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繁育体系

为了提高整个地区或公司系统的育种效率,达到遗传改良快、产品质量高、经济效益好的目的而建立起来的组织体系。包括育种场、繁育场、商品场以及相应的测定站与人工授精站。宝塔式繁育体系与各场站的任务大多数品种的结构分三个层次,即核心群(育种群)、繁殖群和商品群。偶尔仅有两个层次(核心群与商品群),有时多于三个层次(繁殖群不止一个水平)。不论层次多少,基本结构是相同的,一般表现为宝塔形状(图)。

为了提高整个地区或公司系统的育种效率,达到遗传改良快、产品质量高、经济效益好的目的而建立起来的组织体系。包括育种场、繁育场、商品场以及相应的测定站与人工授精站。

宝塔式繁育体系与各场站的任务

大多数品种的结构分三个层次,即核心群(育种群)、繁殖群和商品群。偶尔仅有两个层次(核心群与商品群),有时多于三个层次(繁殖群不止一个水平)。不论层次多少,基本结构是相同的,一般表现为宝塔形状(图)。在品种中起遗传改良作用的是只占该品种总头数很少比例的核心群。核心群的公、母畜,用本群经选择的后备公母畜进行更新,某些情况下也偶尔来自其他核心群或者下面的层次。繁殖群建群时的公、母畜和更新用的公畜(有时母畜)来自核心群,其任务是扩繁足够的母畜以满足商品群生产的需要。

一个典型的含有三个层次的宝塔形品种结构(面积大小反映该层次拥有个体的相对数目)

若按场分类,宝塔式繁育体系的结构则可划分为:①育种场,即核心群场。每一个亲本种群都有一个核心群,其任务是分别对纯种亲本进行严格测定与强度选择,或培育新的专门化品系。②纯种繁育场。一般只限于母系才设该场。父系由于对公畜的需求量少,一般不设纯繁场。③杂交繁殖场,亦称祖代场。在四元杂交如AB×CD的情况下,该场的任务是从纯繁场引入B系(父本母系)母畜与D系(母本母系)母畜,从育种场引入A系(父本父系)公畜与C系(母本父系)公畜,开展两两杂交(A♂×B♀、C♂×D♀),以生产父母代种畜(AB♂和CD♀)。在三元杂交情况下,杂交繁殖场只担负生产F1母畜的任务。④商品场。从杂交繁殖场购进AB♂和CD♀(四元杂交情况下)进行杂交,或从杂交繁殖场购进F1母畜,从育种场购进第二父本公畜进行杂交(三元杂交情况下),以生产商品代畜。另一种商品生产者只是简单地购进商品代仔畜把它们饲养到上市体重,这时在祖代场下面就会出现界限分明的父母代场和育肥场两个层次。

种畜测定站的任务是在相同的标准环境条件下对各育种场的公畜进行测定(育种场亦可进行部分公畜的测定,无测定站提供服务时,育种场则担负全部公畜的测定任务),最好的公畜若健康条件许可则返回原育种场用于更新或推广到人工授精站使用。

配合力测定站的任务是在相同条件下比较各杂交组合的优劣,其结果用来指导育种场的工作以及以下有关层次的配套杂交工作。配合力测定站亦可与种畜测定站结合,统一办站。

建设完整的繁育体系的要求

一个完整的科学的繁育体系应具备以下基本要求并完成以下工作:①搜集现有种群并进行评估,考查各种群在杂交体系中的价值,筛选出最好的种群与杂交模式并组织付诸实施。②进行宝塔式结构的设计,确定层次数与各层次畜群的规模,使之保持合理的比例。③对两个或多个经考查在杂交体系中具有价值的亲本种群进行连续选择与提纯,使育种群获得最大的年遗传进展。④根据实际情况采用人工授精技术,做到所使用的公畜都是优良的(通过建立种公畜的质量监测制度),并最大限度地利用它们。⑤使育种群所获得的改良(年遗传进展)迅速地传递和扩散到商品群,使商品群质量尽快随之提高,把育种群与商品群之间的改良时距缩到最小。

从遗传学角度讲,只有完成上述工作,才能充分地利用群内的加性基因效应(通过选择)、群间的加性基因效应(通过杂交互补和选择进展的传递)和非加性基因(通过杂种优势)。从实践的角度看,只有全面地完成上述工作,才能按计划时间达到预定的商品生产规模,保证上市商品的质量,取得良好的经济和社会效益。

