Дослідження показників лактаційної кривої молочних корів

Abstract

Головною метою даного дослідження був аналіз основних показників (латентних змінних) лактаційних кривих молочних корів з використанням багатовимірного аналізу головних компонент. Матеріалом для виконання роботи слугували первинні дані щодо молочної продуктивності великої рогатої худоби голштинської породи в умовах ПрАТ “Племзавод “Степной” Кам’янсько-Дніпровського району Запорізької області (n = 238 голів), які отелились протягом 2014–2017 років. Для кожної тварини було визначено добовий надій тварин для 10 контрольних днів (TD1-TD10), що відповідали 30-му, 60-му, 90-м та ін. дням лактації, а також дані щодо надою за 305 днів лактації (Y305). Нами було виявлено вірогідні зв’язки між добовими надоями за окремі контрольні дні. Перші три головні компоненти описували 90,33 % сумарної мінливості варіаційно-коваріаційної матриці стандартизованих значень надою за окремі контрольні дні. Перша головна компонента (PC1) описувала 66,32 % сумарної мінливості та характеризувалася високими оцінками факторних навантажень щодо TD2-TD10. Таким чином, її можна інтерпретувати, як “загальний рівень молочної продуктивності”. Друга головна компонента (PC2) описувала 19,06 % сумарної мінливості та характеризувалася високими позитивними оцінками факторних навантажень стосовно TD1-TD2 та високими, але негативними оцінками у відношенні TD9-TD10. Таким чином, цю головну компоненту можна інтерпретувати, як “сталість лактаційної кривої”. Нарешті, третя головна компонента (PC3) описувала 4,95 % сумарної мінливості та характеризувалася високими позитивними оцінками факторних навантажень щодо TD1 та TD10 та високими, але негативними оцінками щодо TD4-TD5. Таким чином, цю головну компоненту можна інтерпретувати, як “тип лактаційної кривої”. Характерно, що використання багатовимірного підходу (РСА) для аналізу показників лактаційної кривої на підставі щомісячних оцінок контрольних днів надоїв давав дуже близькі результати у випадку дослідження молочної продуктивності різних видів свійських тварин (худоби, кіз та овець). У всіх випадках перша головна компонента описувала абсолютний рівень молочної продуктивності протягом лактації, а друга – сталість лактаційної кривої. Найбільший вплив на оцінки факторних міток щодо РС1-РС3 було виявлено для негенетичних факторів, таких як вік тварини (у лактаціях), рік та місяць отелення. Із генетичних факторів більший вплив на форму лактаційної кривої мали не стільки відмінності між лініями, до яких належали бугаї (Белла, Валіанта, Елевейшна, Старбака та Чіфа), скільки відмінності між окремими бугаями в межах окремих ліній.

-

The main goal of this study was to analysis of the main characteristics (latent variables) of lactation curve in dairy cows using multivariate Principal Component Analysis. This work used primary database from the milk production of Holstein cows (n = 238 heads) in the PJSC “Pedigree farm ‘Stepnoy’ Kamianka-Dniprovska Raion of Zaporizhzhia Oblast over a 4-yr period (2014-2017). Recording is done with an interval of 30 days for 10 test-days (TD1-TD10), i.e., TD1 is milk production recorded on milking day 30th, TD2 is day 60th, TD3 is day 90th, etc., and 305-day milk yield records (Y305) were used also. High significant correlations were found between daily milk yields for certain test-days. The Principal Component Analysis performed on the variance-correlation matrix of TD1-TD10 records are able to explain about 90.33 % of the total variance. The first principal component (PC1) explained 66.32 % of the total variance and was highly-positively correlated with TD2-TD10 records. Thus, PC1 were defined as “total milk production”. The second principal component (PC2) explained 19.06 % of the total variance and was highlypositively correlated with TD1-TD2 records and highly-negatively correlated with TD9-TD10 records. Thus, PC2 were defined as “lactation curve persistency”. Finally, the third principal component (PC3) explained 4.95 % of the total variance and was highly-positively correlated with TD1 and TD10 records and highly-negatively correlated with TD4-TD5 records. Thus, PC3 were defined as “lactation curve type”. The use of a multivariate method (namely, the PCA) for the analysis of lactation curve characteristics based on monthly test-day records gave very close results of the analysis of milk productivity in different groups of domestic animals (cattle, goats and sheep). In all cases, the first principal component (PC1) described the absolute level of milk productivity during lactation, and the second principal component (PC2) described the persistency of the lactation curve. Significant influence on the PC1-PC3 factor scores was revealed to the greatest extent for such non-genetic factors as age of cow (in lactations), year and month of calving. Of the genetic factors, the greatest influence on the shape of the lactation curve was not so much the differences between the bull lines (Bell, Valiant, Elevation, Starbuck and Chief), but differences between individual bulls within some lines.