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品种与品系培育

2010-9-9 21:18:13
关键字:品种与品系培育
品系(line,strain)是一群共同具有某种突出性状,能稳定的遗传,相互有亲缘关系的个体所组成的类群。
亲缘群(relationship herd)是由相互有亲缘关系的个体所组成的动物群,通常指具有共同祖先的全部后代,无论是否具有共同特点。
从品系和亲缘群两个概念比较可以看出:品系必须具备以下的条件:
(1)有突出性状,能稳定遗传。(否则没有必要培育品系)
(2)品系内个体之间有亲缘关系
(3)具有一定数量。(注意定义中后面“类群”二字)
二者的区别是亲缘群包括品系,品系是亲缘群中有相同特点的个体组成的类群;品系是亲缘群,但亲缘群不一定是品系。用数学语言来说,品系是亲缘群的子集合。
犬品系的建立一般都是从一头优秀祖先开始的,这头优秀的祖先称为这个品系的系祖,然后从这只优秀祖先的后代中,选取那些保留了这头优秀祖先特性的后代进行繁殖扩群建立品系。在品系历史上曾经把系祖是雄性的称为品系,把系祖是雌性的称为品族,现在已经不做这种区分,一律称为品系。
品种与品系培育

近代几百年间,人类在应用遗传学理论控制、改造动物遗传特性的过程中,创造和培育了大量的品种和品系,为动物生产提供了丰富的品种资源,使动物育种工作成为了动物生产中最富有创造性的工作。所有家畜家禽品种,无论是原始品种,还是地方品种或培育品种,都是经过纯繁或杂交过程育成的。

第一节 品种的培育

品种是人工选择的产物,是畜牧学的分类单位。培育新品种的途径有多种,如选择育种、引变育种和杂交育种等,现在已有人提出了分子育种的新途径。利用现有家畜家禽品种进行有目的的杂交育种,是近期应用较多和有效方法。

家畜品种或品系间的杂交,不但用于产生杂种优势,进行商品生产,也用于培育新品种。杂交育种是经过品种间的杂交,从杂交后代中发现新的有利变异或新的基因组合,通过育种措施把这些有利变异和优良组合固定下来,从而培育出新的动物品种。

一、杂交育种方法

(一)杂交育种的种类

1.简单杂交育种 

只用两个品种的杂交来培育新品种时,称作简单杂交育种。这种育种方法简单易行,新品种的培育时间较短,成本也低。采用这种方法,要求两个品种包含所有新品种的育种目标性状,优点能互补,又可以纠正个别缺点。

2.复杂杂交育种

用三个以上的品种杂交培育新品种,称为复杂杂交育种。如果根据育种目标的要求,选择两个品种仍然满足不了要求时,可以增加一个到两个甚至更多一些品种参与杂交,以丰富杂交后代的遗传基础,但是也不可用过多的品种。用的品种较多,不好控制, 后代的遗传基础较复杂,杂种后代变异的范围常常较大,需要的培育时间相对更长,成本也高。在使用的品种较多时,不仅应根据每个品种的性状或特点,很好地确定父本或母本和进行优良个体的严格选择,还要认真计划先用哪两个品种杂交,后用哪一个或哪几个品种,因为后用的品种对新品种的影响和作用相对较大。

二、杂交育种的目标

1.改变动物主要用途

改变动物主要用途的杂交育种,一般要选用一个或几个目标性状,符合育种目标的品种,连续几代与被改良品种杂交,在杂交后代达到标准以后,进行自群繁育。

2.提高生产能力

培育高生产力水平的动物新品种,对动物生产的发展有着重要的意义。

3.提高适应性和抗病力

不同的的家畜家禽品种都有各自最适宜的自然环境条件,当把这些品种引入到环境条件不同的地区时,要求这些品种要对新环境有一定的耐受能力。于是就有必要培育具有适应性强的品种。

