邵學(xué)芬,游佳興,馬寧,耿文誠(chéng)
(云南省種羊繁育推廣中心,云南 尋甸 655204)
選種和配種是種畜生產(chǎn)部門的兩大核心技術(shù),是一個(gè)種畜場(chǎng)技術(shù)實(shí)力的直接體現(xiàn),也是產(chǎn)品質(zhì)量的重要評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。種畜場(chǎng)的配種技術(shù)更主要的是體現(xiàn)在選配上,即用合適的公畜與合適的母畜交配,而不是隨意交配。純種繁育是種畜場(chǎng)常規(guī)的生產(chǎn)手段,只有在特定生產(chǎn)技術(shù)路線中才會(huì)采用雜交方式生產(chǎn)種畜,譬如在DLY生豬生產(chǎn)體系中,用長(zhǎng)白公豬與大約克母豬雜交生產(chǎn)出LY種用母豬。在家畜新品種(系)育種工作中,通常采用雜交、回交、橫交等繁殖措施。無(wú)論是純繁、雜交、回交、橫交,均離不開選配技術(shù)。除雜交外,純繁、回交、橫交等均離不開系譜檔案;因此,建立完整的系譜檔案是選配技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)的最基本條件。
在畜牧業(yè)生產(chǎn)中,近親繁殖產(chǎn)生的惡果已經(jīng)得到學(xué)術(shù)界乃至普通農(nóng)戶的普遍認(rèn)可。近親繁殖會(huì)引起家畜品種退化、繁殖成活率下降、怪胎等,在純種繁育的種畜場(chǎng)中更是如此。云南省種羊繁育推廣中心在近80年的種畜生產(chǎn)中總結(jié)出“建立系譜檔案、杜絕近親繁殖、四代內(nèi)無(wú)血緣關(guān)系”的純種繁育選配方針。然而,在實(shí)際生產(chǎn)中,由于受到生產(chǎn)模式、人員素質(zhì)、技術(shù)力量等諸多因素的制約,要真正做到杜絕近親繁殖是很困難的。因此,種畜場(chǎng)不得不每隔幾年就要從場(chǎng)外引進(jìn)種公畜以緩解近親繁殖的壓力。
種畜場(chǎng)是可以通過(guò)制定科學(xué)合理的選配方案來(lái)解決近親繁殖這一難題的,即系譜選配;通過(guò)對(duì)存欄公母畜可能出現(xiàn)的配種組合進(jìn)行系譜分析并計(jì)算近交系數(shù),近交系數(shù)符合系譜選配既定值的方可進(jìn)行交配。系譜分析比較復(fù)雜而且工作量大,只有具備專業(yè)的計(jì)算分析工具才能完成;假定有一個(gè)存欄種公羊20只、繁殖母羊600只的種羊場(chǎng),完整的系譜分析需編制1.2萬(wàn)個(gè)系譜檔案并計(jì)算近交系數(shù)。選配可分為個(gè)體選配和群體選配兩類;個(gè)體選配能有效防止近親交配,但在群體選配中則很難做到。個(gè)體選配必須進(jìn)行完整的系譜分析;群體選配通常采用種公畜個(gè)體在各母畜群中輪換配種的方式來(lái)減少近親繁殖,可不進(jìn)行完整的系譜分析。
多數(shù)種畜場(chǎng)采用群體選配的方式進(jìn)行繁殖。群體選配離不開母畜分群。為了便于生產(chǎn)管理,多數(shù)養(yǎng)殖場(chǎng)母畜分群后群體是固定的,設(shè)專人管理,獨(dú)立核算;更新母畜在本群中選留,數(shù)年后便形成了母系組群模式(傳統(tǒng)的母畜群體固定飼養(yǎng)組群模式,即本群選留的更新母畜留在本群內(nèi))。母系組群模式即便將種公畜分成多個(gè)家系(假定存在多個(gè)家系)進(jìn)行輪配,一個(gè)完整的輪配周期結(jié)束后,各母畜群與各家系公畜或多或少均存在親緣關(guān)系。為了規(guī)避近親繁殖,只能從場(chǎng)外引進(jìn)種公畜,引種不僅成本高,而且風(fēng)險(xiǎn)大,許多疫病通常是由引種傳入的。另外,一些國(guó)外引進(jìn)但由于某些原因?qū)е聡?guó)內(nèi)沒(méi)有其他種畜場(chǎng)生產(chǎn)的品種,由于疫情、政治、外貿(mào)等某種原因可能無(wú)法再引進(jìn)種畜,一些瀕危品種則根本無(wú)種可引。因此,尋找一種方便管理、操作簡(jiǎn)便易學(xué)又能有效減少近親繁殖的母畜分群及選配方案,是一個(gè)種畜場(chǎng)通過(guò)提升科技含量實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效的重要舉措,也是一個(gè)種畜生產(chǎn)單位服務(wù)社會(huì)、對(duì)廣大農(nóng)牧民負(fù)責(zé)的具體表現(xiàn)。
