张勤中国农业大学教授,

《我国猪育种现状与挑战》

    我着重讲一讲现在全国猪育种的现状和面临的挑战,这个挑战有一部分是非洲猪瘟给我们带来的。

     什么是育种?动物育种主要的是三件事情。一是纯种选育,就是在品种内进行选育。二是杂交利用,通过不同品种、不同品系的杂交生产商品。三是新品种培育。从三个任务的重要性来说,当然纯种选育是最重要的一个任务。培育品种是我们很次要的工作,不是主要的工作。

    整个猪的繁育体系。最常见的杜长大三元杂交,在长白、大白、杜洛克这几个纯种当中怎么去选育提高。在纯种选育中做的工作是两项:一是选种,二是选配。选种是在这个群体当中选择遗传上优良的个体来繁育后代,每年在不间断地做这种选种。通过不断地选最优秀的个体繁殖后代,这样群体才能一代一代地更好,有遗传改良。选配主要是通过选配去减少近交,同时通过适当的选配可以产生更优秀的后代。选种选配总的目的都是实现群体的遗传改良,这个群体的平均数会向着我们所选择的方向去改变。

    猪育种主要的目的是要实现遗传改良,影响群体遗传改良速率的因素可以用一个公式表示:选择强度×选择准确性×遗传变异性/世代间隔。

    整个育种是围绕这四个方面去开展的。一是选择强度跟遗传进展成正比,选择强度越大,进展就越快。要增加选择强度,在育种上做的工作一是要扩大候选群体,被选的群体越大,选择强度可能越大,降低种率,留种率越小,选择强度越大。二是选择准确性,需要对种猪进行可靠的遗传评估,根据我们遗传评估的结果进行选择。三是遗传变异性。尽可能保持群体的遗传变异性,希望把它保持住,保持遗传变异需要做的工作要避免近交,在适当的情况下也可以引种。四是世代间隔。世代间隔越短,进展越快。要缩短世代间隔,就要控制种公猪、种母猪的使用年限。

    这四个方面并不是独立的,它们互相之间是有牵制的,不能单独地去改变某一项。比如说缩短世代间隔,种公猪使用一年就淘汰或者使用半年就淘汰,世代间隔缩短,但是可能带来选择的准确性会下降,选择强度也可能下降,互相之间是相互制约的,四个方面要综合起来考虑。在四个因素里面,最最重要的还是选择的准确性。

    在种猪场里面整个工作或者工作流程:第一,做种猪的登记。从小猪出生以后就要做种猪的登记,通过种猪的登记就知道整个猪群的系谱是什么样的,同时也知道这个群体结构、群体的变化情况。第二,性能测定。根据我们的育种目标做性能测定。第三,遗传评估。在性能测定的基础上,在前面种猪登记的基础上做遗传评估,通过遗传评估来评判猪的遗传优劣性。第四,种猪选留。在遗传评估之后可以做种猪的选留,把遗传上优秀的个体选出来。第五,选配。第六,选配完了以后,又去做种猪登记,是这样一个循环。在这个过程当中可能会有适当的引种,但是这个引种不是常规的工作,我们只是在必要的时候才去引种。

    讲育种现状就要讲生猪遗传改良计划。我们国家的生猪遗传改良计划是从2009年开始实施的,现在这个计划是2009-2020年的计划。现在讲国内猪的育种现状,就从猪的遗传改良计划讲起。

    整个遗传改良计划的组织框架首先是畜牧总站,农业部成立了种业管理司,整个的育种都归到种业管理司去做。在畜牧总站下面有全国的种猪遗传评估中心和省市畜牧主管部门、专家组。在全国,会有些中心测定站,有的是属于国家的,有的属于省里面,还有公猪站。除了有全国的遗传评估中心以外,还有区域性的,包括山东也有山东省的遗传评估中心,还有其它的种猪场。

