王塑天，孟繁明，李劍豪

（1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動物科學(xué)研究所/畜禽育種國家重點實驗室/廣東省畜禽育種與營養(yǎng)研究重點實驗室，廣東 廣州 510610；2. 嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)廣東省實驗室茂名分中心，廣東 茂名 525000）

我國是世界上最早馴化野豬的國家，養(yǎng)豬的歷史可以追溯到新石器時代早期?！妒酚洝酚涊d，“留長孺以相彘立名”，表明在漢代我國已開始對豬進(jìn)行選育。聯(lián)合國糧農(nóng)組織數(shù)據(jù)顯示，中國地方豬種質(zhì)資源約占全世界豬種質(zhì)資源總數(shù)的1/3，是世界上豬種質(zhì)資源最豐富的國家之一［1］。2011年出版的《中國畜禽遺傳資源志-豬志》（以下簡稱《豬志》）收錄了76個中國地方豬品種、18個培育品種［2］。在我國特有的地理位置、氣候環(huán)境和農(nóng)耕文化等因素影響下，中國地方豬種形成了肉質(zhì)好、繁殖力強(qiáng)、耐粗飼、抗病抗逆性強(qiáng)的優(yōu)點。1770—1780年間，廣東地方豬種被引入英國，與約克夏郡和巴克夏郡土豬進(jìn)行雜交，育成了世界知名的大約克夏豬和巴克夏豬。1816—1817年，我國地方豬種又被引入美國，與當(dāng)?shù)刎i交配并育成了波中豬和切斯特白豬，說明我國地方豬的優(yōu)良基因影響了全世界范圍內(nèi)良種豬的培育進(jìn)程［3］。此外，在大白豬、長白豬及皮特蘭豬的培育過程中都利用了中國地方豬種，可見中國地方豬種為世界豬品種的培育作出了巨大貢獻(xiàn)［4］。但我國地方豬種生長速度慢、瘦肉率低、飼料報酬差等缺點已不符合當(dāng)前大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)的要求。因此如何實現(xiàn)在保留地方豬優(yōu)良特性的基礎(chǔ)上培育出滿足市場需求的豬種，是我國地方豬種開發(fā)利用工作的重中之重。隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的飛速發(fā)展，人工授精、體細(xì)胞核移植、干細(xì)胞術(shù)、全基因組選擇分析，以及以CRISPR/Cas9系統(tǒng)為代表的新一代基因編輯技術(shù)被相繼推出，應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)育種將是未來豬育種工作的主要方向之一。

廣東養(yǎng)豬歷史悠久，豬種質(zhì)資源豐富，其中大花白豬、藍(lán)塘豬、小耳花豬和粵東黑豬已收錄于《豬志》［2］中，是我國重要的地方豬種質(zhì)資源。廣東地方豬與國外瘦肉型豬遺傳差異較大，藍(lán)塘豬、小耳花豬和大花白豬的遺傳多樣性較低，需要進(jìn)一步加大保種力度；而粵東黑豬存在西方豬種血緣混入的情況，在保護(hù)過程中需尋找血統(tǒng)更純正的群體［5］。了解、保護(hù)、發(fā)掘和研究廣東地方豬種質(zhì)遺傳資源對科學(xué)指導(dǎo)地方豬種的保種和利用具有重大意義。將傳統(tǒng)育種方法與現(xiàn)代新育種技術(shù)相結(jié)合是廣東地方豬種開發(fā)利用的主要技術(shù)思路。

1 廣東優(yōu)質(zhì)豬種質(zhì)資源特點及利用研究

1.1 藍(lán)塘豬

1.1.1 種質(zhì)資源特點 藍(lán)塘豬原產(chǎn)于廣東紫金縣藍(lán)塘、鳳安、九和一帶，現(xiàn)廣泛分布于廣東陸豐、河源、惠陽等30多個縣市地區(qū)。藍(lán)塘豬體型中等，成年公豬體重約104 kg、體長約126 cm、體高約69 cm，成年母豬體重約90 kg、體長約116 cm、體高約61 cm；公豬5月齡即性成熟，母豬3月齡即發(fā)情，繁殖年限達(dá)8～13年，平均窩產(chǎn)仔約10～12頭，肥育期平均日增重397 g左右；具有遺傳穩(wěn)定、耐熱性強(qiáng)、早熟早肥、抗逆性好、肉質(zhì)佳，但生長速度慢、飼料報酬差、瘦肉率低等特點［2］。藍(lán)塘豬中心產(chǎn)區(qū)四面環(huán)山，形成了自然條件上的隔離，使得當(dāng)?shù)厮{(lán)塘豬長期處于閉鎖及高度近交繁殖狀態(tài)，后代近交系數(shù)高達(dá)43.8%，但生活能力沒有明顯下降趨勢；在作為雜交母本使用時，雜種優(yōu)勢明顯［2］。20世紀(jì)70年代初期，藍(lán)塘豬的養(yǎng)殖規(guī)模達(dá)到頂峰，僅紫金縣一地年產(chǎn)藍(lán)塘豬仔豬60余萬頭；20世紀(jì)90年代，隨著國外快大型外三元豬種的引入，藍(lán)塘豬的生產(chǎn)規(guī)模日益縮減；2006年，東莞板嶺原種豬場的藍(lán)塘豬母豬存量減至110頭、公豬僅12頭；2011年廣東藍(lán)塘豬純種母豬存量不足5 000頭［2］。自2018年非洲豬瘟在我國暴發(fā)以來，農(nóng)民散養(yǎng)的藍(lán)塘豬幾乎絕跡，現(xiàn)存藍(lán)塘豬主要集中在韶關(guān)新豐板嶺原種豬場（6個血緣）和河源東瑞食品集團(tuán)有限公司燈塔種豬場。

