邵玉如,刘燕玲,骆 菲,郭彦军,王贵江,罗文学*,李 凯,丁向东*
(1.中国农业大学动物科学技术学院,北京 100193;2.河北省畜牧良种工作总站,河北石家庄 050061;3.河南省畜牧总站,河南郑州 450008)
性能测定是选育优良种猪最基本的手段,也是针对种猪饲养生长发育和饲料转化效率的有效测定[1]。随着超声波活体测量胴体性状技术的出现和动物遗传学的发展,到20 世纪40 年代,性能测定开始在丹麦、加拿大、荷兰、芬兰、瑞典和美国等国家使用。经过近百年的改进和发展,性能测定形成了以场内测定为主、测定站集中测定为辅的测定体系[2]。
为了完善生猪良种繁育体系,加快我国生猪遗传改良进程,提升我国生猪生产水平,2009 年农业农村部颁布了全国生猪遗传改良计划。在全国生猪遗传改良计划实施方案的推动下,我国逐渐建立起了规范的场内测定体系,推动了我国生猪育种水平的提升。相较于场内测定,测定站集中测定具有更好的测定设备和统一的环境条件,测定结果可比性高,更具有公正性、准确性,能够开展不同猪场的生产性能比较。现今世界上多数养猪大国都拥有相当数量的测定站,丹麦是世界上最早开展种猪测定的国家,在1907 年建立了世界首个中心测定站,加拿大第1 个种猪性能测定站建立于1935 年,美国第1 个种猪测定站于1965 年建立于衣阿华州,我国于1985 年建立了武汉种猪测定中心。尤其对于我国,虽然在生猪遗传改良计划的推动下,建立了系统的场内测定体系,但是由于场间遗传联系偏弱,无法大规模开展联合遗传评估,因而不宜对各场之间的生产性能进行比较[3],而性能测定站则可在相同环境下比较不同场猪只的生产性能。
河北省于2010 年建立了种畜禽质量检测站种猪质量监督检验测定中心,开始中心测定站的种猪生产性能测定工作[4],接受来自全国种猪场的猪只性能测定。本研究利用河北省中心测定站的测定数据,比较我国杜洛克、大白猪、长白猪品种间及不同品系间的生长性能,以及生长性能的年度进展,为我国养猪业提供借鉴和参考。
1.1 数据 本研究收集了河北省种畜禽质量监测站种猪质量监督检验测试中心2010—2018 年来自全国88 个猪场的820 头杜洛克、1 697 头大白猪、851 头长白猪共计3 368 头公猪的生长测定记录,包括始测体重、结测体重、日增重、测定期饲料转化率、100 kg 活体背膘厚、100 kg 眼肌面积、估计瘦肉率等性状。在春季(3—5 月)和秋季(9—11 月)进行集中测定,始测体重为30 kg左右,结测体重为100 kg 左右,并保持营养水平一致。
本研究按以下流程对数据进行了质量控制:①剔除始测体重在25~40 kg 范围之外和结测体重在85~115 kg范围之外的猪只;②剔除每批次各品种测定猪只少于10 头的场;③按“平均值±3 倍标准差”对数据进行剔除。数据处理后,有来自52 个场的2 522 头公猪数据最终用于分析,包括525 头杜洛克,1 416 头大白猪和581 头长白猪。每个品种有多个遗传背景来源,各品种内品系分布如图1 所示,杜洛克、大白猪和长白猪分别有4、6、6 个品系,3 个品种都是美系最多。
图1 杜洛克、大白和长白3 个品种品系分布
按照《全国种猪联合评估方案》提供的技术标准,生成校正100 kg 体重日龄、校正100 kg 活体背膘厚和校正100 kg 眼肌面积,估计瘦肉率=(1.7917+0.308×体重+0.33× 眼肌面积-0.2936× 膘厚)/(0.74× 体重)×100%。为行文方便,下文达100 kg 体重日龄、100 kg活体背膘厚和100 kg 眼肌面积均为校正后的。
1.2 统计模型 本研究采用协方差分析比较杜洛克、大白、长白猪3 个品种测定性状的差异以及同一品种品系间的差异。将始测体重作为协变量,年份、季节、场次、品种、品系作为固定效应。
品种间比较:表型值=始测体重+群体均值+年+季节+品种+场+随机残差
品系间比较:表型值=始测体重+群体均值+年+季节+品系+场+随机残差
本研究采用R 语言aov 函数进行协方差分析,并运用Duncan's 法进行多重比较。
