德系西門(mén)塔爾牛與荷斯坦牛雜交效果分析

王志剛，?，?，邱小田，孫志華，張寶石，王雅春

(1.全國(guó)畜牧總站，北京 100125；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，北京 100193；3.大同市四方高科農(nóng)牧有限公司，大同 037001)

德系西門(mén)塔爾牛與荷斯坦牛雜交效果分析

王志剛1，?，?，邱小田1，孫志華1，張寶石3，王雅春2

(1.全國(guó)畜牧總站，北京 100125；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，北京 100193；3.大同市四方高科農(nóng)牧有限公司，大同 037001)

為了解德系西荷雜交繁育體系的遺傳改良效果，本研究對(duì)比分析了德系西門(mén)塔爾牛與荷斯坦牛雜交后代（F1代、F2代）與荷斯坦牛泌乳、生長(zhǎng)發(fā)育、直腸溫度和性情評(píng)分等性狀。結(jié)果顯示：西荷F1、F2代的乳蛋白率顯著高于荷斯坦牛（P＜0.05），西荷F1代的乳脂率顯著高于荷斯坦牛（P＜0.05），各組間產(chǎn)奶量和體細(xì)胞評(píng)分差異不顯著（P＞0.05）；西荷牛3月齡和18月齡體高略低于荷斯坦牛，3月齡、6月齡和18月齡西荷F1代胸圍和體重均高于荷斯坦牛，西荷牛體況評(píng)分顯著高于荷斯坦牛（P＜0.05）；直腸溫度及性情評(píng)分差異不顯著（P＞0.05），但西荷牛夏季直腸溫度略低于荷斯坦牛，且性情較荷斯坦牛溫順。綜合分析，初步表明西荷雜種牛的綜合性能略?xún)?yōu)于荷斯坦牛。

雜種牛；德系西門(mén)塔爾牛；荷斯坦牛；雜交繁育

近年來(lái)，由于不同程度的近交以及對(duì)產(chǎn)奶量性狀的高度選育，荷斯坦牛出現(xiàn)使用年限縮短、健康狀況與繁殖力下降等問(wèn)題。而且隨著奶業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的改變和人們生活水平的提高，乳成分等重要經(jīng)濟(jì)性狀受到更多關(guān)注。因此，為提高養(yǎng)殖效益，繁育者利用雜種優(yōu)勢(shì)，采取雜交繁育的方式希望獲得更高的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)。有研究表明，雜種動(dòng)物可結(jié)合品種間的優(yōu)點(diǎn)，在繁殖、健康狀況上表現(xiàn)更為優(yōu)異，還可以抵消近交衰退帶來(lái)的問(wèn)題[1]。

德系西門(mén)塔爾牛是世界上優(yōu)秀的乳肉兼用牛，具有乳成分高，使用年限長(zhǎng)，繁殖力強(qiáng)，耐粗飼等優(yōu)良特性，而且肉用性能良好，在淘汰后可帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。王林楓等[2]研究發(fā)現(xiàn)，德系西門(mén)塔爾牛與荷斯坦牛雜交后代（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“西荷?！保┡Ｄ讨锌偣绦挝锖匡@著高于荷斯坦牛，代謝狀態(tài)和健康狀況優(yōu)于荷斯坦牛；Heins等[3]研究發(fā)現(xiàn)，法系西門(mén)塔爾牛和荷斯坦牛的雜種后代空懷天數(shù)和初產(chǎn)月齡顯著低于荷斯坦牛。但目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于德系西荷雜交效果的研究還不夠完善。

本研究就山西省某奶牛場(chǎng)的德系西荷牛F1代、F2代的雜交效果與荷斯坦牛作對(duì)比分析，除了比較前人研究中關(guān)注的泌乳、生長(zhǎng)發(fā)育等重要經(jīng)濟(jì)性狀差異外，還就熱應(yīng)激相關(guān)性狀及性情評(píng)分等測(cè)定結(jié)果進(jìn)行比較，以期對(duì)德系西荷雜交繁育體系的遺傳改良效果進(jìn)行更深入的探討與分析。

