張 哲 ,馬裴裴 ,肖 倩 , 孫 浩 ,張鎖宇 ,張向吉吉,王起山 ,潘玉春 ,2
(1.上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院,上海200240;2.上海市獸醫(yī)生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海200240)
雜談豬的遺傳改良
——正確認(rèn)識(shí)國(guó)外遺傳評(píng)估體系對(duì)我國(guó)進(jìn)口種豬的評(píng)估
張 哲1,馬裴裴1,肖 倩1, 孫 浩1,張鎖宇1,張向吉吉1,王起山1*,潘玉春1,2*
(1.上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院,上海200240;2.上海市獸醫(yī)生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海200240)
我國(guó)每年都從國(guó)外引進(jìn)大量種豬。引種時(shí)供種方所提供的種豬遺傳評(píng)估信息的真實(shí)性與加入國(guó)外遺傳評(píng)估體系(如NSR)的有效性值得探討。本研究以從美國(guó)引種并且又加盟美國(guó)NSR的某國(guó)家級(jí)核心育種場(chǎng)為例,針對(duì)達(dá)目標(biāo)體重日齡、活體背膘厚、活體眼肌面積、估計(jì)瘦肉率等4個(gè)性狀,進(jìn)行了系統(tǒng)化的相關(guān)分析。結(jié)果表明:引種時(shí)NSR提供的遺傳評(píng)估信息真實(shí)但用途不大。在達(dá)目標(biāo)體重日齡上,NSR估計(jì)的育種值與自行估計(jì)值呈極顯著負(fù)相關(guān),意味著根據(jù)NSR的結(jié)果進(jìn)行選擇,結(jié)果可能背道而馳;其他性狀均為極顯著正相關(guān)。但是,因?yàn)檫x擇指數(shù)由這些性狀的育種值共同加權(quán)組合而成,1個(gè)性狀的估計(jì)育種值存在問(wèn)題,將導(dǎo)致整個(gè)指數(shù)不可靠,這意味著不能盲目進(jìn)行跨國(guó)評(píng)估。造成這一結(jié)果的原因是遺傳與環(huán)境的互作,但對(duì)此有必要做進(jìn)一步分析。
引種;杜洛克豬;生長(zhǎng)速度;跨國(guó)評(píng)估
編者按:
現(xiàn)代養(yǎng)豬生產(chǎn)中,遺傳改良對(duì)養(yǎng)豬增產(chǎn)的貢獻(xiàn)率約占40%左右,遠(yuǎn)高于營(yíng)養(yǎng)飼料、飼養(yǎng)管理、環(huán)境調(diào)控和疫病控制等因素。我國(guó)生豬遺傳改良工作已有近70年的發(fā)展歷史,尤其改革開(kāi)放以來(lái),發(fā)展迅速、成就顯著。然而,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和生活水平的不斷改善,我國(guó)對(duì)豬肉產(chǎn)量的需求仍在增長(zhǎng),同時(shí)伴隨消費(fèi)者觀念改變和消費(fèi)的升級(jí),對(duì)豬肉品質(zhì)的要求也不斷提高,因此,在科學(xué)研究方面,豬的遺傳改良工作還擁有很大的發(fā)展空間。有鑒于此,本刊“專家論壇”欄目將刊發(fā)一系列文章,作者圍繞走“中國(guó)特色”的養(yǎng)豬業(yè)發(fā)展道路、如何確定選擇指數(shù)中各性狀的權(quán)重、正確認(rèn)識(shí)國(guó)外遺傳評(píng)估體系對(duì)我國(guó)進(jìn)口種豬的評(píng)估、辯證對(duì)待氟烷敏感基因、凍精與批次分娩對(duì)繁殖性能的影響等內(nèi)容分享了其團(tuán)隊(duì)對(duì)我國(guó)豬遺傳改良工作的思考,供讀者參考借鑒。
