第21卷 第6期2003年12月
青海大学学报(自然科学版)JournalofQinghaiUniversity
Vol.21No.6Dec.2003
金华猪繁殖性状遗传力的计算及分析
田海宁
(青海大学农牧学院,青海西宁 810003)
摘要:试验资料取自金华猪场1979)1999年金华猪繁殖性能的生产记录。采用动物模型约束性最大似然法对该猪群的遗传力进行估计。测定1144头纯繁金华母猪的产仔哺育记录,结果表明:产仔数、产活仔数、初生重、初生窝重、20日龄头数、20日龄窝重、20日龄重、60日龄头数、60日龄窝重、60日龄重、乳头数的遗传力分别为0112?0109、0118?0111、0115?0109、0102?0109、0110?0111、0108?0113、0118?0110、0123?0111、0131?0113、0135?0.11和0.19?0.10。
关键词:金华猪;遗传力;繁殖性状
中图分类号:S858.28,S813.1 文献标识码:A 文章编号:1006-96(2003)06-0016-04
EstimationoftheheritabilitiyforreproductivetraintsinJinhuaswine
TIANHai-ning
(AgricultureandAnimalHusbandryCollegeofQinghaiUniversity,Xining810003,China)
Abstract:ThereproductivedataofJinhuasowsfromexperimentalfarmforswinebreedingstockJinhuain1979to1999wereusedinthestudy.Estimatesofgeneticparameterwereobtainedbyanimalmodelpro-ceduresusingrestrictedmaximumlikelihood(REML).Thedataof1144Jinhuasowswereusedtoest-imatethegeneticparametersofreproductivetraits.Theresultshowedthattheheritabilitiyoftotalnumberofpigsborn(TNB),numberbornalive(NBA),averagepigbirtheight(PBW),litterbirthweight(LBW),numberat20daynumberatfirstcreep(NFC)litterweightat20daylitterweightatfirstcreep(LWFC),averageweightat20dayaveragepigweightatfirstcreep(PWFC),numberat60daynumberatweaning(NW),litterweightat60daylitterweaningweight(LWW),averageweightat60dayaveragepigweaningweight(PWW)andteatnumber(TN)were0.12?0.09,0.18?0.11,0.15?0.09,0.02?0.09,0.10?0.11,0.08?0.13,0.18?0.10,0.23?0.11,0.31?0.13,0.35?0.11,and0.19?0.10,respec-tively.
Keywords:Jinhuaswine;heritabilitiy;reproductivetraits
数量性状遗传参数(重复力、遗传力和遗传相关)是数量遗传学的重要组成部分,估计特定群体的遗传参数,是家畜育种的基础工作。借助遗传参数通过表型值来推断育种值,可以实现基因型选种和进行定量化的育种规划[1]。遗传参数方差组分估计的准确性一直是遗传育种学家所追求的目标。为了提高估计的准确性,方差组分估计法也不断地发展和改进。20世纪50年代以前主要采用方差分析法,ANO-VA只用于对均衡资料的分析,而育种实践中的资料大多为非均衡资料;1953年Henderson提出了三种适用于非均衡资料的方差组分估计法)Henderson方法Ñ、Ò、Ó;1967年Hartley和Rao首先将最大似然法(ML)应用于方差组分估计;1971年Patterson和Thompson正式提出非求导约束性最大似然法(RestrictedMaximumLikelihoodMethodREML)。国内外的大量研究证明,REML方法是目前动物育种中遗传参数估计比较理想的方法。
收稿日期:2003-09-05
作者简介:田海宁(1973)),男,青海湟源人,助理实验师。
第6期 田海宁:金华猪繁殖性状遗传力的计算及分析 17
本文采用REML方法,利用20年的数据资料准确地估计金华猪繁殖性状的遗传力,这些参数不仅用于评定公畜、制定选择指数、计算遗传进展、预测未来生产成绩、制定育种规划,还对今后金华猪的保种、选育和利用提供依据。
1 材料与方法
111 资料来源 试验资料取自1979)1999年金华猪育种协作组在浙江省金华种猪场进行的金华猪品系选育试验,其中1979)1985年采用群体继代选育法,进行一年一个世代的选育,一个世代规模为8头公猪、40头母猪,至1985年完成了五个世代的闭锁繁育;而1987年后开始以提高瘦肉率为主要目标的本品种选育;共计十二个世代约二十余年的试验资料。本文选用1144头纯繁金华母猪的产仔哺育记录,包括产仔数(Totalnumberofpigsborn,TNB)、产活仔数(Numberbornalive,NBA)、初生重(Averagepigbirtheight,PBW)、初生窝重(Iitterbirthweight,LBW)、20日龄头数(Numberatfirstcreep,NFC)、20日龄窝重(Ilitterweightatfirstcreep,LWFC)、20日龄重(Averagepigweightatfiratcreep,PWFC)、60日龄头数(Numberatweaning,NW)、60日龄窝重(Iitterweaningweight,LWW)、60日龄重(Averagepigweaningweight,PWW)、乳
