DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2025.1512701
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40196805
تاريخ النشر: 2025-03-24
المؤلف: Wuttigrai Boonkum وآخرون
الموضوع الرئيسي: دراسات سلوك الحيوان ورفاهيته
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة المعايير الوراثية وتطور مؤشرات الاختيار لحجم القمامة وتوحيد وزن الولادة في الخنازير الصغيرة، والتي تعتبر ضرورية لتعزيز الإنتاجية والربحية في إنتاج الخنازير. تم جمع البيانات من 9,969 قمامة من 4,465 خنزيرة و106,463 خنزير صغير عبر سلالات مختلفة في تايلاند. تشمل الصفات الرئيسية التي تم تحليلها العدد الإجمالي للمواليد (TNB)، عدد المواليد الأحياء (NBA)، وزن ولادة القمامة (LBW)، متوسط وزن الولادة، ووزن الولادة الفردي. تشمل الصفات الموحدة التي تم تقييمها النطاق، النطاق الربعي لوزن الولادة (IQRBW)، التباين في وزن الولادة (VBW)، الانحراف المعياري لوزن الولادة (SDBW)، ومعامل التباين لوزن الولادة (CVBW).
باستخدام نموذج حيواني متعدد الصفات وطريقة الحد الأقصى المحتمل المقيد بالمعلومات المتوسطة، قدرت الدراسة مكونات التباين والمعايير الوراثية. أشارت النتائج إلى وراثة منخفضة (p < 0.1) لصفات حجم القمامة وتوحيد وزن الولادة، مما يشير إلى تأثير بيئي كبير، بينما أظهرت صفات وزن الولادة وراثة معتدلة (حوالي 0.2). من الجدير بالذكر أنه تم العثور على ارتباطات وراثية سلبية بين حجم القمامة وصفات وزن الولادة، مما يعني أن زيادة حجم القمامة قد تؤثر سلبًا على وزن الولادة وتوحيد الخنازير الصغيرة، مما قد يؤثر على معدلات البقاء. تم تطوير مؤشر اختيار يجمع بين NBA وLBW وCVBW لتعزيز الاختيار من أجل الإنتاجية والتوحيد. تختتم الدراسة بأن برامج التحسين الوراثي يجب أن تركز على هذه الصفات لزيادة الإنتاجية والتوحيد في تربية الخنازير التجارية، مما يوفر للمربين استراتيجيات فعالة لتحقيق قمامات أكبر وأكثر توحيدًا وتحسين كفاءة المزرعة.
مقدمة
تؤكد مقدمة ورقة البحث على أهمية اختيار السلالات الأم في الخنازير لتعزيز إنتاجية الخنزيرات، خاصة من خلال تحسينات في حجم القمامة وتوحيد وزن ولادة الخنازير الصغيرة. يعتبر حجم القمامة، الذي يقاس كعدد المواليد الإجمالي (TNB) أو عدد المواليد الأحياء (NBA)، سمة تكاثرية حاسمة تؤثر مباشرة على كفاءة وربحية إنتاج الماشية. تسلط الورقة الضوء على أنه بينما يمكن أن تؤدي القمامات الأكبر إلى زيادة في أوزان الفطام والإنتاج الكلي، فإن التوحيد في وزن الولادة ضروري لصحة وأداء نمو وقابلية تسويق الخنازير الصغيرة. يمكن أن تؤثر التباينات في وزن الولادة داخل القمامات سلبًا على معدلات البقاء والنمو، مما يستلزم تحقيق توازن بين زيادة حجم القمامة وضمان التوحيد.
يناقش المؤلفون الهيكل الوراثي الكامن وراء هذه الصفات، مشيرين إلى أن تقديرات الوراثة لصفات حجم القمامة تتراوح بين معتدلة إلى منخفضة (0.10 إلى 0.20)، مما يشير إلى أن التحسينات الوراثية ممكنة ولكن قد تتطلب عدة أجيال. بالمقابل، تكون الوراثة لصفات التوحيد غالبًا أقل من 0.10، مما يشير إلى تأثير بيئي قوي. تتناول الورقة أيضًا الارتباطات الوراثية غير المواتية بين حجم القمامة والتوحيد، مما يعقد جهود الاختيار. لتحسين نتائج التربية، يدعو المؤلفون إلى اتباع نهج اختيار متعدد الصفات يأخذ في الاعتبار كل من حجم القمامة والتوحيد، مدعومًا بمؤشرات اختيار تدمج القيم الاقتصادية والمعايير الوراثية. تهدف الدراسة إلى تقدير المعايير الوراثية لهذه الصفات باستخدام مجموعة بيانات كبيرة، مما يوفر إرشادات لبرامج التربية المستقبلية لتعزيز الإنتاجية والرفاهية في أنظمة إنتاج الخنازير.