歐美發(fā)達(dá)國(guó)家在豬育種方面一直聚焦生長(zhǎng)、繁殖等主要的經(jīng)濟(jì)性狀。借助性能測(cè)定、最優(yōu)線性無(wú)偏預(yù)測(cè)(BLUP)選種乃至分子育種等現(xiàn)代的育種技術(shù),這些性狀遺傳進(jìn)展迅速、表現(xiàn)越來(lái)越好。為此,我國(guó)每年都從歐美國(guó)家引進(jìn)大量種豬,2012、2013年甚至每年達(dá)2萬(wàn)頭左右。企業(yè)在引種時(shí)越來(lái)越重視查閱種豬的遺傳評(píng)估信息,但這些種豬引進(jìn)后的表現(xiàn)卻遠(yuǎn)未達(dá)到預(yù)期。因此,引種時(shí)供種方提供的種豬信息真實(shí)性有待研究。近些年來(lái),許多豬場(chǎng)都開(kāi)展了豬的遺傳改良工作,有的還加入到了國(guó)外的遺傳評(píng)估體系,如美國(guó)種豬注冊(cè)平臺(tái)(National Swine Registry,NSR)等,以期借助外方聲譽(yù)、人員、技術(shù)實(shí)現(xiàn)“同步育種”。但這種策略有效性和實(shí)際操作的關(guān)鍵點(diǎn),長(zhǎng)期以來(lái)一直無(wú)人予以深究。為此,本研究以一個(gè)國(guó)家級(jí)核心育種場(chǎng)的實(shí)際工作為案例,通過(guò)系統(tǒng)分析該場(chǎng)2013年從美國(guó)引進(jìn)的杜洛克豬及其后代資料來(lái)對(duì)這些問(wèn)題做個(gè)初步探究,希望能為業(yè)界提供參考。
1.1 實(shí)驗(yàn)材料 本研究以某國(guó)家級(jí)核心育種場(chǎng)2013年從美國(guó)引進(jìn)的184頭杜洛克豬及其在2013年11月—2015年1月產(chǎn)的1 183頭后代作為研究對(duì)象。
1.2 表型測(cè)定 引進(jìn)的184頭杜洛克豬出生在美國(guó),到達(dá)國(guó)內(nèi)經(jīng)過(guò)隔離后入場(chǎng)。雖經(jīng)測(cè)定,但考慮到源自美國(guó)3家豬場(chǎng),出生時(shí)間不一,引種時(shí)大小不一,測(cè)定時(shí)體重差異很大、大多超出適宜測(cè)定體重,整個(gè)引種過(guò)程當(dāng)中頗多應(yīng)激,因此其測(cè)定成績(jī)不予采用。
184頭杜洛克在2014年4月—2015年5月累計(jì)有1 183頭后代在美方供種豬場(chǎng)技術(shù)人員親自指導(dǎo)下按照NSR的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行了測(cè)定,測(cè)定性狀主要包括達(dá)115 kg體重日齡(d)、活體背膘厚(mm)、活體眼肌面積(cm2)。
實(shí)際測(cè)定數(shù)據(jù)按照下列公式自行校正并估計(jì)瘦肉率:
其中,對(duì)于公豬a=50 ,對(duì)于母豬a=40 。
其中,對(duì)于公豬a=-9.07,對(duì)于母豬a=2.68 。
估計(jì)瘦肉率(%)=[80.96-(0.6472×校正背膘厚)+(0.7274×校正眼肌面積)]×0.54
測(cè)定數(shù)據(jù)同時(shí)提交NSR由其校正并估計(jì)瘦肉率。對(duì)比自行校正后的數(shù)據(jù)與NSR校正后的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)二者間的相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.99以上。微小的差異可能源于NSR用的是達(dá)250磅體重日齡(d)、背膘厚(英寸)、眼肌面積(英寸2)。
1.3 育種值估計(jì)
1.3.1 場(chǎng)內(nèi)估計(jì) BLUP用于育種值的估計(jì)[1],通常采用下列混合模型:
其中,y是觀測(cè)值向量,X是固定效應(yīng)關(guān)聯(lián)矩陣,b是固定效應(yīng)向量,Z是隨機(jī)效應(yīng)關(guān)聯(lián)矩陣,a是待估個(gè)體的育種值向量,e是隨機(jī)誤差向量;A×g是育種值的方差-協(xié)方差矩陣,A是待估個(gè)體間的分子親緣系數(shù)矩陣,g為性狀的育種值方差-協(xié)方差(性狀間遺傳相關(guān)的分子)矩陣;R=I×r是隨機(jī)誤差方差-協(xié)方差矩陣,I是單位矩陣,r為隨機(jī)誤差方差組成的對(duì)角陣。
依據(jù)(1)式可以構(gòu)建混合模型方程組(MME)解之即可獲得育種值的BLUP值。
