提高母猪繁殖力技术研究进展

付言峰，徐小波，俞正玉，王学敏，赵为民，任守文

（江苏省农业科学院 畜牧研究所／农业农村部 种养结合重点实验室／江苏省农业种质资源保护与利用平台，南京 210014）

我国是世界第一养猪大国，2018年猪年出栏 量近7亿头，约占世界总量的56.5%，养猪生产在我国畜牧业中占有非常重要的位置。2018年8月3日起，席卷全国的非洲猪瘟疫情重创了我国生猪产业，导致我国生猪存栏量大幅下降，产能严重下滑，市场供应极度紧张［1］。2019年下半年起，随着猪肉价格的一路上扬，国家各部门多次召开电视电话会议，连续发文以促进“恢复生猪养殖，力保生猪供给”［2］，因此生猪高效复产已成为畜牧业当前第一要务，而生猪复产的关键是母猪快速扩繁。

近年来，随着猪场规模化、环保化、智能化以及分子生物技术的广泛应用，我国的养猪生产水平得到了很大提高。但在实际生产中，一些中小养殖场仍普遍存在着繁殖问题，如母猪非生产天数高、后备母猪初情期延后、经产母猪产后不发情和发情表现不明显等［3］。另外，非洲猪瘟防控难，粪污处理效率低，一线员工劳动强度大，年轻员工对长期封场不适应，人工成本高，严重制约着我国养猪业的持续健康发展。因此，研究和建立更加高效的繁殖技术是猪场管理者和技术人员追求的目标。

文章拟从繁殖调控、遗传育种、营养调控、智能化控制等方面，对提高母猪繁殖力的技术进行归纳总结，力求对后非瘟时代的生猪复产提供一些帮助。

1 通过繁殖调控技术提高猪繁殖力

猪场生产中常用的繁殖调控技术包括同期发情、超数排卵、人工授精、定时输精、同期分娩、同步断奶等，通过这些技术可以实现对母猪群的批次化管理，提高母猪繁殖力［4］。尤其是在以后非洲猪瘟长期防控的条件下，这些繁殖调控技术可以使养殖者在每一批次“全出”后，利用间隙对空猪舍进行全面消毒，更高效地阻止病原微生物传播［5］。

人工授精技术是现代猪场生产中常用的一种技术，现在又衍生出两种改进的人工授精技术，一种是减少人工授精精液量的技术，另一种是猪定时输精技术［6］。其中，定时输精技术要求母猪同期发情且卵泡化一致，一般通过使用人绒毛膜促性腺激素（hCG）或类似物诱导母猪发情，在母猪发情36～42 h之内进行两次人工授精［7］。猪定时输精技术在国外也一直是研究热点。早在20世纪90年代，德国就开始研究定时输精技术，目前约86%的猪场使用该技术，实现了猪场的批次化管理［8-9］。法国养猪场以中小型养殖规模为主，通常是200～300头母猪。由于法国属于发达国家，人工成本很高，养猪场一般采用3周批次管理法，另外也有部分4周或5周批次管理法［10］。

国内研究人员也对猪定时输精技术进行了研究，张亮等［11］对比了批次化管理前后的荣昌母猪繁殖性能，结果表明：批次化管理可以显著提高母猪受胎率和总产仔数（P ＜0.05）；且随着胎次的增加，母猪异常发情率大幅下降（P ＜0.05）；批次化管理还可以提高仔猪和保育猪的存活率（P ＞0.05）。目前，我国猪定时输精和批次化管理技术研究方兴未艾，下一步随着对此类技术的深入研究和应用，相信母猪繁殖力仍有很大提升空间。

由于母猪卵泡发育数量和速度的个体差异，为实现预定时间内定时输精，并使母猪尽可能多排卵，生产中常在烯丙孕素（母猪繁殖调控常用药之一）处理后再依次肌注孕马血清促性腺激素（PMSG）和促性腺激素释放激素（GnRH），以实现排卵同步化［12］。在外周生殖器官中，促性腺激素抑制激素（GnIH）可以通过影响卵巢激素的分泌和细胞增殖相关蛋白的表达参与母猪的生殖调控［13］。

2 通过遗传育种技术提高猪繁殖力

利用育种技术可以提高猪繁殖力，虽然发挥效果的周期长、见效慢，但得到的高繁殖力母猪基因能稳定遗传给下一代，意义重大［14］。从育种的角度来说，母猪繁殖性状包括总产仔数、产活仔数、有效乳头数、泌乳间隔、产后配种间隔、母猪利用年限等。通过对种猪这些指标的测定可以提高猪繁殖力。种猪性能测定步骤包括种猪信息录入、育种步骤、亲缘关系系数计算、种猪育种预测、选育选配功能等，其中最关键的种猪育种值估计通常使用最佳线性无偏预测（BLUP）法和加进全基因组分子标记GBLUP法［15］。

