方绍明,张 震,季久秀,周礼渝,陈从英
(江西农业大学 猪遗传改良与养殖技术国家重点实验室,江西 南昌 330045)
莱芜猪种质资源特性研究
——脂肪沉积性状
方绍明,张 震,季久秀,周礼渝,陈从英*
(江西农业大学 猪遗传改良与养殖技术国家重点实验室,江西 南昌 330045)
莱芜猪是我国优良的地方猪种,具有肉质好、繁殖力高、脂肪沉积能力强等优良种质特性。本试验选取了333头纯种莱芜去势公猪与母猪,在300日龄进行屠宰,测定了不同部位背膘厚、花油质量、腹脂质量、板油质量等脂肪沉积性状指标。通过对不同指标测定所得数据按不同性别和不同屠宰季节进行分类,利用SPSS的数据分析功能统计分析出性别效应和屠宰季节效应对莱芜猪脂肪沉积性状的影响。此外,将莱芜猪脂肪沉积性状的相关数据与苏太猪、杜长大进行对比分析。分析结果表明:(1)去势公猪与母猪在不同部位背膘厚、花油质量、板油质量均具有极显著性差异(P<0.01),腹脂质量差异不显著(P>0.05)。(2)冬季屠宰与夏季屠宰的猪在不同部位背膘厚、花油质量、板油质量均具有极显著性差异(P<0.01),但腹脂质量差异不显著(P>0.05)。(3)莱芜猪与二花脸猪、杜长大在脂肪沉积性状方面具有极显著性差异(P<0.01)。从以上分析结果可以看出性别效应和屠宰季节效应对莱芜猪的脂肪沉积性状均有极显著性影响,这对莱芜猪育肥猪的选择以及饲养育肥周期的确定具有一定的指导意义。
莱芜猪;种质特性;脂肪沉积性状
方绍明,张震,季久秀,等.莱芜猪种质资源特性研究——脂肪沉积性状[J].江西农业大学学报,2015,37(4):679-687.
中国是一个养猪大国,具有丰富的地方猪种资源。由于各地区的地形、气候、社会经济条件的差异大,而且生态环境复杂多样,各个地方猪种各有特色。根据中国各地方猪种所处地域不同,将中国地方猪种分为六大类型:华北型、华南型、华中型、江海型、西南型、高原型[1]。莱芜猪作为我国华北型优良地方猪种,以其高繁殖力、肉质好(肌内脂肪含量高)、抗逆性强、杂交优势明显等优良种质特性著称,因此其在改良外国猪种和发展优质猪肉的生产中发挥着重要作用,是我国地方猪种资源的宝贵基因库。国内许多高校和研究机构都曾以莱芜猪作为试验对象,对其种质资源特性进行了研究、开发和利用。以往关于莱芜猪种质特性调查的诸多研究,主要集中在高繁殖能力、优良肉质、生长和饲养管理等方面,但对莱芜猪脂肪沉积性状各指标并未进行过系统性大样品规模的研究[2,3]。本试验作为莱芜猪脂肪沉积性状遗传学研究的前期工作,通过对莱芜猪脂肪沉积性状的表型分析,探讨性别效应、屠宰季节效应对莱芜猪脂肪沉积性状的影响,比较莱芜猪与其他猪种脂肪沉积能力的差异,分析结果将为莱芜猪的脂肪沉积性状作进一步的遗传解析奠定基础。同时,本试验结果可以为莱芜猪的育肥和利用莱芜猪开展商品化杂交等工作提供指导。
1.1 试验材料
333头300日龄的纯种莱芜猪(去势公猪225头,母猪108头)来源于江西农业大学猪遗传改良与养殖技术国家重点实验室(以下简称重点实验室)。试验用纯种莱芜猪购自于山东省莱芜市杨庄莱芜猪原种场,置于重点实验室合作猪场:南昌市某生态园猪场内,按统一饲养标准进行饲养。
1.2 方法
1.2.1 莱芜猪屠宰测定的流程 屠宰→去毛→去头→去内脏→机械切割分边→脂肪沉积性状测定。
1.2.2 脂肪沉积性状表型测定 300日龄屠宰个体的肩部背膘厚、胸部6~7肋处背膘厚(以下简称胸部背膘)、腰部背膘厚、臀部背膘厚采用电子游标卡尺测量。屠宰的个体花油质量、腹脂质量、板油质量采用电子称称量。
1.2.3 统计与分析 将莱芜猪脂肪沉积性状测定所得的各项数据按不同性别和屠宰季节进行分类,利用统计软件SPSS17.0进行方差分析、相关性分析。同时,利用SPSS17.0将莱芜猪脂肪沉积性状的相关数据与其他猪种进行对比分析。
2.1 莱芜猪、二花脸猪和杜长大的脂肪沉积性状各项表型测定结果
莱芜猪、二花脸猪、杜长大的脂肪沉积性状各项表型的描述统计数据如表1所示。从统计结果可以看出莱芜猪脂肪沉积性状各项表型的平均值均高于二花脸猪以及杜长大的相应数据,同时,莱芜猪脂肪沉积性状各项表型测定值的变异系数均低于二花脸猪和杜长大。初步分析表明莱芜猪的脂肪沉积能力优于二花脸猪和杜长大。
表1 莱芜猪、二花脸猪、杜长大的脂肪沉积性状表型分布情况Tab.1 Distribution of fat deposit phenotypes among LaiWu pig、Erhualian pig and DLY