1.1.2 研究現(xiàn)狀 20世紀(jì)90年代，在藍(lán)塘豬沒有集中保種前，以吳同山教授為代表的一批科研工作者，先后對從紫金縣搜集的6個血緣62頭藍(lán)塘豬進(jìn)行保護(hù)、擴(kuò)群，20多年累計向社會提供了萬余頭優(yōu)質(zhì)藍(lán)塘豬豬苗及商品豬［6］。藍(lán)塘豬由于具有高度近交、雜種優(yōu)勢明顯等特點，被我國許多學(xué)者、企業(yè)視為重要的本地豬育種材料。研究表明，成年藍(lán)塘豬屠宰率約67.61%，瘦肉率為45.19%［7］，對其生長速度、瘦肉率性狀進(jìn)行遺傳改良是近年來藍(lán)塘豬培育的研究重點。目前廣東藍(lán)塘豬的遺傳改良和利用工作已初具成效。束剛等［8］比較了藍(lán)塘豬與長白豬正反交F1代的胴體性狀和肉品質(zhì)，其中藍(lán)塘豬×長白豬的肌內(nèi)脂肪含量顯著高于長白豬×藍(lán)塘豬，且公豬肌內(nèi)脂肪顯著高于母豬。此外，藍(lán)塘豬×長白豬肌肉中的花生四烯酸（C20∶4）比例顯著高于長白豬×藍(lán)塘豬，表明了藍(lán)塘豬×長白豬組合的豬只具有更好的肉品質(zhì)和營養(yǎng)價值。李威等［9］研究發(fā)現(xiàn)，藍(lán)塘豬與長白豬正反交F1代的肌肉脂肪酸組成均以棕櫚酸、硬脂酸和亞油酸為主，藍(lán)塘豬×長白豬背最長肌的多不飽和脂肪酸比例、C18∶2比例均顯著低于長白豬×藍(lán)塘豬。肖正中等［10］研究發(fā)現(xiàn)，長白豬×藍(lán)塘豬F1代與父母代之間基因組DNA的甲基化水平存在明顯差異，這些差異可能是影響后代雜種優(yōu)勢的原因之一。楊偉鈞等［11］分析了藍(lán)塘豬和長白豬骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞的增殖分化差異，結(jié)果顯示，兩者在增殖分化初期就表現(xiàn)出差異，而且藍(lán)塘豬骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞的增殖能力、分化能力均好于長白豬；長白豬半膜肌中Myf5的表達(dá)顯著高于藍(lán)塘豬，MyoD、Myostatin和Pax7mRNA表達(dá)水平在長白豬背最長肌和半膜肌中高于藍(lán)塘豬。吳娥麗等［12］分析了藍(lán)塘豬印記基因IGF2和H19的時空表達(dá)水平，結(jié)果顯示，仔豬肝臟、肌肉中IGF2表達(dá)水平較高，而180日齡藍(lán)塘豬脂肪、肝臟、胃中IGF2的表達(dá)水平均低于同期的長白豬，180日齡藍(lán)塘豬腎臟組織中的H19表達(dá)量較高；研究表明，IGF2是影響脂肪沉積性狀的候選基因，藍(lán)塘豬IGF2基因的表達(dá)量與肌肉組織發(fā)育呈正相關(guān)，而與背膘厚度、皮質(zhì)厚度呈負(fù)相關(guān)。IGF2基因功能的喪失或減弱會造成成年豬肌肉量下降，而脂肪、背膘厚增加，但對肌內(nèi)脂肪含量無顯著影響，說明IGF2是提升藍(lán)塘豬瘦肉率極具價值的的候選基因之一。此外，Yang等［13］研究發(fā)現(xiàn)，肥胖型藍(lán)塘豬脂肪、背最長肌和肝臟組織中的CIDEc基因，以及脂肪組織中與脂質(zhì)代謝相關(guān)的SREBP-1c、FASN、HNF-4α、PGC-1α、DGAT1/2基因表達(dá)量均顯著高于瘦肉型豬；相關(guān)性分析結(jié)果顯示，CIDE家族基因通過影響脂質(zhì)代謝，促進(jìn)脂肪沉積，最終導(dǎo)致肥胖型藍(lán)塘豬瘦肉率低的性狀。以這些基因作為分子遺傳標(biāo)記輔助選擇育種，或作為基因編輯育種的靶點，有望實現(xiàn)對藍(lán)塘豬胴體過肥、生長緩慢性狀的改良。這些研究為藍(lán)塘豬的種質(zhì)資源利用提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并說明藍(lán)塘豬在雜交利用和生物技術(shù)育種方面具有巨大潛力。

