1、1,建立健全我国猪人工授精网络体系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 农业动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室）,2,目录,1 建立健全我国猪人工授精网络体系的必要性 品种改良的核心技术是选种；而选种效果在很大程度上决定于人工授精（AI）技术和以社会化AI中心为核心的AI网络体系。全国猪AI网络体系建设的初步构想与建议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AI中心等的良性互动,3,建立健全我国猪人工授精网络体系 的必要性 品种改良的核心技术是选种；而选种效果 在很大程度上决定于人工授精（artificial insemination, AI）技术和以
2、社会化AI中心为 核心的AI网络体系。 品种改良遗传改良育种（选育） 对象：品种；性状 遗传改良 手段： 选种；近交；杂交 衍 生 出 新群体（品系、品种）,4,1.1 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） 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进展又 称为选择进展（即选择反应）并非偶然 年遗传改良效果的衡量指标年遗传进 展又称为年选择进展（即改良速度、遗传 改良速度）亦非偶然,5,1.2 选种三程序中的测定与评估又是当前工作的重点, 选种三程序（即选种的三个步骤）： 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） 评估（指
3、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 选种的依据）,6,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 种的归宿） 要求做到：科学测定 准确评估 严格选留（强度选择）,7, 将选种三程序中的测定与评估作为当前工作重点的理由： 不仅仅是因为测定与评估都十分重要，而且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。,8,1.3 联合遗传
4、评估即种猪育种值的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？ 在遗传评估中若只搞核心群内的遗传评估，不开展全国性或区域性的联合遗传评估（joint genetic evaluation）即不创造条件对种猪进行跨群比较（across-herd comparison），那么遗传评估的意义将大打折扣, 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性的改进措施；
5、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。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“群”界、“场”界而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10余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
6、其中的数据。我们可从中领悟到：不开展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是不可能的。,12,美国约克夏猪19852007年间活体背膘厚的遗传趋势（引自http:/www.ansc.purdue.edu/stages/）,13,美国约克夏猪19852007年间达250磅日龄的遗传趋势（引自http:/www.ansc.purdue.edu/stages/）,14,美国约克夏猪19852006年间母系指数的遗传趋势（引自http:/www.ansc.purdue.edu/stages/）,15,美国约克夏猪19852006年间产活仔数的遗传趋势（引自http:/www.ans
7、c.purdue.edu/stages/）,16,美国约克夏猪19852006年间母猪生产力指数的遗传趋势（引自http:/www.ansc.purdue.edu/stages/）,17,美国约克夏猪19852007年间的终端父系指数的遗传趋势（引自http:/www.ansc.purdue.edu/stages/）,18,加拿大 约、长、杜三品种19802006年间100 Kg背膘厚的遗传趋势 （引自 http:/www.ccsi.ca/）,（引自 http:/www.ansc.purdue.edu/stages/）,19,加拿大 约、长、杜三品种20002006年间父系指数的遗传趋势 （引
8、自 http:/www.ccsi.ca/）,20,加拿大杜洛克猪11个性状于20002006年间平均每年的EBV进展与2006年的EBV进展,（引自 http:/www.ccsi.ca/）,21,加拿大F1母猪与商品猪的遗传变化(从1994年至2003年),* 每头F1母猪提供的断奶仔猪数在此期间多了 2.5头,22,23,24,25,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）,27,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,29,我国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