2.2 莱芜猪去势公猪与母猪脂肪沉积性状对比分析
将333头莱芜猪脂肪沉积性状的相关数据按不同性别进行分类,利用SPSS对分类后的数据进行统计分析,分析结果如表2所示。由分析结果可以看出去势公猪与母猪在不同部位背膘厚、花油质量、板油质量均具有极显著性差异(P<0.01),但腹脂质量差异不显著(P>0.05),这提示性别效应对脂肪沉积性状存在影响。
表2 去势公猪与母猪脂肪沉积性状对比Tab.2 Castrated boars’and sows’fat deposit traits comparison
2.3 莱芜猪去势公猪与母猪脂肪沉积性状相关性分析
利用SPSS对去势公猪、母猪的不同部位背膘厚与花油质量、腹脂质量、板油质量进行相关性分析,相关性分析结果如表3所示。分析结果表明花油质量、腹脂质量、板油质量均与不同部位背膘厚均存在中等程度的正相关性,这提示不同部位脂肪沉积的脂肪代谢通路可以相互调控。
表3 去势公猪与母猪不同部位背膘厚与花油质量、腹脂质量、板油质量相关性分析Tab.3 Castrated boars’and sows’different parts backfat thickness and gut fat weight,abdominal fat weight,eaf fat weight correlation analysis
2.4 莱芜猪不同屠宰季节脂肪沉积性状对比分析
将333头莱芜猪脂肪沉积性状按不同屠宰季节进行分类,利用SPSS对分类后的数据进行统计分析,分析结果如表4所示。结果表明冬季屠宰和夏季屠宰的莱芜猪在不同部位背膘厚、花油质量、板油质量存在极显著性差异(P<0.01),腹脂质量差异不显著(P>0.05),表明屠宰季节效应可以影响脂肪沉积性状。
表4 冬季与夏季屠宰脂肪沉积性状对比Tab.4 Winter and summer fat deposit traits comparison
表5 莱芜猪与二花脸猪去势公猪脂肪沉积性状对比Tab.5 Laiwu pig and Erhualian pig Castrated sire fat deposit traits comparison
2.5 莱芜猪与其他猪种脂肪沉积性状对比分析
2.5.1 莱芜猪与二花脸猪脂肪沉积性状对比分析 将莱芜猪脂肪沉积性状测定的数据与同一环境和条件下饲养的300日龄屠宰的二花脸猪脂肪沉积性状方面的数据进行对比分析,分析结果如表5、表6所示。分析结果显示莱芜猪与二花脸猪在脂肪沉积性状方面存在极显著性差异(P<0.01)。
表6 莱芜猪与二花脸猪母猪脂肪沉积性状对比Tab.6 Laiwu pig and Erhualian pig sow fat deposit traits comparison
表7 莱芜猪与杜长大去势公猪脂肪沉积性状对比Tab.7 Laiwu pig and DLY Castrated sire fat deposit traits comparison
2.5.2 莱芜猪与杜长大脂肪沉积性状对比分析 将莱芜猪脂肪沉积性状测定的数据与商品猪杜长大脂肪沉积性状方面的数据进行对比分析,分析结果如表7所示。分析结果显示莱芜猪与杜长大在脂肪沉积性状方面存在极显著性差异(P<0.01)。
3.1 性别效应对莱芜猪脂肪沉积性状的影响
将333头莱芜猪的脂肪沉积性状相关数据按不同性别进行分类,从分类后的数据分析结果可以看出:去势公猪与母猪在不同部位背膘厚、花油质量、板油质量具有极显著性差异(P<0.01),仅在腹脂质量差异不显著(P>0.05)。从而可以推断出性别效应对不同部位背膘厚、花油质量、板油质量具有重要影响,性别效应的产生可能是由于以下三种因素所致。
第一,去势造成公猪与母猪体内激素水平的差异,尤其是性激素水平的差异。猪脂肪的沉积受多种激素调控,如胰岛素可以刺激脂肪细胞吸收和利用脂肪合成所需主要前体葡萄糖、糖皮质激素对脂肪细胞分化有重要作用、甲状腺激素低浓度可以促进脂肪合成,高浓度可以抑制脂肪合成,此外性激素对猪的脂肪沉积也存在着重要影响。性激素可分为雌性激素和雄性激素。雌性激素对代谢的作用比较广泛,如促进蛋白质的合成、加速骨的生长等,它对脂类代谢的影响主要是使血液中的甘油三酯(TG)升高,提高血液中载脂蛋白A-I(ApoA-I)的含量,并可以降低血液胆固醇浓度[4-5]。雄性激素可促进能量的消耗,是一种促进脂肪分解的激素,血清中低雄性激素可以导致肥胖症。