlewnej, wprowadzono bardzo nowoczesną na ówczesne czasy metodę oceny świń tj. indeks selekcyjny. Opisywał on już nie wartość użytkową świń, lecz wartość hodowlaną. Indeks ten uwzględniał wagi ekonomiczne poszczególnych cech wchodzących w jego skład i wyrażał wartość zwierzęcia w postaci przewagi uzyskanej przez nie w stosunku do średnich wartości poszczególnych cech wyliczonych dla świń ocenianych w stacji kontroli. Na początku lat 70. indeks selekcyjny znalazł zastosowanie także w ocenie wartości hodowlanej w zakresie użytkowości tucznej i rzeźnej świń określanej przyżyciowo. W ostatnich latach bardzo istotna zmiana metod oceny wartości hodowlanej świń miała miejsce w 1999 roku. Zastosowano wtedy po raz pierwszy do rutynowego szacowania wartości hodowlanej świń w Polsce metodę BLUP-model zwierzęcia w zakresie cech użytkowości tucznej i rzeźnej mierzonych przyżyciowo.

Autor jest pracownikiem naukowym Instytutu Zootechniki w Balicach

Źródło: "Farmer" 02/2008