本研究涉及到達(dá)115 kg體重日齡、活體背膘厚、活體眼肌面積、估計(jì)瘦肉率等4個(gè)性狀,故(1)式實(shí)際為多性狀的動(dòng)物模型。其中,y包括4個(gè)性狀1 183頭豬的觀測(cè)值;b包括性別效應(yīng)和同期組效應(yīng)(每14天測(cè)定的豬為一個(gè)同期組);a包括4個(gè)性狀184頭引進(jìn)種豬及其1 183頭后代的育種值;A根據(jù)引進(jìn)種豬上溯3代的系譜構(gòu)建,g為4個(gè)性狀的育種值方差-協(xié)方差矩陣,r為4個(gè)性狀隨機(jī)誤差方差組成的對(duì)角陣。
因?yàn)間、r未知,所以利用約束極大似然法(REML)[2]予以估計(jì)并進(jìn)而用最優(yōu)線性無(wú)偏預(yù)測(cè)法(BLUP)[1]同時(shí)估計(jì)出184頭引進(jìn)杜洛克豬的育種值(記為EBV1)及其后代1 183頭豬的育種值(記為EBV2)。具體分析利用BLUPf90完成[3]。
1.3.2 NSR估計(jì) NSR的跨國(guó)遺傳評(píng)估的統(tǒng)計(jì)模型及MME也可采用式(1)和(2),只是
其中,y1、y2分別是國(guó)內(nèi)、國(guó)外個(gè)體的測(cè)定值向量;a1、a2分別是國(guó)內(nèi)、國(guó)外待估個(gè)體的育種值向量;A11、A22分別是國(guó)內(nèi)個(gè)體之間、國(guó)外個(gè)體之間的分子親緣系數(shù)矩陣,A12=A'21是國(guó)內(nèi)外個(gè)體之間的分子親緣系數(shù)矩陣。結(jié)合這一模型以及下面的信息,NSR可以進(jìn)行不同階段動(dòng)態(tài)的遺傳評(píng)估。
①引種記錄:184頭引進(jìn)的杜洛克,在引種時(shí)由NSR出具了上述性狀的EPD值(Expected Progeny Difference),即育種值的1/2(記為EPD1)。此時(shí),這184頭豬無(wú)本身測(cè)定成績(jī),故其EPD1為根據(jù)NSR當(dāng)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中這些豬已有親屬信息估計(jì)出來(lái)的(估計(jì)模型及其相關(guān)參數(shù)不可知)。
②后續(xù)估計(jì):184頭種豬引進(jìn)之后,不斷產(chǎn)生后代。而作為NSR加盟單位,這些后代的測(cè)定記錄不斷被提交給NSR。與此同時(shí),其在國(guó)外其他豬場(chǎng)尤其是供種方豬場(chǎng)的親屬測(cè)定信息也被不斷提交給NSR。NSR利用所有信息進(jìn)行估計(jì)。因?yàn)檫@些豬的親屬信息不斷變化,所以這184頭種豬及其后代的EPD值在NSR也隨時(shí)間有所變化。2015年8月10日NSR給出本研究中184頭引進(jìn)種豬的EPD值(記為EPD2)和其1 183頭后代豬的EPD值(記為EPD3)。
1.4 統(tǒng)計(jì)分析 利用R軟件計(jì)算EPD1與EPD2、EPD1與 EBV1、EPD2與 EBV1、EPD3與 EBV24組Pearson簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù),并進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。
從表1可以看出,達(dá)115 kg體重日齡與估計(jì)瘦肉率、活體眼肌面積與活體背膘厚的表型相關(guān)不顯著,但各性狀之間的遺傳相關(guān)均達(dá)到了極顯著水平,且除了估計(jì)瘦肉率與活體眼肌面積之間外,其他各性狀之間的遺傳相關(guān)與表型相關(guān)均為負(fù)相關(guān)。
相關(guān)系數(shù)顯著或極顯著,表明同一組NSR與估計(jì)的育種值間相關(guān)顯著或極顯著;相關(guān)系數(shù)越大,表示同一組兩套估計(jì)育種值的相關(guān)可能越大;相關(guān)系數(shù)為正,意味著NSR與自行估計(jì)對(duì)個(gè)體的排序在趨勢(shì)上一致;相關(guān)系數(shù)為負(fù),意味著NSR與自行估計(jì)對(duì)個(gè)體的排序在趨勢(shì)上相反。