三、杂交育种工作的基础

1.利用现有杂种群

为了提高原始品种或地方品种的生产性能,人们希望以原有杂种家畜为基础,培育一个兼有当地品种和引入品种优点的新品种。这种育种方法就属于在杂交改良基础上开展的杂交育种。

2.要有杂交育种

培育动物新品种是动物生产的一项基本建设。应在工作开始前根据国民经济的需要、当地的自然条件和基础品种、品系的特点,进行细致的分析和研究,然后以现代遗传育种学的理论为指导,制订出切实可行的育种计划。在执行计划中要严格选择品种和个体,杂交种的培育工作要做好。有计划从头开始的杂交育种可使工作少走弯路,缩短育种时间,并且育出高质量的新品种。

三、杂交育种的步骤

(一)确定育种目标和育种方案 

如果杂交育种前不重视这一步骤,也没有明确的指导思想,会使育种工作效率较低、育种时间长、成本高,会与动物生产的发展和社会需求是很不适应。杂交用几个品种,选择哪几个品种,杂交的代数,每个参与杂交的品种在新品种血缘中所占的比例等,都应该在杂交开始之前详尽讨论。实施中也要根据实际情况进行修订与改进,但不宜作大的变动。

(二)杂交

品种间的杂交使两个品种基因库的基因重组,杂交后代中会出现各种类型的个体,通过选择理想型的个体组成新的类群进行繁育,就有可能育成新的品系或品种。杂交阶段的工作,除了选定杂交品种以外,每个品种中的与配个体的选择、选配方案的制定,杂交组合的确定等都直接关系到理想后代能否出现。因此需要进行一些实验性的杂交。

(三)理想性状的固定

这阶段要停止杂交,而进行理想杂种个体群内的自群繁育,以期使目标基因纯合和目标性状稳定遗传。主要采用同型交配方法,有选择地采用近交。近交的程度以未出现近交衰退现象为度。

(四)扩群

迅速增加群体数量和扩大分布地区,培育新品系,建立品种整体结构和提高品种品质,完成一个品种应具备的条件。使已定型的新类群,增加数量、提高质量。

第二节 品系的培育

一、品系的概念

将品种内来源于一头有特点的优秀公畜,并与其有血缘关系和类似的生产力的种用群体称作品系。这头优秀的种公畜就是该品系的系祖。这是狭义的品系概念。

在品种内,凡是具有共同的优良特性,并能稳定遗传的种用群体称作品系。这是广义的品系概念。根据这个概念,品系应具有下列条件:

1.有突出的优点,这是品系存在的首要条件,也是区分品系间差别的标志;

2.性状遗传稳定;

3.血统来源相同;

4.具有一定数量。

二、品系的类别

品系大体可以分为五类。

(一)地方品系

是指由于各地生态条件和社会经济条件的差异,在同一品种内经长期选育而形成的具有不同特点的地方类群。

(二)单系

是指来源于同一头卓越系祖,并且具有与系祖相似的外貌特征和生产性能的高产畜群。根据现代的育种观点,品系应该是一个更广泛的概念,严格地讲这种传统意义上的品系已不能代表现代品系的含义,应该称为单系。

(三)近交系

是指通过连续近交形成的品系,其群体的平均近交系数一般在37.5%以上,但近交系数的高低并不是近交建系的目的,关键在于能否在系间杂交时产生人们所期望的杂交效果。

(四)群系

是指由群体继代选育法建立起来的多系祖品系。

(五)专门化品系

是指具有某方面突出优点,并专门用于某一配套系杂交的品系,可分为专门化父系和专门化母系。

有人把这种品系称为配套系,实际上配套系杂交是一种交配体系,在这个体系中所利用的品系千篇一律地称为配套系不够确切,例如在猪的配套系杂交中就包括近交系杂交和专门化品系杂交两种。