    在这个计划里面,最主要的一项工作是建立核心育种群。通过遴选核心种场来建立核心育种群。经过差不多10年的时间,现在全国的核心场97家,核心场的母猪数大概有15万。

    性能测定方面,要去规范种猪的性能测定,用统一的方法去做性能测定。这个性能测定在两个层面去做,一个是在我们测定中心,一个是在场内测定。现在主要的测定性状有这几个测定症状:100公斤体重日龄、百公斤体重背膘厚、日增重和饲料转化率、窝产仔数。

    全国有5家国家级的,就是农业部认可的,经过农业部认证的有5家,包括山东也算认证过的。按照测定能力来说,每年的总的测定能力可以达到8000头猪,但实际上测不了那么多,一半都到不了。按测定能力来说,一个测定中心每年要测两批猪,但大部分的测定中心每年都只测一批。还有的测定中心的设备没有满负荷地去利用,所以测定能力也没有达到满负荷的状态。

    总的测定来说,即使是这些测定中心满负荷地去运转的话,也就是8000头,这个测定量对育种来说是远远不够的,所以我们的测定主要在场内测定,场内测定一个场每年大概就不只8000了。

    测定中心现在主要起示范作用,通过测定中心可以做技术上的示范。二是可以比较不同场的种猪放在一块儿比较。三是通过种猪拍卖以后,把优良的种猪扩散。

    现在对场内测定来说,要求在核心育种场当中平均每窝测一公两母,也就是对生长性能的日龄和背膘进行测定。大部分育种场他还是做不到。同时,我们要求每个场至少有两个经过培训并且考核达标的测定技术员。全国的遗传改良计划里面,每年至少要组织两次的技术培训,通常有三次,有时候有四次技术培训。我们的核心场基本上都能达到这个要求,至少是两个测定技术员经过考核达标的。

    我们看一下测定数据。我这个数据统计到去年的7月,因为7月以后,我们的数据就不正常了。到去年7月,三个品种(大白、长白、杜洛克)生长性能的记录数,经过从2009年以来积累的数据,大白已经有270多万,长白有将近120万,杜洛克大概有70多万,总的加起来就有460多万。这是全球最大的数据库。 

    产仔记录的母猪数一共加起来有77万,但产仔记录数有220多万,这个数据也是非常庞大的。从2010年到2017年,每年的生长性能测定记录数基本上是在上升的。前面最开始每年测定的数量并不太大,一年大概20多万,到2017年一年有60万多,我们是在进步的。

    产仔记录一开始是上升的,2010-2014是上升的趋势,2014年以后又下降了。这个下降不代表我们在退步,2015年以来全国的能繁母猪数就是在下降的趋势,核心场也是一样,基础母猪数量也是有一个下降的趋势。全国的母猪在下降,但是生猪的出栏数并没有下降,说明生产效率在提高,PSY在上升。

    整个遗传评估在三个层次进行的,一是在场内。每个种猪场特别是核心场利用自己场类的数据做遗传评估。二是地区性的。我们前面讲了有区域性的遗传评估中心,在局部地区进行各个场的遗传评估。三是全国遗传评估中心,为所有的核心农场进行评估。不管是哪个层次,我们用的方法都是动物模型BLUP,用这个方法需要有一些软件,各个场用的软件不完全一样,有的场用GBS,有的场用GPS,有的场用herdsman。

    在遗传评估里面,首先要去算各个性状的育种值,在这个基础上计算这个指数。现在用一是父系指数,一是母系指数。父系指数考虑日龄和背膘厚两个性状,它们的权重分别是70%和30%,用在父系品种上。如果按照杜长大这个杂交体系来说,父系指数就是用在杜洛克上面。母系指数考虑三个性状,除了日龄、背膘厚,产仔数,这三个性状的权重:60%是产仔数,30%是日龄,10%是背膘厚。这是评估中心用的权重,各个场可以自己来决定,不同的场育种目标不一样。母系指数用的母系品种长白、大白。