1 材料與方法

1.1 資料來(lái)源

試驗(yàn)牛場(chǎng)自2008年10月使用德系西門(mén)塔爾牛凍精和荷斯坦牛中低產(chǎn)奶牛進(jìn)行雜交?，F(xiàn)存欄德系西荷F1代雜種牛229頭，德系西荷F2代雜種牛80頭和純種荷斯坦牛591頭。試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)由中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)牛百科團(tuán)隊(duì)6名隊(duì)員于2016年7月3～16日集中測(cè)定，并收集了2014～2016年該場(chǎng)生產(chǎn)性能測(cè)定數(shù)據(jù)（Dairy Herd Improvement，DHI）。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目及測(cè)定方法

1.2.1 泌乳性狀

收集DHI數(shù)據(jù)中日產(chǎn)奶量、校正奶量、乳脂率、乳蛋白率、體細(xì)胞數(shù)（SCC）以及尿素氮指標(biāo)，依據(jù)公式SCS=log2(SCC/100)+3，將SCC轉(zhuǎn)換成體細(xì)胞評(píng)分（SCS）。

1.2.2 生長(zhǎng)發(fā)育性狀

生長(zhǎng)發(fā)育性狀測(cè)定項(xiàng)目包括體高、體斜長(zhǎng)、胸圍，并采用約翰遜公式[4]估計(jì)體重，即：體重=胸圍2×體斜長(zhǎng)/10800。成母牛的體況評(píng)分（BCS），依據(jù)Wildman[5]等和Edmonson[6]等評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)視覺(jué)評(píng)估和觸摸判斷，結(jié)合整體印象進(jìn)行評(píng)分。每頭牛由兩人獨(dú)立進(jìn)行評(píng)分，分析時(shí)采用兩人評(píng)分的均值。

1.2.3 直腸溫度及環(huán)境溫濕度

本研究選取部分奶牛群體測(cè)量了直腸溫度（RT）及相應(yīng)環(huán)境溫濕度，使用電子體溫計(jì)（OMRON）于上午（8∶30～10∶00）和下午（14∶30～15∶30）之間各測(cè)定一次直腸溫度。按照使用說(shuō)明測(cè)量，讀數(shù)精確到0.1℃。連續(xù)測(cè)量2d，且2d環(huán)境溫度狀況相似，分析時(shí)采用2次測(cè)量的RT均值，日體溫差為下午RT減去上午RT。記錄測(cè)定直腸溫度前后的環(huán)境溫濕度，計(jì)算溫濕度指數(shù)（THI）[7]。

1.2.4 性情評(píng)分

觀(guān)察首次直腸溫度測(cè)定全過(guò)程中奶牛的反應(yīng)進(jìn)行性情評(píng)分。評(píng)分原則為：1分—一直很安靜，基本無(wú)反應(yīng)；2分—后軀左右擺動(dòng)，但反應(yīng)較??；3分—有較大排斥反應(yīng)，甚至有踢人動(dòng)作。

1.3 數(shù)據(jù)處理

1.3.1 數(shù)據(jù)整理

結(jié)合在場(chǎng)牛只基本信息、DHI、產(chǎn)犢記錄及各性狀測(cè)定數(shù)據(jù)，刪除：信息無(wú)法匹配和記錄不完整的個(gè)體數(shù)據(jù)；不符合生理規(guī)律以及記錄或測(cè)量有誤的數(shù)據(jù)；經(jīng)四分位數(shù)檢驗(yàn)法檢驗(yàn)判斷為異常值者。

按照氣象信息季節(jié)劃分四季。為確保篩選與西荷?？杀鹊膶?duì)照組，各性狀均選取或合并為1～3胎。泌乳階段劃分為5個(gè)階段：1～50d（階段Ⅰ）、51～100d（階段Ⅱ）、101～200d（階段Ⅲ）、201～300d（階段Ⅳ）及301d～（階段Ⅴ）。

1.3.2 統(tǒng)計(jì)方法

采用Excel 2013 繪制0～19月齡西荷牛和荷斯坦牛的體重線(xiàn)性擬合曲線(xiàn)。

泌乳性狀數(shù)據(jù)采用SAS9.2 Mixed過(guò)程，其余性狀均采用GLM過(guò)程的固定效應(yīng)模型分析，用Bonferroni t檢驗(yàn)進(jìn)行多重比較，顯著性水平α=0.05。

