加拿大LPI指數(shù)修訂對中國奶牛選育工作的啟示

范強，孫亞波

（遼寧農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院，營口 115009）

奶牛育種工作中，加拿大長期堅持平衡育種的理念，采用終生效益指數(shù)（Lifetime Profit Index，LPI）對公、母牛進行評價，反映出公牛及后代母牛終生預期的相對效益[1]，為提高牛群生產(chǎn)性能、創(chuàng)造較高經(jīng)濟效益奠定了基礎。

1 加拿大LPI指數(shù)

1.1 LPI指數(shù)介紹

1991年，加拿大制訂了終身效益指數(shù)（LPI），包括產(chǎn)量組分（乳脂肪量和乳蛋白量）和持久力組分（最終等級、乳房系統(tǒng)、肢蹄和體軀容量）兩部分[2]。

2001年，LPI指數(shù)在產(chǎn)量和持久力兩大組分的基礎上，增加了健康和繁殖力組分，具備了平衡育種的理念。

多年來，加拿大奶業(yè)協(xié)會（Canadian Dairy Network，CDN）定期更新奶牛遺傳評估數(shù)據(jù)和修訂LPI指數(shù)（表1），最近一次更新于2019年4月，計算公式如下：

此處，PY為蛋白量、FY為脂肪量、HL為群體壽命、MS為乳房系統(tǒng)、FL為肢與蹄、DS為乳用強度、HH為蹄健康、RP為后臀豐滿、MR為乳房炎抗性、DF為女兒繁殖力。

1.2 LPI指數(shù)修訂

LPI指數(shù)是一個動態(tài)的選擇指數(shù)，是依據(jù)市場的需求和遺傳評估方法的改善而不斷修訂，現(xiàn)將幾次主要修訂闡述如下：

2001年8月，在產(chǎn)量和持久力兩大組分基礎上，增加健康與繁殖力組分，并作出以下調(diào)整[3]：①修改乳蛋白量和乳脂肪量的權重；②用群體壽命替代最終等級；③引入體細胞評分、乳房深度和泌乳速度，加強對乳房炎的選育。

2005年2月，調(diào)整各組分的性狀和權重，具體如下[4]：①增加乳蛋白離差和乳脂肪離差，用于比較乳脂量和乳蛋白量的價格，以應對乳價波動；②引入女兒繁殖力性狀，來減緩繁殖性能的衰退現(xiàn)象；③體細胞評分權重從-6.0調(diào)整為3.0。

2007年2月，除用乳用強度替代體軀容積外，維持性狀和權重不變。2008年1月，調(diào)低產(chǎn)量和持久力的權重，提高健康與繁殖力的權重，并提高女兒繁殖力的權重[5]。

2013年4月，借鑒美國TPI指數(shù)的形式，將各組分的系數(shù)減半，加上一個常數(shù)1700，保持性狀的權重不變[6]。上述改變不影響奶牛的整體排名，可以避免LPI值為負值的現(xiàn)象（如老齡母牛），有利于選育出與特定LPI值緊密關聯(lián)的奶牛。

表1 LPI公式近年修訂的性狀與權重 %單位

2015年4月，雖然更新了LPI公式，但由于牛乳定價和費用在2013～2015年間發(fā)生了重大變化，公式需要進一步調(diào)整，來適應牛乳價格、間接費用和飼料成本的變化對奶牛養(yǎng)殖效益的影響。

2015年8月，LPI公式進行了較大調(diào)整：①調(diào)低產(chǎn)量組分的權重，調(diào)高持久力和健康與繁殖力的權重；②去除乳蛋白離差和乳脂肪離差，兩者權重被整合到乳蛋白量和乳脂肪量中；③引入乳房炎抗性，替代原來的體細胞評分、乳房深度和泌乳速度，提高乳房炎診斷的準確率。

2019年4月，LPI公式最顯著的變化是：①降低乳蛋白量的權重、提高乳脂肪量的權重，以適應當前乳成分定價和市場需求，有利于乳脂肪生產(chǎn)；②引入蹄健康和后臀豐滿，調(diào)低乳房系統(tǒng)和肢與蹄的權重，加強體型的選育。

歷年具體變更情況見表1。

2 中國GCPI指數(shù)

我國奶牛選擇指數(shù)制訂較晚，從借用美國TPI指數(shù)過渡到TTPI指數(shù)與CPI指數(shù)并存，以及目前所推廣的GCPI指數(shù)，是一個不斷完善的過程。

2 0 1 2 年，中國奶業(yè)協(xié)會制訂了奶牛性能指數(shù)（Genomic China Performance Index，GCPI），并于2019年更新了公式，具體如下：