    在遗传评估中心,每个月会发布提交数据的情况报告,每周两次对所有核心场进行种猪遗传评估,不一定每个场都是每周做了两次,根据提交数据情况来做。有的场两周才提交一次数据,基本上是有了新的数据就做一次新的评估,就全国来说每周做两次。每季度发布一次种猪遗传评估报告。每周做的遗传评估,每个场可以去查评估结果。每个季度发布一次报告,以农业部的名义发布的。从2018年开始做区域性跨场联合遗传评估。联合评估要求各个场遗传上之间要有关联性,为核心场销售种猪提供种猪档案。每个场要卖种猪的时候,可以跟评估中心申请,由评估中心生成一个种猪档案,种猪档案里面的数据是评估中心提供的,评估中心提供的数据就有一定的权威性,而且买种猪的人可以到评估中心核实数据。

    经过这些年的育种工作,100公斤体重日龄的进展,遗传还是有进展的,但不是很理想。2010-2017年百公斤体重日龄,杜洛克从遗传上来说缩短4天左右。表型进展会更大一些,2012年以后下降的幅度比较大,基本上从170天下降到现在165天,大将缩短了5-6天。背膘厚也有下降的趋势。长白、大白下降的幅度不大,杜洛克的下降幅度大一点,尤其是2015年以后基本上没有什么下降,因为从2015年以后我们把背膘厚的权重调整了,背膘的权重很小。我们不希望背膘太薄,更加侧重产仔数和生长速度。

    产仔数有上升的趋势,不是很稳定的上升趋势,从杜洛克上来说还略有下降,长白、大白表型上有一定的上升趋势,从全国平均来说,2010年到2017年大概增加了一头总产仔数,但遗传上的改变没有很显著。

    全国猪的育种有了一些成绩,有进步,但存在一些问题。第一个问题是性能测定不理想。一是测定规模小。国外是全群测定,我们只要求每窝测是一公两母。通常一窝能测到五六头,一般都要测,至少是五六头。即使要求只测一公两母,但有的场还是达不到这个要求。

    二是测定的性状偏少。现在要求的是日龄、背膘厚和产仔数,还有很多性状其实也很重要,但是没有测,比如饲料报酬、肉质、抗病。比如饲料报酬要测的话测定成本会比较高。

    第二个是留种的问题。很多场用数据去分析的话,实际上做得并不理想,留种的时候没有完全按照留种的结果去留,更多地看体型,看血统,真正留下来的猪选择差太小了。

    第三个问题是联合育种问题,遗传改良计划最终的目的是要实现联合育种。场间遗传联系偏低是影响联合育种的主要因素。一是疫病防控、健康问题阻碍了场间遗传交流。二是种猪来源渠道多元,各场种猪遗传背景差异大。猪场间的遗传背景差异大。三是种猪的系谱不完整或者不完善。

    前面讲了现状,目前面临的挑战问题。挑战主要是两个方面,一是基因组选择的挑战,二是非洲猪瘟的挑战。现在猪的育种进入基因组选择的时代。基因组是利用全基因组分子标记进行辅助选择,利用基因组上的遗传信息进行选种,不光是利用表型。它的主要目的一是可以帮助我们早期选种。早期选种是这个猪的性能还没有表现的时候就可以去选。二是可以提高选择的准确性,尤其是像产仔数这样的性状。通过基因组选择可以提高这种选择性。三是对所谓的困难性状进行选择。所谓的困难性状像饲料报酬、肉质、抗病性,常规很难去做的性状可以通过基因组选择来选。

    基因组选择有两个步骤。第一,先建立一个参考群,在参考群里测定每头猪性状的表型和基因组标记的基因型。利用这些信息去估计每个标记的效应。第二,在真正的候选群体中进行基因组选择。在这个基因组里面测定每个候选个体标记的基因型,利用参考群体里面估计到的效应来计算每个个体基因组育种值。常规的育种值叫EBV,基因组的信息来估计育种值叫GEBV,根据这个GEBV进行选择。2012年开始对猪的基因组选择,主要是一些大的育种公司使用,像PIC、Topigs  WNorsvin、Hypor、Danbred、Genesus,国内的像温氏、扬翔这样的育种企业在做。

