種畜場(chǎng)繁殖母畜家系組群及選配技術(shù)探討

邵學(xué)芬，游佳興，馬寧，耿文誠(chéng)

(云南省種羊繁育推廣中心，云南 尋甸 655204)

選種和配種是種畜生產(chǎn)部門的兩大核心技術(shù)，是一個(gè)種畜場(chǎng)技術(shù)實(shí)力的直接體現(xiàn)，也是產(chǎn)品質(zhì)量的重要評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。種畜場(chǎng)的配種技術(shù)更主要的是體現(xiàn)在選配上，即用合適的公畜與合適的母畜交配，而不是隨意交配。純種繁育是種畜場(chǎng)常規(guī)的生產(chǎn)手段，只有在特定生產(chǎn)技術(shù)路線中才會(huì)采用雜交方式生產(chǎn)種畜，譬如在DLY生豬生產(chǎn)體系中，用長(zhǎng)白公豬與大約克母豬雜交生產(chǎn)出LY種用母豬。在家畜新品種(系)育種工作中，通常采用雜交、回交、橫交等繁殖措施。無(wú)論是純繁、雜交、回交、橫交，均離不開(kāi)選配技術(shù)。除雜交外，純繁、回交、橫交等均離不開(kāi)系譜檔案；因此，建立完整的系譜檔案是選配技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)的最基本條件。

在畜牧業(yè)生產(chǎn)中，近親繁殖產(chǎn)生的惡果已經(jīng)得到學(xué)術(shù)界乃至普通農(nóng)戶的普遍認(rèn)可。近親繁殖會(huì)引起家畜品種退化、繁殖成活率下降、怪胎等，在純種繁育的種畜場(chǎng)中更是如此。云南省種羊繁育推廣中心在近80年的種畜生產(chǎn)中總結(jié)出“建立系譜檔案、杜絕近親繁殖、四代內(nèi)無(wú)血緣關(guān)系”的純種繁育選配方針。然而，在實(shí)際生產(chǎn)中，由于受到生產(chǎn)模式、人員素質(zhì)、技術(shù)力量等諸多因素的制約，要真正做到杜絕近親繁殖是很困難的。因此，種畜場(chǎng)不得不每隔幾年就要從場(chǎng)外引進(jìn)種公畜以緩解近親繁殖的壓力。

種畜場(chǎng)是可以通過(guò)制定科學(xué)合理的選配方案來(lái)解決近親繁殖這一難題的，即系譜選配；通過(guò)對(duì)存欄公母畜可能出現(xiàn)的配種組合進(jìn)行系譜分析并計(jì)算近交系數(shù)，近交系數(shù)符合系譜選配既定值的方可進(jìn)行交配。系譜分析比較復(fù)雜而且工作量大，只有具備專業(yè)的計(jì)算分析工具才能完成；假定有一個(gè)存欄種公羊20只、繁殖母羊600只的種羊場(chǎng)，完整的系譜分析需編制1.2萬(wàn)個(gè)系譜檔案并計(jì)算近交系數(shù)。選配可分為個(gè)體選配和群體選配兩類；個(gè)體選配能有效防止近親交配，但在群體選配中則很難做到。個(gè)體選配必須進(jìn)行完整的系譜分析；群體選配通常采用種公畜個(gè)體在各母畜群中輪換配種的方式來(lái)減少近親繁殖，可不進(jìn)行完整的系譜分析。

多數(shù)種畜場(chǎng)采用群體選配的方式進(jìn)行繁殖。群體選配離不開(kāi)母畜分群。為了便于生產(chǎn)管理，多數(shù)養(yǎng)殖場(chǎng)母畜分群后群體是固定的，設(shè)專人管理，獨(dú)立核算；更新母畜在本群中選留，數(shù)年后便形成了母系組群模式(傳統(tǒng)的母畜群體固定飼養(yǎng)組群模式，即本群選留的更新母畜留在本群內(nèi))。母系組群模式即便將種公畜分成多個(gè)家系(假定存在多個(gè)家系)進(jìn)行輪配，一個(gè)完整的輪配周期結(jié)束后，各母畜群與各家系公畜或多或少均存在親緣關(guān)系。為了規(guī)避近親繁殖，只能從場(chǎng)外引進(jìn)種公畜，引種不僅成本高，而且風(fēng)險(xiǎn)大，許多疫病通常是由引種傳入的。另外，一些國(guó)外引進(jìn)但由于某些原因?qū)е聡?guó)內(nèi)沒(méi)有其他種畜場(chǎng)生產(chǎn)的品種，由于疫情、政治、外貿(mào)等某種原因可能無(wú)法再引進(jìn)種畜，一些瀕危品種則根本無(wú)種可引。因此，尋找一種方便管理、操作簡(jiǎn)便易學(xué)又能有效減少近親繁殖的母畜分群及選配方案，是一個(gè)種畜場(chǎng)通過(guò)提升科技含量實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效的重要舉措，也是一個(gè)種畜生產(chǎn)單位服務(wù)社會(huì)、對(duì)廣大農(nóng)牧民負(fù)責(zé)的具體表現(xiàn)。