9、还是无法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,31,1.4 实现种猪的跨群比较关键在 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必须具备4个条件： （1）测定数据（表型值）的质量。数据应是客观、真实 的，是按照全国统一的、科学的、规范的场内测定方案测定出来的。,32,（2）使用动物模型BLUP法估计育种值（3）“估计育种值（EBV）”须有较高的准确性 这里指的是估计育种值时所利用的亲属信息量较 大（亲属种类较多、每种亲属个体数较多、记录 次数符合要求）。（4）不同核心群种猪间有较高的 关联度（connectedness） 相对而
10、言，要满足第4个条件最为困难。,33, 建立不同群的种猪间的关联有两种方法：方法1：使不同群的种猪间存在遗传联系 （genetic links， genetic ties) 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（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
11、传联系的方法是实践中最为有效和最快的方法。,35,1.5 在群间建立遗传联系中 AI中心起着主导作用 建立和增强群间遗传联系须依赖于有组织 、 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AI中心在其中起着主导作用。,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AI中心挑起建立与增强群间关联的重担。,37,1.6 在全国范围内加快猪的遗传改良 主要决定于AI中心所拥
12、有的一流公猪 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。,38, AI中心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，Gy）,39,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
13、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。,40,1.7 建立健全全国猪AI网络体系，才能真正促进大范围的猪群改良 AI单位若不发展并联合起来，若形不成AI网络体系（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。,41,2 全国猪AI网络体系建设的初步构想与建议2.1 以社会化猪AI中心为核心，优化网络体系结构 以社会化猪AI中心为核心建网十分合理
14、 由于社会化猪AI中心（社会化种公猪站）有一定的规模、较强的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，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，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。因此，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,抓调研论证，解决猪AI网络体系结构的优化问题 譬如，（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）每个区域（指
15、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）是否需要办和怎样办省（自治区、直辖市）级猪AI中心？（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）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。,43, 鼓励有实力的猪育种企业或公司开办或联办社会 化猪AI中心，鼓励产学研结合办中心，以吸纳社会、 民间资源，实施融资、管理创新，建立竞争机制。,44,2.2 建议及早成立全国性猪AI单位（供精单位） 的联合
16、组织 申请和及早成立全国性猪AI行业协会类组织十分必要。 从预期的下述任务即可看出成立该组织的重要性： 猪AI行业协会类组织的任务： （1） 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 与管理层面的研发与交流，组织行业培训）， 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；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；（3）在生猪良种补贴项目县推广人工授精技术中起 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；（4）在规范猪AI行业行为、建立行业自律机制中发 挥作用；,46,（5）制定或协助政府