2.1 杜洛克、大白、长白猪生长性能比较 如表1 所示,6 个测定性状中,杜洛克、大白、长白猪3 个品种在日增重、100 kg 活体背膘厚、100 kg 眼肌面积、估计瘦肉率4 个性状差异极显著,达100 kg 体重日龄差异显著,饲料转化率在0.05 水平下无显著差异(P=0.070 9)。同样,场和年份对6 个性状产生的影响差异极显著。季节除了对日增重和达100 kg 体重日龄影响不显著外,对其他4 个性状影响显著。始测体重作为协变量,其对达100 kg 体重日龄、日增重、100 kg 眼肌面积、饲料转化率有极显著影响,100 kg 活体背膘厚显著影响,对估计瘦肉率无显著差异。
表1 各因素对杜洛克、大白、长白猪3 个品种生长性能的影响(P 值)
由表2 可知,除了饲料转化率长白猪显著优于大白猪之外,其他5 个性状长白猪和大白猪性能接近,无显著差异。杜洛克与大白、长白猪的饲料转化率没有显著差异。杜洛克达100 kg 体重日龄为158.56 d,显著高于长白猪的157.25 d,但与大白猪的158.11 d 差异不显著。结果也表明,杜洛克其他4 个性状都与大白、长白猪差异显著。作为终端父本,杜洛克以高瘦肉率闻名于世,其活体背膘厚最薄,平均为9.86 mm,低于大白、长白猪的10.39 mm 和10.36 mm,眼肌面积最大,估计瘦肉率最高,但其平均日增重最低,为852.29 g。
表2 杜洛克、大白、长白3 个品种生长性能比较
2.2 品系间生长性能比较 由表3 可知,杜洛克4 个品系、大白猪6 个品系、长白猪6 个品系之间6 个性状差异都极显著,说明不同品系间的区别比较明显。同样,场和年份对6 个性状的影响差异极显著。始测体重作为协变量,对性状影响因品种而异。始测体重对杜洛克达100 kg 体重日龄、100 kg 活体背膘厚和饲料转化率有显著影响,但对日增重、100 kg 眼肌面积和估计瘦肉率无显著影响;始测体重对大白猪则除了100 kg 活体背膘厚和估计瘦肉率无显著影响外,对其他4 个性状影响极显著;对长白猪,始测体重只对达100 kg 体重日龄和饲料转化率影响显著,其余性状没有显著影响。季节对性状的影响也因品种而异。
表3 杜洛克、大白、长白猪品种内品系间生长性能比较(P 值)
2.2.1 杜洛克猪 由表4 可知,在加系、美系、台系、英系4 个杜洛克品系中,英系杜洛克的平均日增重、100 kg 眼肌面积、估计瘦肉率最高;加系杜洛克虽然与美系和台系日增重差异不显著,但最低,为824.90 g。台系杜洛克的眼肌面积和估计瘦肉率最低,背膘最厚,分别为35.09 cm2、55.65% 和11.01 mm。对于饲料转化率,英系杜洛克为2.03,低于加系、美系和台系。达100 kg 体重日龄也是英系杜洛克表现最好,平均为149.29 d,加系、美系和台系则分别为161.40、159.24和158.67 d。英系生长速度、瘦肉率和饲料转化率在4个品系中表现最好,加系和美系相差不大。
表4 杜洛克猪不同品系公猪生长性能比较
2.2.2 大白猪 由表5 可知,在大白猪的6 个品系中,加系大白达100 kg 体重日龄、平均日增重和100 kg 活体背膘厚表现最好,平均值分别为155.02 d、886.72 g和9.86 mm,法系次之,丹系和瑞系好于美系和英系。英系、丹系和美系大白猪的饲料转化率最高,范围在2.10~2.12,法系大白猪的饲料转化率最差,为2.17。瑞系大白猪的100 kg 眼肌面积和估计瘦肉率最高,分别为36.68 cm2和56.54%。
2.2.3 长白猪 由表5 可知,在长白猪6 个品系中,丹系长白猪的表现最优,达100 kg 体重日龄最短,日增重最大和饲料转化率最优,分别为150.86 d、990.96 g 和1.95,虽然其背膘厚同瑞系、法系一样低于加系和英系,但其100 kg 眼肌面积和估计瘦肉率最低,分别为32.22 cm2和54.46%。英系长白猪的日增重也较大,仅次于丹系,显著高于法系、加系、瑞系,同样,英系长白猪的饲料转化率也很好,显著高于法系、加系、瑞系。6 个品系的活体背膘厚度平均值位于9.80~10.91 mm。法系长白猪的100 kg 体重日龄和平均日增重表现最差,但其100 kg背膘厚最低,为9.80 mm。加系长白的100 kg 活体背膘厚最高,为10.92 mm,且饲料转化率最差,为2.21。美系长白猪的100 kg 眼肌面积和估计瘦肉率最高,分别为37.09 cm2和56.69%。