對(duì)奶牛泌乳性狀分析采用混合模型1：

式中，Yijklm為奶牛的泌乳性狀（日產(chǎn)奶量、校正奶量、乳脂率、乳蛋白率、體細(xì)胞評(píng)分及尿素氮），μ為總體平均，YEARi為DHI采樣年份，SEASONj為采樣季節(jié)，BREEDk為品種效應(yīng)，PARITYl為胎次效應(yīng)，DIM為泌乳天數(shù)，β為DIM的對(duì)應(yīng)回歸系數(shù)，Z為個(gè)體隨機(jī)效應(yīng)的設(shè)計(jì)矩陣，τ為個(gè)體隨機(jī)效應(yīng)，eijklm為隨機(jī)殘差。

對(duì)奶牛直腸溫度分析采用固定模型2：

式中，Yijkl為奶牛上午或下午直腸溫度或日體溫差，STAGEk為泌乳階段，BCS為協(xié)變量體況評(píng)分，β為BCS的對(duì)應(yīng)回歸系數(shù)，eijkl為隨機(jī)殘差，其他效應(yīng)含義同前。

對(duì)青年牛體尺（體高、體斜長(zhǎng)、胸圍）及估測(cè)體重的分析模型僅包括品種效應(yīng)；對(duì)奶牛體況評(píng)分分析模型包括品種、胎次和泌乳階段效應(yīng)；對(duì)奶牛性情評(píng)分分析的模型包括品種、胎次效應(yīng)。

表1 德系西荷牛與荷斯坦牛泌乳性狀的比較

2 結(jié)果

2.1 泌乳性狀

德系西荷F1代、F2代雜種牛與荷斯坦牛泌乳性狀的比較見(jiàn)表1。由表1可知，西荷牛與純種荷斯坦牛相比，日奶量和校正奶量均無(wú)顯著性差異（P＞0.05）；在乳成分方面，西荷F2代奶牛的乳蛋白率和乳脂率均為最高，分別高于純種荷斯坦牛0.22和0.18個(gè)百分點(diǎn)，西荷F1代奶牛次之，其中西荷F1、F2代的乳蛋白率顯著高于純種荷斯坦牛（P＜0.05），西荷F1代的乳脂率顯著高于純種荷斯坦牛（P＜0.05）；西荷F1代的體細(xì)胞評(píng)分最低，但三者之間差異不顯著（P＞0.05）；西荷F2代奶牛的尿素氮含量顯著高于純種荷斯坦牛（P＜0.05）。

表2 德系西荷與荷斯坦青年母牛生長(zhǎng)發(fā)育性狀的比較

2.2 生長(zhǎng)發(fā)育

為更好地分析西荷牛和荷斯坦牛生長(zhǎng)發(fā)育情況，選取3月齡、6月齡和18月齡不同生長(zhǎng)階段進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果見(jiàn)表2。西荷牛3月齡和18月齡體高略低于荷斯坦牛，各生長(zhǎng)階段西荷F1代胸圍和體重均高于荷斯坦牛，除18月齡西荷F1代的體重顯著高于（P＜0.05）荷斯坦牛外，其余性狀差異均不顯著（P＞0.05）。

各奶牛群體的體重?cái)M合曲線(xiàn)方程的相關(guān)指數(shù)（R2）均大于0.90，表明所擬合曲線(xiàn)可以較好地反映出體重的增長(zhǎng)發(fā)育情況。由圖1可知，西荷F1代的體重曲線(xiàn)斜率大于荷斯坦牛。

圖1 德系西荷與荷斯坦青年母牛體重?cái)M合曲線(xiàn)

由表3可知，西荷F2代的體況評(píng)分最高，西荷F1代次之，且西荷牛體況評(píng)分顯著高于荷斯坦牛（P＜0.05）。

表3 德系西荷牛與荷斯坦牛體況、性情評(píng)分和直腸溫度的比較

2.3 直腸溫度

在試驗(yàn)期間牛舍內(nèi)上午THI范圍為74.26～77.57，平均值為75.92，下午THI范圍為79.74～80.00，平均值為79.87。不同品種奶牛群體的直腸溫度差異見(jiàn)表3，西荷牛和荷斯坦牛間差異不顯著（P＞0.05），但西荷牛直腸溫度相對(duì)于荷斯坦牛略低，西荷F2代上午或下午直腸溫度均最低，分別低于荷斯坦牛0.15℃和0.19℃，且日體溫差增幅最小。

