陜西正能種豬選育體系的構(gòu)建及成效探析

常天鵬，陳 冉，柳小斌，楊碧泉，孫世鐸,2*

（1.陜西正能農(nóng)牧科技有限責任公司，陜西西安 710201；2.西北農(nóng)林科技大學動物科技學院，陜西西安 712100）

我國是全球生豬生產(chǎn)與豬肉消費第一大國，生豬產(chǎn)業(yè)是我國畜牧業(yè)乃至整個農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的重要產(chǎn)業(yè)之一，而生豬育種作為推動生豬產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心驅(qū)動，是支撐行業(yè)技術(shù)進步、促進行業(yè)提質(zhì)增效的關(guān)鍵所在，更是提高我國生豬產(chǎn)業(yè)國際競爭力、始終端穩(wěn)“肉盤子”的命脈所在。然而，就當前行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看，還普遍存在著高品質(zhì)種豬依賴進口、育種研發(fā)能力不強等現(xiàn)象，生豬良種繁育已經(jīng)成為限制我國生豬產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展的突出瓶頸。

2021 年4 月，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布《全國畜禽遺傳改良計劃（2021—2035 年）》，計劃提出，要構(gòu)建以市場為導向、企業(yè)為主體、產(chǎn)學研深度融合的創(chuàng)新體系；到2035 年，全國建成完善的商業(yè)化育種體系，核心種源自給率保持在95%以上[1]；同年12 月，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部《“十四五”全國畜牧獸醫(yī)行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》 進一步提出，至2025 年，全國生豬發(fā)展目標為豬肉產(chǎn)能穩(wěn)定在5500 萬t 左右，畜禽養(yǎng)殖規(guī)模化率達到78%，畜禽核心種源自給率達到78%以上[2]。因此，大力支持專業(yè)化育種和聯(lián)合育種發(fā)展，推動生豬種業(yè)質(zhì)量、效益、競爭力提升，已升級為“十四五”期間國家生豬產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心戰(zhàn)略之一。

當前，在我國養(yǎng)豬業(yè)朝著規(guī)模化、集約化的方向發(fā)展的情況下，規(guī)模化豬場也逐漸成為種豬育種的關(guān)鍵力量，因此加強規(guī)模化豬場種豬育種技術(shù)對于推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展有著重要意義。本文對規(guī)模化豬場常用的育種技術(shù)進行闡述，并以陜西正能農(nóng)牧科技有限公司為例，對其種豬選育體系的構(gòu)建、育種工作及其取得的成效進行初步探究，以期為其他種豬企業(yè)提供可參考的案例。

1 規(guī)模化豬場種豬育種關(guān)鍵技術(shù)

規(guī)模化豬場育種工作是一項系統(tǒng)工程，育種工作的組織實施需要綜合考慮各方面因素。育種目標的確定、核心群組建、生產(chǎn)性能測定、選擇合適的選擇指數(shù)及遺傳評估方法、合理的選留淘汰和選配制度都是育種的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

1.1 育種目標選定

遺傳改良是將滿足市場需求、具有較高經(jīng)濟價值的性狀在遺傳方面進行改良固化并實現(xiàn)穩(wěn)定表達的過程，這些性狀一般包括體型外貌、生長發(fā)育、胴體及肉品質(zhì)和繁殖等。育種目標的確定受市場因素的影響較大，主要包括消費者需求、文化習俗、豬肉價格以及當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展水平等方面。確定目標性狀是豬育種工作的重點，也是種豬選育的首要因素，引領(lǐng)著育種工作的整體方向[3]。

1.2 育種關(guān)鍵技術(shù)

1.2.1 種豬檔案登記

種豬檔案管理是種豬育種工作中極其重要的環(huán)節(jié)，主要用于記錄種豬系譜及配種、分娩記錄等。通過種豬檔案，育種工作者可以及時了解種豬的系譜記錄、生產(chǎn)性能、遺傳潛力等，可以對種豬性能方便快捷地做出評估、對比、分析等。在傳統(tǒng)的育種方法 “最佳線性無偏差預測”（Best Linear Unbiased Prediction，BLUP）中，系譜信息是必須要素，否則無法進行目標性狀的育種值估計[4]。對于規(guī)模化豬場而言，核心群、擴繁群以及種公豬個體必須做好種豬檔案登記工作。如果種豬檔案不能及時記錄個體間系譜關(guān)系及生產(chǎn)情況，就無法依靠這些數(shù)據(jù)來制定育種計劃。

