BLUP-метод у племінній справ

Широкому впровадженню BLUP-методу як основного методу оцінки генетичного потенціалу тварин сприяв стрімкий розвиток інформаційних технологій. Завдяки технологічному прогресу з’явилася можливість обробляти значну кількість інформації про тварину, використовуючи дані щодо її походження, власної продуктивності та продуктивності її нащадків.

П. Ващенко, старший наук. співробітник,
Інститут свинарства і агропромислового
виробництва НААН
С. Луговий, канд. с.-г. наук, доцент, Миколаївський НАУ

У свинарстві важливим завданням є ранній відбір кращих тварин для відтворення. Та успіх у селекції можливий тільки за умови, що вибір здійснювали на основі аналізу об’єктивної інформації.

Методи оцінювання тварин
Продуктивність конкретної тварини визначається не тільки племінною цінністю — вона дуже залежить від умов навколишнього середовища, в яких перебуває тварина (рис. 1). Але високі показники продуктивності певної тварини не завжди можуть бути гарантією того, що ми одержимо від неї потомство з такими самими високими показниками. Причина може бути в тому, що ці показники обумовлені збігом негенетичних чинників (годівля, утримання, ветеринарне забезпечення тощо), тоді як його племінна (генетична) цінність далеко не найкраща.
На жаль, у свинарстві України і донині домінуючими є методи оцінки продуктивних якостей тварин винятково за їхнім фенотипом, тобто тільки за показниками їхньої власної продуктивності. Це є однією з основних причин втрати протягом двох-трьох поколінь бажаних продуктивних якостей племінних свиней.
У процесі оцінювання за генотипом ми прогнозуємо рівень продуктивності, який тварина передасть своїм нащадкам. Кажучи про методи оцінки за генотипом, ми маємо на увазі:
1) ДНК-аналіз, який на сьогодні є малодоступним та дорогим, його застосовують переважно в наукових дослідженнях;
2) контрольну відгодівлю;
3) комплексну оцінку, яка є найоб’єктивнішою й полягає в поєднанні результатів контрольної відгодівлі з оцінкою за власною продуктивністю та даними щодо продуктивності всіх предків і бокових родичів упродовж кількох поколінь.
Україна має значний генофонд порід, типів і ліній свиней, які за ознаками відтворювальної здатності свиноматок перевершують аналогічні показники порід у країнах з розвиненим свинарством. Водночас вітчизняні генотипи поступаються зарубіжним аналогам за показниками відгодівельних та м’ясних якостей (таблиця).

Що являє собою BLUP
Ще на початку 50-х років минулого століття професор Ч. Хендерсон із Корнельського університету розпочав розробку методу BLUP (Best Linear Unbiased Prediction — кращий лінійний незміщений прогноз) з метою доказу необхідності корегування факторів впливу генотипу та навколишнього середовища. Метод, представлений Хендерсоном, статистично оптимально розділяє навколишнє середовище та генетику та дуже легко вводиться в дію.
Best (кращий) говорить про точність одержуваних значень оцінки, і означає, що помилка в оцінці племінної цінності настільки мала, наскільки це може бути за наявної кількості інформації.
Linear (лінійний) означає, що статистична модель, на основі якої відбувається оцінка племінної цінності, складається з підсумовування впливу причинних факторів. Хоча є і нелінійні моделі, проте в тваринництві вони рідко використовуються.
Unbiased (незміщений) означає, що значення племінної цінності не спотворені. Відсутність спотворень є найважливішою властивістю, яка відрізняє метод BLUP від селекційних індексів. Саме наслідком відсутності спотворень є можливість коректного порівняння значень племінної цінності між собою.
Prediction означає передбачення (прогнозування).
Значне поширення методу BLUP у свинарстві розпочалося з кінця 80-х років ХХ ст. — після коригування методів розрахунку й розробки моделей, які найкраще сприяли б здійсненню поділу продуктивності на генетичні й негенетичні складові.
Сьогодні цей метод є стандартним методом оцінки племінної цінності усіх видів сільськогосподарських тварин.
Проте слід розрізняти статистичний метод BLUP і модель, що використовується для опису даних. Метод — це спосіб розрахунку, що враховує вплив описаних у моделі різноманітних факторів. Модель займається описанням причинних факторів (умови утримання, кількість тварин в групі, селекційне значення і т. п.), що мають вплив на продуктивність. Це рівняння, яке показує, як незалежні перемінні (стадо, номер опоросу, пора року, умови утримання, корми) впливають на залежну перемінну — ознаку (кількість народжених поросят, товщина шпику). Вона необхідна для того, щоб описати фактичну ситуацію у популяції, тобто показати фактори, що мають вплив на продуктивність тварини.
Всередині методу BLUP можна використовувати різні моделі, включаючи інформацію про родичів. Найбільш розвинена модель – це так звана модель-тварина. Статичні моделі, необхідні для методу BLUP, складаються для кожної популяції індивідуально.
Наразі BLUP-індекс у свинарстві розраховується на основі впливу конкретної (бажаної) продуктивної ознаки на економічну ефективність виробництва свинини і може змінюватися зі зміною попиту на ринку. Тобто змінюється питома вага цієї ознаки у формуванні  BLUP-індексу. Програма, яка розраховує цей індекс, у різних генетичних компаній має відмінності, тому тварини породи велика біла однієї компанії можуть відрізнятися від тварин тієї самої породи іншої генетичної компанії.
BLUP-індекс являє собою показник, що характеризує виражену в грошовій формі перевагу використання нащадків конкретної племінної тварини порівняно із середнім значенням по стаду.

Переваги BLUP-індексу племінної цінності тварин
Неупередженість оцінки є найважливішою властивістю цього метода, яка і відрізняє його від звичних селекційних індексів. Завдяки цьому можна коректно порівняти значення племінної цінності окремих тварин один з одним. Ми можемо відслідкувати найкращих осіб у межах ферми і між фермами по усьому світу.
Наразі справжня генетична цінність тварин не може бути оцінена з точністю 100%, тому безпосередньо виміряти ефективність того чи іншого методу неможливо. Можливо лише порівняти різні методи з методом, який початково вважається  точнішим. З точки зору математики, статистики та селекції метод BLUP вважається найбільш обгрунтованим та має під собою найкращу теоретичну базу. Оцінки племінної цінності за методом BLUP мають найменшу дисперсію помилки.
Завдяки цьому методу ми можемо спрогнозувати майбутню продуктивність тварини, не чекаючи показників її власної продуктивності. Використання BLUP сприяє підвищенню ефективності селекції на 17–30%.