专题讲座2猪的育种技术.pptx

第一节 猪的数量性状遗传一繁殖力性状繁殖力性状（一）（一）繁殖力性状的遗传力和性状相关繁殖力性状的遗传力和性状相关猪的繁殖力性状主要包括：母猪的窝产仔数、初生活仔数、仔猪初生重、乳头数、泌乳力、断奶时育成仔猪数、断奶窝重等。繁殖性状间的产仔数和初生重、断奶时全窝仔猪重、育成仔猪头数等性状有着密切的关系。1.1.产仔数产仔数(Litter size)(Litter size)：产仔数遗传力很低，有0.030.24之间，平均0.15，说明这一性状受环境因素影响最大。这一性状受环境因素影响最大。母猪产仔数与初生窝重、泌乳力、断奶头数、断乳窝重等重要经济性有很强的表型相关，即窝窝产产仔数越多，其他性状的指标也越高仔数越多，其他性状的指标也越高。产仔数与仔猪初生个体重呈负相关。总产仔数（Total Number Born）产活仔数（Number Born Alive）2.2.初初生生个个体体重重(Weight(Weight of of Birth)Birth)：仔猪初生重的遗传力平均为0.21。初初生生重重与与断断乳乳成成活活率率，仔仔猪猪哺哺乳乳期期增增重重和和断断乳乳个个体体重重等等均均呈呈相相关关，与与产产仔仔数数呈呈负相关负相关。3.3.初生全窝重初生全窝重(Litter Weight at Birth)(Litter Weight at Birth)(Litter Weight at Birth)(Litter Weight at Birth)：初生全窝重的遗传力约在0.120.36。初生窝重与哺乳期全窝重呈显著正相关。初生窝重与哺乳期全窝重呈显著正相关。从选种的意义上说，初生窝重的价值高于初生个体重。4.泌乳力：指仔猪21日龄全窝重(Liter Weight at 21 Days)。5、断乳窝重：指断乳时全窝仔的总重量。仔猪断乳后的生长好坏，主要取决于母猪的泌乳力和补料早晚。主要取决于母猪的泌乳力和补料早晚。断断乳乳全全窝窝重重与与初初生生产产仔仔数数，仔仔猪猪初初生生重重，断断乳乳仔仔猪猪数数，断断乳乳成成活活率率，哺哺乳乳期期增增重重和和断断乳乳个个体体重重等等性性状状都都呈呈显显著著正正相相关关，是是评评定定母母猪猪繁繁殖殖性性状的一个最好指标。状的一个最好指标。断奶窝重不仅仅反映母猪的繁殖能力，而且能能反映一头母猪的总产肉能力反映一头母猪的总产肉能力。6.6.育成率育成率(Percentage of Foster)(Percentage of Foster)(Percentage of Foster)(Percentage of Foster)断奶仔猪头数断奶仔猪头数哺育率哺育率(育成率育成率)=-100%活产仔数寄出寄入活产仔数寄出寄入（二）繁殖性状的选择 猪繁殖性状的选择制度大致有多世代选择、家系指数选择、高繁殖力选择、后裔测定、母猪生产力指数、间接选择以及BLUP法的应用。1.多世代选择（muti-generational selection）在一个较小的闭锁群内进行多个世代的选择。2.家系指数选择（family index selection）将父母亲的亲属与母亲的资料综合于一个指数，然后据此进行选择，以提高选择的准确性。I I1 1=b=b1111D DI I2 2=b=b2121D+bD+b2222DFSDFSI I3 3=b=b3131D+bD+b3232DFS+bDFS+b3333DHSDHSI I4 4=b=b4141D+bD+b4242DFS+bDFS+b4343DHS+bDHS+b4444SFSSFSI I5 5=b=b5151D+bD+b5252DFS+bDFS+b5353DHS+bDHS+b5454SFS+bSFS+b5555SHSSHSI I6 6=b=b6161D+bD+b6262DFS+bDFS+b6363DHS+bDHS+b6464SFS+bSFS+b6565SHS+bSHS+b6666SDSDv 在选择时考虑以下两种情况：情情况况1（C1）：利用已有的母猪的记录，包括已选留的和未选留的，这就要求到生产群去找资料。