圖2 德系西荷牛與荷斯坦母牛性情評(píng)分比例

2.4 性情評(píng)分

由表3可知，西荷牛性情評(píng)分均低于荷斯坦牛，但差異不顯著（P＞0.05）。由圖2可知，西荷F1代和F2代西荷牛中，性情評(píng)分為1分的占比均達(dá)到50%，1分和2分的比例均多于荷斯坦牛，3分的比例與荷斯坦牛相比分別少了16.22和7.24個(gè)百分點(diǎn)。

3 分析與討論

3.1 泌乳性狀

本研究中，雜種后代在校正奶量、乳脂率和乳蛋白率等性狀上具有一定的優(yōu)勢(shì)。西荷F1、F2代奶牛的校正奶量稍高于荷斯坦牛，這與Hazel等[8]在對(duì)處于第一個(gè)泌乳期的加州奶牛群體的研究結(jié)果一致，法系西荷牛的前150d平均產(chǎn)奶量比同群純種荷斯坦牛略高（+2%），但無(wú)顯著差異。但也有其他研究報(bào)道，純種荷斯坦牛的產(chǎn)奶量與各類(lèi)雜交牛相比仍具有明顯優(yōu)勢(shì)[9]。

在乳成分的比較上，純種荷斯坦牛的乳蛋白率和乳脂率顯著低于雜種后代，這與傅春泉等[10]的研究結(jié)果一致。本研究中西荷牛乳蛋白率高于荷斯坦牛，可能是由于其繼承了西門(mén)塔爾牛乳蛋白含量較高的遺傳優(yōu)勢(shì)。飼料中的粗纖維經(jīng)瘤胃微生物發(fā)酵產(chǎn)生丁酸和乙酸，再由丁酸和乙酸作為原料進(jìn)一步合成乳脂，因此乳脂量與粗飼料利用率有關(guān)。本研究中西荷牛乳脂率較高，可能由于其粗飼料利用率較高。

在體細(xì)胞評(píng)分上，兩品種間差異不顯著（P＞0.05），這與Malchiodi等[11]、Heins和Hansen[12]的研究結(jié)果相一致。牛奶中MUN值是用于評(píng)定奶牛日糧營(yíng)養(yǎng)狀況好壞的指標(biāo)，在生產(chǎn)實(shí)踐中具有重要作用。Godden等[13]認(rèn)為當(dāng)MUN在12～19mg/dL時(shí)（乳蛋白率大于3%）能氮較為平衡。本研究中西荷牛和荷斯坦牛的MUN值均處在正常含量范圍內(nèi)，且西荷F2代與荷斯坦牛存在顯著差異，品種是影響MUN值的主要非營(yíng)養(yǎng)性因素。

3.2 生長(zhǎng)發(fā)育

西荷牛的生長(zhǎng)發(fā)育情況與荷斯坦牛較為接近，但18月齡西荷F1代體重達(dá)到500kg以上，且綜合比較可以看出體高較低，胸圍和體重較大的整體趨勢(shì)。邢震全等[14]報(bào)道了各生長(zhǎng)階段德系西荷牛體重均高于純種荷斯坦牛，其育肥產(chǎn)肉性能明顯提升。傅春泉等[10]對(duì)德系西荷牛與荷斯坦牛成年牛（36月齡）生長(zhǎng)發(fā)育研究中，德系西荷牛體高顯著低于荷斯坦牛，胸圍和體重均高于荷斯坦牛，這與本研究中西荷F1代的結(jié)果基本一致。

在生長(zhǎng)階段，隨著月齡增加，西荷F1代的體重增加速度大于荷斯坦牛。李英超等[15]認(rèn)為同等條件下，德系西荷雜交牛較荷斯坦牛日增重提高15%～20%。西荷牛的BCS顯著高于自繁荷斯坦牛（P＜0.05），這與文獻(xiàn)報(bào)道基本一致[16]。本研究中，西荷牛體脂沉積狀況優(yōu)于純種荷斯坦牛，可更好地維持膘情，有利于減少能量負(fù)平衡，保持良好的泌乳持續(xù)力。

