前言
养猪产业生产体系通常由三层的金字塔构成。核心层(核心场),即金字塔最高层,其拥有整个产业中最少的个体数目,而遗传进展正是产生于此阶层。第二阶层为扩繁层(扩繁场),是将核心层产生的遗传进展进一步扩大的阶层。金字塔的第三层即最底层为商品层(商品场),此阶层包含了猪生产体系中90%的产品。生产体系中的动物遗传改良,目的是更加高效地生产优质的产品,从而提高商品场的盈利能力。然而,遗传进展从核心群体到商品猪群体的传递和积累过程需要一定的时间,遗传滞后便是用来衡量遗传进展从高到低传递(从核心场到扩繁场再到商品猪场)需要的时间,通常是以年为单位。之前的研究认为,遗传滞后由世代间隔或核心场和扩繁场父母代猪生产后备猪的平均年龄所影响。除此之外,我们认为还存在其他对遗传滞后具有重要影响的因素,包括扩繁祖代公猪的遗传水平、纯繁母猪的选择强度以及选择的准确性。本文的主要目的即是建立一个核心场到扩繁场之间遗传滞后的预测模型,并阐述遗传滞后在猪产业中的重要性。
方法
本研究建立了核心场(N)到扩繁场(M)母猪群遗传滞后的计算模型。模型针对的扩繁场只生产用于商品场的F1代母猪,扩繁场的公猪直接从核心场引种,后备母猪由扩繁场自己生产。并且,在模型中我们设定核心场按照固定的年遗传进展进行改良。n年后的遗传滞后为核心场的遗传水平(Nn)减去扩繁场的遗传水平(Mn)。用于计算遗传滞后的因素包括:核心场能繁母猪初始指数(N0)、核心场平均公猪指数(Ns)、扩繁场初始公猪指数(Ms0)、核心场年遗传进展(△G)、扩繁场能繁母猪初始指数(Md0)、扩繁场猪群标准偏差(D)、扩繁场母猪年替换率(R)、扩繁场纯繁母猪选择强度(P)和选择准确性(A)。
由于设定核心场按照固定年遗传进展进行改良,因此n年后核心场母猪指数为:
Nn = N0+ △G(n-1)
计算扩繁场的遗传水平需考虑三个因素:扩繁场母猪年替换率、后备母猪的遗传水平(上一代子代的遗传水平,Mf(n-1))及剔除淘汰母猪后的猪群指数(Mcn)。因此,n年后扩繁场母猪指数为:
Mn = Mcn×(1-R) + Mf(n-1)×R
通常认为一个足够大的猪群指数符合正态分布,根据年替换率(R)及选择准确性(A),将指数较低的猪淘汰,剩下的群体平均指数为剔除淘汰母猪后的猪群指数(Mcn);后备母猪从上一代子代中选出。n年后的子代指数为纯繁母猪与公猪的平均值:
Mfn = 1/2×(Msn+ Mpn)
本模型中认为扩繁场的公猪直接从核心场引种,考虑到选择准确性,结合实际得到n年后扩繁场公猪指数为:
Msn = (Ms0- Ns)×A+ Ns+ △G (n-1)
n年后用于纯繁的母猪指数则是根据纯繁选择强度及选择准确性在可用母猪群中选择计算得到(截断正态分布)。为了达到一定纯繁选择强度,母猪群需要统计每个个体的指数,但实际生产情况中很多扩繁场母猪群并没有指数记录,因此这些场不存在纯繁选择强度,即认为是随机交配。
为了计算遗传滞后产生的经济损失(VL),需将遗传滞后换算成指数,并乘以每点指数的经济价值(V):VL=L×V。在PIC,母系产品每点指数的经济价值为0.325元/商品猪。
结果与讨论
为了更好的理解遗传滞后在猪生产中的影响与价值,我们列举了两个不同生产水平的例子:(1)建议水平;(2)实际生产的平均水平。导入数据及生成结果见表1。
表1 两种不同水平的遗传滞后模型输入与结果
图1核心场与两种扩繁场水平间遗传滞后比较示例
由表1和图1可知,核心场和两个水平扩繁场的年遗传进展指数均为20点,这表明当核心场按照固定的年遗传进展改良时,扩繁场的遗传改良趋势是由核心场的趋势决定的,究其原因是扩繁场定期从核心场引进后备公猪。而如果扩繁场长时间停止从核心场引进公猪,其遗传改良速度将会低于核心场的改良速度。
另外,结果也显示了扩繁场建议水平和实际平均水平与核心场的遗传滞后存在较大差异,达到了1.9年。换算成指数来看,两者的遗传滞后产生了37点的指数差异,相当于造成每头商品猪10.1元的价值差异。根据表1每年20点指数的遗传进展可产生6.5元/商品猪的价值,即猪场可获得每头猪6.5元的额外利润。比较可知两个不同生产水平产生的遗传滞后造成的指数差异及经济损失均高于当年遗传改良带来的利益。必须指出的是,减少遗传滞后带来的利益是单一时间的事件并且必须始终保持,而遗传改良带来的是持续的利益增加,因此坚持进行遗传改良可使长期利益最大化。
结论
进行遗传改良并将其传递到商品猪场是一项长期且复杂的工作,而减少遗传滞后可使遗传改良的效率更高。本研究建立了猪生产体系中计算核心场到扩繁场遗传滞后的模型,举例结果显示,扩繁场生产因素的变化只会对其与核心场间的遗传滞后长短造成影响,而不会改变扩繁场的遗传进展趋势。说明当核心场按照固定的年遗传进展改良时,扩繁场的遗传改良趋势是由核心场的趋势决定的。将扩繁场建议生产水平与实际生产水平进行比较时发现,两者与核心场间的遗传滞后存在较大差异,说明现行平均生产水平下,遗传改良从核心场传递到扩繁场用时较长,会造成较大的价值损失。因此,减少遗传滞后的经济价值及重要性在猪生产过程中应该引起重视。那么,哪些是对遗传滞后产生重要影响的因素以及如何更加高效的减少遗传滞后值得探索,我们将在以后的研究中进一步讨论。
©PIC2015 ®PIC
