陕西正能种猪选育体系的构建及成效探析

2023-12-26 10:12常天鹏柳小斌杨碧泉孙世铎
中国畜禽种业 2023年11期
关键词:种猪表型规模化

常天鹏,陈 冉,柳小斌,杨碧泉,孙世铎,2*

(1.陕西正能农牧科技有限责任公司,陕西西安 710201;2.西北农林科技大学动物科技学院,陕西西安 712100)

我国是全球生猪生产与猪肉消费第一大国,生猪产业是我国畜牧业乃至整个农业产业的重要产业之一,而生猪育种作为推动生猪产业发展的核心驱动,是支撑行业技术进步、促进行业提质增效的关键所在,更是提高我国生猪产业国际竞争力、始终端稳“肉盘子”的命脉所在。然而,就当前行业发展现状来看,还普遍存在着高品质种猪依赖进口、育种研发能力不强等现象,生猪良种繁育已经成为限制我国生猪产业健康快速发展的突出瓶颈。

2021 年4 月,农业农村部发布《全国畜禽遗传改良计划(2021—2035 年)》,计划提出,要构建以市场为导向、企业为主体、产学研深度融合的创新体系;到2035 年,全国建成完善的商业化育种体系,核心种源自给率保持在95%以上[1];同年12 月,农业农村部《“十四五”全国畜牧兽医行业发展规划》 进一步提出,至2025 年,全国生猪发展目标为猪肉产能稳定在5500 万t 左右,畜禽养殖规模化率达到78%,畜禽核心种源自给率达到78%以上[2]。因此,大力支持专业化育种和联合育种发展,推动生猪种业质量、效益、竞争力提升,已升级为“十四五”期间国家生猪产业发展的核心战略之一。

当前,在我国养猪业朝着规模化、集约化的方向发展的情况下,规模化猪场也逐渐成为种猪育种的关键力量,因此加强规模化猪场种猪育种技术对于推动产业发展有着重要意义。本文对规模化猪场常用的育种技术进行阐述,并以陕西正能农牧科技有限公司为例,对其种猪选育体系的构建、育种工作及其取得的成效进行初步探究,以期为其他种猪企业提供可参考的案例。

1 规模化猪场种猪育种关键技术

规模化猪场育种工作是一项系统工程,育种工作的组织实施需要综合考虑各方面因素。育种目标的确定、核心群组建、生产性能测定、选择合适的选择指数及遗传评估方法、合理的选留淘汰和选配制度都是育种的关键环节。

1.1 育种目标选定

遗传改良是将满足市场需求、具有较高经济价值的性状在遗传方面进行改良固化并实现稳定表达的过程,这些性状一般包括体型外貌、生长发育、胴体及肉品质和繁殖等。育种目标的确定受市场因素的影响较大,主要包括消费者需求、文化习俗、猪肉价格以及当地经济发展水平等方面。确定目标性状是猪育种工作的重点,也是种猪选育的首要因素,引领着育种工作的整体方向[3]。

1.2 育种关键技术

1.2.1 种猪档案登记

种猪档案管理是种猪育种工作中极其重要的环节,主要用于记录种猪系谱及配种、分娩记录等。通过种猪档案,育种工作者可以及时了解种猪的系谱记录、生产性能、遗传潜力等,可以对种猪性能方便快捷地做出评估、对比、分析等。在传统的育种方法 “最佳线性无偏差预测”(Best Linear Unbiased Prediction,BLUP)中,系谱信息是必须要素,否则无法进行目标性状的育种值估计[4]。对于规模化猪场而言,核心群、扩繁群以及种公猪个体必须做好种猪档案登记工作。如果种猪档案不能及时记录个体间系谱关系及生产情况,就无法依靠这些数据来制定育种计划。

1.2.2 性能测定技术

性能测定是指在规定条件下,对种猪的个体性状进行测定,为遗传性能评估提供依据。在种猪育种工作中,全面、可靠、准确的种猪性能测定数据是遗传评定的关键,对育种的效果产生直接影响。在养殖业发达的国家和地区,种猪性能测定已有完备的技术和体系,自动化程度较高。比如自动计料系统可以快速准确计量猪饲料的转化率,超声波技术可以实现活体猪的背膘厚度以及活体眼肌面积的快速测定,这些新技术的应用对种猪繁育工作的效率提升起到了很大的促进作用。目前常用的种猪性能测定项目有10 余项,其中主要指标包括眼肌面积、总产仔数、活产仔数、100kg 体重的活体背膘厚、饲料利用率、瘦肉率、屠宰率、100kg 体重日龄等性状。