研究表明,雄性动物腹部脂肪沉积量大的与沉积量小的相比,其血液中的雄性激素维持在较低水平[6]。此外,雄性激素(睾酮)可以抑制脂蛋白酯酶(LPL)活性,减少脂肪积累,促进脂肪分解。它对脂肪细胞的作用有明显的部位差异,尤其表现为对腹部脂肪的LPL有抑制作用[7]。本试验中去势公猪与母猪在腹脂质量差异不显著,推断可能与去势导致了公猪体内的雄性激素水平的下降有关,影响了去势公猪的腹脂沉积。本试验中去势公猪与母猪在不同部位背膘厚、花油质量、板油质量仍存在极显著性差异,可能是因为去势对公猪雌性激素的合成和分泌有促进作用,但是其雌性激素水平与母猪相比仍存在差异的结果。
第二,去势公猪与母猪脂肪合成与分解情况的差异导致了脂肪沉积能力的不同。猪脂肪沉积是脂肪合成与水解的动态平衡过程,与其他家畜(禽)不同,猪肝脏在脂肪酸合成中所起的作用很小,脂肪酸的合成95%都发生在脂肪组织中。猪的脂肪组织包括皮下脂肪、腹部脂肪、肌间和肌内脂肪以及内脏和肾周脂肪等。猪不同部位的脂肪组织的沉积量和发育速度都不同,一般来说,皮下脂肪组织沉积量最大,其次是腹部脂肪组织、内脏和肾周脂肪组织,最后是肌内脂肪组织[8-9]。脂肪的生物合成是若干酶催化完成的,如脂肪酸合成酶(FAS)、乙酰辅酶A羧化酶(ACC)、苹果酸酶(ME)、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PD)、6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶(6-G-PD)等。脂肪的分解是在线粒体内进行的,脂肪细胞内的甘油三酯通过三步反应逐步水解为甘油和游离脂肪酸,释放入血液供其他组织利用。脂肪的水解也是由一系列酶催化完成的,其中激素敏感脂酶(HSL)和甘油三酯水解酶(ATGL)是调控脂肪水解过程的关键脂肪酶HSL对甘油三酯和甘油二酯都具有水解作用,而ATGL则主要对甘油三酯进行水解[10]。有研究表明去势公猪与母猪血清中的GH(生长激素)和IGF-I的浓度差异,可以导致脂肪合成酶系相关基因的表达和活性的不同[11]。
第三,去势公猪与母猪脂肪细胞大小的差异可以造成其脂肪沉积能力的不同。脂肪组织的生长和发育包括脂肪细胞数目和脂肪细胞体积的变化,生长发育的前期表现为脂肪细胞的增殖,后期表现为脂肪细胞体积的增大[12]。有研究表明成年公猪与母猪皮下脂肪组织以及体内脂肪组织的脂肪细胞数量相当,但细胞的大小存在显著性差异,这可能是导致公猪与母猪脂肪沉积能力不同的原因之一[13]。本试验中选取的去势公猪与母猪均为300日龄的成年个体,且在不同部位背膘厚、花油质量、板油质量具有极显著性差异,与上述研究结果相符。
3.2 去势公猪与母猪脂肪沉积性状相关性分析结果讨论
分别对去势公猪与母猪脂肪沉积性状的各项指标进行相关性分析,从分析结果可以看出:(1)去势公猪与母猪的不同部位背膘厚与花油质量、腹脂质量、板油质量都存在一定程度的正相关性,这提示不同部位脂肪沉积可能受到共同的脂肪代谢网络调控,而各条代谢途径又受到相应的基因调控。因此对莱芜猪脂肪沉积性状作进一步的遗传解析可以揭示脂肪代谢网络下的基因调控网络,从而可以通过分子选育的方法改变莱芜猪的脂肪沉积性状,将某些部位的脂肪转移到其他部位进行沉积,进而改善莱芜猪的胴体品质。如:通过降低背膘脂肪含量,而增加肌内脂肪的含量。(2)母猪脂肪沉积性状的各项指标的相关性与去势公猪的相比要高,因此在相同的饲养条件、饲养环境以及饲养时间下,母猪的育肥能力更强,这一结果与莱芜猪营养特性的研究结果相符[14]。
3.3 屠宰季节效应对脂肪沉积性状的影响
将莱芜猪脂肪沉积性状的各项数据按冬季屠宰和夏季屠宰进行分类,分类后的数据分析结果表明:冬季屠宰和夏季屠宰在不同部位背膘厚、花油质量、板油质量具有极显著性差异(P<0.01),仅在腹脂重差异不显著(P>0.05)。这一分析结果与性别效应对脂肪沉积性状的影响相同,因此可以判断屠宰季节效应和性别效应对脂肪沉积性状可能存在协同作用关系。