英国在猪育种数量遗传学方面有较好的研究基础，在这一领域取得的进展主要是通过各大育种公司集成优化的BLUP模型，估计猪育种值，选择高育种值种猪留种扩繁。高产母猪现在是英国的遗传基础，英国育种者充分利用这些纯高产母猪进行本品种选育，通过采取近交系数监测、遗传距离的计算、配种计划的制订以及表型选择等措施控制近交［16］。

丹麦的猪育种工作最近十几年也取得了重大进展，以丹麦的丹育公司（Danbred）为代表。对丹育核心群2004—2014年长白猪母猪和大白猪母猪的总产仔数、5日龄窝产活仔数（LP5）进行分析，发现长白母猪的总产仔数由2004年的14.6头增加到2014年的15.8头，10年间增加了1.2头；LP5由10.6头增加到12.4头，10年间增加了1.8头；大白母猪的总产仔数由2004年的13.7头增加到2014年的16.6头，10年间增加了2.9头；LP5由9.5头 增加到13.8头，10年间增加了4.3头。两个品种遗传进展都非常大，尤其是大白猪的进展十分迅速［17］。这说明通过育种技术可以有效提高母猪繁殖力，并能将这种高繁特性稳定遗传给后代。

随着分子生物学技术的发展，养猪生产上逐渐开始了基因组育种，即利用全基因组分子标记进行辅助选择。这种技术对母猪产仔数等伴性性状的提高有着较大帮助。现在国内核心育种场主推“中芯一号”芯片，利用这些芯片上的基因组信息和参考猪群信息可以对本场母猪进行早期选种，即在这头猪的繁殖性能还没有完全表现的时候去选择；并且全基因组育种可以提高选择的准确性，还可以对饲料报酬、肉质、抗病性等其他一些困难性状（不好测定或测定成本很高的性状）进行选择［18］，提高猪育种进度。

研究者利用全基因组重测序寻找与太湖猪种质特性相关的基因组区域，共得到基因组受选择区段39个，确定为太湖猪种质特性的分子基础，并锁定BMPR1B基因为太湖猪“髙繁殖力”种质特性的候选基因；通过生物学功能验证，BMPR1B基因内含子Ⅰ的保守ESR1应答元件通过与ESR1结合调控基因的表达，影响太湖猪妊娠中期子宫内膜腺体发育［19］。

袁晓龙等［20］基于全基因组芯片数据对571头杜洛克母猪初情期日龄进行全基因组关联分析，发现这些母猪的初情期日龄符合正态分布，初情期最早为173日龄，最晚为291日龄，平均为224日龄；初情期越早的母猪表现出更高的窝产仔数和平均窝重；共有30 281个SNP位点被用于全基因组关联分析，在前10个潜在SNP位点附近找到ABCC8、BCAR3、NELL2和NSF等基因，这些基因的主要功能富集在ATP binding、第二性征发育、激素分泌的调控方面。

3 通过营养调控提高母猪繁殖力

母猪繁殖性能除了受遗传、繁殖调控等因素的影响外，还受营养调控、管理技术等因素的影响［21］。其中良好的营养可以改善母猪和新生仔猪健康，提高母猪遗传潜力和年繁殖力。母猪配种后进入妊娠期，通常根据母猪不同妊娠阶段的不同营养需求调整基础日粮能量比例，再添加不同的饲料添加剂（如微量元素、益生菌制剂、生物碱、中草药添加剂等），合理配制日粮，从而提高母猪繁殖力。

微量元素在维持动物机体造血、抗氧化和免疫力功能方面发挥着不可替代的作用［22］。其中铁是动物胎儿时期的必需微量元素，在妊娠期母猪与胎儿间通过血液进行营养物质交换，铁从母猪转移到胎儿体内的效率较低，此时在饲料中补充有机铁能提高母猪铁贮存水平，再进一步通过母-胎血液交换，提高仔猪体内铁贮存水平，促进妊娠后期胎儿的生长发育［23］。有研究表明：向妊娠后期（85～114 d）母猪饲料中添加铁制剂（N-氨基甲酰基甘氨酸亚铁螯合物）可提高仔猪初生重［24］；妊娠期在母猪饲料中按体重添加256 mg／kg硫酸亚铁，可显著提高仔猪初生重［25］。向妊娠后期大河乌猪母猪饲粮中按体重添加铁制剂（乳铁蛋白）200 mg／kg，仔猪初生窝重及初生重显著提高，母猪繁殖性能得以明显改善［22］。

益生菌制剂也是一类重要的饲料添加剂，由有益菌群成员或其促进物质组成，可以维持和改善动物胃肠道内的微生态平衡，促进营养物质的消化吸收，预防消化道疾病，增强动物机体的免疫机能，饲粮中添加益生菌制剂可以提高妊娠和泌乳母猪生产性能［26］。常见的猪用益生菌有乳酸杆菌、双歧杆菌、酵母菌和类链球菌。有研究表明，饲料中添加乳酸菌和酵母菌发酵液，可影响巴马香猪血浆生化指标和繁殖激素含量，提高母猪繁殖性能，并且能有效促进母猪对蛋白质和脂肪等营养物质的吸收和利用，提高母猪免疫力，进一步提高其生产力［27］。

