Russian Federation
004.4
The article provides information on computer programs that are intended to evaluate sires by the quality of their offspring using the "daughter-peer" method, analyze immunogenetic data of cattle, and biometrically process digital data obtained during research. The programs are intended for researchers, postgraduates, master's students, and students.
computer program, sires evaluation, immunogenetic data, biometric processing, correlation, dispersion analysis, reliability
В творческой деятельности научного работника, аспиранта, зооинженера и ветеринарного врача важное место занимает проведение экспериментальных исследований, позволяющих оценить результаты влияния различных генетических и паратипических факторов на хозяйственно-полезные признаки животных, выявить такие закономерности, которые обычно скрыты случайной формой своего проявления.
Определение надежности научных диагнозов и прогнозов, выдвижение научных рекомендаций о массовом применении новых методов кормления, разведения, лечения и репродуктивного использования сельскохозяйственных животных требует установления достоверности результатов тех исследований, на основе которых делаются соответствующие выводы и даются рекомендации. Для этого приходится применять простые и сложные математические методы.
Для ускорения процесса обработки опытных данных всё чаще исследователи применяют компьютерные программы, которые позволяют уменьшить число счётных ошибок, описок, просчётов, которые не редки при проведении расчётов вручную с помощью калькулятора и встречаются при использовании компьютера при применении неверных методов расчёта. Обработка большого массива информации зачастую требует много времени и сил. В настоящее время существует немалое количество компьютерных программ, позволяющих провести биометрическую обработку данных, большинство из них требует наличия определённых навыков.
Цель работы: разработка компьютерных программ для автоматизации обработки опытных данных в зоотехнии.
Задачи:
-разработать пакет анализа для биометрической обработки зоотехнических данных;
- разработать программу для анализа количественных признаков в зоотехнии;
- разработать программу для оценки быков-производителей по качеству потомства;
- разработать программу для анализа иммуногенетических данных крупного рогатого скота
Методика исследований. В процессе работы над созданием программ для ЭВМ были проанализированы источники литературы, выбраны методы численного решения, разработаны алгоритмы и наполнены модули программ. При разработке программ использовались методические руководства Н.А. Плохинского [1], Г.Ф. Лакина [2], Л.А. Васильевой [3], С.П. Дегтяревой и О.В. Щеглова [4]. Применялись формулы статистического анализа количественных и альтернативных признаков.
Достоверность разности между сравниваемыми группами в программах «Биометрический анализ количественных признаков» и «Анализ иммуногенетических данных крупного рогатого скота» находится с учётом численности сравниваемых групп: равночисленные (n1=n2), или не равночисленные (n1≠n2).
Вероятность родства дочерей с их отцами и матерями в программе «Анализ иммуногенетических данных крупного рогатого скота» находится отношением количества общих антигенов, встречающихся у дочерей и их родителей (или одного из родителей), к количеству антигенов дочери; показатель выражается в процентах.
Результаты исследований. Разработана программа для ЭВМ «Пакет анализа для биометрической обработки зоотехнических данных». Программа включает корреляционный и дисперсионный анализы количественных признаков, позволяет рассчитать 18 статистических показателей объемом выборки 1000 голов, количеством обрабатываемых групп – 10, признаков – 10, установить ошибку и достоверность значений коэффициента корреляции при известных его значениях. Расчёт ошибки коэффициента корреляции производится с учётом объёма выборки: малая (<50 пар), или большая (>50 пар). Экранные формы программы приведены на рисунке 1.
Рисунок 1 – Экранные формы листов программы «Пакет анализа для биометрической обработки зоотехнических данных»
Разработана программа «Биометрический анализ количественных признаков в зоотехнии», которая в отличие от программы «Пакет анализа для биометрической обработки зоотехнических данных» позволяет обработать большее количество данных (объем выборки – 5000 голов, групп – 20, признаков – 50), определить достоверность разницы выборочных групп с учётом их численности (равночисленные или не равночисленные), установить степень достоверности разницы (*; **; ***), рассчитать множественный коэффициент корреляции (3 признака), осуществить двух-факторный дисперсионный анализ проводится для большего числа градаций (3 вместо 2).
Экранные формы программы приведены на рисунке 2.