本研究結(jié)果表明，西荷牛體型大、胸寬、健壯，膘情好，與純種荷斯坦牛相比有更高的肉用價(jià)值；生長(zhǎng)發(fā)育快，可在同等增重情況下節(jié)省飼料成本，提高養(yǎng)殖效益。

3.3 直腸溫度

溫濕度指數(shù)是結(jié)合周?chē)鷼怏w的溫度和相對(duì)濕度來(lái)綜合評(píng)價(jià)環(huán)境的一個(gè)指標(biāo)。結(jié)合THI判定熱應(yīng)激程度，上午 （72≤THI＜79）奶牛處于輕微熱應(yīng)激狀態(tài)，下午（79≤THI＜89）奶牛處于中度熱應(yīng)激狀態(tài)。直腸溫度可作為評(píng)定牛耐熱性的生理指標(biāo)，雜種牛夏季熱應(yīng)激不明顯。張林等[17]研究表明西荷牛比荷斯坦牛表現(xiàn)出更好的耐熱性，這與本研究結(jié)果基本一致。

3.4 性情評(píng)分

西荷牛性情評(píng)分低于荷斯坦牛，表明西荷牛性情較溫順。李英超等[15]研究表明西荷F1代犢牛性情溫順，不善跑動(dòng)，喜臥，與本研究結(jié)果一致。

4 結(jié)論

本研究得出，與荷斯坦牛相比，西荷雜種牛的乳成分具有顯著優(yōu)勢(shì)；體型大、生長(zhǎng)發(fā)育良好，體脂沉積狀況優(yōu)于純種荷斯坦牛；抗逆性良好，具有更好的體溫調(diào)節(jié)能力；同時(shí)還具有產(chǎn)犢間隔短、性情溫順的優(yōu)點(diǎn)。綜合分析，初步表明西荷雜種牛綜合性能略?xún)?yōu)于純種荷斯坦牛，充分體現(xiàn)了遺傳互補(bǔ)和雜種優(yōu)勢(shì)效應(yīng)。雜交繁育體系在奶牛業(yè)中的應(yīng)用前景廣闊。

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The Analysis of Efficiency of Crossbred Cows between German Simmental and Holstein

WHANG Zhi-gang1, CHANG Yao2, QIU Xiao-tian1, SUN Zhi-hua1, ZHANG Bao-shi3, WANG Ya-chun2
(1.National Animal Husbandry Service, Beijing 100125; 2.China Agricultural University, Beijing 100193; 3.Datong Sifanggaoke Agriculture and Animal Husbandry Co., Ltd., Datong 037001 )

In order to deeply understand the efficiency of crossbreeding system using German Fleckvieh sire on Holstein cows, milking, growth, rectal temperature (RT) and temperament traits of different dairy cattle groups,including German Fleckvieh×Holstein in F1 and F2 hybrids and Holstein, were compared and analyzed. The results indicated that, the milk protein percentages in F1 and F2 hybrids were both significantly higher than in Holstein(P＜0.05), milk fat percentages in F1hybrids was significantly higher than in Holstein (P＜0.05). No significant difference (P＞0.05) for somatic cell score (SCS) and milk urea nitrogen (MUN) observed. The body height of hybrids in 3 mo and 18 mo were both lower than in Holstein, chest circumference and body weight of F1 hybrids in 3mo, 6mo and 18mo were all higher than in Holstein. The crossbred cattle had significantly higher body condition score (BCS) than Holstein (P＜0.05). No significant difference was found in RT and temperament score among groups (P＞0.05), however the crossbred cattle had lower RT in summer and tend to be more docile than Holstein.In conclusion, preliminary results indicated that in general crossbred cows between German Fleckvieh sire and Holstein dam performed slightly better than Holstein in the experimental farm.

Crossbred cows; German Simmental; Holstein; Crossbreeding

S823.3

A

1004-4264（2017）12-0026-05

10.19305/j.cnki.11-3009/s.2017.12.007

2017-10-20

乳肉兼用牛飼養(yǎng)管理技術(shù)推廣項(xiàng)目；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)（奶牛）產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)資金（CARS-36）；“十二五”科技支撐計(jì)劃（2011BAD28B02）。

王志剛，男，北京人，推廣研究員，主要從事動(dòng)物遺傳資源保護(hù)與種畜禽技術(shù)管理工作

王雅春，教授。