一直以來,豬育種工作主要關注生長、胴體和繁殖性狀,這些生產性狀對養(yǎng)豬生產經濟效益至關重要,直接影響豬場的出欄量和整體盈利能力。然而,過度追求生產性狀也帶來了一些健康和福利問題。例如,選育出的瘦肉型豬雖然生長快,但常出現適應性不強,易患病,易出現應激反應,肢蹄不穩(wěn)等問題,影響豬群整體健康度。同樣,繁殖力的大幅提升也加重了母豬的身體負擔,帶來一系列母豬福利問題,縮短了母豬使用年限。這些問題的出現還會導致種豬生長與繁殖性狀的遺傳潛力無法正常發(fā)揮,生產成績明顯下降。這表明育種過程中需要更平衡的策略,故應將動物福利性狀納入育種計劃。
豬的福利性狀包括行為、健康和抗應激能力等方面的性狀。福利性狀選育的目的是提升動物的整體健康和生活質量,減少群體飼養(yǎng)中的社會應激,降低攻擊行為,改善社會互動以及增強母性行為等,這些都是生產中需要解決的問題。將福利性狀納入育種計劃,可在追求高生產力的同時解決以上動物福利問題,因為二者是相互依存、相互促進的關系。
1 豬育種中福利性狀選育的重要性
隨著人們生活水平的提高,消費者對健康福利型肉品的需求增加,以及動物福利待遇的倫理責任,促使在豬育種計劃中引入福利性狀成為現代畜牧業(yè)的一大趨勢。重視動物福利性狀的選育,如減少動物間的相互攻擊行為、改善健康狀況和增強抗應激能力等,不僅是提升動物福利的必要措施,也是提高生豬養(yǎng)殖效率的關鍵因素。
1.1福利性狀選育有助于滿足消費者對優(yōu)質、健康和高福利豬肉的需求
在動物福利組織的宣傳、媒體報道和學術研究的推動下,消費者對農場動物飼養(yǎng)福利的認知不斷增強,他們的期望和購買決策也逐漸發(fā)生了變化。在西方發(fā)達國家,這種由消費者需求驅動的趨勢,迫使豬育種者將福利性狀納入育種計劃,以培育出攻擊性低、更健康且抗應激能力強的豬。隨著動物福利觀念的普及,我國人民生活水平及消費觀念也將逐步升級,未來健康福利型豬肉也將是消費者的首選。因此,未來豬的福利性狀將成為種豬市場競爭力的核心因素,因為來自高福利體系的產品通常被消費者視為優(yōu)質且符合福利標準的選擇。
1.2福利性狀選育有助于提升養(yǎng)豬企業(yè)的生產效率與經濟效益
福利性狀選育不僅可以改善動物福利,還能為養(yǎng)豬企業(yè)帶來切實的經濟效益。豬場福利水平低往往會導致一些負面的結果,如攻擊行為(如咬尾)頻發(fā)、發(fā)病多或死亡率上升。通過選育具有更優(yōu)良福利性狀(如攻擊性弱和抗病力強)的豬,豬群的整體健康度和生產水平將顯著提升,從而提高企業(yè)的盈利能力。此外,增強豬只抗應激能力還能改善肉質。一方面,抗應激性狀選育可減少因豬只應激而產生的PSE肉(即肉色蒼白、質地過軟且滲水);另一方面,抗應激性狀選育可減少生產中抗生素等藥物的使用,豬肉中的藥物殘留更少,食品安全性更高。最后,福利性狀的選育還能有效降低生產成本。因為具備更強免疫力和更好抗應激能力的豬群能夠在多種環(huán)境條件下茁壯成長,其死亡率低,獸藥使用少。特別是在微利的養(yǎng)豬周期,這更具有現實意義。因此,福利性狀選育可為養(yǎng)豬企業(yè)帶來更好的經濟效益和可持續(xù)發(fā)展前景。
2 豬育種中關鍵福利性狀的選育
