提高豬飼料利用效率的育種方法

孫博興 ，王大力 ，白春艷 ，蔡飛翔 ，潘韻致 ，梁 爽 ，孫 浩

（1.吉林大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院，吉林 長春 130062；2.正邦集團(tuán)有限責(zé)任公司，江西 南昌 330095；3.中南大學(xué)湘雅醫(yī)院，湖南長沙 410008）

自20世紀(jì)80年代以來，全球豬育種企業(yè)就非常注重瘦肉率、日增重、背膘厚等生長性狀的選擇，這些性狀選育水平的提高，也間接提高了豬只飼料利用效率。但是，由于這些生長性狀已接近選擇極限，要繼續(xù)提升飼料利用效率就需要調(diào)整育種方案，如DanBred、PIC和Topig等歐洲國家種豬育種公司，近年來都將豬只飼料利用效率作為育種方案的主選性狀。目前，我國養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)正處在轉(zhuǎn)型升級階段，提高豬群飼料利用效率，減少飼料消耗，關(guān)乎國家生態(tài)文明建設(shè)和碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，所以選育節(jié)糧型豬種是當(dāng)前我國生豬產(chǎn)業(yè)的重要任務(wù)。

1 影響豬只飼料利用效率的因素

飼料利用效率不是一個單純的可直接測定的性狀，需要通過測定與其相關(guān)的多個性狀之后，采用科學(xué)的統(tǒng)計分析才能得到高或低的評判性描述。影響豬只飼料利用效率的因素有很多，從生物學(xué)角度下列幾個因素與之密切關(guān)聯(lián)[1]。

1.1 日采食量

在影響飼料利用效率的眾多因素中，日采食量至關(guān)重要。它直接決定總成本中最大開支部分——飼料成本。日采食量與日增重密切相關(guān)，通常日采食量升高，日增重就升高，但問題的關(guān)鍵在于，并不是日采食量越高，飼料利用效率就高。采食量與增重兩者的比值即為飼料轉(zhuǎn)化率（FCR）。

1.2 日增重

提高飼料利用效率是為了讓豬只少消耗一些飼料，得到更大的增重，也就是“吃得少，長得快”。所以日增重與日采食量一樣，也是影響飼料利用效率的一個十分重要的指標(biāo)。

1.3 軀體構(gòu)成

在飼料利用效率分化豬群中，采用自由采食、限制飼喂兩種方法飼養(yǎng)。研究發(fā)現(xiàn)，兩個群體在胴體組成上出現(xiàn)了差異，低飼料效率豬的內(nèi)臟更大更重，皮膚表面積更??；高飼料效率豬的消化器官只占身體10%[2]。如果體重相同，較大較重的消化器官會在一定程度上增加豬只能量消耗。此外，高、低飼料效率豬群在體內(nèi)水分含量、蛋白含量和脂肪含量上有著明顯的差異[3]。

1.4 飼料消化率

豬只采食飼料的能量并不能夠全部被吸收利用，未能消化吸收的部分會通過糞尿排除體外，吸收的能量一部分用于維持基礎(chǔ)代謝，一部分用于生長[4]。如果維持基礎(chǔ)代謝的能量相同，那么消化率較高的個體就有更多的能量用于生長，所以飼料消化率與飼料利用率之間是正相關(guān)關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，牛剩余采食量約10%的差異是由消化率引起的[5]。

1.5 維持需要

從能量分配角度看，豬只吸收的總能量用于兩個方面，一是維持基礎(chǔ)代謝，另外則是用于生長發(fā)育代謝。在維持基礎(chǔ)代謝所需能量中，內(nèi)臟消耗的能量占了較大一部分。不同豬只維持需要存在明顯差異，維持需要是影響豬只飼料效率的基礎(chǔ)因素。當(dāng)總采食量一定時，用于維持需要的能量越少，則用于生長發(fā)育的能量越多，飼料利用效率就高。

