湘村黑豬繁殖性能的遺傳效應(yīng)分析

劉 建，楊文蓮，胡百文，龔朝霞，張 彬

（1. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410128；2. 湘村高科農(nóng)業(yè)股份有限公司，湖南 婁底 417000）

湘村黑豬繁殖性能的遺傳效應(yīng)分析

劉 建1，2，楊文蓮2，胡百文1，2，龔朝霞2，張 彬1*

（1. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410128；2. 湘村高科農(nóng)業(yè)股份有限公司，湖南 婁底 417000）

依據(jù)調(diào)查記錄的育種數(shù)據(jù)資料，運(yùn)用多性狀非求導(dǎo)約束最大似然法(multiple traits derivative free restricted maximum likelihood，MTDFREML)數(shù)學(xué)模型，對(duì)湘村黑豬繁殖性狀進(jìn)行了遺傳參數(shù)估計(jì)。結(jié)果表明，窩總產(chǎn)仔數(shù)（TNB）、產(chǎn)活仔數(shù)(NBA)、初生窩重(LW)和21日齡窩重(LW21)的遺傳力分別是0.18、0.15、0.07、0.09。母體效應(yīng)率、窩效應(yīng)率的變化范圍分別是0.07～0.11、0.14～0.33；性狀間遺傳相關(guān)、永久環(huán)境相關(guān)、殘差相關(guān)、表型相關(guān)范圍分別為0.40～0.91、0.68～0.97、0.33～0.62、0.31～0.87。

湘村黑豬；繁殖性狀；MTDFREML

湘村黑豬是以湖南地方豬種桃源黑豬和引進(jìn)品種美系杜洛克豬為親本，經(jīng)雜交合成和繼代選育而培育的頗具特色的新品種，其體型、外貌基本一致，被毛全黑，頭中等大小，額寬中等，面微凹，鼻梁直，耳中等大、微聳前傾，背腰平直，腹部下垂，體質(zhì)健壯，肢蹄結(jié)實(shí)，腿臀豐滿。乳頭細(xì)長，排列勻稱，有效乳頭14枚以上。成年公豬平均體重263 kg，母豬平均體重187 kg。種群容量為公豬80頭、母豬3 810頭。湘村黑豬于2012年4月6日通過國家新品種現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收，7月10日通過國家新品種審定，8月31日獲得國家新品種證書。

國內(nèi)外的大量研究證明，MTDFREML方法是目前動(dòng)物育種中遺傳參數(shù)估計(jì)較理想的方法，且得到了廣泛應(yīng)用。為進(jìn)一步提高湘村黑豬持續(xù)選育效率，運(yùn)用該方法構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型分析湘村黑豬原種場(chǎng)2008—2013年共1 468胎次的育種數(shù)據(jù)，對(duì)湘村黑豬繁殖性狀的遺傳力、母體效應(yīng)和遺傳相關(guān)等遺傳參數(shù)進(jìn)行了評(píng)估，以期為制定持續(xù)選育方案提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.2 數(shù)據(jù)整理

在Excel中，根據(jù)系譜、世代、季節(jié)、胎次分別進(jìn)行繁殖性狀的數(shù)據(jù)整理，然后利用SAS統(tǒng)計(jì)分析軟件分析和比較固定效應(yīng)不同水平間的差異顯著性，再將差異不顯著的水平合并，從而得到新的固定效應(yīng)和水平。在隨機(jī)效應(yīng)中，分別按母豬個(gè)體號(hào)計(jì)算個(gè)體效應(yīng)、系譜中的母豬號(hào)計(jì)算母體遺傳效應(yīng)和永久環(huán)境效應(yīng)、母豬出生時(shí)所在窩號(hào)計(jì)算窩效應(yīng)。

表1 湘村黑豬繁殖哺育性狀的表型統(tǒng)計(jì)值

1.3 混合模型

Y=Xb+Zu+Wm+S1pe+S2lm+e

Y—觀察值向量

b—固定效應(yīng)向量（世代、季節(jié)、胎次）；

u—隨機(jī)動(dòng)物效應(yīng)向量；

m—隨機(jī)母體遺傳效應(yīng)向量；

眼下他最要命最焦急的是，司令部幾部電臺(tái)已全都被鬼子炸毀，現(xiàn)在他與外界徹底失去了聯(lián)系，既收不到三戰(zhàn)區(qū)指令，也不了解城外的各友軍戰(zhàn)況，成了一頭眼瞎耳聾的蠢驢。

pe—影響同一母豬永久環(huán)境效應(yīng)向量；

t—母豬出生所在窩的窩效應(yīng)向量；

e—隨機(jī)殘差效應(yīng)向量；

X、Z、W、S1、S2-分別對(duì)應(yīng)固定效應(yīng)、隨機(jī)效應(yīng)、母體效應(yīng)、永久環(huán)境效應(yīng)、窩效應(yīng)的結(jié)構(gòu)矩陣。

2 結(jié)果與分析

2.1 表型參數(shù)

