建立健全我国猪人工授精网络体系-课件(2).ppt
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- 建立健全 我国 人工授精 网络 体系 课件
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1、1建立健全我国猪人工授精网络体系建立健全我国猪人工授精网络体系加快品种改良进程加快品种改良进程彭中镇 樊斌 朱猛进 刘榜 赵书红(华中农业大学(华中农业大学 农业动物遗传育种与繁殖农业动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室)教育部重点实验室)2目录目录1 建立健全我国猪建立健全我国猪人工授精人工授精网络体系的必要性网络体系的必要性 品种改良的核心技术是选种;而选种效果在品种改良的核心技术是选种;而选种效果在很大程度上决定于人工授精(很大程度上决定于人工授精(AI)技术和以社)技术和以社会化会化AI中心为核心的中心为核心的AI网络体系。网络体系。2 2全国猪全国猪AIAI网络体系建设的初步构想与建议
2、网络体系建设的初步构想与建议3 3在联合育种中努力实现原种猪场、种猪测定在联合育种中努力实现原种猪场、种猪测定 中心和社会化猪中心和社会化猪AIAI中心等的良性互动中心等的良性互动31 1 建立健全我国猪建立健全我国猪人工授精人工授精网络体系网络体系 的必要性的必要性 品种改良的核心技术是选种;而选种效果品种改良的核心技术是选种;而选种效果 在很大程度上决定于人工授精(在很大程度上决定于人工授精(artificial artificial insemination,insemination,AIAI)技术和以社会化)技术和以社会化AIAI中心为中心为 核心的核心的AIAI网络体系。网络体系。品
3、种改良遗传改良育种(选育)品种改良遗传改良育种(选育)对象:品种;性状 遗传改良遗传改良 手段:选种;近交;杂交 衍 生 出 新群体(品系、品种)41.1 1.1 为什么选种是遗传改良的核心技术为什么选种是遗传改良的核心技术 人工选择的独特作用(相对于自然选择)人工选择的独特作用(相对于自然选择)选择贯穿于一切育种方法中选择贯穿于一切育种方法中 遗传改良效果的衡量指标遗传改良效果的衡量指标遗传进展遗传进展又又 称为选择进展称为选择进展(即选择反应)(即选择反应)并非偶然并非偶然 年遗传改良效果的衡量指标年遗传改良效果的衡量指标年遗传进年遗传进 展展又称为年选择进展又称为年选择进展(即改良速度、
4、遗传(即改良速度、遗传 改良速度)改良速度)亦非偶然亦非偶然51.2 1.2 选种三程序中的测定与评估又是选种三程序中的测定与评估又是当前工作的重点当前工作的重点 选种三程序(即选种三程序(即选种的三个步骤选种的三个步骤):):测定测定(在相对一致条件下度量各个体 主选性状的表型值。测定是选种的基础测定是选种的基础)评估评估(指遗传评估,即排除各种环境的 影响估计出各个体主选性状的育 种值,再据此排出名次。评估是评估是 选种的依据选种的依据)6 选留(即留种选留(即留种。留下名次处于前列 的优秀公猪和优秀优良母 猪来生产下一代。选留是选留是选选 种的归宿种的归宿)要求做到:科学测定科学测定 准
5、确评估准确评估 严格选留(强度选择)严格选留(强度选择)7 将选种三程序中的测定与评估测定与评估作为当前工作重点的理由:不仅仅是因为不仅仅是因为测定与评估都十分重要,而而且且是因为是因为它们的工作难度都很大,特别是要求逐步在全国范围内做好更不容易。而这又是必须的,不可逾越的。若不能在全地域乃至全国范围内做好测定与评估工作,那么无论是哪个场,选留种的效果都是有限的;全国性的品种改良也就无法取得又好又快的效果。81.3 1.3 联合遗传评估即种猪育种值的联合遗传评估即种猪育种值的跨群比较又是重中之重跨群比较又是重中之重 为什么是重中之重呢?联合遗传评估有何意义?为什么是重中之重呢?联合遗传评估有何
