張盛南,耿 直,王志軍,郝寶豐,蔡 青,王洪宇,劉同海,王楚端
(1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué),北京 100193;2.天津市飼草飼料工作站,天津 300210;3.天津市動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督所,天津 300211;4.天津市寧河原種豬場,天津 301504;5.靜??h動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督所,天津 301600;6.天津農(nóng)學(xué)院,天津 300384)
母豬繁殖力能夠綜合反映母豬繁殖生理的結(jié)果,是養(yǎng)豬生產(chǎn)中的重要經(jīng)濟(jì)性狀,更是原種豬育種改良性狀的重中之重。當(dāng)前,我國原種豬場一般用窩產(chǎn)總仔數(shù)、窩產(chǎn)活仔數(shù)和斷奶窩活仔數(shù)作為繁殖能力的選育指標(biāo),而沒有考慮斷奶發(fā)情間隔、流產(chǎn)率、哺乳成活率等影響因素對母豬終生繁殖成績的影響。本研究的特色在于建立涵蓋母豬繁殖生理信息的母豬個(gè)體綜合繁殖力指標(biāo),比較不同遺傳背景母豬的綜合繁殖力的差異,計(jì)算遺傳參數(shù),為未來進(jìn)行遺傳評(píng)估及生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用這個(gè)指標(biāo)提供理論基礎(chǔ)。
MTDFREML方法估計(jì)遺傳力的計(jì)算核心為非求導(dǎo)約束最大似然法(DFREML)。劉劍鋒等對DFREML方法估計(jì)遺傳參數(shù)的原理以及計(jì)算過程有詳細(xì)的論述[1]。Grase于1987提出了單性狀的非求導(dǎo)約束最大似然法,它在求解K’y的似然過程中避免了求導(dǎo)帶來的困難。隨后,1989年Aneyer將它推廣到多性狀的情況,即MTDFREML,此方法擴(kuò)大了應(yīng)用范圍,還可以對不同的性狀選擇不同的動(dòng)物模型,并且允許對存在缺省觀測值的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。它的主要優(yōu)點(diǎn)有:考慮了選擇過程中的所有信息,包括選擇、淘汰、缺省、不平衡效應(yīng),有效地消除固定效應(yīng)的影響和環(huán)境效應(yīng)的偏差,不會(huì)出現(xiàn)方差估計(jì)值為負(fù)的情況。美國農(nóng)業(yè)部1995年研制了此種方法的軟件包,為該方法的應(yīng)用提供了方便[2]。
本研究以我國16個(gè)核心種豬場母豬的繁殖性能測定數(shù)據(jù)為研究材料,本文作者搜集并整理了以上部分豬場母豬的繁殖性能測定數(shù)據(jù)。所選用的性狀記錄為1998年11月27日至2012年12月12日期間16 367頭母豬,共33 084個(gè)胎次的繁殖記錄,選取的性狀包括窩產(chǎn)總仔數(shù)、窩產(chǎn)活仔數(shù)、出生窩重、分娩類型(純繁或二元)、胎次產(chǎn)仔間隔、斷奶仔數(shù)、斷奶窩重、胎次斷奶間隔,所測定豬只的資料較為完整,記錄可靠。各場、各品種具體信息列入表1。
固定效應(yīng)分析中場效應(yīng)(FARM)共16個(gè)分類,品種(BREED)共3個(gè)分類,品種內(nèi)品系(STRAIN)效應(yīng)各6個(gè)。估算遺傳參數(shù)的混合模型中,種母豬記錄的品種、場作為固定效應(yīng),初配日齡作為協(xié)變量,母體效應(yīng)和個(gè)體的遺傳效應(yīng)為隨機(jī)效應(yīng)。以上模型中固定效應(yīng)的劃分相應(yīng)指標(biāo)及觀察值個(gè)數(shù)詳細(xì)信息見表2。
