潘建文
(福建省福清市鄉(xiāng)村振興發(fā)展中心,福建福清 350300)
自《全國(guó)生豬遺傳改良計(jì)劃2009—2020》實(shí)施以來(lái),規(guī)模化豬場(chǎng)種豬育種自主創(chuàng)新能力持續(xù)提高,良種供給能力不斷增強(qiáng),有力支撐了現(xiàn)代生豬產(chǎn)業(yè)發(fā)展,但也要清醒地看到,自非洲豬瘟發(fā)生以來(lái),規(guī)?;i場(chǎng)在種豬育種方面存在的問(wèn)題逐步凸顯,如基礎(chǔ)相對(duì)薄弱、投入不足、聯(lián)合育種體制機(jī)制不靈活,各種高效智能化種豬性能測(cè)定設(shè)備和先進(jìn)育種關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用相對(duì)滯后,種豬質(zhì)量與美國(guó)、丹麥等發(fā)達(dá)國(guó)家還存在不小差距。實(shí)施生豬聯(lián)合育種,推廣應(yīng)用育種新技術(shù),加快生豬遺傳改良進(jìn)程已成為業(yè)界共識(shí)。下面就規(guī)?;i場(chǎng)種豬育種關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述。
聯(lián)合育種技術(shù)也被稱為分散核心群育種技術(shù),它能有效整合各種豬選育場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)資源,將一些分散、小規(guī)模的中小型種豬選育場(chǎng)遺傳資源匯聚到一個(gè)大的核心群,打破原有種豬育種過(guò)程中的空間生殖隔離,通過(guò)采用科學(xué)的方法開(kāi)展聯(lián)合遺傳評(píng)估,促進(jìn)各地區(qū)各選育場(chǎng)優(yōu)秀種豬遺傳資源的共享和利用,從而最大限度地發(fā)揮優(yōu)秀種豬的遺傳資源價(jià)值優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)種豬跨場(chǎng)跨區(qū)域使用[1]。而目前我國(guó)種豬在育種過(guò)程中均采用小范圍種豬選育方式,不僅選育場(chǎng)所的規(guī)模比較小,而且場(chǎng)所分布比較分散,不具有集中的遺傳資源。基于此,聯(lián)合育種方式在規(guī)?;i場(chǎng)種豬育種過(guò)程中的應(yīng)用具有突出的價(jià)值和作用,它可以有效提高育種群群體規(guī)模和選種的可靠性,縮短育種群世代間隔。聯(lián)合育種主要包括7 個(gè)部分內(nèi)容:種豬登記、統(tǒng)一規(guī)范的生產(chǎn)性能測(cè)定、統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、跨場(chǎng)聯(lián)合遺傳評(píng)估、種豬跨場(chǎng)選擇與利用、人工授精體系及網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)[2],其中種豬遺傳評(píng)估和生產(chǎn)性能測(cè)定與共享是關(guān)鍵核心環(huán)節(jié),在這兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)落實(shí)過(guò)程中要確保聯(lián)合單位具有一致的育種目標(biāo)和利益目標(biāo),采用統(tǒng)一的育種方案,并利用人工授精的方式共享種豬育種成果,從而為各豬場(chǎng)之間穩(wěn)定遺傳奠定良好的基礎(chǔ)。
種豬性能測(cè)定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可靠性和全面性直接決定遺傳評(píng)定效果,它是遺傳評(píng)定工作開(kāi)展的基礎(chǔ)和關(guān)鍵,直接影響種豬育種效果。性能測(cè)定首先要確保環(huán)境條件相似,然后采用科學(xué)的方法來(lái)測(cè)定種豬的個(gè)體性狀,最后在測(cè)定過(guò)程中獲取相關(guān)數(shù)據(jù)和資料,為遺傳性能評(píng)估工作的開(kāi)展提供有效的數(shù)據(jù)支持。
