张建 陈伟 曾勇庆* (山东农业大学动物科技学院 泰安 271018 ②西藏林芝工布江达县农牧局畜牧兽医站)
种猪性能测定关键技术及其进展
张建①②陈伟①曾勇庆①*(①山东农业大学动物科技学院 泰安 271018 ②西藏林芝工布江达县农牧局畜牧兽医站)
我国属于世界第一养猪大国。然而,长期以来却一直处于“引种→维持→退化→再引种”的局面,长期以来,处于繁育体系“金字塔”顶端的核心种猪资源一直依赖进口。改变这种局面的关键一环是科学地开展种猪性能测定和遗传评估,这对于种猪的分子育种和联合育种等的推广至关重要。生产性能测定是对种猪进行客观评定的首要基础。本文综述了种猪性能测定的一般原则、关键技术及其发展,可为科学地开展种猪的性能测定提供借鉴。
我国作为世界第一养猪大国,长期以来一直处于“引种→维持→退化→再引种”的不良循环之中,繁育体系“金字塔”顶端的核心种猪资源一直依赖进口。科学地开展种猪性能测定和遗传评估,对于促进种猪分子育种及联合育种等技术的推广至关重要[1]。
所谓种猪性能测定就是按照测定方案,将种猪置于相对一致的标准环境条件下进行度量的全过程,包括使用测定信息和测定结果,如根据测定结果按标准进行评估、分级和良种登记等[2]。种猪测定制度是指按照改良计划和育种目标,设置标准化的条件,准确度量和评定种猪,使种猪某些需要改良的性状得到最大的遗传改进量,从而制定的整套测定方案与技术操作规程[3]。
在欧洲一些国家,由于地域较小,多按国家统一制定的方案和规程,核心群种猪特别是公猪集中于严格控制条件的现代化中心测定站测定。而加拿大和美国的地域较大,采用了测定站测定和场内测定相结合的测定制度。随着场间遗传评估技术的发展和电脑信息网络技术的应用,场内测定已成为种猪性能测定的主要方式,许多国家已拥有全国性的场内测定技术规范和遗传评估计划,场内测定结果不仅应用本场的种猪选择,也被广泛应用于场间的种猪选择[4-6]。
种猪性能测定必须坚持客观和公正的原则,不能有意或无意地对任何一头或一群猪有偏好或歧视,保证测定数据是客观真实的[7]。尤其是在联合育种的框架内,性能测定的实施更要有高度的统一性[8],即在不同的育种单位中要统一测定相同的性状、并用相同的测定方法和记录管理系统。性能测定的实施要有连续性和长期性,要有足够大的测定规模,获得足够高的选择强度。应具备相应的测定设备和用具,由经过培训并达到合格条件的技术人员专门负责测定和数据记录。严格按照有关规程的要求,建立严格的测定制度和完整的记录资料档案。受测猪的个体编号和系谱清楚,品种特征明显,并附三代以上系谱记录,要求健康、生长发育正常、无外形缺陷和遗传疾患,受测前应由兽医经行检验、免疫注射、驱虫和部分公猪的去势。受测猪应选择70日龄和25kg左右的中等个体,且应来源于主要家系(品系),从每头公猪与配的母猪中随机抽取三窝,每窝选1公、1阉公和两母进行生长肥育测定,其中1阉公和1母于体重100kg时进行屠宰测定[9]。
种猪性能测定所需要的主要材料和仪器设备包括:完善的系谱资料,电子秤、活体背膘测定仪(B型超声波测定仪)、活体背膘瘦肉率测定仪、计算机及其种猪遗传评估软件等[10]。(1)完善的系谱资料对于提高种猪遗传评定结果的准确性是至关重要的[11]。电子称是用来称量种猪活体重的,要精确稳定,形状以猪栏式为优,便于进行活猪背膘厚等指标的测定。(2)活体背膘测定仪有A型和B型超声波两种,A型超声波测定仪是单晶体接受声波,对机体组织进行点评估,准确性低于B型超声波测定仪;B型超声波测定仪采用多晶体结构,能实时、快速、准确地反馈声波形成清晰的图像,准确性较高,因而,很多种猪场都以B超取代了A超。目前普遍使用的型号有:ALOKA500、ALOKA 218、AMI900、ECM A8、A16等。