情情况况2（C2）：仅利用核心群中已中选的母猪（占母猪总数的1/3）的记录。3、高繁殖力选择高繁殖力选择（hyperprolific selection）这种选择方法大致经历筛筛选选、回回交交和和繁繁殖殖三个阶段：在全国范围内选择多产母猪（hyperprolific sow）；然后被选择的母猪与其后代公猪回交，直到使后代群体含有7/8或更高超多产母猪的血液；让经改良过的公猪与原来超多产母猪或加上其女儿交配，构成一个与高繁殖力母猪遗传品质相似的高繁殖力系（hyperprolific line），期望遗传改进量为每窝1头仔猪。4、后后裔裔测测定定（progeny testing）该方法要求在核心群的繁殖中利用其所生公猪大范围内实行人工授精，按大量女儿的产仔记录做后裔测验，选择出高产母猪建立核心群，然后实行闭锁繁育；另一种方案是保持一个开放的核心群，以便引入育种值高的母猪来提高产仔数。这样根据女儿的成绩进行父畜的后裔测定，世代间隔至少得2.5年。Haley等（1988）认为，如果有一个井然有序的大规模的人工授精体系，采用家系指数选择就可能获得与后裔测定相同的年遗传改进量。5 5、产产仔仔数数的的间间接接选选择择（indirect selection for litter size）关于猪产仔数间接选择的研究，目前主要集中在以下两方面：（1）排卵数和胚胎成活率（Neal等1989）、或者是排卵数、胚胎生活力和子宫容积（Bennett等，1989）；（2）试图选择公猪的繁殖性状如睾丸大小，借以改良母猪的产仔数（Robison，1986）。续上猪排卵数的遗传力较高的为0.40.5，胚胎成活率的遗传力却很低（Bolet等，1982）。一般多对排卵数进行直接选择，并观察产仔数的间接选择 反应。排卵数与胚胎成活率之间存在着遗传颉颃关系。为了提高产仔数不能单选排卵数，而应采取综合措施，尤其在胚胎成活率上下功夫。6 6、母母猪猪生生产产力力指指数数(sow productivity index，SPI）美国全国猪改良联合会（NSIF）1987年制定的母猪生产力指数为：SPI=100+6.5（NBA-NBA）+1.0（LWT-LWT）式中NBA和NBA分别为被评定个体和同期群体平均产活仔数，LWT和LWT分别为被评定个体和同期群体平均断奶窝重。指指数数中中只只包包括括两两个个性性状状，采采取取同期比较，简便实用，在美国应用广泛。同期比较，简便实用，在美国应用广泛。续上McCarter等（1987）对 美 国 大 约 克 夏 协 会 对53,000多窝的繁殖记录进行了方差和协方差分析，根据估计的遗传参数和相对经济价值设计了这样一个选择指数，即：I=100+6.8(NBA-NBA)+1.0(LWT-LWT)式中NBA和LWT 的含义与上述美国SPI相同，也采用同期比较法，所不同的是加大了产仔数的加权系数，实践表明应用此种指数选择是有效的。7、BLUP法法(即最佳线性无偏估测法bestlinearunbiased prediction)家系指数选择和超多产性选择法的应用，建立为全国性、地区性的或育种公司的母猪生产记录体系，为BLUP法的应用创造了条件。BLUP法（尤其是BLUP动物模型）用于遗传力低的限性性状比遗传力高的性状更有效。由于动物模型（animal model）能最好地利用所有亲属的资料，用之选择如产仔数这样低遗传力的限性性状会特别有利、效率最高（Belonsky和Kennedy，1988；De Vries等，1990）。二、生长或肥育性状生长或肥育性状1生生长长速速度度（日增重Average Average Daily Daily GainGain）终重始重终重始重平均日增重平均日增重=种猪的测定天数（肥育天数）种猪的测定天数（肥育天数）续上续上生长速度的遗传力在0.220.41之间，由由于于遗遗传传力为中等以上水平，个体选择是有效的力为中等以上水平，个体选择是有效的。品种类型、营养水平和管理方法直接影响日增重。日日增增重重与与单单位位增增重重所所消消耗耗的的饲饲料料量量无无论论是是在在表表型型相关上，还是在遗传相关上均呈强负相关。