杜洛克群体两性状模型基因组选择效果评估

在基因组选择中(GS),相比单性状模型，多性状模型有诸多优势：可以利用到性状间的遗传相关信息，提高预测可靠性；当直接选择主要性状效果不佳时，可通过选择与其遗传相关较高的次要性状来提高主要性状的预测可靠性；当个体缺失某个表型的记录时，可以参与到遗传评估中。本研究旨在评估最佳无偏线性预测(BLUP)与一步法基因组选择(ssGBLUP)两性状模型相比单性状模型的选择实施效果，为应对现实中个体可能缺失部分性状观察值提供参考依据。选择出生于2012—2019年的2 132头杜洛克猪为研究对象，利用DMU(v 6.0)软件中的单性状与多性状模型(BLUP,ssGBLUP)基因组选择方法探讨了验证群中不同比例的表型个体对生长性状(达100 kg体重时的日龄、背膘厚和眼肌面积)的预测可靠性的影响。结果：不同的验证群表型个体比例，单性状ssGBLUP对性状的预测可靠性均要优于单性状BLUP,两性状ssGBLUP模型的预测可靠性均要优于单性状模型；随着验证群中有表型的个体比例变化，两性状ssGBLUP与两性状BLUP模型对性状的预测可靠性均呈现提高的趋势。随着验证群中有表型的个体比例变化，两性状ssGBL...     

中国荷斯坦牛繁殖性状的基因组预测效果比较

旨在比较不同方法对中国荷斯坦牛繁殖性状的基因组预测效果,选择最佳的基因组预测方法及信息矩阵权重组合（τ和ω）用于实际育种。本研究利用北京地区33个牧场1998—2020年荷斯坦牛群繁殖记录,分析了3个重要繁殖性状：产犊至首次配种间隔（ICF）、青年牛配种次数（NSH）和成母牛配种次数（NSC）共98 483~197 764条表型数据。同时收集了8 718头母牛和3 477头公牛的基因芯片数据,根据具有芯片数据的牛群结构划分为公牛验证群和母牛验证群。随后,通过BLUPF90软件的AIREMLF90和BLUPF90模块利用最佳线性无偏预测（BLUP）、基因组最佳线性无偏预测（GBLUP）和一步法（ssGBLUP）对3个性状进行基因组预测,不同方法的预测效果根据准确性和无偏性来评估。结果表明,3个繁殖性状均为低遗传力性状（0.03~0.08）;ssGBLUP方法中,各性状信息矩阵的权重取值能够在一定程度上提升基因组预测的效果;ICF、NSH和NSC在母牛验证群下的最佳权重取值分别为：τ=1.3和ω=0,τ=0.5和ω=0.4以及τ=0.5和ω=0;在公牛验证群下最优权重组合分别为：τ=1.5和ω=0,τ=1.3和ω=0.8以及τ=0.5和ω=0;基于最佳权重的ssGBLUP方法准确性较BLUP和GBLUP方法准确性分别提升了0.10~0.39和0.08~0.15,且无偏性最接近于1。综上,使用最佳权重组合的ssGBLUP时,各性状基因组预测结果具有较高准确性和无偏性,建议作为中国荷斯坦牛繁殖性状基因组选择方法。     

我国杜洛克、长白、大白猪区域性联合遗传评估研究

旨在根据我国杜洛克、长白和大白猪3个品种的场间遗传联系情况进行区域性跨场联合遗传评估,为全国联合遗传评估奠定基础。本研究利用杜洛克、长白和大白3个猪种分别在9个遗传关联组共39家国家生猪核心育种场2011-2016年的生长性状数据126 070条、187 975条和491 350条,繁殖性状数据36 542、78 409条、195 031条。生长性状包括达100 kg体重日龄(age to 100 kg,AGE)、100 kg活体背膘厚(backfat to 100 kg,BF),繁殖性状为总产仔数(total number born,TNB)。遗传参数和育种值分别采用约束极大似然方法(restricted maximum likelihood,REML)和最佳线性无偏预测法(best linear unbiased prediction,BLUP)进行估计。结果表明,区域性联合遗传评估的遗传力比单场评估更准确,同样,跨场联合评估育种值估计的准确性要高于单场遗传评估。杜洛克、长白、大白猪AGE联合评估的平均准确性比单场评估分别提高了20. 9%、11. 9%、17. 3%; BF联合评估的平均准确性比单场评估分别提高了21. 3%、16. 3%、21. 0%; TNB联合评估的平均准确性比单场评估分别提高了31. 2%、14. 4%、6. 6%。联合评估后群体规模变大,遗传变异增大,个体育种值估计准确性提高,有助于联合育种。因此,我国开展杜洛克、长白和大白猪3个品种的区域性联合遗传评估是可行的。     

