賀 鑫，李佳瑩，何鵬飛，巴音花，梁 龍，賀三剛*

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，烏魯木齊 830052；2.新疆畜牧科學(xué)院生物技術(shù)研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部草食家畜遺傳育種與繁殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/新疆動(dòng)物生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，烏魯木齊 830011）

消化道線蟲(chóng)感染是影響中國(guó)和全世界綿羊或其它放牧反芻動(dòng)物最重要的健康問(wèn)題之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，澳大利亞綿羊業(yè)每年因線蟲(chóng)感染而造成的生產(chǎn)損失和治療成本為4.36億美元，預(yù)計(jì)在全球范圍將達(dá)到數(shù)百億美元[1]。寄生蟲(chóng)對(duì)放牧反芻動(dòng)物的健康和生產(chǎn)力的影響已得到充分證明，包括體重減輕、腹瀉、厭食、貧血和死亡，在Singh等[2]的一項(xiàng)研究中，在每克糞便中蟲(chóng)卵數(shù)≥2 000的情況下，平均每只羊損失活重5.06 kg。在過(guò)去的幾十年里，養(yǎng)羊業(yè)越來(lái)越依賴(lài)驅(qū)蟲(chóng)治療作為寄生蟲(chóng)控制的方法。然而，驅(qū)蟲(chóng)治療價(jià)格昂貴，治療時(shí)的頻繁用藥也導(dǎo)致全世界綿羊的驅(qū)蟲(chóng)藥抗性迅速增加[3]，使治療效果大大降低[4]。因此，養(yǎng)殖戶和育種人員需要尋找替代的方法來(lái)抵抗寄生蟲(chóng)的感染，以保證他們羊群的健康和生產(chǎn)力。有證據(jù)表明，一些綿羊種群對(duì)消化道線蟲(chóng)感染具有遺傳抗性，隨著時(shí)間的推移，這些選定的綿羊種群將對(duì)寄生蟲(chóng)感染產(chǎn)生抗性，用藥將最小化甚至不再需要給藥[5]。而對(duì)線蟲(chóng)抗性屠宰前的評(píng)估只能通過(guò)測(cè)量糞便中線蟲(chóng)蟲(chóng)卵的數(shù)量來(lái)進(jìn)行，蟲(chóng)卵數(shù)（FEC）被證明是提高群體內(nèi)對(duì)線蟲(chóng)抗性的有效選擇標(biāo)準(zhǔn)，是一種簡(jiǎn)單且應(yīng)用最廣泛的性狀[6，7]。

因此，綿羊的選擇性育種能增強(qiáng)對(duì)寄生蟲(chóng)感染的抵抗力[8，9]，提供了一個(gè)管理綿羊線蟲(chóng)感染的替代方法。準(zhǔn)確的遺傳參數(shù)估值可以為選種提供可靠的依據(jù)，以引進(jìn)的特克塞爾羊?yàn)楦副?、本土品種哈薩克羊?yàn)槟副旧a(chǎn)的特哈雜交羔羊?yàn)樵囼?yàn)動(dòng)物，既有父系日增重和胴體重較高等特點(diǎn)，又有母系抗逆性和環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)等特點(diǎn)[10]。因此對(duì)其蟲(chóng)卵數(shù)的研究特別重要，選育好了既可提高對(duì)線蟲(chóng)的感染抗性，也可提高生長(zhǎng)性狀。本研究旨在評(píng)估特哈雜交羔羊蟲(chóng)卵數(shù)和早期生長(zhǎng)性狀遺傳參數(shù)，為下一步合理制定羔羊的育種方案提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物

本研究所有試驗(yàn)動(dòng)物均來(lái)源于新疆維吾爾自治區(qū)伊犁哈薩克自治州昭蘇縣昭蘇馬場(chǎng)哈薩克羊繁育基地。為改良哈薩克羊的生產(chǎn)性能，課題組將哈薩克羊作母本、特克塞爾作父本進(jìn)行雜交獲得雜種F1代，再以F1代為母本與特克塞爾羊級(jí)進(jìn)雜交獲得子代即F2代。2021年3、4月份所有新生羔羊按4種雜交組合跟隨母羊分為7個(gè)群體、封閉管理。在五月中旬，所有羔羊跟隨母羊遷往牧區(qū)，每天放牧8～10 h。

