手把手教你如何建立从核心群到公猪站之间遗传滞后的预测模型！

在生猪生产育种系统中，遗传改良进步来自育种核心群，并通过繁殖系统传递给商品猪。遗传滞后是衡量从核心农场到商业农场的遗传进展所需时间的量度，通常以年为单位。直观上，遗传滞后主要取决于世代间隔，即核心领域的遗传进度，需要从曾祖父（GGP）开始，经过祖父母、父母，最后到商品世代。猪的繁殖周期决定了必然存在遗传滞后。但是，如果我们能够提高遗传进步的传递效率，我们将更早地实现商品猪遗传改良的价值，从而提高整个生产系统的效率和盈利能力。

在猪杂交生产系统中，终端公猪（来自公猪站）贡献了商品猪遗传贡献的50%。因此，加速育种核心群体与种猪之间的遗传传递也有望产生可观的经济效益。 【摘要】：目的建立核心群与公猪站遗传滞后的预测模型，评价影响公猪站公猪指标水平的各种因素，探讨缩短公猪群遗传滞后的措施。种公猪

方法

本研究首先设计了一个从核心育种群到公猪站的遗传滞后计算模型。该模型以商品代公猪站为对象，公猪站内的公猪均从同一个公猪繁育场（SLN）引进（图1）。此外，模型中的遗传核心场按照固定的年度遗传进度进行改进。

图1 公猪品系遗传进程的传递

遗传滞后以指数和年度方式表示。在某一时间点，公猪站的遗传水平（Mn）减去核心群的遗传水平（Nn），得到以指数为单位的遗传滞后；这是除以年度遗传进展得到的遗传滞后年遗传滞后。此外，模型中的遗传核心场按照固定的年度遗传进度进行改进。

用于计算遗传滞后的参数包括：

1. SLN场育种核心群平均指数（NO）、核心群年遗传进度（G）、SLN后代初始指数（SO）、SLN种群标准差（DS）、SLN单批次最终试验公猪头数的相关因素(B)，准确度(A)。

2. 与公猪站（BS）相关的因素

公猪站公猪数(K)、公猪站初始公猪指数(MO)、公猪站种群标准差(DB)、公猪站年公猪更替率(R)、并根据指标淘汰公猪站内的公猪。猪的比例(C)、从SLN 农场引进的数量(n) 和引进公猪的指数水平(L)。

进口公猪的指标等级分为三个等级，大于115（Profit+，精英公猪），100-115之间（Profit，精选公猪），80-100之间（Standard，经典公猪）。指数低于80 的公猪被淘汰出SLN 农场。

根据上述参数设置，n年后核心场的公猪指标为：

Nn=NO+G(n-1)

单头引进公猪选择强度为：

P=(KRn)NL

NL 是具有不同指标水平的单个批次中包含的公猪数量。

计算一个公猪站的遗传水平，需要考虑四个因素：公猪站内公猪的初始平均指数（MO）、公猪站内公猪的年更替率、根据公猪站中的指数，以及从SLN 引进的公猪的平均指数（SL）。

根据指数剔除被淘汰的公猪，剩余公猪的平均指数为（MOC），则更新后的BS组平均指数为：

M1=MOC(1-R)+SLR

每次引种结束时，得到更新种群的平均指数，作为下一次引种公猪种群的初始指数。单批引进选择强度低于75%的，按75%计算。在计算公猪站指数淘汰后剩余公猪的平均指数和引入SLN 的公猪平均指数时，需要获得截断正态分布的平均值（Burkardt 2014）。

为了计算遗传滞后造成的经济损失（VL），需要用指标单位的遗传滞后值乘以每个指标点的经济价值：VL=LV。在PIC体系中，公猪产品每点经济价值指数为0.61元/头商品猪。

结果

一、高低级别对比

为了分析公猪站遗传滞后对生猪生产的影响，我们举了两个不同生产水平的例子。表1 分别列出了六个因素的高低水平，包括公猪站的年公猪更换率。比较表明，高低水平的遗传滞后性指标相差约38个点。以每年育种核心组20点遗传进度计算，相差1.91年遗传进度；按每头公猪0.61元的指标值计算（吕静等，2016），相当于商品猪每头价值差23.46元。

图2为繁育核心群和公猪站位指数高低变化趋势。不难看出，核心群的基因改良带动了公猪站指标的提升，公猪站提高了公猪年更新换代率，引进了高指标公猪，增加引进数量有助于减少遗传滞后。

表1 两种不同水平遗传滞后模型的参数设置及结果

图2 育种核心群和公猪种群高低水平遗传趋势

二、影响公猪站遗传因素的因素比较

我们评估了公猪站年公猪更替率、引进公猪指标水平、SLN猪场公猪初始后代指数、选择准确度、引进数量等5个因素对遗传滞后的影响。除候选因子外，其他因子在计算时均设为高阶输入值（表1）。从图3可以看出，在不同等级公猪站（75%和45%）的公猪年更替率下，遗传滞后相差0.82年，每头商品猪的价值相差达到10.05元。此外，引进公猪的水平、SLN初始后代指数、选择准确度、引进数量的差异分别为0.80、0.71、0.51和0.05年，每头商品猪的经济价值差异为9.78，分别为8.64。 6.23 和0.62 元。

图3 五因素水平对公猪站遗传滞后的影响

讨论

影响公猪站遗传滞后的因素可分为两类：—— 公猪站的公猪再生和SLN 农场的遗传水平。

影响公猪站公猪更新的因素包括年替换率、引进公猪的指数水平和每年引种次数。本研究发现，年替换率和引进公猪指数水平是决定遗传滞后的最重要因素（图3），通过提高公猪站年替换率和引进较高水平的公猪，能够带来显著的经济效益。目前国内大部分猪场公猪的使用年限较长，替换率低，尚未充分意识到高指数公猪的遗传改良价值；而事实上，终端公猪对商品猪遗传贡献50%，而且1头终端公猪的后代数量可以达到数千头，因此改善公猪站管理蕴藏着可观的经济价值。

本研究模型中，引种次数对遗传滞后的影响非常小。模型设定的每年引种次数水平分别为2次、4次和6次，引种间隔分别为6个月、3个月和2个月，平均每次的引种头数也由引种次数的变化而平均分配，从而使引进个体的平均指数水平接近于全年遗传进展的中值，这是导致引种次数变化对遗传滞后影响较小的主要原因。在实际生产中，公猪站需要根据种猪供应企业的供种能力和生产计划，提前合理规划引种时间。

SLN场的遗传水平主要受遗传改良速度、选择准确性和初始公猪的指数水平影响。遗传改良速度和选择准确性主要取决于育种公司所执行的遗传改良方案，而高质量的表型数据、基因组信息的利用是其中的关键因素。

结  论

基于本研究结果，养猪生产者可以从三个方面考虑减少终端公猪遗传滞后：第一、选择提供高遗传性能种猪的育种企业，同时尽量挑选高指数公猪；第二、提高公猪站的公猪替换率，从而将最新的遗传进展快速传递到商品群；第三、选择具有较快遗传改良速度和较高选择准确性的育种企业，确保稳定持续的遗传改良进展。