河北省大白猪繁殖性状基因组选择参考群体构建和应用

联合育种是我国生猪遗传改良计划的重要工作，联合育种能够扩大群体规模，增加群体内遗传变异，提高育种值估计的准确性，且相较于传统育种方法对低遗传力的繁殖性状有着更明显的效果。本研究收集了河北大好河山养殖有限公司、河北裕丰京安养殖有限公司、石家庄清凉山养殖有限公司（以下分别简称大好河山、京安和清凉山）3家育种场共6 790条大白猪的繁殖性状，构建了基因组选择合并参考群体，通过基因型填充将纽勤50K(Geneseek)芯片基因型填充到液相50K，采用一步法进行基因组联合遗传评估。结果表明：清凉山与裕丰京安两场遗传背景相近，大好河山场与其他两场存在较远的联系；基于系谱信息预测大好河山个体的总产仔数育种值准确性为0.170，基因组预测准确性则为0.324；通过联合基因组遗传评估，总产仔数基因组预测的准确性进一步提升至0.347，比基于单场系谱信息提高了104%。本研究表明通过基因型填充统一各场SNP芯片类型，构建河北省大白猪繁殖性状基因组选择参考群，从而进行联合基因组选择是可行的，尤其对提高常规育种进展缓慢的繁殖性状意义重大。     

杜洛克母猪繁殖性状遗传参数估计

本研究旨在分析某杜洛克群体包括总产仔数（TNB）、产活仔数（NBA）、健仔数（NHB）、弱仔数（NWB） 4个繁殖性状的遗传参数。利用R软件对影响杜洛克猪繁殖性状的固定效应进行方差分析，并利用DMU软件计算了繁殖性状的遗传参数。结果显示：TNB、NBA、NHB和NWB的遗传力分别为0.082±0.0085、0.075±0.0082、0.066±0.0075和0.029±0.0075；此外，TNB与NBA、NHB和NWB的遗传相关变化范围是0.32～0.93。可见，在该群体中上述繁殖性状均为低遗传力性状，且遗传趋势分析表明，该杜洛克群体的母猪繁殖性状可能未经过系统的遗传改良，现有遗传进展可能与杜洛克猪生长性状的协同选择相关。本研究旨在为杜洛克猪的繁殖效率改良提供参考，为终端父本本土化贡献力量。     

种猪育种核心群基础群的组建

以繁殖力为主选性状,以外形评定间接选择生长性状和胴体性状,利用GBS软件从养宝种猪场现有的大约克、长白、杜洛克3个品种869头猪群中筛选出34头公猪、452头母猪组建了种猪育种核心群基础群。基础群群体近交系数低,繁殖性能水平较高,生产群遗传缺陷发生率较低(发生率2.33%)。     