6、意义?在遗传评估中若只搞核心只搞核心群内的遗传评估群内的遗传评估,不开不开展全国展全国性或区域性的联合遗传评估联合遗传评估(joint genetic evaluation)即不创造条件对种猪进行进行跨群比较跨群比较(across-herd comparison),那么遗传评估的意义那么遗传评估的意义将大打折扣将大打折扣,将无法获得以下好处将无法获得以下好处:无法在全国或区域范围内发现占极小比例的“顶尖公猪(top boar)”,当然就更无法扩大其利用,因而造成资源的极大浪费 和品改工作的极大损失;9 无法知晓各核心群(包括核心群自己)的各性状和整体性能在全国或区域所处名次,从而难于采取有针对
7、性的改进措施;无法掌握全国范围内各品种性能的动态变化。由于心中无底,决策部门和种猪企业均难以采取有效对策。10 补充说明:前已述遗传评估即育种值估计遗传评估即育种值估计。只着眼于为本群(指某品种的核心群,下同)选种服务的遗传评估,即使采用BLUP(最佳线性无偏预测)法来估算育种值,这些“估计育种值(estimated breeding value,EBV)”也不能用来进行群间种猪的比较。必须跨过必须跨过“群群”界、界、“场场”界而界而着眼于全区域乃至全国着眼于全区域乃至全国。而要做到这一点就须采取其他重要措施,如建立全国性的猪AI网络体系(后面将会就此进行讨论)。11下面下面10余张幻灯片是余
8、张幻灯片是养猪业发达国家在全国范围内进行群间比较的几个应用方面的例子。注意其中的数据。我们可从中领悟到:不开不开展展全国性的联合遗传评估全国性的联合遗传评估,要想取得可在全国范围内进行比较的数据在全国范围内进行比较的数据是不可能的。是不可能的。12美国约克夏猪美国约克夏猪1985198520072007年间活体背膘厚的遗传趋势年间活体背膘厚的遗传趋势(引自(引自http:/www.ansc.purdue.edu/stages/)13美国约克夏猪美国约克夏猪1985198520072007年间达年间达250250磅日龄的遗传趋势磅日龄的遗传趋势(引自(引自http:/www.ansc.purdu
9、e.edu/stages/)14美国约克夏猪美国约克夏猪1985198520062006年间母系指数的遗传趋势年间母系指数的遗传趋势(引自(引自http:/www.ansc.purdue.edu/stages/)15美国约克夏猪美国约克夏猪1985198520062006年间产活仔数的遗传趋势年间产活仔数的遗传趋势(引自(引自http:/www.ansc.purdue.edu/stages/)16美国约克夏猪美国约克夏猪1985198520062006年间母猪生产力指数的遗传趋势年间母猪生产力指数的遗传趋势(引自(引自http:/www.ansc.purdue.edu/stages/)17美国
10、约克夏猪美国约克夏猪1985198520072007年间的终端父系指数的遗传趋势年间的终端父系指数的遗传趋势(引自(引自http:/www.ansc.purdue.edu/stages/)18加拿大加拿大 约、长、杜三品种约、长、杜三品种1980198020062006年间年间100 Kg100 Kg背膘厚的遗传趋势背膘厚的遗传趋势(引自(引自 http:/www.ccsi.ca/)(引自 http:/www.ansc.purdue.edu/stages/)19加拿大加拿大 约、长、杜三品种约、长、杜三品种2000200020062006年间父系指数的遗传趋势年间父系指数的遗传趋势(引自(引自