豬育種中關鍵福利性狀包括攻擊行為、抗應激能力和母性行為等。特別是混群后群體中的攻擊行為不僅影響豬群健康,還可能導致嚴重的經濟損失。健康性狀對于提升動物福利至關重要,抗病力強的豬只不易生病或受傷,能夠更好地適應不同的環(huán)境壓力。通過選擇抗病能力強、結構健全的種豬,尤其是腿部結實的個體,不僅能減少獸醫(yī)治療成本,還能改善整體福利水平??箲ば誀钜餐瑯又匾?,這類性狀幫助豬只更好地應對諸如溫度變化、轉群和運輸等環(huán)境壓力,減少與應激相關的健康問題。通過遺傳選擇提高豬只對這些應激因素的適應能力,有助于增強其抗逆性,從而減少對健康和心理的負面影響。這些性狀的選育不僅可改善動物福利,還可通過減少健康問題、提高生產力和最大限度地減少因受傷或死亡造成的損失,為養(yǎng)豬人帶來了實際利益。
2.1攻擊行為
攻擊行為是養(yǎng)豬業(yè)中的一個重要福利問題,尤其是在混群后,豬只之間的打斗(包括咬尾)可能導致豬只受傷,出現明顯的體表傷痕,增加應激反應,并使豬群整體生產力下降。豬只打架引發(fā)的傷害相當普遍,導致獸醫(yī)治療成本上升和豬只生長性能下降,給豬只帶來嚴重的損傷并導致經濟損失。
通過遺傳選擇降低豬的攻擊性是一個比較完美的解決方案。研究表明,咬尾和打斗等攻擊行為特性具有一定的遺傳基礎,因此可以通過遺傳育種加以改進。通過識別與低攻擊性相關的遺傳標記,育種者可以挑選出在群體環(huán)境中不易發(fā)生攻擊行為的豬只留種。能適應群體生活和減少爭斗的社會行為性狀可被視為育種的重要目標。沈春彥等研究發(fā)現,與攻擊性最低的豬只相比,攻擊性最強的豬只在混群后24 h的全血5-羥色胺含量和血小板數量均較低。在混群后24 h,被攻擊次數與血漿色氨酸呈正相關?;烊呵?4 h的血液生物標記物與攻擊行為指標之間存在明顯的典型相關性。陳若男等對豬只攻擊行為的候選基因MAOA、5-HT1B和COMT的單核苷酸多態(tài)性(SNP)與豬只攻擊行為進行了相關研究,在豬MAOA基因中共篩選出8個與豬混群后攻擊行為相關的顯著的SNP,5-HT1B基因中的4個SNP與攻擊指數有一定的關聯性,COMT基因中發(fā)現了2個可疑的SNP,經過關聯性分析后發(fā)現,這幾個SNP與攻擊行為沒有明顯的聯系。童獻等基于全基因組重測序數據篩選到了33個影響混群后豬只攻擊行為的候選基因標記位點,還發(fā)現不同優(yōu)勢等級的斷奶仔豬混群后2 h的前軀傷痕評分、混群前血清中5-羥色胺的濃度和混群前后T3的濃度存在顯著差異,可以作為斷奶混群后仔豬社會等級的生理生化標記。郭晏利等發(fā)現豬SLC6A4基因中影響豬攻擊行為的功能多態(tài)性位點rs345058216和rs332335871,它們分別介導了轉錄因子MAZ和miR-671-5p對豬神經細胞中SLC6A4基因的調控。趙靜等發(fā)現豬多巴胺D2受體(DRD2)基因的rs1110730503 A/T中的A等位基因可與轉錄抑制子IRF2結合,在豬神經元細胞中抑制DRD2的表達,使豬的攻擊行為增強。徐慶磊等鑒定了包括ARHGAP24基因在內的多個與攻擊行為有關的差異表達基因,同時發(fā)現ARHGAP24基因的兩個SNP(rs335052970和rs697437659)與豬只的攻擊行為性狀顯著相關,證實了轉錄抑制因子p53和miR-324能靶向并抑制ARHGAP24基因和蛋白的表達。楊桓等鑒定出豬JARID2基因上的rs331460992、rs3262221458兩個重要的功能性SNP位點,其中rs3262221458位點通過介導miR-9828-3p調控JARID2基因的表達,對PNGC的增殖和凋亡產生影響。目前,行為研究已被用于評估豬的脾氣性情和社會相容性,從而幫助育種者做出有助于提升動物福利和生產效率的明智選擇。
2.2抗應激能力