猪50K液相芯片基因组选择效果分析

本研究收集了1 267头大白猪的生长性能测定记录和800头大白猪的繁殖记录,并用猪50K固相芯片（Geneseek）及基于靶向捕获测序技术的猪50K液相芯片（液相50K）进行基因型分型,比较2款芯片基因组选择的准确性。采用一步法模型,估计达百公斤体重日龄、百公斤活体背膘厚和总产仔数3个性状的基因组育种值。本研究探究不同参考群体规模对基因组选择的影响,生长性状设置500和1 000 2个参考群体规模,繁殖性状设置400和700 2个参考群体规模。结果表明,液相50K与Geneseek芯片具有很好的兼容性,液相50K在2个生长性状的基因组选择准确性比Geneseek平均高出1.7%,对总产仔数的基因组选择准确性略高于Geneseek,但提升幅度较小。2款芯片的并集使标记数增加到62 039个SNP,基因组选择准确性比单款芯片平均提升2.9%。无论是单款芯片还是2款芯片并集,随着参考群体规模扩大,基因组选择准确性明显上升。本研究表明液相芯片技术能够用于基因组选择且有优势,研究结果可为我国猪分子育种提供参考。     

北京市种猪基因组选择育种平台的构建与应用

2006年,北京市建立了种猪遗传评估数据平台。截止到2021年底,平台共收录371.46万头种猪系谱信息,51.23万条达100 kg体重日龄记录,50.90万条达100 kg活体背膘厚记录和45.15万条窝产仔记录。2015年,北京市将常规育种与基因组育种相结合,启动了种猪基因组选择育种平台构建工作,北京市种猪遗传评估进入基因组选择时代。截止到2021年底,平台建立了大白猪基因组选择参考群体,规模达到5 335头;开发基因组遗传评估系统,实现了将复杂的基因组选择计算过程转化为“一键式”操作;利用一步法（ssGBLUP）对9个种猪场的4 631头大白猪进行基因组遗传评估。基因组选择实施后,选择准确性大幅提高。早期选择时,达100 kg体重日龄的育种值准确性由0.56提高至0.66,达100 kg活体背膘厚的基因组育种值准确性由0.56提高至0.70,总产仔数育种值准确性由0.41提高至0.60。终选时,达100 kg体重日龄的育种值准确性由0.69提高至0.79,达100 kg活体背膘厚的基因组育种值准确性由0.72提高至0.80,总产仔数性状育种值准确性由0.41提高至0.61。基因...     

杜洛克猪生长和繁殖性状的遗传参数估计和遗传进展分析

本研究旨在对杜洛克猪生长与繁殖性状进行遗传参数估计，评估其遗传进展和探讨群体遗传参数变化。收集江西某核心育种场杜洛克猪育种群2014—2021年共30 319条目标性状测定记录（达100 kg体重日龄、达100 kg体重背膘厚、总产仔数、产活仔数），使用DMU软件多性状动物模型估计目标性状群体遗传参数和个体育种值，并统计这些性状在多年选育中遗传参数的变化。结果表明，杜洛克猪达100 kg体重日龄和达100 kg体重背膘厚估计遗传力分别为0.31±0.02、0.29±0.07，属于中高遗传力性状，总产仔数和产活仔数估计遗传力分别为0.09±0.01、0.05±0.01，属于低遗传力性状。达100 kg体重日龄在长期的选育中取得了较大的遗传进展，而达100 kg体重背膘厚、总产仔数、产活仔数则遗传进展较小。针对上述生长性状和繁殖性状的不同特点，应制定合理的选育手段，及时有效地开展遗传评估，以获得准确的个体育种值，并指导生产应用，加快群体的遗传改良。     

四川省外种猪联合育种研究

运用性能测定、遗传评估、良种登记、育种信息的网络交流等育种手段,结合数量遗传学和分子生物学的研究成果,联合四川省内7家大型种猪场,对全省的长白猪、约克夏和杜洛克3个外引种猪品种实施联合育种。通过5年的联合选育,在全省形成了一个拥有4 444头规模的核心种猪生产群体,年可提供优质纯种猪60 000头以上。联合育种核心群内长白猪、约克夏和杜洛克3个品种达100 kg体重的平均日龄分别为158.09、157.98 d和157.86 d;100 kg体重时活体平均膘厚分别为11.56、11.48 mm和11.34 mm;平均胴体瘦肉率分别达到66.94%、67.50%和66.83%;产仔数平均为11.03、11.45头和10.13头;肌内脂肪含量平均为1.59%、1.51%和3.56%;肌肉pH值(pH1)平均为6.04、6.09和6.15,各性状指标均超额完成课题预定任务同时,在四川省内形成了一套完善的外引种猪联合育种技术体系并使之制度化。     

