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湘沙猪配套系的育种实践

2020-12-16吴买生

猪业科学 2020年12期
关键词:品系杂交畜禽

吴买生

(湘潭市农业农村局 湖南 湘潭 411104)

畜禽配套系育种属于生物杂交优势利用的范畴,是杂交优势利用的高级形式。培育畜禽配套系是利用和发挥我国优良地方畜禽品种独特遗传特性的最佳途径,是推进现代标准化规模养殖、提高商品畜禽生产效率的重要举措。近十多年来,我国育成了滇撒猪、江泉白猪、新兴麻鸡4号、粤禽皇3号鸡等多个畜禽配套系,这些配套系在生产中表现出了良好的增产效果、产生了显著的经济效益,为保障畜禽产品市场供应、满足人们对多样化高品质消费需求发挥了重要作用。文章结合湘沙猪配套系培育的实践,对配套系育种的理论与应用做一些探讨,期望对开展畜禽配套系育种有所帮助。

1 配套系育种的理论基础

1.1 配套系的定义

配套系的理论基础是利用生物杂种优势。配套系的英文单词为“Synthetic line”“hybrids”或“commercial lines”。 “hybrid pigs(hybrid swine)”可译为“杂优猪”,“hybrid chicken”可译为“杂交鸡”。说明配套系不是单纯的品系或品种。配套系一般应由3个或3个以上专门化品系组成。其培育过程为:根据商品畜禽生产及市场需求,首先要选育出若干个专门化品系,再以多组专门化品系(3个或4个品系为1组)为杂交亲本开展杂交组合试验,从中筛选出1个最佳杂交组合,再按照最佳杂交组合模式进行配套杂交生产所形成的产品,即为配套系或配套系商品畜禽。简单地说,配套系就是最佳杂交组合。确切地说,配套系就是配套杂交体系,即依杂交组合试验筛选出的已被固定的杂交模式生产种畜禽和商品畜禽的配套杂交繁育体系[1]。

1.2 配套系的优势

研究证明,杂交可以利用基因之间的上位效应和互作效应产生杂种优势,利用杂种优势能提高畜禽生产性能和经济效益。国内外育种实践表明,配套系商品畜禽与普通杂交商品畜禽相比占有绝对优势,表现在杂种优势更明显,商品代性能更好更全面(性能优于其曾祖代、祖代、父母代),有的甚至将配套系称之为“全能”畜禽或“超级”畜禽等等。PIC育种公司之所以享誉全球,正是由于其杂优商品猪综合性能特别优异,市场竞争力强[2]。这也是现代畜禽生产中为什么要培育配套系的原因。培育配套系的优势具体体现在以下几个方面。

1.2.1 配套系综合生产性能更好

配套系是利用品系间的杂交优势。由于各专门化品系是根据分化选育目标经过多个世代选育出来的(基因纯合度高,主要性状的性能表现更好),最佳杂交组合又是经过配合力测定筛选出来的,能实现杂交优势最大化[3]。在生产过程中,各专门化品系在配套系杂交繁育体系中的位置是固定的,最终配套系生产的商品畜禽生产性能高,外形整齐度好,且远远优于普通杂交畜禽。

1.2.2 培育配套系有利于资源保护

培育配套系能促进我国地方畜禽品种的保护和利用。我国得天独厚的畜禽遗传资源,可在配套系培育中作为母系加以利用:一是有利于培育出具有中国特色、能满足多样化畜禽产品市场需求的配套系,打造特色畜禽产品品牌;二是作为配套系培育的育种素材来利用,有利于推动地方畜禽品种的持续保护工作。如滇撒猪配套系的母系母本就是以云南地方品种撒坝猪选育出来的,滇撒猪配套系的推广普及,不仅能促进撒坝猪的资源保护,还能促进撒坝猪生产性能的改善。

1.2.3 培育配套系有利于产业开发

由于配套系杂交商品畜禽生产性能好、外形整齐,适合于标准化规模养殖,因此更适用于现代工厂化屠宰和产品加工,便于开发标准化的高质量产品,从而推进优质畜禽产业化开发,做强企业打造品牌,促进我国地方特色畜禽产业转型升级并实现高质量发展。