在規(guī)模化豬場,豬只一生中會面臨各種應激源,這些應激源可能來自環(huán)境因素(如溫度變化、過度擁擠和運輸應激)、社會因素(如群體動態(tài)和資源競爭)或生理因素(如疾病易感性和身體不適)。長期處于應激狀態(tài)不僅會降低動物福利水平,還可能導致豬群出現健康問題,例如免疫功能低下、生長緩慢和疾病易感性增加。
研究表明,抗應激性狀也具有遺傳性,這意味著那些天生對各種應激適應能力較強的豬只可以將這種性狀傳遞給后代。選擇抗應激能力強的豬只有助于減少應激對豬行為、健康和生產的負面影響,增強豬只適應能力,從而改善動物福利。研究表明,對各種生產操作或運輸應激反應較小的豬只通常表現出較低的皮質醇水平(這種激素與應激相關),并且與應激相關的行為也更少。
2.3母性行為
母性行為是另一個關鍵豬福利性狀。母豬提供的母性關懷質量直接影響到仔豬的增重與存活率。不良的母性行為,如擠壓仔豬、忽視照料或喂乳不足,可能導致仔豬增重下降或死亡率升高。不同類型的母豬養(yǎng)殖欄(如限位欄與群養(yǎng)欄)對母豬的福利與行為也有一定的影響。因此,豬育種計劃中應考慮改善母性性狀,關注母豬對仔豬的照料等母性行為以及整體的母性本能。
研究表明,母性行為具有遺傳性,選擇母性行為優(yōu)良的母豬可以顯著降低哺乳仔豬的死亡率。例如,表現出更好筑巢行為的母豬為仔豬提供了更安全的環(huán)境,減少了仔豬被擠壓和受凍的風險。此外,選擇能夠更敏感地響應仔豬痛苦叫聲的母豬,有助于提高整窩仔豬的存活率和福利水平。楊竹青等發(fā)現豬FosB基因的遺傳變異與哺乳母豬母性行為相關。除了遺傳選擇,育種計劃也應考慮通過生產管理來支持更好的母性行為。例如,提供足夠的空間和筑巢材料可以促進母豬展現更自然的母性行為,進而改善母豬及其仔豬的福利。通過遺傳和環(huán)境策略的結合,能夠有效提升母豬及其后代的福利水平。
3 豬福利性狀選育的挑戰(zhàn)與機遇
選擇福利性狀的主要挑戰(zhàn)之一是難以大規(guī)模準確測量這些性狀。與生長速度或飼料效率等生產性狀不同,福利性狀如行為、社會互動和抗應激能力等,更為復雜,且其評估方法往往具有主觀性。像攻擊性或對人的恐懼反應這樣的性狀難以量化,因為它們受環(huán)境條件和群體社會等級結構變化的影響,在不同的豬場環(huán)境或評估方案中存在差異。此外,收集福利性狀的數據通常需要耗費大量的時間,如直接人工觀察、行為測試和視頻監(jiān)控等。這些方法費時費工且成本高,特別是應用于大型商業(yè)豬群時難度更大。與可以通過自動化系統輕松測量的物理性狀(例如體重或采食量)不同,福利性狀需要復雜且個性化的數據收集技術。最新的動物行為研究引入了更精細的評估福利性狀的技術。例如,傳感器、加速度計、陀螺儀和攝像頭可用于跟蹤豬群的運動、行為和互動。然而,將這些技術整合到大規(guī)模育種計劃中仍處于早期階段,其廣泛應用的成本和實用性仍是關鍵問題。
在豬育種中,追求高生產性狀的同時易忽視福利性狀,尤其當二者存在沖突時。為了解決這一矛盾,育種計劃可采用多性狀選擇的策略,即同時考慮生產和福利性狀進行育種。通過這種方式,可以在提升動物福利的同時,確保不降低生產性能。在現代豬育種中,平衡福利與生產已成為不可回避的挑戰(zhàn)。通過多性狀選擇和基因組選擇等創(chuàng)新工具,育種者能夠在保障生產效益的同時提升動物福利。這種綜合育種方法,不僅滿足了消費者對福利養(yǎng)殖的需求,也為企業(yè)帶來了經濟效益,推動了養(yǎng)豬業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