基于选择信号分析揭示猪终端父本群体间性状趋同的关键基因

【目的】试验旨在揭示终端父本皮特兰猪与杜洛克猪在人工选择作用下重要经济性状呈现出表型趋同的基因组变化特征。【方法】利用376头皮特兰猪、451头杜洛克猪品系Ⅰ、841头杜洛克猪品系Ⅱ和497头杜洛克猪品系Ⅲ群体的50K SNP芯片数据,以100 kb窗口、50 kb步长计算综合单倍型评分(iHS)和等位基因频率差(△AF),分别取前5%作为猪群体内、群体间的基因组选择信号候选区域;利用bedtools分别对iHS、△AF按照左右200 kb进行合并,每2个群体间合并后的iHS、△AF统计量的重叠区域定义为性状趋同区域,并挖掘该区域与猪重要经济性状相关的平行选择信号。【结果】iHS结果显示,在皮特兰猪和杜洛克猪4个群体内共检测到5 112个选择信号候选区域,总长约487.51 Mb。基于△AF方法,于皮特兰猪和杜洛克猪每2个群体间共检测到9 579个选择信号显著区域,总长约913.50 Mb。基于合并后的iHS和△AF,共检测到52个性状趋同区域,总长约4.67 Mb,注释到88个与猪的繁殖、胴体和肉质等性状相关的平行选择候选基因。【结论】皮特兰猪和杜洛克猪群体间存在性状趋同的基因组选择区域有52个,平行选择信号主要涉及猪的繁殖、胴体及肉质等重要经济性状,这与瘦肉型猪种相同的育种方向相关,这些关键基因的发现可为后续商业猪品种遗传改良提供参考。     

胎次对杜洛克、长白和大白母猪繁殖性能的影响

为了研究胎次对杜洛克、长白和大白母猪繁殖性能的影响,根据江苏省某国家级生猪核心育种场2009-2011年出生的繁殖母猪资料,分别选取128头杜洛克、681头长白和610头大白母猪共7280窝生产数据,统计分析不同胎次母猪的总产仔数、产活仔数、断奶仔猪数、初生窝重及校正21日龄窝重。此外,依据胎次将母猪分为3个繁殖阶段（1～2胎、3～6胎及7～8胎）来探究品种差异对母猪繁殖性能的影响。结果表明：胎次对母猪繁殖性能有显著影响（P<0.05）,母猪1～4胎的总产仔数、产活仔数、断奶仔猪数及初生窝重随胎次呈增加趋势,第4胎达到高峰,且显著高于其他胎次（P<0.05）;3～6胎繁殖性能较好,7胎之后出现迅速下降趋势;除在第4胎略有下降外,其他胎次的校正21日龄窝重随胎次递增。品种对母猪繁殖性能的影响显著（P<0.05）,长白和大白母猪的繁殖性能均极显著高于杜洛克母猪（P<0.01）;长白母猪的产活仔数和校正21日龄窝重显著高于大白母猪（P<0.05）,2个品种其他繁殖性能无显著差异（P＞0.05）。综上所述,杜洛克、长白和大白母猪的最佳繁殖胎次为3～6胎,长白猪的繁殖性能总体上优于大白猪,就本试验所在的育种场而言,长白猪可能更适合作为二元母猪生产中的母本。     

奶牛繁殖性状的育种值估计

利用北京市8个荷斯坦奶牛群的头胎繁殖性状资料，用BLUP法估计了公牛繁殖力的育种值。利用20头公牛的2299头与配母牛头胎繁殖性状资料．估计了公牛雄性繁殖力的育种值。利用19头公牛的2001头女儿的头胎繁殖性状资料．估计了公牛雌性繁殖力的育种值。分别比较了考虑场、年、季之间互作效应的和未考虑场、年、季之间互作效应的育种值估计准确性．分析了不同场、不同输精年份、不同输精月份对公牛繁殖力的影响。结果表明，考虑场、年、季之间互作效应时的准确性最高．未考虑时的准确性最低；本文中不同场、年、季水平对公牛繁殖力的影响是显著的。结论：估计公牛繁殖性能的育种值时，应事先或模型中加以剔除这些固定效应。     