1.2 小耳花豬

1.2.1 種質(zhì)資源特點 小耳花豬原產(chǎn)于廣東西江以南及粵西，中心產(chǎn)區(qū)在茂名，目前分布于湛江、肇慶等30多個縣市，屬于華南型豬種，是兩廣小花豬的一個分支［2］。經(jīng)檢測證實，目前廣東小耳花豬群體血統(tǒng)純正，幾乎沒有外來豬種血緣混入，表明廣東對小耳花豬的保護(hù)工作到位［14］。小耳花豬體型較小，具有早熟早肥、皮薄肉嫩、肌內(nèi)脂肪含量高、肌纖維小、耐粗飼、適應(yīng)高溫多濕環(huán)境、繁殖能力強(qiáng)、母性好等優(yōu)點，是廣東養(yǎng)殖最多的地方豬品種之一。小耳花豬成年育肥后體重約70 kg，胴體長101 cm；種公豬2月齡出現(xiàn)性行為，3月齡體重達(dá)到30 kg即可配種，母豬4月齡左右開始發(fā)情，6月齡體重達(dá)40 kg以上即可開始配種，使用年限10～12年。小耳花豬母豬初產(chǎn)平均窩產(chǎn)仔10.72頭，經(jīng)產(chǎn)母豬可達(dá)12.13頭。小耳花豬由于生長速度快、體型較小且繁殖力強(qiáng)，也被許多科研工作者用以制備醫(yī)學(xué)疾病模型。1979年廣東小耳花豬母豬存欄達(dá)41萬頭，雖然外國種豬的引進(jìn)對小耳花豬的養(yǎng)殖造成了一定影響，但隨著21世紀(jì)以來烤乳豬和土雜豬備受消費者青睞，小耳花豬的養(yǎng)殖量有所回升。但當(dāng)前非洲豬瘟在我國暴發(fā)，致使廣東地區(qū)民間散養(yǎng)的小耳花豬幾乎絕跡，目前小耳花豬主要由壹號食品股份有限公司和陸川縣良種豬場飼養(yǎng)。

1.2.2 研究現(xiàn)狀 小耳花豬肉質(zhì)鮮嫩但生產(chǎn)速度慢，而外來豬種生長速度快但肉品質(zhì)風(fēng)味差，許多研究人員利用小耳花豬與外國種豬進(jìn)行雜交育種，以期獲得在生長速度和肉品質(zhì)方面的全面提升。小耳花豬具有顯著的雜種優(yōu)勢，當(dāng)前其遺傳改良和利用主要以提高生長速度、瘦肉率和繁殖性能為目標(biāo)。韋明飛等［15］研究認(rèn)為，小耳花豬母豬的繁殖性能主要受胎次影響，及時淘汰超齡母豬并將群體維持在一個適宜的胎齡分布中，可以提高群體的繁殖性能。張潔等［16］研究了廣東小耳花豬與杜洛克雜交的效果，結(jié)果顯示，杜洛克×小耳花與純種小耳花豬相比胴體重提高了86.15%，背膘厚降低了3.2 mm，瘦肉率提高了11.76 %，而肉品質(zhì)較純種小耳花豬沒有明顯降低。李闖等［17］研究結(jié)果顯示，巴克夏豬×小耳花豬的雜交后代在育肥階段日增重達(dá)到667 g，料肉比為3.35；成年屠宰后，瘦肉率為43.12%，肌內(nèi)脂肪含量達(dá)到4.27%，肉色評分為5.58分，剪切力（嫩度）為37.35 N。該結(jié)果表明巴克夏豬×小耳花豬雜交后代在生長性能方面保持了父本巴克夏豬生產(chǎn)速度快、瘦肉率高的特點，優(yōu)于小耳花豬；同時肌內(nèi)脂肪含量高，肉質(zhì)細(xì)嫩、大理石紋豐富的母本小耳花豬特性也得到了保留，是一種有推廣潛力的優(yōu)質(zhì)雜交模式。謝水華等［18］研究結(jié)果顯示，杜洛克豬×長白豬×小耳花豬雜交后代育肥期平均日增重高達(dá)610 g，顯著高于純種小耳花豬的260 g，同時瘦肉率達(dá)到44.50%，這可能成為一種較為理想的雜交模式。小耳花豬母豬繁殖性能屬于低遺傳力性狀，估計值約0.009～0.227［19］，廣東壹號食品股份有限公司對2 548窩小耳花豬新品系總產(chǎn)仔數(shù)和產(chǎn)活仔數(shù)遺傳力及性狀間的遺傳相關(guān)進(jìn)行估計，結(jié)果顯示其總產(chǎn)仔數(shù)和產(chǎn)活仔數(shù)遺傳力均為0.16，其繁殖性能改良備受關(guān)注。此外，有學(xué)者通過基因編輯技術(shù)獲得了MSTN基因突變的小耳花豬［20］。Wei等［21］分別利用CRISPR/Cas9技術(shù)構(gòu)建了IGF2和MSTN突變的胎兒成纖維細(xì)胞株，通過核移植方法制備了基因編輯小耳花豬，MSTN基因通過抑制AKT信號活化從而影響蛋白合成，控制小耳花豬肌肉生長；IGF2基因第3內(nèi)含子突變導(dǎo)致ZBED6結(jié)合位點被破壞，進(jìn)而上調(diào)骨骼肌IGF2的表達(dá)。研究表明，基因編輯豬338日齡體重可達(dá)90 kg，遠(yuǎn)高于同期野生型小耳花豬的69 kg。以上這些性狀都是通過常規(guī)雜交育種難以獲得的優(yōu)良性狀，展現(xiàn)了現(xiàn)代分子育種技術(shù)在豬育種中巨大的優(yōu)勢。