头数(Teatnumber,TN)共11个性状试验数据进行计算分析。112 数据处理
11211 表型参数及世代间差异显著性检验 计算各世代间繁殖性状的表性参数,并进行差异显著性检验,比较方法采用最小二乘均数(LSM)。
11212 遗传力估计 金华猪产仔哺育资料的遗传力和遗传相关计算采用以年为单元的单元内父系全同胞相关法。构建模型如下:
Yijkl=L+SIREi+DAMj+YEARk+SEASONl+eijkl
Yijkl为性状观察值,SIREi为公猪的随机效应,DAMj为母猪的随机效应,YEARk为年份的固定效应,SEASONl为季节的固定效应,eijkl为随机残差效应。
遗传力采用以年为单元的单元内全同胞相关法h^s2=
[2]
。估计公式为:
4^Rs24^RD22(R^S2+R^D2)22
; h^D=2; h^SD=2
R^s2+R^D2+R^e2R^s+R^D2+R^e2R^S+R^D2+R^e2
式中,R^S2、R^D2、R^e2分别为全同胞公畜方差组分、母畜方差组分和误差组分;遗传力的显著性检验采用t检验,公式为:
h2
t=2 R2h=Rh
2[1+(n-1)re]2(1-re)
n(n-1)(k0-1)
113 统计方法 应用SAS(6112)软件和REML进行方差、协方差、遗传力、遗传相关等估计。
2 结果与分析
211 金华猪繁殖性状参数 金华猪繁殖性状各年代表型参数及年代间差异显著性检验结果见表1。由表中可知,繁殖性状各世代间F检验均达到显著或极显著水平(P<0105、P<0101),表明其选育方法是可行的。但总体看其表型变化还不稳定,呈亲代高子代低,亲代低子代高的走向。
212 金华猪繁殖性状的遗传力 金华猪繁殖性状遗传力范围为0102~0135(见表2),除TNB、LBW、NFC和PWFC的遗传力差异不显著以外(P>0105),其余性状的遗传力均达到显著或极显著水平(P<0105、P<0101)。各繁殖性状的遗传力除PWW(0131)和LWW(0135)以外,其余均小于013,属低遗传力。本文采用REML法计算的金华猪繁殖性状的遗传力一般高于国外学者Migue[3]、Rosa[4]、Revelle[5]等的报道,而与王清义[6]、马长安[7]、那森[8]等的报道结果相近。
Wang和Lee报道,丹麦LandraceTNB、NBA、LBW、NW和LWW的遗传力分别是0102、0103、0103、0105和0107[9],明显低于本试验的估计值。Roehe和Kennedy报道Yorkshire和LandraceTNB、NBA和NW的遗 18 青海大学学报 第21卷传力的估值范围是0110~0115、0109~0114和0106~0108[10],TNB和NBA值略低于本试验的估计值。Rosa对Yorkshire、Landrace、Duroc的TNB、NBA、LWFC、LBW的遗传力估值分别为0106、0106、0113、0115;0112、0111、0114、0115;0107、0107、0117、0110[11];除LBW以外,TNB、NBA、LWFC等值略低于本文估值。See等报道的Hampshire、Landrace和SpottedNBA的遗传力分别为0113、0113、0112,与本试验结果相一致[12]。而国内学者徐继初早在1984年报道的金华猪TNB、LBW、PBW的遗传力分别为0120?0119、0101?0117、0121?0110,高于本试验的0112、0102、0115;LWC、TN的遗传力分别为0113?0118、0114?0107,与本试验的0118、0118值大体相近;LWW、断奶个体重的遗传力分别为0121?0119和0118?0110,均低于本试验的0131和0131。
表1 繁殖性状表型参数及年代间差异显著性检验
年197919801981198219831984198519861987198819199019911992199719981999F
TNB12142
abcd
(单位:kg,cm)
NW9185
cd
NBA11142
abc
PBW01700165
bcde
NFC12100
abc
PWFC21272154
e
PWW10190cde?217411168bcde?012111116cde
?012213169a?012112194abc?012812117abcd?013211149bcde?013112134abcd?212213178a?211813117ab?115813152ab?215813160ab?119111160abcd?210612134abcd?212812180abc?211910135de?112310191cde?2126
?415713132
abc
?312512158
ab
?0120
cdefg
?010011130
bc
?0100
cde
?111611158
bc
?012913177
?0130131a?012913127abcd?013913197ab?014513186abc?014013100abcd?11411115411126
