摘要:應(yīng)用多性狀非求導(dǎo)約束最大似然法(MTDFREML)對大白豬高繁母本新品系繁殖性狀的遺傳參數(shù)進(jìn)行了估計(jì)。結(jié)果表明,總產(chǎn)仔數(shù)(TNB)、活產(chǎn)仔數(shù)(ANB)、初生窩重(LWB)和21日齡窩重(LW21)的遺傳力估計(jì)值分別為0.10、0.15、0.09和0.14。各性狀間(TNB/ANB、TNB/LWB、TNB/LW21、ANB/LWB、ANB/LW21、LWB/LW21)的遺傳相關(guān)分別為0.87、0.74、0.43、0.69、0.59和0.51。
關(guān)鍵詞:大白豬高繁母本新品系;多性狀非求導(dǎo)約束最大似然法(MTDFREML);方差組分;遺傳參數(shù)
中圖分類號:S828.8+9;Q-332;Q348 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:0439-8114(2012)23-5409-03
Genetic Parameters Evaluation of Main Reproductive Traits for the New Yorkshire Dam Line with High Prolificacy
SONG Zhong-xu,SUN Hua,PENG Xian-wen,LI Liang-hua,DONG Bin-ke,MEI Shu-qi
(Hubei Institute of Animal and Veterinary Science, Hubei Academy of Agricultural Sciences,Wuhan 430070,China)
Abstracts: The genetic parameters of main reproductive traits for the new Yorkshire line with high prolificacy were evaluated by MTDFREML. The results showed that the heritability evaluates of the total number of born(TNB), alive number of born(ANB), litter weigh at birth(LWB) and litter weight at age of 21 days was 0.10, 0.15, 0.09 and 0.14, respectively. The genetic correlations between each trait such as TNB/ANB, TNB/LWB, TNB/LW21, ANB/LWB, ANB/LW21 and LWB/LW21 were 0.87, 0.74, 0.43, 0.69, 0.59 and 0.51, respectively.
Key words: new yorkshire line with high prolificacy; multiple traits derivative free restricted maximum likelihood(MTDFREML); variance component; genetic parameter
對豬群進(jìn)行遺傳分析,是制定豬育種方案的一個(gè)重要組成部分,遺傳分析必須及時(shí)、準(zhǔn)確。畜禽數(shù)量性狀遺傳參數(shù)是畜禽的重要種質(zhì)特性,作為遺傳分析的主要內(nèi)容之一,也是育種工作者對畜禽選擇的重要依據(jù);準(zhǔn)確估計(jì)群體遺傳參數(shù)對研究和揭示數(shù)量性狀的遺傳規(guī)律、探討選育效果、正確評定種畜育種值、制定選擇方案、計(jì)算遺傳進(jìn)展、制定育種計(jì)劃等都有非常重要的作用[1,2]。大白豬高繁母本新品系是在湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所培育的SⅡ系和引進(jìn)的法系、瑞系等大白豬群體的基礎(chǔ)上選育而成的具有高繁殖力的大白豬新品系。