Indeksy selekcyjne drogą do osiągnięcia celu hodowlanego

Podstawową metodą stosowaną w dążeniu do określonego celu hodowlanego jest selekcja i użycie tzw. Indeksów selekcyjnych.

tekst: Anna Siekierska

Posługiwanie się ocenami wartości hodowlanych (OWH) jest niezbędne w codziennej pracy hodowlanej w stadzie. Na każdym kroku: przy wyborze buhajów do krycia, przy ich indywidualnym doborze do każdej samicy (program do kojarzeń DoKo) czy przy podejmowaniu decyzji o selekcji młodzieży na remont stada lub do sprzedaży mamy do czynienia z OWH. Proces doskonalenia genetycznego, którego celem jest uzyskanie potomstwa lepszego od jego rodziców, w całości opiera się na wykorzystaniu OWH. Podstawową metodą stosowaną w dążeniu do określonego celu hodowlanego jest selekcja i użycie tzw. indeksów selekcyjnych. Stanowią one kombinacje cech i wag, opisujące ich znaczenie w celu hodowlanym. Powinny w nie wchodzić wszystkie istotne dla hodowców cechy, których genetyczne doskonalenie uwzględnia kierunek zmian na rynku, warunków środowiskowych lub innych uwarunkowań, tak aby uzyskać największe zyski z hodowli. Najbardziej uniwersalnym celem hodowlanym jest wyhodowanie wydajnej, zdrowej i długowiecznej krowy, przynoszącej maksymalny zysk.

• indeks produkcyjny
  Gdy sama z praktyki produkcyjnej przeszłam do pracy w dziale hodowli Okręgowej Stacji Hodowli Zwierząt – poznańskiego oddziału CSHZ, a był to rok 1996, pamiętam, jak wprowadzany był system oceny wartości hodowlanych oparty na modelu BLUP. Pamiętam też, jak wielkim dla nas wszystkich krokiem naprzód było utworzenie indeksu produkcyjnego, obowiązującego od 1998 r., bo to on wtedy zaczął służyć między innymi do rankingowania buhajów. Dziś nazywamy go „starym indeksem produkcyjnym”, ale pamiętać o nim trzeba, bo nadal jest narzędziem selekcyjnym dla naszej rodzimej rasy bydła polskiego czerwonego RP. Jego formuła była (i nadal jest dla rasy RP) następująca:
  indeks produkcyjny = 2 × WH dla kg białka + 1 × WH dla kg tłuszczu
• łączny indeks selekcyjny PF „Produkcja i funkcjonalność”
  Historia utworzenia indeksu PF jest dość długa, a sam proces ewolucji tego indeksu nadal trwa. Pierwsze głosy docierały od hodowców wkrótce po przejęciu przez PFHBiPM prowadzenia ksiąg hodowlanych dla bydła ras mlecznych w lipcu 2004 r. Hodowcy mówili o tym, że potrzebne jest im narzędzie selekcyjne bardziej nowoczesne od tego, którym się dotąd posługiwali. Wyznawali wtedy otwarcie, że indeks obejmujący wyłącznie cechy produkcji mleka nie odpowiadał ich wymaganiom. W nowoczesnej hodowli bydła, w której doskonalenie odbywa się przy pomocy selekcji na kilka cech jednocześnie, najkorzystniej jest zastosować złożony indeks selekcyjny. W ten sposób nie przekreśla się najlepszego osobnika pod względem jednej cechy, gdy nie spełnia on ustalonych kryteriów dla innej cechy. W takim indeksie, często zwanym syntetycznym (nie dlatego, że sztucznym, tylko dlatego, że łączy – syntetyzuje więcej cech), konieczne jest określenie, z jakim naciskiem (z jaką wagą) będą doskonalone poszczególne cechy. Tak skonstruowany indeks wyraża cel hodowlany zdefiniowany w programie hodowlanym i optymalizuje jego prowadzenie. Polska Federacja Hodowców Bydła i Producentów Mleka odpowiedziała na zapotrzebowanie zgłaszane przez hodowców, zapoczątkowując prace mające doprowadzić do oczekiwanych w tym zakresie zmian. Nad tematem równolegle pracowały trzy instytucje: KCHZ, PFHBiPM i Instytut Zootechniki. W lutym 2007 r. wstępną formułę przyszłego indeksu zaproponował prof. Andrzej Żarnecki, główny animator prac zespołu prowadzącego szacowanie wartości hodowlanych bydła mlecznego w Polsce. Na spotkaniu w Balicach uzgodniono, jakie wagi przyłożyć do poszczególnych składników indeksu, oraz zaakceptowano minimalne progi powtarzalności ich ocen. Po szczegółowej analizie wykonanej w stacjach unasieniania i PFHBiPM od sez. 2007.1 dla buhajów rasy polskiej holsztyńsko-fryzyjskiej został wdrożony czteroskładnikowy (trzy podindeksy i jedna WH) indeks o nazwie PF w następujące formule:
  PF = 0.5 × PI_PROD + 0.3 × PI_POKR + 0.1 × PI_PŁOD + 0.1 × WH_KSOM,
  gdzie:
  » PI_PROD – podindeks produkcyjny
  » PI_POKR – podindeks pokrojowy
  » PI_PŁOD – podindeks płodności
  » WH_KSOM – wartość hodowlana dla zawartości komórek somatycznych.
  