現(xiàn)階段,我國(guó)種豬性能測(cè)定項(xiàng)目也在不斷完善和發(fā)展,目前測(cè)定項(xiàng)目大概有十余項(xiàng),共涉及3 個(gè)方面的情況,即豬的繁殖性狀、胴體性狀和生長(zhǎng)性狀[3],繁殖性狀包括活產(chǎn)仔數(shù)和總產(chǎn)仔數(shù),胴體性狀包括屠宰率、瘦肉率、背膘厚及眼肌面積,生長(zhǎng)性狀包括達(dá)到100kg 體重豬的日齡和飼料利用率等。目前,在種豬性能測(cè)定工作開(kāi)展過(guò)程中,不僅建立了完善的體系,還采用了先進(jìn)技術(shù)并取得良好效果。如應(yīng)用超聲波技術(shù)在性能測(cè)定過(guò)程中不僅可以快速測(cè)定豬的眼肌面積,還可以準(zhǔn)確測(cè)定活體豬的膘厚,避免在背膘測(cè)量過(guò)程中采用傳統(tǒng)的刺尺測(cè)量方法而產(chǎn)生相關(guān)的外傷創(chuàng)面。自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)的有效應(yīng)用對(duì)豬飼料的轉(zhuǎn)化率及豬的體重都能進(jìn)行快速準(zhǔn)確的計(jì)量。核磁技術(shù)和CT技術(shù)的有效應(yīng)用能準(zhǔn)確測(cè)定種豬活體肉質(zhì)。智能AI技術(shù)的應(yīng)用讓育種人員可以通過(guò)鏡頭識(shí)別的方法來(lái)準(zhǔn)確測(cè)定豬的體溫、體尺和體重。以上先進(jìn)技術(shù)的有效應(yīng)用在很大程度上提升了種豬性能測(cè)定的自動(dòng)化水平,為規(guī)?;i場(chǎng)種豬繁育工作的高效開(kāi)展提供了有效的技術(shù)支持,提高了豬場(chǎng)種豬繁育工作的效率和質(zhì)量。
分子育種主要分為兩個(gè)方向,包括標(biāo)記輔助選擇技術(shù)和基因組選擇技術(shù)。標(biāo)記輔助選擇技術(shù)主要針對(duì)豬染色體的某個(gè)區(qū)域,如果此區(qū)域集中分布有被準(zhǔn)確定位且具有一致或相似功能的基因,對(duì)不同部分基因作用機(jī)理但并不明確時(shí),就可以通過(guò)標(biāo)記與意識(shí)重要生產(chǎn)性狀座位相連鎖的DNA 來(lái)對(duì)動(dòng)物個(gè)體的生產(chǎn)潛力進(jìn)行科學(xué)合理的評(píng)估。目前,一些豬高效的DNA分子遺傳標(biāo)記將各種遺傳圖譜研究推向?qū)嵱没?,提供了?duì)影響復(fù)雜的數(shù)量性狀的各個(gè)單個(gè)基因或基因簇進(jìn)行分離和定位分析的手段[4]。相對(duì)于常規(guī)遺傳評(píng)定,標(biāo)記輔助選擇技術(shù)不僅采用了常規(guī)遺傳評(píng)定所需的表型信息和系譜信息,還采用了遺傳標(biāo)記的信息,這樣即使在環(huán)境或性狀改變的情況下也可確保種豬遺傳性狀保持不變。
基因組選擇技術(shù)是利用覆蓋全基因組的高密度遺傳標(biāo)記計(jì)算個(gè)體的基因組估計(jì)育種值[5],是對(duì)傳統(tǒng)遺傳評(píng)估技術(shù)的一次重大革新,可以不依賴系譜記錄和表型信息,為早期選擇提供可能,同時(shí)在繁殖性狀、屠宰性狀、肉質(zhì)性狀、抗病性狀等低遺傳力的性狀和難以測(cè)量的性狀,基因組選擇技術(shù)具有更大的優(yōu)勢(shì)[6]?,F(xiàn)階段,雖然非洲豬瘟疫情對(duì)育種工作產(chǎn)生了一定的影響,但基因組選擇通過(guò)早期選種可減少豬只測(cè)定,減少人員與豬只的交叉接觸,降低了疫情防控風(fēng)險(xiǎn)。在具體應(yīng)用上,不同育種實(shí)體應(yīng)依其育種工作基礎(chǔ)、技術(shù)條件等因素制定差異化的方案。
基因組編輯技術(shù)主要突破在于打破不同物種間生殖隔離的限制,甚至能利用低等生物或植物基因,實(shí)現(xiàn)基因的相互交流,從而使育種工作能最大限度地利用所有可能的遺傳變異,大幅度縮短世代間隔,從而極大提高生豬遺傳改良進(jìn)展。特別是以核酸酶介導(dǎo)的高效基因組編輯技術(shù)的出現(xiàn),更加突破了對(duì)大動(dòng)物進(jìn)行基因編輯的技術(shù)障礙,實(shí)現(xiàn)從基因編輯到基因組編輯的轉(zhuǎn)變,可以開(kāi)展單基因和多基因的刪除、插入,基因表達(dá)上調(diào)、下降或精確修飾等多樣化編輯,為生產(chǎn)性狀的大幅改良和提高提供了解決方案。
