葉 健,蔡更元,2,劉德武,吳珍芳,2,鄭恩琴*
(1.華南農業(yè)大學動物科學學院,國家生豬種業(yè)工程技術研究中心,廣東廣州 510642;2.廣東溫氏食品集團股份有限公司,廣東新興 527400)
乳頭數(shù)是評價母豬泌乳性能的指標之一,有關乳頭數(shù)性狀參數(shù)估計和QTL定位已有報道[1-4]。隨著對產仔數(shù)的高強度選擇和生產條件的不斷改善,總產仔數(shù)逐年增加,經常會出現(xiàn)母豬可利用乳頭數(shù)不夠的情況。為便于產房仔豬的交叉寄養(yǎng)和“奶媽豬”的選擇,保證有足夠的有效乳頭數(shù)非常重要。在后備豬選育方案中,乳頭數(shù)的選擇常采用獨立淘汰法,即在仔豬初生(初生乳頭數(shù))或終測(有效乳頭數(shù))時,分別淘汰乳頭數(shù)低于7對的個體,再根據(jù)選擇指數(shù)對目標性狀進行選擇。有許多研究表明,乳頭數(shù)遺傳力為0.30左右[2-3],為中等遺傳力性狀;然而實際育種中,針對乳頭數(shù)性狀的選擇僅是為了滿足生產需要(獨立淘汰法),并未根據(jù)育種值進行選擇。因此對其他生產性狀的選擇是否會影響乳頭數(shù)性狀,從而影響母豬的泌乳性能,這是值得關注的問題。本研究針對初生和有效總乳頭數(shù),估計了該性狀遺傳力,并分析了其與主要繁殖、生長性狀之間的遺傳相關,最后通過觀察乳頭數(shù)和主要繁殖性狀的表型和遺傳趨勢,對提高母系豬泌乳性能提出設想,為繁殖性狀的遺傳改良奠定基礎。
1.1 數(shù)據(jù)來源 本研究以廣東溫氏食品集團有限公司種豬分公司某核心場大白豬為研究對象,收集出生日期在2010年7月—2016年12月3萬多條公母豬的初生和終測時乳頭數(shù)數(shù)據(jù),公母豬記錄條數(shù)比例約為2:1,同時收集其主要繁殖和生長性能測定數(shù)據(jù)。繁殖性狀包括總產仔數(shù)、活仔數(shù)、健仔數(shù)、弱仔數(shù)、畸死木數(shù)(畸形仔數(shù)、死胎數(shù)和木乃伊數(shù)之和)、初生窩重和斷奶仔豬數(shù);生長性狀包括30~100 kg日增重、達100 kg體重日齡、100 kg體重背膘厚、體長和體型評分。其中總產仔數(shù)由活仔數(shù)、死胎數(shù)和木乃伊數(shù)構成;活仔數(shù)由健仔數(shù)、弱仔數(shù)和畸形仔數(shù)構成;健仔是指初生重大于1 kg、活力較好且無遺傳缺陷的仔豬;所用繁殖數(shù)據(jù)為個體平均值。達100 kg體重日齡和背膘厚根據(jù)《全國生豬遺傳改良計劃》中校正公式校正所得;體型評分是由體長、收腹和肌肉等綜合評分所得。
1.2 統(tǒng)計分析 利用Excel軟件剔除缺失值和異常數(shù)據(jù),異常值主要包括缺失值和明顯異常數(shù)據(jù)(單側小于或等于4個),分析初生和有效總乳頭數(shù)之間的差異,同時對繁殖和生長性狀數(shù)據(jù)進行整理和篩選。結合整理好的數(shù)據(jù)文件,利用DmuTrace軟件追溯群體系譜。并按照DMU軟件要求整理為數(shù)據(jù)文件和系譜文件。
DMU軟件[5]是一個全面的集合程序。此軟件可用于估計正態(tài)分布和非正態(tài)分布性狀的方差-協(xié)方差組分。本研究采用由AI和EM算法相結合的REML方法估計方差組分。
1.3 遺傳參數(shù)估計模型
其中,y是個體觀察值;b是固定效應向量,包括性別和場年月效應(性狀記錄時間);a是動物個體加性效應;P是與配公豬效益(繁殖性狀)或窩效應(生長性狀);e是殘差效應。X、Z1和Z2分別是b、a和P的結構矩陣。
遺傳力計算采用單性狀模型;遺傳相關計算采用雙性狀模型;遺傳趨勢是以個體出生年份為橫坐標,以目標性狀或選擇指數(shù)的年度平均值作為縱坐標繪制而成。