三、培育新品系的意义

1. 加快种群的遗传进展

品系可在品种内培育,也可以在杂种基础上建立;质量要求不如品种全面,可以突出某些特点;头数要求不如品种多,分布也不如品种那么广泛。因此,培育一个品系要比培育一个品种快得多,品系的范围也较小,整个种群的提纯比较容易。

2. 加速现有品种的改良

在本品种选育和种群杂交改良过程中,可以通过分化建系和品系综合,使种群得到不断的发展和提高,搞好品系繁育可以很好地解决群体中优秀个体质量高而数量少的矛盾、选育过程中选择性状数目与选择反应成反比的矛盾,品种的一致性与品种结构,即异质性的矛盾和种群基因纯合与近交衰退的矛盾。这些矛盾的解决将有助于加快品种的改良速度。

3. 促进新品种的育成

众多品种的育成史表明,不论是纯种或是杂种群,只要它具有优良性状,特别是当优良性状不是由个别基因,而是由一些基因组合控制时,品系繁育就更为有效。这是因为在培育新品种时,为了巩固遗传性往往应用近交,而近交又容易引起生活力的衰退,若采用品系繁育,则由于各系内的基因大部分是纯合的,而系间一般又没有亲缘关系,从而在品系综合时既可以使品系特性获得较稳定的遗传性,又可防止近交衰退的危险。另外应该指出的是培育新品系时采用的品系繁育,主要任务是巩固优良性状的遗传性,因此在建系时应该采用较高程度的近交,这样就可促进新品种的育成。

4. 充分利用杂种优势

由于品系经过闭锁群体下的若干代同质选配和近交繁育,许多位点的基因纯合度高、遗传性稳定,系间遗传结构差异较大。因此这样的种群,不仅具有较高的种用价值,而且,当品系间杂交时也会产生明显的杂种优势,于是品系可以为商品生产中开展品系间杂交提供丰富有效的亲本素材。

四、品系培育的条件

1.建系的数量

动物群体很小是无法进行品系繁育的。一般认为一个品种至少要有3个以上的品系,每个品系应有8~20个家系,每个家系应有30只母畜和5只以上的公畜,不过因畜种不同和饲养条件上的差异,上述数量可以视具体情况有适当的增减。

2. 家畜的质量

品系繁育的目的,是提高和改进现有品种的生产性能、充分利用品系间不同的遗传潜力来产生杂种优势。所以,每个品系的综合性能一般都要比原品种优越,而且各自都有自身的遗传特征。如果畜群中有个别出类拔萃的公畜和母畜,就可以采用系祖建系法建系。如果优秀性状分散在不同个体身上,还可以用近交建系或群体继代建系法来建系。

3. 饲养管理条件

品系繁育的目标能否按期实现,种畜的饲养管理水平也很重要。例如舍饲家畜的饲料配方与饲喂方法,环境卫生是否能保证种畜的正常发育和配种繁殖;放牧家畜如何组群,怎样实现配种方案,如何选择种畜和记录系谱资料等。

4. 技术与设备

品系繁育过程涉及到动物生产过程中的各个环节,要求有统一的组织协调工作,完整而严密的技术配合工作,还应有必需的仪器设备等。

五、品系培育的方法

(一) 系祖建系

采用这种方法建立品系,首先要在品种内选出或者培育出系祖。只有突出的优秀个体,即不仅有独特的遗传稳定的优点,而且其他性状也达到一定水平的个体,才能作为系祖。系祖的标准是相对的,不能脱离实际地要求十全十美。可以允许次要性状有一定的缺点,但应不大严重。

(二) 近交建系

近交建系是在选择了足够数量的公母畜以后,根据育种目标进行不同性状和不同个体间的交配组合,然后进行高度近交,以使尽可能多的基因位点迅速达到纯合,通过选择和淘汰建立品系。

最初的基础群要足够大,母畜越多越好,公畜数量则不宜过多且相互间应有亲缘关系。基础群的个体不仅要求性能优秀,而且它们的选育性状相同,没有明显的缺陷,最好经过后裔测验。