1.2.3 表型选择技术

表型选择是传统育种工作常用的方法,它是直接测定目标性状的表型值,根据表型值是否符合育种目标决定个体是否留种。性状的遗传力代表性状受遗传调控的比例,取值域为[0~1],遗传力越高,说明性状的决定过程中遗传因素占比越大,环境因素占比越小。表型选择对于性状遗传力较高的性状效果比较明显。尽管表型选择目前仍是育种上普遍采用的选择方法,但表型选择有以下难以克服的内在问题:①表型是基因型与环境互作的结果,但对于遗传力低的性状,选择准确性不高且选择效率低。②表型选择无法剖分表型方差组分中的环境因素,对控制该性状的遗传因素以及基因的贡献大小、互作关系并不清楚,使得目标性状的改良速度缓慢、改良效果有限。③表型选择有效的前提是表型准确鉴定,然而目前还有许多性状没有建立有效的表型鉴定方法。

1.2.4 联合育种技术

种猪联合育种,也叫分散核心群育种,是将多个中小型种猪选育场的遗传资源合并到一起,形成庞大的核心群,进行统一遗传评定,选出最优秀的种猪,供参与联合育种的各个猪场共同使用的策略[5]。联合育种技术实现了种猪遗传资源跨场、跨地区的共享利用、联合遗传评估,人为打破空间生殖隔离,使得优秀遗传资源得到充分利用,达到种猪跨场使用的目的。从技术角度来讲,联合育种有4 个方面优势:①提高育种群群体规模;②减少种公猪数量;③提高选种的可靠性;④缩短育种群世代间隔。目前,我国的种猪选育场所普遍规模较小,分布较散,遗传资源不集中,小范围的种猪选育往往导致选育效果非常局限。鉴于此,开展种猪的联合育种具有重要意义。

1.2.5 分子育种技术

分子育种技术是当前动物育种领域一项比较前沿的技术,已成为国内外科研院所的研究热点之一。分子育种的本质是通过DNA 重组技术来实现动物性状改良的方法,属于分子遗传学领域。当前常用的分子育种方法有基因组选择、转基因和基因编辑等技术。基因组选择是最为常用的一种分子育种方法,它利用覆盖全基因组的高密度标记进行选择育种,可通过早期选择缩短世代间隔,提高育种值估计准确性等加快遗传进展,尤其对低遗传力、难测定的复杂性状具有较好的预测效果,真正实现了基因组技术指导育种实践[6]。转基因技术和基因编辑技术是通过特定工具和技术重组或编辑个体基因组来改良动植物特定性状的分子生物学方法,较适合改良动植物生产性状、提高其抗病力以及生产非常规动物产品,目前是农业生物技术应用发展最快的领域[7]。不过由于伦理争议及其他原因,这些技术只在特定的动植物中进行应用,还没有在动植物遗传改良中大规模应用。

1.2.6 大数据技术

随着计算机及互联网信息技术的不断发展,种猪育种工作的信息化水平也在不断提高。大数据技术的应用能够更加高效、准确、全面地处理各种数据,对于提升种猪育种工作效率、减少人工成本、提高数据准确率具有重要促进作用。从各类成功的育种经验可知,加强对各种育种数据的分析、挖掘、存储能够为种猪企业育种水平的提高提供有利条件[8]。此外规模化猪场育种工作还需要良好的管理体系、操作流程等多方面的配合,这样才能更好地确保种猪育种工作的良好效果。

2 陕西正能育种体系建设

陕西正能农牧科技有限责任公司(以下简称“正能”)成立于2013 年,是陕西省高新技术企业、农业产业化龙头企业,并先后荣获“国家级生猪产能调控基地”、“国家级猪伪狂犬病净化场”、“农业农村部无非洲猪瘟小区”、“农业农村部生猪养殖标准化示范场”等一系列荣誉称号。近年来,正能高度重视种猪繁育工作,联合西北农林科技大学等院校积极组建生猪育种科研团队,不断主导并参与各类国家重大育种科研项目,先后取得一系列研究成果,为生猪科研育种发展做出了积极贡献,并积累了丰富的科研数据与科研经验。接下来通过对陕西正能种猪育种工作现状进行展示分析,以期对国内规模化猪场种猪育种工作有所帮助。