為揭示其繁殖性狀的遺傳規(guī)律,為今后改進(jìn)其選種方法,預(yù)測選擇效果,加速選育進(jìn)程,本研究擬利用多性狀非求導(dǎo)約束最大似然法(Multiple traits derivative free restricted maximum likelihood,MTDFREML)對其主要繁殖性狀的表型和遺傳參數(shù)進(jìn)行估測,為該品系的進(jìn)一步選育提高和利用提供科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料
數(shù)據(jù)資料取自湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所種豬場大白豬高繁母本新品系選育群2 059窩的繁殖記錄,數(shù)據(jù)統(tǒng)一輸入NetPig育種管理軟件,導(dǎo)出所需要的文件,并按要求進(jìn)行整理,分別建立系譜數(shù)據(jù)庫和繁殖性狀數(shù)據(jù)庫。
1.2 數(shù)學(xué)模型
分析性狀主要包括:總產(chǎn)仔數(shù)、活產(chǎn)仔數(shù)、初生窩重和21日齡窩重。所采用的數(shù)學(xué)模型為:y=Xb+Zu+Sp+e。式中,y為觀察值向量;b為固定效應(yīng)向量(包括場、年、季和胎次效應(yīng)等);u是隨機(jī)動(dòng)物效應(yīng)向量;p為隨機(jī)母體效應(yīng)向量;e為隨機(jī)殘差效應(yīng)向量;X、Z和S分別是b、u和p的結(jié)構(gòu)矩陣。并假設(shè):
var=upe=Aσ ■■ 0 0 0 Iσ ■■ 0 0 0 Iσ ■■
則y的方差為var(y)=ZAσ ■■Z′+SIσ ■■S′+Iσ ■■
1.3 統(tǒng)計(jì)分析方法
大白豬高繁母本新品系主要繁殖性狀的表型參數(shù)采用SAS軟件進(jìn)行分析,遺傳參數(shù)采用多性狀動(dòng)物模型DFREML方法分析。遺傳分析的軟件為MTDFREML[3]。迭代收斂標(biāo)準(zhǔn)是1.0e-9。
2 結(jié)果與分析
2.1 各性狀的表型參數(shù)
大白豬高繁母本新品系主要繁殖性狀的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)及變化范圍見表1。由表1可見,大白豬高繁母本新品系具有良好的繁殖性能,總產(chǎn)仔數(shù)達(dá)11.90頭,活產(chǎn)仔數(shù)達(dá)11.18頭,均處于較高水平。各繁殖性狀的變異系數(shù)都很大,為21.51%~28.35%。
大白豬高繁母本新品系不同世代及胎次繁殖性能見表2。由表2可見,各世代總產(chǎn)仔數(shù)均在11頭以上,到第5世代其總產(chǎn)仔數(shù)達(dá)到12.17頭,活產(chǎn)仔數(shù)達(dá)到11.29頭。隨著世代的增加,其總產(chǎn)仔數(shù)和活產(chǎn)仔數(shù)均呈上升趨勢,且在前幾個(gè)世代進(jìn)展較快。但其初生窩重和21日齡窩重均無明顯變化。由表2還可以看出,隨著胎次的增加,總產(chǎn)仔數(shù)和活產(chǎn)仔數(shù)呈上升趨勢,到第5胎達(dá)到一個(gè)峰值,隨后逐漸下降,不過表2中7胎以上母豬的總產(chǎn)仔數(shù)和活產(chǎn)仔數(shù)也處于較高水平,主要原因是達(dá)到該胎次仍處于選育群的母豬其繁殖性能均較高。
2.2 各性狀的遺傳參數(shù)
