張傳舵,姚繼紅
(1.河北省種豬繁育技術(shù)創(chuàng)新中心,河北 張家口 075000;2.北京金花谷企業(yè)管理顧問有限公司,北京 101500)
伴隨著生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大,有必要做好種豬育種工作,依靠技術(shù)優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)豬場規(guī)?;l(fā)展。居民生活水平不斷提高,對豬肉的需求不斷增加,規(guī)?;i場應(yīng)加大投資,從種豬育種工作入手,推動產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展??萍歼M(jìn)步是規(guī)?;i場種豬育種的重要助力,掌握各項(xiàng)關(guān)鍵性育種技術(shù)對產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分重要。
豬場生豬育種指的是采用技術(shù)手段對豬的繁衍做出干預(yù),隨著市場對優(yōu)質(zhì)種豬需求量的增加,育種方式的選擇與技術(shù)應(yīng)用顯得至關(guān)重要。目前我國在種豬育種工作中存在以下問題。
1)育種觀念難以轉(zhuǎn)變。部分管理人員沒有意識到規(guī)?;i場養(yǎng)殖工作的變化,自身育種觀念比較落后,在種豬需求方面往往依賴于引進(jìn),國內(nèi)種豬遺傳資源研究程度不足,選育工作受阻。
2)育種技術(shù)有待提高。多數(shù)企業(yè)依賴于從國外引進(jìn)優(yōu)質(zhì)種豬,育種工作不僅投資大,且技術(shù)要求較高。目前我國種豬育種技術(shù)還處于發(fā)展階段,還有待進(jìn)一步提高,有必要加強(qiáng)對育種技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用,優(yōu)化基礎(chǔ)配套設(shè)施,提高育種質(zhì)量。
3)缺乏聯(lián)合育種意識。生豬聯(lián)合育種指的是在全國或者地區(qū)范圍內(nèi)采用現(xiàn)代化育種理論與技術(shù),實(shí)現(xiàn)種豬跨場的聯(lián)合遺傳評估,從而擴(kuò)大種群規(guī)模,促進(jìn)生豬群體的遺傳變異,提高公豬選擇強(qiáng)度。目前很多企業(yè)缺乏聯(lián)合育種的創(chuàng)新意識,未與同行進(jìn)行充分交流溝通,且受到市場競爭的影響,企業(yè)之間難以形成地域性合作,育種工作規(guī)模較小[2]。
目前國內(nèi)種豬選育場所規(guī)模較小,且在全國范圍內(nèi)分布散亂,種豬遺傳資源無法集中,小規(guī)模、小范圍的種豬選育往往會使選育結(jié)果受到影響。因此,采用聯(lián)合育種方式,通過分散核心群育種,將小規(guī)模且分散的種豬選育場的遺傳資源整合在一起,建立遺傳資源核心群,創(chuàng)建種豬選育體系,保證性能測定技術(shù)與關(guān)鍵數(shù)據(jù)的高效共享,完成遺傳評定方法的有效統(tǒng)計(jì),根據(jù)完備的數(shù)據(jù)記錄,選出最優(yōu)質(zhì)的種豬進(jìn)行聯(lián)合培育。由此可見,該項(xiàng)育種技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)遺傳資源的跨地區(qū)、跨豬場的實(shí)施共享與利用,通過聯(lián)合育種遺傳評估分析,打破空間生殖隔離造成的約束,使優(yōu)質(zhì)遺傳資源被高效利用。遺傳評估與性能測定數(shù)據(jù)的共享就是聯(lián)合育種技術(shù)的關(guān)鍵組成部分,要求聯(lián)合單位在工作目標(biāo)上達(dá)成一致,且育種方案統(tǒng)一,同時結(jié)合人工授精方式在豬場間確立穩(wěn)定的遺傳資源聯(lián)系[3]。
