現(xiàn)代奶牛育種及DHI 測(cè)定技術(shù)

李曉濱 河北省承德市出口肉牛改良站 067000

1 奶牛育種技術(shù)

傳統(tǒng)的奶牛育種工作主要包括開展品種登記、DHI 測(cè)定、高產(chǎn)奶牛核心群、培育優(yōu)秀后備公牛、后裔測(cè)定、遺傳評(píng)定和推廣優(yōu)秀驗(yàn)證公牛的冷凍精液和改良母牛群等一系列工作。其核心是使用系譜信息和后代的表型信息來估計(jì)個(gè)體的育種值，并以此為依據(jù)，選擇出最優(yōu)秀的個(gè)體，再通過冷凍精液將優(yōu)秀個(gè)體的遺傳優(yōu)勢(shì)傳遞到整個(gè)生產(chǎn)群。這也是被稱作以公牛后裔測(cè)定為核心的人工授精（AI）育種體系。通過后裔測(cè)定選育種公牛的優(yōu)點(diǎn)在于，可以獲得種公牛選擇最高的準(zhǔn)確性。但后裔測(cè)定的主要缺點(diǎn)一是世代間隔長(zhǎng)，一般平均的世代間隔達(dá)到5年以上；二是育種成本高，這主要是由于測(cè)定公牛的等待期所造成的。為了避免后裔測(cè)定的缺點(diǎn)，在奶牛群體改良實(shí)踐中也曾構(gòu)建了所謂“青年公牛育種體系”，即青年公牛的選擇僅依據(jù)其系譜資料。這種選擇方法雖然能夠縮短世代間隔，但種公牛選擇的準(zhǔn)確性降低，牛群難以獲得理想的遺傳進(jìn)展。隨著胚胎生物技術(shù)和分子遺傳技術(shù)的發(fā)展，育種學(xué)家又先后提出“MOET育種方案”和“標(biāo)記輔助選擇育種方案”，研究表明，這兩個(gè)方案能夠縮短減少世代間隔，但在牛群中實(shí)施后難以獲得預(yù)期的效果。

近年來，由于家畜基因組測(cè)序技術(shù)、基因芯片技術(shù)的不斷發(fā)展及檢測(cè)成本的下降，Meuwissen 等提出了“基因組選擇(Genomic Selection,GS)法”。GS 是利用覆蓋在全基因組上大量的SNP 信息，更科學(xué)、全面地探明影響各重要性狀的遺傳基礎(chǔ)。GS利用驗(yàn)證公?！耙阎蛐汀眰€(gè)體的信息，估計(jì)覆蓋整個(gè)基因組上所有的有效SNP 標(biāo)記的效應(yīng)，并將SNP 效應(yīng)之和定義為基因組育種值（GEBV）。依據(jù)GEBV 可實(shí)現(xiàn)種畜早期選擇，可大大縮短世代間隔，且種公牛各性狀育種值估計(jì)的準(zhǔn)確性一般可達(dá)到0.7 以上，雖然低于后裔測(cè)定，但可加快群體的整體遺傳進(jìn)展。

2 DHI 測(cè)定技術(shù)

奶牛生產(chǎn)性能測(cè)定又稱為奶牛群遺傳改良，英文為Dairy Herd Improvement，簡(jiǎn)稱為DHI，是世界上最為科學(xué)、最為有效的奶牛生產(chǎn)管理工具。其主要工藝為對(duì)每頭泌乳牛每月采集1 天的奶樣，在測(cè)定其產(chǎn)奶量、乳成分和體細(xì)胞數(shù)等數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，收集牛群飼養(yǎng)管理數(shù)據(jù)，如產(chǎn)犢日期、干奶日期、淘汰日期、年齡和胎次等，再將所有這些數(shù)據(jù)加工處理，形成DHI 報(bào)告，返回牛場(chǎng)，指導(dǎo)生產(chǎn)和經(jīng)營管理。通過DHI 報(bào)告，牛場(chǎng)可以了解飼養(yǎng)管理、繁殖配種、乳房保健及疾病防治等狀況，發(fā)現(xiàn)問題所在，為改進(jìn)工作提供客觀、準(zhǔn)確和科學(xué)的依據(jù)。DHI 測(cè)定的數(shù)據(jù)也是種公牛遺傳評(píng)定的依據(jù)?？梢哉fDHI 是奶牛群體遺傳改良一項(xiàng)最重要的基礎(chǔ)性工作。