2.2.1 遺傳力 大白豬高繁母本新品系主要繁殖性狀的遺傳力結(jié)果見表3。由表3可見,各性狀的遺傳力在0.09~0.15范圍內(nèi),屬低遺傳力性狀。本研究結(jié)果低于曹果清等[4]對山西瘦肉型豬SDⅢ系總產(chǎn)仔數(shù)(0.230)、產(chǎn)活仔數(shù)(0.242)、初生窩重(0.219)、20日齡窩重(0.164)遺傳參數(shù)的估測結(jié)果。李玉華[5]對山東濟(jì)寧原種豬場的大白豬群的總產(chǎn)仔數(shù)、活產(chǎn)仔數(shù)、初生窩重、21日齡窩重遺傳參數(shù)估測的結(jié)果分別為0.17、0.10、0.12和0.06;謝保勝等[6]對金華豬相應(yīng)性狀遺傳參數(shù)估測結(jié)果分別為0.12、0.18、0.02、0.08;孫華等[7]對中國瘦肉豬新品系SⅡ系相應(yīng)性狀的遺傳參數(shù)估測結(jié)果分別為0.06、0.10、0.07和0.15,與本研究結(jié)果相近。
2.2.2 各繁殖性狀間的表型相關(guān)(rP)和遺傳相關(guān)(rA) 大白豬高繁母本新品系主要繁殖性狀間的表型相關(guān)(rP)和遺傳相關(guān)(rA)結(jié)果見表4。由表4可見,各繁殖性狀間的遺傳相關(guān)均較高,在0.43~0.87范圍內(nèi)。21日齡窩重與其他性狀的表型相關(guān)較低,且與其遺傳相關(guān)有很大差異,其他性狀間表型相關(guān)與遺傳相關(guān)基本趨于一致。
3 小結(jié)與討論
從表型參數(shù)上來看,大白豬高繁母本新品系各繁殖性狀的變異系數(shù)都很大,這是因?yàn)檫@些性狀均為低遺傳力性狀,易受年齡、營養(yǎng)狀況、公豬精液品質(zhì)等環(huán)境因素的影響。改善環(huán)境條件、加強(qiáng)飼養(yǎng)管理等可以進(jìn)一步發(fā)揮群體的生產(chǎn)潛力,而且從遺傳上來講,變異幅度大,可以為遺傳改進(jìn)提供變異來源,增加性狀提高的潛力。
國內(nèi)外大量資料報(bào)道的豬主要繁殖性狀和遺傳力都較低[1-8],其原因是窩產(chǎn)仔數(shù)、窩重等性狀受公豬、母豬、胚胎的基因型及環(huán)境等因素的共同影響。本研究利用MTDFREML程序?qū)Υ蟀棕i高繁母本新品系主要繁殖性狀的分析結(jié)果表明,其總產(chǎn)仔數(shù)(TNB)、活產(chǎn)仔數(shù)(ANB)、初生窩重(LWB)、21日齡窩重(LW21)的遺傳力估計(jì)值分別為0.10、0.15、0.09和0.14。在各文獻(xiàn)報(bào)道范圍內(nèi),說明大白豬高繁母本新品系已具有穩(wěn)定的遺傳基礎(chǔ)。
用于種豬遺傳評估的方法很多,多性狀動(dòng)物模型BLUP法因能消除固定的環(huán)境和遺傳效應(yīng)以及部分非遺傳隨機(jī)效應(yīng)的影響,利用各種信息資料,考慮選擇和近交以及性狀間遺傳相關(guān)等因素,更準(zhǔn)確地計(jì)算出種畜各性狀的估計(jì)育種值,被公認(rèn)為是當(dāng)今估計(jì)種畜育種值的最好方法,為育種先進(jìn)國家所普遍采用[1-8]。但是在用MTDFREML方法計(jì)算各性狀的遺傳參數(shù)時(shí),其結(jié)果在較大程度上依賴于方差初始值的選擇,如果初始值選擇不當(dāng),就會(huì)影響B(tài)LUP和方差組分的計(jì)算結(jié)果和迭代收斂速度,一般可根據(jù)性狀的表型方差和各方差組分的經(jīng)驗(yàn)比值確定初始值,再依據(jù)結(jié)果得到較精確的方差組分估計(jì)值,再次進(jìn)行求解,一般可以得到較穩(wěn)定的結(jié)果。
本試驗(yàn)表明,經(jīng)過5個(gè)世代的選育,大白豬高繁母本新品系主要繁殖性狀的表型參數(shù)均已達(dá)到或超過選育目標(biāo),說明大白豬高繁母本新品系的選育是成功的。品系各主要繁殖性狀的表型變異程度較大,如繼續(xù)選育,提高的潛力很大,但是由于這些性狀均為低遺傳力性狀,單純依靠性狀表型值進(jìn)行選擇難以獲得較大的遺傳進(jìn)展。目前我們采用根據(jù)育種目標(biāo)制定綜合指數(shù),主選繁殖性能,同時(shí)開展了分子標(biāo)記輔助選擇,以期在今后的研究中有進(jìn)一步突破,在更大程度上提高大白豬高繁母本新品系的繁殖性能。
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(責(zé)任編輯 曾德芳)