生豬產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與豬 育種

1、國外豬育種技術(shù)的發(fā)展與豬的遺傳改良,王立賢 博士 研究員中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧研究所,前言豬育種的價值國外豬育種技術(shù)的發(fā)展豬的遺傳改良豬育種幾個問題的探討,（USDA，1996）,品種,營養(yǎng),管理,防病,環(huán)控,前言,我國豬的育種實(shí)質(zhì)性進(jìn)展不大，堅(jiān)持長期育種的企業(yè)寥寥無幾。引種成了時尚。育種成了企業(yè)的“雞肋”。養(yǎng)豬業(yè)沉沉浮浮兩三年，經(jīng)常有疾病“照顧”，到了關(guān)鍵時刻，就把育種丟棄。認(rèn)識的問題長期沒有得到解決。,“炒種”不可能長

2、久，種豬市場也會逐漸健全種豬市場的競爭會越來越激烈靠種豬的質(zhì)量來獲得和占有市場份額,經(jīng)濟(jì)價值,種豬場的遺傳進(jìn)展是加性的，可以累積；設(shè)通過10年的遺傳改良，產(chǎn)仔數(shù)提高0.8頭、飼料利用效率提高0.2、瘦肉率提高3%、達(dá)到上市體重的日齡縮短12天 每年每頭商品豬可以獲得改良的潛在利潤為16元,一、育種的價值,經(jīng)濟(jì)價值,不能達(dá)到遺傳潛力的100%，一個種豬場應(yīng)能達(dá)到潛在遺傳進(jìn)展的50%，即每年每頭商品豬8元以一個育種場帶動一個10

3、萬頭的商品場為例,,,在育種場選擇和在商品場選擇的效果不同,認(rèn)識到獲得大的利潤與提高管理水平、營養(yǎng)和環(huán)境有關(guān)，還沒有認(rèn)識到遺傳改良對經(jīng)濟(jì)的實(shí)際影響 認(rèn)識到遺傳改良的經(jīng)濟(jì)利潤很大，也非常重要，但缺乏育種工作的連續(xù)性,二、國外豬育種技術(shù)發(fā)展,1950的丹麥長白豬,Landrace 長白,現(xiàn)代的丹麥長白,1902,育種技術(shù)進(jìn)展,,丹麥豬的解剖學(xué)變化,生產(chǎn)水平的進(jìn)步,,育種技術(shù)進(jìn)展,更為科學(xué)的豬育種技術(shù)是80年代以后發(fā)展起來的。主要表現(xiàn)在：

4、 測定設(shè)備、技術(shù)的發(fā)展 利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行遺傳評估（BLUP） 90年代逐步發(fā)展的分子技術(shù),肌肉生長的測定,性能測定手段越來越先進(jìn)、準(zhǔn)確,眼肌面積,肌內(nèi)脂肪,育種技術(shù)進(jìn)展,采食量的測定,,肉質(zhì)測定,育種技術(shù)進(jìn)展,分子育種技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀 應(yīng)用最成功的是兩個遺傳缺陷基因：氟烷基因、酸肉基因。在抗病方面，仔豬腹瀉的抗性檢測也應(yīng)用比較好。,育種技術(shù)進(jìn)展,基因診斷，直接選擇基

5、因型,PSE肉的分子機(jī)理：蘭諾丁受體（RYR1）基因的 一個C-T堿基的錯義突變,育種技術(shù)進(jìn)展,酸肉基因（RN或PRKAG3） 降低pH24,使火腿產(chǎn)量下降13% 第一個采用位置候選克隆鑒別的主基因 不利等位基因只存在漢普夏及其含有其血緣的豬。,目前公認(rèn)的豬分子育種主效基因,育種技術(shù)進(jìn)展,到2008年，丹育的群體中，杜洛克和大白豬含有抗性基因的豬已分別占到97%和95%，已幾乎完全淘汰無抗性的豬。長白豬少些，

6、占到72%,胰島素生長因子2基因（IGF2） 第一個被鑒別的數(shù)量性狀核苷酸位點(diǎn)（QTN），主要影響產(chǎn)后生長發(fā)育和脂肪沉積，AA型個體產(chǎn)肉量提高3~4% 呈父本表達(dá)印跡遺傳 外種豬有利基因頻率 比較高,育種技術(shù)進(jìn)展,標(biāo)記數(shù)量迅速增加檢測標(biāo)記的費(fèi)用大大下降標(biāo)記已被整合進(jìn)育種值估計(jì) (EBVs)標(biāo)記的作用有群體特意性單個標(biāo)記的作用不大,育種技術(shù)進(jìn)展,希望改良的一些難點(diǎn)性狀并沒有通過分子育種