1.3 大花白豬

1.3.1 種質(zhì)資源特點 大花白豬主要分布于廣東粵中、粵北地區(qū)，由大花烏豬、金利豬、梅花豬、梁村豬、四保豬和坭坡豬合并而來，粵中系體表黑毛覆蓋率低于粵東、粵北兩系。大花白豬體型中等，具有繁殖能力高、耐熱耐潮性好、性成熟早、沉脂能力強(qiáng)、耐粗飼等優(yōu)點，在廣東地區(qū)多被作為雜交母本使用［2］。成年公豬體重約109 kg，成年母豬體重約112 kg。大花白豬的繁殖性能良好，窩產(chǎn)活仔數(shù)平均11.33頭，出生個體重約0.72 kg，母豬乳頭數(shù)平均為12.33個；平均日增重475 g、料肉比3.95，背膘厚4.61 cm，瘦肉率41.5%［22］。作為肉脂兼用型豬種，大花白豬較長的生長周期、較低的瘦肉率難以滿足現(xiàn)代市場需求，限制了其商用發(fā)展。目前有百余頭大花白豬飼養(yǎng)于韶關(guān)市畜牧研究所和新豐板嶺原種豬場。

1.3.2 研究現(xiàn)狀 師科榮等［23］報道大花白豬在MC1R基因6、61、284、309、364、730位點存在突變，這些突變影響了豬毛色性狀，此外MC1R基因還與動物瘦肉率、生長速度、體高、體長、疾病以及動物行為有關(guān)聯(lián)性，可以作為大花白豬遺傳改良的候選基因。Myl1編碼的不同剪切體與動物骨骼肌肌纖維類型相關(guān)。凌飛等［24］研究發(fā)現(xiàn)，在大花白豬基因組中Myl1基因啟動子區(qū)多態(tài)性豐富，而在杜大長瘦肉型豬中只有單一的基因型，提示Myl1基因可能是大花白豬肉品質(zhì)改良的候選基因。楊舟等［25］研究了與蛋白質(zhì)合成、能量代謝、血管形成和細(xì)胞增殖相關(guān)的eIF4E、PPARGC-1、VEGFA、C-Jun基因，并比較了這4個基因在大花白豬、藍(lán)塘豬和長白豬上的表達(dá)差異，發(fā)現(xiàn)eIF4E和PPARGC-1基因在不同品種中影響肌肉形態(tài)和肉質(zhì)。代發(fā)文等［26］研究發(fā)現(xiàn)，大花白豬背最長肌中肌酐含量遠(yuǎn)低于藍(lán)塘豬，提示這兩種廣東地方豬在肌肉能量代謝方面可能存在一定差異。王敬軍等［27］進(jìn)行大花白豬雜交育種試驗，結(jié)果顯示，其與長白豬的F1代日增重可提升到583 g，瘦肉率約49%；用長白豬與F1代回交得到的后代，瘦肉率可達(dá)56.2%，表明雜交育種對大花白豬經(jīng)濟(jì)性質(zhì)有較大提升。IGF-1R信號調(diào)控細(xì)胞增殖、生長、分化、存活等一系列活動，與IGF1結(jié)合發(fā)揮作用，而IGF1普遍被認(rèn)為是促進(jìn)生長發(fā)育的重要候選基因。李仕新等［28］研究發(fā)現(xiàn)，IGF-1R在大花白豬心、肺、肌肉、垂體中的表達(dá)顯著高于長大二元雜豬，對IGF-1R的5' CpG島預(yù)測結(jié)果顯示，在基因組中該基因約60%～90%的CpG存在甲基化，提示該基因可能影響大花白豬肌肉生長和脂肪沉積，是潛在的候選基因。20世紀(jì)80年代許振英先生研究中國地方豬種特性時發(fā)現(xiàn)，大花白豬的抗病性能突出［29］。研究發(fā)現(xiàn)，在大花白豬乳鐵蛋白基因啟動子上存在10個有別于長白豬的SNP，這些SNP可能通過影響啟動子轉(zhuǎn)錄活性調(diào)控乳鐵蛋白的表達(dá)，而乳鐵蛋白可以通過抑制病原微生物生長復(fù)制，從而影響豬機(jī)體的免疫力和抗病力［30］。通過對這些SNP的分析，有望獲得大花白豬抗病育種的分子標(biāo)記。近十多年來廣東大花白豬保種工作卓有成效，其群體數(shù)量不斷增加，但現(xiàn)階段對大花白豬的保種工作仍需繼續(xù)推進(jìn)。將活體與細(xì)胞保種相結(jié)合，爭取申請專項品種保護(hù)基金，并引導(dǎo)企業(yè)與科研單位共同開展大花白豬的利用，都是持續(xù)做好大花白豬保種、利用工作的有效手段。

