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采用生物技术结合常规育种技术培育大白猪

中国养猪信息网2015-12-22 13:21:00

【导读】摘要采用分子标记辅助选择（MAS）方法选育大白猪繁殖性状，将现代生物技术与常规数量遗传选择方法相结合，借助分子遗传标记来选择数量性状的基因型，效果较为显著。本品系经过三个世代的选育，繁殖性...

摘要采用分子标记辅助选择（MAS）方法选育大白猪繁殖性状，将现代生物技术与常规数量遗传选择方法相结合，借助分子遗传标记来选择数量性状的基因型，效果较为显著。本品系经过三个世代的选育，繁殖性能得到明显提高，与零世代相比，二世代母猪初产产活仔数提高了0.98头，总产仔数提高了1.25头。校正达100Kg体重日龄和背膘厚呈下降趋势。表明对繁殖性状的选择，不会对日增重和背膘厚造成负面影响。
　　关键词标记辅助选择分子标记大白猪繁殖性状
　　在影响养猪业生产效率的诸多因素中，猪的繁殖性能是决定规模化养猪生产效益的关键因素，只有选择产仔数较高的专门化品系、特别是母系用于配套系生产，才能在同样的饲养条件、相同的成本投入下，获得更大的养猪生产效益。但是，猪的繁殖性能作为一个重要的经济性状，由于繁殖性能的遗传力低，长期以来在猪的遗传改良中，产仔数的选择进展不大，仅利用常规育种技术获得的遗传进展有限。近十多年来分子生物学和分子遗传学技术突飞猛进的发展，为猪的遗传改良提供了新的契机。
　　Rothschild等（1994）通过候选基因法找到了一个梅山猪特有的ESR基因标记，可以影响1.5头／胎的总产仔数和1头／胎的产活仔数，大白猪群中每个拷贝的ESR基因影响0.4头／胎的产活仔数，但对日增重和背膘厚却无显著影响（Short和Rothschild等，1997）。近年来，国际上越来越多的研究表明，ESR基因是控制产仔数的主基因或与产仔数主基因存在紧密连锁，而且ESR基因与猪的一些其它重要经济性状无显著的负遗传相关。ESR基因座对产仔数有显著效应的发现，为种猪繁殖性能的标记辅助选择，为种猪繁殖性能的提高提供了一条新的途径。
　　本研究是在白石猪场新育成的龙骏大白猪的基础上，以提高繁殖性能为主，采用基因检测、BLUP遗传评估和标记辅助选择技术，以及合理有效的选配方法，培育出适应目前市场需求的高繁殖力新品系，探索在大规模猪育种中结合常规育种技术对繁殖性能进行标记辅助选择的途径，提出通过检测公猪个体的基因型对其潜在的产仔数性能进行早期选择的思路，期望在繁殖性能方面获得更快的改进，从整体上提高养猪生产体系的综合经济效益。
　　1、材料与方法
　　1.1 育种素材
　　2001年在中山白石猪场现有基础群基础上，选出高产的大白公猪8头，经产大白母猪80头，组成了零世代基础群，培育高繁殖力的新品系。
　　1.2 选育方法
　　在本品系选育中，以数量遗传学和分子遗传学理论为指导，采用开放式继代选育法，采用场内个体测定和群体测定相结合，利用BLUP法进行场内遗传评估，结合ESR基因和氟烷基因检测，将现代分子育种与遗传评估相结合，对肥育性能和繁殖性能分两阶段选择，对体型外貌采用独立淘汰法选择。
　　1.2.1 测定方法
　　生长性状测定包括达100Kg体重日龄、100Kg体重背膘，断奶仔猪在70日龄时，根据血统、仔猪生长发育、体型外貌等，选择优秀的公猪个体按全同胞原则进入本场测定站作同胞个体测定，其余仔猪则进入生长肥育舍作全群测定。测定猪达85~110Kg时用电子笼称重，用B超测量活体三点背膘厚（胸腰结合部、最后肋、腰荐结合部），并按校正公式分别校正个体达100Kg的日龄和背膘厚。繁殖性状测定包括总产仔数。
　　1.2.2 育种值估计
　　在场内性能测定基础上，利用BLUP（最优线性无偏预测）原理进行个体遗传评估。依据多性状动物模型最佳线性无偏预测法（MTBLUP）估计个体育种值，根据估计育种值（EBV）计算综合选择指数。遗传评估性状包含三个：校正至100kg体重时日龄、校正至100kg体重时活体背膘和总产活仔数。采用的遗传评估模型如下：
　　生长性能育种值估计模型为：
　　yijklm=μi+hysij +lik+gil +aijklm+ eijklm
　　母猪繁殖性能育种值估计模型为：
　　yijk=μ+hysi+lj+aijk+pijk+eijk
　　此二模型中的符号和参数见《全国种猪遗传评估方案（试行）》。
　　1.2.3 基因检测标记辅助选择
　　采用两阶段标记辅助选择方法，但与常规作法略有区别。首先是按照常规育种程序从各种交配组合中按照利用亲属资料估计的初步育种值、以及体型外貌和种用标准，选留测定候选个体，每窝候选个体数量按照育种方案要求执行。在测定结束后，进行包含个体性能测定记录在内的个体育种值估计。
　　测定结束后，在候选后备猪群中，根据交配亲本的基因型有选择的进行基因检测，以降低育种成本。对不能根据双亲ESR基因型来确定个体ESR基因型的后备猪，进行采取耳部组织块，送华南农业大学动物遗传育种研究开发中心，利用PCR－RFLP技术检测ESR基因，对繁殖性能进行标记辅助选择（MAS），对个体繁殖性能进行早期选择，在全面考核各项性能的同时，优先考虑选留含有有利基因B的个体，即选择BB型和AB型基因型个体，逐步淘汰AA基因型的个体。特别是在后备种公猪选留时，应充分考虑选留含有优势基因的个体。
　　2、研究结果
　　2．1 基因及基因型频率
　　表1列出了各代世代大白猪育种群母猪的基因型和基因频率，表2列出了零世代基础母猪群中不同基因型的繁殖性能统计结果。