7、解決！原因是： ▲ 有限的分子標(biāo)記只能解釋部分變異 ▲ 許多重要性狀是復(fù)雜性狀 ▲ 目前所鑒別出的因果突變比較少，而且難度非常大 ▲ 連鎖標(biāo)記的連鎖會發(fā)生變化,雖然比期望的差，但還是得到越來越多的應(yīng)用，目前已開展了大規(guī)模商業(yè)化檢測。 ▲ 繁殖性能：ESR、EPOR,育種技術(shù)進(jìn)展,ESR First parity 頭胎 Later parities后面的胎次g

8、enotype n=4,262 n=4,753 AA 9.4 10.0 AB 9.9 10.5 BB

9、 10.2 10.7,生長：CCKAR、HMGA1、MC4R,育種技術(shù)進(jìn)展,,,→,＋,基因組選擇 一種新的標(biāo)記輔助選擇形式 ▲ 利用覆蓋全基因組的高密度標(biāo)記信息進(jìn)行育種值估計(jì) ▲ 標(biāo)記信息可以反映全部或絕大部分遺傳變異 估計(jì)每個標(biāo)記的遺傳效應(yīng),育種技術(shù)進(jìn)展,選擇目標(biāo)的變化,育種目標(biāo)的變化,,二十世紀(jì)… 瘦肉率%

10、 飼料利用率 生長速度,二十一世紀(jì)… 瘦肉產(chǎn)量 肉質(zhì) 強(qiáng)壯(抗病性) 飼料利用率 生長速度 母豬生產(chǎn)力(使用年限),丹麥育種目標(biāo)變化情況,重視純種選育、血統(tǒng) 重視生產(chǎn)性能、雜交,育種理念的變化,,,閉鎖選育,開放、閉鎖結(jié)合,,三、豬的遺傳改良,提高豬群的遺傳質(zhì)量遺傳改良 = 家畜育種育種的實(shí)質(zhì)是：決定哪一個個體去配種（選擇），和它們之間如何配種（交配系統(tǒng)）培育新品種只是結(jié)果之一。,,,,,,,,,生產(chǎn)性能測

11、定→遺傳評定,1,4,3,2,Generation,,,,獲得優(yōu)良后代,畜禽遺傳改良的方法,,基本原理,,遺傳進(jìn)展,,選擇強(qiáng)度,,,世代間隔,,,群體遺傳變異,,選擇的準(zhǔn)確性,,,選擇：獲得群體遺傳改進(jìn)的基本手段,由于選擇產(chǎn)生的群體平均數(shù)的改變，就是選擇反應(yīng)選擇強(qiáng)度越大，遺傳進(jìn)展越大 降低留種豬占測定豬的比例選擇的準(zhǔn)確性越高，遺傳進(jìn)展越大 遺傳評估是選擇的基礎(chǔ)遺傳變異性越大，遺傳進(jìn)展越大

12、 擴(kuò)大群體規(guī)模,選什么？確定育種目標(biāo)原則：選擇能體現(xiàn)價值的性狀，選擇容易測定的性狀，選擇遺傳力高的性狀。不同國家、不同公司選擇的重點(diǎn)都不一樣。,繁殖性狀：排卵率、胚胎存活率、產(chǎn)仔數(shù)、產(chǎn)活仔數(shù)、斷奶仔豬數(shù)、窩重、斷奶窩重、斷奶仔豬/母豬/年、母豬生產(chǎn)力、母豬使用年限、年產(chǎn)胎次、強(qiáng)壯(Robustness)、等生長性狀：肥育期（斷奶至出欄）日增重、全程日增重、飼料利用率等胴體性狀：背膘厚、瘦肉率（估算的、真實(shí)的）、屠宰率等肉質(zhì)性

13、狀：顏色、pH值、肌間脂肪、嫩度等另外有體型、外貌、毛色，以及抗病性等。,在養(yǎng)豬生產(chǎn)中，重要經(jīng)濟(jì)性狀非常多 選擇的性狀越多，每個性狀的遺傳進(jìn)展越小因此，需要集中目標(biāo),能否簡單、便宜、準(zhǔn)確測定，特別是能在活體測定性狀是否有足夠高的經(jīng)濟(jì)價值性狀是否有足夠的遺傳變異性狀的遺傳力是否夠高。,目標(biāo)是由市場和消費(fèi)需求而決定的目標(biāo)的制定是以未來可預(yù)見的市場需求和生產(chǎn)條件為基礎(chǔ)目標(biāo)的著眼點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)效益的最大值在保持適度胴體瘦肉率的前提下