1.4 粵東黑豬

粵東黑豬由惠陽黑豬和饒平黑豬歸并而來，其中心產(chǎn)區(qū)位于廣東潮州饒平、梅州蕉嶺和惠州惠陽?；洊|黑豬體形大小適中，額扁而寬，耳小而斜，嘴長而尖，軀體呈長方形，腹大但不拖地，四肢結(jié)實、長短中等，后腿肌肉較發(fā)達(dá)，具有皮薄骨小、耐粗飼、繁殖力強(qiáng)、母豬使用年限長、雜交優(yōu)勢好等特點［2］。公豬體重約55 kg，體長約86 cm；母豬體重約62 kg，體長約95 cm；胴體重為41.16 kg，背膘厚為3.25 cm，瘦肉率為48.56%；公豬5月齡性成熟，體重達(dá)到45 kg開始配種，母豬3月齡左右開始發(fā)情，第2～3次發(fā)情時開始配種，使用年限可達(dá)8～13年，窩均產(chǎn)仔數(shù)10～12頭。肥育階段粵東黑豬的平均日增重為230～250 g［31］?；洊|黑豬作為廣東地方古老、優(yōu)秀的品種，一度因肉質(zhì)鮮美、皮薄骨細(xì)作為烤乳豬用豬種而倍受消費者喜愛。20世紀(jì)80年代廣東粵東黑豬母豬存欄約4萬頭，但隨著國外豬種的引進(jìn)推廣，其存欄量急劇下降，目前主要飼養(yǎng)于梅州蕉嶺泰農(nóng)國家級粵東黑豬保種場。近年該公司出欄粵東黑豬500余頭，但受非洲豬瘟影響，目前飼養(yǎng)規(guī)模有所縮減，總體處于瀕危狀態(tài)，加大粵東黑豬保種工作力度刻不容緩?；洊|黑豬具有毛色純、瘦肉率較高的特性，是雜交利用的良好素材，但至今有關(guān)粵東黑豬種質(zhì)資源的利用研究寥寥。

2 現(xiàn)代生物技術(shù)在地方豬育種中的應(yīng)用

隨著我國經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展，我國居民對豬產(chǎn)品質(zhì)量的要求逐年提高。目前我國已經(jīng)成為全世界最大的豬肉生產(chǎn)和消費國，豬產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展關(guān)系到我國民生問題。在諸多影響豬產(chǎn)業(yè)的因素中，豬種質(zhì)資源的優(yōu)劣及其利用是最核心的問題。在過去幾十年中，傳統(tǒng)育種技術(shù)主要是通過雜交或其他手段在群體中創(chuàng)造新的變異，再通過人工干預(yù)選擇的方式獲得新品種。這種技術(shù)手段曾為豬品種選育作出過巨大貢獻(xiàn)，但通過該方法獲得的變異往往存在盲目性、隨機(jī)性和不可預(yù)測性，從而導(dǎo)致選育結(jié)果的不確定性，而且這種選育方法需要一定規(guī)模的群體以及長達(dá)十幾年的試驗周期，選育進(jìn)程漫長且進(jìn)展緩慢。隨著2005年豬全基因組測序工作的完成，通過基因序列了解基因功能，建立基因和性狀之間的聯(lián)系越來越重要。下面綜述近年現(xiàn)代生物技術(shù)在我國地方豬育種中的應(yīng)用，以期為廣東地方豬育種工作提供參考。

2.1 繁殖生物技術(shù)

2.1.1 人工授精 繁殖生物技術(shù)是綜合細(xì)胞生物學(xué)、繁殖生物學(xué)和遺傳學(xué)的理論方法，控制生物遺傳與繁殖過程的技術(shù)方法，主要包括人工授精、胚胎移植、精子分離、生殖細(xì)胞移植、核移植等技術(shù)。在豬育種工作中應(yīng)用最多的是人工授精技術(shù)與核移植技術(shù)。近十幾年來，在世界前十的豬肉生產(chǎn)大國中，其他國家在豬生產(chǎn)環(huán)節(jié)中人工授精技術(shù)的覆蓋率達(dá)90%以上，而我國僅有40%［32］，因此我國豬人工授精技術(shù)仍需進(jìn)一步普及推廣。人工授精技術(shù)對我國地方豬育種工作的影響可概括為以下方面：（1）人工受精可以獲得大量優(yōu)秀種公畜后代，使得優(yōu)良性狀和基因在群體中的比例快速提高。（2）通過冷藏運輸，優(yōu)秀公畜的使用不再受地理因素的限制，同時也可以減少家畜運輸過程潛在的成本及疾病傳播問題，尤其是在如今非洲豬瘟蔓延的關(guān)鍵時期。（3）我國大多數(shù)地方豬種數(shù)量少且生長速度相對緩慢，通過人工授精可以大大減輕每頭優(yōu)秀種公畜的配種任務(wù)，減少種公畜的使用量，從而提高選擇強(qiáng)度，加快遺傳進(jìn)展。（4）人工授精技術(shù)是聯(lián)合育種中的關(guān)鍵技術(shù)，通過交流公豬精液可以有效增加豬場間的遺傳聯(lián)系，使得區(qū)域性甚至全國性聯(lián)合育種成為可能。通過將有相同育種目標(biāo)的種豬場聯(lián)合起來，形成一個數(shù)量巨大的“超級”核心群，并開展統(tǒng)一的性能測定，進(jìn)行遺傳評估，從而選擇出最優(yōu)秀的公豬，供各場共享使用，可加快育種進(jìn)展，提高群體性能水平。