17、制定有关方案、计划或 管理办法 如： 全国猪人工授精网络体系建设方案 全国猪人工授精中心公猪群健康计划 （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 全国猪人工授精中心公猪后裔测定方案 全国猪AI中心公猪引种与后裔测定实施意见 全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 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 全国猪人工授精产业管理信息系统建设方案,47,（6） 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，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
18、）开展国际交流与合作。,48,2.3 社会化猪AI中心的公猪必须是健康的、一流的,2. 3.1 对国家主管部门的建议（1）制定相关政策、法规或管理办法，规定： 种猪测定中心将每批性能测定结束后经评估排名在前25 %的公猪，超级核心群（super nucleus） 将经过测定证明为特优的公猪，优先供应给有资质且资质等级高的社会化猪AI中心。,49,在联合遗传评估跨群比较取得成效后，将全国或全地域跨群排名处于前百分之几的最好的测定公猪优先给有资质且资质等级高的社会化猪AI中心选用。 上述规定旨在使资质等级高的社会化猪AI中心具有稳定的优秀公猪来源。如果能 解决这一问题，整个中国的养猪业将可能受益于
19、这些优秀公猪。,50,（2）根据畜牧法和前述全国猪人工授精网络体系建设方案，制定全国社会化猪人工授精中心管理办法（下称管理办法），对“中心”的定义、地位、服务范围、基本条件、规模、场地净化、公猪健康水平、公猪的性能与外形体质、公猪的引入、精液与相关产品品质、相关技术要求、资质申报与资质等级认定程序等作出规定。（3）制定“全国猪人工授精中心公猪后裔测定方案”，要求社会化AI中心逐步参照执行，并要求各养猪企业全力配合。,51,（4）建议国家对认真地进行AI公猪后裔测定并将数据传送给国家种猪遗传评估中心进行动态遗传评估的社会化AI中心予以支持并适当给予补贴。 AI中心对公猪进行的后裔测定，可以更准确
20、地鉴定这些公猪的遗传价值，从而有可能从中发掘出最为优秀的“顶尖”公猪，并通过延长其使用年限、扩大其利用以及选留其后代来达到影响下一代和改良品种的目的。可见，AI公猪的后裔测定是品改的一项极为重要的举措。,52,（5）在国家种猪遗传评估中心公布的全国 种猪遗传评估结果中除公布各个种猪场的遗传评估结果外，建议另辟 “AI公猪遗传评估结果” 专页（加拿大就是这样做的，见前面第23张幻灯片中目录）。（6）每年公布或出版一次全国或区域种公猪精液推广名录，内容包括每头AI公猪的照片、基本情况、系谱、受奖记录以及亲代和祖代的主要性状EBV等。（7）对AI公猪或其中的“名猪” 及其家系的重要性状相关基因进行检
21、测并试用于AI公猪育种值的持续估计。,53,2. 3.2 对社会化AI中心的建议（1）按照前已述的有关方案、计划或管理办法，拟订本AI中心的公猪群健康、饲养管理、引种、后裔测定、AI技术操作、建立和增强场间遗传联系等方面工作的实施细则。 （2）所有自愿参加全国猪AI行业组织的社会化AI中心都应参加全国种猪遗传评估系统,履行该系统规定的权利与义务（特别是要将AI公猪的基本情况、系谱、性能与后裔测定数据传送至国家种猪遗传评估中心），实现资源的共知、共建和共享。,54,（3）AI公猪均应参照全国种猪遗传评估方案中全国统一的种猪个体编号系统进行编号。个体编号为15位，格式为：品种（前2位） 猪AI 中
22、心代码（第3-7位）出生年份（第8-9位）耳号（第10-15位）。各AI 中心的代码由全国畜牧总站统一认定。（4） 猪AI 中心须执行与国际接轨的、真正意义上的全国性品种登记制度，并取得全国统一的品种登记号。在重要文件（如AI公猪相关档案、全国种猪遗传评估结果、公猪精液推广名录、售出精液的公猪系谱证明书）上均须填写品种登记号。向公众发行的良种登记册应涵盖AI 中心的符合登记条件的公猪。（5）向种猪企业售出精液时应让客户随猪携带该公猪的系谱证明书。,55,2.4 发挥猪AI中心的整体优势，着力 增强群间的遗传联系建立与增强核心群间关联最有效和最快的方法是通过人工授精。只有依靠全国一定数量的猪AI
23、中心的整体优势的发挥和由其带动的AI网的建立健全，加上种猪测定中心的工作以及种猪在场间的交换，才有可能在全地域乃至全国范围内逐步实现联合遗传评估和育种值的跨群排名和选种。,56,在发挥猪AI中心整体优势、建立和增强群间遗传联系方面，在做法上，建议以点带面，逐步推进。 如何办点？建议每个已获得资质认定的社会化猪AI中心主动联系周边若干个种猪场（公司），在自愿基础上共建互惠双赢的“猪品种改良联合体”。旨在形成合力，共同探索出一种能充分利用AI中心的优秀公猪，并结合公猪的后裔测定，来建立和增强场间的遗传联系以促进核心群遗传改良的有效形式。 猪品种改良联合体的工作是全面的。理应从商议种猪场核心群重建（