1.2.4 培育配套系有利于形成自主知识产权

在配套系培育过程中,利用了我国独特的地方畜禽品种资源(生物资源具有唯一性);在配套系生产过程中,会出现配套系曾祖代、祖代、父母代种畜禽、配套系商品畜禽以及配套杂交、系间配套杂交、三系配套杂交、四系配套杂交等专有术语[4]。作为商品生产者一般只要引进父母代种畜禽即可进行商品生产,而培育配套系的企业和单位可始终拥有专门化品系、种猪繁育制种及相配套的饲料饲养、疫病防控等核心原创技术知识产权,同时还可根据市场的变化实现与时俱进,及时调整杂交配套模式,生产适销对路的畜禽产品,永远处于种业高端。

1.3 猪配套系培育

我国不仅拥有丰富的地方畜禽品种资源,而且引进了世界上最优秀的高性能畜禽品种,充分利用中外畜禽品种资源、采用现代育种技术培育具有中国特色的畜禽配套系(新品种),是形成我国种业自主知识产权、提高我国种业国际竞争力的必由之路。培育配套系,2006年,原农业部出台了《畜禽新品种配套系审定和畜禽遗传资源鉴定办法》。育种工作中要既要坚持原则,又要结合生产实际,创新育种技术方法,提高育种技术水平。

1.3.1 制定育种方案

2006年,原国家农业部颁布了《畜禽新品种配套系审定和畜禽遗传资源鉴定办法》,2010年国家畜禽遗传资源委员会发布了《畜禽新品种配套系审定和畜禽遗传资源鉴定技术规范(试行)修订稿》。按照这两个文件的指导,科学制定配套系选育方案,明确选育目标、选育方法和育种技术路线。要特别注意配套系审定的基本条件是“除具备新品种审定的基本条件外,还要求具有固定的杂交模式,该模式应由配合力测定结果筛选产生”。说明除了要进行专门化品系选育外,还要进行配合力测定、杂交组合试验,这些都是配套系育种的重要环节。

文件规定猪配套系的亲本系“由3个(包括3个)以上专门化品系组成,包括父系和母系”;“母系和父系必须经过申请单位本身4代以上的选育”;“每个母系的基础母猪达到300头以上,每个父系的基础母猪达到100头以上,且3代之内没有亲缘关系的家系应有5个以上”;“应提供的外貌特征和性能指标与新品种审定条件相同”;配套系还应有“相应的商品名称”;配套系经中间试验增产效果明显。

1.3.2 搜集专门化品系育种素材

育种素材(品种或品系)是培育配套系的基础,收集育种素材的过程就是引进畜禽品种资源的过程。育种素材引进后要进行性能测定与评估。育种素材要保持一定群体规模及6个以上的公猪家系,要加强饲养管理,做好防疫,妥善保存[5]。育种素材应尽可能多一些,但也要考虑育种单位的经济承受能力,一般应引进收集与培育配套系相关的畜禽品种(品系)3~5个,其中地方品种资源1~2个,引进品种资源2~3个。

1.3.3 开展专门化品系选育

开展专门化品系选育要注意以下几点:

一是要明确育种方向。配套系是由多个专门化品系组成的,对每个品系都要明确它是做父系还是做母系;要明确每个品系的主选性状是什么,指标定多高,用什么方法加快主选性状的遗传进展;要明确新品系基础群如何组建及群体的规模与血统(家系)数;要明确繁殖性状、生长性状及产肉性状的有效改良途径或选种选配方法;要明确最终达到的育种目标和性状的遗传稳定性。

二是组建基础群。对现有育种遗传资源进行摸底,了解每个品系的数量(公猪多少、母猪多少)和血统组成,编制猪群系谱图,分析彼此间的亲缘关系。若血统数(3代之内无亲缘关系的家系数)过少(少于6个),性状变异程度小,或生产性能偏低,则应引入新的血统。还要到现场具体了解每1头种猪的性能表现和体型外貌,梳理出优缺点,并统计分析各品系的性能与外形的总体水平和变异度,为制定专门化品系的选育方案提供第一手资料。

三是确定专门化品系选育方法。应根据各品系培育目标及在杂交体系中所处位置与各场情况来定。专门化品系的繁育方法可以采用纯繁(品种内或品系内选择)的方式,也可采用杂交合成品系的方法。纯繁可用系祖品系繁育法和群体继代品系选育法或几种方法结合进行。系祖品系繁育法是以一个特定的优秀个体为中心,组织一个繁育群,把个体优良性状扩大到群体,使群体系祖化,然后逐代选出继承者,进行世代繁育。而群体继代品系选育法是以多头公猪和一定数量的母猪组成基础群,由群体到群体,用群体继代选育,集中各祖先的优良性状,获得一个特定性状突出的高产群体。

