藥用動物飼養(yǎng)(五)-育種
育種
動物育種是研究如何運用生物學(xué)的基本原理與方法,特別是遺傳學(xué),繁殖學(xué)、發(fā)生學(xué)等理論與方法來改良動物的遺傳性狀,培育出能適應(yīng)于人類各方面要求的高產(chǎn)類群、新品系或新品種,以滿足人類生活的需要。野生動物(包括藥用動物在內(nèi))的育種實踐是隨著人類把野生變?yōu)轳Z養(yǎng)的過程同時開始的,沒有馴養(yǎng)也就談不到育種。一實踐活動已有幾千年的歷史,在長期對動物馴養(yǎng)過程中,培育出了許多馴化和半馴化的動物品種,除了供給人類衣、食、住、行等方面生活需要之外,也從中獲得大量藥物來治療疾病。
中國藥用動物養(yǎng)殖和育種工作現(xiàn)狀大體有以下四種情況:
第一,已經(jīng)培育出優(yōu)良品種的藥用動物,如烏雞(單一品種)、鵪鶉(日本鵪鶉、朝鮮鵪鶉、中國鵪鶉)、蜜蜂(中國蜜蜂、意大利蜜蜂和高加索蜜蜂等)、家蠶(多品種)等。
第二,已經(jīng)培育出優(yōu)良類群但尚未達到品種標(biāo)準(zhǔn)的藥用動物,如梅花鹿中的吉林雙陽鹿、龍?zhí)渡铰购蜄|豐杠鹿等類群。
第三,發(fā)現(xiàn)了優(yōu)良野生種群并進行了引種馴養(yǎng)的藥用動物,如吉林省長白山地區(qū)的哈士?。ㄖ袊滞埽┓N群,體大油多。內(nèi)蒙古阿爾山地區(qū)的馬鹿種群,茸特大。
第四,與野生型無明顯差異僅做初步馴養(yǎng)的則占數(shù)。
根據(jù)上述情況,說明在藥用動物養(yǎng)殖業(yè)上,多數(shù)尚未有明確的育種目標(biāo)、實施計劃、組織機構(gòu)和育種譜系等安排。僅是為了增加產(chǎn)品,提高生活力而進行體或群體的選育工作??茖W(xué)的育種工作應(yīng)是有目標(biāo)、有計劃、有組織、有步驟地進行,從工作內(nèi)容上大體包括遺傳性狀分析、選種和選配、交配產(chǎn)仔、培育(馴化與飼養(yǎng)等)等步驟,現(xiàn)分述如下:
(1)遺傳性狀
動物品種的形成,除遺傳因素為決定性影響之外,生態(tài)條件和人工選育都具有重要作用。中國幅員遼闊,地形、植被及氣候類型復(fù)雜多樣,環(huán)境條件和營養(yǎng)條件差異很大。再由于人類對動物選育目標(biāo)各不相同,于是使馴養(yǎng)動物出現(xiàn)了具有不同遺傳特點和生產(chǎn)性能的各種品種、品系或類群。所以,動物品種的形成是在有目標(biāo)、有計劃的人工選擇和精心培育下實現(xiàn)的。選擇的目的是保存和發(fā)展優(yōu)良的性狀,淘汰不良的性狀。這里包括對動物遺傳基因的分析、組合和對環(huán)境條件的控制、運用,才能使動物產(chǎn)生符合人類要求的性狀,即:基因型十環(huán)境=表型,構(gòu)成動物表型的各種性狀共兩大類,即質(zhì)量性狀和數(shù)量性狀。
1)質(zhì)量性狀:質(zhì)量性狀多由一對或少數(shù)幾對基因所決定,每對基因都在表型上有明顯的可見效應(yīng)。也即是各質(zhì)量性狀之間有明顯的質(zhì)的區(qū)別,不易混淆。所出現(xiàn)的變異多是不連續(xù)性變異,即使出現(xiàn)有不完全顯性雜合體的中間類型也可以區(qū)別歸類,這一類性狀稱之為質(zhì)量性狀,孟德爾三個遺傳基本規(guī)律就是根據(jù)質(zhì)量性狀的遺傳動態(tài)總結(jié)出來的。質(zhì)量性狀包括的種類很多,如野生動物的毛色、耳型、血型、畸形及各種遺傳疾病等。