相关上，还是在遗传相关上均呈强负相关。续上续上2饲料利用率：亦即每公斤增重所需要的饲料量，亦属中等的遗传力，约为0.30.48。3采食量（food intake）是度量食欲的性状。在不限食条件下，猪的平均日采食量称为采食能力（food intake capacity）或随意采食量（voluntary food intake），是近年来猪育种方案中日益受到重视的性状。v选择方法的灵活运用在选择实践中对于单性状采取多世代个体表型选择，对于多性状实行指数选择时，肥育性状多与胴体性状相结合构成选择指数。1 1饲料转化率饲料转化率(Feed Conversion Ratio)饲料转化率进行直接选择效果并不理想，不一定比间接选择更有效。对于日增重、饲料转化率和背膘厚三个性状的指数选择，饲料转化率是朝着有利的方向发展，但日增重、日采食量和背膘厚并不是在任何情况下都令人满意。例如：Elliss等（1979）对英国大约克夏在自由采食下应用指数，对日增重、饲料转化率和超声波背膘厚进行了11个世代（19671978）的选择。结果都表明：在前7个世代中，日采食量都下降了。日采食量的减少意味着食欲的下降，食欲的显著下降则有可能限制日增重和饲料转化率的长期改进，而减少食欲选择则可能导致无意识地选择猪应激综合征（PSS）基因型（如果该群体存在这个基因）。2 2、生长速度、生长速度就日增重而言，其选择效果会比饲料转化率效果好。因为日增重的实现遗传力为0.200.20（RahnefeldRahnefeld等，19761976；FredeenFredeen等，19861986），而饲料转化率为0.090.09（JungstJungst等，19811981）或0.110.11（BernardBernard等，19701970）。其次日增重与饲料转化率存在强遗传相关，所以，选择可以获得饲料转化率较大的相关选择反应。单选日增重时，虽然饲料转化率可以得到改良，但也可能导致瘦肉率的不断变化。最好的选择方法是对日增重和背膘厚同时选择。最好的选择方法是对日增重和背膘厚同时选择。3 3、基因型与环境的互作、基因型与环境的互作饲养方式、蛋白水平、能量水平、测定制度等与基因型间存在交互作用。试验结果表明，饲喂方式（自由采食和限饲20%）与基因型的互作对日增重有显著影响（P0.05），但对饲料转化率影响不大（Panaiotov，1985）；日粮能量水平差异引起的互作一般大于蛋白质水平不同引起的互作。基因型及环境的差异越大，呈现互作的可能性就越大。尤其是日增重更容易受到互作的影响尤其是日增重更容易受到互作的影响。三、产肉力性状的遗传力和性状相关三、产肉力性状的遗传力和性状相关胴体的价值是由很多性状来决定的，这些性状包括屠屠宰宰率率、胴胴体体重重量量、背背膘膘厚厚度度、肉肉和和脂脂肪肪的的比比例例和和重重量量、眼眼肌肌面面积积、大大腿腿比比例例、胴胴体体长长、瘦瘦肉肉和和肥肥肉肉的的颜颜色色、硬硬实实度、系水力和肌纤维直径度、系水力和肌纤维直径等等。1 1屠宰率屠宰率(Percentage of Slaughter)(Percentage of Slaughter)：指胴体重占屠前活重的百分率。一般屠宰率应不低于70%，高的可达80%。胴体重 屠宰率=_ 100%宰前活重屠宰率具有中等的遗传力，约为0.32。2胴体瘦肉率：瘦肉率的测定是将剥离板油和肾脏的新鲜胴体剖分为瘦肉、脂肪以及皮和骨四种成分。瘦肉重量占这四种成分总重的比例，即为瘦肉率。瘦肉率的遗传力为0.46。其计算公式为：瘦肉重量瘦肉重量瘦肉率瘦肉率=-100%=-100%骨骼重量骨骼重量+皮肤重量皮肤重量+脂肪重量脂肪重量+瘦肉重量瘦肉重量3肉脂比 瘦肉重量瘦肉重量 肉脂比肉脂比=-=-脂肪重量脂肪重量 遗传力为遗传力为0.460.460.600.60。4 4胴体长胴体长(Length of Carcass)从耻骨联合前缘中心点至第一肋骨与胸骨接合处中心点的长度为体斜长体斜长。由第一颈椎前缘到耻骨联合前缘为体直长体直长。