规模化猪场种猪育种关键技术分析

2022-12-06张传舵姚继红

畜禽业 2022年8期

张传舵，姚继红

(1.河北省种猪繁育技术创新中心，河北张家口 075000；2.北京金花谷企业管理顾问有限公司，北京 101500)

0 引言

伴随着生猪养殖产业规模的扩大，有必要做好种猪育种工作，依靠技术优势实现猪场规模化发展。居民生活水平不断提高，对猪肉的需求不断增加，规模化猪场应加大投资，从种猪育种工作入手，推动产业可持续发展。科技进步是规模化猪场种猪育种的重要助力，掌握各项关键性育种技术对产业发展十分重要。

1 猪场种猪育种常见问题

猪场生猪育种指的是采用技术手段对猪的繁衍做出干预，随着市场对优质种猪需求量的增加，育种方式的选择与技术应用显得至关重要。目前我国在种猪育种工作中存在以下问题。

1)育种观念难以转变。部分管理人员没有意识到规模化猪场养殖工作的变化，自身育种观念比较落后，在种猪需求方面往往依赖于引进，国内种猪遗传资源研究程度不足，选育工作受阻。

2)育种技术有待提高。多数企业依赖于从国外引进优质种猪，育种工作不仅投资大，且技术要求较高。目前我国种猪育种技术还处于发展阶段，还有待进一步提高，有必要加强对育种技术的研发与应用，优化基础配套设施，提高育种质量。

3)缺乏联合育种意识。生猪联合育种指的是在全国或者地区范围内采用现代化育种理论与技术，实现种猪跨场的联合遗传评估，从而扩大种群规模，促进生猪群体的遗传变异，提高公猪选择强度。目前很多企业缺乏联合育种的创新意识，未与同行进行充分交流沟通，且受到市场竞争的影响，企业之间难以形成地域性合作，育种工作规模较小[2]。

2 种猪育种方式与关键技术

2.1 联合育种

目前国内种猪选育场所规模较小，且在全国范围内分布散乱，种猪遗传资源无法集中，小规模、小范围的种猪选育往往会使选育结果受到影响。因此，采用联合育种方式，通过分散核心群育种，将小规模且分散的种猪选育场的遗传资源整合在一起，建立遗传资源核心群，创建种猪选育体系，保证性能测定技术与关键数据的高效共享，完成遗传评定方法的有效统计，根据完备的数据记录，选出最优质的种猪进行联合培育。由此可见，该项育种技术能够实现遗传资源的跨地区、跨猪场的实施共享与利用，通过联合育种遗传评估分析，打破空间生殖隔离造成的约束，使优质遗传资源被高效利用。遗传评估与性能测定数据的共享就是联合育种技术的关键组成部分，要求联合单位在工作目标上达成一致，且育种方案统一，同时结合人工授精方式在猪场间确立稳定的遗传资源联系[3]。

依靠联合育种技术，同时采用抗病和肉质选育技术，了解抗病性的遗传方差，可提高种猪的抗病能力，保证种猪健康。由于抗病育种没有表型，多数核心场的生物安全级别很高，且种猪健康程度较高，没有发病表型，研究人员采用人为感染的方式让健康仔猪发病，从而制造表型，测定仔猪的存活率、生长速度以及发病率，完成病毒复制，观察仔猪免疫反应，再与高密度芯片分型做出关联分析，确立抗病育种参考群。在肉质选育工作中，采用屠宰测定方式获得生猪的肉质性状，比如肉色情况，屠宰后45 min～24 h背部最长肌的pH值，以及滴水损失与肌肉脂肪含量等。经过测定进行基因组的关联分析，为接下来联合育种和肉质性状基因组选择提供参考。