選用云南省種羊繁育推廣中心綿羊場(chǎng)飼養(yǎng)的考爾木細(xì)毛羊作為研究對(duì)象,以2020年7月4日存欄的600只繁殖母羊和22只種公羊作為原始樣本。母羊分為3群:Ⅰ群196只、Ⅱ群203只、Ⅲ群201只。
云南省種羊繁育推廣中心于1976年10月從澳大利亞引入考爾木細(xì)毛羊飼養(yǎng),并于1986年將其擴(kuò)繁培育為唯一飼養(yǎng)的細(xì)毛羊品種,1990年末存欄數(shù)達(dá)到2 826只。目前,云南省存欄的細(xì)毛羊絕大部分為考爾木羊或是含有考爾木血統(tǒng)的高代雜交羊。1992年以后,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)體制改革的深化及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,逐步壓縮了綿羊的飼養(yǎng)數(shù),到2000年,基礎(chǔ)母羊僅維持在400只左右,2010年以后,基礎(chǔ)母羊維持在600只左右。目前基礎(chǔ)母羊分為3群,基數(shù)200只/群,年更新率15%(即每群年選留30只更新母羊);母羊群體固定,更新母羊從本群生產(chǎn)的育成羊中選留補(bǔ)充(母系組群)。
考爾木羊近親繁殖現(xiàn)象一直存在,因此,每隔幾年就要到我國(guó)北方綿羊主產(chǎn)區(qū)引種。最近3次引種時(shí)間為1996年、2004年、2012年,每隔8年引種一次。
1.2.1系譜檔案的建立
按照完整的四代親緣關(guān)系建立系譜檔案。結(jié)構(gòu)如圖1。
圖1 種畜完整四代系譜檔案結(jié)構(gòu)圖
1.2.2家系確定及繁殖母畜家系分群
在畜牧業(yè)生產(chǎn)中,種公畜的數(shù)量較少,而繁殖母畜的數(shù)量通常是種公畜的數(shù)十倍。從后代數(shù)量來(lái)看,一只優(yōu)秀的種公畜可能會(huì)有數(shù)百個(gè)子女,而一只優(yōu)秀的母畜,如果每胎只產(chǎn)一個(gè)子女,最多也就是十余個(gè),即便如豬這樣的多胎動(dòng)物,也很難突破一百個(gè)子女。因此,牲畜家系的劃分,只能按父系確定。根據(jù)四代系譜檔案,在存欄種公畜的父親、祖父、曾祖父三者中,凡是有其中一個(gè)相同的均為同一家系。種公畜家系確定后,需根據(jù)系譜檔案制作出世系表,一般世系表做到四世至五世就足夠使用了(字體加粗的表示存欄種公畜)。如圖2。
圖2 種畜世系結(jié)構(gòu)示意圖
1.2.3近交系數(shù)的計(jì)算
根據(jù)通徑系數(shù)原理,個(gè)體X的近交系數(shù)即是形成X個(gè)體的兩個(gè)配子間的相關(guān)系數(shù),用FX表示。
FX=∑(1/2)N(1+FA)
式中,N為親本相關(guān)通徑鏈中的個(gè)體數(shù),包括親本、共同祖先以及通徑鏈中的其他所有個(gè)體數(shù);FA表示共同祖先自身的近交系數(shù)。
1.2.4近親繁殖的界定
畜牧學(xué)將近交系數(shù)大于0.78%的視為近交。作為一個(gè)自繁更新補(bǔ)充繁殖畜的種畜場(chǎng),群體選配很難做到每個(gè)繁殖后代的近交系數(shù)均小于0.78%,除非采用個(gè)體選配。在實(shí)際生產(chǎn)中,可使用群體近交系數(shù)來(lái)判斷近親繁殖情況。某公畜與某群母畜交配,假設(shè)每只母畜均產(chǎn)下1只仔畜,分別計(jì)算出每只仔畜的近交系數(shù)并求出平均數(shù),這個(gè)平均數(shù)即為該公畜與該群母畜配種所產(chǎn)后代的群體近交系數(shù)。在群體選配中,可將群體近交系數(shù)小于0.78%的配種計(jì)劃作為可行的群體選配方案。