2)數(shù)量性狀:數(shù)量性狀往往由多數(shù)基因所控制,每個基因只有較小的效應(yīng),在表型上并不明顯可見,因而在實際研究中很難確定每對基因的作用。對這樣的性狀只能用數(shù)量遺傳的理論、數(shù)理統(tǒng)計的方法進行分析和研究,并用來指導(dǎo)育種工作。數(shù)量性狀包括動物的體型大小、體重、毛的長短和密度、毛色的深淺、產(chǎn)仔力、抗病力、生活力和生長速度等等。這些都是生產(chǎn)上很重要的經(jīng)濟性狀,也是動物育種的主要選擇性狀,數(shù)量性狀的遺傳雖然與質(zhì)量性狀的遺傳有共同之處,但也有根本性差異,所用的育種方法也不同。數(shù)量性狀的特點有以下幾個方面:
①在一個群體中,數(shù)量性狀往往表現(xiàn)為一些沒有明確界線的類型。在群體中,這些表型是呈連續(xù)變異而不是間隔中斷的。如動物體重的由輕到重可以出現(xiàn)許多中間類型。
②在一個數(shù)量性狀有明顯差異的兩個群體交配時,所產(chǎn)生的仔代其數(shù)量性狀的差異常常表現(xiàn)出介于兩個群體之間的中間型。
③數(shù)量性狀的遺傳基礎(chǔ)是由多基因控制。
④數(shù)量性狀對環(huán)境條件的反應(yīng)敏感,它的表型往往受到環(huán)境條件的影響,同樣的遺傳性和基因型會因環(huán)境條件的差別而表現(xiàn)不同。
(2)選擇(自然選擇與人工選擇)
選擇是人類改良物種的手段。通過選擇可以保存和發(fā)展動物的某些優(yōu)良基因,也可以淘汰某些不良基因,從而改變了群體的基因頻率和基因組合,并導(dǎo)致動物體產(chǎn)生變異。
作為育種手段的人工選擇,包括選種、選配兩個方面:
1)選種:選種是對參加配種的動物,不論雄性或雌性,進行種質(zhì)優(yōu)劣、生產(chǎn)力高低、性狀好壞的有計劃選擇,從而不斷地提高后裔的質(zhì)量,并使其朝著人類需要的方向發(fā)展。選種的方法首先是對動物的體質(zhì)、外形和生產(chǎn)力的綜合鑒定。但僅是這樣去選種會出現(xiàn)不分主次的弊病。選種應(yīng)以全面鑒定為基礎(chǔ),在各方面都達到標(biāo)準(zhǔn)的前提下,集中力量選擇幾個主要生產(chǎn)性狀,這樣才能加速遺傳進展和提高選種效果。選種的方法大致有個體選擇、系譜選擇、后裔測驗和同胞選擇等。
①個體選擇(大群選擇)。這是較古老較普遍常用的選種方法。
②系譜選擇。從遺傳規(guī)律的角度來分析動物祖先和后代的關(guān)系,認為優(yōu)秀的祖先會產(chǎn)生優(yōu)秀的后代。系譜選擇在育種學(xué)上占有重要地位。
③后裔測驗。根據(jù)后代的表現(xiàn)來確定親本的優(yōu)劣,并作為依據(jù)來確定對親本的保留和淘汰。如雄性親本經(jīng)后裔測驗確定為優(yōu)秀者,可以通過人工授精方法擴大其配種范圍,把它的優(yōu)良性狀遺傳給更多的后代。
④同胞選擇或家系選擇。根據(jù)動物的旁系親屬的表現(xiàn)來估計這個動物的育種價值,評價其優(yōu)劣。有的必須在殺死動物后才能取得性狀(如皮張面積),只能用同胞選擇和家系選擇。同胞選擇不受世代間距的影響,在一定時間內(nèi)取得的遺傳進展快,特別對于遺傳力低的性狀的選擇是很有效的。
動物的選種,往往不僅著眼于一個性狀,而是同時改進幾個性狀,如體長、體重同時改進才能影響體形大小,但在進行選擇時,為了提高選擇效率,必須在注意各種性狀改進的同時集中突出某個主要性狀的選擇。對多種性狀的選擇可用以下兩種方法:
一是單項選擇法。雖然在選種目標(biāo)上是要改良幾個性狀,但在一段時間內(nèi),僅以一種性伏為選擇目標(biāo),直到這個性狀達到標(biāo)準(zhǔn)后,再進行第二個性狀的選擇。依此類推。
二是獨立水平法。同時進行幾個性狀的選擇,給每個性狀都獨立規(guī)定一個最低的表現(xiàn)水平,將沒有達到其中任一性狀規(guī)定水平的動物都淘汰,只選擇全部能達到規(guī)定水平的動物留種作繁殖用。
2)選配:選配就是對動物的配對加以人工控制,使優(yōu)秀個體獲得更多的交配機會,并使優(yōu)良基因更好地重新組合,促進動物的改良和提高。選配時要對參加配種的動物個體或群體在年齡上、體質(zhì)上、雌雄比例上、配種方式和方法上進行優(yōu)選,充分發(fā)掘動物的生產(chǎn)潛力,發(fā)揮最大的繁殖效能。選配大體可分為個體選配和群體選配。個體選配主要考慮配偶雙方如品質(zhì)對比和親緣關(guān)系:群體選配則主要考慮配偶雙方所屬種群的特性,以及它們的異同在后代中可能產(chǎn)生的作用。選配是改良動物種群和創(chuàng)造新種群的有力手段。
藥用動物在人工飼養(yǎng)條件下,為了進行良種繁殖,不斷提高種群生產(chǎn)力,必須進行選種和選配,大型動物可以進行大體選種和選配,而小型動物則只能進行群體選種和選配。群體選種的方法可以采取三群制。
①育種核心群。這種群的主要任務(wù)是使動物不斷地朝著人類所希望的培育目標(biāo)發(fā)展,逐步走上品種化。主要擔(dān)負起繁衍后裔的任務(wù),受到精心培育和馴養(yǎng)。
②生產(chǎn)群。這種群的主要任務(wù)是生產(chǎn)商品,在飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)上,要比育種核心群低,往往在一個飼養(yǎng)場內(nèi)占有最大的數(shù)量比例,是產(chǎn)品的主要來源,飼養(yǎng)場的產(chǎn)品生產(chǎn)和產(chǎn)值收入,單產(chǎn)與總產(chǎn)的多少都受到生產(chǎn)群的制約。這種群往往僅是在產(chǎn)品生產(chǎn)期進行獎勵飼養(yǎng),有的也進行繁殖,有的則不進行繁殖。
③淘汰群。這種群是由老齡動物、病弱動物等個體所形成,從生產(chǎn)價值上看,暫時尚保留有產(chǎn)品和利潤收入,但已需要逐步淘汰,這種個體多僅能受到粗放飼養(yǎng)。
從三群的關(guān)系上看,育種核心群在質(zhì)量上不斷提高,在數(shù)量上不斷擴大,并且每年有一定數(shù)量的未達到選擇標(biāo)準(zhǔn)的個體轉(zhuǎn)入生產(chǎn)群。而生產(chǎn)群也每年進行產(chǎn)品生產(chǎn)力的選擇,生產(chǎn)力下降的個體也每年撥入淘汰群,這種每年朝著一定方向的個體流動過程,也即是群體選育過程。每個飼養(yǎng)場都可以采用這種制度。
1)
交配:交配是動物的有性繁殖過程,這種繁殖方式有三種:
第一,隨機交配。在一個種群中,一個性別的任何個體都有相等的機率同另一個性別的個體交配。
第二,表型組合交配。這類交配是以表型選擇為基礎(chǔ)的,可分為兩種:幾表型相似的個體間進行的交配,稱為同質(zhì)交配;凡表型不相似的個體間進行的交配稱為異質(zhì)交配。
