中國荷斯坦牛成母牛繁殖性狀的遺傳參數(shù)估計

再娜古麗·君居列克，黃錫霞，周靖航，塔西買買提·馬合蘇，木古麗·木哈西

（1.伊犁師范學(xué)院生物與地理科學(xué)學(xué)院，新疆伊犁 835000；2. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊 830052）

中國荷斯坦牛成母牛繁殖性狀的遺傳參數(shù)估計

再娜古麗·君居列克1，黃錫霞2*，周靖航2，塔西買買提·馬合蘇1，木古麗·木哈西1

（1.伊犁師范學(xué)院生物與地理科學(xué)學(xué)院，新疆伊犁 835000；2. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊 830052）

本研究利用新疆呼圖壁種牛場3個牛場5 848頭中國荷斯坦牛配種、產(chǎn)犢等繁殖記錄，統(tǒng)計成母牛的產(chǎn)犢間隔、空懷天數(shù)、重復(fù)配種次數(shù)、妊娠期4個繁殖性狀，進行影響因素的統(tǒng)計分析，并配合單性狀動物模型，采用REML法，利用MTDFREML軟件進行統(tǒng)計分析，進行遺傳參數(shù)的估計。結(jié)果表明：中國荷斯坦牛成母牛產(chǎn)犢間隔、空懷天數(shù)、重復(fù)配種次數(shù)以及妊娠期的遺傳力分別為0.04、0.04、0.05以及0.15，其中除妊娠期遺傳力為0.15外，其余均小于0.1，屬于低遺傳力性狀。

中國荷斯坦牛；繁殖性狀；遺傳參數(shù)

牛只繁殖力對牛業(yè)生產(chǎn)效益的影響很大，良好的繁殖性能是其他生產(chǎn)性能正常發(fā)揮的必要前提。在牛業(yè)實際生產(chǎn)中，繁殖工作的好壞，不僅關(guān)系到牛群的數(shù)量，而且關(guān)系到整個群體的質(zhì)量[1]。

中國荷斯坦牛是我國主要的乳用型牛品種，也是當(dāng)前數(shù)量最多、分布最廣、產(chǎn)奶量最高的牛品種。隨著新的奶牛育種技術(shù)在遺傳改良中的不斷應(yīng)用，荷斯坦牛在群體數(shù)量和生產(chǎn)性能上都有了很大提高，對奶業(yè)發(fā)展起到了決定性作用。在中國荷斯坦母牛品種登記方案的實施及分子標(biāo)記輔助育種、中國荷斯坦牛育種目標(biāo)的經(jīng)濟評估研究[2]、生產(chǎn)性能（產(chǎn)奶量、乳脂率、乳蛋白率）[3]、體細(xì)胞評分性狀[4]、體型性狀[5]和繁殖性狀[1,6]等領(lǐng)域開展的學(xué)術(shù)研究為中國荷斯坦牛生產(chǎn)性能的提高和繁育、品種改良工作奠定了基礎(chǔ)。我國奶牛遺傳改良工作取得了一定的成績，但無論是與奶業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，還是與我國現(xiàn)代奶業(yè)發(fā)展的目標(biāo)相比，仍然存在一些突出問題。以產(chǎn)奶量、乳脂量及乳蛋白量為目標(biāo)的生產(chǎn)體系成功應(yīng)用，但奶牛健康水平、長壽性和繁殖性能嚴(yán)重下降[7-8]，奶牛繁殖力無論是在表型趨勢上還是在遺傳趨勢上都呈現(xiàn)明顯的下降。

本研究利用新疆地區(qū)中國荷斯坦牛配種記錄、產(chǎn)犢記錄，分析了影響繁殖性狀的主要因素，估計了中國荷斯坦牛成母牛繁殖性狀的遺傳參數(shù)，為今后制定具體的育種方案提供依據(jù)，也為將來制定和完善綜合選擇指數(shù)提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源 本研究以新疆呼圖壁種牛場（牧一場、牧二場、牧三場）中國荷斯坦牛群體為研究材料，收集了1983—2013年間5 848頭不同胎次的中國荷斯坦牛配種記錄和產(chǎn)犢記錄，其中第2胎次5 772頭，第3胎次4 134頭，第4胎次2 878頭，第5胎次1 837頭，第6胎次1 026頭，第7胎次587頭，第8胎次312頭。分析性狀分別是產(chǎn)犢間隔 、空懷天數(shù)、重復(fù)配種次數(shù)以及妊娠期。

1.2 方法 應(yīng)用SAS8.1軟件的GLM過程進行最小二乘分析，針對不同資料結(jié)構(gòu)進行場、出生年份、出生季節(jié)、配種年份和配種季節(jié)及胎次等非遺傳因素對研究性狀的影響。經(jīng)統(tǒng)計檢驗后將有顯著影響的固定效應(yīng)納入進一步的遺傳分析模型中。利用單性狀動物模型，把所有個體的各種效應(yīng)直接列入MME（混合模型方程組）中，通過MTDFREML2000f 軟件的單性狀動物模型對荷斯坦牛成母牛繁殖性狀進行遺傳參數(shù)估計。