2.1 育种核心群组建及目标性状选择

正能当前育种核心群规模为1200 头,其中大约克800 头,长白400 头;年供种约8000 头。扩繁群规模7000 头,年供种约69300 头(表1)。

表1 正能黄龙场核心群存栏情况

育种目标性状主要分为繁殖性状及生长性状。包括产仔数、产活仔数、断奶仔猪数以及断奶窝重,100kg 日龄、背膘厚以及瘦肉率。重点改良产仔数和生长速度等性状。父系100kg 猪的选择包括生长速度、背膘厚和瘦肉率,重点提高父系种猪的生长速度。

2.2 育种目标

根据正能多年养猪经验及实践探索,结合当地客户对种猪需求,正能确定加系和丹系种猪符合陕西生态条件,其繁殖性能、适应性、胴体品质非常满足市场上的需求,可通过长期系统育种,培育繁殖性能优良、生长发育迅速、体型外貌符合市场需求的种猪群。其中大白猪突出繁殖性能、适应性、肉质品质;长白猪突出生长速度、饲料转化率;杜洛克突出生长速度、体型外貌、瘦肉率等特点。加系及丹系种猪现阶段育种目标设定如表2 所示。

表2 正能各品种/品系猪现阶段猪育种目标

2.3 表型选择

表型选择主要集中于4 个阶段:①产房阶段,选择要求:总仔数≥12 头、有效乳头数≥7对、初生重≥1.0kg、24 日龄重≥6kg。②保育阶段,每15d 进行一次调栏,生长速度慢、健康异常等不做种用。③70 日龄,体重≥23kg、健康无异常。④100kg 体重,选择要求:母系(大白和长白)繁殖指数120 以上;父系(杜洛克)指数前5%。⑤180 日龄,体重≥110kg、趾蹄有问题、外阴发育不良、抗体检测不合格的均不做种用。

2.4 杂交配合力试验

为了全面提高母猪群的繁殖性能和育肥猪的生产性能,筛选出高效、优质的终端父本种猪品系。正能在2021—2023 年进行了一系列杂交配合力试验。试验首先于宝鸡场、礼泉场选择胎次相近的1890 头加系长白二元母猪作为母本,以丹系、法系、美系、PIC 等品系公猪分别作为终端父本进行杂交配合力试验,试验观测指标为繁殖性状(包括窝产仔数、窝重及初生均重)。试验结果如表3 所示,选择法系、丹系作为父本的试验组母猪繁殖性能明显优于选择美系、PIC 作为父本的试验组。

表3 正能配合力试验母猪繁殖性能试验结果

继续选取试验母猪群所产的14287 头杂交三元后代进行育肥试验。试验观测指标为杂交后代生长性状(平均日增重、全程料肉比)。试验结果如表4 所示,选择丹系作为终端父本的杂交后代育肥性能明显优于其他品系。综上结果,最适合母猪群体的终端公猪品系为丹系。

表4 正能配合力试验育肥猪生长性能试验结果

2.5 当前育种进展

基于搭建的育种体系,正能目前在加系种猪繁殖性状方面取得了一系列育种进展。如表5 所示,从2020—2023 年,加系大白猪窝均总仔数从13.43提升到14.71,健仔数从11.35提升到12.73;加系长白猪窝均总仔数从12.29 提升到14.13,健仔数从11.32 提升到12.34;而两品种母猪后代弱仔、死胎率及木乃伊胎数均有所降低。

表5 正能加系种猪繁殖性状育种进展

3 小结

育种方法和技术的不断发展对于猪选种育种的效率和准确性都产生了很大的促进作用。不过当前许多规模化猪场的育种服务还不健全,育种体系还只是在较小范围应用,并未形成规模化效应,许多先进技术不能发挥其应有的作用。因此笔者认为规模化猪场种猪育种工作还需在以下方面努力:①推进联合育种工作,统一性能测定和遗传评估方法;②以共享资源为基础,构建不同形式的区域性联合育种体系;③以区域公猪站的形式通过人工授精技术建立长期稳定的场间遗传联系,实现优秀个体遗传资源的高效利用;④积极应用育种新技术、新方法,比如智能化测定设备及系统,加大表型测定及生产数据收集力度及准确性。种猪育种是一个系统工程,需要广大从业者的共同努力,不断提升从业人员素质,脚踏实地学习和吸收新技术,持续应用先进的育种方法,才能取得显著的成绩。

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