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中国畜禽品种资源及育种制种问题探索
日期:2007-1-22 22:19:04 浏览数: [ ]     [ ]
中国畜禽品种资源及育种制种问题探索
 
云(北京大地繁荣科技开发中心 中关村南大街12260信箱 100081
  东(中国农业科学院中农福得北京禽康达家禽科技开发中心 100094 
            
摘要:本文着重探索了畜禽良种的社会经济的地位、属性、发展历史和现状。特指出:虽然我国畜禽研究性育种制种成果显著,但产业化育种制种还很薄弱。目前我国有十分宝贵的育种制种自然区域及丰富的育种素材资源。为此,提出本世纪的畜禽育种制种的发展方向、方针和方法,特别建议采用生态优选育种方案与双选育种法及核心群选育法。用科学发展观构建中国畜禽育种制种基地,建立良种繁育体系势在必行。
关键词:中国畜禽 产业化育种制种 双选育种法 良种繁育体系
 
1、            种畜禽自然定位、社会定位和属性
1.1动物的物种是自然的产物,而畜禽品种(品系)是人类劳动的自然产物;是国家不可缺少的战略资源;是建立创新型国家的重要项目之一。如《天演论》的资料记载:非洲部落时代,灾难年,有食同类的情况,但,种畜禽受到绝对保护。
1.2我国人民历来认为“畜禽良种是根本”,即养殖产业象棵大树,畜禽良种就是“树根和树干”;国外将畜禽良种比喻为动物的“头和颈”。它们是人类赖以生存的重要的生产和生活资料,这说明它们对畜禽产业的极端重要性。
1.3 专家们评估畜禽良种的经济地位是:占畜禽产业40~50%的经济效应。
1.4由于畜禽品种(品系)的基本属性是:长期性、复杂性、全球性和艰巨性。因此,要求育种制种工作者必须具有事业心,责任心,特别应该保持耐心、细心、恒心、信心和毅力。
2、            中国畜禽育种制种的历史和现状
我国畜禽品种(品系群)资源576个,约占世界良种资源的六分之一,是一个举世瞩目的优良基因库。我国畜禽育种制种的历史沿革大致可以分为四个发展时期:
2.1 20世纪上叶以前:我国处于半殖民地半封建社会时期,因此,畜禽地方品种遭受着自然灾害和社会涤荡的双重打击,许多地方品种处于难以为继的状态。但也有的良种被输送到英、美等国家,如汗血马(实际是地方良种马的误称)、丝毛乌骨鸡、狼山鸡、九斤王鸡(国内已经绝迹,但国外仍然有保持系)等,对世界的畜禽育种业起了重要作用。1922年前后外国传教士将欧美畜禽良种技术和品种传入我国,如建立了上海浦东奶牛场。
 
2.2 20世纪中叶:特别是建国初期我国以地方品种繁育为主,如三河马、秦川牛、荣昌猪、新疆细毛羊、北京油鸡、北京鸭、浦东鸡等等,即采取“以土为主,土洋结合”的方针。同时引进外来良种,如顿河马、荷兰牛、美利奴绵羊、大白猪、白洛克鸡等开展经济杂交。如1950年从前苏联引进畜禽良种1425头(匹、只)。
 
2.3 20世纪下叶:1976年建成我国第一个现代化原种场、种鸡场。1978年我国成立了农林部畜牧总局。1987年我国首次派出4位育种专家去罗马尼亚实习考察家禽育种3个月。1988年举办了全国家禽育种培训班。1989年11月在厦门召开了全国种畜禽场工作会议。特别是我国改革开放以来,大量从国外引进良种,如阿拉伯马、西门达尔牛、杜洛克猪、波尔山羊、力克斯兔、来杭鸡和洛岛红鸡血统的蛋鸡、洛克鸡和科尼什系血统的肉鸡等等。当时在以外来品种繁育为主的同时,大量与地方品种杂交繁育利用。因此,目前我国有大量的国外不可能有的独具特色的高度的杂交种。她们是我国现在培育具有中国特色的生态型畜禽品种最宝贵的资源,值得我们高度重视。
 
2.4 20世纪末和本世纪初:我国养殖业的产量大幅度上升,基本上满足了现实市场的需求,甚至部分地区出现过剩现象,如鸡蛋、鸡肉、猪肉等。但出现的严重问题是:畜禽病多,健康水平差;肉、蛋、奶品质差;“肉无肉香味,蛋无蛋香味,奶无奶香味”。它们基本上不适应中国的消费市场,这是目前我国该市场下滑的重要原因之一。因此,对外来畜禽种的产品质量提出置疑?!于是,我国单纯用地方品种进入商品生产的畜禽又开始增长起来,如山丹马、南阳牛、南川羊、太湖猪、固始鸡、高邮鸭、金定鸭、四川白鹅等等。
 
2.5 中国农业大学吴仲贤教授关于“杂种遗传力”的研究,吴常信教授关于“隐性有利基因”的研究,李宁教授等关于“生物技术”的研究;中国农业科学院畜牧所陈幼春研究员关于“畜禽遗传标记”的研究以及李 东教授关于“家禽质量性状”的研究,特别是dw的应用研究、“生态优选育种方案及双选育种法”的研究等等,为我国畜禽育种和制种奠定了理论和技术基础。
 
