人工授精与生猪遗传改良彭中镇赵书红刘榜樊斌朱猛进(华

人工授精与生猪遗传改良彭中镇赵书红刘榜樊斌朱猛进（华中农业大学农业动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室）2009.52目录Ⅰ引言——问题的提出Ⅱ两个概念——联合育种；关联性Ⅲ对问题的讨论2009.53Ⅰ引言——问题的提出2009.541人工授精（AI）技术对生猪遗传改良的影响以及种公猪对猪群遗传改良的贡献率？2种公猪站（猪AI中心）在人工授精网络体系中的地位？3种公猪站是良种繁育体系中的组成部分及其与其他组分的关系？4种公猪站的职能与发挥其作用的措施？5优化和稳定种公猪站的种源？2009.556对AI公猪进行再评估与选择的必要性以及协同培养、选拔、使用优秀公猪，发掘顶尖公猪的可能性与做法？7种公猪站在联合育种及提高场间关联程度中的作用与做法？8全国性规范的种猪品种登记体系的建立是联合育种的一项重要任务？9进一步加大对全国猪AI体系的宏观管理力度？2009.56Ⅱ两个概念——联合育种；关联性2009.57一联合育种（jointbreeding）1联合育种的层次第一层次：组织上的联合——以交流为主第二层次：更深层次的联合——组织上的联合＋协同实现较高目标2009.582更深层次的联合。如：——统一种猪测定要求（测定的数量，性状，始测终测体重，设施，设备，部位，环境，专职人员的配备、稳定、培训与使用，管理，监督）——有计划地建立和提高育种场间（实际上为核心群间）种猪的关联程度2009.59——开展联合遗传评估（使育种值能够跨场比较、能用于跨场选种）——统筹种公猪站建设与人工授精网络体系建设——协同培养、选拔、使用优秀AI公猪——组织全国性种猪品种登记——协作培育具有中国特色的猪配套系或新群体——建立统筹全局的管理信息系统（联合育种信息系统）2009.5103联合育种的形式——发挥多方面积极性，鼓励开展不同形式的联合——形式：●企业联合育种（引自郑华，2008）●企业间联合育种●一个种公猪站+多个育种企业●以省（自治区、直辖市）为单位的联合育种●全国性联合育种建议目前以最后三种形式为重点2009.511二关联性（connectedness）1关联性（关联程度）的含义与建立、增强场间关联的必要性●选种以种猪测定为基础，以遗传评估结果（估计育种值）为依据－→选种实际上是根据估计育种值（EstimatedBreedingValue,EBV）排出名次，选优去劣2009.512－→我们期望的是在大范围内进行选种，因为范围愈大，优秀个体涌现和被发现的几率愈高，从而可取得更好的改良效果。－→这就产生了跨场遗传评估（across-herdgeneticevaluation）、跨场比较EBV、跨场排名，实际上也就是扩大核心群的必然要求。－→而要跨场比较EBV，就必须有较高的准确性，而这又必须建立和增强育种场间（实际上为核心群间）种猪的关联。2009.5132关联的种类场间关联的种类1环境关联（由共同环境造成的关联）——处于同一同期群（contemporarygroup）或管理群（managementgroup）——例如同在一个中心测定站测定，使来自各场个体有一定的关联，即有一定的可比性2遗传关联（即遗传联系，由血缘关系造成的关联）——例如使用共同的AI公猪、引种、种猪交换，可使不同场的种猪产生遗传联系3信息关联（朱猛进，个人通讯，2009）（由亲属信息量增加而造成的关联）——动态评估可随亲属信息量的增加使育种值的估计准确性得到提高从而增强可比性2009.514用AI技术建立群间关联一例注：“－”表示该公猪在该猪群无后代的性能记录，“Ⅹ”表示有后代（至少一个后代）的性能记录。