1.3.4 筛选“最佳”杂交组合

国家相关技术规范要求猪配套系“具有固定的杂交模式,该模式应由配合力测定结果筛选产生”。因此,在专门化品系选育的基础上必须开展配合力测定即杂交组合试验。杂交组合试验是件费时费钱的事,要以最少的花费获得高效、可靠的试验结果。一是应保证每个杂交组合的测定头数至少为30头,屠宰测定与肉质测定的样本含量也不能减少;二是应设亲本纯繁对照组,每个纯繁组的样本含量应和各个杂交组合一样;三是同期配种同期测定,各组试验的环境条件要一致;四是从各杂交组合中选出一个“最佳”杂交组合。

1.3.5 杂交制种与中试推广

配套杂交制种要按筛选出的“最佳”杂交组合开展配套杂交,依代次组装、制种,将种畜禽推向市场,进而生产杂优商品畜禽。以三系配套杂交为例:第一步为纯繁制种(提供单性别种畜):

A♂×A♀→A♂;B♂×B♀→B♂;C♂×C♀→C♀。第二步进行第1次杂交制种(提供单交种畜):B♂×C♀→BC♀;A♂×A♀→A♂。第三步进行第2次杂交,生产商品畜禽:BC♀×A♂→(ABC)。而后就是进行小试、中试以及示范推广。

2 湘沙猪配套系培育

2.1 培育背景

改革开放以来,特别是近10多年来,随着我国经济的持续发展,人们生活水平的不断提高,市场对高品质猪肉的需求快速增长,优质风味猪肉将越来越受到消费者喜欢。利用我国丰富的地方猪种资源培育生产性能高、肉质风味好的优质猪配套系,能调整我国以外种猪养殖为主的生猪生产结构,打破长期以来杜长大瘦肉型猪一统天下的局面,形成我国新的特色生猪产业增长点和产品差异化优势,促进生猪产业提质升级,提高我国畜禽种业国际竞争力。

湘潭市地处湖南中部偏东,在长株潭城市群中优势明显,工业发达,农业基础好。拥有沙子岭猪等优良地方畜禽遗传资源,具备种质创新的条件。2006年课题组负责人提出培育优质猪配套系的育种思路,确定利用沙子岭猪和引进品种杜洛克猪、大约克夏猪、巴克夏猪、汉普夏、长白猪等育种素材来选育湘沙猪配套系,得到湘潭市政府及有关部门的高度重视和持续立项支持[6]。

2.2 制定育种方案

在充分调研和多年开展杂交组合试验研究的基础上,根据猪肉市场发展变化和现有猪种资源情况,明确育种目标方向,确定了亲本选育提纯、优势杂交组合筛选与繁育体系建设的整体育种工作思路,制定了湘沙猪配套系总体育种方案和各专门化品系选育方案及种猪测定、选种选配方案,要求严格按照育种方案进行世代繁育。同时,根据杂交试验结果和配套系商品猪体型外貌、生产性能一致性要求,及时调整优化育种方案、育种工作计划和后备猪选种选留选配技术措施。

2.3 收集育种素材

为培育湘沙猪配套系,试验重点收集了5个猪种资源(育种素材)。一是湘潭本地沙子岭猪资源,群体规模为320头,饲养在湘潭沙子岭猪保种场;二是伟鸿食品有限公司原种猪场于2012年3月一次性从美国引进杜洛克、大约克夏、巴克夏、长白猪共4个品种共578头,分别组建核心群进行纯种繁育。同时课题组还从广西、江西、湖北分别引进了美系汉普夏、巴克夏公猪用于杂交组合试验。

2.4 开展杂交组合筛选试验

根据配套系育种目标,2009-2014年先后用沙子岭猪(沙)、杜洛克(杜)、长白(长)、大约克夏(大)、巴克夏(巴)、汉普夏(汉)等品种开展了多次二元及三元杂交组合试验,杂交组合包括:巴×沙、汉×沙、杜×沙、巴×巴沙、杜×巴沙、杜×汉沙、巴×汉沙、巴×杜沙、杜×杜沙、大×巴沙、大×汉沙和长×汉沙12个组合[7-10]。通过杂交组合试验,筛选出两个优势配套组合为大巴沙、杜巴沙。从生长肥育性能、胴体品质、肌肉品质、体型外貌一致性四方面综合考虑,最终确定“大×巴沙”为湘沙猪配套系最佳组合。

