張 勤,曾勇慶
(山東農業大學動物科技學院,山東 泰安 271018)
2018年8 月,非洲豬瘟在我國首次暴發,隨后迅速在全國擴散和蔓延,給我國養豬業帶來巨大沖擊,造成了巨大損失,種豬企業更是首當其中,不僅損失慘重,還導致育種工作基本停滯。目前,盡管非洲豬瘟疫情已大大緩解,但仍時有發生。在這樣的背景下,豬的育種工作也應做出有針對性的調整,文章將就此進行探討。
面對非洲豬瘟,各個育種場生物安全體系建設的不同、所采取的應對措施以及所面臨的流行危害程度的不同,其所受到的影響程度也不同,歸納起來,主要有以下幾種情況。
受到非洲豬瘟的嚴重沖擊,豬只大量死亡或被撲殺,全國生豬存欄量和能繁母豬存欄量大幅下降,有的場甚至幾乎全軍覆滅。根據農業農村部和國家統計局的統計數據,自非洲豬瘟暴發以來,尤其是2019年以來,全國能繁母豬存欄數大幅下跌,在2019年9月達到最低谷(1913萬頭),與非洲豬瘟發生前2018年7月(3179萬頭)相比,減少了40%,而后緩慢回升,2020年以來,隨著疫情的緩解和國家政策扶持力度的加大,能繁母豬數迅速回升,到2020年6月達到2461萬頭,已達到非洲豬瘟發生前的近80%(如圖1)。但需要指出的是,在迅速恢復的能繁母豬中,三元雜種母豬所占的比重較大。
根據全國種豬遺傳評估中心每月發布的核心場數據統計報表統計的2019年1月以來全國核心育種場純種能繁母豬(有分娩記錄的母豬)數量見圖2,基本趨勢與全國能繁母豬存欄數變化趨勢相同。
為減少人豬、豬豬的接觸所帶來的非洲豬瘟傳播的風險,各場都減少甚至停止了配種和測定,這也意味著整個育種工作基本停止。圖3和圖4分別顯示了根據全國種豬遺傳評估中心每月發布的核心場數據統計報表所統計的2018年以來核心育種場提交的生長性能測定和繁殖記錄數,可見,受非洲豬瘟的影響,各核心育種場向全國種豬遺傳評估中心提交的生長性能測定和母豬繁殖記錄數量大幅減少,實際上有些場完全停止了上報數據。
隨著非洲豬瘟疫情逐漸得到控制,全國養豬企業,包括各核心育種場,都在積極恢復養殖。但由于非洲豬瘟風險并未消除,為了避免非洲豬瘟的入侵,種豬場大多采取閉群管理,同時又為了維持種豬生產,快速擴繁父母代母豬,一些種豬場采用二元輪回雜交模式生產父母代母豬,而基本放棄了親本的純種選育。還有一些育種場采用三元母豬留種,來解決能繁母豬的來源問題。這些做法對于快速恢復產能,挽回非洲豬瘟帶來的經濟損失,獲取最大經濟效益,無可厚非,但對于育種工作也帶來了不利的影響,純種選育工作受到很大干擾,甚至中斷。
自非洲豬瘟暴發,活豬調運被禁止,種豬銷售也基本停止。后期雖然放寬了種豬調運的政策限制,但各地出于生物安全考慮,各地區仍對種豬調運控制很嚴。這種情況不僅給種豬場造成巨大經濟損失,也使引種和種豬交流處于停滯狀態,這給一些種豬場恢復育種工作增加了困難,也極大地阻礙了聯合育種工作。
2020年以來,大部分核心育種場已基本度過難關,開始恢復育種工作。但是非洲豬瘟并未消除,仍時有發生,根除非洲豬瘟將是長期而艱巨的任務,而且還要警惕非洲豬瘟再次從國外傳入,即使有了安全有效的疫苗,也絲毫不能放松對非洲豬瘟的防范。因此未來的育種工作將始終伴隨著對非洲豬瘟的防范,也就是說,我國豬的育種將在很長時間內是在非洲豬瘟常態的狀況下開展。在這樣的背景下,種豬場的育種工作除了按照全國生豬遺傳改良計劃的要求做好各項工作外,還應特別關注以下工作。