本试验猪群各批次的营养水平和管理条件相同,但脂肪沉积性状在不同季节之间的差异显著。研究表明,冬季在冷应激的作用下,猪通过增加采食量来增加维持代谢能,从而保证机体的各项机能不受影响。但是,当饲料通过新陈代谢产生的热量无法满足机体能量的需求时,猪通过利用体内脂肪的代谢来增加供能。夏季在热应激的作用下,猪通过减少采食量来减少产热。当饲料通过新陈代谢产出的能量足以保证机体的能量需求时,多余的能量便转化为其他形式的能量储存在猪的体内,因此脂肪作为一种能量的储备形式得以积累[15]。由此可以看出,冬季与夏季温度的差异导致了猪的采食能力和新陈代谢水平的不同,从而影响了猪的脂肪沉积性状。此外,有研究表明温度对不同部位脂肪组织的影响效果不一样,例如内脏周围的脂肪(花油和板油)在高温环境下其重量会增加,而皮下脂肪(背膘)增加的是油脂含量[16],上述分析结果与这一研究结果相符。
有研究表明在相同的营养水平和饲养环境下,由于冬季和夏季光照时间长短和强度的不同,对育肥猪的生长发育有一定的影响。不同季节光照对猪育肥的影响表现为冬季饲养的肥猪其日增重显著性低于夏季饲养的肥猪,料肉比显著性高于夏季饲养的肥猪。导致这一现象出现的主要原因是:冬季和夏季光照时间、强度的不同影响了猪体内与新陈代谢有关酶的合成和分泌以及猪的睡眠和活动时间,因此猪的生长发育、营养物质的吸收和转化能力也受到了相应地影响[17]。这一研究结果与上述分析结果相符,可以作为解释屠宰季节效应对莱芜猪脂肪沉积产生影响的原因之一。
3.4 莱芜猪与其他猪种脂肪沉积性状的对比分析结果讨论
二花脸猪作为我国典型的江海型猪种,其具备产仔率高、母性好、耐粗饲、肉质鲜美等优质遗传特性,在国际畜牧界享有“产仔之王”的美称[18]。二花脸猪和莱芜猪虽同属于脂肪型猪种,但从莱芜猪和二花脸猪的脂肪沉积性状的对比分析结果可以看出,二者在脂肪沉积性状的各项指标均存在极显著性差异。由于在本试验中莱芜猪和二花脸猪的饲养环境、营养水平均相同,推断可能是因为不同种质间遗传水平上的差异导致了二者具备不同的脂肪沉积能力。杜长大也称“外三元”,是以杜洛克公猪为终端父本,以长白与大白杂交得到的母猪作为母本,二者杂交培育而成的商品猪种。杜长大是典型的瘦肉型猪种,具备生长速度快、饲料报酬高、胴体瘦肉率高等特点,因而商业推广饲养价值很高[19]。莱芜猪作为脂肪型猪种的重要代表之一与典型的瘦肉型猪种杜长大是研究脂肪沉积性状的两个极端样本,在理论上两者具备极显著性差异[20],上述的分析结果也与理论相符合。
通过对莱芜猪优良种质资源特性之一的脂肪性状进行表型分析,我们发现脂肪沉积性状在去势公猪和母猪间具有极显著性差异,这表明性别效应可以极显著性地影响脂肪沉积性状。同时,我们对去势公猪与母猪脂肪沉积性状的各项指标进行了相关分析,分析结果表明在相同的饲养环境和营养水平下母猪脂肪沉积性状的各项指标表现出了更高的相关性。以上两项分析结果对莱芜猪科学合理地展开育肥工作具有一定的指导意义。此外,我们也可以看到脂肪沉积性状受到屠宰季节效应的极显著性影响。因此,在商业化饲养莱芜猪时选择合理的饲养时间和屠宰季节,既可以节约饲料降低成本又可以获得更高的产肉量,从而带来更好的经济效益。在莱芜猪的脂肪沉积性状与其他猪种的比较分析方面,无论是与其他脂肪型猪种比较还是与瘦肉型猪种比较,莱芜猪在脂肪沉积性状方面都具有极显著性的优势。正因为莱芜猪在脂肪沉积性状方面具有明显的优势,从而赋予了它耐粗饲、抗逆性好、肉色光亮、肉质鲜美多汁等特点。但是,在对莱芜猪进行饲养和屠宰的过程中我们也清楚地认识到了莱芜猪存在生长速度慢、出栏体质量低、屠宰胴体瘦肉率低等诸多问题[11]。为了解决这些问题,应当利用莱芜猪和西方猪种进行杂交育种,从而选育既拥有较快的生长速度、较高的饲料转化率又具备良好抗逆性和优良肉质的商业化品系。因此,在后续的研究中我们将对莱芜猪的脂肪沉积性状进行遗传解析,阐明影响莱芜猪脂肪沉积性状的分子机理。进而可以利用现代分子育种技术与传统育种技术相结合的方法对莱芜猪进行遗传改良,培育出更适宜于商业化养殖的品系。
致谢:江西农业大学黄路生教授、陈从英教授在试验材料和研究思路设计方面提供重要指导,猪遗传改良与养殖技术国家重点实验室全体老师和学生在实验过程中提供了帮助,在此一并表示谢忱!
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A Study of Germplasm Properties of LaiWu Pig: Fat Deposit Characteristics
FANG Shao-ming,ZHANG Zhen,JI Jiu-xiu,ZHOU Li-yu,CHEN Cong-ying*