羔羊在斷奶前驅(qū)蟲(chóng)，6月齡時(shí)進(jìn)行糞便采樣，直腸取糞法采集糞便，再通過(guò)改良的McMaster技術(shù)進(jìn)行蟲(chóng)卵計(jì)數(shù)獲得蟲(chóng)卵數(shù)數(shù)據(jù)，通過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)羔羊線蟲(chóng)感染率為100%。并收集有關(guān)2021年新生羔羊的配種產(chǎn)羔記錄、各階段體重記錄和斷奶鑒定記錄。

測(cè)定性狀包括羔羊每克糞便中的蟲(chóng)卵數(shù)（Faecal Nematode Egg Count,FEC）、羔羊初生重（Birth Weight，BW）、羔羊斷奶重（Weaning Weight,WW）、羔羊6月齡體重（6-Month Weight,6WT）、羔羊出生到6月齡平均日增重（Average Daily Gain At 6 Months Of Age,ADG）。

1.2 研究方法

1.2.1 數(shù)據(jù)處理

共選取2021年生產(chǎn)的892只羔羊，使用Excel剔除表型記錄不準(zhǔn)確，篩選系譜錯(cuò)誤及缺失的記錄后，共獲得554只羔羊，每只羔羊在感染期間的每克糞便中的蟲(chóng)卵數(shù)（FEC）取平均值。由于蟲(chóng)卵數(shù)不是正態(tài)分布，而是偏態(tài)分布，數(shù)據(jù)自然對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)FEC=loge（FEC+100）。所有統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)均應(yīng)用轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析[11]。對(duì)篩選后的數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)。

1.2.2 可行性分析

使用ASReml統(tǒng)計(jì)軟件繪制性狀對(duì)應(yīng)的殘差直方圖、殘差和擬合值的散點(diǎn)圖、Q-Q圖以及殘差和單元值的散點(diǎn)圖，通過(guò)檢測(cè)所用模型的準(zhǔn)確性和數(shù)據(jù)做估計(jì)遺傳參數(shù)的可行性。

1.2.3 固定效應(yīng)處理影響綿羊線蟲(chóng)蟲(chóng)卵數(shù)和早期生長(zhǎng)性狀的固定效應(yīng)包括組別效應(yīng)、性別效應(yīng)、群別效應(yīng)、母羊年齡和出生類(lèi)型。

組別效應(yīng)：所有羔羊按不同雜交組合分為（F1×F2、F2×F1、F2×哈薩克羊、純特克塞爾×F1）4個(gè)水平；性別效應(yīng)：按照（公、母）劃分為2個(gè)水平；群別效應(yīng)：羔羊按不同群別劃分為1、2、3、4、5、6、7個(gè)水平；母羊年齡：按照產(chǎn)羔母羊不同年齡劃分為（2歲、3歲、4歲、5歲）4個(gè)水平；出生類(lèi)型：按照（單羔、雙羔）劃分為2個(gè)水平。

1.2.4 固定效應(yīng)的顯著性檢驗(yàn)

通過(guò)ASReml的混合線性模型對(duì)五個(gè)性狀進(jìn)行分析，檢驗(yàn)納入模型的固定效應(yīng)的顯著性。采用的統(tǒng)計(jì)分析模型表達(dá)式為：

其中，Yjklmn代表表型性狀觀察值；μ為總體均值；zi為羔羊組合群別第i個(gè)水平效應(yīng)；sj為羔羊性別第j個(gè)水平效應(yīng)；ak為羔羊群別第k個(gè)水平效應(yīng)；tm為母羊年齡第m個(gè)水平效應(yīng)；wl為出生類(lèi)型第l個(gè)水平效應(yīng)；eijklmn為隨機(jī)殘差效應(yīng)。

1.2.5 遺傳參數(shù)估計(jì)

使用ASReml軟件中的多性狀動(dòng)物模型對(duì)綿羊線蟲(chóng)蟲(chóng)卵數(shù)及早期生長(zhǎng)性狀進(jìn)行遺傳參數(shù)估計(jì)，其模型如下所示：

式中，y為個(gè)體的表型觀測(cè)值；b是固定效應(yīng)向量，包括羔羊的組別效應(yīng)、性別效應(yīng)、群別效應(yīng)、母羊年齡和出生類(lèi)型；X為b的關(guān)系矩陣；a為個(gè)體的加性遺傳效應(yīng)向量；Z為a的結(jié)構(gòu)矩陣；e為隨機(jī)殘差效應(yīng)向量。

2 結(jié)果與分析

2.1 各性狀的描述性統(tǒng)計(jì)