2.5 专门化品系选育

2.5.1 组建育种基础群

根据杂交试验结果,分别组建3个专门化品系基础群。一是湘沙猪配套系终端父本(XS1系)基础群,以伟鸿食品有限公司从美国引进的大约克夏种猪组建,开展纯种选育,主要选育提高生长速度和瘦肉率。二是湘沙猪配套系母系父本(XS2系)基础群,以伟鸿食品有限公司从美国引进的巴克夏种猪组建,开展纯种选育,重点选育提高生长速度和瘦肉率,保持肉质优良。三是湘沙猪配套系母系母本(XS3系)基础群,从沙子岭猪保种群中选择优秀的后备猪组成,开展纯种选育,重点选育提高生长速度和繁殖性能,保持肉质优良。

2.5.2 开展种猪性能测定

湘沙猪配套系终端父本(XS1系)和母系父本(XS2系)主要测定母猪产仔数及后备猪达100 kg体重的日龄和背膘厚;湘沙猪配套系母系母本(XS3系)主要测定产仔数、21日龄窝重、35日龄断奶窝重、6月龄体重体尺、达50 kg体重的日龄和背膘厚。每年(每世代)对3个专门化品系进行肥育性能、胴体品质及肉质测定,同时检测肌肉中氨基酸、脂肪酸、微量元素等化学成分。并与中国农业大学、湖南农业大学和湖南省畜牧兽医研究所等单位合作开展分子遗传学等方面的研究。

2.5.3 开展精准选种

利用现代数量遗传育种技术和计算机技术,采用综合选择指数结合体型外貌和血统进行选留,提高选种准确性,加快育种进程。

精准选种要做到以下几点:一是坚持多留精选。总原则是断奶多留,保育阶段初选;XS1系和XS2系后备猪达100 kg体重精选,XS3系达50 kg体重精选;后备猪配种前再进行复选。通过多次选择确定各品系的优秀后备公母猪参加继代配种。二是主要根据个体本身生长发育测定结果进行选种。三是将体型外貌作为选留后备公母猪的依据之一。四是采用头胎留种方式,确保一年一个世代。五是对后代中出现隐性有害基因的,全窝淘汰。六是按综合选择指数高低选留后备公母猪,尽量减少主观因素。

2.6 配合力测定

按照配套系育种目标性状分化选择原理,为进一步确定XS1系、XS2系在配套系中的位置,在对父系和母系选育到第4个世代时,于2017年对XS2×(XS1·XS3)、XS1×(XS2·XS3)两个3系配套杂交组合进行了配合力测定[11]。试验选择体重30 kg左右、生长发育正常的配套系亲本XS1系、XS2系、XS3系及杂交组合XS2×(XS1·XS3)、XS1×(XS2·XS3)共130头,在相同日粮营养水平条件下进行饲养试验和屠宰测定。结果表明XS1×(XS2·XS3)组合的全期日增重(816.3 g)高于XS2×(XS1·XS3)组合(747.1 g);其料重比(3.01)低于XS2×(XS1·XS3)组合(3.18);屠宰率(71.1 %)高于XS2×(XS1·XS3)组合(70.5%);瘦肉率(61.6 %)高于XS2×(XS1·XS3)组合(52.5 %)。说明XS1×(XS2·XS3)组合具有生长快、料重比低、瘦肉率高、肉质佳等特点,主要肥育和胴体性状杂交优势明显,进一步确认其为湘沙猪配套系的最佳配套组合[12-13]。

2.7 示范推广

为了扩大湘沙猪配套系商品猪群体,促进科技成果转化和优质猪产业发展,研究中采用边选育边推广的方法,以湘潭市沙子岭猪原种场、伟鸿公司原种场为亲本选育核心场,湘潭飞龙牧业有限公司种猪场、湘乡市龙兴种猪场和湘潭沙子岭土猪科技开发有限公司种猪场等为扩繁场,在湘潭县、雨湖区、湘乡市、韶山市等地建立50多个湘沙配套系猪饲养示范推广基地,形成了年生产配套系商品猪达25万头的较为完善的繁育生产体系[14]。同时将湘沙猪配套系远销到了省内怀化、湘西、常德、株洲、娄底等地。示范推广表明,湘沙猪配套系父母代母猪发情明显,受胎率高,母猪初产平均11.3头,经产12.6头;杂优商品猪生长快、耗料少、体型美、瘦肉多、肉质佳、风味好,因此深受消费者喜爱[15-17]。

