YX106系杜洛克種豬有效精子數(shù)遺傳改良

朱 琳 ，高 寧 ,2，馬亮亮 ，趙云翔 ,4＊

（1.廣西揚(yáng)翔股份有限公司，廣西 貴港 537100；2.中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，廣東 廣州 510475；3.遼寧省農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，遼寧 沈陽 110000；4.佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院生命科學(xué)與工程學(xué)院，廣東 佛山 5104753）

1 前言

現(xiàn)代集約化生豬養(yǎng)殖生產(chǎn)體系中，種公豬占據(jù)著頂端位置。隨著豬人工授精技術(shù)的推廣與應(yīng)用，頂級(jí)公豬的優(yōu)秀基因可以通過人工授精技術(shù)大規(guī)模推廣，快速擴(kuò)散覆蓋到種豬和商品豬群體中，持續(xù)高效改善商品豬生產(chǎn)性能，實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀基因的快速傳遞。培育和高效利用頂級(jí)公豬將在我國(guó)豬肉保供給方面發(fā)揮巨大作用。

公豬精液質(zhì)量是成功實(shí)施豬人工授精的關(guān)鍵，本團(tuán)隊(duì)對(duì)我國(guó)某國(guó)家級(jí)生豬遺傳改良計(jì)劃核心種公豬站2017年至2019年公豬淘汰原因進(jìn)行分析，結(jié)果表明，公豬精液品質(zhì)問題是公豬淘汰最主要的原因，占比達(dá)到40%～61%（圖1）。

圖1 不同品種公豬淘汰原因分析

因此，在對(duì)種豬生長(zhǎng)速度、產(chǎn)仔數(shù)、瘦肉率等常規(guī)性狀進(jìn)行持續(xù)改良的過程中，同時(shí)對(duì)精液品質(zhì)進(jìn)行遺傳改良是非常有必要的。選育精液品質(zhì)高的公豬，將大大提高我國(guó)種公豬利用效率，進(jìn)一步擴(kuò)大國(guó)家生豬遺傳改良計(jì)劃核心種公豬站頂級(jí)公豬的覆蓋度，提升生豬產(chǎn)業(yè)良種覆蓋率。

2 材料與方法

研究收集了2016年-2018年出生的1 528頭YX106系杜洛克公豬精液數(shù)據(jù)、生長(zhǎng)性能測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。在精液水平，通過大規(guī)模公豬采精數(shù)據(jù)，可定位原精量、精子活力、精子密度、畸形率等重要精子質(zhì)量指標(biāo)的關(guān)鍵候選基因，應(yīng)用于優(yōu)質(zhì)精子公豬的篩選，保留攜帶優(yōu)勢(shì)等位基因的公豬進(jìn)入公豬站。在遺傳評(píng)估方面，當(dāng)前的主流做法是將精液體積、密度、活力、畸形率等指標(biāo)計(jì)算單次采精有效精子數(shù)，并將有效精子數(shù)作為一個(gè)綜合指標(biāo)（性狀）進(jìn)行選育，有效精子數(shù)計(jì)算公式及EBV計(jì)算模型為：

單次采精有效精子數(shù)=單次采精原精量×密度×活力×（1-畸形率）

y表示精液表型性狀，b表示固定效應(yīng)，包括群體均值和采精年季；α表示個(gè)體育種值，α～Ν（0，Hσα2）；p表示公豬個(gè)體永久環(huán)境效應(yīng)，p～Ν(0，I)σp2；X、Z和W分別為b、α和p的關(guān)聯(lián)矩陣；采精時(shí)公豬月齡αge和Intv采精間隔天數(shù)為協(xié)變量；e表示殘差。

采用Excel辦公軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總，利用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；基于上述模型，采用ASReml-R（4.0）軟件進(jìn)行遺傳參數(shù)估計(jì)。

3 結(jié)果與分析

對(duì)所有分析的YX106系杜洛克公豬精液數(shù)據(jù)進(jìn)行表型數(shù)據(jù)描述性統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果如表1所示。YX106公豬單次采精精液體積、密度、畸形率變異系數(shù)較大，活力和有效精子數(shù)變異系數(shù)較小，說明精液體積、密度、畸形率可通過遺傳手段改良的效果要優(yōu)于活力和有效精子數(shù)。

表1 杜洛克公豬精液表型數(shù)據(jù)描述性統(tǒng)計(jì)