14、，繼續(xù)提高瘦肉組織的生長速度和飼料利用率，加強(qiáng)繁殖性狀、肉質(zhì)、使用年限、抗病性的選擇。,丹麥育種目標(biāo)變化情況,只要是能遺傳的、經(jīng)濟(jì)上重要的都是育種的目標(biāo)育種目標(biāo)根據(jù)性狀的水平、經(jīng)濟(jì)重要性、市場會不斷發(fā)生變化產(chǎn)仔數(shù) 成活率 繁殖效率瘦肉率 肉質(zhì) 脂肪質(zhì)量,性能測定,一切育種工作的基礎(chǔ)制約我國遺傳改良的關(guān)鍵與國外差距最大的地方,1、生長肥育性能測定,日增重、達(dá)100千克日齡簡單、成本低,2、背膘和

15、眼肌面積的測定,√產(chǎn)肉性能的良好指標(biāo)√需要一定投資、技術(shù)√技術(shù)進(jìn)步很快,A-型超聲波,B-型超聲波,正確的解剖位置中線是第十肋的估計(jì)點(diǎn)最后肋至第十肋約一個手寬.,,,,測定位置的選擇是正確測量膘厚和眼肌面積的關(guān)鍵,最后肋第十肋第五肋,,,,資料來源：劉小紅,3、飼料利用效率的測定,比較費(fèi)時與日增重存在高的正相關(guān),4、肉質(zhì)的測定,越來越受到重視成本比較高,肌內(nèi)脂肪大理石紋嫩度PH肉色滴水損失,主要肉質(zhì)性狀

16、,,肉質(zhì)的活體測定,5、繁殖性能的測定最簡單、成本最低，做好記錄就可以,場內(nèi)測定已成為世界各國性能測定的主要方式，測定站測定一般僅限于公豬，對一些特殊性狀進(jìn)行測定。常規(guī)育種的測定并不復(fù)雜，投入也不大關(guān)鍵在于認(rèn)識、組織,國外的測定體系,丹麥,鑒別遺傳上優(yōu)秀個體表型性能 = 遺傳分量+環(huán)境分量 鑒別個體間遺傳差異需校正環(huán)境如營養(yǎng),氣候和疾病等對性能的影響 應(yīng)用來自其它數(shù)據(jù)估計(jì)的校正因子校正季節(jié),胎次

17、和體重的影響,遺傳評估,在相同測定環(huán)境下比較個體差異 同期比較可以借鑒一些國外的校正公式和選擇指數(shù)。,100kg體重日齡,校正背膘,,30-100kg日增重,計(jì)算機(jī)軟件 GBS（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，南京豐頓公司）pignet (四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，重慶養(yǎng)豬科學(xué)研究院）Herdsman （美國S & S Programming） ??,豬的重要經(jīng)濟(jì)性狀非常多？但同時對這么多性狀進(jìn)行改良是不可能的，因?yàn)檫x育的性狀越多，每一性狀所

18、獲得的遺傳進(jìn)展就越少，同時選擇N個性狀，每個性狀所能獲得的遺傳進(jìn)展是單獨(dú)選擇一個性狀的1/N1/2。解決的辦法是利用“相關(guān)”簡化性狀數(shù)、實(shí)施專門化品系選育。,利用“相關(guān)”簡化性狀數(shù),上三角為遺傳相關(guān)，下三角為環(huán)境相關(guān),選擇日增重，飼料報(bào)酬也會得到明顯改善，但背膘厚會增加。選擇5日齡仔豬數(shù)既選擇了產(chǎn)活仔豬數(shù)、又選擇了5日齡的成活率。斷奶窩重既選擇了產(chǎn)活仔數(shù)、斷奶以前的成活率，又選擇了斷奶以前的生長速度。,專門化品系選育,性狀之間的拮抗

19、性（負(fù)相關(guān)）眾多要求不可能在一頭豬、即一個品種上實(shí)現(xiàn)兼顧多方面的選育，遺傳進(jìn)展就慢不同的品系選育目標(biāo)、選育重點(diǎn)不同專門化品系選育效果更好，遺傳進(jìn)展更快,專門化品系增加了系間選擇的可能性專門化品系通常有較多的品系(種)數(shù)量各品系的選育目標(biāo)不同，品系特點(diǎn)明確有些品系是為預(yù)測的今后市場而選育的品系數(shù)量多，可組合生產(chǎn)的產(chǎn)品（商品豬）就多市場適應(yīng)能力強(qiáng)，能滿足不同市場的需求,專門化品系與雜交的結(jié)合把在專門化品系選育中得到提高的