依靠聯(lián)合育種技術(shù),同時采用抗病和肉質(zhì)選育技術(shù),了解抗病性的遺傳方差,可提高種豬的抗病能力,保證種豬健康。由于抗病育種沒有表型,多數(shù)核心場的生物安全級別很高,且種豬健康程度較高,沒有發(fā)病表型,研究人員采用人為感染的方式讓健康仔豬發(fā)病,從而制造表型,測定仔豬的存活率、生長速度以及發(fā)病率,完成病毒復(fù)制,觀察仔豬免疫反應(yīng),再與高密度芯片分型做出關(guān)聯(lián)分析,確立抗病育種參考群。在肉質(zhì)選育工作中,采用屠宰測定方式獲得生豬的肉質(zhì)性狀,比如肉色情況,屠宰后45 min~24 h背部最長肌的pH值,以及滴水損失與肌肉脂肪含量等。經(jīng)過測定進(jìn)行基因組的關(guān)聯(lián)分析,為接下來聯(lián)合育種和肉質(zhì)性狀基因組選擇提供參考。
分子育種技術(shù)是育種領(lǐng)域的前沿技術(shù),目前已經(jīng)是我國的研究熱點(diǎn)。實(shí)際上分子育種就是采用DNA重組技術(shù)進(jìn)行生豬性狀的改良,立足于分子遺傳性領(lǐng)域完成種豬育種工作。分子育種技術(shù)通過標(biāo)記輔助選擇實(shí)現(xiàn)信息采集與選擇,該方法適用于家畜中有著相似功能基因分布的染色體區(qū)域。如果對基因作用機(jī)理不夠明確,可采用座位聯(lián)鎖DNA標(biāo)記完成生豬個體生產(chǎn)潛力的評估分析。標(biāo)記輔助選擇方法對表型信息、系譜信息以及遺傳標(biāo)記信息綜合利用,從而獲得更多信息量。采用分子育種技術(shù)能夠保證規(guī)?;i場內(nèi)種豬的遺傳形狀不會因?yàn)樽陨硇誀罨蛘咄庠诃h(huán)境的變化而改變,技術(shù)的應(yīng)用有著穩(wěn)定的特點(diǎn),應(yīng)用價值較高。規(guī)?;B(yǎng)殖場種豬對環(huán)境有著較強(qiáng)的適應(yīng)能力,不僅抗病性較好,且繁殖能力較高。我國遺傳基因資源豐富,加強(qiáng)種豬形狀基因測序與定位可為分子育種技術(shù)的應(yīng)用提供更多有用的資源,從而實(shí)現(xiàn)更多的高經(jīng)濟(jì)性狀種豬的繁育,推進(jìn)種豬資源的高效利用[3]。
大數(shù)據(jù)時代背景下,以大數(shù)據(jù)技術(shù)為核心的遺傳評定技術(shù)開始用于豬場育種工作中,該技術(shù)在保障環(huán)境條件趨同的情況下,使用專業(yè)化程度較高的儀器和設(shè)備,對種豬的個體性狀做出精準(zhǔn)測量,再對測定數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析,從而制定出更加科學(xué)的育種方案。正常情況下,種豬的性能測定主要為總產(chǎn)與活產(chǎn)仔數(shù)、瘦肉率以及屠宰率等,比如在活體豬的性能測定工作中,采用超聲波技術(shù),利用具有可視化功能的精密儀器快速精準(zhǔn)地測定豬的各項(xiàng)指標(biāo)。與此同時,采用互聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)技術(shù),聯(lián)合專業(yè)化測定儀器搭建“種豬遺傳評定”大數(shù)據(jù)平臺,利用自動化程度較高的PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)對測定操作的自動控制,應(yīng)用數(shù)據(jù)采集設(shè)備自動采集數(shù)據(jù),再將信息反饋給數(shù)據(jù)中心,等待平臺快速處理,幫助工作人員更好地掌握當(dāng)前種豬育種的工作情況,以便及時發(fā)現(xiàn)并解決問題,改善規(guī)模化豬場育種效果[4]。