根據(jù)對(duì)22只種公羊的父親、祖父、曾祖父進(jìn)行對(duì)比分析,確定現(xiàn)存種公羊分為5個(gè)家系,表述如下。
A家系:7只,分別用A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7表示。
B家系:5只,分別用B1、B2、B3、B4、B5表示。
C家系:6只,分別用C1、C2、C3、C4、C5、C6表示。
D家系:2只,分別用D1、D2表示。
E家系:2只,分別用E1、E2表示。
在600只母羊中,有138只不屬于任何家系,即有138只母羊與現(xiàn)存的22只公羊沒(méi)有親緣關(guān)系,不參與家系分群。實(shí)際參與家系分群的母羊462只,其中:Ⅰ群168只、Ⅱ群152只、Ⅲ群142只。分群結(jié)果為:A系132只、B系124只、C系81只、D系65只、E系60只。
22只公羊與各母畜群交配的群體近交系數(shù)預(yù)測(cè)結(jié)果如表1。
在母系分群選配的66個(gè)組合中,有22個(gè)組合近交系數(shù)小于0.78%、占33.33%。其中,Ⅰ群可供選用的公羊?yàn)锳3、A5、A6、A7、B2、B5、C1、C4、E1;Ⅱ群可供選用的公羊?yàn)镃2、C3、C5、C6、E1、E2;Ⅲ群可供選用的公羊?yàn)镃1、C2、C3、C4、C5、C6、D1、D2、E2。A1、A2、A4、B1、B3、B4這6只公羊不適宜參與任何一群的配種,在系譜選配中等于是沒(méi)用的公羊。
家系分群選配有110個(gè)組合。公母同家系的22個(gè)組合近交系數(shù)全部大于0.78%(3.34%~10.77%),為嚴(yán)重近親繁殖。公母不同家系的88個(gè)組合近交系數(shù)大于0.78%的有6個(gè)組合,占6.82%,分別為C4×A系、A4×B系、A5×C系、E2×C系、A3×E系、B3×E系;在這6個(gè)組合中,近交系數(shù)最大值2.40%、最小值0.83%,遠(yuǎn)小于公母同家系配種。即,除公母同家系不能配種外,A系母羊群不能選用C4公羊、B系母羊群不能選用A4公羊、C系母羊群不能選用A5與E2公羊、E系母羊群不能選用A3與B3公羊。
表1 研究樣本分群投配群體近交系數(shù)預(yù)測(cè)一覽表
若采用本交方式配種,200只母羊的群體至少需分配5只種公羊(公母比例1:40);若以人工授精方式配種,公母比例可按1:100配置。但是,無(wú)論采用何種配種方式,在做配種計(jì)劃時(shí),每群母羊均應(yīng)至少安排2只種公羊,即一只主配公羊、一只備用公羊。通常情況下,安排3只種公羊更為合理,若主配公羊不能完成配種任務(wù)時(shí),第一備用公羊變更為主配公羊,仍留有一個(gè)備用公羊。
2.4.1母系分群選配方案
母系分群選配最好采用可選公羊排序及調(diào)配法。在研究對(duì)象中,可供選配的公羊Ⅰ群9只、Ⅱ群6只、Ⅲ群9只,但有多只公羊可在2群乃至3群中配種。因此,在制作選配計(jì)劃時(shí)需進(jìn)行調(diào)配,一般主張將近交系數(shù)最小的作為主配公羊,并且不做調(diào)節(jié)(同一只公羊成為2群及以上母羊群的主配公羊者例外)。通過(guò)對(duì)可選公羊近交系數(shù)排序及調(diào)配,制作的配種計(jì)劃如下。
Ⅰ群:C1→B5→A3→A6→A7。
Ⅱ群:E1→C3→C5→C6→E2。
Ⅲ群:C2→D2→D1→C4。
因Ⅱ群和Ⅲ群可選公羊重合度較高,調(diào)配后的結(jié)果只能是有一群只有4只公羊。
若采用家系選配方案,則同一家系中可供選用的公羊至少有2只,否則只能棄用。通過(guò)分析,結(jié)果如下。
Ⅰ群有3個(gè)家系的公羊可用于選配:A系的A3→A6→A7→A5,B系的B5→B2,C系的C1→C4。