統(tǒng)計(jì)分析表明，湘村黑豬的各項(xiàng)繁殖哺育性狀隨世代進(jìn)展而呈穩(wěn)步上升的趨勢(shì)，表明選育方法是適當(dāng)?shù)摹?013年與2008年比較，總產(chǎn)仔數(shù)、產(chǎn)活仔數(shù)分別提高了0.16、0.75頭，提高率分別達(dá)1.35%、7.67 %；初生窩重、21日齡窩重分別提高了1.69、5.28 kg，提高率分別達(dá)15.59 %和13.12%，詳見表1。

2.2 繁殖性狀的遺傳力

統(tǒng)計(jì)分析所獲得的湘村黑豬總產(chǎn)仔數(shù)(TNB)、產(chǎn)活仔數(shù) (NBA)、 初生窩重（LWB）、21日齡窩重(LW21)等4個(gè)繁殖性狀的遺傳力范圍為：0.07～0.18，其母體效應(yīng)率范圍為0.07～0.11，其窩效應(yīng)率范圍為0.14～0.33，詳見表2。

2.3 繁殖性狀之間的相關(guān)分析

相關(guān)分析的結(jié)果表明，兩兩性狀間遺傳相關(guān)、永久環(huán)境相關(guān)、殘差相關(guān)、表型相關(guān)范圍分別為0.40～0.91、0.68～ 0.97、0.33～ 0.62、0.31～0.87， 遺傳相關(guān)和表型相關(guān)均表現(xiàn)為TNB/NBA的最高（0.91，0.87），而TNB/LW21最 低（0.40，0.31）。就總體而言，性狀間相關(guān)達(dá)到了中等偏上水平，詳見表3。

表2 湘村黑豬繁殖性狀的遺傳力及母體效應(yīng)、窩效應(yīng)估計(jì)值

表3 湘村黑豬繁殖性狀間相關(guān)分析結(jié)果

3 討論

3.1 繁殖性狀遺傳力

一般而論，繁殖性狀的遺傳力均較低，因?yàn)楦C產(chǎn)仔數(shù)、仔豬窩重等性狀由公豬、母豬及胚胎的基因型和母體、環(huán)境等因素互作和限制。本項(xiàng)育種資料的分析結(jié)果表明，TNB、NBA、LWB、LW21 等遺傳力估計(jì)值分別為0.18、0.15、0.07、0.09，略高于國外部分學(xué)者的報(bào)道結(jié)果。

3.2 母體效應(yīng)率和窩效應(yīng)率

通常地，有較多性狀受母體效應(yīng)的影響，特別是需要在早期進(jìn)行度量的哺育性狀。因此，一旦忽視母體效應(yīng)，其他效應(yīng)的方差組分就有可能被過高地估計(jì)。但目前對(duì)母體效應(yīng)影響的估計(jì)結(jié)果相差較大，Preze[1]等結(jié)果發(fā)現(xiàn)母性效應(yīng)不顯著或沒有，而Ferraz[2]等發(fā)現(xiàn)母體方差占表型方差的比例為0.01～0.13。而湘村黑豬4個(gè)性狀的母體效應(yīng)率為0.07～0.11、窩效應(yīng)率的變化范圍分別為0.14～0.33，表明湘村黑豬的母體遺傳效應(yīng)、窩遺傳效應(yīng)均占有一定比例，對(duì)繁殖性狀能產(chǎn)生一定的影響。

3.3 性狀相關(guān)

兩兩性狀間遺傳相關(guān)、永久環(huán)境相關(guān)、殘差相關(guān)、表型相關(guān)范圍分 別 為0.40～0.91、0.68～0.97、0.33～0.62、0.31～0.87，基本處于中等偏上的正相關(guān)，符合一般規(guī)律。R.Roehe和B.W.Kennedy[3]報(bào)道了Yorkshire 的TNB與NBA的遺傳相關(guān)為0.993，張偉峰[4]等報(bào)道北京花豬的TNB和NBA的遺傳相關(guān)為0.91，LBW與TNB、NBA的遺傳相關(guān)為0.71、0.75，與本項(xiàng)湘村黑豬遺傳參數(shù)的估計(jì)結(jié)果基本相近。

[1] Misztel I，Perez-Enciso M. Sparse matrix inversion for REML estimation of variance components by exepctation maximization [J]. J.diary Sci，1993，76(5)：1479-1483.

[2] FerrnaJ B S， et al. Animal model estimation of genetic parameters and response to selcetion for litter size and weight，gorwth and backfat in closed seedstock porductions of Large white and Landrace swine [J].J of Anim Sci，1993，71(4)：850-858.

[3] Roehe R， et al.estimation of genetic paramaters for little size in canadian Yorkshire and Landrace swine with each parity of forrowing treated different trait[J].J Anim Sci，1995，73：2959-2970.

[4] 張偉峰，張沅.應(yīng)用動(dòng)物模型REML估計(jì)豬的遺傳參數(shù)的研究[J].養(yǎng)豬，1999(3)：31-32.

2014-11-03）

資金項(xiàng)目：國家發(fā)改委生物育種高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)[發(fā)改辦高科技（2007）2490號(hào)]

劉建（1987-），男，湖南益陽南縣人，主攻豬的遺傳育種與飼養(yǎng)，E-mail：1140187163@qq.com

*通訊作者：張彬，教授（二級(jí)），博士，博士生導(dǎo)師，E-mail：zhb8236@126.com