2.1.2 體細(xì)胞核移植 克隆即體細(xì)胞核移植，指生物體通過體細(xì)胞進(jìn)行的無性繁殖，所獲得后代的基因型與供體細(xì)胞完全相同，是重要的繁殖生物技術(shù)之一。2000年，Polejaeva、Onishi和Bondioli科研團(tuán)隊分別通過3種不同的方式獲得了體細(xì)胞核移植克隆豬［33-35］。隨后我國多家實驗室也成功克隆了多種地方豬，如劉忠華等［36］通過優(yōu)化培養(yǎng)基成分提高了卵母細(xì)胞成熟率和成熟質(zhì)量，并通過體細(xì)胞核移植技術(shù)獲得了14頭克隆民豬；盧晟盛等［37］通過改進(jìn)重構(gòu)胚制備、激活及優(yōu)化培養(yǎng)條件，獲得了1頭體細(xì)胞核移植巴馬公豬；葉雷等［38］和Wei等［39］成功克隆版納豬12頭，微衛(wèi)星分析結(jié)果表明所有克隆仔豬的基因型與供體細(xì)胞完全相同。利用體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆優(yōu)秀的種畜，可以快速實現(xiàn)優(yōu)良性狀的穩(wěn)定遺傳并可以在短期內(nèi)提高優(yōu)良基因的頻率，使存量較少的優(yōu)秀地方豬個體得到充分利用。在國內(nèi)三元雜交豬的市場占有率高，加之非洲豬瘟蔓延導(dǎo)致大量農(nóng)民散養(yǎng)的地方土豬死亡數(shù)量激增。相較于活畜保種方法成本投入高且保存品種及個體數(shù)量有限，而冷凍生殖細(xì)胞保存種質(zhì)資源的方法受到移植效率、取樣數(shù)量有限、生產(chǎn)制備費用高等因素影響，且還存在發(fā)生基因漂移和基因丟失的可能，體細(xì)胞核移植技術(shù)對拯救瀕危地方豬種有巨大應(yīng)用價值和潛力。

2.2 基因組選擇

早在2001年，Meuwissen提出了基因組選擇（Genomic selection，GS）的概念，而現(xiàn)在GS技術(shù)主要指利用全基因組范圍內(nèi)遺傳標(biāo)記來估計不同染色體片段或者標(biāo)記效應(yīng)的累加值進(jìn)而獲得基因組估計育種值。隨著多種動物全基因組測序的完成和SNP芯片利用越來越廣泛，在分型技術(shù)和全基因組關(guān)聯(lián)分析技術(shù)的基礎(chǔ)上，全基因組選擇技術(shù)得到迅速發(fā)展。與之前的標(biāo)記輔助選擇技術(shù)相比，GS可以同時對多種性狀進(jìn)行選擇。而基因組選擇的確定性依賴標(biāo)記密度、表型測定的準(zhǔn)確性、分型個體數(shù)量以及群體品種等因素。由于基因組選擇利用物種的信息最全面，選擇的準(zhǔn)確性將得到最大保證，是當(dāng)前畜禽育種的主要研究方向之一。與傳統(tǒng)選擇方法相比，基因組選擇可以提高對低遺傳力性狀、難以測量的性狀、限性性狀以及抗病能力等性狀估計的準(zhǔn)確性，甚至可以在生物體尚處于胚胎階段就進(jìn)行基因組估計育種值預(yù)測，從而縮減世代間隔，加快遺傳進(jìn)展。但如何針對地方豬種制定適合的基因組選擇方案，仍需要開展相關(guān)科研工作進(jìn)行長期摸索。目前基因組選擇已應(yīng)用在我國地方豬遺傳改良工作中。Yang等［40］使用F統(tǒng)計量離群值方法確定了中國地方豬和商品豬之間具有表達(dá)差異的基因組區(qū)域，這些區(qū)域涉及影響豬組織器官發(fā)育、免疫反應(yīng)、生長和產(chǎn)仔數(shù)等多種性狀。Chen等［41］通過對榮昌豬全基因組進(jìn)行測序分析，鑒定出449選擇標(biāo)記，主要涉及生長和激素結(jié)合、神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育和藥物代謝。這些基因的加速進(jìn)化可能是榮昌豬與中國野豬表型差異顯著的原因之一。這些研究為提高我國地方豬在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域中的應(yīng)用提供了思路。

2.3 干細(xì)胞技術(shù)