表1 各測定豬場、各測定品種信息及記錄數(shù)
胎均窩產(chǎn)總仔數(shù)LS1、胎均窩產(chǎn)活仔數(shù)LSBA1、胎均出生窩重LW1、胎均窩斷奶活仔數(shù)WLS1、胎均窩斷奶窩重WLW1,周期均窩產(chǎn)總仔數(shù)LS2、周期均窩產(chǎn)活仔數(shù)LSBA2、周期均出生窩重LW2、周期均斷奶活仔數(shù)WLS2、周期均斷奶窩重WLW2,10個(gè)指標(biāo)的通用模型為:
表2 固定效應(yīng)劃分指標(biāo)及觀察值個(gè)數(shù)
建立的混合模型方程組MME為:
采用DMU軟件,MTDFREML方法估計(jì)性狀遺傳力和性狀間的遺傳相關(guān)。
胎均窩產(chǎn)總仔數(shù)LS1、胎均窩產(chǎn)活仔數(shù)LSBA1、胎均窩重LW1、胎均窩斷奶活仔數(shù)WLS1、胎均窩斷奶窩重WLW1、周期均窩產(chǎn)總仔數(shù)LS2、周期均窩產(chǎn)活仔數(shù)LSBA2、周期均出生窩重LW2、周期均斷奶活仔數(shù)WLS2、周期均斷奶窩重WLW2,10個(gè)指標(biāo)的遺傳力、遺傳相關(guān)以及表型相關(guān)見表3。
遺傳力是指數(shù)量性狀育種值方差占表型方差的比例。如表3所示,LS1、LSBA1、LW1、WLS1、WLW1、LS2、LSBA2、LW2、WLS2、WLW2 各個(gè)性狀指標(biāo)的遺傳力分別為0.180 8、0.198 8、0.266 5、0.275 1、0.274 5、0.162 3、0.189 0、0.248 6、0.287 2、0.282 7。
遺傳相關(guān)指的是由于遺傳因素造成的相關(guān),遺傳相關(guān)是制定多性狀綜合選擇指數(shù)的重要影響因素。如表3所 示,LS1與 LSBA1、LW1、WLS1、WLW1、LS2、LSBA2、LW2、WLS2、WLW2的遺傳相關(guān)分別為0.89、0.70、0.61、0.52、0.86、0.74、0.61、0.60、0.53;LSBA1 與 LW1、WLS1、WLW1、LS2、LSBA2、LW2、WLS2、WLW2 的遺傳相關(guān)為 0.78、0.83、0.63、0.79、0.89、0.74、0.81、0.65;LW1與 WLS1、WLW1、LS2、LSBA2、LW2、WLS2、WLW2的 遺 傳 相 關(guān)為 0.71、0.75、0.54、0.63、0.92、0.69、0.77;WLS1 與 WLW1、LS2、LSBA2、LW2、WLS2、WLW2的 遺傳 相 關(guān) 為 0.79、0.58、0.77、0.73、0.99、0.82;WLW1 與 LS2、LSBA2、LW2、WLS2、WLW2的遺傳相關(guān)為0.38、0.49、0.66、0.75、0.99;LS2與 LSBA2、LW2、WLS2、WLW2的遺傳相關(guān)為0.90、0.67、0.62、0.43;LSBA2與 LW2、WLS2、WLW2的遺傳相關(guān)為0.77、0.80、0.54;LW2與WLS2、WLW2的遺傳相關(guān)為 0.75、0.71;WLS2與WLW2的遺傳相關(guān)為0.79。
表 3 LS1、LSBA1、LW1、WLS1、WLW1、LS2、LSBA2、LW2、WLS2、WLW2 的遺傳力及其遺傳相關(guān)和表型相關(guān)
