孫 華,宋忠旭,彭先文,董斌科,雷 彬,陳明銀,劉心建,梅書棋?
(1.湖北省農業科學院畜牧獸醫研究所,湖北 武漢 430064;2.湖北省武漢市江夏區畜牧獸醫局,湖北 武漢 430200;3.湖北省武漢市江夏區動物疫病預防控制中心,湖北 武漢 430200)
湖北白豬優質系主要生長和胴體性狀的遺傳參數估測
孫 華1,宋忠旭1,彭先文1,董斌科1,雷 彬1,陳明銀2,劉心建3,梅書棋1?
(1.湖北省農業科學院畜牧獸醫研究所,湖北 武漢 430064;2.湖北省武漢市江夏區畜牧獸醫局,湖北 武漢 430200;3.湖北省武漢市江夏區動物疫病預防控制中心,湖北 武漢 430200)
本研究應用多性狀動物模型DFREML方法估計了湖北白豬優質系生長和胴體性狀的遺傳參數。生長性狀:平均日增重(ADG)、90 kg體重日齡(DAYS)、達90 kg體重背膘厚(BF)和飼料轉化率(FCR)的遺傳力估計值分別為0.42、0.34、0.22和0.48。各性狀均存在一定的窩效應,變化范圍為0.09~0.31。胴體性狀:宰前活重、胴體重、屠宰率、瘦肉率、眼肌面積、肋膘厚、腿臀比、胴體直長、肋皮厚和肌內脂肪含量的遺傳力分別為0.13、0.21、0.32、0.45、0.67、0.52、0.48、0.65、0.72和0.32。生長性狀ADG/DAYS、ADG/BF、ADG/FCR、DAYS/BF、DAYS/FCR、BF/FCR的遺傳相關分別為-0.72、0.25、-0.48、-0.17、0.55和-0.04。胴體性狀眼肌面積、腿臀比與瘦肉率的遺傳相關分別為0.62、0.59,肌內脂肪含量與瘦肉率、眼肌面積和腿臀比的遺傳相關分別為-0.28、-0.15和-0.23。
湖北白豬優質系;DFREML;生長性狀;胴體性狀;遺傳參數
畜禽數量性狀遺傳參數是畜禽的重要遺傳特性,也是育種工作者對畜禽選擇的重要依據,利用它可研究和揭示數量性狀的遺傳規律,探討選育效果。準確估計群體遺傳參數對正確評定種畜育種值、制定選擇方案、計算遺傳進展、制定育種計劃等都有非常重要的作用[1-2]。
湖北白豬優質系是在湖北省農業科學院畜牧獸醫研究所培育的湖北白豬基礎上,導入長白豬、梅山豬、通城豬血液選育而成的一個湖北白豬新品系。目前已完成六個世代的選育工作,各項性能水平均達到或超過了育種方案的選育目標。為揭示其主要生長和胴體性狀的遺傳規律,為今后改進其選種方法,預測選擇效果,加速選育進程,本文采用多性狀動物模型DFREML方法對其生長及胴體性能的遺傳參數進行了初步估測,以期為今后的進一步選育提供科學的參考依據。
1.1 材料數據資料取自湖北省農科院畜牧所種豬場湖北白豬優質系選育群1~6世代737頭生長性狀和35頭胴體性狀的原始測定記錄,數據統一輸入NetPig育種管理軟件,導出所需要的文件,并按要求進行整理,分別建立系譜數據庫、生長性能數據庫和胴體性狀數據庫。
1.2 性能測定生長性能測定育肥期體重由25~90 kg,達90 kg左右時進行稱重和活體測膘,所用儀器為Renco Lean-meater S/N2812(美國),測膘部位為倒數3、4肋間離背中線4 cm處[3]。每世代各血統隨機選擇1~2頭母豬或肥豬進行屠宰測定。
測定個體體重不是90 kg時,達90 kg體重日齡校正公式為:

其中A=109.50,k=0.024(通過logistic曲線對優質系生長發育進行擬合求得)。
90 kg體重背膘厚校正公式為:

(通過直線回歸分析所得)
1.3 數學模型分析性狀主要包括:①生長發育性狀:平均日增重(ADG)、達90 kg體重日齡(DAYS)、達90 kg體重背膘厚(BF)和飼料轉化率(FCR);②胴體性狀:宰前活重、胴體重、屠宰率、胴體直長、肋膘厚、肋皮厚、腿臀比、瘦肉率、肌內脂肪含量和眼肌面積。所采用的數學模型為:

式中:y為觀察值向量;b為固定效應向量(包括世代和性別效應等);u是隨機動物效應向量;l為隨機窩效應向量;e為隨機殘差效應向量;X、Z和S分別是b、u和l的結構矩陣。并假設:

則y的方差為:

1.4 統計分析方法采用多性狀動物模型DFREML方法分析主要生長性狀和胴體性狀的遺傳參數,遺傳分析的軟件為MTDFREML[4]。迭代收斂標準是1.0E-9。
2.1 各性狀的表型參數見表1。