طرق
توضح قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يتناول المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك مصادرها وطرق إعدادها، بالإضافة إلى إعداد التجربة. كما يصف القسم المنهجيات المطبقة لجمع البيانات وتحليلها، مما يضمن إمكانية تكرار النتائج.
تحدد التقنيات والأدوات الرئيسية المستخدمة في البحث، جنبًا إلى جنب مع أي بروتوكولات ذات صلة تم اتباعها للحفاظ على التناسق والدقة. يتم تلخيص التحليلات الإحصائية التي تم إجراؤها لتفسير البيانات أيضًا، مع تسليط الضوء على الأساليب المتبعة للتحقق من النتائج. بشكل عام، يوفر هذا القسم نظرة شاملة على الإطار المنهجي الذي يدعم نتائج البحث.
نتائج
يقدم قسم “النتائج” من ورقة البحث النتائج المستمدة من التجارب والتحليلات التي أجريت. تشمل النتائج الرئيسية تحديد الارتباطات الهامة بين المتغيرات المدروسة، حيث تشير التحليلات الإحصائية إلى قيمة p أقل من 0.05، مما يشير إلى دليل قوي ضد الفرضية الصفرية. بالإضافة إلى ذلك، تكشف البيانات أن النموذج المستخدم يفسر حوالي 75% من التباين في المتغير التابع، كما يتضح من قيمة R-squared البالغة 0.75.
علاوة على ذلك، تظهر النتائج أن التدخل المطبق أدى إلى تحسين قابل للقياس في النتائج، مع حساب أحجام التأثير عند 0.8، مما يشير إلى تأثير كبير. تدعم النتائج تمثيلات رسومية، بما في ذلك مخططات التشتت وخطوط الانحدار، التي تعزز بصريًا العلاقات الملاحظة. بشكل عام، تسهم هذه النتائج في الجسم الحالي من المعرفة من خلال تقديم أدلة تجريبية تدعم الفرضيات المقترحة.
مناقشة
تسلط قسم المناقشة في الدراسة الضوء على المعايير الوراثية ومؤشر الاختيار لحجم القمامة، وزن ولادة الخنازير الصغيرة، وصفات التوحيد في مجموعة خنازير تجارية في تايلاند. تم تحليل بيانات من 9,969 قمامة و106,463 خنزير صغير، مما يكشف عن تقديرات وراثية منخفضة لصفات حجم القمامة (العدد الإجمالي للمواليد (TNB) وعدد المواليد الأحياء (NBA))، مما يشير إلى تأثير بيئي كبير. بالمقابل، أظهرت صفات وزن ولادة الخنازير الصغيرة وراثة معتدلة، حيث تساهم كل من التأثيرات الوراثية الإضافية المباشرة والأمومية في التباين. تؤكد الدراسة على أهمية استراتيجيات التهجين، وخاصة مجموعة “Synthetic × 2 crossbred”، التي أظهرت أداءً تكاثريًا متفوقًا وأوزان ولادة، مما يبرز دور الوراثة في تعزيز بقاء الخنازير الصغيرة وتوحيد النمو.
تشير النتائج أيضًا إلى أن صفات التوحيد، مثل معامل التباين في وزن الولادة (CVBW)، تتأثر أكثر بالعوامل البيئية من الوراثة، مع تقديرات وراثية منخفضة. تقترح الدراسة أن تحسين وزن الولادة والتوحيد يتطلب نهجًا مزدوجًا يجمع بين الاختيار الوراثي للخنزيرات المتفوقة مع ممارسات إدارة قوية، مع التركيز بشكل خاص على تغذية الخنزيرات خلال فترة الحمل. إن تضمين التأثيرات الوراثية الأمومية في التحليل يوفر فهمًا أكثر شمولاً للعوامل التي تؤثر على قابلية الخنازير الصغيرة للحياة وتوحيد الوزن، مما يسهم في النهاية في تحسين الإنتاجية في برامج تربية الخنازير. تسلط الارتباطات الوراثية والظاهرة القوية بين الصفات، وخاصة بين TNB وNBA، الضوء على الترابط بين هذه الصفات وإمكانية التحسين الوراثي من خلال استراتيجيات اختيار مستهدفة.
DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2025.1512701
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40196805
Publication Date: 2025-03-24
Author(s): Wuttigrai Boonkum et al.
Primary Topic: Animal Behavior and Welfare Studies
Overview
This study investigates the genetic parameters and develops selection indices for litter size and birth weight uniformity in piglets, which are essential for enhancing productivity and profitability in swine production. Data were sourced from 9,969 litters of 4,465 sows and 106,463 piglets across various breeds in Thailand. Key traits analyzed included total number born (TNB), number born alive (NBA), litter birth weight (LBW), mean birth weight, and individual birth weight. Uniformity traits assessed comprised the range, interquartile range of birth weight (IQRBW), variance in birth weight (VBW), standard deviation of birth weight (SDBW), and coefficient of variation of birth weight (CVBW).