1.2.2 性能測定技術(shù)

性能測定是指在規(guī)定條件下，對種豬的個體性狀進行測定，為遺傳性能評估提供依據(jù)。在種豬育種工作中，全面、可靠、準確的種豬性能測定數(shù)據(jù)是遺傳評定的關(guān)鍵，對育種的效果產(chǎn)生直接影響。在養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達的國家和地區(qū)，種豬性能測定已有完備的技術(shù)和體系，自動化程度較高。比如自動計料系統(tǒng)可以快速準確計量豬飼料的轉(zhuǎn)化率，超聲波技術(shù)可以實現(xiàn)活體豬的背膘厚度以及活體眼肌面積的快速測定，這些新技術(shù)的應用對種豬繁育工作的效率提升起到了很大的促進作用。目前常用的種豬性能測定項目有10 余項，其中主要指標包括眼肌面積、總產(chǎn)仔數(shù)、活產(chǎn)仔數(shù)、100kg 體重的活體背膘厚、飼料利用率、瘦肉率、屠宰率、100kg 體重日齡等性狀。

1.2.3 表型選擇技術(shù)

表型選擇是傳統(tǒng)育種工作常用的方法，它是直接測定目標性狀的表型值，根據(jù)表型值是否符合育種目標決定個體是否留種。性狀的遺傳力代表性狀受遺傳調(diào)控的比例，取值域為[0～1]，遺傳力越高，說明性狀的決定過程中遺傳因素占比越大，環(huán)境因素占比越小。表型選擇對于性狀遺傳力較高的性狀效果比較明顯。盡管表型選擇目前仍是育種上普遍采用的選擇方法，但表型選擇有以下難以克服的內(nèi)在問題：①表型是基因型與環(huán)境互作的結(jié)果，但對于遺傳力低的性狀，選擇準確性不高且選擇效率低。②表型選擇無法剖分表型方差組分中的環(huán)境因素，對控制該性狀的遺傳因素以及基因的貢獻大小、互作關(guān)系并不清楚，使得目標性狀的改良速度緩慢、改良效果有限。③表型選擇有效的前提是表型準確鑒定，然而目前還有許多性狀沒有建立有效的表型鑒定方法。

1.2.4 聯(lián)合育種技術(shù)

種豬聯(lián)合育種，也叫分散核心群育種，是將多個中小型種豬選育場的遺傳資源合并到一起，形成龐大的核心群，進行統(tǒng)一遺傳評定，選出最優(yōu)秀的種豬，供參與聯(lián)合育種的各個豬場共同使用的策略[5]。聯(lián)合育種技術(shù)實現(xiàn)了種豬遺傳資源跨場、跨地區(qū)的共享利用、聯(lián)合遺傳評估，人為打破空間生殖隔離，使得優(yōu)秀遺傳資源得到充分利用，達到種豬跨場使用的目的。從技術(shù)角度來講，聯(lián)合育種有4 個方面優(yōu)勢：①提高育種群群體規(guī)模；②減少種公豬數(shù)量；③提高選種的可靠性；④縮短育種群世代間隔。目前，我國的種豬選育場所普遍規(guī)模較小，分布較散，遺傳資源不集中，小范圍的種豬選育往往導致選育效果非常局限。鑒于此，開展種豬的聯(lián)合育種具有重要意義。

1.2.5 分子育種技術(shù)