11、 http:/www.ccsi.ca/)20加拿大杜洛克猪加拿大杜洛克猪1111个性状于个性状于2000200020062006年间平均每年的年间平均每年的EBVEBV进展与进展与20062006年的年的EBVEBV进展进展 (引自 http:/www.ccsi.ca/)21加拿大加拿大F F1 1母猪与商品猪的遗传变化母猪与商品猪的遗传变化(从从19941994年至年至20032003年年)性性 状状杜洛克公猪杜洛克公猪F1(YL)母猪母猪商品肉猪商品肉猪达100kg日龄-13.8天-12.6天-13.2天瘦肉量+1.19%+0.77%+0.98%饲料(g)/增重(kg)-177g/kg-1
12、45g/kg-161g/kg初生窝仔数1.43头*背膘厚-3.4mm-2.6mm-3.0mm*每头F1母猪提供的断奶仔猪数在此期间多了 2.5头22232425美国长白猪的品种登记证明书美国长白猪的品种登记证明书26瑞典长白猪出口系谱证明书(正面)瑞典长白猪出口系谱证明书(正面)27瑞典长白猪出口系谱证明书(反面)瑞典长白猪出口系谱证明书(反面)28丹麦长白猪出口系谱证明书丹麦长白猪出口系谱证明书29 我国我国大多数大多数原种猪场如大岭山猪场的出场系谱证明书(见下)都比较的出场系谱证明书(见下)都比较规范。规范。但由于联合遗传评估尚未有效运作,故它们的估计育种值还是无法它们的估计育种值还是无法
13、与其他场的估计育种值作比较。与其他场的估计育种值作比较。30东莞大岭山猪场瑞典长白猪出场系谱证明书东莞大岭山猪场瑞典长白猪出场系谱证明书311.4 1.4 实现种猪的跨群比较关键在实现种猪的跨群比较关键在 建立和增强群间种猪的关联建立和增强群间种猪的关联 首先要明确种猪的估计育种值在群间具有可比性具有可比性必须具备4个条件个条件:(1)测定数据测定数据(表型值)的质量的质量。数据应是客观、真实 的,是按照全国统全国统一的一的、科学的、规范的场内测定方案场内测定方案测定出来的。32(2 2)使用)使用动物模型动物模型BLUPBLUP法法估计育种值估计育种值(3 3)“估计育种值(估计育种值(EB
14、VEBV)”须有较高的准确性须有较高的准确性 这里指的是估计育种值时这里指的是估计育种值时所利用的亲属信息量较所利用的亲属信息量较 大大(亲属种类较多、每种亲属个体数较多、记录(亲属种类较多、每种亲属个体数较多、记录 次数符合要求)。次数符合要求)。(4 4)不同核心群不同核心群种猪种猪间有较高的间有较高的 关联度关联度(connectedness)相对而言,要满足第相对而言,要满足第4个条件最为困难。个条件最为困难。33 建立立不同群的种猪间的不同群的种猪间的关联有两种方法关联有两种方法:方法方法1:使不同群的种猪间存在遗传联系遗传联系 (genetic links,genetic ties
15、)譬如两个猪群共同使用了同一头公猪,或者甲猪群使用的一头公猪的后代与乙猪群使用的一头公猪的后代通过共同祖先产生了亲缘关系,就可认为甲、乙两猪群存在遗传联系。34方法方法2:让要相互比较的不同群种猪处于同一环境(如在性别、年龄、饲料与管理条件、健康状况等方面相同或相似)下 即它们属于同一个同期群同期群(contemporary group),此时所表现出的个体间性能差异就主要是遗传差异。上述两种建立群间关联方法中,使群间产生遗传使群间产生遗传联系的方法是联系的方法是实践中最为有效和最快的方法最为有效和最快的方法。351.5 1.5 在群间建立遗传联系中在群间建立遗传联系中 AIAI中心起着主导作