  Warto przypomnieć, że podindeks pokroju pierwotnie zdefiniowany w indeksie PF uległ zmianie po wprowadzeniu w kwietniu 2012 r. nowego Regulaminu oceny typu i budowy, zmieniającego definicje cech opisowych. Zastąpiono wówczas podindeks kalibru podindeksem ramy ciała, a podindeks typu – podindeksem siły mleczności. Również podindeks płodności uległ modyfikacji i zamiast początkowo dwóch cech już w 2010 r. obejmował cztery wskaźniki: niepowtarzalność unasieniania do 56 dni po pierwszym zabiegu inseminacji u jałówek NPj, niepowtarzalność unasieniania do 56 dni po pierwszym zabiegu inseminacji u krów NPk, przestój poporodowy PP i odstęp międzyciążowy OMC. Krowy nadal miały obliczany „stary” indeks produkcyjny i według niego były szeregowane w stadzie, zostawały kandydatkami na matki buhajów i do rozdziału „Elita” w części głównej księgi. Jednakże na prośbę hodowców zespół profesora A. Żarneckiego prowadził dalej intensywne prace nad wprowadzeniem nowego indeksu dla krowy, który miałby zawierać takie same składniki jak indeks PF dla buhajów. Kłopotliwą jego częścią był w tym wypadku podindeks pokroju, ponieważ jedynie ok. 30% krów w populacji aktywnej – pierwiastek po buhajach testowanych i ich rówieśnic – miało własną szczegółową ocenę typu i budowy, niezbędną do jego obliczenia. Naukowcy badali więc możliwość wykorzystania rodowodów dla dostarczenia informacji o pokroju i wykorzystaniu ich do OWH. Efektem badań było początkowo wprowadzenie indeksu krowy dla kandydatek na matki buhajów, co nastąpiło w sezonie 2010.2. Wówczas dla krów wstępnie wytypowanych na podstawie indeksu produkcyjnego na kandydatki na matki buhajów Instytut Zootechniki zaczął szacować IKW (własny) i IKR (rodowodowy), który był dodatkowym, drugim kryterium przy wyborze krów na matki buhajów. Przymiotniki „własny” i „rodowodowy” wskazywały, czy do oszacowania indeksu krowy użyto jej własnej oceny pokroju, czy też posłużono się informacjami dotyczącymi jej krewnych, tj. z rodowodu.
  
  Pierwsza modyfikacja indeksu PF: zmiany wag i dodanie wartości hodowlanej dla długowieczności
  Obowiązujący od 2007 r. dla buhajów rasy polskiej holsztyńsko-fryzyjskiej indeks selekcyjny PF został w 2014 r. zmodyfikowany i dostosowany do aktualnych potrzeb hodowców. Zmiany, które w indeksie pojawiły się od sezonu 2014.1, dotyczyły – w porównaniu z poprzednią jego formułą – zmniejszenia wag podindeksów: produkcyjnego z 50% do 40% oraz pokrojowego z 30% na 25%, natomiast waga podindeksu płodności wzrosła z 10% do 15%. Ponadto została wprowadzona nowo oceniana cecha – długowieczność z 10-procentowym udziałem w indeksie. Bez zmian – z udziałem 10-procentowym w nowym indeksie PF – pozostała wartość hodowlana dla zawartości komórek somatycznych. Formuła obecnego indeksu PF wygląda następująco:
  PF = 0,4 × PI_PROD + 0,25× PI_POKR + 0,15× PI_PŁOD + + 0,1 × WH_KSOM+ 0,1 × WH_DŁ,
  gdzie:
  » PI_PROD – podindeks produkcyjny
  » PI_POKR – podindeks pokrojowy
  » PI_PŁOD – podindeks płodności
  » WH_KSOM – wartość hodowlana dla laktacyjnej zawartości komórek somatycznych
  » WH_DŁUG – wartość hodowlana dla długowieczności.