除了上述五個主要因素，還有健康水平和動物性格等因素也影響飼料利用效率。健康水平高而且穩(wěn)定的動物用于免疫消耗的能量少，飼料利用效率高。動物的性格影響活動量，安靜型的動物活動較少，臥坐時間較長；活潑型的動物活動較多，臥坐時間較短[6]。安靜型的豬只一般比活潑型的豬平均日增重高，飼料利用效率高。

2 衡量豬飼料利用效率的不同指標(biāo)

雖然飼料利用效率通常用高或低來描述和評判，但在生產(chǎn)和研究過程中，人們還是找到了一些跟飼料利用效率相關(guān)、可以量化的指標(biāo)用來指征飼料利用效率。

2.1 飼料轉(zhuǎn)化率（Feed Conversion Ratio，F(xiàn)CR）

在生產(chǎn)中，人們通常用動物每增加1 kg體重所消耗飼料，也就是動物采食量與動物增重之間的比值，來代表飼料轉(zhuǎn)化率（FCR），有時也稱之為飼料報酬[7]。FCR看起來簡單易懂，可用于飼料質(zhì)量對比、豬群生產(chǎn)對比、企業(yè)年終核算等方面。但從學(xué)術(shù)研究角度看，F(xiàn)CR存在著許多模糊和偏差之處。例如，同樣是FCR=2，在相同時間內(nèi)，豬只A采食220 kg飼料獲得增重110 kg，豬只B采食200 kg飼料獲得增重100 kg，A的出欄時間明顯要早于B，而且A和B之間的飼料利用效率是不同的，但FCR相同卻無法區(qū)分出它們。另外，F(xiàn)CR主要用在測算生長階段豬的飼料轉(zhuǎn)化率，但不能用于測算已經(jīng)停止生長的繁殖母豬群的飼料轉(zhuǎn)化率。豬場核算時通常以所消耗的飼料總量為準(zhǔn)，并沒有準(zhǔn)確測量豬只實際采食量，這兩者之間會有10%～30%的波動[8]。FCR還受測定豬只的體重與日糧能量水平的影響，企業(yè)通常是根據(jù)豬的日齡分成不同階段，而不是根據(jù)體重，而日糧能量水平變化也影響FCR[9]。

2.2 剩余采食量（residual feed intake，RFI）

剩余采食量（residual feed intake，RFI）早在1963年由Koch提出，但受限于動物采食量測定工作復(fù)雜，育種企業(yè)前期使用較少，直到近年來電子飼喂站等智能采食記錄設(shè)備在豬場使用的越來越多，才受到企業(yè)家和育種人員的重視和應(yīng)用。RFI指的是動物實際采食量與預(yù)測采食量之差[10]。預(yù)測采食量是通過平均日增重、代謝中間體重、背膘厚等進(jìn)行多元線性回歸預(yù)估得到的。RFI是一個負(fù)向選擇指標(biāo)，RFI值越低，飼料利用效率越高[11-12]。

研究發(fā)現(xiàn)RFI的遺傳力在0.25左右，通過選擇RFI，可以明顯地提高豬只飼料利用效率。但由于RFI與平均日采食量（ADFI）在表型上和遺傳上都具有較高的相關(guān)性[13-14]，如果在育種中只選擇RFI，會引起ADFI和平均日增重（ADG）的降低，相應(yīng)的也會延長豬的出欄時間。為解決這個缺點，Bai 等在軍牧1號白豬核心育種群中采用約束選擇法，以RFI為主選性狀，ADG和背膘厚（BF）為輔助約束性狀，通過綜合選擇指數(shù)“I=0.2EBVADG-0.7EBVRFI-0.1EBVBF”評估綜合育種值，經(jīng)過四代選擇，建立了高飼料利用效率（低RFI）、低飼料利用效率（高RFI）兩個資源品系（見圖1），證明RFI作為主選性狀可有效改變豬的飼料利用效率，而且不影響豬肉品質(zhì)[15-16]。