由表2可見(jiàn),EPD1與EPD2間的相關(guān),4個(gè)性狀均達(dá)到極顯著水平,但達(dá)目標(biāo)體重日齡的相關(guān)小于另外3個(gè)性狀;EPD1與EBV1間的相關(guān),4個(gè)性狀全都沒(méi)有達(dá)到顯著水平; EPD2與EBV1間的相關(guān),只有瘦肉率沒(méi)有達(dá)到顯著水平,其他3個(gè)性狀均達(dá)到了極顯著水平;EPD3與EBV2間的相關(guān),4個(gè)性狀的相關(guān)系數(shù)均達(dá)到極顯著水平。達(dá)115 kg體重日齡這一性狀,EPD2與EBV1、EPD3與EBV2之間表現(xiàn)為極顯著負(fù)相關(guān)。
3.1 引種時(shí)的EPD1高低與種豬引到國(guó)內(nèi)后對(duì)其后裔的影響沒(méi)有顯著關(guān)系 跨國(guó)引種,供種場(chǎng)家一般可以提供部分信息。因?yàn)楹蜻x的豬此時(shí)沒(méi)有自身生產(chǎn)性能測(cè)定成績(jī),所以通常情況如下:①系譜,完整且在選豬前即可全部提供。②主要性狀的EPD(或EBV),主要根據(jù)候選豬的親屬測(cè)定成績(jī)估計(jì)或者直接用其父母的EPD均值,但是所用參數(shù)、評(píng)估方法未知,多于購(gòu)豬后以種豬卡片形式提供,若在選豬之前或者期間需要要向供種方索取。③選擇指數(shù),如MLI、TSI、SPI等,是將性狀的EPD或EBV按照不同性狀各自的權(quán)重組合而成,但是有關(guān)參數(shù)未知,選豬前可提供。對(duì)于這些信息,一是要關(guān)注是否真實(shí),二是要關(guān)注是否有用。因?yàn)镋PD是選擇指數(shù)的基礎(chǔ),所以更為首要、關(guān)鍵。
在本案例中,EPD2較之EPD1,主要是利用的測(cè)定信息增加了,包括這184頭引進(jìn)種豬在國(guó)內(nèi)所生的1 183頭后代及其在國(guó)外所生的親屬(多少未知)。EPD1與EPD2間的相關(guān),4個(gè)性狀均達(dá)到極顯著水平,說(shuō)明二者有連貫性,引種時(shí)種豬EPD信息可能是真實(shí)的。但是,EBV1是依據(jù)而且僅依據(jù)在國(guó)內(nèi)產(chǎn)的1 183頭后代的測(cè)定成績(jī)估計(jì)出來(lái)的184頭引進(jìn)種豬的育種值,其與EPD1間的相關(guān)在4個(gè)性狀上均不顯著,說(shuō)明引種時(shí)的EPD1高低與種豬引到國(guó)內(nèi)后對(duì)其后裔的影響沒(méi)有顯著關(guān)系,亦即EPD真實(shí)但可能沒(méi)用。據(jù)此推論,選擇指數(shù)也應(yīng)一樣。
表1 4個(gè)性狀的表型相關(guān)、遺傳相關(guān)(估計(jì)相關(guān)系數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差)
表2 多性狀模型下不同來(lái)源的育種值Pearson簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)(P值)
3.2 盲目使用國(guó)外的評(píng)估結(jié)果將與國(guó)內(nèi)本場(chǎng)的預(yù)期目的嚴(yán)重偏離 跨國(guó)遺傳評(píng)估,通常是在國(guó)內(nèi)場(chǎng)家測(cè)定,測(cè)定信息提交國(guó)外的評(píng)估機(jī)構(gòu),如NSR,由國(guó)外的評(píng)估機(jī)構(gòu)評(píng)估后將育種值和指數(shù)信息反饋給國(guó)內(nèi)豬場(chǎng)。至于國(guó)外評(píng)估機(jī)構(gòu)所采用的校正系數(shù)、遺傳參數(shù)、經(jīng)濟(jì)參數(shù)、統(tǒng)計(jì)模型、標(biāo)準(zhǔn)化的方法等等,國(guó)內(nèi)場(chǎng)家往往并不知道。
由表2可見(jiàn),EPD2與EBV1間的相關(guān)、EPD3與EBV2間的相關(guān),總體趨勢(shì)基本一致,并且說(shuō)明下列幾個(gè)問(wèn)題:①對(duì)達(dá)目標(biāo)體重日齡,NSR的跨國(guó)評(píng)估與自行評(píng)估結(jié)果呈負(fù)相關(guān),意味著NSR中生于國(guó)外的親屬的測(cè)定信息對(duì)評(píng)估結(jié)果的影響可能是巨大的,且其表現(xiàn)是反方向的,即在國(guó)內(nèi)表現(xiàn)好的可能在國(guó)外恰恰是表現(xiàn)不好的。