Od sezonu 2014.1 w pracach hodowlanych w rasie PHF obliczany jest i stosowany indeks PF dla krów. Jego formuła jest taka sama jak w indeksie PF dla buhajów. Informacje o wartościach indeksu PF i jego podindeksach dla krów w swoim stadzie hodowca może znaleźć m.in. w raporcie wynikowym RW-7 zawierającym wyniki oceny wartości hodowlanej krów oraz w niedawno opracowanym raporcie RW Indeksy.

Indeks PF może występować w dwóch formach: PF – gdy cechy, na podstawie których jest obliczony, są ocenione metodą konwencjonalną, i gPF – gdy źródłem informacji do oszacowania wartości hodowlanych są markery genetyczne SNP.

• – indeks selekcyjny PFSM dla rasy simentalskiej
  W 2016 r., zgodnie z oczekiwaniami hodowców bydła simentalskiego, opracowano nowy indeks selekcyjny o symbolu PFSM, którego formuła jest następująca:
  PFSM = 0,40 × PI_PROD +0,35 × PI_POKR + 0,10 × PI_PŁOD + 0,08 × WH_KSOM + 0,07 × WH_DŁUG,
  gdzie:
  » PI_PROD – podindeks produkcyjny
  » PI_POKR – podindeks pokrojowy
  » PI_PŁOD – podindeks płodności
  » WH_KSOM – wartość hodowlana dla zawartości komórek somatycznych
  » WH_DŁUG – wartość hodowlana dla długowieczności.

Od sezonu 2016.2 krajowe buhaje rasy simentalskiej zostały zaopatrzone w indeks PFSM i uszeregowane według niego. Na indeksy PFSM dla krów przyszło hodowcom czekać kolejne dwa lata. Od sezonu 2018.3 Instytut Zootechniki oszacował nowe indeksy dla osobników obu płci rasy SM i były one udostępnione w systemie teleinformatycznym. Indeksy PFSM mają zastosowanie w selekcji krów na matki buhajów, a na poziomie stad zostały udostępnione w komputerowym programie doboru do kojarzeń DoKo.

• indeks rodowodowy
  To odmiana indeksu rodzicielskiego, który jest sposobem wyrażania wartości hodowlanej osobnika. Do jego obliczania wykorzystuje się wartości hodowlane męskich przodków osobnika. Wartości tego indeksu są znane przed urodzeniem osobnika, natomiast przestają mieć znaczenie, gdy jest znana jego wartość hodowlana obliczona na podstawie użytkowości i/lub genotypu (genomowa wartość hodowlana). Indeks rodowodowy jest liczony dla wszystkich zarejestrowanych buhajków i jałówek w wieku do 24 miesięcy. Obliczenia są wykonywane w Centrum Genetycznym CGen i publikowane co tydzień zarówno dla rIE (rodowodowy Indeks Ekonomiczny), jak i rPF (rodowodowy PF). Do wyliczenia rIE oraz rPF wykorzystuje się wyniki oceny wartości hodowlanej męskich przodków buhajka lub jałówki. W przypadku gdy istnieją luki w rodowodzie, wypełnia się je poprzez oszacowanie średniej wartości hodowlanej dla przodków urodzonych w określonym przedziale czasowym. Dla każdej samicy rasy PHF można obliczyć rodowodową WH, jeśli ma ona pełny rodowód, ale pod warunkiem że ojciec i ojciec matki mają oszacowaną wartość hodowlaną międzynarodową lub krajową.
• Indeks Ekonomiczny
  Jest indeksem selekcyjnym, wprowadzonym w grudniu 2019 r. dla rasy PHF, wyrażającym łączną wartość hodowlaną zwierzęcia w przeliczeniu na złotówki. Wartości Indeksu Ekonomicznego pozwalają na porównywanie zysków z produkcji mleka w odniesieniu do jednej laktacji. Dzięki niemu hodowcy mogą doskonalić swoje stada w kierunku maksymalizacji zysków. Indeks Ekonomiczny opracowało Centrum Genetyczne PFHBiPM we współpracy z hodowcami i najlepszymi specjalistami z tego zakresu. W Indeksie Ekonomicznym uwzględnione są następujące cechy: wydajność tłuszczu, wydajność białka, wydajność mleka, liczba komórek somatycznych, okres międzyciążowy, współczynnik zapłodnień jałówek, współczynnik zapłodnień krów, długowieczność, wysokość w krzyżu, wymię, nogi i racice. Wartość Indeksu Ekonomicznego jest zawsze udostępniana wraz z jej dokładnością. Dzięki temu hodowca wie, na ile obliczona wartość oddaje rzeczywistą wartość genów zwierzęcia. Podobnie jak indeks PF także Indeks Ekonomiczny występuje w dwóch formach: IE i gIE.