种猪遗传评估与联合育种

种猪遗传评估与联合育种

中国大多数原始猪场都进行了不同程度的繁殖，但选择方法是滞后的、不均匀的、不同的猪体重。基于繁殖技术的各种辅助技术不规范。各场为了保持种猪的质量,以满足市场的需求,不得不引入相当数量的种猪,特别是从国外引进种猪,这样不但要花费很多引种经费,而且还带来一些问题,如猪群的健康问题等。为了提高我国种猪的整体质量,逐步减少引种数量,制定联合育种方案,组织区域性乃至全国范围内的种猪遗传评估和联合育种工作势在必行。这是因为联合育种具有以下优点:①核心群规模的扩大,加大了选择强度,提高了育种进展,可以逐步缩小与养猪发达国家的差距,解决种猪重复引进的问题;②采用统一的育种方案,应用育种新技术,提高我国猪的育种技术水平,加快种猪的改良速度,为我国的种猪走向国际市场奠定基础;③规范我国猪的育种工作,建立完整的良种繁育体系,促进我国养猪业的可持续发展;④随着我国种猪质量的提高,可以逐步减少引种数量和引种经费,同时又可降低引进疾病的风险。以下就通过人工授精建立场间遗传联系、实现猪联合育种的途径和建立优良种猪基因库等问题进行讨论。1建立场间遗传联系种公猪在后裔遗传中占有很大的影响力,优良公猪的充分利用,将带来可观的经济效益,人工授精(AI)可提高公猪的利用率,减少公猪饲养量。此外,人工授精技术还在减少疾病传播、推进优良基因的迅速扩散、提高母猪受胎率等方面具有积极意义。人工授精有利于健康控制、畜群管理和遗传进展的认识已有很长时间了,已在一些育种规划中扮演了重要角色。通过对不同国家实行猪人工授精的回顾,Sellier和Rothschild推断1991年以前,它保持了一个平均的低水平。最近,由于精液运输服务使得个体农场主可以进行本场的授精工作,人工授精技术在很多国家都有较快的推广速度。比如在法国,人工授精的比例直到1987年还维持在3%的低水平,而从那以后迅速增加,10年后已超过50%。自从BLUP(最佳线性无偏预测)理论问世以来,各国均纷纷将该理论用于区域性甚至全国性遗传评估,提高了选种的准确性。但由于缺乏场间遗传交流,该理论的使用存在很大的局限性。人工授精技术的广泛使用,使场间可通过种猪精液进行遗传交流,增加场间的遗传联系,为区域性或全国性联合育种开辟新的途径。正如Haley所指出的那样,随着人工授精提供越来越多的畜群间遗传联系的信息,全国的和公司的育种规划可以在未来得到融合。评估将采用相近的方法集中进行,数据来源是多渠道的,包括了育种场、商品场和屠宰场。例如,丹麦90%~95%的母猪采用人工授精。通过人工授精,中心测定站及各育种群之间建立了遗传联系。正是各育种群间的遗传联系使多性状BLUP得以有效使用。可见,建立相应的育种组织,统一育种目标、性能测定和遗传评估方法,选择出优秀的种公猪,采用人工授精技术或种猪销售,实现优良种公猪的跨场使用,是建立和加强场间遗传联系的有效途径。遗传联系可以为育种者对不同环境下的动物进行选择决策时提供依据。Mathur等对参与加拿大猪改良计划猪群的研究表明,一个猪群的平均关联度(畜群间的关联度定义为畜群效应的相关系数)应大于3%,对两个有较多遗传物质交换的猪群,关联度应大于5%。他们根据加拿大猪的遗传改良实践,提出了场间遗传联系的措施,即:①使用具有良好遗传联系AI公猪;②从具有良好遗传联系的猪群中选择AI公猪;③从具有良好遗传联系的公猪获取足够比例的后代。建立由原种场、扩繁场和商品猪场组成的金字塔式繁育体系,人工授精技术不仅在选育场应用,还可广泛的应用于扩繁场和商品猪场,以提高这些猪场的生产效率。