1 材料與方法

1.1 原始樣本

選用云南省種羊繁育推廣中心綿羊場(chǎng)飼養(yǎng)的考爾木細(xì)毛羊作為研究對(duì)象，以2020年7月4日存欄的600只繁殖母羊和22只種公羊作為原始樣本。母羊分為3群：Ⅰ群196只、Ⅱ群203只、Ⅲ群201只。

云南省種羊繁育推廣中心于1976年10月從澳大利亞引入考爾木細(xì)毛羊飼養(yǎng)，并于1986年將其擴(kuò)繁培育為唯一飼養(yǎng)的細(xì)毛羊品種，1990年末存欄數(shù)達(dá)到2 826只。目前，云南省存欄的細(xì)毛羊絕大部分為考爾木羊或是含有考爾木血統(tǒng)的高代雜交羊。1992年以后，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)體制改革的深化及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，逐步壓縮了綿羊的飼養(yǎng)數(shù)，到2000年，基礎(chǔ)母羊僅維持在400只左右，2010年以后，基礎(chǔ)母羊維持在600只左右。目前基礎(chǔ)母羊分為3群，基數(shù)200只/群，年更新率15%(即每群年選留30只更新母羊)；母羊群體固定，更新母羊從本群生產(chǎn)的育成羊中選留補(bǔ)充(母系組群)。

考爾木羊近親繁殖現(xiàn)象一直存在，因此，每隔幾年就要到我國(guó)北方綿羊主產(chǎn)區(qū)引種。最近3次引種時(shí)間為1996年、2004年、2012年，每隔8年引種一次。

1.2 分析及計(jì)算方法

1.2.1系譜檔案的建立

按照完整的四代親緣關(guān)系建立系譜檔案。結(jié)構(gòu)如圖1。

圖1 種畜完整四代系譜檔案結(jié)構(gòu)圖

1.2.2家系確定及繁殖母畜家系分群

在畜牧業(yè)生產(chǎn)中，種公畜的數(shù)量較少，而繁殖母畜的數(shù)量通常是種公畜的數(shù)十倍。從后代數(shù)量來(lái)看，一只優(yōu)秀的種公畜可能會(huì)有數(shù)百個(gè)子女，而一只優(yōu)秀的母畜，如果每胎只產(chǎn)一個(gè)子女，最多也就是十余個(gè)，即便如豬這樣的多胎動(dòng)物，也很難突破一百個(gè)子女。因此，牲畜家系的劃分，只能按父系確定。根據(jù)四代系譜檔案，在存欄種公畜的父親、祖父、曾祖父三者中，凡是有其中一個(gè)相同的均為同一家系。種公畜家系確定后，需根據(jù)系譜檔案制作出世系表，一般世系表做到四世至五世就足夠使用了(字體加粗的表示存欄種公畜)。如圖2。

圖2 種畜世系結(jié)構(gòu)示意圖

1.2.3近交系數(shù)的計(jì)算

根據(jù)通徑系數(shù)原理，個(gè)體X的近交系數(shù)即是形成X個(gè)體的兩個(gè)配子間的相關(guān)系數(shù)，用FX表示。

FX=∑(1/2)N(1+FA)

式中，N為親本相關(guān)通徑鏈中的個(gè)體數(shù)，包括親本、共同祖先以及通徑鏈中的其他所有個(gè)體數(shù)；FA表示共同祖先自身的近交系數(shù)。

1.2.4近親繁殖的界定

畜牧學(xué)將近交系數(shù)大于0.78%的視為近交。作為一個(gè)自繁更新補(bǔ)充繁殖畜的種畜場(chǎng)，群體選配很難做到每個(gè)繁殖后代的近交系數(shù)均小于0.78%，除非采用個(gè)體選配。在實(shí)際生產(chǎn)中，可使用群體近交系數(shù)來(lái)判斷近親繁殖情況。某公畜與某群母畜交配，假設(shè)每只母畜均產(chǎn)下1只仔畜，分別計(jì)算出每只仔畜的近交系數(shù)并求出平均數(shù)，這個(gè)平均數(shù)即為該公畜與該群母畜配種所產(chǎn)后代的群體近交系數(shù)。在群體選配中，可將群體近交系數(shù)小于0.78%的配種計(jì)劃作為可行的群體選配方案。