表1 湖北白豬優質系主要生長和胴體性狀的表型參數Tab le1 The phenotype parameters of m ain grow th and carcass traits
表1列出了湖北白豬優質系六個世代的生長性狀和胴體性狀的平均值、標準差與變異系數等。其中生長性狀的變異系數相對較高(12.54~17.42),胴體性狀中胴體膘厚、肋皮厚和眼肌面積的變異系數較高(分別為20.21、16.67和14.49),說明仍有進一步選育提高的潛力。而其他胴體性狀的變異程度均很小(0.90~8.10)。
2.2 遺傳參數
2.2.1 生長性狀
2.2.1.1 遺傳力與窩效應 見表2。

表2 湖北白豬優質系主要生長性狀方差組分、遺傳力和窩效應Table2 The main grow th traits variance com ponents,heritability and litter e ffects
如表2所示,湖北白豬優質系生長性狀的遺傳力變化范圍為0.22~0.48,肥育期日增重(ADG)、達90 kg日齡(DAYS)、90 kg背膘厚(BF)和料肉比(FCR)的遺傳力分別為0.42、0.34、0.22和0.48,與文獻報道結果基本一致。陳斌等[5]采用Gibbs抽樣的貝葉斯方法估計大白豬達100 kg日齡和背膘厚的遺傳力分別為0.346和0.479。孫華等[6]應用多性狀動物模型DFREML法估計杜洛克豬新品系ADG、DAYS(90 kg)、FCR和BF的遺傳力分別為0.48、0.30、0.21和0.57。金訪中等[7]采用多性狀動物模型 DFREML法估計長白豬 SIV系 ADG、DAYS、FCR和BF的遺傳力分別為0.49、0.46、0.59和0.59。
由表2中可以看出,肥育期日增重、達90 kg日齡和料肉比存在明顯的窩效應(c2),分別為0.17、0.31和0.35,其中背膘厚的窩效應相對較小,而料肉比的窩效應較大。
2.2.1.2 表型相關與遺傳相關 各性狀的表型相關和遺傳相關的估計值見表3。

表3 湖北白豬優質系主要生長性狀的表型相關(rp,左下角)和遺傳相關(rA,右上角)Table3 The m ain grow th traits phenotype correlation and genetic correlation
ADG/DAYS、ADG/BF、ADG/FCR、DAYS/BF、DAYS/ FCR、BF/FCR的遺傳相關分別為-0.72、0.25、-0.48、-0.17、0.55和-0.04。
有關日增重和背膘厚遺傳相關的報道有很大差異(-0.26,-0.55),因為存在著飼喂制度、測膘技術、豬種等方面的差異及豬群的抽樣誤差[6]。本研究中,湖北白豬優質系兩者之間的相關為正相關(0.25),因此,在選擇日增重的同時要注意平均背膘厚的增長。