表5 大白猪不同品系公猪生长性能比较
表6 长白猪不同品系公猪生长性能比较
2.3 3 个品种公猪生长性能年度进展 由图2 可知,年份对6 个性状品种间、品系间都产生显著影响,日增重、饲料转化率、达100 kg 体重日龄、100 kg 活体背膘厚在不同年份间有波动,2010—2012 年期间波动较大,之后基本呈现出稳中有进的趋势。如日增重3 个品种都呈现向好态势,但是杜洛克波动较大,2016—2018 年低于长白和大白,这与结果中杜洛克日增重较低的情况一致。3 个品种在饲料转化率性状方面趋势基本一致,2014 年后虽有波动,但变化不大,品种间饲料转化率没有显著差异。3 个品种达100 kg 体重日龄年份变化更为一致,基本能保持在157 d 左右。与日增重、饲料转化率、达100 kg 体重日龄2010—2012 年间先降后升或先升后降不同,3 个品种100 kg 活体背膘厚则一直上升到2012 年成为高点,然后缓慢变薄,2016 年开始明显减小,尤其杜洛克下降幅度最大。
图2 杜洛克、大白和长白生长性能年度进展
长白猪原产于丹麦,是举世闻名的瘦肉型猪种之一,养猪生产中常常使用长白猪作为第一父本或第一母本[5]。大白猪,又称大约克夏,原产于英国,在现代猪的繁殖体系中,大白猪占有不可或缺的地位,在我国引入的外来品种中,其分布也最广泛、数量最多,被视为最优秀的品种之一[6]。大白猪和长白猪在长期选育中看重生长、瘦肉率和繁殖性能。杜洛克猪产于美国,原属于脂肪型猪种,20 世纪50 年代后被改造成为瘦肉型[7],常作为终端父本,用来生产优质的商品瘦肉猪[8],目前我国杜长大杂交体系生产的商品猪占我国猪肉生产的90%以上[9],其选育主要侧重生长速度和瘦肉率及饲料转化效率。我国自2010 年开始实施生猪遗传改良计划,主要以杜洛克、大白和长白猪3 个品种为主,为检验和监测遗传改良效果,河北省种畜禽质量监测站种猪质量监督检验测试中心从2010 年开始接受来自全国的种猪测定,2018 年由于非洲猪瘟爆发中断。9 年的性能测定数据基本涵盖了我国杜洛克、大白和长白猪的不同来源群体。本研究发现,大白猪和长白猪生产性能接近,没有显著差异。具体来讲,3 个品种的饲料转化率差异不显著;杜洛克的背膘厚度最小,眼肌面积最大,瘦肉率最高,符合其高瘦肉率特点;但杜洛克日增重最小,达100 kg 体重日龄高于长白猪1 d,这与所熟知的杜洛克生长速度快不一致。王晓峰等[10]对长白与杜洛克肥育阶段生长性能进行了比较分析,结果显示,长白和杜洛克之间的生长性能差异不显著(P>0.05),但长白猪的采食量略低于杜洛克、日增重高于杜洛克,杜洛克的耗料增重比高于长白。时超[11]对于3 个品种的比较研究表明,杜洛克生长速度最快、背膘最薄、耗料增重比最低,其次为长白猪,大白猪的生长速度最慢、背膘最厚、耗料增重比最高,但3 个品种仅在耗料增重比上存在极显著差异(P<0.01),生长速度和背膘厚并无实质性差异。而从2014 年杜洛克、大白、长白公猪的日增重情况来看,杜洛克仍是3 个品种中日增重最小的。
本研究基本涵盖了3 个品种国内所有的品系,杜洛克的4 个品系中,英系杜洛克的日增重最大,生长速度快,饲料转化效率高,瘦肉率最高,台系杜洛克则相反,加系和美系杜洛克介于两者之间。赵彦光等[12]对台系和美系杜洛克的生长性能进行了比较分析,结果表明台系种公猪生长速度快,饲料利用率高。本研究表明,英系杜洛克的生长性能强于加系、美系、台系,同一批次的杜洛克各品系间生长性能协方差分析结果也如此(结果未显示)。但英系是所有杜洛克品系中最少的,仅占杜洛克数据总量的7%,测定批次及来源场较少,也会影响结果的代表性。大白的6 个品系中,美系、瑞系、英系大白的达100 kg 体重日龄较大,瘦肉率较高,丹系、法系、加系大白则相反;法系和加系大白的日增重最大,瑞系和英系大白的日增重最小,丹系和美系大白介于两者之间;美系、丹系和英系大白饲料转化率最好,加系和瑞系大白次之,法系大白较差。颜国华等[13]通过比较不同品系长白、大白、杜洛克种猪种质特征及生产性能发现,美系、加系大白公猪生长性能优秀,达100 kg日龄仅为147 d 左右,但这2 个品系公猪背膘厚较高。赵彦光等[14]发现加系增重速度相对较快,但饲料利用率相对较低,美系增重速度适中,但饲料利用率相对较高,丹系增重速度相对较慢,饲料利用率相对居中。长白的6 个品系中,丹系在生长速度、饲料转化率和日增重方面表现最优,英系次之,法系、加系、美系、瑞系则各有千秋。丹系长白的眼肌面积和瘦肉率最低,美系长白的瘦肉率最高,加系、英系也略低。赵彦光等[12]也同样发现丹系长白增重速度及饲料利用率相对较高;美系的增重速度居中,饲料利用率相对最低;加系增重速度最低,饲料利用率居中。