2 結(jié)果與分析

2.1 種公畜家系的確定

根據(jù)對(duì)22只種公羊的父親、祖父、曾祖父進(jìn)行對(duì)比分析，確定現(xiàn)存種公羊分為5個(gè)家系，表述如下。

A家系：7只，分別用A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7表示。

B家系：5只，分別用B1、B2、B3、B4、B5表示。

C家系：6只，分別用C1、C2、C3、C4、C5、C6表示。

D家系：2只，分別用D1、D2表示。

E家系：2只，分別用E1、E2表示。

2.2 母畜家系分群結(jié)果

在600只母羊中，有138只不屬于任何家系，即有138只母羊與現(xiàn)存的22只公羊沒(méi)有親緣關(guān)系，不參與家系分群。實(shí)際參與家系分群的母羊462只，其中：Ⅰ群168只、Ⅱ群152只、Ⅲ群142只。分群結(jié)果為：A系132只、B系124只、C系81只、D系65只、E系60只。

2.3 分群投配近交系數(shù)預(yù)測(cè)與分析

22只公羊與各母畜群交配的群體近交系數(shù)預(yù)測(cè)結(jié)果如表1。

在母系分群選配的66個(gè)組合中，有22個(gè)組合近交系數(shù)小于0.78%、占33.33%。其中，Ⅰ群可供選用的公羊?yàn)锳3、A5、A6、A7、B2、B5、C1、C4、E1；Ⅱ群可供選用的公羊?yàn)镃2、C3、C5、C6、E1、E2；Ⅲ群可供選用的公羊?yàn)镃1、C2、C3、C4、C5、C6、D1、D2、E2。A1、A2、A4、B1、B3、B4這6只公羊不適宜參與任何一群的配種，在系譜選配中等于是沒(méi)用的公羊。

家系分群選配有110個(gè)組合。公母同家系的22個(gè)組合近交系數(shù)全部大于0.78%(3.34%～10.77%)，為嚴(yán)重近親繁殖。公母不同家系的88個(gè)組合近交系數(shù)大于0.78%的有6個(gè)組合，占6.82%，分別為C4×A系、A4×B系、A5×C系、E2×C系、A3×E系、B3×E系；在這6個(gè)組合中，近交系數(shù)最大值2.40%、最小值0.83%，遠(yuǎn)小于公母同家系配種。即，除公母同家系不能配種外，A系母羊群不能選用C4公羊、B系母羊群不能選用A4公羊、C系母羊群不能選用A5與E2公羊、E系母羊群不能選用A3與B3公羊。

表1 研究樣本分群投配群體近交系數(shù)預(yù)測(cè)一覽表

2.4 系譜選配結(jié)果

若采用本交方式配種，200只母羊的群體至少需分配5只種公羊(公母比例1:40)；若以人工授精方式配種，公母比例可按1:100配置。但是，無(wú)論采用何種配種方式，在做配種計(jì)劃時(shí)，每群母羊均應(yīng)至少安排2只種公羊，即一只主配公羊、一只備用公羊。通常情況下，安排3只種公羊更為合理，若主配公羊不能完成配種任務(wù)時(shí)，第一備用公羊變更為主配公羊，仍留有一個(gè)備用公羊。

2.4.1母系分群選配方案

母系分群選配最好采用可選公羊排序及調(diào)配法。在研究對(duì)象中，可供選配的公羊Ⅰ群9只、Ⅱ群6只、Ⅲ群9只，但有多只公羊可在2群乃至3群中配種。因此，在制作選配計(jì)劃時(shí)需進(jìn)行調(diào)配，一般主張將近交系數(shù)最小的作為主配公羊，并且不做調(diào)節(jié)(同一只公羊成為2群及以上母羊群的主配公羊者例外)。通過(guò)對(duì)可選公羊近交系數(shù)排序及調(diào)配，制作的配種計(jì)劃如下。

Ⅰ群：C1→B5→A3→A6→A7。

Ⅱ群：E1→C3→C5→C6→E2。

Ⅲ群：C2→D2→D1→C4。

因Ⅱ群和Ⅲ群可選公羊重合度較高，調(diào)配后的結(jié)果只能是有一群只有4只公羊。

若采用家系選配方案，則同一家系中可供選用的公羊至少有2只，否則只能棄用。通過(guò)分析，結(jié)果如下。

Ⅰ群有3個(gè)家系的公羊可用于選配：A系的A3→A6→A7→A5，B系的B5→B2，C系的C1→C4。

Ⅱ群有2個(gè)家系的公羊可用于選配：C系的C2→C3→C5→C6，E系的E1→E2。

Ⅲ群有2個(gè)家系的公羊可用于選配：C系的C2→C3→C5→C6→C4→C1，D系的D2→D1。

由此可見(jiàn)，研究對(duì)象已不適合進(jìn)行家系選配，因?yàn)樵?個(gè)家系中，B、D、E這3個(gè)家系均只能挑選出2只公羊，即便采用人工授精技術(shù)，也存在不能完成配種任務(wù)的風(fēng)險(xiǎn)。

