一直以來,豬育種工作主要關(guān)注生長、胴體和繁殖性狀,這些生產(chǎn)性狀對養(yǎng)豬生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益至關(guān)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(chǎn)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(xiàn)適應(yīng)性不強(qiáng),易患病,易出現(xiàn)應(yīng)激反應(yīng),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(fù)擔(dān),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(xiàn)還會導(dǎo)致種豬生長與繁殖性狀的遺傳潛力無法正常發(fā)揮,生產(chǎn)成績明顯下降。這表明育種過程中需要更平衡的策略,故應(yīng)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(yīng)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(zhì)量,減少群體飼養(yǎng)中的社會應(yīng)激,降低攻擊行為,改善社會互動以及增強(qiáng)母性行為等,這些都是生產(chǎn)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(chǎn)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(jìn)的關(guān)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(fèi)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(zé)任,促使在豬育種計劃中引入福利性狀成為現(xiàn)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(qiáng)抗應(yīng)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(guān)鍵因素。
1.1福利性狀選育有助于滿足消費(fèi)者對優(yōu)質(zhì)、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(xué)術(shù)研究的推動下,消費(fèi)者對農(nóng)場動物飼養(yǎng)福利的認(rèn)知不斷增強(qiáng),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(dá)國家,這種由消費(fèi)者需求驅(qū)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(yīng)激能力強(qiáng)的豬。隨著動物福利觀念的普及,我國人民生活水平及消費(fèi)觀念也將逐步升級,未來健康福利型豬肉也將是消費(fèi)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(chǎn)品通常被消費(fèi)者視為優(yōu)質(zhì)且符合福利標(biāo)準(zhǔn)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(chǎn)效率與經(jīng)濟(jì)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(jīng)濟(jì)效益。豬場福利水平低往往會導(dǎo)致一些負(fù)面的結(jié)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(qiáng))的豬,豬群的整體健康度和生產(chǎn)水平將顯著提升,從而提高企業(yè)的盈利能力。此外,增強(qiáng)豬只抗應(yīng)激能力還能改善肉質(zhì)。一方面,抗應(yīng)激性狀選育可減少因豬只應(yīng)激而產(chǎn)生的PSE肉(即肉色蒼白、質(zhì)地過軟且滲水);另一方面,抗應(yīng)激性狀選育可減少生產(chǎn)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(chǎn)成本。因為具備更強(qiáng)免疫力和更好抗應(yīng)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(xiàn)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(jīng)濟(jì)效益和可持續(xù)發(fā)展前景。
2 豬育種中關(guān)鍵福利性狀的選育
豬育種中關(guān)鍵福利性狀包括攻擊行為、抗應(yīng)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(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。健康性狀對于提升動物福利至關(guān)重要,抗病力強(qiáng)的豬只不易生病或受傷,能夠更好地適應(yīng)不同的環(huán)境壓力。通過選擇抗病能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)健全的種豬,尤其是腿部結(jié)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。抗應(yīng)激性狀也同樣重要,這類性狀幫助豬只更好地應(yīng)對諸如溫度變化、轉(zhuǎn)群和運(yùn)輸?shù)拳h(huán)境壓力,減少與應(yīng)激相關(guān)的健康問題。通過遺傳選擇提高豬只對這些應(yīng)激因素的適應(yīng)能力,有助于增強(qiáng)其抗逆性,從而減少對健康和心理的負(fù)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(chǎn)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(dǎo)致豬只受傷,出現(xiàn)明顯的體表傷痕,增加應(yīng)激反應(yīng),并使豬群整體生產(chǎn)力下降。