1.2.1 統(tǒng)計模型 統(tǒng)計分析成母牛繁殖性狀所用的固定效應(yīng)模型：

其中，Y為各性狀觀察值，BY為出生年份，BS為出生季節(jié)，Herd即牛場，Parity即胎次，IY為配種年份，IS為配種季節(jié)，E為隨機殘差。

成母牛4個繁殖性狀遺傳分析模型：

其中，BY、BS、Herd、Parity、IY、IS為固定效應(yīng)，PE為永久環(huán)境效應(yīng)，A為個體加性效應(yīng)，E為隨機殘差效應(yīng)，CI為產(chǎn)犢間隔，DO為空懷天數(shù)，NS為重復(fù)配種次數(shù)，GL為妊娠期。

1.2.2 計算公式 方差組分得到以后，遺傳力應(yīng)用以下公式計算：

2 結(jié)果與分析

2.1 描述性統(tǒng)計 由表1可以看出，新疆呼圖壁種牛場荷斯坦牛群產(chǎn)犢間隔平均為417.8 d，空懷天數(shù)為139.5 d，平均需要進行1.74次輸精，荷斯坦牛妊娠期為278.5 d，在標(biāo)準(zhǔn)妊娠期280 d左右。中國荷斯坦牛成母牛4個繁殖性狀的固定效應(yīng)見表2。

2.2 方差組分及遺傳力估計 由表3可知，中國荷斯坦牛成母牛繁殖性狀的遺傳力除妊娠期屬于中等遺傳力（0.10＜h2＜0.30）性狀之外，其他性狀均屬于低遺傳力（h2≤0.10）性狀。

表2 各繁殖性狀固定效應(yīng)

表3 荷斯坦牛繁殖性狀的遺傳力估計值

3 討 論

3.1 重復(fù)配種次數(shù) 本研究中平均重復(fù)配種次數(shù)為1.74次，低于Jamrozik等[9]報道的2.14次和Eghbalsaied[10]報道的2.27次。輸精次數(shù)相對直接地反映了母牛在輸精后的妊娠能力。如果輸精次數(shù)增多，則由于精液消耗、勞動力成本以及延長的產(chǎn)犢間隔會使經(jīng)濟消耗大大增加，并且使各生產(chǎn)環(huán)節(jié)無法緊密銜接，最終影響到牛終身的生產(chǎn)效率。從這個意義上說，輸精次數(shù)是重要的經(jīng)濟性狀之一，此外，輸精次數(shù)可以反映公牛精液的繁殖能力，從而同時反映公畜和母畜的繁殖能力[11]。

本研究采用單性狀動物模型估計重復(fù)配種次數(shù)遺傳力值為0.05，略高于HaileMariam等[12]報道的澳大利亞荷斯坦牛群體配種次數(shù)遺傳力0.03、Tempelman等[13]報道的0.026和Eghbalsaied[10]報道的0.009，略低于Tiezzi等[14]報道的配種次數(shù)遺傳力為0.058的結(jié)果。

3.2 空懷天數(shù) 產(chǎn)犢到成功妊娠間隔天數(shù)也叫空懷天數(shù)，其中包含了成年母牛產(chǎn)犢到首次配種間隔天數(shù)和首次配種到成功妊娠間隔天數(shù)2個性狀。本研究空懷天數(shù)平均值為139.5 d，高于伊朗荷斯坦?？諔烟鞌?shù)（125.2 d）[10]、日本荷斯坦牛群體空懷天數(shù)（124.6 d）[15]和伊朗荷斯坦牛群體空懷天數(shù)（124 d）[16]的研究結(jié)果，但低于蘇丹荷斯坦?？諔烟鞌?shù)（167.7 d）[17]?？諔烟鞌?shù)不僅受母牛產(chǎn)犢后體況恢復(fù)情況的影響，而且還受牛場飼養(yǎng)管理的影響。因此，產(chǎn)犢后應(yīng)加強母牛的飼養(yǎng)管理，改善營養(yǎng)水平，有效縮短牛的空懷天數(shù)。

表1 荷斯坦牛成母牛繁殖性狀描述性統(tǒng)計量

本研究結(jié)果得出呼圖壁種牛場荷斯坦牛群體空懷天數(shù)遺傳估計值為0.04，與HaileMariam等[12]對澳大利亞荷斯坦牛群體的研究結(jié)果一致，低于Eghbalsaied[10]、Abe等[15]和Toghiani[16]的遺傳力估計結(jié)果，其結(jié)果分別為0.067、0.090和0.06。