基于有效精子數(shù)計(jì)算公式及EBV計(jì)算模型，采用ASReml-R（4.0）軟件進(jìn)行遺傳參數(shù)估計(jì)，結(jié)果表2所示。其中體積、密度、畸形率遺傳力在0.2～0.4之間，屬于中等遺傳力水平，活力和有效精子數(shù)遺傳力＜0.2，屬于低遺傳力性狀，通過遺傳改良的空間相對(duì)較小，這與上述表型數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果一致。

表2 杜洛克公豬精液性狀遺傳參數(shù)

建立了包含公豬精液性狀在內(nèi)的父系指數(shù)計(jì)算公式，綜合分析了2016年-2018年出生的1 528頭杜洛克公豬數(shù)據(jù)，對(duì)新舊指數(shù)的選種效果進(jìn)行評(píng)估分析，結(jié)果表明：新指數(shù)（YX指數(shù)）選出來的公豬精液性狀明顯好于舊指數(shù)，單次采精有效精子數(shù)提高20億以上，相當(dāng)于每次采精能多產(chǎn)一袋精液產(chǎn)品。在改善精液品質(zhì)的基礎(chǔ)上，新指數(shù)選育的公豬其生長(zhǎng)性能也優(yōu)于舊指數(shù)選育的公豬（表3、表4）。

表3 原父系指數(shù)

表4 YX指數(shù)

4 結(jié)論與討論

在生豬養(yǎng)殖中，公豬在豬繁育體系中起著至關(guān)重要的作用。選育出1頭優(yōu)秀的種公豬需要花費(fèi)很高的成本，因此如何減少公豬的被動(dòng)淘汰成為了降低選育成本的關(guān)鍵點(diǎn)之一。目前對(duì)于公豬選育來說，所關(guān)注的指標(biāo)主要是生長(zhǎng)速度、料重比、瘦肉率等指標(biāo)，而對(duì)于豬精液方面的選育還較少。在對(duì)公豬精液品質(zhì)進(jìn)行遺傳改良的基礎(chǔ)上，還需要通過分析大量公豬精液品質(zhì)與受胎率、產(chǎn)仔數(shù)等性狀的關(guān)系，建立公豬繁殖力評(píng)估模型，應(yīng)用于高繁殖力公豬的選育。但目前沒有被廣泛認(rèn)可的公豬繁殖力評(píng)價(jià)模型。

隨著豬人工授精技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)發(fā)布了《種豬常溫精液》（GB/T 23238-2009）、《豬常溫精液生產(chǎn)與保存技術(shù)規(guī)范》（GB/T 25172-2010）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)豬的人工授精技術(shù)的推廣實(shí)施起到了重要作用。公豬精液指標(biāo)與配種繁殖力之間的關(guān)聯(lián)性研究結(jié)果表明，精子直線運(yùn)動(dòng)比例、運(yùn)動(dòng)速率等指標(biāo)對(duì)配種分娩率、總產(chǎn)仔數(shù)有顯著影響[1]。精子形態(tài)、活力正常的精子比例和染色質(zhì)結(jié)構(gòu)正常精子比例分別能解釋配種分娩率62.2%和81.7%的變異，形態(tài)、活力和染色質(zhì)結(jié)構(gòu)均正常的精子比例與配種分娩率顯著相關(guān)（r=0.86，P＜0.05）[2]。同品種內(nèi)，對(duì)母豬排卵率和子宮容積的持續(xù)選育，可以間接提高公豬產(chǎn)精性能，主要體現(xiàn)在富含精子的部分精液體積增加等方面[3]。

對(duì)于有效精子而言，在豬精實(shí)際生產(chǎn)和使用的過程中，一次授精到底需要多少有效精子數(shù)呢？很多研究者給出了不同的答案，有研究表明地方豬種一次授精只需要4億有效精子，輸精量在40～60 mL即可；也有報(bào)道對(duì)于瘦肉型母豬來說，大多數(shù)國(guó)家或地區(qū)一次授精需要30億～40億總精子，有效精子在15億～20億，輸精量在80～100 mL；也有一部分國(guó)家一次授精所需有效精子數(shù)只需6～10 mL即可，關(guān)鍵是要把握好輸精的時(shí)機(jī)。此次研究通過增加有效精子數(shù)的選育，完善了公豬指數(shù)計(jì)算模型，大大改善了公豬精液性狀，提高了精液產(chǎn)品的產(chǎn)出率，同時(shí)其生長(zhǎng)性能也得到改善。