豬只打架引發(fā)的傷害相當(dāng)普遍,導(dǎo)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(yán)重的損傷并導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)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(chǔ),因此可以通過遺傳育種加以改進(jìn)。通過識別與低攻擊性相關(guān)的遺傳標(biāo)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(yīng)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(biāo)。沈春彥等研究發(fā)現(xiàn),與攻擊性最低的豬只相比,攻擊性最強(qiáng)的豬只在混群后24 h的全血5-羥色胺含量和血小板數(shù)量均較低。在混群后24 h,被攻擊次數(shù)與血漿色氨酸呈正相關(guān)?;烊呵?4 h的血液生物標(biāo)記物與攻擊行為指標(biāo)之間存在明顯的典型相關(guān)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(jìn)行了相關(guān)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(guān)的顯著的SNP,5-HT1B基因中的4個SNP與攻擊指數(shù)有一定的關(guān)聯(lián)性,COMT基因中發(fā)現(xiàn)了2個可疑的SNP,經(jīng)過關(guān)聯(lián)性分析后發(fā)現(xiàn),這幾個SNP與攻擊行為沒有明顯的聯(lián)系。童獻(xiàn)等基于全基因組重測序數(shù)據(jù)篩選到了33個影響混群后豬只攻擊行為的候選基因標(biāo)記位點(diǎn),還發(fā)現(xiàn)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(biāo)記。郭晏利等發(fā)現(xiàn)豬SLC6A4基因中影響豬攻擊行為的功能多態(tài)性位點(diǎn)rs345058216和rs332335871,它們分別介導(dǎo)了轉(zhuǎn)錄因子MAZ和miR-671-5p對豬神經(jīng)細(xì)胞中SLC6A4基因的調(diào)控。趙靜等發(fā)現(xiàn)豬多巴胺D2受體(DRD2)基因的rs1110730503 A/T中的A等位基因可與轉(zhuǎn)錄抑制子IRF2結(jié)合,在豬神經(jīng)元細(xì)胞中抑制DRD2的表達(dá),使豬的攻擊行為增強(qiáng)。徐慶磊等鑒定了包括ARHGAP24基因在內(nèi)的多個與攻擊行為有關(guān)的差異表達(dá)基因,同時發(fā)現(xiàn)ARHGAP24基因的兩個SNP(rs335052970和rs697437659)與豬只的攻擊行為性狀顯著相關(guān),證實了轉(zhuǎn)錄抑制因子p53和miR-324能靶向并抑制ARHGAP24基因和蛋白的表達(dá)。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(diǎn),其中rs3262221458位點(diǎn)通過介導(dǎo)miR-9828-3p調(diào)控JARID2基因的表達(dá),對PNGC的增殖和凋亡產(chǎn)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(chǎn)效率的明智選擇。
2.2抗應(yīng)激能力
在規(guī)?;i場,豬只一生中會面臨各種應(yīng)激源,這些應(yīng)激源可能來自環(huán)境因素(如溫度變化、過度擁擠和運(yùn)輸應(yīng)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(yīng)激狀態(tài)不僅會降低動物福利水平,還可能導(dǎo)致豬群出現(xiàn)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(yīng)激性狀也具有遺傳性,這意味著那些天生對各種應(yīng)激適應(yīng)能力較強(qiáng)的豬只可以將這種性狀傳遞給后代。選擇抗應(yīng)激能力強(qiáng)的豬只有助于減少應(yīng)激對豬行為、健康和生產(chǎn)的負(fù)面影響,增強(qiáng)豬只適應(yīng)能力,從而改善動物福利。研究表明,對各種生產(chǎn)操作或運(yùn)輸應(yīng)激反應(yīng)較小的豬只通常表現(xiàn)出較低的皮質(zhì)醇水平(這種激素與應(yīng)激相關(guān)),并且與應(yīng)激相關(guān)的行為也更少。
2.3母性行為
母性行為是另一個關(guān)鍵豬福利性狀。母豬提供的母性關(guān)懷質(zhì)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(dǎo)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(yīng)考慮改善母性性狀,關(guān)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(xiàn)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(fēng)險。此外,選擇能夠更敏感地響應(yīng)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(xiàn)豬FosB基因的遺傳變異與哺乳母豬母性行為相關(guān)。除了遺傳選擇,育種計劃也應(yīng)考慮通過生產(chǎn)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(jìn)母豬展現(xiàn)更自然的母性行為,進(jìn)而改善母豬及其仔豬的福利。通過遺傳和環(huán)境策略的結(jié)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(jī)遇