2.4.2家系分群選配方案

研究對(duì)象88個(gè)公母不同家系組合中有82個(gè)近交系數(shù)小于0.78%，占93.18%。因此，采用家系分群選配不僅容易制作配種計(jì)劃，操作也簡(jiǎn)便。根據(jù)表1分析結(jié)果，采用家系分群選配的結(jié)論為①公母同家系禁配；②A系母羊群禁用C4公羊；③B系母羊群禁用A4公羊；④C系母羊群禁用A5與E2公羊；⑤D系母羊群無(wú)限制；⑥E系母羊群禁用A3與B3公羊。

3 應(yīng)用探討

3.1 家系分群選配基本原則與方法

按家系進(jìn)行母畜組群，公母同家系禁止配種，不同家系間進(jìn)行輪配。除家系間輪配外，種公畜家系內(nèi)也應(yīng)盡量采用輪配技術(shù)，這樣可減少發(fā)生近親交配的概率?？芍谱饕粋€(gè)雙環(huán)區(qū)塊轉(zhuǎn)動(dòng)輪盤，內(nèi)環(huán)為母畜家系、固定，外環(huán)為公畜家系、可轉(zhuǎn)動(dòng)，每年轉(zhuǎn)動(dòng)一格，并使內(nèi)外環(huán)分格線連成一條直線，使公母形成配對(duì)。內(nèi)外環(huán)配對(duì)為同一字母時(shí)，公母為同一家系，禁止交配。研究對(duì)象有5個(gè)家系，根據(jù)輪配原則，4年一個(gè)輪回(到第五年便形成同系交配，因此跳過(guò))。各年度配對(duì)情況如圖3。

3.2 母畜分群數(shù)量與家系數(shù)量的協(xié)調(diào)

一個(gè)種畜場(chǎng)，母畜分群數(shù)量與家系數(shù)量在多數(shù)情況下并不是相等的。云南省種羊繁育推廣中心綿羊場(chǎng)現(xiàn)有5個(gè)家系的考爾木種公羊，但實(shí)際生產(chǎn)中母畜只分為3群，這與單位的產(chǎn)能規(guī)劃、生產(chǎn)模式、人員配置等相關(guān)。因此，采用家系分群選配，上文描述的轉(zhuǎn)盤輪配技術(shù)就出現(xiàn)了問(wèn)題，建議如下。

3.2.1組群方案

繁殖母羊總數(shù)600只，分為3群，每群200只。A家系132只歸為第一群，B家系與E家系184只歸并為第二群，C家系與D家系146只歸并為第三群。與現(xiàn)存種公羊沒(méi)有親緣關(guān)系的138只隨機(jī)分配到各群中，將各群補(bǔ)齊為200只。

第一年 第二年

3.2.2群中分群選配

配種時(shí)，第二群與第三群按家系各分為2群，這就解決了家系轉(zhuǎn)盤輪配的問(wèn)題，但增加了日常生產(chǎn)管理的難度。

3.2.3非固定方案輪配

即便不進(jìn)行群中分群，仍然可以采用輪配的方式進(jìn)行分群選配。比如：第一年A×BE、B×CD、C×A；第二年D×BE、E×CD、B×A；第三年A×BE、E×CD、C×A。采用此種方法進(jìn)行選配，在制作配種計(jì)劃時(shí)需花費(fèi)較多的精力進(jìn)行種公羊調(diào)配；同時(shí)，在減少近親繁殖概率的基礎(chǔ)上，還要確保各家系有足夠的更新羊可供選留。

4 生產(chǎn)建議

4.1 母畜組群

按家系進(jìn)行母畜組群，不僅編制配種計(jì)劃時(shí)簡(jiǎn)單方便，還能有效降低近親繁殖的概率，值得推廣應(yīng)用。

4.2 選配方案

家系分群選配雖然簡(jiǎn)便易行，但不能完全杜絕近親繁殖。建議有條件的種畜場(chǎng)在家系分群選配的基礎(chǔ)上進(jìn)行個(gè)體選配，這樣可以讓更多的種公畜參與配種并杜絕近親繁殖，拉遠(yuǎn)同家系個(gè)體間的親緣關(guān)系，便于之后的選配，拉長(zhǎng)引種周期。

4.3 更新種畜的選留與補(bǔ)充

按家系群體需求選留更新種畜，并將更新種畜補(bǔ)充到相對(duì)應(yīng)的家系群中，確保長(zhǎng)期維持繁殖母畜按家系分群的格局。