3 湘沙猪配套系选育主要经验

3.1 政府部门的支持很重要

培育一个配套系(新品种)是一项十分复杂而繁重的任务,也是一项耗时长、风险大、技术含量高、涉及面广的原创性科研工作,没有当地党委政府的重视、各相关部门的支持,育种工作是很难坚持下去并最终取得成功的。湘沙猪配套系选育期间,湘潭市委市政府领导和部省市农业、科技等有关部门领导多次到育种现场调研,听取育种情况汇报,详细了解选育工作进展,帮助解决人才引进、科研经费等具体问题,从而保证了育种工作能持续顺利进行。

3.2 稳定的育种技术队伍很重要

育种工作持续时间长、工作辛苦、福利待遇低、工作环境较差。因此,组建培养一支无私奉献、吃苦耐劳、耐得住寂寞、事业心责任心强的技术人员队伍非常关键。配套系育种是一项系统工程,涵盖了后备种猪培育、性能测定、遗传评估、选种选配、防疫保健等多个技术环节,需要科研人员之间密切协作;为保证育种工作的顺利进行,需要兽医人员制定科学合理的免疫保健方案、饲料营养技术人员制定科学合理的饲料配方、饲养员对猪群进行精心喂养、繁殖技术人员做好精准配种以及生产管理人员良好的工作协调。因此,只有管理、技术、饲养各部门各环节人员加强沟通协调,分工合作,齐心协力,才能确保选育工作取得成功。

3.3 “产学研推”育种模式很重要

科研是为生产服务的。2012年,作为行业主管部门的原湘潭市畜牧兽医水产局对育种工作高度重视,组织湘潭市家畜育种站与伟鸿食品股份有限公司签订了湘沙猪配套系选育合作协议。伟鸿食品股份有限公司作为国家级农业产业化龙头企业参与育种,有利于育种技术成果及时转化。湘潭市家畜育种站与湖南省畜牧兽医研究所、湖南农业大学紧密合作,充分发挥了高校科研院所的技术设备和人才优势,为解决育种过程中的技术问题发挥了重要作用。可以说,在行业主管部门的支持下,湘潭市家畜育种站、伟鸿食品股份有限公司、湖南省畜牧兽医研究所和湖南农业大学等单位紧密合作,整合优势资源,强强联合,共同搭建产学研推育种技术创新平台,搞好顶层设计,利用地方猪种和引进猪种遗传资源,培育地方特色优质猪配套系,实现了育种模式创新。

3.4 地方品种猪参与育种很重要

地方品种猪参与育种工作很重要,主要是因为:一是有利于资源保护。地方猪种参与培育配套系,必须保留一个地方猪种纯系(母系母本),且公猪血统数不能低于6个,这就等于为地方猪种的保护增加了一个新种群,相应降低了保种风险。目前,沙子岭猪通过参与湘沙猪配套系育种,保种群体和选育群体都增大了,实现了保种群和选育群之间基因的双向流动,使保种体系更加健全,保种更安全,保种效果更好。二是有利于开发多层次特色猪肉产品。通过培育湘沙猪配套系,XS1系、XS2系、XS3系进入配套系杂交繁育体系中,能开发出高档(极品,地方纯土猪)、中档(精品,2系配套商品猪)、普及档(优质,3系配套商品猪)等不同档次的猪肉产品,可满足城乡居民不同消费层次的需求。三是有利于形成核心育种技术。地方猪种参与到配套系中,按固定杂交配套模式组装生产杂优商品猪,特色猪种资源、专门化品系及繁育制种等核心技术始终掌握在育种单位,知识产权始终掌握在自己手里。

3.5 育种经费保障很重要

生物育种属于原创性技术,育种周期长,需要的科研经费多。这是我国多数企业和科研单位不愿意从事动物育种科研的原因,也是育种工作者难以坚持下去的原因。湘沙猪配套系选育能取得成功,主要是得到了领导的支持,得到了省市科技部门的科技项目、国家外专局引智项目、湖南省农业农村厅(委)现代生猪产业技术体系建设项目、湖南省畜牧水产局畜牧专项以及沙子岭猪资源保护等项目的持续立项资助。笔者认为,这对于其他育种项目工作的开展也有着十分重要的参考意义。

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