(三) 群体继代选育法

群体继代选育法是从选集基础群开始,然后闭锁繁育,根据品系繁育的育种目标进行选种选配,一代一代重复进行这些工作,直至育成符合品系标准、遗传性稳定的群体。

基础群是异质还是同质群体,既取决于素材群的状况,也取决于品系繁育预定的育种目标和目标性状的多少。当目标性状较多而且很少有方方面面都满足要求的个体时,基础群以异质为宜。

基础群要达到一定规模,不致于因群体有效含量太小而在育种过程中被迫近交,也不致于因群体大小太小而不能采用较高的选择强度,从而降低品系的育成速度。

在选配方案上,原则上避免近交,不再进行细致的个体间的同质选配,而是提倡以家系为单位进行随机交配。

种畜的选留要考虑到各个家系都能留下后代,优秀家系适当多留。一般情况下不用后裔测验来选留种畜,而是考虑本身性能和同胞测定,以缩短世代间隔,加快世代更替。



第三节 专门化品系的培育

专门化品系的出现,是随配套系杂交应用而生的,它是现代化动物生产的重要标志之一。

一、配套系杂交

(一) 概念

由于品种间杂交越来越难满足现代化畜牧业生产的要求,在应用品种间杂交的基础上,逐步用配套系杂交代替品种间的杂交,即建立一些配套的品系作为杂交中的父本和母本,取得了很好的效果,杂种优势利用获得了重大突破。

所谓配套系杂交,就是按照育种目标进行分化选择,培育一些品系,然后进行品系间杂交,杂种后代作为经济利用。配套系杂交包括两大类,即近交系杂交和专门化品系杂交。

(二) 配套系杂交的优点

1.培育品系相对容易

2.培育专门化品系可以提高选种效率

3.品系间杂交的效果更好

4.品系间杂交所得的商品代整齐

5.可更好的适应市场需求的变化

二、专门化品系

(一)概念

所谓专门化品系是指生产性能“专门化”的品系,是按照育种目标进行分化选择育成的,每个品系具有某方面的突出优点,不同的品系配置在完整繁育体系内不同层次的指定位置,承担着专门任务。

(二) 专门化品系的优点

1.有可能提高选择进展 生产性状和繁殖性状这两类性状分别在不同的系中进行选择,一般情况下比在一个系中同时选择两类性状其效率要高些,特别是当性状间呈负遗传相关时。

2.专门化品系用于杂交体系中有可能取得互补性 在作为杂交父本和母本的不同系中分别选择不同类的性状,然后通过杂交把各自的优点结合于商品代个体上,从理论和实践看,效果是比较好的。

三、专门化品系的培育

建立专门化品系的方法有多种,在不同的配套系中其建立方法有别,主要有三种,即系祖建系法、群体继代选育法和正反交反复选择法。

(一) 群体继代选育法

1.明确建系目标 要根据育种目标和实际条件,初步确定采用几系配套杂生产商品代,确定培育多少个专门化品系,确定父系和母系。将重要经济性状分配到不同的专门化品系中作为目标性状,进行集中选择。要求在一个群体内集中太多的性状是不可能的。因为选择的性状数目愈多,每个性状在单位时间内的遗传进展愈小。而将各种性状按其遗传特性或杂交配套的要求分散到不同的群体中去选择,每个专门化品系突出1~2个重要经济性状,则可以加快遗传进展,加快系内目标基因型纯合的速度。

2.组建基础群 用群体继代选育法建立专门化品系时,基础群是基本素材,一旦闭锁,中途一般不再引入新的遗传物质,因此,组建一个好的基础群对将来育成的专门化品系起着十分重要的作用。

3.选择方案和选择方法

① 选择方案:用群体继代选育法建立专门化品系时,畜群必须闭锁,更新用的后备猪都应从基础群的后代中选择。当基础群封闭后,近交系数就会逐代上升,这意味着基础群内各种各样的基因将通过分离而重组,并逐步趋向纯合。经过严格的选种若干代,就可以使的原始基础群,变为具有共同优良特点的品系。