3、            市场走向确定了中国畜禽育种制种方向和方针
3.1由于我国人民正在实现全面奔小康的生活水平,对畜禽产品的质量,特别是风味、口感、滋味等有了更高的要求。因此,为培育具有我国特色的生态型良种畜禽品种(品系)提供了广阔的市场天地。
 
3.2国内外畜禽产品市场分极品、精品和大众市场,我国肉、蛋、奶、皮毛市场也同样分极品、精品和大众化市场。例如:我国发展较快的优质肉鸡,精品、极品占鸡肉的70%以上,其中在港、澳、台占鸡肉的90%以上。由此可以预测:中国及华人地区是世界畜禽精品、极品的大市场。
 
3.3中国畜禽育种制种的发展方向是:培育中国特色的优质高产高效省草料的生态型畜禽品种(品系)。中国畜禽育种制种方针是:在对地方品种保种选育的基础上,通过育种制种,以我国优质畜禽血缘为主(在50%以上),适当吸收外来血缘,繁育精品、极品畜禽良种,生产无公害或绿色或有机肉蛋奶食品和皮毛产品。可以预测:本世纪内我国可能有大量出口优质畜禽良种的理想机遇。
 
4、            中国畜禽育种制种参考方案和方法
我国在近20多年国家科技攻关的过程中,在鸡的地方品种保种选育的同时,培育了优质鸡新品系,并研究了育种制种的新方法,可以作为其他畜禽育种制种的参考。
4.1生态优选育种方案的理论基础是《生态遗传学》(David J. Merrell 1981 《Ecological Genetics》)。我们利用生态遗传学的理论和生态优化育种的原理,在“优质肉鸡品系选育及配套研究”中,系统地总结出了“生态优选育种方案”,即是将“自然选择与人工选择法”有机地结合起来,力求在两者之间找到最佳结合点。见示意图1。
                                     生态选择最佳结合点
自然选择方向                                                                  
 


 

生态生理平衡线
      
人工选择方向
 
经尺度变换成的等边直角坐标示意图如下:
    人工选择力臂X
自然选择的力臂Y
 生态优选育种方案示意图
 
很明显,该图经尺度变换成的直角坐标,在自然选择和人工选择的力臂都相等的情况,最佳结合点应该在斜边的中线上。可以用勾股弦公式:x2+y2=z即(x+y)(x-y)=z2  ,即(x+y)表示人工选择与自然选择协同力度的一面,(x-y)表示人工选择与自然选择相对抗的一面。
因为育种的性状选择是相对选择,我们可以设定未经选择的对照组为自然选择的结果,其选育品系为人工选择的结果,然后根据观测的数据进行分析。因此,可以设计用三角函数关系计算杂交遗传指数。
如果在某特定环境下,人工选择的力度加大,自然选择的力度仍然不变,最佳结合点向人工选择方面靠近,相反向自然选择方面靠近,但都向最佳线上回归。最适杂交后的群体,是动物自身对某一个规定环境下的适应性的调整。
在它们的最佳位点,适应性能最好,遗传效果最佳,肉、蛋、奶、皮毛的品质应该是最好。这就是我们的动物生态育种方案所希望达到的目标。
4.2“双选育种法”是生态优选育种方案的理想育种方法。它是根据家系的纯系后代和杂交后代测定结果来进行选种选配,这样将基因的加性效应、非加性效应都能选中,如果存在隐性有利基因也能首先选中。
因此,一个世代大约相当两个世代的选育进展效果。见示意图2。
 
               A系            B系                       基础群
                Ⅹ                Ⅹ                     零世代
  
                                                         一世代
                                           
 测定后可留种                              测定后可留种
图2 生态优选育种方案中的“双选育种法”示意图
这样,选育出的两个系本身就具有优良配合力。不难想象,我们在此基础上可以进行“双倍和多倍双选育种法”。这样,就将吴仲贤教授杂种遗传力的原理巧妙地用在育种制种的过程中。因为“双选育种法”将纯系育种和杂交制种有机地结合在一起了。
凡是数量性状都可采用综合指数选择,公式如下:
    n       Wi h2i Pi        100
         I =  ∑            ·
         i =1       P          ∑ Wi hi 2
I为选择指数 i观测项目 Wi加权值 h2i遗传力  Pi表型值 P 表型值平均值 。
当采用“双选育种法”时,如上述A、B两系,可分别计算IA .IAB,同样,有IB .IBA,通过它们可计算综合选择指数IC,例如:
IC =    IA .IAB       根据IC值确定所选留的家系鸡。
1978-2000年采用了生态优选育种方案及双陷选育种法和核心群选育法在培育北京白鸡、北京矮脚肉鸡、北京宫廷凤凰鸡等系列品系中进行了的部分试验,并取得了良好效果。
 
 
 