表1 各世代ESR基因型频率变化

世代基因型频率基因频率
AA AB BB FA FB
零世代 0.4651 0.5349 0 0.7325 0.2675
一世代 0.2983 0.5972 0.1045 0.5969 0.4031
二世代 0.2463 0.6248 0.1289 0.5587 0.4413
一与零世代比较 -0.1668 0.0623 0.1045 -0.1356 0.1356
二与零世代比较 -0.2188 0.0899 0.1289 -0.1738 0.1738

　　对比3个世代的基因检测结果，通过对含有有利基因B的选择，BB型和AB型基因型频率逐年提高，3个世代间B基因频率发生了显著的变化（P<0.05）。

表2 零世代母猪基因型效应的最小二乘均值和多重比较

基因型窝数产活仔数总产仔数畸形均值死胎均值木乃伊均值
均值标准误均值标准误
AA 387 9.3315b 0.4446 10.0890b 0.4699 0.0113 0.6028 0.0209
AB 451 10.2619a 0.4346 10.9460a 0.4593 0.0172 0.4981 0.0274

　　注：上表中同一列后面有相同字母的为多重比较差异不显著（P>0.05），不同字母标注者为差异显著（P<0.05）。
　　表2的统计结果显示：基因型AB比基因型AA的窝产活仔数和总产仔数最小二乘均值分别多0.93头/胎和0.85头/胎，两种基因型之间的差异显著（P<0.05），其中基因型AB死胎数比AA型偏低。
　　2．2 繁殖性能选育进展
　　各世代母猪（初产）繁殖性能见表3 。　　

表3 各世代繁殖性能比较

世代胎次窝数产活仔数总产仔数死胎均值木乃伊均值
均值标准误均值标准误
零初产 80 9.04 1.524 9.63 0.874 0.426 0.032
一初产 55 9.52 1.482 10.26 1.322 0.308 0.022
二初产 62 10.02 1.942 10.88 1.66 0.365 0.027

　　由表3可以看出，二世代与零世代相比，初产母猪的产活仔数提高了0.98头，增幅达10.8%，总产仔数提高了1.25头，增幅12.9%，这可能与前期常规育种中运用了基因检测信息有很大关系。　
　　2．3 生长性能选育进展
表4 各世代生长性状的测定结果

世代测定头数达100kg
日龄（d）校正100kg
背膘厚（mm）测定头数 30～100Kg
日增重（g） 30～100Kg
饲料报酬
零世代 220 162.8±8.56 15.26±2.25 152 795.25±91.42 2.44±0.27
一世代 206 160.2±9.44 15.02±1.56 144 819.44±89.23 2.42±0.36
二世代 238 158.7±8.83 15.10±2.75 137 822.48±90.16 2.39±0.49

　　从表4中各世代种猪生长性状测定的表型均值中可看出，达100kg体重日龄、100kg体重背膘厚都呈下降趋势， 30~100kg日增重都有明显的提高，饲料报酬呈下降趋势。但与繁殖性状相比，生长性状的遗传进展较慢，原因可能是本品系选择的重点是以提高繁殖性能为主，从而放慢了生长性状的改进速度。
　　3 讨论
　　3.1 本研究结果表明，杂合子AB基因型在大白猪中的比例都要略高于纯合子AA基因型。大白母猪AB基因型和B基因的频率分别为53.5％和26.75％，这个频率要远远低于我国产仔数数高的地方品种，二花脸猪的BB基因型频率为70.2％，基因B频率最高达到85.11％（张淑君，2000）。Routhschild等人（1996）的研究也表明，在产仔数高的猪中B基因频率高。本研究中的大白猪是外来品种，产仔数不是很高，因此B基因的频率不能和我国高产仔的太湖猪系列相比。
　　3.2 本选育研究表明，对繁殖性状的选择，不会对日增重和背膘厚造成负面影响，这与国内外一些学者研究结果相吻合，但李凤娥等（2003）在对大白猪和梅山猪合成系的研究表明，具有ESR有利的B等位基因的猪生长快，同时对背膘厚没有显著影响。
　　4 结语
　　本研究是采用的方法是将现代生物技术与常规数量遗传选择方法相结合，借助分子遗传标记来选择数量性状的基因型，使之能够同时利用标记位点信息和数量性状本身的表型值信息，更准确地估计动物个体的育种值，进而提高选择效率，加速遗传进展。本品系经过三个世代的选育，繁殖性能得到明显提高，事实上说明了利用标记辅助育种技术可以对包括繁殖性能在内的一些低遗传力性状提高遗传改进速度。

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