最新的技術創(chuàng)新為將福利性狀納入育種計劃提供了全新機遇。人工智能(AI)技術,特別是機器學習(ML)的進步使福利性狀的自動化收集、分析和預測變得更加高效,提升了育種決策的精準性。AI能處理大規(guī)模的動物行為和生理數據,發(fā)現人類難以察覺的模式和深層關聯。例如,AI系統可以分析群養(yǎng)豬的視頻,監(jiān)測攻擊行為、社會互動和個體活動,從而更精確地衡量福利性狀,減少對人工觀察的依賴。趙先樂等對基于計算機視覺的群養(yǎng)豬個體識別及行為跟蹤人工智能系統進行了評估,結果表明智能系統對于豬只的躺、吃、喝、站、走五種行為的分析中,吃、喝這兩種行為的準確率最高,均為100%。分析準確率較低的行為是躺、站和走,準確率分別為98.56%、90.07%和92.83%。這說明,目前計算機視覺已具備初步的商業(yè)應用潛力。
此外,當前流行的基因組選擇技術徹底改變了豬的育種,它允許育種者基于全基因組的遺傳標記選擇復雜性狀。與依賴于可觀察性狀或表型的傳統選擇方法不同,基因組選擇使用豬的DNA信息來預測其各種性狀的遺傳潛力。這種方法對于福利性狀特別有效,因為這些性狀通常難以直接測量,并且涉及多個基因以復雜的方式起作用。隨著高通量DNA測序技術成本的下降,育種者現在可以評估豬只在攻擊、抗應激和母性行為等性狀方面的遺傳潛力。通過選擇具有與福利性狀相關的有利SNP的豬只,育種者可以在豬只幼齡時就做出留種選擇?;蚪M選擇的一個關鍵優(yōu)勢是它能夠在保持生產性能的同時改善福利性狀。此外,ML技術可通過分析豬的DNA圖譜預測其福利性狀的遺傳潛力,增強了基因組選擇的準確性。這些技術能夠處理復雜的多基因和環(huán)境因素,提供更準確的育種值,幫助育種者同時實現福利和生產目標。同時,可穿戴傳感器等精準畜牧工具和實時數據分析技術,使得持續(xù)、客觀地監(jiān)測動物福利與行為成為可能。各種傳感器可以追蹤心率、體溫、運動模式等數據,實時記錄并反饋豬的健康和應激狀況。這些數據整合到育種計劃中,可在提升生產力的同時改善福利性狀。
最后,CRISPR-Cas9等基因編輯技術的應用,是動物育種領域最具前景的創(chuàng)新之一。它可使育種者對豬的基因組進行精準修改,例如可直接編輯影響與攻擊性、抗應激能力或母性行為等福利性狀相關的基因。傳統育種方法在改善這些性狀時存在局限性,但基因編輯有潛力在不降低生產性能的情況下增強福利性狀。例如,通過精準編輯與肌肉生長和抗應激能力相關的基因,育種者可培育出既能保持高生產效率,也能避免集約化養(yǎng)殖常見福利問題的豬。
盡管豬育種的可持續(xù)發(fā)展面臨挑戰(zhàn),但對動物福利性狀的日益重視帶來了新的機遇。隨著消費者對健康福利型豬肉需求的增長,優(yōu)先考慮福利性狀的育種計劃將在市場上獲得競爭優(yōu)勢。未來,豬育種行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展將依賴于前沿技術的應用,包括持續(xù)的研發(fā)投入,以及遺傳學家、動物福利專家與養(yǎng)豬企業(yè)的密切合作,這將在推動豬育種在提高動物福利和生豬行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展方面取得雙贏。
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