24、整顿）计划、场内测定计划（含测定性状、程序、设施、工具、环境、人员）、遗传评估计划和猪群健康计划等等做起。,57,下图是AI技术用于建立群间关联的方法一例，可供前述猪品改联合体在设计群间关联建立方案时参考。 该图表示：所有猪群彼此间均存在关联。群1与群2间的关联是通过共同使用公猪B造成的，群2与群3的关联则是通过共同使用公猪C而建立。群1与群3也存在关联，是间接地通过群2使用公猪B（也用于群1）和C (也用于群3）建立的。4头公猪用于3个猪群导致后代间具有亲缘关系，故3个猪群种猪的估计育种值可以相互比较。,58,注：图中有三个不同的猪群（分别用1、2、3 标记）和四头公猪（分别用代码A、B、C
25、、D示之）。“ ”表示该公猪在某猪群无其后代的性能记录，“”表示有其后代（至少一个后代）的性能记录。,用AI技术建立群间关联一例,59,2.5 加大对猪精液冷冻保存研发工作 的投入 若能最终解决猪精液冻存难题，将会带来以下三方面的利益： 冻精的广泛使用将更能加速种猪群和商品猪 群的改良 最终有可能会像奶牛那样实现公猪的跨国评 估和全球比较。下面是奶公牛育种值的跨 国比较简况。,60, 在畜牧业发达国家，对于公牛的EBV，不仅可在全国范围内进行跨群比较，还可进行跨国比较。实施此项任务的是1983年成立的、设在瑞典Uppsala市的非牟利性组织INTERBULL（International BUL
26、L Evaluation Service，国际公牛评估服务中心）。成立该组织旨在推动和实施公牛的国际间联合评估（全球联合遗传评估）的标准化。,61, 自1994年加拿大学者LRSchaeffer提出“多性状跨国评估法（multiple-trait across-country evaluation, MACE）” 以来，已能较有成效地实施公牛EBV的跨国比较。参加该组织的国家已有20余个。被评估的奶牛品种有56个，跨国选种已开始在荷斯坦牛其次是爱尔夏牛中进行。育种值的跨国比较的优越性又比育种值的跨群比较进了一大步。 可以少引进公猪而代之以使用国外相对价廉而 优秀的公猪精液,62,2.6 尽快开
27、发全国猪人工授精产业管理信息系统 “管理信息系统”的概念： 管理信息系统是对一个组织（单位、企业、部门等）进行全面管理、人和计算机相结合的系统，是综合利用计算机技术、信息技术、管理技术和决策技术并与现代化的管理思想、方法和手段结合起来以辅助管理人员进行管理和决策的一种系统（黄梯云等，2000）。,63, 管理信息系统的特点： 最大特点是其高度集中性。即能将本组织系统内的数据和信息集中起来，进行快速交流、统一使用，实现资源的共知、共建和共享。 目前可先建立一个中心数据库以及计算机网络系统，将来视情况再建立决策支持系统。 另一特点是能利用定量化的科学管理方法。,64, 管理信息系统对于全国猪AI产
28、业、猪AI网络 体系而言，应可在以下方面取得成效： 有利于掌握网络体系各AI单位的公猪规模、 公猪质量与家系数（血统数），以及精液 品质 、相关产品品质与情期受胎率等情况 有利于了解各AI单位开展AI工作的动态变化 以及各地域、各省县、各养猪企业AI的普及率 有利于调查了解社会化AI中心公猪的后裔性 能（包括女儿的繁殖性能与子女的断奶后性 能）以及AI中心后裔测定情况,65,有利于掌握建立和增强群间遗传联系工作的 动态变化有利于发现AI公猪中的遗传疾患基因携带者以及 相互易位（一种染色体结构的改变）携带者（国 外报道相互易位携带者公猪能使其与配母猪的初 生窝仔数平均下降50%左右）有利于估算有
29、关猪群的平均近交系数和平均亲缘 系数，间接掌握因AI公猪的使用而可能造成的近 交情况，帮助社会化AI中心和养猪企业调整配种 计划并打消养猪企业对近交衰退的疑虑，并可帮 助企业正确地应用近交,66,有利于顶尖公猪或其家系的充分利用 便于研究、估算和比较几种改良路径对种猪群下一代的贡献率与对商品群的改良效果 帮助分析怎样选种、留种和怎样使用精液以及怎样世代更迭才可能实现猪群的快速改良，并缩短改良时距（improvement lag）以加快商品猪群的改良 全国猪AI产业管理信息系统可挂靠在基础较好的北京浩邦猪人工授精服务中心,67,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AI中 心等的
30、良性互动 见下图,68,中国种猪遗传改良路径示意图注：本图未给出遗传进展的传递以及商品猪的遗传改良路径,69, 作者试图通过自行设计的上图描绘出我国种猪（不包括商品猪）的遗传改良路径。此路径含有四大要素 原种猪场 (即育种场）的核心群与超级核心群、种猪测定中心、社会化猪AI中心和猪遗传评估中心，缺一不可。目前，社会化猪AI中心在我国尚未发展成为要素，其地位在人们心目中尚不明朗；猪遗传评估中心在跨群联合遗传评估中的作用尚未能发挥，这些正是我国猪遗传改良组织工作中必须解决的重要问题。 欲又好又快地、大面积地改良商品猪群，做好上述基础工作也是十分必要、十分紧迫的。,70, 上图所表示的是：,（1）社
31、会化AI中心公猪的来源务必逐步做到来自种猪测定中心和超级核心群的优秀公猪，以及来自全国排名处于前列的优秀公猪（来自超级核心群和核心群的）。（2）给核心群与超级核心群母猪输精用的精液一般均应来自社会化猪AI中心的优秀公猪。（3）各核心群与超级核心群选送至种猪测定中心进行集中测定的小公猪应是优秀或优良种猪的后裔。,71,（4）种猪测定中心、社会化猪AI中心、核心群与 超级核心群将相关信息及时提供给猪遗传评估 中心进行信息交融与统计处理，猪遗传评估中 心再将处理结果反馈给上述单位使用，实行信 息的交流与共享。 我们期待不久的将来我国能实现原种猪场核心 群与超级核心群、种猪测定中心、社会化猪AI中心和猪遗传评估中心四者彼此之间的良性互动。,72,72,