2.2 分子育种

分子育种技术是育种领域的前沿技术，目前已经是我国的研究热点。实际上分子育种就是采用DNA重组技术进行生猪性状的改良，立足于分子遗传性领域完成种猪育种工作。分子育种技术通过标记辅助选择实现信息采集与选择，该方法适用于家畜中有着相似功能基因分布的染色体区域。如果对基因作用机理不够明确，可采用座位联锁DNA标记完成生猪个体生产潜力的评估分析。标记辅助选择方法对表型信息、系谱信息以及遗传标记信息综合利用，从而获得更多信息量。采用分子育种技术能够保证规模化猪场内种猪的遗传形状不会因为自身性状或者外在环境的变化而改变，技术的应用有着稳定的特点，应用价值较高。规模化养殖场种猪对环境有着较强的适应能力，不仅抗病性较好，且繁殖能力较高。我国遗传基因资源丰富，加强种猪形状基因测序与定位可为分子育种技术的应用提供更多有用的资源，从而实现更多的高经济性状种猪的繁育，推进种猪资源的高效利用[3]。

2.3 遗传评定

大数据时代背景下，以大数据技术为核心的遗传评定技术开始用于猪场育种工作中，该技术在保障环境条件趋同的情况下，使用专业化程度较高的仪器和设备，对种猪的个体性状做出精准测量，再对测定数据进行整合分析，从而制定出更加科学的育种方案。正常情况下，种猪的性能测定主要为总产与活产仔数、瘦肉率以及屠宰率等，比如在活体猪的性能测定工作中，采用超声波技术，利用具有可视化功能的精密仪器快速精准地测定猪的各项指标。与此同时，采用互联网与大数据技术，联合专业化测定仪器搭建“种猪遗传评定”大数据平台，利用自动化程度较高的PLC技术实现对测定操作的自动控制，应用数据采集设备自动采集数据，再将信息反馈给数据中心，等待平台快速处理，帮助工作人员更好地掌握当前种猪育种的工作情况，以便及时发现并解决问题，改善规模化猪场育种效果[4]。

2.4 性能测定

规模化猪场养殖种猪育种工作期间，全面可靠的种猪性能测定数据是种猪遗传评定的关键，将会直接影响育种工作效果。性能测定主要是在环境相似的情况下测定种猪个体性状情况，为遗传评估提供科学参考依据。目前国内规模化养殖中的种猪性能测定项目有十几项，相应指标主要有眼肌面积、活产仔数、100 kg体重日龄与背膘厚、瘦肉率等，这些指标大多主要涉及猪场繁殖与发育等方面。现阶段国内种猪性能测定已经形成了相对完备的体系，且自动化程度不断提升，采用自动计料系统可以精准地计算猪饲料的转化率；采用超声波技术可以测定猪的膘厚和眼肌面积，从而提高种猪繁育质量[5]。

2.5 人工授精

2.5.1 人工授精的育种方式

1)采集精液，采集时应做好防尘措施，避免尿液污染，防止温度在短时间内发生急剧变化。公猪之间存在着明显的个体差异，所以采集精液时应突出种猪特质。

2)精液质量评估，该环节需要与稀释、分装保存相结合，以此优化精液处理全过程，该项工作需要专业人员来操作，确保该项工作的规范化。处理精液时应防止受到污染，避免外界环境温度、pH值急剧变化以及渗透压等因素造成影响，使用高科技设备做好每个环节的监控分析，联合显微控温仪与恒温冰箱维持精液保存期间的温度稳定。部分猪场对于无菌概念存在着认知错误，稀释环节的用水如果采用的是纯净水，将会引发精子活力降低的风险，因此建议使用双蒸水。

3)确定输精时间，掌握输精要点，这是一项难度较大的操作，要求技术人员提高重视度。从静力反应开始，一直到不接受爬跨的时间属于发情持续期，可使用试情公猪查情，明确开始出现静力反应的时间。母猪查情至少需要2～3次/d，需要持续15 min/次。

4)输精时先用带有高锰酸钾溶液的清水沾湿毛巾，清洗母猪外阴及周围区域，分开母猪外阴，用卫生纸擦拭干净，将输精管头的头部涂润滑剂，插入输精管后缓慢且匀速褪掉外包装，随后连接精液瓶与输精管，对瓶装精液稍微挤一下，帮助母猪吸入精液，避免精液回流。