(National Key Laboratory for Pig Genetic Improvement and Cultivation Technique,Jiangxi Agricultural U-niversity,Nanchang 330045,China)
Laiwu pig is one of Chinese native pig breeds,which has excellent germplasm properties such as good meat quality,high prolificacy,good ability of fatty deposition and so on.This experiment chose 333 purebred castrated boars and sows,they were slaughtered at the age of 300 days.In order to obtain datum related to fat deposit traits,the back fat thickness in different parts,gut fat weight,abdominal fat weight,leaf fat weight were measured.These data were put into different items according to different genders and different slaughter seasons,SPSS was used to analyze the effects of genders and slaughter seasons on fat deposit characteristics.What’s more,the characteristics of fat deposit of were compared Laiwu pig with those of Erhualian pig and DLY.The results showed that:(1)The differences in back fat thickness,gut fat weight,leaf fat weight ofdifferent parts of castrated boars and sows were very significant(p<0.01),although the difference in abdominal fat was not significant(p>0.05).(2)The differences between pigs slaughtered in winter and summer in back fat thickness,gut fat weight,leaf fat weight of different parts were very significant(p<0.01),however difference in abdominal fat weight was not significant(p>0.05).In terms of fat deposit characteristics,differences among Laiwu pig and other pig breeds were very significant(p<0.01).According to the results of the analysis,it was found that both genders and different slaughter seasons had very significant effects on fat deposit.So it’s helpful for the choice of fattening pigs and fattening time.
Laiwu pig;germplasm properties;fat deposit characteristics
S828.211
A
1000-2286(2015)04-0679-09
2015-03-05
2015-05-06
国家863计划资助(2013AA102502)
方绍明(1990—),男,硕士生,研究方向动物遗传育种,E-mail:984434114@qq.com;*通信作者:陈从英,研究员,E-mail:chcy75@hotmail.com。