非洲豬瘟的暴發和流行,暴露了我國眾多養豬企業的生物安全漏洞。事實上,各種傳染性疫病的流行一直是困擾我國養豬業的重要因素,嚴重影響了我國養豬生產的效率和效益,也是食品安全的重大隱患。但是很多養殖企業并未對生物安全體系建設給以足夠的重視。此次非洲豬瘟的打擊給我國的養豬企業上了一堂很好的生物安全課。育種場位于生豬產業鏈的頂端,生物安全就更為重要,一旦育種場出現問題,對整個產業將產生巨大連鎖反應,所以建立嚴格完善的生物安全體系是育種場刻不容緩的工作。如何建立生物安全體系?建議參閱《生豬養殖與非洲豬瘟生物安全防控技術》(全國畜牧總站,2020)[1]。
非洲豬瘟給育種場的生產管理模式帶來了很大的變化,越來越多的種豬場采用了全進全出的批次化生產管理模式,在這種模式下,對豬只體重的均勻度有更高的要求,而體重均勻度首先是出生重的均勻度。研究表明,窩內出生重均勻度不僅與仔豬存活率高度相關,與斷奶重均勻度也有極顯著相關(Milligan et al.[2], 2002; Zindove et al.[3], 2013),即出生重變異度越大,斷奶重變異度也越大。因此,窩內出生重均勻度可以作為一個育種目標性狀,以提高群體豬只的體重均勻度。
非洲豬瘟帶來的一個重大變化是商品肉豬活豬調運受到限制,取而代之的是調肉,這一變化對豬肉的保鮮能力,尤其是肉的系水力和肉色,提出了新的要求,雖然可采用一些肉品儲運技術來提高肉的保鮮度,但通過育種來改進肉品本身的系水力和肉色也是一個重要途徑,因此需要考慮將它們納入育種目標。
動物的抗病性雖然一直受到育種者的關注,但長期以來,一方面由于抗病性狀的表型不易獲取,另一方面,養殖企業更多是依賴疫苗和抗生素來提高豬只的抗病性,抗病育種始終未能有效實施。非洲豬瘟的突襲給我們帶來的一個啟示就是要把抗病育種放在重要地位,雖然非洲豬瘟的發病率和死亡率很高,但仍存在一些抗病品種和一些抗病個體,這為抗病育種提供了基礎。更重要的是,在未來的養豬生產中,少用或不用疫苗和抗生素將是一個重要發展趨勢,因此,除了加強生物安全措施外,抗病育種也應得到足夠重視。雖然由于抗病表型的獲取困難限制了常規育種中抗病育種的開展,但近年來涌現的一些新的分子育種技術,如基因組選擇技術和基因編輯技術,給抗病育種帶來了希望。加強生物安全防護與從遺傳上提高動物個體的抗病性,二者并舉將是未來保證豬群健康的根本出路。
自動化、智能化、物聯網技術的應用不僅可實現企業的精細管理、提高生產效率,對于育種和生物安全也具有重要價值。第一,它有利于減少在數據獲取過程中的人為誤差,提高數據精準性,例如,利用RFID技術可實現對動物個體的精準自動識別,利用多維攝像及圖像分析技術,可實現對豬只體重和體尺的自動化精準測定;第二,這些技術能夠幫助人們對一些用傳統技術難于測定的性狀進行測定,例如,利用CT技術和圖像分析技術,可實現對胴體組成和一些肉質性狀的活體測定;第三,這些技術的應用能夠大大減少在育種工作(如個體識別、性能測定)中人與動物的接觸,具有降低疫病傳播風險的優勢。因此自動化、智能化、物聯網技術無論是對于種豬場的精細管理,還是對于提高育種效率、提升生物安全,都具有重要意義。