       核心群                   一般群     
 
              X                       X
 
 
             X                         Ⅹ
 
 
图3 核心群选育法示意图
 
4.3核心群选育法(见图3):核心群4~6个家系,一般群36~34个家系,如果是大家畜的家系可以酌情减少50%。该法将一个初选原种群的优良基因,即主基因快速集中到核心群,其中一般群经过后裔测定的特优公鸡可以进入核心群。然后在用双选育种法时,只用核心群的家系的种公畜禽就可以代表全系的水平,这样可以大幅度减少不必要的工作量,实现事半功倍。
4.4例举:我们在20多年的攻关课题中,中国农业科学院畜牧研究所运用这一方案,培育出的京星肉鸡、北京宫廷凤凰鸡等,具有体质外貌美观,生理机制协调、结构匀称;鸡蛋、鸡肉的风味、滋味、口感、营养上乘;56~91日龄体重在1300~1500克;产蛋性能好,繁殖率高;抗逆性强,适应性好;适合传统工艺加工,并受市场青睐的鸡为生态型优质鸡,其中酷似生态型地方良种鸡,为精品鸡,其中含dw基因的胸宽、脚短的北京矮脚鸡,为极品鸡。三系制种方案如示意图4。
 
宫廷凤凰鸡或地方良种鸡父系  配套矮脚鸡母系  生态型优质肉鸡或蛋鸡
 制种模式:     A × ( B × C )      A × B·C      A·BC
 基因型Ⅰ: dwdw或×(dwdw×DW-)      dwdw×dw-     
dwdw dwdw dw- dw-(极品肉鸡)
基因型Ⅱ:DW DW×(dwdw×DW-)       DW DW ×dw-      
 DWdw DWdw  DW- DW-(精品肉鸡)
图4 生态型地方良种鸡制种示意图
 
5、            用科学发展观构建中国畜禽育种制种基地
5.1我们认为:生态优选育种方案与双选育种法及核心群选育法,不仅实用于中小畜禽,同样适用于大家畜。因为通过人工受精、超排卵、胚胎移植等技术,单胎动物也类似多胎动物能繁殖多个后代,这样可以大幅度缩短育种周期。因此,中小畜禽6~7年,大家畜8~9年就可以培育出一个新品种或品系。
5.2特别指出的是任何生物技术,如转基因技术、克隆技术等,必须是在天然的优良基因的基础上进行,否则没有产业化应用价值。目前只有通过一系列的常规育种法或经典育种法的创新技术才能有效地发现理想的优质基因。
专家们将生物技术定位在“辅助选择”十分正确,目前千万不能本末倒置。
我们必须了解:任何生物技术的成果都必须经过人工选择和自然选择的考验,如克隆的多丽羊等,因为自然免疫力低下而早衰死亡,目前尚无解决途径。
5.3 市场经济的发展,它促进了育种、制种、生产、加工、包装、运输、上市科学化、标准化。凡是科技含量高,管理标准化的企业会进一步发展壮大,而技术水平低,管理落后的企业会自然淘汰出局。目前我国各畜禽品种中,少则有几十个育种场,多则有上百个育种场,如家禽育种场,这是改革开放的一大可喜成果,但,大多数都是在低水平下重复工作。
根据自然生态区域和市场竞争机制,可能最后是“三分天下”:按西北畜禽区、南方和北方两大农牧业畜禽区,各区域内畜禽品种(品系)各有一个标准的育种基地,其余的可以调整为标准的制种基地,这样足以满足国内外对畜禽良种需求。可以预料:畜禽良种品牌产品将占领市场;电子商务将会成为良种企业的主要销售方式。
5.4 2006年3月10日我国正式成立了全国畜牧总站和中国动物疫病预防控制中心。这样,许多动物公共育种制种事业、动物卫生事业将进一步完善、加强、巩固和提高,为畜禽育种制奠定了行政技术管理的基础;《中国畜禽种业》杂志已经成为该企业的信息交流,并推动其发展的平台。
5.5 我国目前需要企业家、科学家和政治家“三结合”,用科学发展观来打造中国畜禽良种繁育基地,需进一步完善畜禽产业中八大体系:①专家服务体系;②良种繁育体系;③饲料生产加工体系;④防疫卫生体系(特别是防污染体系);⑤设施设备体系;⑥动物福利体系;⑦产品加工体系;⑧市场营销体系。
5.6 大力构建畜禽良种繁育体系和完善动物福利事业是当务之急。我国有许多发展畜禽良好的繁育基地,它们具有得天独厚的条件,四面环山或环水,形成天然屏障,有利于动物保护体系建设。特别是“国家无规定动物疫病区示范区建设”的全面启动,例如:甘肃、山东、重庆、海南等地区,为畜牧业跨越式发展提供了难得的机遇,可以实现动物“健康区、无疫区”的美名。建立畜禽良种繁育系统工程示意图5如下:
 
核心群
                                 卫星群(扩繁群)
曾祖代                                   
祖代
父母代                   
商品代
畜禽产品加工与
上市网络                                                                 
图5 畜禽“金字塔”繁育系统示意图
 
 
出处:本站原创 编辑:李 东 任 云
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