Ⅱ群有2個(gè)家系的公羊可用于選配:C系的C2→C3→C5→C6,E系的E1→E2。
Ⅲ群有2個(gè)家系的公羊可用于選配:C系的C2→C3→C5→C6→C4→C1,D系的D2→D1。
由此可見(jiàn),研究對(duì)象已不適合進(jìn)行家系選配,因?yàn)樵?個(gè)家系中,B、D、E這3個(gè)家系均只能挑選出2只公羊,即便采用人工授精技術(shù),也存在不能完成配種任務(wù)的風(fēng)險(xiǎn)。
2.4.2家系分群選配方案
研究對(duì)象88個(gè)公母不同家系組合中有82個(gè)近交系數(shù)小于0.78%,占93.18%。因此,采用家系分群選配不僅容易制作配種計(jì)劃,操作也簡(jiǎn)便。根據(jù)表1分析結(jié)果,采用家系分群選配的結(jié)論為①公母同家系禁配;②A系母羊群禁用C4公羊;③B系母羊群禁用A4公羊;④C系母羊群禁用A5與E2公羊;⑤D系母羊群無(wú)限制;⑥E系母羊群禁用A3與B3公羊。
按家系進(jìn)行母畜組群,公母同家系禁止配種,不同家系間進(jìn)行輪配。除家系間輪配外,種公畜家系內(nèi)也應(yīng)盡量采用輪配技術(shù),這樣可減少發(fā)生近親交配的概率??芍谱饕粋€(gè)雙環(huán)區(qū)塊轉(zhuǎn)動(dòng)輪盤,內(nèi)環(huán)為母畜家系、固定,外環(huán)為公畜家系、可轉(zhuǎn)動(dòng),每年轉(zhuǎn)動(dòng)一格,并使內(nèi)外環(huán)分格線連成一條直線,使公母形成配對(duì)。內(nèi)外環(huán)配對(duì)為同一字母時(shí),公母為同一家系,禁止交配。研究對(duì)象有5個(gè)家系,根據(jù)輪配原則,4年一個(gè)輪回(到第五年便形成同系交配,因此跳過(guò))。各年度配對(duì)情況如圖3。
一個(gè)種畜場(chǎng),母畜分群數(shù)量與家系數(shù)量在多數(shù)情況下并不是相等的。云南省種羊繁育推廣中心綿羊場(chǎng)現(xiàn)有5個(gè)家系的考爾木種公羊,但實(shí)際生產(chǎn)中母畜只分為3群,這與單位的產(chǎn)能規(guī)劃、生產(chǎn)模式、人員配置等相關(guān)。因此,采用家系分群選配,上文描述的轉(zhuǎn)盤輪配技術(shù)就出現(xiàn)了問(wèn)題,建議如下。
3.2.1組群方案
繁殖母羊總數(shù)600只,分為3群,每群200只。A家系132只歸為第一群,B家系與E家系184只歸并為第二群,C家系與D家系146只歸并為第三群。與現(xiàn)存種公羊沒(méi)有親緣關(guān)系的138只隨機(jī)分配到各群中,將各群補(bǔ)齊為200只。
第一年 第二年
3.2.2群中分群選配
配種時(shí),第二群與第三群按家系各分為2群,這就解決了家系轉(zhuǎn)盤輪配的問(wèn)題,但增加了日常生產(chǎn)管理的難度。
3.2.3非固定方案輪配
即便不進(jìn)行群中分群,仍然可以采用輪配的方式進(jìn)行分群選配。比如:第一年A×BE、B×CD、C×A;第二年D×BE、E×CD、B×A;第三年A×BE、E×CD、C×A。采用此種方法進(jìn)行選配,在制作配種計(jì)劃時(shí)需花費(fèi)較多的精力進(jìn)行種公羊調(diào)配;同時(shí),在減少近親繁殖概率的基礎(chǔ)上,還要確保各家系有足夠的更新羊可供選留。
按家系進(jìn)行母畜組群,不僅編制配種計(jì)劃時(shí)簡(jiǎn)單方便,還能有效降低近親繁殖的概率,值得推廣應(yīng)用。
家系分群選配雖然簡(jiǎn)便易行,但不能完全杜絕近親繁殖。建議有條件的種畜場(chǎng)在家系分群選配的基礎(chǔ)上進(jìn)行個(gè)體選配,這樣可以讓更多的種公畜參與配種并杜絕近親繁殖,拉遠(yuǎn)同家系個(gè)體間的親緣關(guān)系,便于之后的選配,拉長(zhǎng)引種周期。
按家系群體需求選留更新種畜,并將更新種畜補(bǔ)充到相對(duì)應(yīng)的家系群中,確保長(zhǎng)期維持繁殖母畜按家系分群的格局。