這意味著根據(jù)NSR和自行評(píng)估結(jié)果進(jìn)行選擇,可能效果背道而馳、遺傳進(jìn)展方向相反。②對(duì)活體背膘厚、活體眼肌面積、估計(jì)瘦肉率,NSR的跨國(guó)評(píng)估與自行評(píng)估,除估計(jì)瘦肉率的EPD2與EBV1的相關(guān)外,其他相關(guān)系數(shù)都極顯著且是正值,意味著二者評(píng)估出的種豬排序在方向上具有一致性。但是EPD2與EBV1間的相關(guān)小于EPD3與EBV2間的相關(guān),主要原因可能在于184頭引進(jìn)種豬自身沒(méi)有測(cè)定成績(jī)。對(duì)于選擇指數(shù)而言,因其由達(dá)目標(biāo)體重日齡與其他幾個(gè)性狀的EPD共同加權(quán)組合而成,一個(gè)性狀的估計(jì)育種值存在問(wèn)題,將導(dǎo)致整個(gè)指數(shù)的不靠譜。加上指數(shù)構(gòu)成及其所用參數(shù)未知,盲目使用將與預(yù)期目的嚴(yán)重偏離。
3.3 NSR與自行評(píng)估結(jié)果的不一致,可能是因信息量與參數(shù)不同及遺傳與環(huán)境的互作 細(xì)究4組育種值間的不一致,尤其是NSR與自行評(píng)估的不一致,主要原因可能有二:一是信息量與參數(shù)不同,二是遺傳與環(huán)境有互作。
3.3.1 信息量與參數(shù)不同 NSR的跨國(guó)遺傳評(píng)估若不考慮遺傳與環(huán)境的互作,則其統(tǒng)計(jì)模型為前面所提及(3)式所示??梢?jiàn),較之自行評(píng)估,NSR的評(píng)估存在諸多不同:測(cè)定數(shù)據(jù)不同;固定效應(yīng)b的組成、水平劃分及對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)矩陣X可能不同;因?yàn)锳12≠0而使每個(gè)個(gè)體的育種值估計(jì)利用的信息量不同;使用的g、r等參數(shù)不同或估計(jì)其所依據(jù)的y不同、方法不同。這些不同,理論上使NSR的評(píng)估結(jié)果與自行評(píng)估結(jié)果理應(yīng)不同,并且測(cè)定個(gè)體與待估個(gè)體間的親緣關(guān)系越近(即A12越大),可利用的表型測(cè)定信息越多,NSR估計(jì)育種值的準(zhǔn)確性理論上也就越比自行估計(jì)的高。
這也正是跨國(guó)遺傳評(píng)估用心所在!但對(duì)國(guó)內(nèi)場(chǎng)家而言,即使遺傳與環(huán)境確實(shí)不存在互作效應(yīng),也有幾點(diǎn)需要說(shuō)明:第一,跨國(guó)聯(lián)合評(píng)估,國(guó)內(nèi)外的群體必須存在關(guān)聯(lián)且關(guān)聯(lián)度達(dá)到一定程度。而關(guān)聯(lián)的途徑分為環(huán)境、遺傳2條,二者至少要有1條。環(huán)境關(guān)聯(lián)就是(3)式中的X12=X'21≠0,即國(guó)內(nèi)外的環(huán)境不能各成系統(tǒng),互不交叉;遺傳關(guān)聯(lián)就是(3)式中的A12=A'21≠0。因?yàn)閲?guó)內(nèi)外的環(huán)境差異很大,通過(guò)環(huán)境達(dá)到一定的關(guān)聯(lián)度較為困難,所以遺傳關(guān)聯(lián)就很必要。而引種后A12將隨時(shí)間推移逐漸變少,除非不斷引種。當(dāng)環(huán)境沒(méi)有關(guān)聯(lián)、遺傳沒(méi)有關(guān)聯(lián),前面的(2)式將可分為2個(gè)獨(dú)立的MME,一個(gè)對(duì)應(yīng)國(guó)內(nèi)的,一個(gè)對(duì)應(yīng)國(guó)外的。其中關(guān)于國(guó)內(nèi)的將與自行估計(jì)無(wú)異。
第二,跨國(guó)聯(lián)合評(píng)估,通常涉及3個(gè)環(huán)節(jié):國(guó)內(nèi)測(cè)定并提交數(shù)據(jù)→國(guó)外遺傳評(píng)估并反饋信息→國(guó)內(nèi)據(jù)其選種選配。國(guó)內(nèi)場(chǎng)家對(duì)于中間1個(gè)環(huán)節(jié)不僅不參與且不知道國(guó)外如何操作,致使在用評(píng)估信息時(shí),包括育種值和指數(shù),存在盲從性,結(jié)果可能與本場(chǎng)的育種目標(biāo)不符甚至嚴(yán)重偏離。