人工授精技術(shù)是重要的繁殖生物技術(shù),在應(yīng)用過(guò)程中,先采集公豬精液,然后對(duì)其進(jìn)行稀釋,同時(shí)可以采用冷凍和液態(tài)的方法來(lái)進(jìn)行保存,最后開(kāi)展人工授精。一般液態(tài)精液的使用會(huì)受時(shí)間和空間的限制,需要在特定溫度區(qū)間進(jìn)行保存。冷凍保存法保存的豬精液在使用過(guò)程中不會(huì)受到時(shí)間和空間地限制,但應(yīng)用過(guò)程技術(shù)要求較高,操作也比較復(fù)雜。因此,目前最常用的豬精液保存方法是液態(tài)保存法。但隨著非洲豬瘟疫情的發(fā)生,豬精液冷凍保存法也逐漸受到科研人員和相關(guān)企業(yè)的重視,在一定程度上加快了豬精液冷凍保存法的進(jìn)一步研究和應(yīng)用。同時(shí),人工授精技術(shù)可以有效推進(jìn)批次化生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模適配母豬的統(tǒng)一配種,這不僅有助于豬場(chǎng)管理工作的有效開(kāi)展,還可以節(jié)省一定的育種成本,提高育種成功率,實(shí)現(xiàn)豬品種的有效改良。
隨著養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)的規(guī)?;潭仍絹?lái)越高,一些新的數(shù)字化技術(shù)被應(yīng)用到種豬育種工作中,育種分析系統(tǒng)更加專業(yè)、智能和易用。種豬育種工作的數(shù)字化發(fā)展不僅節(jié)省了大量的人力成本,還提高了工作效率和質(zhì)量。數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用避免種豬育種技術(shù)人員以個(gè)人喜好替代科學(xué)育種,從而保證規(guī)?;i場(chǎng)育種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)性、完整性和準(zhǔn)確性。育種人員可以在種豬育種過(guò)程中充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì),建立圖文數(shù)據(jù)庫(kù)和計(jì)算機(jī)圖像分析系統(tǒng),從微觀和宏觀兩個(gè)方向?qū)ζ溥M(jìn)行全面觀察和分析。如在宏觀方面可以觀察豬的群體行為,在微觀方面可以觀察豬的染色體組型,這對(duì)提升育種效果有重要作用。從以往的種豬育種成功案例看,要想提高規(guī)?;i場(chǎng)種豬育種水平,就要不斷提升對(duì)各種數(shù)據(jù)的處理水平,一方面,要深度挖掘各種育種數(shù)據(jù),并對(duì)其進(jìn)行有效分析,另一方面,還要對(duì)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效存儲(chǔ),以便為其他工作的開(kāi)展提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)支持。不過(guò)種豬育種工作的順利有效開(kāi)展不僅需要先進(jìn)軟件和設(shè)備的支持,還需要建立完善的管理體系及規(guī)范操作流程,這樣才能確保工作人員在落實(shí)種豬育種工作的過(guò)程中最大限度地發(fā)揮先進(jìn)技術(shù)的優(yōu)勢(shì),開(kāi)展規(guī)范化操作,不斷提升種豬育種技術(shù)水平,優(yōu)化種豬育種的效果和質(zhì)量。
綜上所述,隨著我國(guó)育種技術(shù)的不斷發(fā)展,種豬育種技術(shù)從最早的表型選豬技術(shù)發(fā)展到目前應(yīng)用比較廣泛的分子育種技術(shù)、聯(lián)合育種技術(shù)及繁殖生物育種技術(shù),并且還借助了先進(jìn)信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)不斷提升種豬性能測(cè)定技術(shù)的應(yīng)用效果,規(guī)?;i場(chǎng)在開(kāi)展種豬育種過(guò)程中需要對(duì)種豬育種技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理地把握和應(yīng)用,進(jìn)一步提升現(xiàn)代化種豬育種技術(shù)水平,從而為生豬養(yǎng)殖業(yè)創(chuàng)造更大的效益。