表1分別列出了羔羊線蟲(chóng)蟲(chóng)卵數(shù)及早期生長(zhǎng)性狀的觀察值樣本數(shù)、均值、標(biāo)準(zhǔn)差、最大值、最小值和變異系數(shù)等統(tǒng)計(jì)量。羔羊各性狀變異系數(shù)范圍在9.88%～16.18%，羔羊消化道線蟲(chóng)蟲(chóng)卵數(shù)的變異系數(shù)與羔羊早期生長(zhǎng)性狀的變異系數(shù)相比較小。

表1 各性狀的描述性統(tǒng)計(jì)

2.2 殘差分析

利用ASReml軟件檢驗(yàn)?zāi)Ｐ秃蛿?shù)據(jù)做遺傳參數(shù)估計(jì)的可行性。以羔羊每克糞便中的蟲(chóng)卵數(shù)（FEC）為例（圖1），殘差直方圖呈正態(tài)分布趨勢(shì)（圖1a），Q-Q圖近似45°直線（圖1c）,殘差均勻的分布在直線的兩方，與單元數(shù)之間沒(méi)有明顯的趨勢(shì)（圖1b和圖1d）。結(jié)果說(shuō)明，殘差基本符合假設(shè)要求，且方差相同，為獨(dú)立的正態(tài)分布，各個(gè)性狀的表型數(shù)據(jù)均符合后續(xù)分析的條件。

圖1 綿羊消化道線蟲(chóng)蟲(chóng)卵數(shù)殘差圖

2.3 固定效應(yīng)顯著性檢驗(yàn)

由表2的分析結(jié)果可知，羔羊的組別和群別對(duì)所有性狀影響極顯著（P＜0.001）；性別對(duì)蟲(chóng)卵數(shù)、初生重、斷奶重和平均日增重影響均極顯著（P＜0.001），對(duì)6月齡體重有影響（P＜0.05）；母羊年齡對(duì)初生重影響極顯著（P＜0.001），對(duì)平均日增重影響顯著（P＜0.01），對(duì)斷奶重、6月齡重有影響（P＜0.05），對(duì)蟲(chóng)卵數(shù)無(wú)差異（P＞0.05）；出生類(lèi)型對(duì)初生重、斷奶重、6月齡重和平均日增重影響極顯著（P＜0.001）。

表2 固定效應(yīng)顯著性檢驗(yàn)

2.4 各性狀的方差組分及遺傳力

使用ASReml軟件中的動(dòng)物模型對(duì)羔羊蟲(chóng)卵數(shù)、初生重、斷奶重、6月齡重、平均日增重進(jìn)行方差組分及遺傳參數(shù)估計(jì)。表3為特哈雜交羔羊各性狀方差組分和遺傳參數(shù)結(jié)果。特哈雜交羔羊各性狀的遺傳力范圍在0.02～0.37之間，其中FEC（0.142±0.113）、BW（0.156±0.110）、6WT（0.294±0.186）、WW（0.365±0.195）、ADG（0.022±0.082）。

表3 方差組分及遺傳力

2.5 各性狀的遺傳相關(guān)及表型相關(guān)

通過(guò)ASReml軟件中多性狀模型估計(jì)特哈雜交羔羊蟲(chóng)卵數(shù)、初生重、斷奶重、6月齡重和平均日增重的遺傳相關(guān)和表型相關(guān)，結(jié)果見(jiàn)表4。特哈雜交羔羊各性狀遺傳相關(guān)的絕對(duì)值范圍在0.09～0.95之間，表型相關(guān)的絕對(duì)值范圍在0.006～0.82之間。FEC與BW（-0.889）之間均呈現(xiàn)出比較高的負(fù)遺傳相關(guān)，BW與WW（-0.865）、6WT（-0.941）有高負(fù)遺傳相關(guān)，WW與6WT（0.863）、ADG（-0.792）之間有高的正、負(fù)遺傳相關(guān)，6WT與ADG（-0.756）之間呈高負(fù)遺傳相關(guān)，其他性狀之間均呈較低的正或負(fù)遺傳相關(guān)。6WT與WW（0.819）、呈高的表型相關(guān)，其他性狀之間均有中等、較低的正、負(fù)表型相關(guān)。

表4 各性狀的遺傳相關(guān)與表型相關(guān)