性狀間的表型相關(guān)就是性狀表型值間的相關(guān),是遺傳和環(huán)境2種因素共同作用的結(jié)果。如表3所示,LS1與 LSBA1、LW1、WLS1、WLW1、LS2、LSBA2、LW2、WLS2、WLW2的表型相關(guān)分別為0.89、0.72、0.60、0.51、0.91、0.81、0.69、0.57、0.50;LSBA1與 LW1、WLS1、WLW1、LS2、LSBA2、LW2、WLS2、WLW2的表型相關(guān)為0.80、0.71、0.53、0.81、0.92、0.76、0.68、0.53;W1 與WLS1、WLW1、LS2、LSBA2、LW2、WLS2、WLW2的表型相關(guān)為 0.65、0.66、0.61、0.69、0.93、0.61、0.65;WLS1與 WLW1、LS2、LSBA2、LW2、WLS2、WLW2的表型相關(guān)為0.78、0.52、0.63、0.61、0.97、0.79 ;WLW1 與 LS2、LSBA2、LW2、WLS2、WLW2的表型相關(guān)為0.40、0.43、0.58、0.72、0.98;LS2 與 LSBA2、LW2、WLS2、WLW2的表型相關(guān)為0.89、0.73、0.54、0.43;LSBA2 與 LW2、WLS2、WLW2的表型相關(guān)為0.81、0.65、0.47;LW2與WLS2、WLW2的表型相關(guān)為0.62、0.61;WLS2與WLW2的表型相關(guān)為 0.78。
總產(chǎn)仔數(shù)、產(chǎn)活仔數(shù)、出生窩重、斷奶活仔數(shù)以及斷奶窩重的遺傳力估計(jì)范圍分別為:0.02~0.23,0.030~ 0.242,0.030~ 0.427,0.05~0.17 ,0.050~0.341[1]。可以看出繁殖性狀均為中低遺傳力性狀,并且以低遺傳力性狀為主。本研究中10個(gè)指標(biāo)的遺傳力分別為0.180 8、0.198 8、0.266 5、0.275 1、0.274 5、0.162 3、0.1890、0.248 6、0.287 2、0.282 7,落在上述區(qū)間,均屬于中等遺傳力。相比于低遺傳力的傳統(tǒng)繁殖性能指標(biāo),應(yīng)用這些指標(biāo)對純種(系)進(jìn)行選種選育將獲得更快的遺傳進(jìn)展。
各性狀間的遺傳相關(guān)估計(jì)范圍為:總產(chǎn)仔數(shù)與產(chǎn)活仔數(shù)0.66~0.91;總產(chǎn)仔數(shù)與出生窩重、斷奶活仔數(shù)和斷奶窩重0.66~0.88;出生窩重與斷奶窩重0.408 9~0.773 0;產(chǎn)活仔數(shù)與斷奶窩重約0.31[2-11]??梢钥闯龇敝承誀铋g具有較高的遺傳相關(guān)。本研究中計(jì)算的遺傳相關(guān):總產(chǎn)仔數(shù)與產(chǎn)活仔數(shù)為0.89(胎次平均)和0.90(周期平均),總產(chǎn)仔數(shù)與出生窩重為0.70(胎次平均)和0.67(周期平均),總產(chǎn)仔數(shù)與斷奶活仔數(shù)為0.61(胎次平均)和0.62(周期平均),出生窩重與斷奶窩重為0.75(胎次平均)和0.71(周期平均)。和以往的結(jié)果相比,本研究中各個(gè)指標(biāo)間的遺傳相關(guān)系數(shù)更高,在進(jìn)行遺傳評(píng)估和選育種時(shí)可以考慮針對一個(gè)指標(biāo)的間接選擇而降低育種統(tǒng)計(jì)工作的復(fù)雜度。
本研究中母豬個(gè)體綜合繁殖力指標(biāo)間的表型相關(guān)與遺傳相關(guān)差異不大,說明由單胎次記錄表型值通過本研究中的擬合過程可以一定程度消除記錄時(shí)產(chǎn)生的隨機(jī)誤差,從而提高了遺傳力和遺傳力估計(jì)的準(zhǔn)確性。但是,關(guān)于繁殖性狀間表型相關(guān)的研究數(shù)據(jù)因其使用率不高而較少。
綜上,本研究獲得的10個(gè)綜合指標(biāo),遺傳力和遺傳相關(guān)均高于常規(guī)繁殖性狀,并且表型變異大部分由遺傳變異構(gòu)成。所以將這些指標(biāo)用于計(jì)算種豬育種值,進(jìn)行純種(系)選育提高有更大的優(yōu)勢。
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