本研究也发现,不同品种、品系公猪的生产性能受年份和场以及季节影响很大,经过数据质控后,3 个品种猪只来自52 个场,且每一年不会涵盖所有的品系,因此会对协方差分析造成较大影响,但是本研究同时分析了2015、2017 年2 个年度具备所有品系的数据(由于篇幅有限,结果未显示),发现与9 年数据分析结果基本一致。从不同场次对生产性能的影响结果来看,送测猪只遗传背景不同时,即使是相同品种的同一个品系,其性能测定结果仍会存在差异。这也是中心测定站的价值所在,这些都会对研究结果产生影响。因此,本研究只能部分反映杜洛克、大白和长白公猪的生产性能情况。另外,本研究也发现3 个瘦肉率性状中,部分品系的背膘厚与眼肌面积、估计瘦肉率之间并不总是成负相关,如法系大白背膘厚最薄,但眼肌面积较小,瘦肉率也不高。计算3 个性状之间的相关发现,杜洛克、大白和长白3 个品种眼肌面积和估计瘦肉率相关系数较高,范围为0.887~0.904,而背膘厚与估计瘦肉率的相关较低,在-0.533~-0.565,背膘厚与眼肌面积的相关则仅为-0.158~-0.238。孙华等[14]对杜洛克胴体性状遗传参数估计的研究发现,瘦肉率与背膘厚呈负相关且相关程度较低,与本研究结果一致。本研究用体重、背膘厚和眼肌面积估计瘦肉率,低于屠宰实验报道的瘦肉率(通常都在65%左右)[15]。
9 年的测定也反映了我国生猪遗传改良的可喜变化,2012 年之后,日增重开始缓慢提高,陈斌等[16]3个猪种选育群的研究结果也表明这一趋势,3 个品种饲料转化率都在2.10~2.20 范围内,Smith[17]的研究表明,长白猪的饲料转化率高于杜洛克和大白猪,而时超[11]以及李步社等[18]的研究结果却显示,这3 个品种中,杜洛克猪的饲料转化率最高。这可能由于各研究所测定的品种、品系以及营养水平不同而造成。猪的100 kg体重日龄可反映其生长速度,生长速度是猪最重要的经济性状之一。公猪体重达100 kg 时日龄缩短1 d,可以至少节约饲料1 kg[16]。自2012 年起,测定数据表明100 kg 体重日龄总体有所下降,并有在155 d 水平上下波动的趋势。背膘厚、眼肌面积和估计瘦肉率也呈现好的态势,3 个品种公猪的背膘厚逐渐降低,总体均值在9.8~10.7 mm 范围内,其中杜洛克猪的背膘厚度显著低于长白和大白,眼肌面积和瘦肉率也是稳定小幅上升,2014 年之后稳定在55%~56%范围内。
①相比于大白猪和长白猪,杜洛克的日增重最小,达100 kg 体重日龄最长,饲料转化率最高,瘦肉率最高。
②杜洛克的4 个品系中,英系杜洛克的日增重最大,达100 kg 体重日龄最短,饲料转化率最小,瘦肉率最大,台系杜洛克相反,加系和美系杜洛克介于两者之间。大白猪6 个品系中,美系、瑞系、英系大白的达100 kg体重日龄较长,瘦肉率较高,丹系、法系、加系大白相反;法系和加系大白的日增重最大,瑞系和英系大白的日增重最小,丹系和美系大白介于两者之间;法系大白的饲料转化率最高,加系和瑞系大白次之,丹系和英系大白最小。长白的6 个品系中,丹系和英系长白的日增重最大,美系和瑞系长白次之,法系和加系长白最小;法系、加系、美系、瑞系长白的饲料转化率均较高,丹系、英系长白较低;法系长白达100 kg 体重日龄最长,加系和美系长白次之,丹系、瑞系、英系长白最短;美系长白的瘦肉率最高,法系、瑞系长白次之,丹系、加系、英系长白最小。
③无论是单一品种还是合并品种,2018 年的饲料转化率与2010 年相比均下降,2018 年的瘦肉率与2011年相比均下降;除杜洛克猪外,2018 年的日增重与2010 年相比均上升;除大白猪外,2018 年的达100 kg体重日龄与2010 年相比均下降。