2009.515●上表是AI技术用于建立群间关联的方法一例该表表示：所有猪群彼此间均存在关联群1与群2间的关联是通过共同使用公猪B造成群2与群3的关联则是通过共同使用公猪C而建立群1与群3也存在关联，是间接地通过群2使用公猪B（也用于群1）和C(也用于群3）建立的4头公猪用于3个猪群导致后代间具有亲缘关系，故3个猪群种猪的估计育种值可以相互比较2009.5163增强遗传联系（geneticlinks,geneticties）的最好方法在建立、增强遗传联系的诸途径中效力最快速、最持久、最普遍的方法应是通过人工授精技术使用共同的AI公猪的方法，特别是在种公猪站与引种场合约策划的“建立增强遗传联系行动计划”实施之后。2009.517Ⅲ对问题的讨论2009.518一公猪、人工授精与种公猪站对生猪遗传改良的影响●选种是遗传改良（育种）的核心技术，而选种首重公猪●要实现公猪对猪群的快速改良、生产水平的整体提升必须依靠人工授精的技术优势加拿大魁北克省目前约有90%的商品猪群用鲜精配种，使得1983～2003年间背膘厚降低了7mm，达100kg日龄提前了26天（Bailey等，2008）。2009.519●人工授精在改良猪群上所具有的优越性——提高公猪的选择强度（i），此由于公猪留种率降低。Vangen等（1997）报道，若在纯繁中100%地使用人工授精，可使公猪的选择强度提高10倍。——提高公猪的选择准确性（，）。代表育种值（A）与表型值（P）的相关；代表育种值（A）与估计育种值（）的相关。人工授精增加了可利用的亲属信息，因而提高了公猪的选择准确性。AArˆAPrAPrAArˆAˆ——提高变异程度，此由于可使用的公猪血统增多。一代遗传改进量（一代遗传进展）=性状选择差（S）×性状遗传力（h2）=选择强度（i）×选择准确性（）×表型标准差（）×遗传力的平方根（h）AArˆP2009.520●设立种公猪站更能显现出上述优越性。因为：——公猪更优，选择差加大，带来选择强度提高；——后代数增加；——可利用更多的公猪血统，遗传基础更广泛2009.521二种公猪站在人工授精体系中起着骨干、引领和示范作用●此由客观因素所决定（人员；种公猪质量与规模；技术；装备；经济实力），由其性质、担负的历史责任及发展潜力所决定。∴猪人工授精体系应以公猪站为骨干，在人工授精体系建设中公猪站将起着引领、带动和示范作用。因此，①必须加强公猪站的建设；②国家有必要给予适当的政策倾斜；③自身也有必要努力做到规模适度偏大、建设起点较高、配套设施较完善、猪群健康水平最高、公猪质量最好、推广力度最大、服务能力最强、对增强场间遗传联系贡献最大。2009.522关于规模，须结合国情而定。下面的例子仅作参考。据估计，美国有120个以上的公猪站，存栏AI公猪超过2万头（Safranski，2006），据此计算，每个公猪站存栏AI公猪平均约167头，最小的站存栏公猪40头。Knox等（2008）的报道默认上述数据，并在调查分布在美国15个州和加拿大5个省的共计44个公猪站后认为，公猪站的公猪规模大都在100～500头。他们的这次调查，84%的站的公猪数量在51～500头。2009.523●只有认识到位才能重点突破、以点带面；对扶持种公猪站发展才抱有信心●重点扶持、升级猪人工授精中心是必要的。应坚定不移地走以社会化猪AI中心为骨干的AI体系之路●生猪人工授精体系是统一整体，在工作安排上虽有重点，但应统筹兼顾2009.524三种公猪站是生猪良种繁育体系的重要组成部分●生猪良种繁育体系由四个主体部分组成（1）育种群（核心群）及以其为核心的含数个层次的宝塔形猪群结构，即狭义的繁育体系（图中以三元杂交为例）；（2）种猪测定中心（公猪中心测定站，中心性能测定站）；（3）种公猪站（公猪站，猪人工授精中心）；（4）种猪遗传评估中心。见作者设计的下图（生猪良种繁育体系组成与遗传改良路径示意图）2009.5252009.526图中，代表信息流（输出数据并反馈遗传评估结果）代表AI公猪的来源代表输精所用精液的来源注：图中未标明以下两点：①核心群送小公猪至测定中心测定；②扩繁群、商品群母猪输精所用精液直接来自种公猪站。2009.527“遗传核心群”或称“优秀核心群”（即图上的核心群）引自LemmonM（2007）2009.528●各主体部分的互动将形成生猪改良链的良性循环●种公猪站是“体系”的不可缺少的重要一环●未来的发展：生猪良种繁育体系还有其他主体否？