基因組選擇自2012年以來,已在世界各大型豬育種公司全面大規模應用,并取得了顯著成效,大大加快了群體遺傳進展,并產生顯著經濟效益(圖5)。我國于2017年啟動了全國豬基因組選擇技術平臺建設項目,該項目作為全國生豬遺傳改良計劃框架下的一項重要內容,在農業農村部種業管理司和全國畜牧總站的領導和協調下,有31家豬育種企業和7個科研院所共同參與,目的是建立全國公共的基因組選擇參考群體和公共技術體系。這些工作也受到非洲豬瘟疫情的巨大沖擊,大部分參與企業都暫停了相關工作。目前,非洲豬瘟疫情已得到緩解,而且各核心育種場已建立了嚴格的生物安全體系,重啟并加快基因組選擇的應用已刻不容緩。基因組選擇是豬育種的必然趨勢,而且對于非洲豬瘟的防范來說,基因組選擇也具有獨特優勢,一方面,通過基因組選擇可在豬只斷奶前就提早淘汰遺傳劣質的豬,大幅減少種豬測定的數量,降低疫病傳播風險;另一方面,如前所述,抗病育種是未來豬育種的重要方向,但由于抗病性狀難以度量,常規育種很難有效實施對抗病性的選擇,基因組選擇為抗病育種提供了機遇,將成為動物抗病性選擇的有效手段(Bishop and Woolliams[4], 2014; Poland and Rutkoski[5], 2016)。
聯合育種是豬育種的重要手段,一個聯合育種體系可以是全國性或區域性的,也可以是大型育種企業內的。無論何種形式的聯合育種體系,種公豬站都是必不可少的組成部分,它對于建立場間遺傳聯系發揮主導作用。另一方面,在強調生物安全的生產體系中,豬場將實行全封閉運行,群體遺傳改進將主要依賴于對公豬的高強度選擇,通過公豬站快速大范圍傳遞到擴繁群和生產群(圖6),因此種公豬站的重要性不言而喻。在這種體系中,建設高質量、高度生物安全的種公豬站就顯得尤為重要,這將是我國未來豬育種工作的重要任務。
非洲豬瘟病毒的潛伏期最長可達21 d,而鮮精保存一般3~5 d,如果公豬為病毒攜帶者(但尚未表現非洲豬瘟),用其鮮精配種就會造成病毒的大范圍傳播。而豬冷凍精液可以長期保存,有充分的時間觀察供體公豬的健康狀況,確保每一份出庫使用的精液都健康安全,杜絕傳播隱患。同時,冷凍精液的生物安全系數更高、運輸使用時受外因影響極小,在防范非洲豬瘟及其他傳染性疾病方面優勢明顯。
近年來,豬冷凍精液技術發展很快,國內已有一些專業公司相繼研發出豬凍精保存技術和配套設施設備,廣東溫氏、上海祥欣、河南精旺等國內著名育種企業也已相繼建立豬冷凍精液商業化生產平臺,豬冷凍精液解凍后精子活力可達到0.7以上,結合深部輸精技術,配種母豬受胎率、產仔數等生產指標均可達到常溫精液生產水平(趙俊金[7],2020),已完全具備在全國范圍推廣應用條件。同時,冷凍精液比常溫精液利用率提高一倍以上,進一步提升了種公豬的利用效率,提高公豬選擇強度,節省公豬飼養成本。因此,應用冷凍精液將成為未來豬育種的重要技術手段。
我國豬的育種工作自“全國生豬遺傳改良計劃(2009-2020)”頒布以來,取得了顯著成效,呈現出良好的發展勢頭。但突如其來的非洲豬瘟,重挫了我國豬的育種工作。經過非洲豬瘟的洗禮,一些育種企業未能闖過難關,退出了育種領域,但多數育種企業已基本走出困境,有的企業經過改革、重建、重組等,甚至變得更加強大。可喜的是,這些企業不僅普遍增強了生物安全意識、完善了生物安全制度和設施,而且并未對育種工作喪失信心,甚至提高了對育種工作的認識。隨著基因組選擇、自動化、智能化、大數據等技術的應用,世界豬育種進入了一個新的發展階段。隨著全國生豬遺傳改良計劃第一期(2009-2020)的結束,新一期的生豬遺傳改良計劃(2021-2035)即將啟動,這意味著我國的豬育種也將進入一個新的階段。我們相信經過非洲豬瘟磨難我國的豬育種一定會煥發新春,從養豬大國走向育種強國。