2.5.2 人工授精的技术优势

1)可有效防止种猪的体重差异过大而造成的交配失败。即使公猪体重400 kg、母猪体重150 kg也能成功交配，须保持最佳配种时机。

2)防止种猪自然交配造成疾病传播，预防交叉感染。

3)人工授精可有效提高母猪受孕率。人工授精所用精液经过实验室检验，精液活力较高，且选择母猪排卵期进行授精，母猪受孕率可明显提高。

4)人工授精方式可以提高仔猪的存活率，且仔猪的体质和抗病能力比较强，存活率更高。一般1头公猪每天最多只能与2头母猪交配，采取人工授精方式，可减少公猪的饲养数量，降低繁育成本。

2.6 体细胞克隆技术

体细胞克隆技术能够在一定程度上扩大优秀种猪资源的利用率，这是一项辅助生殖技术，目前已经实现了商业化运营。实际上这种技术类似于复制，就像复制文件一样，克隆技术不会改变种猪的外貌或者生产性能。采用体细胞克隆技术是实现规模化猪场快速扩群的有效途径，能够在短时间内将优质个体样本集中复制，培育出更多的优秀种猪。从最初的采集耳组织，一直到克隆仔猪断奶，每头猪大约需要1.5万的成本，断奶后的克隆猪与普通猪在培育时没有差别，无需测定。不管供体猪的克隆仔猪生产速度怎样，克隆猪成年之后的精液基因完全一样。

克隆优秀终端父本，比如生产三元商品猪时，将全基因组选择的杜洛克公猪或者长白公猪进行采样处理，应用克隆技术进行克隆种猪的大规模生产，以此作为终端父本生产的商品猪，将优秀基因用于终端商品代，从而有效缩短优良基因的传递速度，一般只需1～2年即可实现商品猪的基因遗传。优秀的杜洛克公猪比普通公猪的父系指数高20点左右，其中每1点指数大约可以增加商品猪1.4元的后代效益，优秀公猪的后代大约能增加28元的效益，经济效益十分明显。

2.7 全基因组选择技术

该技术主要是采用覆盖于全基因组的分子遗传标记做出标记辅助选择，发挥分子遗传标记的高密度优势。与系谱和表型等常规选育方法相比，全基因组选择能够对种猪低遗传力性状、胴体性状、肉质性状合理选择。该技术无需进行数量性状检测即可捕获基因组内的变异情况。由此可见，全基因组选择技术能够捕获全部遗传变异，使基因组选择的准确率更高，同时可进行早期的遗传评估，缩短种猪之间的世代相隔，通过对低遗传力、限性以及难以度量性状合理选择，从而降低基因测定的成本支出。

采用全基因组选择技术前应合理鉴定种猪的血缘关系，掌握群体血缘情况，为种猪家系构建和种猪育种方案的编制提供帮助。为避免数据记录错误，应正确记录系谱，防止猪群家系混乱，依靠全基因组选择技术真实、准确地反映个体的亲缘关系。提供可明确血缘关系的血液样本，经过测序后掌握基因分型的结果，采用生物信息学方法鉴定送样中的个体血缘关系。计算个体亲缘关系，按照实际情况完成公畜家系划分，对群体猪构建家系，为接下来的选种和配种提供科学参考依据。

2.8 冷冻精液技术

采用冷冻精液技术保存种猪育种素材，为基因交流活动的开展奠定基础。目前非洲猪瘟形势依然严峻，国际物流受到限制，采用猪冷冻精液保存技术完成种猪的保种和育种工作。将猪精液内的精清分离，再将浓缩精子填入特殊冷冻保护剂，依靠液氮将浓缩精子的温度降低到-140℃，将其置于温度为-196℃的液氮环境中长期保存，精液精清分离之后能够有效分离病毒。与其他技术相比，猪的冷冻精液可以永久保存，这是目前规模化猪场育种工作的重要手段。