(3)种猪肥育性能测定的仪器设备主要包括:干料饲喂系统,湿料饲喂系统,自动饲喂测定系统,种猪性能测定系统,活猪称,磅秤等。(4)胴体及肉质测定的仪器设备主要包括:胴体瘦肉率测定仪,电子秤,求积仪,游标卡尺,卷尺,胴体肌肉pH值直测仪或酸度计,肉色或大理石纹标准评分卡,色差计,电脑压肉试验仪,嫩度仪,烘箱、冰箱、真空干燥箱等。(5)种猪遗传评估软件是基于BLUP(最佳线性无偏预测)的,常用的是GBS、NETpig及软件包PEST等。育种软件GBS被我国的很多种猪场广泛使用[12]。
(1)繁殖性能测定的主要指标:分娩母猪的分娩时间、胎次、总产仔、活产仔、死胎、木乃伊、初生重,同时要详细记录初生仔猪的个体编号。(2)生长发育性能测定的主要指标:70日龄体重、4月龄体重、达100kg体重日龄、100kg体重活体背膘厚、体长、体高、胸围、腹围、腿臀围等。(3)肥育性能测定的主要指标:25(30)-100kg平均日增重、料肉比、达100kg体重日龄、100kg体重、活体背膘厚及体尺性状、料肉比(从25kg或30kg至100kg期间每单位增重所消耗的饲料量)等。(4)胴体性能测定的主要指标:胴体重,屠宰率,背膘厚度(肩部膘厚、胸部膘厚、腰部膘厚、臀部膘厚、平均膘厚),眼肌面积,胴体长,腿臀比例,皮、骨、肉、脂四大组织的重量和占胴体重的百分比,胴体瘦肉率(瘦肉重占瘦肉、脂肪、皮和骨总重之比)。(5)肉质测定的主要指标:肌肉颜色,肌肉pH值,大理石纹,滴水损失,肌内脂肪,嫩度,肌纤维直径和密度,熟肉率和肉的风味(如肉中的糖、氨基酸、肌苷酸等能作用于味觉感受器产生的鲜酸苦咸等综合滋味)。猪肉中的风味物质和风味前体物质约有1000多种,不可能一一测定,所以,通常的肉质风味评定仍以口感品尝评定小组的形式进行。
全国种猪遗传评估方案对性能测定作了明确的规定,要求从个体号开始建立能够索源的统一编号系统,在相对一致的条件下,测定3个基本性状(达100kg体重的日龄,达100kg体重的活体背膘厚、总产仔数)和12个辅助性状(达50kg体重日龄、饲料转化率、产活仔数、21日龄窝重、产仔间隔、初产日龄、眼肌面积、后腿比例、肌肉pH值、肉色、滴水损失,大理石纹)。
国外猪的性能测定可追溯到1896年。当时由Moekeberg为丹麦皇家农业协会提出了种猪的遗传改良计划,并成立了猪的育种中心。1907年建成了中心后裔性能测定站。20世纪40年代,随着遗传力学说的启示和活体测定技术的发展,许多国家开始改用同胞性能测定,大大缩短了育种时间。如美国和加拿大等在1957~1978年内,成功地进行了胴体品质和肉质性状的改良,主要依据的就是同胞测定和后测相结合的方法[5]。
20世纪70年代,超声波技术成功地应用于活体测膘,丹麦在场内测定和测定站测定都先后开始转向自身性能测定,同时,英国、美国、加拿大也都转向公猪自身性能测定为主,并与同胞测定相结合。
20世纪90年代,电子技术和计算机技术逐渐应用于猪的育种,世界各国逐步采用ACEMA系统,建立了群养自动记料的种猪性能测定方案。最著名的当属法国制造的ACEMA-64系统,可准确记录自由采食情况下群养猪的个体采食量,改变了个体测定方式。这种设备的应用可以在群养条件测定猪的生长性能,类似于商业猪场条件下的测定,因此,能最大限度地减少遗传与环境的互作效应[5]。
目前,为了使种猪性能测定数据的记录更加简洁、准确和完整,避免人为因素所造成的数据错漏记现象,正在使用规范地记录表进行现场记录,并且,影响性状表现的各种可辨别的系统环境因素(如年度、季节、场所、操作人员、所用测定设备等)也被记录下来,一并及时输入计算机,建立了性能测定的计算机数据管理系统,使得性能测定的记录分析系统更加科学、合理,也更方便了及时查询和进行遗传统计分析,而遗传分析结果的准确性也大大提高。