这个性状是获得产量高的瘦肉和肉排的先决条件，要求被屠宰的猪有一个长的躯体。家猪的胸腰椎骨数在2023个之间，每增加一个椎骨数，体长就可以增加1.84厘米。椎骨数的遗传力为0.75，两者并且有强的遗传相关。5 5背膘厚度背膘厚度(Thickness of Backfat)v屠体测定屠体测定一般测定第六和第七胸椎接合处测定垂直于背部的皮下脂肪层厚度，不包括皮厚在内。平均背膘厚：用游标卡尺测量67肋、最后肋（胸腰椎联合处）、腰荐椎结合处背中线脂肪厚度，最后以三点的平均值表示。说明：c.表示头蹄尾切除位置。1.膘厚的测定位置。2.胴体斜长。3.胴体直长。4.后腿切下位置。v活体测定(Alive Backfat)用超声波测膘仪活体测量时，一般在距离背中线46cm处，取肩肩胛胛骨骨后后缘缘、最最后后肋肋骨骨和和髋髋结结节节（腰腰角角）前前缘缘三点的平均值，如果只测一点，以最后肋骨处最容易准确触摸，测值最准确。背膘厚度的遗传力较高，为0.40.7之间。向厚膘选择体躯变短变粗，向薄膘选择体躯变长变瘦，对肉脂兼用型猪反应特别明显。6眼肌面积眼肌面积(Lion Eye Area)(Lion Eye Area)国内一般在最后肋骨处，而国外多在第10肋处测量。可以用硫酸纸贴在上面描绘其轮廓后用求积仪测定，或按宽宽度度 厚厚度度0.70.7以估计其面积；可以利用眼肌扫描仪进行活体测定。优良品种的眼肌面积可达34343636平方厘米。眼肌面积的遗传力是在0.40.40.70.7之间，增加眼肌面积将同时增加胴体的瘦肉率，降低背膘厚和提高饲料利用率。眼肌是胴体中最有价值的部位，因此，它是评定胴体产肉能力的重要指标。7腿臀比例腿臀比例(Percentage of Ham)(Percentage of Ham)腿臀的切割部位是在最后腰椎与荐椎接合处和背线成直角作垂直切割。大腿重腿臀比例=-100%胴体重经系统选择的品种大腿比例约占胴体重的1/3。大腿比例的遗传力约为0.4左右。8出栏率出栏率是表示肥育力的重要指标。年末出售肥猪头数出栏率=-100%年初存栏头数胴体长适合度量生长发育性状，对于估计瘦肉率似乎不合适；其他性状都与瘦肉率呈强相关，都可以用在提高瘦肉率的选择上。v背膘厚反映猪的脂肪沉积能力，它与背膘厚反映猪的脂肪沉积能力，它与肌肉生长存在强遗传相关（肌肉生长存在强遗传相关（r rA A）Bereskin等（1988）根据正反交重复选择试验资料估计的平均背膘厚与胴体瘦肉率块重量、瘦肉块生长速度、胴体长、眼肌面积和平均日增重的遗传相关分别为0.50、0.52、0.73、0.36和0.23。由此可见，通过选择背膘厚可望使胴体瘦肉率获得较大的相关反应。v腿腿臀臀比比例例的的遗遗传传力力高高，又又与与其其他他产产瘦瘦肉肉性性状呈强遗传状呈强遗传腿臀部肌肉过度发育与肌肉品质呈负相关。在在瘦瘦肉肉型型猪猪的的选选择择中中，不不要要过过度度追追求求腿腿臀臀部部的的发发达达程程度度，要要注注意意猪猪的的整整体体结结构构的的协协调调性性，腿腿臀臀部部某某些些肌肌肉肉不不成成比比例例过过度度发发育育会对肉质产生不良的影响会对肉质产生不良的影响。附耳号系统v编号原则编号原则前两位用英文字母表示品种；第36位用英文字母表示场号；第710位用数字表示个体出生时的年度；第1114位用数字表示场内窝号；第1516位用数字表示窝内个体号。例如：例如：DDXXXX1999000101DDXXXX1999000101表示表示XXXXXXXX场场19991999年出生年出生00010001窝窝0101号杜洛克猪。号杜洛克猪。多年来人们使用的主要方法是基于个体性能记录或者是根据后裔成绩的选择指数，这种方法虽简单易行，但有两个缺陷，其一是没有对环境因素或一些非遗传因素进行有效的校正，其二是不能充分利用所有亲属的信息。目前在加拿大、丹麦、荷兰、西班牙等国家，BLUP法已成为猪育种值估计的常规方法，可以预见，在今后几年内，该方法会成为世界各国普遍采用的育种值估计方法。