分子育種技術(shù)是當前動物育種領(lǐng)域一項比較前沿的技術(shù)，已成為國內(nèi)外科研院所的研究熱點之一。分子育種的本質(zhì)是通過DNA 重組技術(shù)來實現(xiàn)動物性狀改良的方法，屬于分子遺傳學領(lǐng)域。當前常用的分子育種方法有基因組選擇、轉(zhuǎn)基因和基因編輯等技術(shù)。基因組選擇是最為常用的一種分子育種方法，它利用覆蓋全基因組的高密度標記進行選擇育種，可通過早期選擇縮短世代間隔，提高育種值估計準確性等加快遺傳進展，尤其對低遺傳力、難測定的復雜性狀具有較好的預測效果，真正實現(xiàn)了基因組技術(shù)指導育種實踐[6]。轉(zhuǎn)基因技術(shù)和基因編輯技術(shù)是通過特定工具和技術(shù)重組或編輯個體基因組來改良動植物特定性狀的分子生物學方法，較適合改良動植物生產(chǎn)性狀、提高其抗病力以及生產(chǎn)非常規(guī)動物產(chǎn)品，目前是農(nóng)業(yè)生物技術(shù)應用發(fā)展最快的領(lǐng)域[7]。不過由于倫理爭議及其他原因，這些技術(shù)只在特定的動植物中進行應用，還沒有在動植物遺傳改良中大規(guī)模應用。

1.2.6 大數(shù)據(jù)技術(shù)

隨著計算機及互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，種豬育種工作的信息化水平也在不斷提高。大數(shù)據(jù)技術(shù)的應用能夠更加高效、準確、全面地處理各種數(shù)據(jù)，對于提升種豬育種工作效率、減少人工成本、提高數(shù)據(jù)準確率具有重要促進作用。從各類成功的育種經(jīng)驗可知，加強對各種育種數(shù)據(jù)的分析、挖掘、存儲能夠為種豬企業(yè)育種水平的提高提供有利條件[8]。此外規(guī)模化豬場育種工作還需要良好的管理體系、操作流程等多方面的配合，這樣才能更好地確保種豬育種工作的良好效果。

2 陜西正能育種體系建設

陜西正能農(nóng)牧科技有限責任公司（以下簡稱“正能”）成立于2013 年，是陜西省高新技術(shù)企業(yè)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)，并先后榮獲“國家級生豬產(chǎn)能調(diào)控基地”、“國家級豬偽狂犬病凈化場”、“農(nóng)業(yè)農(nóng)村部無非洲豬瘟小區(qū)”、“農(nóng)業(yè)農(nóng)村部生豬養(yǎng)殖標準化示范場”等一系列榮譽稱號。近年來，正能高度重視種豬繁育工作，聯(lián)合西北農(nóng)林科技大學等院校積極組建生豬育種科研團隊，不斷主導并參與各類國家重大育種科研項目，先后取得一系列研究成果，為生豬科研育種發(fā)展做出了積極貢獻，并積累了豐富的科研數(shù)據(jù)與科研經(jīng)驗。接下來通過對陜西正能種豬育種工作現(xiàn)狀進行展示分析，以期對國內(nèi)規(guī)模化豬場種豬育種工作有所幫助。

2.1 育種核心群組建及目標性狀選擇

正能當前育種核心群規(guī)模為1200 頭，其中大約克800 頭，長白400 頭；年供種約8000 頭。擴繁群規(guī)模7000 頭，年供種約69300 頭（表1）。

表1 正能黃龍場核心群存欄情況

育種目標性狀主要分為繁殖性狀及生長性狀。包括產(chǎn)仔數(shù)、產(chǎn)活仔數(shù)、斷奶仔豬數(shù)以及斷奶窩重，100kg 日齡、背膘厚以及瘦肉率。重點改良產(chǎn)仔數(shù)和生長速度等性狀。父系100kg 豬的選擇包括生長速度、背膘厚和瘦肉率，重點提高父系種豬的生長速度。

2.2 育種目標

根據(jù)正能多年養(yǎng)豬經(jīng)驗及實踐探索，結(jié)合當?shù)乜蛻魧ΨN豬需求，正能確定加系和丹系種豬符合陜西生態(tài)條件，其繁殖性能、適應性、胴體品質(zhì)非常滿足市場上的需求，可通過長期系統(tǒng)育種，培育繁殖性能優(yōu)良、生長發(fā)育迅速、體型外貌符合市場需求的種豬群。其中大白豬突出繁殖性能、適應性、肉質(zhì)品質(zhì)；長白豬突出生長速度、飼料轉(zhuǎn)化率；杜洛克突出生長速度、體型外貌、瘦肉率等特點。加系及丹系種豬現(xiàn)階段育種目標設定如表2 所示。