配合力测定站（？）配合力测定站的任务是在相同条件下比较各杂交组合或各品种的遗传特性，其结果将用来指导育种场以及杂种优势利用的工作；另一任务是用来与大型猪育种企业和各地方猪遗传资源中心产区协同开展杂交组合试验，为培育配套系服务。2009.529四提升对种公猪站职能的认识，充分发挥种公猪站的作用1种公猪站的主要职能(1)改良猪群。通过自身和AI服务网络大量推广优秀公猪精液，促使纯种猪群与商品猪群又好又快地获得改良；(2)建立、增强遗传联系。通过AI（特别是有计划的AI）可发挥其在建立与增强场间遗传联系的主导作用。公猪站在这方面的作用具有广泛、快速和持久的特点；(3)示范、培训与辅导。承担对猪AI网络体系的示范、培训任务，并辅导其开展工作。2009.5302充分发挥种公猪站的作用(1)种公猪站要努力做到：办站方针明确；猪群健康安全；设施设备完善；公猪质量一流；精液品质上乘；服务体系健全。特别是要解除客户对猪群健康水平的担忧。(2)积极参与：协同培养、选拔、使用优秀公猪以及发掘顶尖公猪（topboar）的工作。2009.531(3)加强对AI公猪的宣传与推荐做好对优秀／优良AI公猪的宣传与使用的组织工作，力求快速提高其利用率。①测定与评估年报中，须有专门的“AI公猪”部分；②定期出版或公布公猪精液推广名录。内有每头公猪的照片、基本情况、品种登记号、系谱、本身、亲代、祖代性状的EBV、受奖记录；③分类统计与公布人工授精普及率。核心群的母猪人工配种率作为对种猪场进行评估和审定的一项内容。④公猪站在推广精液时，应让客户带走该公猪的系谱证明书（内含性状EBV等）。2009.532(4)争取中心性能测定站与育种群优先向公猪站供应优秀公猪。(5)开门办站。主动开展“一个公猪站+多个育种场”模式的联合育种。(6)争取国家在政策和项目支撑上予以倾斜。2009.533五优化和稳定AI中心的优秀公猪来源优秀AI公猪是建设高质量种公猪站亟待解决的关键问题1建议国家抓紧制定相关政策或管理办法，进行宏观调控与引导：2009.534●逐步做到公猪站的大部分优秀公猪其来源由国家进行宏观调控解决，使其有较稳定的优秀公猪来源，其余部分由公猪站自行引种解决。●国家进行宏观调控的办法是：通过制定相关政策或法规进行引导和推动：(1)种猪测定中心将每批性能测定结束后经评估排名在前2％～5%的公猪；核心群将经过测定证明为特优的公猪，优先供应给公猪站；2009.535(2)在联合遗传评估跨群比较取得成效后，将全国或全地域跨群排名处于前百分之几的最好的测定公猪优先给公猪站。若能办到以上两点，那么就会逐步形成一种全社会关心、支持公猪站并向公猪站供应优秀种公猪或提供相应信息的良好氛围。这也是我们实施全国生猪遗传改良计划要达到的目的之一。●据研究，使用品种中排名位于前1%－2%的公猪所带来的改良速度几乎相当于排名位于前20%的公猪快两倍（Timothy,1998）。2009.536●一些国家包括国外著名的猪育种公司或猪AI中心都在努力将排名处于最前列的1%～2%的公猪掌握在手中。这些公猪很多都是在主要性状上具有很高准确性的EBV（美国为EPD，即预期后裔差异值）的验证公猪。2009.537●在挪威，每年从中心测定站测定的约1100～2300头公猪中选出最好的50头送到人工授精站（见下图）。这50头公猪的精液在头5个月集中用于核心群，过后也同时用于商品群（Vangen等，1997）。2009.5382009.5392建议开辟引进优秀公猪冻精的绿色通道2009.540六提高对公猪的选择水平：协同培养、选拔优秀AI公猪，发掘顶尖公猪●如同运动员的培养与选拔一样，优秀AI公猪的培养与选拔也需要得到构成繁育体系的各主体的协同配合，为同一目标竭尽全力。●可能的做法是：(1)在核心群内，通过优秀公猪与优秀／优良母猪配种（近乎同质选配），后代中有可能分离出优秀个体，此时抓紧