2.1 DHI 技術(shù)的發(fā)展過程

奶業(yè)發(fā)達(dá)國家，早在19世紀(jì)末就開始對(duì)奶牛進(jìn)行生產(chǎn)性能測(cè)定，實(shí)施奶牛群改良方案。到1953年，美、加兩國正式啟動(dòng)了“牛群遺傳改良計(jì)劃”，即DHI。當(dāng)時(shí)兩國奶牛平均單產(chǎn)水平不足5000kg，經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的努力，兩國已擁有當(dāng)今世界最好的奶牛群。DHI 在我國的發(fā)展過程是，1992年天津在“中日奶業(yè)技術(shù)合作項(xiàng)目”的扶持下開始啟動(dòng)DHI，于1993年6月開始在國內(nèi)第一次進(jìn)行正式、規(guī)范的奶牛生產(chǎn)性能測(cè)定，到2001年在天津參與DHI測(cè)定的牛場(chǎng)為11 個(gè)，占國有牛場(chǎng)的65%。1995年以來，隨著中－加奶牛育種合作項(xiàng)目的實(shí)施，我國先后在上海、西安、杭州、北京、山西等地試行了DHI，其中目前上海有50000 頭成牛參加DHI 測(cè)定。2003年9月，中國奶協(xié)在哈爾濱召開會(huì)議，準(zhǔn)備在全國范圍內(nèi)推廣DHI。2005年，農(nóng)業(yè)部和中國奶協(xié)擬定在全國5 個(gè)省建立DHI 測(cè)定中心，2008年，全國有18 個(gè)DHI 測(cè)定中心或?qū)嶒?yàn)室通過農(nóng)業(yè)部相關(guān)部門的驗(yàn)收，到2010年增加到21 個(gè)，顯著加快了我國DHI 測(cè)定的步伐。奶業(yè)發(fā)達(dá)國家的發(fā)展歷程證明，DHI 是一套行之有效的奶牛群生產(chǎn)管理工具，已成為奶牛群改良科學(xué)化、規(guī)范化的標(biāo)志。

2.2 DHI 技術(shù)的作用

（1）指導(dǎo)選種選配。根據(jù)個(gè)體牛產(chǎn)奶量、乳脂率和乳蛋白率的高低，選用不同的公牛精液進(jìn)行配種。如乳脂率、乳蛋白率高，但產(chǎn)奶量低的母牛，可選用產(chǎn)奶性能好的公牛凍精配種；乳脂率低的可選用乳脂率高的公牛，乳蛋白低的選用乳蛋白高的公牛等。通過對(duì)個(gè)體牛的選種選配，提高后代的質(zhì)量，進(jìn)而不斷提高整個(gè)牛群的遺傳水平。

（2）改進(jìn)飼料配方。在DHI 報(bào)告中有反映乳脂率與乳蛋白之間關(guān)系的一項(xiàng)分析數(shù)據(jù)-脂蛋比。正常情況下，中國荷斯坦牛的脂蛋比為1.12～1.36。比值高可能是日糧中添加了脂肪，或日糧中蛋白不足。比值低則相反，可能是日糧中谷物類精料太多或缺乏纖維素，需對(duì)日糧進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。此外，乳脂率低或乳蛋白率低即在一定程度上反映奶牛的營養(yǎng)和代謝狀況，通過分析可以及時(shí)找出原因，加以改進(jìn)。

（3）提供整群依據(jù)。在正常飼養(yǎng)情況下，為保持和提高牛群的整體生產(chǎn)水平，降低飼養(yǎng)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，需要對(duì)牛群進(jìn)行分群管理及淘汰，分群管理及淘汰牛最可靠的依據(jù)就是DHI 報(bào)告。

（4）提高鮮奶質(zhì)量。原料奶的質(zhì)量是保證乳制品質(zhì)量的第一關(guān)。只有高質(zhì)量的生鮮原料奶才能生產(chǎn)出高質(zhì)量的乳制品。原料奶的質(zhì)量主要反映在奶的成分和奶的衛(wèi)生兩個(gè)方面。在DHI 測(cè)試中，有一個(gè)重要指標(biāo)就是體細(xì)胞數(shù)(SCC)。SCC 能反映奶的衛(wèi)生狀況。體細(xì)胞數(shù)超過標(biāo)準(zhǔn)不僅影響奶的質(zhì)量，還影響奶的風(fēng)味。

（5）提供獸醫(yī)參考。通過DHI 報(bào)告分析個(gè)體產(chǎn)奶水平的變化可以了解到奶牛是否受到應(yīng)激刺激或生病，如肢蹄病、代謝病等。通過體細(xì)胞數(shù)的變化，來反映乳房的健康狀況，為制定乳房炎防治計(jì)劃提供參考。如果體細(xì)胞數(shù)持續(xù)升高，預(yù)示著是傳染性乳房炎。如果體細(xì)胞數(shù)忽高忽低，預(yù)示著是非傳染性乳房炎，可能與衛(wèi)生管理有關(guān)。