    首先,提高了选择的准确性。综合仔数的准确性提高了35%。从不同的性状来说,仔猪的死亡率的选择准确性提高了将近150%,总产仔数准确率提高了30%,背膘厚准确性提高了25%。准确性提高带来的效果是遗传进展加快。指数进展从2012年往后明显加快。

    遗传进展加快以后产生的价值。这个价值体现在商品猪里面,2017年每头商品猪带来的额外价值是17.6元,预计到2020年每头商品猪因为基因组选择产生的额外价值是30.9元,效果是非常显著的。在欧洲也是有类似的情况,它的指数进展在2012年以后明显加快。2012年以前每个月的指数进展是0.84,2012年以后平均每个月的进展是1.28。

    2017年9月我们国家正式启动基因组选择平台的建设,大概有31家育种企业和7个高校、科研单位共同做这个工作。目前的工作主要集中在参考群构建上,要求测定的性状有很多,主要针对杜长大,在生长性状和繁殖性状上至少要求6000头猪组成这个参考群。还有其它的像饲料报酬、肉质,这个数量会少一点。到目前为止,大白的生长性状有一万多头,饲料报酬大概2000多头,母猪繁殖性状1万多头,肉质性状很少,精液品质也很少。做基因组选择,长白比较少,长白的场子本身就比较少,杜洛克也比较少。从目前来说,我们要做基因组选择,在大白里面,生长性状、饲料报酬、母猪繁殖性状等等都已经开始去做基因组选择了,杜洛克的生长性状也可以做了,这是我们下一步要去做的。

    非洲猪瘟对育种上的影响。现在的影响主要是三个方面:第一个方面的影响是核心群的规模下降,有的场全军覆没,有的场还没有受到太大的影响。从农业农村部他们官方的数据是全国能繁母猪的存栏今年3月跟去年同期相比下降了21%。这不是核心群的规模,核心群的下降这个里面还反映不出来,这是全国能繁母猪的情况,当然肯定是下降。

    第二个方面的影响是性能测定的数量在下降。根据全国种猪遗传评估中心的统计,今年3月与2月相比,母猪繁殖性状的数据减少38%,生长性能测定数据减少了29%。今年3月与去年同期相比,母猪繁殖性状的数据减少55%,这个55%意味着什么?间接地反映了母猪的存栏情况。生长数据减少了43%。今年1-3月跟去年的1-3月去比,母猪的繁殖性状数据减少30%,生长测定数据减少了28%。3月跟2月比,一下子就减少了百分之三四十,再下去4月份还不知道什么情况,4月和3月比还在持续下降。

    第三个方面的影响是种猪交流基本中止,因为禁止种猪调运。

    贵在坚持,育种一定要坚持住。首先采取有效的措施,避免和减少非瘟的影响。从育种上来讲,尽可能维持住现在育种核心群。要把它维持住。在可能的情况下去引种,绝对不能用杂种母猪代替核心群母猪。听说有的场子能不能把商品母猪或者杂种母猪放在核心群里,如果你还是一个核心育种场,这个事情是不能做的。性能测定一定要坚持做。哪怕猪在减少,测定不能中断,数据要有连续性。

    猪瘟可能是长期存在的,未来的育种工作要特别关注这几个方面:第一,强化生物安全意识、措施、制度、执行力度。第二,加强公共公猪站的建设,对疫病防控是有帮助的。非洲猪瘟也可以通过精液传播,公猪站的生物做起来会做得更好,对疫病防控也是有帮助的。第三,开展抗病育种。第四,积极开展基因组选择,尤其是公猪的测定量可以减少,早选早淘汰。

养殖模式怎么适应非洲猪瘟的形势?比如规模化、产业链。散户对非洲猪瘟的防控能力是很差的,规模化猪场会做得好一点。公司+农户这种模式是不是以后要改成公司+规模化的养殖场?从生产方式来说全进全出、批次生产,还有所谓单体的适度规模。从非洲猪瘟的教训来说,单体规模太大是有问题的。再就是信息化、智能化、精细化的养殖。