第三,基因型組合交配。這是根據(jù)雄體與雌體之間的親緣關(guān)系進行的一種交配方式。其中,凡是親緣關(guān)系更接近的個體之間的交配,稱為近親交配;親緣關(guān)系超過了平均群體關(guān)系的交配,通稱為遠緣交配。
基因交配是最科學(xué)的有性繁殖方式,它對仔代性狀的遺傳可以做出科學(xué)的分析和判斷。是系統(tǒng)育種的最快速有效的方式。在育種工作中,根據(jù)不同的目的近親交配和遠緣交配皆被應(yīng)用。
①近親交配與近親育種。近親交配是一種親緣較近于隨機交配的一種交配方式。近親交配增加了基因的純合性,并產(chǎn)生了純種或培育成近交系。在以質(zhì)量性狀為目標(biāo)的育種工作中主要應(yīng)用的選種方式。這種方式對保持藥用動物的地道性似乎有益處,特別是當(dāng)前醫(yī)藥生產(chǎn)和研究工作所需要的實驗動物,更是以應(yīng)用這種方式獲得近交系為重要內(nèi)容。
近親交配和育種工作存在的主要問題是近親衰退。它主要表現(xiàn)在生長速度下降、繁殖率下降、生活力下降。在實驗動物中出現(xiàn)很多內(nèi)臟器官發(fā)育不良或不完全的個體。近親衰退往往造成生產(chǎn)損失,所以,近親育種工作中必須控制近親衰退現(xiàn)象。
②遠緣交配和雜交。遠緣交配要求交配的兩性個體要在一定的世代內(nèi)(如10代以上)。無親緣關(guān)系,無共同祖先。根據(jù)個體間親緣的遠近,遠緣交配可以分為以下各種:
一.為品種內(nèi)雜交,即品系間雜交。如泉州烏雞系與泰和烏雞系的雜交。
二.為品種間雜交,如朝鮮鵪鶉與日本鵪鶉的雜交。
三.為亞種間雜交,如東北原麝亞種與江南原麝亞種間的雜交,因為亞種是種下的自然分類單位,它比品種間雜交的親緣關(guān)系更遠一些。
四.為種間雜交,一般是屬內(nèi)的不同種的雜交,如梅花鹿與馬鹿之間、梅花鹿與水鹿(黑鹿)之間的雜交。種間雜交是動物中所能進行的最遠雜交,稱為遠緣雜交。
遠緣雜交由于基因的雜合性增加,純合性減少,給動物帶來了一系列與近親交配不同的表型效應(yīng),這種效應(yīng)中最主要的和最根本的是出現(xiàn)雜種優(yōu)勢。雜種優(yōu)勢表現(xiàn)最明顯的性狀是繁殖力和生活力的提高。雜種一代表現(xiàn)出最高的繁殖力,如交配力、產(chǎn)仔率和仔代成活率等等。因此利用雜種優(yōu)勢提高繁殖力是育種的一個主要方面。雜種優(yōu)勢也使雜種一代的個體增強了生活力,使它們的生長更為健壯,對不良環(huán)境,對疾病,都有更強的抵抗力。雜種優(yōu)勢是目前動物生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用來提高產(chǎn)量的一種手段,雖然雜種優(yōu)勢已經(jīng)可用多種方法來獲得,但對其理論上的研究和認識都遠遠落后于實踐。
(3)培育
在育種工作中,除了選擇(選種和選配)的作用之外,對仔代的后天培育也是非常重要的,如果培育工作跟不上,則優(yōu)良性狀在仔代中也不一定能顯示出來,前面談到很重要的數(shù)量性狀,如產(chǎn)仔力、抗病力、生活力和生長速度等都對環(huán)境條件的優(yōu)劣反應(yīng)敏感。營養(yǎng)狀況可以直接影響仔代發(fā)育的體形和體重大小,同樣基因型的表型也可因營養(yǎng)條件的不同而變化。
所以在育種工作中,要切實掌握基因型、環(huán)境、和表型三者之間的關(guān)系,使選擇和培育工作有效地結(jié)合起來,達到育種的目的。