規(guī)?;i場養(yǎng)殖種豬育種工作期間,全面可靠的種豬性能測定數(shù)據(jù)是種豬遺傳評定的關(guān)鍵,將會直接影響育種工作效果。性能測定主要是在環(huán)境相似的情況下測定種豬個體性狀情況,為遺傳評估提供科學(xué)參考依據(jù)。目前國內(nèi)規(guī)模化養(yǎng)殖中的種豬性能測定項(xiàng)目有十幾項(xiàng),相應(yīng)指標(biāo)主要有眼肌面積、活產(chǎn)仔數(shù)、100 kg體重日齡與背膘厚、瘦肉率等,這些指標(biāo)大多主要涉及豬場繁殖與發(fā)育等方面?,F(xiàn)階段國內(nèi)種豬性能測定已經(jīng)形成了相對完備的體系,且自動化程度不斷提升,采用自動計(jì)料系統(tǒng)可以精準(zhǔn)地計(jì)算豬飼料的轉(zhuǎn)化率;采用超聲波技術(shù)可以測定豬的膘厚和眼肌面積,從而提高種豬繁育質(zhì)量[5]。
2.5.1 人工授精的育種方式
1)采集精液,采集時應(yīng)做好防塵措施,避免尿液污染,防止溫度在短時間內(nèi)發(fā)生急劇變化。公豬之間存在著明顯的個體差異,所以采集精液時應(yīng)突出種豬特質(zhì)。
2)精液質(zhì)量評估,該環(huán)節(jié)需要與稀釋、分裝保存相結(jié)合,以此優(yōu)化精液處理全過程,該項(xiàng)工作需要專業(yè)人員來操作,確保該項(xiàng)工作的規(guī)范化。處理精液時應(yīng)防止受到污染,避免外界環(huán)境溫度、pH值急劇變化以及滲透壓等因素造成影響,使用高科技設(shè)備做好每個環(huán)節(jié)的監(jiān)控分析,聯(lián)合顯微控溫儀與恒溫冰箱維持精液保存期間的溫度穩(wěn)定。部分豬場對于無菌概念存在著認(rèn)知錯誤,稀釋環(huán)節(jié)的用水如果采用的是純凈水,將會引發(fā)精子活力降低的風(fēng)險,因此建議使用雙蒸水。
3)確定輸精時間,掌握輸精要點(diǎn),這是一項(xiàng)難度較大的操作,要求技術(shù)人員提高重視度。從靜力反應(yīng)開始,一直到不接受爬跨的時間屬于發(fā)情持續(xù)期,可使用試情公豬查情,明確開始出現(xiàn)靜力反應(yīng)的時間。母豬查情至少需要2~3次/d,需要持續(xù)15 min/次。
4)輸精時先用帶有高錳酸鉀溶液的清水沾濕毛巾,清洗母豬外陰及周圍區(qū)域,分開母豬外陰,用衛(wèi)生紙擦拭干凈,將輸精管頭的頭部涂潤滑劑,插入輸精管后緩慢且勻速褪掉外包裝,隨后連接精液瓶與輸精管,對瓶裝精液稍微擠一下,幫助母豬吸入精液,避免精液回流。
2.5.2 人工授精的技術(shù)優(yōu)勢
1)可有效防止種豬的體重差異過大而造成的交配失敗。即使公豬體重400 kg、母豬體重150 kg也能成功交配,須保持最佳配種時機(jī)。
2)防止種豬自然交配造成疾病傳播,預(yù)防交叉感染。
3)人工授精可有效提高母豬受孕率。人工授精所用精液經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn),精液活力較高,且選擇母豬排卵期進(jìn)行授精,母豬受孕率可明顯提高。
4)人工授精方式可以提高仔豬的存活率,且仔豬的體質(zhì)和抗病能力比較強(qiáng),存活率更高。一般1頭公豬每天最多只能與2頭母豬交配,采取人工授精方式,可減少公豬的飼養(yǎng)數(shù)量,降低繁育成本。