Рисунок 2 – Экранные формы kbcnjd программы «Биометрический анализ количественных признаков»
Разработана программа «Оценка быков-производителей по коровам-дочерям», позволяющая оценить быков по удою и жирномолочности дочерей методом «дочери-сверстницы», рассчитать показатели сверстниц (дочерей быка и коров стада), определить племенные категории по удою и содержанию жира в молоке у дочерей дочерей, а также произвести расчёт обобщённой оценки племенной ценности быков-производителей (n=20) по результатам 20 оценок.
Для расчёта показателей сверстниц дочерей быков в программе передставлены электронные таблицы для исходных данных по молочной продуктивности дочерей 2, 3 … 10, 20, 30 …, 100, 300, 500, 1000, 2000 и 3000 быков-производителей (рис. 3а). На рисунке 3б показана экранная форма листа, в котором производится определение племенных категорий быков-производителей с известными данными сверстниц дочерей (n= 3000 голов).
Рисунок 3 – Экранные формы листов программы «Оценка быков-производителей по коровам-дочерям»
Рисунок 2 – Экранные формы листов программы «Анализ иммуногенетических данных крупного рогатого скота»
Программа позволяет расчитать частоты антигенов и аллелей из данных иммунногенетических тестов; сопоставить антигенные факторы у родителей и потомков, определить вероятность родства потомка с одним из родителей, с обоими родителями; определить достоверность разницы частот антигенов и аллелей у сопоставляемых групп животных, установить индекс генетического сходства и генетического расстояния несколькими методами; сформировать таблицы с результатами анализа.
Заключение. Разработаны 4 компьютерные программы, автоматизирующие процесс обработки опытных данных, позволяющие значительно сократить время на их обработку.
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования России, номер государственного учёта НИОКТР: 122031400484-7.
1. Plohinskiy, N. A. Biometriya / N. A. Plohinskiy. – 2-e izd. – Moskva: Izd-vo MGU, 1970. – 369 s.
2. Lakin, G. F. Biometriya: uchebnik / G. F. Lakin. – M.: «Vysshaya shkola», 1973. – S. 157–158.
3. Vasil'eva, L. A. Statisticheskie metody v biologii, medicine i sel'skom hozyaystve / L. A. Vasil'eva. – Novosibirsk, 2007. – S. 86–88.
4. Degtyareva, S. P. Metodicheskie ukazaniya po ocenke bykov po kachestvu potomstva / S. P. Degtyareva i O. V. Scheglov. – Leningrad, 1987. – 34 s.
5. Svidetel'stvo o gosudarstvennoy registracii programmy dlya EVM № 2013660647. Rossiyskaya Federaciya. Paket analiza dlya biometricheskoy obrabotki zootehnicheskih dannyh: 2013617467: zayavl. 19.08.2013: opubl. 13.11.2013 / L. V. Efimova; pravoobladatel' GNU Krasnoyarskiy NIIZh Rossel'hozakademii.
6. Svidetel'stvo o gosudarstvennoy registracii programmy dlya EVM № 2021619580. Rossiyskaya Federaciya. Biometricheskiy analiz kolichestvennyh priznakov v zootehnii: 2021618613: zayavl. 04.06.2021: opubl. 15.06.2021. OBPBT № 6 / L. V. Efimova; pravoobladatel' FGBNU «Federal'nyy issledovatel'skiy centr «Krasnoyarskiy nauchnyy centr Sibirskogo otdeleniya Rossiyskoy akademii nauk».
7. Svidetel'stvo o gosudarstvennoy registracii programmy dlya EVM № 2021614478. Rossiyskaya Federaciya. Ocenka bykov-proizvoditeley po korovam-docheryam: № 2021613631: zayavl. 23.03.2021: opubl. 25.03.2021. OBPBT № 4 / Efimova L. V.; pravoobladatel' FGBNU «Federal'nyy issledovatel'skiy centr «Krasnoyarskiy nauchnyy centr Sibirskogo otdeleniya Rossiyskoy akademii nauk»
8. Svidetel'stvo o gosudarstvennoy registracii programmy dlya EVM № 2022660011. Rossiyskaya Federaciya. Analiz immunogeneticheskih dannyh krupnogo rogatogo skota: 2022619287: zayavl. 25.05.2022: opubl. 27.05.2022. OBPBT № 6 / L. V. Efimova; pravoobladatel' FGBNU «Federal'nyy issledovatel'skiy centr «Krasnoyarskiy nauchnyy centr Sibirskogo otdeleniya Rossiyskoy akademii nauk».