3.3 產(chǎn)犢間隔 牛的產(chǎn)犢間隔指兩次分娩之間的間隔天數(shù)[18]，產(chǎn)犢間隔與產(chǎn)奶量和奶牛場的經(jīng)濟效益密切相關(guān)。若產(chǎn)犢間隔較長，既影響了奶產(chǎn)量又延遲了牛下一胎的生產(chǎn)。如果能縮短產(chǎn)間距，就可以大幅度提高經(jīng)濟效益，牛一生所產(chǎn)的牛奶和牛犢也就越多，而育種繁殖的投入也越低。通常理想的牛產(chǎn)犢間隔為365 d，即280 d的妊娠期，85 d的空懷期。一年一胎的產(chǎn)犢間隔，已經(jīng)作為牛場經(jīng)濟效益的繁殖學(xué)指標(biāo)[19]。但在生產(chǎn)實踐中，由于各種原因使產(chǎn)犢間隔天數(shù)不一致，尤其是盲目追求奶牛單一泌乳期的產(chǎn)奶量，忽視了奶牛終身產(chǎn)奶量，最終產(chǎn)奶量下降且飼料消耗也非常嚴(yán)重，同時又增加了后備牛的飼養(yǎng)頭數(shù)。鄭昌樂等[20]研究表明，奶牛的產(chǎn)犢間隔每超出正常值1 d，將損失至少0.003頭犢牛；英國資料顯示，母牛超過2個月未受孕時，平均每頭牛飼養(yǎng)1 d至少損失0.9～1.4 kg飼料[21]。

本研究中荷斯坦牛產(chǎn)犢間隔為417.8 d，約為空懷天數(shù)（139.5 d）與懷孕天數(shù)（278.5 d）的加和。本研究得出產(chǎn)犢間隔遺傳力為0.04。伊朗荷斯坦牛的產(chǎn)犢間隔遺傳力0.065[10]和0.07[16]、 蘇丹荷斯坦牛群體遺傳力0.047[17]、中國西門塔爾牛的產(chǎn)犢間隔遺傳力0.047[22]、英國荷斯坦牛群體的產(chǎn)犢間隔遺傳力0.032[7]均高于本研究結(jié)果。

3.4 妊娠期 本研究中荷斯坦牛妊娠期為278.5 d，與Toghiani[16]報道的伊朗荷斯坦牛群體妊娠期279 d和Eghbalsaied[10]報道的妊娠期278.2 d的研究結(jié)果一致。懷孕期母牛飼養(yǎng)管理的水平?jīng)Q定著母牛和犢牛的健康以及母牛下胎產(chǎn)奶量的高低和犢牛發(fā)育的快慢。因此，加強懷孕母牛的飼養(yǎng)管理，給予足夠的、營養(yǎng)豐富的飼料，滿足母牛懷孕期的營養(yǎng)需要尤為重要。

本研究得出荷斯坦牛妊娠期遺傳力為0.15。Eghbalsaied[10]對伊朗荷斯坦牛群體的妊娠期遺傳力估計值為0.1526，與本研究估計結(jié)果一致。Toghiani等[16]得出荷斯坦牛妊娠期遺傳力為0.07，低于本研究得出的荷斯坦牛的妊娠期遺傳力。

4 結(jié) 論

中國荷斯坦牛繁殖性狀屬于低遺傳力性狀，受非遺傳因素（場、胎次、出生年份等）的影響。通過改善飼養(yǎng)管理、加強疾病防治、提高個體遺傳素質(zhì)，可以提高牛的繁殖性能，進行平衡育種，從而有效提高育種效益。

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Estimation of Genetic Parameters of Reproductive Traits in Chinese Holstein Cows

Zainaguli·Junjulieke1, HUANG Xi-xia2*, ZHOU Jing-hang2, Taximaimaiti·mahesu1, Muguli·muhaxi1
( 1. Biologic and Geographic Science Institute of Yili Normal University, Xinjiang Yili 835000, China; 2. College of Animal Science, Xinjiang Agricultural University, Xinjiang Urumqi 830052, China)

The insemination and calving records of 5848 Chinese Holstein cows from 3 herds in Xinjiang Hutubi herd were collected and total 4 reproductive traits in cows were analyzed, including calving interval(CI), days open(DO), number of services(NS)and gestation length(GL). SAS8.1 and MTDFREML software were used for data processing, and REML algorithm based on single-trait animal model was employed for estimation of genetic parameters. The results showed that the estimated heritabilities(h2)of calving interval, days open, number of services and gestation length were 0.04, 0.04, 0.05 and 0.15, respectively. The estimated h2of all traits analyzed were lower than 0.1 except gestation length(0.15), indicating these were low inheritable traits.

Holstein cow; Reproductive traits; Genetic parameters

S823.2

A

10.19556/j.0258-7033.2017-04-055

2016-12-12；

2017-01-06

伊犁師范學(xué)院校級科研項目（2016YSYB05）

再娜古麗·君居列克（1988-），女，新疆人，助教，研究方向為數(shù)量遺傳學(xué)，E-mail：645766253@qq.com

* 通訊作者：黃錫霞，E-mail：au-huangxixia@163.com