3.3.2 遺傳與環(huán)境有互作 信息量與參數(shù)僅影響估計(jì)值的準(zhǔn)確性,而若遺傳與環(huán)境存在互作,則可能導(dǎo)致混亂的結(jié)果,比如育種值排序出現(xiàn)重排[4]。當(dāng)存在互作時(shí)而統(tǒng)計(jì)模型(1)中又不予以考慮,將不僅影響估計(jì)值的準(zhǔn)確性,甚至有可能得出錯(cuò)誤結(jié)論。
Clapperton等[5]研究了在SPF(Specific Pathogenfree)環(huán)境與非SPF環(huán)境下豬幾個(gè)適應(yīng)性免疫性狀與日增重(Average Daily Gain,ADG)性狀的遺傳參數(shù)與遺傳相關(guān),結(jié)果表明在較差環(huán)境下,ADG的遺傳力下降,而且免疫力與ADG呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)趨勢(shì)。
國(guó)外豬場(chǎng),不論場(chǎng)內(nèi)場(chǎng)外,環(huán)境相對(duì)都很潔凈。在此環(huán)境之下人工選擇生長(zhǎng)速度等性狀,則在不斷取得遺傳進(jìn)展的同時(shí),免疫力因與生長(zhǎng)速度等存在負(fù)的遺傳相關(guān)而不斷下降。但因?yàn)榄h(huán)境潔凈,豬仍十分健康,且其生產(chǎn)潛力可以發(fā)揮出來(lái)。
國(guó)外的豬在被引到國(guó)內(nèi)之后,所面臨的是差得多的環(huán)境和為防疫所采取的復(fù)雜免疫及在飼料中的長(zhǎng)期添加藥物。這種環(huán)境之下,有理由懷疑遺傳與環(huán)境存在互作,即種豬間的差異在國(guó)外與在國(guó)內(nèi)并不一樣,甚至相反——在國(guó)外優(yōu)秀的豬在國(guó)內(nèi)的表現(xiàn)恰恰較差。這種現(xiàn)象也正是在國(guó)內(nèi)豬場(chǎng)所觀察到的。EPD2與EBV1、EPD3與EBV2間的相關(guān)所呈現(xiàn)出的現(xiàn)象,尤其是對(duì)達(dá)目標(biāo)體重日齡性狀而言,最根本的原因可能正是遺傳與環(huán)境互作的存在。而當(dāng)遺傳與環(huán)境存在互作時(shí),除非跨國(guó)遺傳評(píng)估改變模型、方法,否則就應(yīng)采用自己評(píng)估的結(jié)果,因?yàn)樗从沉朔N豬在本場(chǎng)內(nèi)乃至國(guó)內(nèi)特定環(huán)境下種豬的育種價(jià)值。
國(guó)內(nèi)外環(huán)境的清潔程度相差很大,進(jìn)而所采用的免疫程序、飼料等也很不同,導(dǎo)致遺傳與環(huán)境的互作存在的可能性很大,尤其是對(duì)生長(zhǎng)速度而言。因此,引種時(shí)充分考察種豬的遺傳評(píng)估信息仍是十分必要的,但需注意的是,引種后只有給引進(jìn)種豬提供與國(guó)外相同的環(huán)境與管理,供種方的評(píng)估信息才有指導(dǎo)意義。否則,有些性狀的信息,便無(wú)參考價(jià)值。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō),在深入了解遺傳與環(huán)境互作的機(jī)制后,在引種時(shí)有必要建立一套自己的標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)估方法。而加入國(guó)外遺傳評(píng)估體系卻不注意遺傳與環(huán)境的互作,可能達(dá)不到改良自己群體的目的,甚至出現(xiàn)與育種目標(biāo)背道而馳的現(xiàn)象。
需要指出的是,本研究只是對(duì)特定案例進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)分析,關(guān)于遺傳與環(huán)境互作的遺傳機(jī)制還需進(jìn)一步探討。
[1] Henderson C R. Best Linear Unbiased Estimation and Prediction under a Selection Model[J]. Biometrics, 1975,31(2):423-447.