如今,随着分子细胞生物学新技术的应用,更增加了性能测定和遗传评估工作的准确性,例如,可借助于基因诊断技术,测定一些重要性状的基因型,将细胞和分子水平上表现出来的性状信息一并纳入到性能测定中,通过分子标记辅助选择(MAS),可以解决早期选种和对于屠体和晚期表达性状的评估问题。MAS可以充分利用表型、系谱和分子遗传标记的信息,因此,比只利用表型和系谱信息的常规选种方法具有更大的信息量,进而也具有更高的选种准确性。同时,MAS不易受环境的影响,且没有性别、年龄的限制,允许早期选种,可缩短世代间隔,提高选择强度,从而提高选种的效率和准确性,尤其是对于限性性状、低遗传力性状及难以测量的性状,其优越性更加明显[12, 13]。
[1] 师守堃. 为什么要推行种猪的遗传评估和场内测定[J]. 养猪在线, 2004, (5): 5-7.
[2] 王立贤. 遗传评估的经济价值[J]. 养猪在线, 2004, (5): 6-7.
[3] 彭中镇, 甘士明. 我国种猪场内性能测定工作刍议[C].中国动物遗传育种研究进展, 北京:中国农业科技出版社, 1995, 8-13.
[4] 彭中镇, 杨茂成. 规范场内测定技术, 融入遗传评估系统[J].养猪在线, 2004(5): 11-12.
[5] 吴克亮. 种猪性能测定发展历程[J]. 养猪在线, 2004 (5): 8-9.
[6] 汪嘉燮, 唐仕强对今后外种猪育种工作的思考[J]. 养猪, 1999(4): 32-35.
[7] 肖炜, 云鹏, 苏雪梅等. 我国种猪联合育种的现状与存在的问题[J]. 当代畜牧, 2005(3):1-3.
[8] 郭万库, 师守堃, 鲁绍雄. 我国猪育种结构及其发展的探讨[J]. 中国畜牧杂志, 2000, 36(5):49-51.
[9] Poigner J. Estimation of breeding values for meat quality traits by pig[J]. http://agri.biro.uni-1j.si/ delavnice/pigworkshop_4th/15_GZ_BLUP _in_ Poland.pdf.2005.
[10] Prins D. Model to include carcass quality in pig[J]. http://agri. bf'ro.uni-]j.si/delavnice/pigworkshop _4th/15_GZ_BLUP_in_Poland. pdf. 2005.
[11] Satoh M.,C. Hicks, K. Ishii et al. Prediction of response to selection based on BLUP of Breeding values by expected response to family index selection supporting pig selection program[J].Journal of Animal Science, 2000, 71(1): 17-25
[12] 鲁绍雄, 吴常信. 动物遗传标记辅助选择研究及其应用[J]. 遗传, 2002, 24 (3): 359-362.
[13] 施启顺. 猪的分子标记辅助育种[J]. 国外畜牧学:猪与禽, 2001(2): 21-23.
(2012–10–19)
国家转基因重大专项(编号:2011ZX08006-002),山东省农业良种工程重大项目(编号:2011LZ012-03)和山东省现代农业(生猪)产业技术体系建设专项资助。
S828.2
A
1007-1733(2012)12-0093-03