应用DNA指纹技术研究湖北白猪的杂种优势

本研究利用ＤＮＡ指纹技术，通过人源小卫星探针３３６分析湖北白猪Ⅲ系、Ⅳ系，长白与杜洛克的遗传纯度与遗传距离，通过分析遗传距离与杂交组合试验资料表明，湖北白猪Ⅲ系（或Ⅳ系）与杂交品种间遗传距离大时，杂交组合的日增重、饲料转化率、瘦肉率、繁殖性状的杂种优势大；反之，遗传距离小时，其主要性状的杂种优势相应较小，根据杂交组合间的遗传距离可以预测杂交组合的杂种优势。     

平凉红牛生长性状及胴体性状育种值预计趋势研究

为开展平凉红牛生长性状与胴体性状育种值预计趋势研究，本实验以296头平凉红牛（274头母牛、22头公牛）的育种值预计趋势数据为基础，与美国主要肉牛品种育种值预计趋势进行对比，并开展生长性状与胴体性状间相关性分析，绘制生长性状与胴体性状标准化评分雷达图。研究结果显示，平凉红牛RFI、ADG、WWT、YWT育种值的遗传趋势较安格斯牛、利木赞牛及西门塔尔牛逊色，即各项生长性状的发育较其他品种肉牛慢；平凉红牛Marb、Fat育种值的预计趋势评分高于利木赞牛，但较安格斯与西门塔尔牛低；REA育种值的预计趋势评分较安格斯、西门塔尔及利木赞牛高；HCW育种值的预计趋势评分较安格斯、西门塔尔及利木赞牛低；生长性状中除RFI与胴体性状育种值预计趋势呈一定程度的负相关外，其余指标与胴体性状均呈正相关。本实验研究结果表明，平凉红牛与其他品种肉牛相比，在胴体性状特别是眼肌面积方面表现优秀，因此今后平凉红牛选育工作重点可放在高档肉培育方面。     

新美系杜洛克与金水杜洛克杂交的效果观察

当今养猪生产主要是依据杂种优势和性状间互补性原理进行多品系间综合配套杂交来生产高效优质的商品瘦肉猪，在我国现有优秀商品瘦肉猪配套生产模式中，杜洛克是极为重要的终端杂交父本。湖北省农业科学院畜牧兽医研究所猪育种中心在“十五”国家重大攻关专项（2002BA514A-1-1）及湖北省重大攻关计划（2001AA202A）的资助下，进行了高性能杜洛克猪专门化新品系（即金水杜洛克）的选育及其配套利用研究，并于2005年通过了鉴定验收。为进一步进行本杜洛克的持继选育，适当的开放群体，有效的导入外血，增加育种素材，在2006年初购入了5头来自不同血统的新美系杜洛克公猪，与金水杜洛克进行杂交，进行性能测定与观察，为引入公猪的选择与使用提供依据。现将其测定结果报告如下。     

中国肉用西门塔尔牛场间遗传联系分析

旨在加快中国肉用西门塔尔牛的遗传进展，实现全国范围内的联合育种。本研究利用全国38家育种场和公牛站在2000—2019年出生的3 991头肉用西门塔尔牛初生重性状，使用DMU软件对场间关联率进行计算。对各场站划分关联组，并比较单场和关联组内的遗传力和估计育种值（estimated breeding value，EBV）的预测准确性。结果表明，中国肉用西门塔尔牛全国平均关联率为1.91%，大部分场间关联率处于较低水平。依据关联率可划分出两个关联组，分别包括6个和8个场，组内平均关联率分别为11.23%和12.54%。对两个关联组分别进行单场和联合估计，单场估计初生重的遗传力范围为0.32~0.44，关联组1的初生重遗传力为0.47，关联组2的初生重遗传力为0.43。两个关联组单场估计EBV的平均准确性分别为0.47和0.45，联合估计EBV的平均准确性分别为0.61和0.56。联合估计较单场估计EBV的准确性有明显提高。依据关联率划分关联组进行联合育种有利于加快中国肉用西门塔尔牛的育种进程。为推进中国肉用西门塔尔牛的育种进程，应先形成区域性联合育种，再逐步加强遗传联系，形成全国范围内的遗传关联体系。     