選擇福利性狀的主要挑戰(zhàn)之一是難以大規(guī)模準(zhǔn)確測量這些性狀。與生長速度或飼料效率等生產(chǎn)性狀不同,福利性狀如行為、社會互動和抗應(yīng)激能力等,更為復(fù)雜,且其評估方法往往具有主觀性。像攻擊性或?qū)θ说目謶址磻?yīng)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(jié)構(gòu)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(shù)據(jù)通常需要耗費(fèi)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(fèi)時費(fèi)工且成本高,特別是應(yīng)用于大型商業(yè)豬群時難度更大。與可以通過自動化系統(tǒng)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(fù)雜且個性化的數(shù)據(jù)收集技術(shù)。最新的動物行為研究引入了更精細(xì)的評估福利性狀的技術(shù)。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(yùn)動、行為和互動。然而,將這些技術(shù)整合到大規(guī)模育種計劃中仍處于早期階段,其廣泛應(yīng)用的成本和實用性仍是關(guān)鍵問題。
在豬育種中,追求高生產(chǎn)性狀的同時易忽視福利性狀,尤其當(dāng)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(chǎn)和福利性狀進(jìn)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(chǎn)性能。在現(xiàn)代豬育種中,平衡福利與生產(chǎn)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(chǎn)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(fèi)者對福利養(yǎng)殖的需求,也為企業(yè)帶來了經(jīng)濟(jì)效益,推動了養(yǎng)豬業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
最新的技術(shù)創(chuàng)新為將福利性狀納入育種計劃提供了全新機(jī)遇。人工智能(AI)技術(shù),特別是機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)的進(jìn)步使福利性狀的自動化收集、分析和預(yù)測變得更加高效,提升了育種決策的精準(zhǔn)性。AI能處理大規(guī)模的動物行為和生理數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)人類難以察覺的模式和深層關(guān)聯(lián)。例如,AI系統(tǒng)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(jī)視覺的群養(yǎng)豬個體識別及行為跟蹤人工智能系統(tǒng)進(jìn)行了評估,結(jié)果表明智能系統(tǒng)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(zhǔn)確率最高,均為100%。分析準(zhǔn)確率較低的行為是躺、站和走,準(zhǔn)確率分別為98.56%、90.07%和92.83%。這說明,目前計算機(jī)視覺已具備初步的商業(yè)應(yīng)用潛力。
此外,當(dāng)前流行的基因組選擇技術(shù)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(biāo)記選擇復(fù)雜性狀。與依賴于可觀察性狀或表型的傳統(tǒng)選擇方法不同,基因組選擇使用豬的DNA信息來預(yù)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(fù)雜的方式起作用。隨著高通量DNA測序技術(shù)成本的下降,育種者現(xiàn)在可以評估豬只在攻擊、抗應(yīng)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(guān)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(guān)鍵優(yōu)勢是它能夠在保持生產(chǎn)性能的同時改善福利性狀。此外,ML技術(shù)可通過分析豬的DNA圖譜預(yù)測其福利性狀的遺傳潛力,增強(qiáng)了基因組選擇的準(zhǔn)確性。這些技術(shù)能夠處理復(fù)雜的多基因和環(huán)境因素,提供更準(zhǔn)確的育種值,幫助育種者同時實現(xiàn)福利和生產(chǎn)目標(biāo)。同時,可穿戴傳感器等精準(zhǔn)畜牧工具和實時數(shù)據(jù)分析技術(shù),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(yùn)動模式等數(shù)據(jù),實時記錄并反饋豬的健康和應(yīng)激狀況。這些數(shù)據(jù)整合到育種計劃中,可在提升生產(chǎn)力的同時改善福利性狀。
最后,CRISPR-Cas9等基因編輯技術(shù)的應(yīng)用,是動物育種領(lǐng)域最具前景的創(chuàng)新之一。它可使育種者對豬的基因組進(jìn)行精準(zhǔn)修改,例如可直接編輯影響與攻擊性、抗應(yīng)激能力或母性行為等福利性狀相關(guān)的基因。傳統(tǒng)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(chǎn)性能的情況下增強(qiáng)福利性狀。例如,通過精準(zhǔn)編輯與肌肉生長和抗應(yīng)激能力相關(guān)的基因,育種者可培育出既能保持高生產(chǎn)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(jī)遇。隨著消費(fèi)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(shù)的應(yīng)用,包括持續(xù)的研發(fā)投入,以及遺傳學(xué)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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