體細(xì)胞克隆技術(shù)能夠在一定程度上擴(kuò)大優(yōu)秀種豬資源的利用率,這是一項(xiàng)輔助生殖技術(shù),目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化運(yùn)營。實(shí)際上這種技術(shù)類似于復(fù)制,就像復(fù)制文件一樣,克隆技術(shù)不會改變種豬的外貌或者生產(chǎn)性能。采用體細(xì)胞克隆技術(shù)是實(shí)現(xiàn)規(guī)?;i場快速擴(kuò)群的有效途徑,能夠在短時間內(nèi)將優(yōu)質(zhì)個體樣本集中復(fù)制,培育出更多的優(yōu)秀種豬。從最初的采集耳組織,一直到克隆仔豬斷奶,每頭豬大約需要1.5萬的成本,斷奶后的克隆豬與普通豬在培育時沒有差別,無需測定。不管供體豬的克隆仔豬生產(chǎn)速度怎樣,克隆豬成年之后的精液基因完全一樣。
克隆優(yōu)秀終端父本,比如生產(chǎn)三元商品豬時,將全基因組選擇的杜洛克公豬或者長白公豬進(jìn)行采樣處理,應(yīng)用克隆技術(shù)進(jìn)行克隆種豬的大規(guī)模生產(chǎn),以此作為終端父本生產(chǎn)的商品豬,將優(yōu)秀基因用于終端商品代,從而有效縮短優(yōu)良基因的傳遞速度,一般只需1~2年即可實(shí)現(xiàn)商品豬的基因遺傳。優(yōu)秀的杜洛克公豬比普通公豬的父系指數(shù)高20點(diǎn)左右,其中每1點(diǎn)指數(shù)大約可以增加商品豬1.4元的后代效益,優(yōu)秀公豬的后代大約能增加28元的效益,經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。
該技術(shù)主要是采用覆蓋于全基因組的分子遺傳標(biāo)記做出標(biāo)記輔助選擇,發(fā)揮分子遺傳標(biāo)記的高密度優(yōu)勢。與系譜和表型等常規(guī)選育方法相比,全基因組選擇能夠?qū)ΨN豬低遺傳力性狀、胴體性狀、肉質(zhì)性狀合理選擇。該技術(shù)無需進(jìn)行數(shù)量性狀檢測即可捕獲基因組內(nèi)的變異情況。由此可見,全基因組選擇技術(shù)能夠捕獲全部遺傳變異,使基因組選擇的準(zhǔn)確率更高,同時可進(jìn)行早期的遺傳評估,縮短種豬之間的世代相隔,通過對低遺傳力、限性以及難以度量性狀合理選擇,從而降低基因測定的成本支出。
采用全基因組選擇技術(shù)前應(yīng)合理鑒定種豬的血緣關(guān)系,掌握群體血緣情況,為種豬家系構(gòu)建和種豬育種方案的編制提供幫助。為避免數(shù)據(jù)記錄錯誤,應(yīng)正確記錄系譜,防止豬群家系混亂,依靠全基因組選擇技術(shù)真實(shí)、準(zhǔn)確地反映個體的親緣關(guān)系。提供可明確血緣關(guān)系的血液樣本,經(jīng)過測序后掌握基因分型的結(jié)果,采用生物信息學(xué)方法鑒定送樣中的個體血緣關(guān)系。計(jì)算個體親緣關(guān)系,按照實(shí)際情況完成公畜家系劃分,對群體豬構(gòu)建家系,為接下來的選種和配種提供科學(xué)參考依據(jù)。
采用冷凍精液技術(shù)保存種豬育種素材,為基因交流活動的開展奠定基礎(chǔ)。目前非洲豬瘟形勢依然嚴(yán)峻,國際物流受到限制,采用豬冷凍精液保存技術(shù)完成種豬的保種和育種工作。將豬精液內(nèi)的精清分離,再將濃縮精子填入特殊冷凍保護(hù)劑,依靠液氮將濃縮精子的溫度降低到-140℃,將其置于溫度為-196℃的液氮環(huán)境中長期保存,精液精清分離之后能夠有效分離病毒。與其他技術(shù)相比,豬的冷凍精液可以永久保存,這是目前規(guī)模化豬場育種工作的重要手段。
種豬育種是規(guī)模化豬場實(shí)現(xiàn)生豬養(yǎng)殖良好發(fā)展的重點(diǎn),也是保障豬群健康生長的關(guān)鍵。在種豬育種環(huán)節(jié),有必要從實(shí)際情況出發(fā),遵循國家規(guī)定,選用聯(lián)合育種、分子育種以及基因組選擇等技術(shù),發(fā)揮不同技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢,培育優(yōu)良品種,擴(kuò)大種豬養(yǎng)殖規(guī)模,提升養(yǎng)殖場經(jīng)濟(jì)效益。