16、用中心起着主导作用 建立和增强群间遗传联系须依赖于须依赖于有组织、有计划的AI技术的广泛使用,以及布局合 理的多个AI中心及以其为核心的全国猪AI 网络体系。社会化社会化AIAI中心中心在其中起着主导作用起着主导作用。36 孙传禹和张勤(2007)曾对我国12个区域(省、直辖市)的3个外种、81个猪群(共52599头猪)进行研究,发现所有区域的群间关联率都较低(其中北京地区相对较高)。提示大范围的联合遗传评估工作还处于起步阶段,将需要猪将需要猪AI中心挑起建立与增强群间关联的重中心挑起建立与增强群间关联的重担担。371.6 1.6 在全国范围内加快猪的遗传改良在全国范围内加快猪的遗传改良 主要
17、决定于主要决定于AIAI中心所拥有的一流公猪中心所拥有的一流公猪 公猪在遗传改良中起决定性作用公猪在遗传改良中起决定性作用。故应着力提高AI公猪特别是社会化AI中心公猪的质量及其精液使用的广泛度。提高AI公猪质量与增强群间遗传联系的工作既相互促进又相互制约。既相互促进又相互制约。38 AI中心拥有一流公猪能加快遗传改良速度拥有一流公猪能加快遗传改良速度 可从以下公式看出:改良速度(即年遗传进展,改良速度(即年遗传进展,GyGy))()(IG,R世代间隔选择反应一代遗传进展)()()(2IGhS世代间隔遗传力选择差)()()()()(IpGhi世代间隔选择的准确性遗传力平方根表型标准差选择强度3
18、9这一公式表明:由于使用AI时所需公猪减少,故有可能最大限度地降低公猪留种率和提高选留时的淘汰率,大大提高公猪的选择差(即大为提高公猪群的优良程度),从而加大了选择强度,这必然加快改良速度;AI中心应进行的公猪后裔测定,可提高受测公猪育种值估计的准确性。随着公猪子女头数的增多,估计的准确性更能提高。这也必然加快改良速度;使用AI的公猪群要比不使用AI的公猪群更易做到年更新率的提高,从而缩短了世代间隔,加大了年遗传进展。401.7 1.7 建立健全全国猪建立健全全国猪AIAI网络体系,才能真正网络体系,才能真正促进大范围的猪群改良促进大范围的猪群改良 AI单位若不发展并联合起来单位若不发展并联合
19、起来,若形不成形不成AI网络网络体系(体系(AI network),),那么就难于在全国范围内建立和增强群间的遗传联系,那么就会影响到群间EBV的可比性,影响到猪场对自身育种工作的自我评价,影响到选留种与引种工作,影响到“顶尖”公猪的发现,从而严重影响到猪群和品种的改良。412 2 全国猪全国猪AIAI网络体系建设的网络体系建设的初步构想与建议初步构想与建议2.1 2.1 以社会化猪以社会化猪AIAI中心为核心,优化网络体系结构中心为核心,优化网络体系结构 以社会化猪以社会化猪AIAI中心为核心建网十分合理中心为核心建网十分合理 由于社会化猪由于社会化猪AIAI中心(社会化种公猪站)中心(社会
20、化种公猪站)有一定的规模、较强的有一定的规模、较强的经济实力与研发力量经济实力与研发力量,故在公猪采购与公猪质量、在保证公猪群无疫病、在精液生产标准化、在满足AI公猪对饲料、环境、运动、保健上的特殊要求等方面具有比较优势具有比较优势,易于实现质量控制、出信誉、出效益;加上它在增强场间种猪遗传联系方面又可起到独特作用可起到独特作用,故社会化猪AI中心在全国猪AI网络体系中必然起着核心、中坚与引领的作用核心、中坚与引领的作用。因此,在全国培育一批有影响的在全国培育一批有影响的、资质等级高的社会化猪AI中心十分必要。42抓抓调研论证,解决猪调研论证,解决猪AIAI网络体系结构的优化问题网络体系结构的