第二节第二节 BLUP法用于种猪育种值估计法用于种猪育种值估计（一）（一）BLUPBLUP法的基本原理法的基本原理BLUP法的基本原理就是根据数量遗传理论和育种生产实践，将观察值表示为对其有影响的各遗传与环境因子效应之和，该表达式被称为线性模型。由于模型中有些效应是固定效应，有些是随机效应，因此，常被称作线性混合模型。然后根据线性（估计值是观察值的线性函数）、无偏（估计值的数学期望等于育种值的数学期望）和最佳（估计值的误差方差最小）的原则，对模型中的各个效应进行估计。vBLUP法的基本步骤是：1根据现有畜群生产情况和资料结构建立一个线性混合模型，这个模型应尽可能地描述真实的情况，同时又不能过于复杂而使估计的精确性降低或计算过于困难。2根据建立起的模型构造线性方程组，该方程组一般被称为混合模型方程组。方程组中的程个数等于模型中所有因子的所有水平之和。3对方程组进行求解，需要借助于电脑才能完成。（二）（二）BLUPBLUP法在猪育种中的应用法在猪育种中的应用 1影响猪生产性能的主要环境因素影响猪生产性能的主要环境因素 用BLUP法估计育种值的第一步就是建立线性混合模型，而建立模型时首先要了解影响性状的各种因子。其中遗传因素主要是猪只个体的加性遗传效应（育种值），而显性和上位效应对于多数性状来说并不重要，但是环境因素却很复杂。v目前各国在估计猪育种值时考虑 的主要因素有：1）繁繁殖殖性性状状(母母猪猪)主要指总产仔数和活产仔数。其影响因素主要有：猪群（场）、产仔年份及季节、胎次、配种方式（人工授精或自然交配）和母猪内永久环境效应等。2 2）肥肥育育性性状状与与胴胴体体组组成成性性状状 肥育性状主要考虑日增重和饲料转化率，胴体组成性状主要有背膘厚和瘦肉率等。其影响因素主要包括：猪群（场）、出生年份及季节、性别、圈舍、窝别（来自同一窝的猪除了在遗传上有相似性外，在环境也有相似性）以及肥育天数等等。2 2建立线性混合模型建立线性混合模型1）影响观察值的各因子及其性质影响观察值的各因子及其性质 模型中尽量将已知的影响观察值所有因子包括进去，考虑因子的效应是随机效应还是固定效应。固定效应。固固定定效效应应来自非随机样本，如性别、胎次、年龄、季节、圈舍、配种方式等都应属于固定效应；随随机机效效应应则来自随机样本，如动物个体的育种值效应、窝效应和永久性环境效应等应为随机效应。2）资料结构没有记录或记录不全的资料不要；没有记录或记录不全的资料不要；有有些些因因素素在在加加入入模模型型后后使使资资料料变变得得不不平平衡衡，或或是是各各因因子子水水平平组组合合内内的的观观察察值值个个数数太太少少，这这样样也也只只能放弃这些因子或将其合并；能放弃这些因子或将其合并；计算上的可行性计算上的可行性 如果计算条件不充许在一个模型中同时考虑所有因素，而这些因素又确实比较重要，就应对某些因素按常规统计学方法进行预先校正，然后再将剩余的因子包括在线性模型中。（三）（三）BLUPBLUP法中的计算及其他有关问题法中的计算及其他有关问题1 1计算问题计算问题 用简化动物模型可使方程组个数大大减少，用直接对数据进行迭代的简接解法可使在普通的微机上解多达几万个方程的方程组。还有一些学者专门为此编写了计算机软件包,如PESTPEST软软件件包包（GroeneveldGroeneveld，19901990）等，使得本来复杂困难的BLUP计算问题变得简单易行。2、其他有关问题（1 1）资料的收集）资料的收集 强调资料的完整性，资料包括生产性能测定记录和系谱记录，在收集过程中不能按主观意愿加以取舍，并要尽可能利用以前各个世代的记录，记录越完整，估计的准确性和精确性就越高。（2）遗传参数在建立混合模型方程组时，需要知道随机效应的方差值或方差比值。这种方差比值也可以从遗传参数（如遗传力、重复力）推算出来。目目 前前 世世 界界 上上 主主 要要 用用 约约 束束 最最 大大 似似 然然 法法（REMLREML）估估计计遗遗传传参参数数遗遗传传参参数数在在群群体体特特异异性性，原原则则上上应应该该用用本本群群体体资资料料估估计计遗遗传传参数。参数。“教育是为美好生活作准备！教育是为美好生活作准备！”斯宾塞斯宾塞 Thanks！