3 討 論

3.1 遺傳力

本研究中特哈雜交羔羊的消化道線蟲(chóng)蟲(chóng)卵數(shù)遺傳力為0.142±0.113。前人研究，F(xiàn)EC的遺傳力在0.1至0.6之間，Charon等[12]估計(jì)波蘭西思羊FEC遺傳力為0.128±0.011；Prince等[13]對(duì)阿維卡林羊FEC估計(jì)的遺傳力為0.149±0.096；Vanimisetti等[14]報(bào)道了50%多塞特羊、25%朗布伊勒羊和25%芬蘭羊血統(tǒng)雜交羔羊的遺傳力為0.10至0.19，與本研究中特哈雜交羔羊FEC遺傳力結(jié)果相接近，本研究結(jié)論能夠?yàn)槟繕?biāo)群體的遺傳評(píng)估提供依據(jù)。初生重、斷奶重遺傳力分別為0.156±0.110、0.365±0.195。Fogarty[15]結(jié)果中表明毛用羊的初生重和斷奶重的遺傳力為0.13和0.38，毛肉兼用羊初生重和斷奶重的遺傳力為0.23和0.26；王鵬宇等[16]對(duì)青海細(xì)毛羊估計(jì)的初生重、斷奶重的遺傳力為0.199和0.255；與本研究估計(jì)的遺傳力結(jié)果基本一致。羔羊的6月齡重、平均日增重遺傳力分別為0.294±0.186、0.024±0.077。Tesema等[17]結(jié)果中6月齡重、平均日增重的遺傳力分別是0.05、0.08，Mohammadi等[18]估計(jì)六月齡重遺傳力的結(jié)果0.29。本研究結(jié)論與先前研究的結(jié)論一致，但測(cè)定的部分遺傳參數(shù)仍有一些不同，可能是放牧方式、圈舍位置、牧場(chǎng)區(qū)域差異所造成的管理方式、環(huán)境方法等不同，或者分析數(shù)據(jù)的使用模型不同，樣本數(shù)較少，以及測(cè)量方法的不同而導(dǎo)致。

3.2 遺傳相關(guān)與表性相關(guān)

FEC與BW（-0.889）之間均呈現(xiàn)出比較高的負(fù)遺傳相關(guān)，F(xiàn)EC與6WT（0.096）、ADG（0.152）之間呈較低正遺傳相關(guān)，與WW（-0.574）之間呈負(fù)遺傳相關(guān)。本實(shí)驗(yàn)研究顯示，F(xiàn)EC與初生重性狀之間的遺傳相關(guān)性較大。Ciappesoni等人[19]報(bào)道了可能的遺傳相關(guān)性(負(fù))（-0.23），Cloete等人[20]報(bào)道估計(jì)FEC與6月齡重的遺傳相關(guān)性的值為-0.119±0.098，在Hollema等人[21]的一項(xiàng)研究中，6月齡重與蟲(chóng)卵數(shù)之間的遺傳相關(guān)性為-0.14±0.11。研究得到的遺傳相關(guān)性與國(guó)外的幾份報(bào)告中略有不同。在生長(zhǎng)性狀和FEC之間尚未存在著強(qiáng)有力的證據(jù)，并不建議FEC與早期生長(zhǎng)性狀做遺傳分析。本研究中FEC與BW、ADG之間表型負(fù)相關(guān)的估計(jì)與幾篇報(bào)道一致[22]。較高的寄生蟲(chóng)感染表明羔羊受到較高的生長(zhǎng)壓力，導(dǎo)致生長(zhǎng)不良，因此，通過(guò)加強(qiáng)管理，降低寄生蟲(chóng)感染水平至關(guān)重要。

4 結(jié) 論

從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)看，被選擇性狀的遺傳參數(shù)會(huì)影響到遺傳改良，精確參數(shù)值對(duì)后續(xù)無(wú)偏差、精確預(yù)測(cè)育種價(jià)值有重要意義。影響羔羊線蟲(chóng)蟲(chóng)卵數(shù)的因素有組別、性別、群別；影響初生重、斷奶重、6月齡重以及平均日增重的因素有組別、性別、群別、出生類(lèi)型、生產(chǎn)母羊年齡等。蟲(chóng)卵數(shù)及早期生長(zhǎng)性狀的遺傳力范圍在0.02～0.37，因此在實(shí)際養(yǎng)殖生產(chǎn)過(guò)程中，不僅要控制羊只感染線蟲(chóng)的幾率，還要重視并改善綿羊的飼養(yǎng)環(huán)境及管理方式。本研究估計(jì)特哈雜交羔羊消化道線蟲(chóng)蟲(chóng)卵數(shù)及早期生長(zhǎng)性狀的遺傳參數(shù)，為下一步的遺傳改良提供參考依據(jù)。