长期以来,不少种猪场从国外引种后,进行闭锁群选育,由于群体规模小,自繁自选几代后,出现近交退化的情况,只能花巨大代价从国外重复引种。建立场间遗传联系,实现联合育种,就要逐渐打破各个育种单位对猪遗传资源的相对封锁,把各个会员猪场的公猪统一放到种猪性能测定站进行性能测定,最好的公猪集中到猪人工授精站,统一供应精液,实现遗传资源共享。就目前中国养猪业的实际情况来讲,由于各项措施还没有完全配套,搞社会统一的猪人工授精站虽有一些困难,但北京浩邦猪人工授精服务中心的诞生,揭开了我国社会化猪人工授精的序幕。对于大型猪场,搞自己的人工授精站不失为一个好办法,猪场一方面降低自己的配种成本,使猪场管理现代化、生产工厂化、人性化;另一方面可以和别的种猪场交换精液,避免近交。在此基础上,逐渐实行大联合,最后达到全国重点种猪场一盘棋的格局。在一些农村地区,可建立小型人工授精站,在人工授精推广过程中,采取各种措施保证人工授精的效果。这样以市场需要为导向,实现以人工授精为主要技术措施之一的联合育种。2建立遗传评估体系猪的联合育种就是将相同或相近育种目标的种猪场有组织地联合起来建立的良种繁育体系,形成一个大的核心群,即“超级核心群”,具有统一的数据记录系统、性能测定制度和选择方法,统一进行遗传评估,选出最优秀的种公猪,以供各场/群共享。猪场/群间通过人工授精或购买种猪进行基因交换,建立遗传联系。每个猪场/群相当于一个子核心群,各猪场/群开放,整个群体(育种系统)闭锁繁育,必要时才导入基因,以达到加快育种进展和提高群体性能水平的目的。联合育种的主要内容是:①建立相应的育种组织;②统一对性状的定义;③实施统一的育种方案;④建立科学、规范的性能测定体系;⑤应用先进的遗传评估方法(动物模型BLUP);⑥人工授精技术的应用;⑦建立和加强场间遗传联系;⑧实现区域性和全国性的联合遗传评估;⑨实现种猪的跨场、跨区域选择。为了实现我国养猪业的可持续发展,要以市场为导向,实现联合育种。目前我国正在进行的联合育种的探索,无论是理论还是实践上,这样做有很多好处,但由于许多条件的制约,决定了不可能在短时间内完成。建立以现场测定为主,通过中心测定站和人工授精站,建立遗传联系的遗传评估体系势在必行。这是一个复杂的系统工程,需要全国统一规划,通过多种渠道共同努力,大规模协作才能完成。单单一个地方搞效果不会太大。应该在全国各省根据猪的品种、规模及猪场软硬件选择重点场作为全国联合育种合作单位。性能测定与遗传评估由全国成立的测定组织统一进行,同时建立动态测定结果公布制度。为此,可以借鉴加拿大或丹麦的经验,结合中国特色做一个系统工程。我国于1993年成立了约克夏猪、长白猪和杜洛克猪的育种协作组,可视为我国引进猪种联合育种的雏形。协作组成员间互相交流育种经验和选育技术,统一性能测定记录要求和测定方法,但各场仍保持相对的育种方案和选种方法。由于各场间的环境差异,本场测定的结果只能在场内使用,不能作场间比较。要解决这一问题有两个途径:一是建立性能测定站,各场按测定要求把猪送到测定站进行测定;二是采用人工授精技术,建立场间遗传联系,用线型混合模型分解出遗传与环境效应。建立测定站需要投资,测定结束后种猪一般进入公猪站或进行拍卖,由于防疫的原因再好的猪也不能回到本场。所以,更为可行的办法是通过场间的遗传联系,用动物模型BLUP计算EBV(估计育种值),使各场的测定结果可以排成一个队进行比较,选出优秀个体,通过人工授精扩大影响。