表2 正能各品種/品系豬現(xiàn)階段豬育種目標

2.3 表型選擇

表型選擇主要集中于4 個階段：①產(chǎn)房階段，選擇要求：總仔數(shù)≥12 頭、有效乳頭數(shù)≥7對、初生重≥1.0kg、24 日齡重≥6kg。②保育階段，每15d 進行一次調(diào)欄，生長速度慢、健康異常等不做種用。③70 日齡，體重≥23kg、健康無異常。④100kg 體重，選擇要求：母系（大白和長白）繁殖指數(shù)120 以上；父系（杜洛克）指數(shù)前5%。⑤180 日齡，體重≥110kg、趾蹄有問題、外陰發(fā)育不良、抗體檢測不合格的均不做種用。

2.4 雜交配合力試驗

為了全面提高母豬群的繁殖性能和育肥豬的生產(chǎn)性能，篩選出高效、優(yōu)質(zhì)的終端父本種豬品系。正能在2021—2023 年進行了一系列雜交配合力試驗。試驗首先于寶雞場、禮泉場選擇胎次相近的1890 頭加系長白二元母豬作為母本，以丹系、法系、美系、PIC 等品系公豬分別作為終端父本進行雜交配合力試驗，試驗觀測指標為繁殖性狀（包括窩產(chǎn)仔數(shù)、窩重及初生均重）。試驗結(jié)果如表3 所示，選擇法系、丹系作為父本的試驗組母豬繁殖性能明顯優(yōu)于選擇美系、PIC 作為父本的試驗組。

表3 正能配合力試驗母豬繁殖性能試驗結(jié)果

繼續(xù)選取試驗母豬群所產(chǎn)的14287 頭雜交三元后代進行育肥試驗。試驗觀測指標為雜交后代生長性狀（平均日增重、全程料肉比）。試驗結(jié)果如表4 所示，選擇丹系作為終端父本的雜交后代育肥性能明顯優(yōu)于其他品系。綜上結(jié)果，最適合母豬群體的終端公豬品系為丹系。

表4 正能配合力試驗育肥豬生長性能試驗結(jié)果

2.5 當前育種進展

基于搭建的育種體系，正能目前在加系種豬繁殖性狀方面取得了一系列育種進展。如表5 所示，從2020—2023 年，加系大白豬窩均總仔數(shù)從13.43提升到14.71，健仔數(shù)從11.35提升到12.73；加系長白豬窩均總仔數(shù)從12.29 提升到14.13，健仔數(shù)從11.32 提升到12.34；而兩品種母豬后代弱仔、死胎率及木乃伊胎數(shù)均有所降低。

表5 正能加系種豬繁殖性狀育種進展

3 小結(jié)

育種方法和技術(shù)的不斷發(fā)展對于豬選種育種的效率和準確性都產(chǎn)生了很大的促進作用。不過當前許多規(guī)模化豬場的育種服務還不健全，育種體系還只是在較小范圍應用，并未形成規(guī)模化效應，許多先進技術(shù)不能發(fā)揮其應有的作用。因此筆者認為規(guī)模化豬場種豬育種工作還需在以下方面努力：①推進聯(lián)合育種工作，統(tǒng)一性能測定和遺傳評估方法；②以共享資源為基礎，構(gòu)建不同形式的區(qū)域性聯(lián)合育種體系；③以區(qū)域公豬站的形式通過人工授精技術(shù)建立長期穩(wěn)定的場間遺傳聯(lián)系，實現(xiàn)優(yōu)秀個體遺傳資源的高效利用；④積極應用育種新技術(shù)、新方法，比如智能化測定設備及系統(tǒng)，加大表型測定及生產(chǎn)數(shù)據(jù)收集力度及準確性。種豬育種是一個系統(tǒng)工程，需要廣大從業(yè)者的共同努力，不斷提升從業(yè)人員素質(zhì)，腳踏實地學習和吸收新技術(shù)，持續(xù)應用先進的育種方法，才能取得顯著的成績。