大白猪基因组选择在不同应用策略下的比较研究

目前,基因组选择（genomic selection,GS）技术已经在种猪育种中开展,但为获得较高的收益,还需研究一些应用策略,如确定仔猪基因分型个体比例和早期仔猪留种比例。本试验选择温氏集团出生于2011—2016年的大白种猪作为研究对象,共有超过4.5万条的生长测定记录,超过7万条繁殖记录,和2 090个个体的简化基因组测序（GBS）数据,其中,出生于2016年7~12月的440个体作为候选群体。研究性状包括两个生长性状（校正100 kg日龄和校正100 kg背膘厚）和一个繁殖性状（总产仔数）。为对比预测效果,在候选群体进行育种值预测时,按照是否利用其基因型或表型信息分为4种预测方案,比较不同方案的预测可靠性和个体选择指数的排名情况。结果显示,在预测候选群育种值时,利用其表型或基因型信息均比不利用时的预测结果更加可靠。对生长性状终测前、后进行基因组选择指数计算,发现,终测后指数排名前30%的个体都位于终测前指数排名前60%内。若仔猪出生后仅选择常规BLUP预测指数排名前60%的个体,会导致有接近15%的具有优秀潜力的个体被遗漏。本研究建议,对所有新生健康仔猪都进行基因分型并计算基因组选择指数,然后对指数排名靠前60%的个体进行性能测定。     

生猪遗传改良计划实施以来我国猪主要经济性状进展分析

《全国生猪遗传改良计划(2009—2020)》自2010年实施以来,经过10年发展,对我国生猪育种产生了深远影响。本研究收集2010—2019年全国猪育种数据,分析我国猪育种主要考虑的3个目标经济性状表型和遗传进展,反映我国生猪遗传改良计划成效。结果表明:我国杜洛克、长白和大白3个品种种猪登记和性能测定数据量逐年增长,建立了约15万头母猪组成的育种核心群;杜洛克、长白和大白3个品种猪平均每年表型和遗传进展,达100 kg体重日龄为0.90、0.67、0.5 d和0.51、0.3、0.4 d;100 kg活体背膘厚为0.07、0.06、0.04 mm和0.06、0.02、0.02 mm;长白和大白总产仔数平均每年表型和遗传进展为0.10、0.17头和0.013、0.016头,杜洛克主要考虑生长速度和瘦肉率,总产仔数变化不大。3个品种核心群群体结构不断优化,更新速度加快,我国猪育种工作进入了"引种-适应-改良-提高"的良性循环。     

太行肉牛育种目标性状、边际效益与经济权重分析

本文从太行肉牛选育实践出发，研究确定了适应当前太行肉牛育种的目标性状和选择性状。采用差额法计算出各目标性状的边际效益，并通过各目标性状表型值的遗传标准差校正边际效益，得到相应育种目标性状的经济权重。结果表明，太行肉牛近期的育种目标性状主要包括生长发育性状（12月龄重、育肥期日增重、生长能力）、繁殖性状（初产年龄、产犊间隔和留群时间）及胴体性状（胴体品质）。在当前市场和生产条件下，上述育种目标性状的边际效益分别为：33.37元/kg、2.63元/g、24.59元/kg、12.43元/d、13.37元/d、338.10元/年和1 050元/级。生长发育性状、繁殖性状及胴体性状的经济权重之比为70.98%、22.56%、6.46%，近似于7:2:1。生长发育性状权重最高，其次为繁殖性状和胴体品质。在太行肉牛育种过程中，生长发育性状和繁殖性状权重较大，应加大选择力度。