[2] Corbeil R R, Searle S R. Restricted maximum likelihood(REML) estimation of variance components in the mixed model[J]. Technometrics, 1976, 18(1):31-38.
[3] Misztal I, Tsuruta S, Strabel T, et al. BLUPF90 and related programs (BGF90) [C]. Montpellier, France:In Proceedings of the 7th World Congress on Genetics Applied to Livestock Production, 2002: 21-22.
[4] Mota R R, Tempelman R J, Lopes P S, et al. Genotype by environment interaction for tick resistance of Hereford and Braford beef cattle using reaction norm models[J]. Genet Sel Evol, 2016, 48(1):3.
[5] Clapperton M, Diack A B, Matika O, et al. Traits associated with innate and adaptive immunity in pigs: heritability and associations with performance under different health status conditions[J]. Genet Sel Evol, 2009, 41(1):54.
By-talks about Pig Genetic Improvement: Appropriately Understand The Evaluation for Imported Pigs by Foreign Genetic Evaluation System
ZHANG Zhe1, MA Pei-pei1, XIAO Qian1, SUN Hao1, ZHANG Suo-yu1, ZHANG Xiang-zhe1,WANG Qi-shan1*, PAN Yu-chun1,2*
(1.Department of Animal Science, School of Agriculture and Biology, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240,China; 2.Shanghai Key Laboratory of Veterinary Bio-technology, Shanghai 200240, China)
China has been importing enormous numbers of pigs abroad. However, whether the information offered by the exporters is reliable and whether participating in foreign breeding evaluation systems (NSR, etc.) are controversial issues.Taking one national level core breeding farm as an example which had imported pig from USA and then been a member of NSR, this study made systematic correlation analysis for four traits including “Days to 115kg”, “Backfat thickness”, “Loin-Muscle Area” and “Predicted Percent Lean”, and the results shown that. The breeding values offered by NSR is real, but it is not useful. For the trait of “Days to 115 kg”, there seems to be a significant negative correlation between the breeding values estimated by NSR and by our method for imported ones and their progenies, which means that the results of selection based on our methods are probably opposite to the results according to NSR evaluation system. But for the other three traits, the coefficients of relationship are positively significant. However, as the selection index is composed of the sum of the weights of breeding values of “days to 115kg” and other traits, the whole index will be unreliable. Therefore, this is to say that we cannot blindly participate in the international evaluation system. When it comes to the reason of the results, it may be the interaction between genotype and environment. And further analysis is still needed to validate this hypothesis.
Imported pig breeds; Duroc; Growth rate; International evaluation system
S828.2
A
10.19556/j.0258-7033.2017-10-136
2017-06-09;
2017-07-05
上海市生豬產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系[滬農(nóng)科產(chǎn)字(2014~2018)第6號(hào)];浙江省地方豬種配套系選育與產(chǎn)業(yè)化—基于金華豬的配套系選育(2016C02054-2)
張哲(1988-),男,安徽人,博士研究生,研究方向?yàn)榻y(tǒng)計(jì)基因組學(xué)與生物信息學(xué),E-mail:zzsjtu1988@163.com;馬裴裴(1988-),女,河南人,講師,研究方向?yàn)榻y(tǒng)計(jì)基因組學(xué)與生物信息學(xué),E-mail:peipei.ma@sjtu.edu.cn
*通訊作者:潘玉春(1963-),男,山東人,博士,教授,研究方向?yàn)榻y(tǒng)計(jì)基因組學(xué)與生物信息學(xué),E-mail:panyuchun1963@aliyun.com;王起山(1980-),男,黑龍江人,博士,教授,研究方向?yàn)榻y(tǒng)計(jì)基因組學(xué)與生物信息學(xué)研究,E-mail:wangqishan2000@aliyun.com