abcda
?012812153?012912175ab?012912121abc?013812193ab?014412152abc?014213100a?11411018610193
abcab
?01010166
?0101
cdefg
?119811177
?1173
abc
?01092182?01082192bcd?01082199bcd?01102179bcde?01112186bcde?01103143b?010031062180
bcdbcde
?012011149
?0121
bc
0163defg
?01010158fg?01010161befg?01010166cdefg?01010172bcde?01050171
bcde
11105bc
?117110193bc?210711170abc?115110198bc?119014100a?01001115212166
bc
10187bcd
?012010183bxd?012611126bcd?013011101bcd?012913150a?211211100
bcd
?3176
abcd
?3113
abc
?01120156
g
?2100
ab
?0129
bcde
?310112100
ab
?119811178
?1194
abcd
?210111159?1194
abc
?01060155?01070159efg?01120168bcdef?01110166cdefg?01080167bcdefg?01130177bc?01070179b?010513160*
*g
?116612100
?01
abc
?01362141?0115
de
?118811159?1145
bc
10152bcd
?217112136abcd?313010105d?118412150abcd?213913166a?015710100d?31466157*
*
10152abc
?217110180abc?21459179bc?11769158c?217411166abc?115210100abc?31465115*
*
11176bc
?1148
11158bc
?11439178c?1135
2191bcde?01503114bc?0151
10121bcd?21019153d?1144
3173*
*
9181*
*
5167*
*
15111*
*
注:¹*各年份差异显著(P<0105),**各年份差异极显著(P<0101);º上角码字母相异者表示显著(P<0105)或极显著(P<0101)。
3 讨论
(1)从表型参数分析可知,金华猪的部分繁殖性状如TNB和NBA在1979)1986年基本处于缓慢的上升趋势,表明其选育方法适当。但由于猪的繁殖性状多为低遗传力性状,选择提高的幅度不会很大。因此,单纯依靠繁殖性状表型值进行选择欠准确。第6期 田海宁:金华猪繁殖性状遗传力的计算及分析 19
(单位:kg)
h2?s2h0112?0109
0118?0111*0115?0109*0102?01090110?01110108?01130118?0110*0123?0111*0131?0113*0135?0111**0119?0110*表2 金华猪繁殖性状的表型参数和遗传力
繁殖性状TNBNBAPBWLBWNFCPWFCLWFCNWPWWLWWTNN11441144113911396806996801095112310951016-
x12183121020165718211126218831177111011118112917415192s-x010969010934010042010701010729010208012545010655010776111121010382注:*遗传力差异显著(P<0105);**遗传力差异极显著(P<0101)。
(2)REML法计算的方差组分估计值不受先验值的影响,通过迭代可得到唯一解,并考虑了分娩年份、季节和世代的影响,提高了估计的准确性,具有更好的参考价值。试验结果NBA、PBW、LWFC、NW、PWW、LWW和TN的遗传力呈显著或极显著水平。除PWW和LWW的遗传力(0131、0135)略高以外,其余繁殖性状的遗传力均较低(0102~0123)。说明繁殖性状加性方差在总表型方差中所占的比例较小,环境方差的比例则较大,因此采用表型选择效果不很显著,应采用家系间或家系内两者结合的综合选择方法,通过杂交获得杂种优势来取得较大的育种改良效果。另外,在养猪生产中,LWW是一个较为重要的指标,它不仅能反映母猪的产仔力和哺乳力,还能反映仔猪的生长发育状况,对养猪业的最终经济效益有着重要的影响。
(3)有关猪性状的遗传力国内外的文献报道差异较大。可能有以下原因:¹猪种不同。国内一些资料所估计的大多为地方品种或育成的瘦肉型猪的遗传参数,而国外资料所估计的大多是Doroc、Lan-drance、Yorkshire、Hampshire等猪的遗传参数[4,10,12],这两种类型的猪本质上有很大差异;º国内一般样本含量小,取样误差大;而国外样本含量大,取样误差小;»大部分国内学者多采用常规方法,而国外学者多采用REML,最小范数无偏估计法(MINQUE),非求导约束性最大似然法(MTDREML)等新方法,能消除系统误差;¼在估计遗传参数时,模型的选择至关重要。
致谢:本文承蒙青海大学农牧学院谢保胜副教授提供宝贵的数据资料,并精心指导,特此深表谢意。参考文献:
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(责任编辑 张文英)