改良时距

概念与意义

宝塔式繁育体系结构内的基因流向是从顶层核心群流向底层商品群。商品畜群的累积遗传进展来源于核心群所获得的改良。若核心群未获得遗传进展,那么其他层次也就得不到改良。然而,即使核心群取得了进展,也不等于商品群就立即得到改良,因为这种进展从最高层依次传递到最底层需要时间。为使商品畜群迅速得到遗传改良,就需缩短传递时间。为此,罗伯森(A.Robertson)等(1915)第一次提出改良时距的概念,伯查德(M.Bichard,1917)又对此概念作了进一步的讨论。此后,在理论、计算法和应用上又为其他学者所发展。改良时距(improvement lay),或称遗传时距(genetic lay),是指任何两个相邻层次间性能的差异,因此又称改良差距。由于改良差距通常用不利基因(或说遗传进展)沿宝塔往下传递每经一个层次所需要的年数来度量(用之以代表相邻层次性能上的差异),所以改良时距又可定义为遗传进展以一个层次向下传递到另一层次所需的时间(年)。总的改良时距则是所有相邻层次间时距之和,用每一层次的基因比例加权。

决定改良时距的因素

改良时距的大小取决于两个因素:①各层次的年龄结构。②较低层次中所用公、母畜的来源和品质,层次多少也包含在这一因素中。比如,纯繁群、杂交繁殖群与商品群中年轻的公母畜比例愈大,改良时距就愈小;这些群中的种畜以及人工授精站的种公畜质量愈高,时距也愈小;若能取消纯繁群,扩大核心群,改良时距亦可缩短,这样做还有利于核心群选择效果的提高,同时又能满足下面层次所需的种源;若核心群的亲本个体能直接用来生产F1母畜或商品代,那么时距也将大为缩短。

闭锁与开放核心群育种方案

上面讨论的都是基因从核心群往下流动,没有基因往上流入核心群,故此种方案为闭锁核心群育种方案。这种情况在实践中最为常见。但往往还可发现,在较低层次的畜群中存在很大变异,以至某些个体其性能反比高层次的某些个体好,这时若将种畜从下向上转移就具有很大意义。另外,有时核心群为满足育种的要求,需要扩大自己畜群的遗传基础,或进行高产仔性能的选择,也会出现从较低层次引进种畜的情况。这就等于开放了核心群。开放核心群有可能提高年遗传进展,核心群的每代近交系数增量也可能降低。因而出现了所谓开放核心群育种方案。这一方案被定义为:核心群向较低层次中的最好个体开放,从而导致基因向两个不同方向流动,既往下又往上。开放核心群对于繁育体系的建设具有一定的积极意义。

一个完整的繁育体系,不仅要求核心群有较大年遗传进展,而且要争取核心群的有利基因能迅速地传递到最底层。因此,繁育体系实际上也是一个遗传进展的传递体系。

应用

为加快核心群的遗传进展传递到商品的速度,缩小改良时距,在杂交繁育体系建设中应着重采取以下措施:①人工授精站所用公畜,必须是来自育种场或种畜测定站的优秀公畜;开展配套杂交的场,所用公畜应来自育种场或质量高的公畜人工授精站。开展杂交的群(场)与人工授精站,均不得从纯繁场引入公畜或自己繁殖解决配种用公畜。②无必要设立父本纯繁群。社会所需父本公畜数量少,育种群已能满足需要。父本育种场一般不应出售母畜。③母本纯繁群更新所用公畜需来自育种群,不宜由本群选留补充,也不宜来自其他母本纯繁群。更新所用母畜,一部分亦应来自育种群。④母本纯繁群、杂交繁殖群和父母代种畜的年龄结构应合理,年更新率不能过低。⑤育种场出售的父本公畜和母本公、母畜,种猪测定站出售公畜,均应按质论价、分级作价、保证质量。一般应在测定期结束后出售,并给客户以证明。经育种场和种畜测定站测定过的公畜,最好的用于更新育种群,或输送到人工授精站和杂交场;中等的酌情处理;最差的淘汰,禁止作为种畜出售。只有做好以上工作,商品群才能充分享受高层次群(场)的改良成果,才能提高育种产出,使核心群为遗传改良所投入的大量资金迅速地、成百倍地回收,使产品具有较强的竞争力(见牛的繁育体系、猪的繁育体系、禽的繁育体系)。