豬干細(xì)胞研究始于1990年，Evans等［42］將豬植入前胚胎與小鼠成纖維細(xì)胞共培養(yǎng)，使得豬胚胎細(xì)胞在未分化狀態(tài)下持續(xù)生長。2009年Ezashi等［43］將人OCT4、SOX2、C-MYC和KLF4轉(zhuǎn)錄因子導(dǎo)入豬胎兒成纖維細(xì)胞，得到具有正常核型的iPSCs。2013年賴良學(xué)研究團(tuán)隊以豬iPSCs作為供體細(xì)胞獲得了一批健康的克隆豬［44］。2016年我國學(xué)者劉忠華研究團(tuán)隊成功分離豬ESCs，并可以穩(wěn)定培養(yǎng)傳代75次以上，這些細(xì)胞都表達(dá)OCT、SOX2等經(jīng)典干細(xì)胞標(biāo)志物［45］。2017年王寒凝［46］成功將豬iPSCs誘導(dǎo)為生殖細(xì)胞樣細(xì)胞，隨后該細(xì)胞還可以繼續(xù)分化為精原干細(xì)胞樣細(xì)胞。干細(xì)胞技術(shù)有望改變現(xiàn)有的動物育種系統(tǒng)，利用ESCs、原始生殖細(xì)胞（PGCs）和iPSCs，可以在體外水平誘導(dǎo)形成完整的配子。在自然條件下，動物配子發(fā)生需要等到性成熟以后，往往需要幾個月。在小鼠中的研究表明，僅需1個月就可以在體外水平誘導(dǎo)產(chǎn)生生殖細(xì)胞。我國不少地方豬資源稀缺，且生長緩慢，世代間隔長，動物干細(xì)胞育種系統(tǒng)通過整合體外生殖細(xì)胞誘導(dǎo)、體外受精、全基因組測序和基因組選擇技術(shù)，即可在細(xì)胞培養(yǎng)皿中完成畜禽育種，采用這種方法可以顯著縮短世代間隔，提高選擇強(qiáng)度，在短時間內(nèi)提高幾十倍的遺傳進(jìn)展速度，是一種極具應(yīng)用潛力且適用于我國地方豬當(dāng)前情況的育種策略。此外，干細(xì)胞具有多能性，經(jīng)過培養(yǎng)具有增殖及多向分化的潛力，聯(lián)合核移植技術(shù)，可以獲得與供體完全相同的個體，對于保護(hù)珍稀地方豬種質(zhì)資源意義重大。

2.4 基因編輯技術(shù)

基因編輯作為一種新興的基因工程技術(shù)，可以精確地對生物體基因組特定基因序列進(jìn)行修飾改造。近10年來隨著基因編輯技術(shù)的高速發(fā)展，鋅指核酸酶（ZFN）、轉(zhuǎn)錄激活樣受體因子（TALEN）以及成簇規(guī)律間隔短回文重復(fù)序列（CRISPR/Cas9）系統(tǒng)先后被應(yīng)用于對生物體內(nèi)源基因的精確改造。目前基因編輯技術(shù)在人、小鼠、斑馬魚、豬、牛、山羊、綿羊、兔、猴子等物種中已有應(yīng)用?；蚓庉嫾夹g(shù)不僅可以直接在核酸分子水平對目的基因進(jìn)行精確修飾，也可以打破物種間的生殖隔離甚至是動物、植物、微生物間的界限進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移，并可以在極短時間內(nèi)獲得其他育種方法無法獲得的動物新品種，同時也擴(kuò)展了育種的邊界，也為地方豬種質(zhì)資源利用提供了更加精準(zhǔn)、快速的策略。

2013年CRISPR/Cas9系統(tǒng)被提出后，這項新的基因編輯技術(shù)引領(lǐng)了全世界范圍內(nèi)的研究熱潮。基因編輯技術(shù)在豬遺傳育種中的應(yīng)用主要包括提高生產(chǎn)性能、改善豬肉品質(zhì)、提高豬抗病能力、降低養(yǎng)豬廢物對環(huán)境的污染、為器官移植提供原材料、構(gòu)建動物疾病模型等方面。該技術(shù)為精準(zhǔn)、快速改良我國地方豬生長慢、瘦肉率低等性狀提供了工具，也可以充分利用小耳花豬、巴馬豬、藏豬等小型豬制備動物疾病模型，為醫(yī)學(xué)研究提供材料。2014年，Sato等［47］率先利用CRISPR/Cas9系統(tǒng)在豬胎兒成纖維細(xì)胞中實現(xiàn)對α-1,3-半乳糖基轉(zhuǎn)移酶雙等位基因的敲除；同年Hai和Whitworth等［48-49］分別通過胚胎顯微注射的方法成功制備了基因編輯豬。MSTN及CD163基因編輯豬的出現(xiàn)表明，通過基因編輯技術(shù)對豬種進(jìn)行改良可以創(chuàng)造出傳統(tǒng)育種難以獲得的新性狀。2015年Wang等［50］利用CRISPR/Cas9技術(shù)對豬成纖維細(xì)胞中的MSTN進(jìn)行定點突變，隨后通過體細(xì)胞核移植獲得了MSTN雙等位基因敲除的基因編輯豬，MSTN基因的缺失突變導(dǎo)致豬肌肉肥大，表現(xiàn)出雙肌性狀，極顯著地提高了瘦肉率，因此MSTN在豬育種研究中具有重要的研究價值和意義。過氧化物酶體增殖物激活受體γ（PPAR-γ）輔激活因子1α（PCG1α）通過誘導(dǎo)線粒體合成調(diào)控肌纖維類型的轉(zhuǎn)化，對豬肉品質(zhì)造成影響。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)利用基因編輯技術(shù)制備的轉(zhuǎn)基因豬證實了PCG1α基因可以將酵解型肌纖維轉(zhuǎn)化為氧化型肌纖維，可作為豬肉質(zhì)改良的靶基因［51］。