21、优化问题 譬如,(譬如,(1 1)社会化AI中心在全国应有所发展,但应办多少个?每个中心的规模多大合适?如何布局?(?(2 2)每个区域(指华北、华中、华南、华东、西南、西北、东北等)是否都要有区域级的社会化猪AI中心?(?(3 3)是否需要办和怎样办省(自治区、直辖市)级猪AI中心?(?(4 4)生猪良种补贴项目县如何真正把AI工作扎扎实实搞起来又如何坚持?在组织形式与体制、机制上怎样创新?如何与各县已规划好的既定杂交模式的推广工作、与保种利用工作衔接起来?(?(5 5)对大型种猪企业的AI站有何要求?建议对上述问题的解决有个通盘考虑与规划。建议对上述问题的解决有个通盘考虑与规划。43 鼓励
22、鼓励有实力的猪育种企业或公司开办或联办社会有实力的猪育种企业或公司开办或联办社会 化猪化猪AIAI中心,中心,鼓励鼓励产学研结合办中心,以吸纳社会、产学研结合办中心,以吸纳社会、民间资源,实施融资、管理创新,建立竞争机制。民间资源,实施融资、管理创新,建立竞争机制。442.22.2 建议及早成立全国性猪建议及早成立全国性猪AIAI单位(供精单位)单位(供精单位)的联合组织的联合组织 申请和及早成立申请和及早成立全国性猪全国性猪AIAI行业协会类组织行业协会类组织十分必要十分必要。从预期的下述任务即可看出从预期的下述任务即可看出成立该组织的重要性:成立该组织的重要性:猪猪AIAI行业协会类组织的
23、行业协会类组织的任务任务:(1 1)发展会员,服务会员(如提供资讯,协助发展会员,服务会员(如提供资讯,协助 开拓精液及相关产品市场,开展技术、产品开拓精液及相关产品市场,开展技术、产品 与管理层面的研发与交流,组织与管理层面的研发与交流,组织行业培训行业培训),),维护会员合法权益;维护会员合法权益;45(2)当好全国畜牧总站、国家遗传评估中心与会员 的桥梁桥梁;在建立和增强场间遗传联系、跨群联 合遗传评估中担当重任担当重任;(3)在生猪良种补贴项目县推广人工授精技术中起起 咨询、辅导和培训人员的作用咨询、辅导和培训人员的作用,并可就供精单 位公猪质量问题提出建议提出建议;(4)在规范猪AI
24、行业行为、建立行业自律机制中发发 挥作用挥作用;46 (5)制定制定或或协助政府制定协助政府制定有关方案、计划或有关方案、计划或 管理办法管理办法 如:如:全国猪人工授精网络体系建设方案全国猪人工授精网络体系建设方案 全国猪人工授精全国猪人工授精中心公猪群健康计划中心公猪群健康计划 (包括对精液传播型疾病的监测)(包括对精液传播型疾病的监测)人工授精公猪饲养管理与保健工作的意见人工授精公猪饲养管理与保健工作的意见 全国猪人工授精全国猪人工授精中心公猪后裔测定中心公猪后裔测定方案方案 全国猪全国猪AIAI中心公猪引种与后裔测定实施中心公猪引种与后裔测定实施意见意见 全国人工授精公猪质量管理办法全
25、国人工授精公猪质量管理办法 全国猪良补项目县供精公猪质量监督检查办法全国猪良补项目县供精公猪质量监督检查办法 猪人工授精技术操作与精液品质检测规范猪人工授精技术操作与精液品质检测规范 采用人工授精措施建立场间种猪遗传联系方案采用人工授精措施建立场间种猪遗传联系方案 全国猪人工授精产业管理信息系统建设方案全国猪人工授精产业管理信息系统建设方案 47 (6)编印编印相关出版物(含普及读物);(7)协助社会化猪AI中心争取项目争取项目,加大对相关新技术和新产品(如新的精液稀释液配方)研发工作的支持力度;(8)开展国际交流国际交流与合作。482.3 2.3 社会化猪社会化猪AIAI中心的公猪必须是中心
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