1997年初,全国畜牧兽医总站和中加瘦肉型猪项目办公室合作,在全国开展种猪性能测定与遗传评估技术推广工作。2000年5月全国畜牧兽医总站颁布了“关于印发《全国种猪遗传评估方案(试行)》的通知”,对我国种猪的测定性状、测定数量及统一遗传评估方法等作了规范,目的是为今后区域及全国计算机联网和信息共享、建立遗传联系、实现全国引入猪种联合育种奠定基础。经过近几年的努力工作,以北京为中心的华北区域、以河南省为中心的中原区域、以广东省为中心的华南区域和以四川省为中心的西南区域基本形成,其区域内的计算机联网已经基本建立,信息能够共享。截至到2001年,参加全国种猪遗传评估的种猪场有37个,涉及到北京、天津、河北、河南、浙江、湖北、江西、广西、广东、福建、云南、贵州及四川等全国13个省、区、市,遗传评估的结果在中国畜牧兽医信息网上进行公布,目的是为了各场之间开展相互学习,取长补短,促进各种猪场按照规定更加规范的开展种猪测定和遗传评估工作。实践证明,认识早、工作积极性高的种猪场,其种猪质量有了明显的提高,获得了良好的经济效益和社会效益。我国的种猪遗传评估工作取得了一定的成绩,打下了一个比较好的基础,同时也存在着很多问题。由于受认识水平、种猪市场发育现状、缺乏项目经费支持等等一系列主观和客观条件的限制和影响,这项工作进展缓慢。一是目前开展这项工作的种猪场少;二是发展不平衡,有些养猪大省,尚未开展这项工作,和生产发展的需求严重不适应;三是已经开展测定工作的种猪场测定种猪数量有限,严重制约种猪质量的迅速提高;四是缺乏场间遗传联系,联合育种的效果没有真正得到体现;五是种猪测定仪器不统一、不规范,测定人员和数据分析人员需要系统规范的培训等。要在现有基础上,继续向前推进,尽快建立起全国的种猪遗传评估体系,实现真正意义上的联合育种,全面提高我国的种猪质量和国际竞争力,还有很多艰巨的工作要做,需要上级有关部门的大力支持,特别是政策和经费方面的支持,同时也需要教学、科研、生产等相关部门的积极合作和密切配合。3种猪和种猪改良方案创建具有优良生产性能和良好遗传联系的公猪基因库,并建立为该库做出贡献者应有共享该库资源的权利的运行机制,逐步扩大育种核心群,最终实现创建一个区域性乃至全国超级核心群的计划。下面以加拿大猪改良方案为例进行讨论。加拿大猪改良方案拥有12000头基础母猪的核心群,是世界上最大的群体之一。这一方案能够使每个参与者共同地测定种猪、记录生产性能数据和对种猪进行遗传评估。改良方案以独立而准确的数据、公开而可用的结果为基础,所有个体的EBV都可以从互联网上浏览。育种者可以拿自己的种猪与别人的种猪进行比较,然后通过人工授精获得自己所需要的遗传素材,去改良自己的种猪。通过这一方式,实现了信息共享,使所有育种者或公司都能受益。猪遗传改良方案通过一个双层结构与育种者连接。加拿大猪改良中心(CCSI)在加拿大农业部的支持和批准下负责制定国家标准和计算全国的EBV(每月计算一次);各省或各地区的改良中心负责向育种者直接提供EBV及改良方案,他们有一大批国家认可的技术员,负责育种场的数据收集和报告制作。在育种场完成性能测定的当天,就到场内计算EBV。在加拿大每年约10万头猪进行测定,几乎所有育种者都参与了评估。全国评估系统综合每头种猪及其亲属的信息计算EBV,解释不同畜群间的遗传差异,以便场内的EBV能在不同畜群间进行比较,评定出加拿大最好的种猪,并逐步建立具有优良生产性能和良好遗传联系的公