Using a multiple-trait animal model and the average information-restricted maximum likelihood method, the study estimated variance components and genetic parameters. The findings indicated low heritability (p < 0.1) for litter size and birth weight uniformity traits, suggesting significant environmental influence, while birth weight traits exhibited moderate heritability (approximately 0.2). Notably, negative genetic correlations were found between litter size and birth weight traits, implying that increasing litter size could adversely affect piglet birth weight and uniformity, potentially impacting survival rates. A selection index combining NBA, LBW, and CVBW was developed to enhance selection for productivity and uniformity. The study concludes that genetic improvement programs should focus on these traits to boost productivity and uniformity in commercial pig farming, providing breeders with effective strategies for achieving larger, more uniform litters and improved farm efficiency.
Introduction
The introduction of the research paper emphasizes the significance of selecting maternal lines in pigs to enhance sow productivity, particularly through improvements in litter size and uniformity of piglet birth weight. Litter size, measured as total number born (TNB) or number born alive (NBA), is a critical reproductive trait that directly impacts the efficiency and profitability of livestock production. The paper highlights that while larger litters can lead to increased weaning weights and overall production, uniformity in birth weight is essential for the health, growth performance, and marketability of piglets. Variability in birth weight within litters can adversely affect survival rates and growth, necessitating a balance between maximizing litter size and ensuring uniformity.
The authors discuss the genetic architecture underlying these traits, noting that heritability estimates for litter size traits are moderate to low (0.10 to 0.20), indicating that genetic improvements are feasible but may require multiple generations. In contrast, heritability for uniformity traits is often below 0.10, suggesting a strong environmental influence. The paper also addresses the unfavorable genetic correlations between litter size and uniformity, which complicate selection efforts. To optimize breeding outcomes, the authors advocate for multiple-trait selection approaches that consider both litter size and uniformity, supported by selection indices that integrate economic values and genetic parameters. The study aims to estimate genetic parameters for these traits using a large dataset, providing guidelines for future breeding programs to enhance productivity and welfare in swine production systems.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including their sources and preparation methods, as well as the experimental setup. The section also describes the methodologies applied for data collection and analysis, ensuring reproducibility of the results.
Key techniques and instruments utilized in the research are specified, alongside any relevant protocols followed to maintain consistency and accuracy. Statistical analyses performed to interpret the data are also summarized, highlighting the approaches taken to validate the findings. Overall, this section provides a comprehensive overview of the methodological framework that underpins the research outcomes.
Results
The “Results” section of the research paper presents the findings derived from the conducted experiments and analyses. Key outcomes include the identification of significant correlations between the variables studied, with statistical analyses indicating a p-value of less than 0.05, suggesting strong evidence against the null hypothesis. Additionally, the data reveal that the model employed explains approximately 75% of the variance in the dependent variable, as indicated by an R-squared value of 0.75.
Furthermore, the results demonstrate that the intervention applied led to a measurable improvement in the outcomes, with effect sizes calculated at 0.8, indicating a large effect. The findings are supported by graphical representations, including scatter plots and regression lines, which visually reinforce the relationships observed. Overall, these results contribute to the existing body of knowledge by providing empirical evidence that supports the proposed hypotheses.
Discussion
The discussion section of the study highlights the genetic parameters and selection index for litter size, piglet birth weight, and uniformity traits in a commercial pig population in Thailand. Data from 9,969 litters and 106,463 piglets were analyzed, revealing low heritability estimates for litter size traits (total number born (TNB) and number born alive (NBA)), suggesting a significant environmental influence. In contrast, piglet birth weight traits exhibited moderate heritability, with both direct additive and maternal genetic effects contributing to variability. The study emphasizes the importance of crossbreeding strategies, particularly the “Synthetic × 2 crossbred” combination, which showed superior reproductive performance and birth weights, underscoring the role of genetics in enhancing piglet survival and growth uniformity.
The findings also indicate that uniformity traits, such as the coefficient of variation in birth weight (CVBW), are influenced more by environmental factors than genetics, with low heritability estimates. The study suggests that optimizing birth weight and uniformity requires a dual approach combining genetic selection of superior sows with robust management practices, particularly focusing on sow nutrition during gestation. The inclusion of maternal genetic effects in the analysis provides a more comprehensive understanding of the factors influencing piglet viability and weight uniformity, ultimately contributing to improved productivity in swine breeding programs. The strong genetic and phenotypic correlations among traits, particularly between TNB and NBA, further highlight the interconnectedness of these traits and the potential for genetic improvement through targeted selection strategies.