圖1 以RFI為主選性狀分化選擇豬飼料利用效率

2.3 剩余增長體重（residual body weight gain，RG）

剩余增長體重（residual body weight gain，RG）是指實際增長體重和預(yù)測增長體重之間的差值，而預(yù)測增長體重則是通過平均日增重、平均日采食量、代謝中間體重、背膘厚進(jìn)行多元線性回歸所得。剩余增長體重是正向選擇性狀，RG高則增重多。研究發(fā)現(xiàn)，RG和ADG存在高度的遺傳相關(guān)（r=0.75），而與采食量相關(guān)性不顯著[17]。所以，選擇RG也可提高生長速度。

2.4 超群體增重（Beyond the population mean body Weight，BPG）

超群體增重是指動物的實際增長體重超過與其實際采食量相同的群體平均增長體重（實際采食量/群體FCR）的差值。這個指標(biāo)是通過動物個體的實際采食量和群體FCR兩個具體數(shù)據(jù)，計算出該個體按群體FCR水平應(yīng)有的增長體重，減少了人為誤差。與RFI與RG相比，由于RFI的預(yù)測采食量和RG的預(yù)測增長體重存在誤差，而且不易理解，在生產(chǎn)中推廣仍然受限。而超群體增重（BPG）就沒有這個問題，由于BPG跟采食量和增重都相關(guān)，選擇BPG一個指標(biāo)可同時改善飼料利用效率和生長速度兩個性狀，簡單實用，選擇效果好；缺點是BPG計算過程中使用了群體FCR，因此只能在同一群體中進(jìn)行比較和選擇，不能對不同群體間個體進(jìn)行比較。

3 提高豬飼料利用效率的育種方法

為了提高飼料利用效率，既需要從營養(yǎng)和飼料方面考慮，提供營養(yǎng)平衡、適口性好、消化率高的飼料，也需要從遺傳育種方面考慮，通過選育節(jié)糧型豬種，逐代提高豬群飼料利用效率。根據(jù)企業(yè)規(guī)模大小，有幾種不同的育種方案可以選擇。

3.1 參加聯(lián)合育種的大規(guī)模育種企業(yè)

對于參加聯(lián)合育種的大規(guī)模育種企業(yè)，可分別制定父系和母系種豬的育種方案，父系的飼料利用效率性狀（RFI或RG）的選擇權(quán)重應(yīng)在50%以上，母系的飼料利用效率性狀的選擇權(quán)重應(yīng)在40%以上。如果以RFI為主選性狀，應(yīng)對日增重和背膘厚等性狀進(jìn)行約束，運(yùn)用多性狀綜合選擇育種值法進(jìn)行選種，育種進(jìn)展較快。滿足生產(chǎn)性能測定的基本條件，如個體電子識別、日采食量、日增重和背膘厚等指標(biāo)測定要求準(zhǔn)確。如果已建有參考群體數(shù)據(jù)庫或者引種企業(yè)能夠共享數(shù)據(jù)庫，全基因組選擇也能提高飼料利用效率。

3.2 規(guī)模較小的育種企業(yè)或者單一群體育種

對于規(guī)模較小的育種企業(yè)或者單一群體育種，如地方品種（品系）保種，不參加聯(lián)合育種，不進(jìn)行場間交流，可以使用超群體增重（BPG）這個性狀來持續(xù)選育節(jié)糧型豬群，操作相對簡便。在育種過程中也可以逐步搭建自有品種的參考群體數(shù)據(jù)庫，為后期的全基因組選擇做準(zhǔn)備。

3.3 其他情況

除非有科學(xué)研究的需要，不建議用單性狀選擇法提高豬群飼料利用效率。另外，企業(yè)只選育飼料利用效率高的種群就可以，不必選育飼料利用效率高、低分化的資源品系。