生物碱中以甜菜碱为例，将甜菜碱添加到母猪饲粮中可提高母猪窝总产仔数、窝产活仔数、初生窝重［28］，缩短断奶母猪发情间隔［29］；添加到仔猪饲料中可使仔猪日增重增加［30］、应激反应降低［31］。饲粮添加甜菜碱可显著降低仔猪死亡率（P＜0.05），显著增加初乳中乳蛋白和尿素氮含量（P＜0.05）［32］。饲粮中添加甜菜碱，妊娠第45天母猪血液中繁殖相关的激素含量［如血浆催乳素（PRL）、孕酮（PROG）、促卵泡素（FHS）和雌二醇（E2）］显著降低（P＜0.05）；添加甜菜碱使妊娠第75天血液中PRL和PROG含量降低（P＜0.05）［32］。

利用复方中药制剂（由家蚕素和黄柏、大黄、黄芪、鱼腥草等中草药多糖组成）对16头产后母猪的繁殖性能进行了对比试验，结果中药制剂组21日龄仔猪窝重、平均日增重、断奶仔猪数均显著高于对照组（P＜0.05），腹泻率极显著低于对照组（P＜0.01），发情间隔极显著低于对照组（4.43 d vs 5.62 d，P＜0.01），受胎率显著高于对照组（94.33% vs 72.33%，P＜0.05），年提供断奶仔猪数（17.60头vs 14.17头）和年提供肉量（1 930 kg vs 1 535 kg）提高，经济效益显著。［33］

4 通过智能化管理提高母猪繁殖力

猪场管理者可以通过制订合理的计划、利用合适的软件和硬件优化母猪繁殖力相关的配种、妊娠、分娩、哺乳和断奶等流程，选留高产母猪，把握配种时机，减少不发情母猪数，提高仔猪成活率和育成率，做好后备母猪和空怀母猪的饲养管理，加强养殖技术人员培训［2］，这些措施的有效实施能够提高母猪群繁殖力。

胡肄农等［34］将传统养殖设施和技术与物联网相结合，构建了母猪精细管理物联网系统，该系统应用温度、湿度、照度、风速和氨气浓度等传感器采集猪舍环境参数，经软件分析后将结果及时反馈，系统根据反馈结果调整猪舍环境参数。除了环境控制以外，研究人员还为母猪和后备母猪佩戴了电子耳标，布设无线局域网，开发手机app终端，实现了种猪系谱、母猪产仔记录、饲料兽药等投入品记录等信息的采集、存储和分析，构建了母猪精细养殖数据库。该母猪精细管理系统在常州康乐农牧有限公司进行了测试，结果证明，生猪的生长环境得到了良好的改善。

研究者设计了一种基于专家系统的母猪精细饲喂系统，数据采集段包括RFID猪只身份识别、自动称重装置设计、饲喂装置下料程序设计和猪舍环境参数采集模块设计；数据传输段包括GPRS无线通信模块设计（数据采集服务器与通信模块间的连接、通信模块与数据分析服务器间的连接）；数据分析段包括SQL Server数据库相关设计，基于Socket的监控操作系统设计和母猪饲喂专家系统的设计、触摸屏式设计。经过在宜兴某养殖基地进行应用测试，结果证明，该系统运行稳定，与使用前相比，母猪产健仔数提高了8.42%，初生窝重提高了2.68%，有效改善了母猪繁殖性能［35］。

在母猪育种软件的研发方面，王学敏等［36］在可视化数据库SQL Server中，利用Visual Basic 6.0设计研发了猪系近交系数分析软件，设计计算步骤：先找出待测猪双亲的所有共同祖先，再寻找待测猪父本经过共同祖先到母本的所有路径，接着分析共同祖先的近交情况并计算共同祖先的近交系数，最后根据每条路径的情况计算待测猪之间的近交系数，此软件可有效提高猪育种与生产效率。王学敏等［37］同时开发了一种猪系谱图绘制软件，使用者可以根据前期的原始数据轻松获得种猪个体系谱图，对猪场种猪个体系谱图进行自动查询与绘制，可为有计划地进行猪选种与选配提供详细的祖代信息资料。在育种软件中，研究人员对比了国内广泛使用的GBS、Herdsman育种管理软件和科学研究中常用的DMU程序，以大白猪、长白猪和杜洛克猪的育种数据和模拟数据为材料，研究三款软件估计育种值之间的差异。结果表明，GBS、Herdsman与DMU三款软件对遗传评估结果影响不大［38］。

综上所述，在非洲猪瘟影响下的生猪复产工作中，以上提到的四类提高母猪繁殖力的相关技术（繁殖调控、遗传育种、营养调控和智能化控制）将发挥重要作用。这些技术的持续研究也会加速推进未来环保化、智能化、福利化和规模化养猪模式的实施。