20、性狀組合到商品豬上 － 組合效應(yīng)（針對加性基因作用的性狀）雜交優(yōu)勢的利用（對遺傳力低的性狀）,配套系有其靈活性，能根據(jù)市場的變化而調(diào)整配套系模式與杜長大模式是相通的體系杜長大模式也在向?qū)ｉT化品系發(fā)展，如已有專門化的父系與母系, 還分化出針對不同市場的終端品系(種),專門化 父系 母系選擇: 生長和胴體 繁殖性能

21、 生長和胴體,豬的育種并不需要多大投資，但確實(shí)能不斷提高你豬群的生產(chǎn)水平。而且這種效應(yīng)不斷累積，使你不斷受益。,如果是自繁自養(yǎng)的商品場，不需要去育種，只需要購買它人的育種成果。如果是定期外購種公豬，也需要對后備母豬進(jìn)行選育。對后代貢獻(xiàn)一半，母豬不選育會抵消公豬的遺傳優(yōu)勢。如果具有一定規(guī)模，準(zhǔn)備向種豬方向發(fā)展，一定要堅(jiān)持選育。,養(yǎng)豬業(yè)發(fā)達(dá)國家育種成功的原因就是穩(wěn)定、持續(xù)美國、加拿大育種成功靠的是各有

22、獨(dú)特育種理念的企業(yè)、代代相傳、長期堅(jiān)持。以培育出獨(dú)具特色的種豬論英雄。,四、幾個問題的探討1、育種規(guī)模問題 理論上規(guī)模越大越好，但并不代表規(guī)模小就應(yīng)不育種。常有文章說：我國群體規(guī)模小、分散。 加拿大125個育種群，核心群母豬9400頭，平均75頭。 丹麥42個育種場，9200頭核心母豬，平均220頭。,美國多數(shù)種豬場規(guī)模700~2000頭我國種豬場數(shù)量3415，存欄母豬1399055頭，平均409頭（2007年畜牧年鑒

23、）。擁有200頭母豬的育種群就可以進(jìn)行很好的育種專門化品系選育、配套系選育則需要更大的群體,2、50千克測定是否可行？有報(bào)道50千克與100千克生長速度的相關(guān)在0.9以上，背膘厚的相關(guān)在0.75以上。但相關(guān)是1群體概念，我們育種要選擇的是個體。50千克以后不同個體身體組成的變化不一致，尤其是到后期。,正確的做法應(yīng)該是：測定結(jié)束的體重應(yīng)與商品豬上市的體重相一致。尤其是父系豬（杜洛克測定到110~120千克更具價值）,3、純種選

24、育與雜交 純種選育是基礎(chǔ)、核心，我們過分重視雜交利用、雜交合成。不僅沒有選育出高質(zhì)量種豬，地方資源也快雜沒了。,20世紀(jì)30－70年代世界上各個國家通過雜交育種育成了大量品種，雖然這些品種生產(chǎn)性能表現(xiàn)上都比較不錯，但是在50年代末開始他們的應(yīng)用開始減少，因?yàn)樗麄円话阒粦?yīng)用于一些小的研究群體或者雜交的資源群體中。這些品種的衰退的另一個原因是他們較窄的基礎(chǔ)及過度的近交。,在20世紀(jì)40年代以后到70年代以前，世界上主要養(yǎng)豬國家的育種

25、工作主要集中于育成雜交，所以培育新品種很多。70年代后，商品豬的經(jīng)濟(jì)雜交發(fā)展很快，育種工作者的工作重點(diǎn)重新回歸到了純種選育。 以前培育的一些雜交品種，在目前的生產(chǎn)體系中已經(jīng)很少。,,4、地方資源如何利用 地方品種不僅數(shù)量在下降，生產(chǎn)性能也在退化。 本品種選育工作被忽略，只利用了品種（系）間的雜種優(yōu)勢即特殊配合力 我國地方豬種抗病、抗逆基因資源豐富 對一些疾病的抗性與引進(jìn)豬種表現(xiàn)不同,由于地方豬種瘦肉率低

26、、生長速度低等原因，其在這些配套系中的血統(tǒng)比例保留都不大，一般只占1/8左右，使得生產(chǎn)的商品豬特征、特性近似于外種豬，而我國地方豬種的許多優(yōu)良特性卻無法得到很好的利用,臺灣利用地方豬生產(chǎn)的產(chǎn)品,豬的育種沒有任何捷徑雖然分子技術(shù)發(fā)展很快，但到目前為止，主要的遺傳進(jìn)展是靠常規(guī)選育取得的。即使在全國聯(lián)合育種體系執(zhí)行最完善的丹麥，后備母豬的選擇也主要是由場內(nèi)測定、豬場自己選擇完成的。,企業(yè)主動育種之時，也是我國豬育種成功之時育種是科學(xué)與藝