表4 湖北白豬優質系主要胴體性狀的遺傳力(h2,對角線)、表型相關(rp,左下角)和遺傳相關(rA,右上角)Tab le4 The main carcass traits heritability,phenotypic correlations and genetic correlation
2.2.2 胴體性狀 表4所列為湖北白豬優質系主要胴體性狀的遺傳力、表型相關和遺傳相關。其中遺傳力估計值的變化范圍為0.13~0.72,宰前活重、胴體重、屠宰率、瘦肉率、眼肌面積、肋膘厚、腿臀比、胴體直長和肋皮厚的遺傳力分別為0.13、0.21、0.32、0.45、0.67、0.52、0.48、0.65、0.72和0.32,略低于一些文獻報道結果。胴體性狀大部分屬中、高遺傳力,說明胴體性狀受環境的影響較小,直接選擇能取得較好的效果。
性狀間的相關分析結果表明,瘦肉率與眼肌面積有很強的正相關(0.62),肋膘厚與宰前活重、胴體重、胴體長和肌內脂肪含量呈正相關,與眼肌面積、腿臀比、屠宰率和瘦肉率呈負相關,且均有一定的相關程度。屠宰率與瘦肉率和腿臀比有正相關(0.27和0.31)。腿臀比與瘦肉率的相關性也很強(0.59),肌內脂肪含量與肋膘厚呈正相關,與瘦肉率、眼肌面積和腿臀比呈負相關,因此在優質系的選育過程中,應注意綜合選擇。
與繁殖性狀不同,在估計豬生長性狀的遺傳參數時一般不考慮母體遺傳效應和永久環境效應,因此在本文的動物模型中只考慮了場年季固定效應、性別效應、動物加性遺傳效應和窩效應。本研究利用MTDFREML程序對湖北白豬優質系的生長與胴體性狀的分析結果表明,生長性狀ADG、DAYS(90 kg)、BF(90 kg)和FCR的遺傳力變化范圍為0.22~0.48,與文獻報道基本一致,說明湖北白豬優質系已具有穩定的遺傳基礎。
除背膘厚外,其他生長性狀有著明顯的窩效應(0.17~0.35)。性狀間的遺傳相關變化范圍為-0.72~0.55,均在文獻報道范圍之內。
生長和胴體性狀分析表明湖北白豬優質系的背膘較厚,瘦肉率在地方豬種與引進豬種之間,肌內脂肪含量較高,肉質優良。胴體性狀的遺傳力變化范圍為0.13~0.72,大部分屬中到高遺傳力,說明胴體性狀受環境的影響較小,直接選擇能取得較好的效果。在估測胴體性狀的遺傳參數時,選擇的數學模型未考慮窩效應,只在分析時固定效應增加了一個公豬的血統效應。
胴體性狀各性狀之間的遺傳相關比較復雜,給選育造成一定的難度,特別是瘦肉率、背膘厚、眼肌面積和肌內脂肪含量的選擇方面,如何均衡考慮,制定綜合育種指數中的經濟加權值,要視今后的選育方向和市場導向而定。
[1]張沅,張勤.畜禽育種中的線性模型[M].北京:北京農業大學出版社,1993.
[2]盛志廉,吳常信.數量遺傳學[M].北京:中國農業出版社,1995.
[3]全國種豬遺傳評估方案(試行),1999.
[4]Boldman K.G,L.A.Kriese,L.D.Van Vleck, et al.A manual for use of MTDFREML.A set of programs to obtain estimates of variances and covariences(draf t).U.S.Dept.of Agricul ture[M]. Agricul ture Research Services, 1995.
[5]陳斌,柳小春,施啟順,等.用基于Gibbs抽樣的貝葉斯方法估計大白豬遺傳評估中主選性狀的遺傳參數[J].湖南農業大學學報(自然科學版),2007(4):447-449.
[6]孫華,宋忠旭,彭先文,等.杜洛克新品系生長和胴體性狀遺傳參數的初步估測[J].養殖與飼料,2005(12):18-20.
[7]金訪中,周珠麗,錢成剛.長白豬SIV系生長發育性狀的遺傳參數估計[J].畜牧與獸醫,2002(2):18-20.
(編輯:韓斌)
Genetic Parameters Analysis on Main Grow th and Carcass Traits for High Quality Line ofHubeiWhite Sw ine
Sun Hua1,Song Zhongxu1,Peng Xianwen1,Dong Binke1,Lei Bing1, Chen Mingyin2,Liu Xinj ian3,Mei Shuqi1*
(1.Hubei Institute of Animal and Veterinary Science,Hubei Wuhan 430064; 2.Jiangxia Bureau of Animal Husbandry and Veterinary Medicine,Hubei Wuhan 430200; 3.Jiangxia Center of Animal Disease Control and Prevention,Hubei Wuhan 430200)
In this study,the genetic parameters of main growth and carcass line in Hubei white swine high qual ity st rain were analyzed by applying the method of Mul ti-trait animal model DFREML.The resul ts showed that the heritabi lidy evaluations of average dai ly gain(ADG),age at 90 kg body weight(AGE),back-fat(BF)up to 90 kg body weight and feed conversion ratio(FCR)were 0.42,0.34,0.22 and 0.48 respectively.Each traits presented cer tain l it ter ef fects and the effects ranged f rom 0.09 to 0.31.The heritabi l idy evaluations of l ive weight before slaughter,carcass weight,dressing percentage,lean meat percentage,eye muscle area,back-fat between 6th and 7th l ib,hind leg percentage,carcass straight length,skin thickness and eye muscle area were 0.13,0.21,0.32,0.45,0.67,0.52,0.48,0.65,0.72 and 0.32 respectively.The genetic correla-tion of ADG/DAYS,ADG/BF,ADG/FCR,DAYS/BF,DAYS/FCR and BF/FCR were-0.72,0.25,-0.48,-0.17, 0.55 and-0.04,respectively.The genetic cor relation between eye muscle area with hind leg percentage and lean meat percentage were 0.62 and 0.59,respectively.The genetic cor relation between int ra-muscle fat with lean meat percentage,eye muscle area and hind leg percentage were-0.28,-0.15 and-0.23,respectively.
Hubei white swine high qual ity l ine;DFREML;Variance component;Genetic parameter
S828.2
:B
:1672-9692(2014)10-0026-05
2014-08-25
孫華(1975-),女,碩士,副研究員,研究方向為動物遺傳育種與繁殖。
梅書棋(1971-),男,研究員,研究方向為豬遺傳育種。
國家科技支撐計劃項目(2011BAD28B01)、國家生豬產業技術體系項目(CARS-36)、湖北省農業科技創新中心創新團隊項目(2011-620-001-003)、湖北省公益性科技研究(2013BBB15)、動物胚胎工程及分子育種湖北省重點實驗室(2010ZD100-109)