對動物抗病性能的選育往往是傳統(tǒng)育種難以實現(xiàn)的任務(wù)，其中豬繁殖與呼吸綜合征是豬產(chǎn)業(yè)中最為嚴(yán)重的疾病。 2014年由Whitworth等［52］利用CRISPR/Cas9系統(tǒng)獲得的CD163敲除基因編輯豬顯示出對藍(lán)耳病病毒的耐受，是豬育種工作的重大突破。隨著豬養(yǎng)殖集約化程度日益提高，豬場排污問題受到廣泛關(guān)注。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)吳珍芳研究團(tuán)隊［53］利用生物技術(shù)將4種微生物酶類在豬唾液腺中特異性表達(dá)，使得豬糞便中氮磷排放量下降20%。此外，已有學(xué)者將CRISPR/Cas基因編輯技術(shù)引入中國地方豬育種體系中，陳瑤生研究團(tuán)隊先后利用廣東小耳花豬制備了IGF2及MSTN突變的基因編輯豬，這些基因工程豬生長速度加快、瘦肉率明顯提高［54-56］?；蚓庉嫾夹g(shù)由于具有高效性與準(zhǔn)確性的優(yōu)點被研究者廣泛應(yīng)用。目前基因編輯技術(shù)已經(jīng)向多基因同時進(jìn)行修飾的方向發(fā)展，有望為將來大規(guī)模改良動物遺傳性狀奠定基礎(chǔ)。

3 展望

20世紀(jì)80年代開始，國內(nèi)生豬市場需求由脂肪型豬轉(zhuǎn)向瘦肉型豬，以杜洛克、長白、大白為代表的國外豬種，因生長速度、瘦肉率更符合市場需求，對我國地方豬品種造成了巨大沖擊，眾多地方豬種曾瀕臨滅絕邊緣。此外，70年代末至90年代初，全國范圍內(nèi)開展地方豬與瘦肉型豬雜交選育以改良本土品種，并育成了湖北白豬等一系列品種，但受限于當(dāng)時社會經(jīng)濟(jì)水平和基層對種質(zhì)資源的認(rèn)識水平，保種工作并未同步開展，導(dǎo)致我國本土豬種血緣混雜。后期雖在國家畜禽遺傳資源委員會倡導(dǎo)下對部分品種進(jìn)行提純復(fù)壯，但通過傳統(tǒng)方法進(jìn)行世代選育效率不高，工作進(jìn)展緩慢。而且由于大多數(shù)本土豬種經(jīng)濟(jì)效益不及國外品種，導(dǎo)致保種場生產(chǎn)經(jīng)營困難，改善生產(chǎn)條件意愿不強(qiáng)，至今仍采用半開放式豬舍，整體生物安全水平低，面對如非洲豬瘟等重大疫病缺乏有效的防御手段。因此，如何做好廣東地方豬種質(zhì)資源的保護(hù)與創(chuàng)新利用是目前亟待解決的問題。鑒于此，提出今后的工作方向：一是明確地方豬種的市場定位，加大品種標(biāo)準(zhǔn)編制和地理標(biāo)志產(chǎn)品申報，做好特色經(jīng)濟(jì)，重視中高端豬肉市場，發(fā)揮地方豬種的肉質(zhì)優(yōu)勢是行業(yè)發(fā)展的出路；二是應(yīng)用基因標(biāo)記輔助選擇、基因芯片等新技術(shù)加快品種提純的速度；三是由政府主導(dǎo)建設(shè)高生物安全水平的保種場，并引導(dǎo)、支持現(xiàn)有保種場提高生物安全水平；四是加快新技術(shù)的推廣應(yīng)用，利用地方品種全基因組信息持續(xù)挖掘品種特色性狀與新性狀，并加強(qiáng)地方豬種優(yōu)勢基因的挖掘和專利保護(hù)；五是加快干細(xì)胞等技術(shù)在地方品種開發(fā)和保護(hù)中的應(yīng)用，利用多種類型的細(xì)胞進(jìn)行保種，并探究地方豬種在實驗室細(xì)胞培養(yǎng)水平下進(jìn)行快速育種的可能，同時探索利用基因編輯技術(shù)創(chuàng)造育種新性狀的可能；六是開發(fā)醫(yī)學(xué)實驗動物市場，地方豬種應(yīng)用的思路不應(yīng)局限在食品方面，部分體型小、繁殖快的地方豬種是作為醫(yī)學(xué)實驗動物的良好素材。