摘 要:動物生產可為人類提供優質蛋白質、必需的營養物質,并讓無法用于生產其他食物的土地得到充分利用,但也帶來了一些問題,如耗費土地、水和能源,破壞和污染陸地和水生生態系統,助長森林砍伐,排放溫室氣體等。育種是解決動物生產挑戰不可或缺的一部分,因為育種可以為動物提供適合未來生產系統的基因。
關鍵詞:動物生產;育種;選育;遺傳增益
中圖分類號:S813.2 "文獻標志碼:A 文章編號:1001-0769(2025)01-0012-02
毫無疑問,動物生產具有發展前景。動物可為人類提供優質蛋白質、必需的營養物質和非合成產品;動物可以將不適合人類食用的生物量(biomass)轉化為食物、糞便和生態系統服務(ecosystem seriveces);動物生產可以利用無法用于生產其他類型食物的土地,而且還深深融入了世界各地的經濟和文化。然而,與大多數行業一樣,這些益處也是有代價的。動物生產會耗費土地、水和能源,破壞和污染陸地和水生生態系統,助長森林砍伐,排放溫室氣體,并圈養動物。
假設食物充足,基本需求能得到滿足(這是一個重要的注意事項),人們會越來越期待動物生產能減少對資源的使用,對環境和氣候的影響,并助力動物福利的改善。
1 "不同國家對這一問題的反應
許多國家 (尤其是發達國家)正致力于改善這一民生關注問題。一些國家正在以立法、激勵和懲罰的形式推行變革,以平衡畜牧業生產的經濟效益以及對環境、氣候和動物福利的影響。新西蘭將向生產者收取牲畜排放溫室氣體的費用;荷蘭和比利時將通過減少牲畜數量使氮排放量減半;德國已經對動物福利提出了嚴格的要求,在沒有征求任何動物生產管理部門意見的情況下,制定了較短的分階段實施期。歐盟委員要求成員國逐步淘汰動物的籠養生產模式。
為了應對這些變化,畜牧業必須擴大利潤的定義,將與環境、氣候和動物福利相關的經濟激勵和懲罰納入其中。
利潤定義的擴大會導致新生產體系的出現,因此生產者要應對新的立法,尋求激勵措施,避免處罰,并對管理策略和飼養方法進行改革。這些變化的影響可能是巨大的。養牛生產者需要改善動物福利,減少對環境和氣候的影響。集約化養豬、養雞和養魚企業可能已經減少了對環境和氣候的影響,但仍存在動物福利問題。
無論未來的生產體系是什么,它們都有一個共同點:需要合適的動物品種讓這些生產體系有利可圖。這就是育種必須發揮關鍵作用的地方。
2 "育種必須成為變化的一部分
育種者可通過選育改善動物群體的理想性狀。基本原則是根據性狀對動物進行排序,選擇最優的動物作為下一代的父母本,同時將近交系數控制在可接受的范圍內。這一原則不會改變,可能改變的是選育方向,因為育種者要解決社會對環境、氣候變化和動物福利的關注,同時在未來的生產系統中實現利潤最大化。
育種者只能通過確定新的育種目標改變選育方向,這是唯一的杠桿。育種者在確定育種目標時,要明確想要改良的性狀,并推導其經濟價值,從而為每個性狀分配適當的選擇壓力。新的育種目標會反映當前的育種目標,因為它包括當前育種目標中的大多數性狀:生長速度、飼料轉化率、產肉率、產仔數、體型和存活率。這些性狀不僅能提高經濟效益,還能提高生產效率來保護環境、氣候和改善動物福利。
不過,兩者之間有兩個顯著的區別。一是新的育種目標還包括有利于環境、氣候和動物福利的新性狀,如減少氮、磷和甲烷的排放,減少生產氣味和咬尾。二是分配給每種性狀的經濟價值將發生變化,使更多的選擇壓力轉向與環境、氣候和動物福利相關的性狀。
實行良好商業管理的育種者在著手新的育種目標之前需要確定育種目標。因為他們不太可能成為“先行者”。
育種者根據預測的市場條件做出選育決定,但這些決定所帶來的遺傳增益在實現并轉給生產者之前會有一個時間差。如果這些預測條件不準確,育種者很有可能將選擇壓力浪費在改良無利可圖的性狀上。
政府和公眾可向育種者提供強有力的早期市場信號,從而幫助動物生產中的所有既得利益者。這些信號是針對生產者的長期立法、激勵措施和懲罰措施的。這些信號將使育種者更有信心確定育種目標,避免選擇非遺傳方法改良的性狀,抵制選擇僅考慮利潤指標的性狀,并縮短育種周期。
3 "安全地做出改變
現代育種者完全有能力在新的育種目標上取得進展,因為他們善于對動物進行排序。他們將復雜的遺傳統計模型與表型、系譜和基因組信息相匹配,從而對動物進行排序。隨著育種者開發出更好的遺傳統計模型、改良表型分析策略,新的遺傳技術應運而生,今后動物排序只會變得更加準確。這對動物生產者來說是個好消息,因為這意味著遺傳增益會更快。
然而,更高的遺傳增益需要謹慎,因為育種者在取得遺傳進展時,并不了解選育對動物種群造成的后果。其中一些后果可能對動物行為、生理、代謝、生殖和免疫等產生意想不到的副作用,而遺傳增益提高只會增加這些副作用的風險。
顯然,為了管理隨著遺傳增益提高而增加的意外副作用風險,需要改進育種的保障措施。
育種者應考慮以下保障措施:
⑴將種群內的近交系數控制在可接受的范圍內,這是防止意外副作用的一種保障措施,因為它能保持遺傳變異,減少近交衰退,并減少有害隱性基因的傳播和遺傳增益速率的變化;
⑵確定選育標準,使育種者能夠將適當的選擇壓力分配給與環境、氣候和動物福利相關的性狀;
⑶對動物進行監測和監控,以便意外副作用在育種種群擴散前被及時發現。
雖然這些保障措施可保護動物種群免受意外副作用的影響,但商用品種仍需保留很多種群數量。每個品種保留多個種群可利于保存遺傳變異,并可為應對生產變化和市場不確定性提供保障。這種做法可以增加一些種群比其他種群更好應對變化的可能性,使動物生產者能夠從適合其生產系統的種群中選擇動物。
原題名:Breeding is part of the solution to challenges (英文)
原作者:Mark Henryon