② 选择方法:对专门化品系的父系、母系选择的目标性状和选择方法不同,但都要根据各自的选择指数进行选择,以提高选择的准确性。

4.平均近交系数 用群体继代优育法建立专门化品系时,由于采用的是小群体封闭式多世代连续选择,不可避免地会加速群体的近交速率,群体的平均近交系数必然逐代上升。

专门化品系的平均近交系数低于近交系,但又高于品种内个体间的亲缘系数。一般要求在建立专门化品系时5~6代后平均近交系数达10%~15%为宜。

5.配合力测定 培育专门化品系的主要目的是为了在杂交生产中充分利用专门化品系的特殊配合力,一般要求从第三世代开始,每一世代都要进行配合力测定,以检验专门化品系的一般配合力以及专门化品系在配套杂交中的地位,同时找到最佳的杂交组合,以便于在生产中推广应用,这也是培育专门化品系与传统品系繁育的区别所在。

(二)正反交反复选择法

1.正反交反复选择法的步骤 首先组成A、B两个基础群(基础群组建的要求与闭锁继代选育法基本相同),依性能特征特点不同,定为A、B两个系,每个系中着重选择的性状应不同,如其中一个系应着重选择生长、胴体和肉质性状,另一个系则着重选择繁殖性状。

第一年把A、B两系的公母猪,分为正、反两个杂交组,即A♂×B♀和A♀×B♂,进行杂交组合试验;

第二年根据上年正反杂交结果即根据F1代的性能表现鉴定亲本,将其中最好的亲本个体选留下来,其余的和全部后代杂种都一起淘汰肥育用,选留下来的亲本个体必须与其本系的成员交配即分别进行纯繁,产生下一代亲本。

第三年将第二年繁殖的优秀的A、B两系纯繁猪选择出来,按第一年的正反两组进行杂交测验;第四年又重复第二年的纯繁工作,如此循环重复地进行下去,到一定时间后,即可形成两个新的专门化品系,而且彼此间具有很好的杂交配合力,可正式用于杂交生产。 

  正反交反复选择法,整个过程包括了杂交、选择、纯繁三个部分,其主要优点有三:第一,由于把杂交、选择和纯繁有机地结合在一起,三者不断交替重复使用,既可提高纯系的生产性能,又提高了两系间的特殊配合力,获得了杂种优势;第二,F1杂种的生产性能指标,既可作为测验双亲杂交的配合力,又可当作A、B系的后裔测验成绩;第三,正反交反复选择法既是一种选种方法,又是一种杂交方式,能达到既有效又经济的目的。

2.改良正反交反复选择法 正反交反复选择法仍有不足之处,因为一年正反杂交,一年纯繁,世代间隔增大了一倍,会延缓专门化品系的育成,于是有人提出了改良正反交反复选择法,改良后的RRS法将正反杂交和纯繁在同一年内进行,把原RRS法时间缩短一半。

具体操作过程是:首先组成A、B两个基础群,依性能特征不同定为A系、B系。第一年将A系母畜的一半与B系的公畜杂交,另一半与A系的公畜交配进行纯繁,同样地,B系母畜的一半与A系的公畜杂交,另一半与B系的公畜交配进行纯繁,杂交后代作肥育测定用,根据杂交效果选择,即从杂交效果好的亲本公畜的纯繁后代中选留种畜,组成一世代。第二年将选留纯繁后代再按第一年正反杂交组合和纯繁办法进行正反杂交和纯繁试验,如此正反交反复选择进行下去,即可育成具有高度杂种优势的两系配套的专门化品系。

在用RRS法或改良RRS法培育专门化品系过程中,应注意在两系内分别由中选个体纯繁组成下一世代亲本群时,既要注意避免过度近交(可对亲本进行适度的温和近交以扩大两系间的基因频率差)。
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