2.1 初生和有效乳頭數(shù)基本統(tǒng)計量和直方圖 通過表1和圖1~2可知,初生和有效乳頭數(shù)表型存在較大差異,其中初生總乳頭數(shù)約為14個,且呈集中分布,異常數(shù)據(jù)比率較高,達4.42%;而在100 kg體重左右,終測時收集的乳頭數(shù)(即為有效乳頭數(shù))高于15個,且異常數(shù)據(jù)比率較低。另外,通過比較初生和有效乳頭數(shù)的差異,可能存在收集仔豬初生乳頭數(shù)數(shù)據(jù)不準確的情況。
2.2 方差組分估計 從表2可知,初生和有效總乳頭數(shù)遺傳力分別達到0.38和0.23,為中等遺傳力性狀。其中初生總乳頭數(shù)加性方差高于有效總乳頭數(shù),而殘差方差較?。慌c配公豬效應較為接近,且均較小。
2.3 初生和有效乳頭數(shù)與生產性狀的相關性分析 如表3所示,初生和有效總乳頭數(shù)之間的遺傳相關達到0.98,為強相關,而兩者與其他生產性狀之間的遺傳相關較為接近。其中乳頭數(shù)性狀與產仔數(shù)性狀之間的遺傳相關在-0.15左右,可見對產仔數(shù)的高強度選擇會給乳頭數(shù)帶來不利因素;而與無效仔(畸形、死胎、木乃伊)和初生窩重遺傳相關接近于0;與斷奶仔豬數(shù)遺傳相關存在較大差異。此外,乳頭數(shù)性狀與生長速度和綜合體型評分性狀相關接近于0,與背膘厚呈弱的負相關,而與體長呈偏強正相關,可見對生長性狀進行選擇有利于乳頭數(shù)性狀。
圖1 初生總乳頭數(shù)直方圖
圖2 有效總乳頭數(shù)直方圖
表2 初生和有效總乳頭數(shù)方差組分
表3 初生和有效總乳頭數(shù)與主要生產性狀之間的遺傳相關
2.4 獨立淘汰法對主要繁殖性狀遺傳趨勢的影響 從圖3、4中可以看出,總產仔數(shù)和健仔數(shù)育種值呈逐年上升的趨勢,而乳頭數(shù)性狀呈波動或降低的趨勢,尤其是有效乳頭數(shù),表型和遺傳趨勢均呈逐年降低趨勢,該結果從側面反映了遺傳相關結果的正確性。
圖3 產仔數(shù)性狀遺傳趨勢圖
3.1 初生和有效乳頭數(shù)表型和遺傳分析 本研究中,初生總乳頭數(shù)平均數(shù)小于有效總乳頭數(shù),可能是由于把正常但較小的乳頭判別為瞎乳頭,這與在民豬上的結果相反[6],可能是由于地方品種仔豬初生時乳頭更加明顯。此外,可見乳頭數(shù)性狀表型變異較大,是潛在的繁殖相關可選性狀。對初生總乳頭數(shù)的遺傳力估計結果與Tan等[4]研究結果一致,但有效總乳頭數(shù)研究較少。初生總乳頭數(shù)遺傳力較大,原因可能是其表型分布比較集中,與表型收集過程相關。
圖4 乳頭數(shù)性狀遺傳趨勢圖
3.2 乳頭數(shù)性狀與其他生產性狀之間的關系 本研究中,初生和有效總乳頭數(shù)之間遺傳相關較大,遺傳趨勢也趨同,其均與產仔數(shù)性狀均呈弱的負相關,可見產仔數(shù)性狀的正選擇會對乳頭數(shù)性狀存在不利影響;而生長性狀的選擇對乳頭數(shù)性狀影響較?。淮送?,通過對體長的選擇會對有效總乳頭數(shù)的選擇呈促進作用。有研究表明,乳頭數(shù)與生產性狀之間的遺傳相關為-0.096~0.080[7],略低于本文研究結果,可能是由于群體差異所致。
本文首先比較了初生和終測(有效)乳頭數(shù)之間的差異,并計算了遺傳力;其次對乳頭數(shù)性狀與生產性狀之間的遺傳相關進行了估計,并繪制主要相關性狀的遺傳趨勢圖。初生乳頭數(shù)在數(shù)據(jù)收集過程中,可能存在瞎乳頭分辨不清,數(shù)據(jù)較為集中的問題,為獨立淘汰法的應用埋下了隱患,但是對乳頭數(shù)性狀育種值選擇影響較小。另外,對總產仔數(shù)或健仔數(shù)等性狀的選擇會對乳頭數(shù)性狀的提高存在不利影響??傊瑢θ轭^數(shù)性狀的獨立淘汰方法有其可取之處,但是從長遠來看,不利于母豬繁殖性能,尤其不利于泌乳力的提升。