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整合基因组信息构建猪优化繁育体系的研究

黄千千

整合基因组信息构建猪优化繁育体系的研究

黄千千1
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作者信息

  • 1. 中国农业大学
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摘要

本研究利用AlphaSimR模拟软件结合基因流动法模拟了有重叠世代的核心育种群和猪三元杂交繁育体系,并分析了群体结构及表型测定比例对于繁育体系效益的影响。结果表明,核心群公母猪使用年限增加对遗传进展有负面影响,并且公猪使用年限对繁育体系效益的影响程度大于母猪使用胎次。其中公猪使用年限为1个繁殖周期时育种效益最大。公猪使用年限小于2个繁殖周期时,公母比例为1∶20时可在50个繁殖周期内获得最优遗传进展,而公猪使用年限大于2时1∶10的公母比例更优。在扩繁群体和终端父母本使用年限方面,研究发现扩繁群使用年限越小越好。特别的,二元杂交母本使用年限越长,获得的经济效益越大。另外,不设置长白扩繁群可以获得更大的经济效益并加速繁育体系中遗传进展的传递。关于表型测定比例,66.7%的测定比例可在减少表型测定数的情况下使遗传进展与全部测定相比仅下降不到10%。同时,当测定比例较高时,限制每窝选留公母猪数目不超过2头可以使核心群近交增量减小26.2%。 其次,本研究将BLUP方法与GBLUP方法分别于随机交配、同质选配、异质选配、最小共祖系数选配(MC)以及最优贡献选择(OCS)相结合,探讨了不同选种选配策略应用于繁育体系中的效果。结果表明,将基因组信息应用于育种值估计可以显著提高选种准确性,尤其是对于低遗传力性状。应用同质选配的策略获得了最大的遗传进展,但其近交增量也最大。特别的,GBLUP结合MC的策略能在获得理想遗传进展的前提下实现最小近交增量。 最后,本研究以繁育体系经济效益最大化为目标,分别比较了固定杜长大商品群规模和大白扩繁群体规模两种情形下,贝叶斯优化与随机优化寻找到的最优繁育体系方案的经济效益。发现贝叶斯优化可以在有限迭代次数内找到比随机优化经济效益更高的繁育体系方案,且随机优化表现出更大的变异性。 综上,本研究结果表明在构建高效繁育体系时,公猪使用年限为1个繁殖周期、母猪使用年限为2胎次、公母比例1∶20的组合在50个育种规划期内获得最大遗传进展。针对繁育体系下端的设计,建议不设置长白扩繁群,对二元杂交母本不实施主动淘汰,同时减小扩繁群和终端父本的使用年限。制定核心群育种方案时,全群测定并控制每窝选留公母猪数目有助于获得更大遗传进展并控制近交。GBLUP结合MC选配的策略被证明为最佳选种选配策略,与随机交配相比,可在获得理想遗传进展前提下使近交降低40.4%。特别的,在构建猪繁育体系时,还可借助贝叶斯优化算法对繁育体系中的关键参数进行优化。此外,本研究形成了用于评估三元杂交繁育体系效益的模拟软件。 本研究从各方面综合探讨了优化猪繁育体系的可能性,为提升猪良种繁育体系的运行效率以及构建优化猪繁育体系提供了参考与建议,同时也为基因组信息在繁育体系中的应用提供了重要参考,为我国养猪业的可持续发展做出了贡献。

关键词

/繁育体系/基因组信息/经济效益

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授予学位

硕士

学科专业

动物遗传育种与繁殖

导师

刘剑锋

学位年度

2024

学位授予单位

中国农业大学

语种

中文

中图分类号

S8
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