此處，PY為乳蛋白量、FY為乳脂量、T為體型總分、MS為泌乳系統(tǒng)、FL為肢與蹄、SCS為體細胞評分。

3 對中國荷斯坦牛選育的啟示

中國荷斯坦牛是利用荷斯坦牛與中國黃牛雜交，長期選育而成的奶牛品種。由于各地條件不同，又缺乏統(tǒng)一的育種方法，很難用一個簡明的模式來描述中國荷斯坦牛的形成過程。因此，參考加拿大LPI指數(shù)的變化，合理制訂性能指標和權重，對中國荷斯坦牛的選種選育有借鑒意義。

3.1 頒布奶牛鑒定標準

1996年，中國奶業(yè)協(xié)會制定《中國荷斯坦牛體型線性鑒定圖》，允許50分制和9分制并用；2000年，中國奶業(yè)協(xié)會建議采用9分制線性評分法。由于當時家畜品種標準未作修改，奶牛體型線性鑒定的工作開展并不理想。

2008年，農(nóng)業(yè)部提出制定奶牛體型鑒定國家標準，并結合《中國荷斯坦牛（GB/T 3157-2008）》的規(guī)定，頒布《中國荷斯坦牛體型鑒定技術過程（GB/T 35568-2017）》和《中國荷斯坦牛公牛后裔測定技術規(guī)程GB/T 35569-2017》，并開展國家級和省、市級鑒定員的培訓工作，保證全國奶牛體型外貌鑒定和改良工作的順利進行。

3.2 開展生產(chǎn)性能測定

20世紀90年代初，我國一些城市陸續(xù)建立地方性的“DHl”實驗室，但其測定結果多用于指導本地的奶牛場生產(chǎn)管理，不具有全國通用性。

2008年，在全國畜牧總站倡導下，建立了全國性的奶牛生產(chǎn)性能測定組織，構建了國家奶牛數(shù)據(jù)處理庫并實現(xiàn)全國聯(lián)網(wǎng)，用于管理和處理全國奶牛性能測定和后裔測定的數(shù)據(jù)，取得了顯著成效。

2008至2017年間，參測牛場由592個增加到1611個，參測牛數(shù)由24.5萬頭增加到122萬頭，參測奶牛的產(chǎn)奶量由7400kg提高到8800kg，乳脂率由3.64%提高到3.89%，乳蛋白率由3.19%提高到3.35%，體細胞數(shù)由39.7萬個/ml下降到28.7萬個/mL。

3.3 修訂奶牛性能指數(shù)

我國公牛的培育還處在重視產(chǎn)量性狀的階段，奶牛性能指數(shù)對產(chǎn)量、乳成分、體細胞數(shù)、體型等性狀有要求，但對繁殖力、長壽性等功能性狀未作要求，與我國奶牛育種基礎薄弱有關[7]。

因此，根據(jù)奶牛群遺傳素質(zhì)的要求，中國奶牛性能指數(shù)要不斷調(diào)整測定性狀和遺傳參數(shù)，達到測定指標相對科學、參數(shù)設計合理、選種效率較高的目的。

3.3.1 強調(diào)平衡育種理念

鑒于性狀間的相關性，需要保持各性狀對生產(chǎn)效益權重的平衡，即平衡育種[8]。新修訂的GCPI2019公式中，產(chǎn)量、持久力和健康力的權重分別為0.6、0.3和0.1，體現(xiàn)了平衡育種的觀念；考慮到性狀間的相關性，將泌乳量、乳脂率、乳蛋白率調(diào)整為乳蛋白量、乳脂量，有利于乳質(zhì)量的改進。

3.3.2 重視繁殖性能選育

近年來，我國奶牛的繁殖性能不斷提高，但繁殖因素的致淘率（21%～26%）仍居高不下，牛群繁殖力水平不容樂觀。我國應借鑒LPI指數(shù)的構成，GCPI指數(shù)應考慮繁殖性狀的測定指標，調(diào)整繁殖性狀的權重，加快繁殖性能的選育[9]。

3.3.3 加強乳房炎抗性選育

體細胞評分與乳房健康的相關性為0.78，能夠反映母牛抵抗乳房炎的潛在能力，但體細胞評分的遺傳力在健康和乳房炎奶牛中分別為0.08和0.03，通過體細胞數(shù)間接選育乳房炎，準確率并不高。尋找可替代體細胞評分的乳房健康性狀，如臨床乳房炎抗性或者乳汁中的電導率，直接選擇乳房炎性狀，可以提高選擇的效率和準確率[10]。

3.3.4 加強體型性狀選育

加拿大長期注重體軀選育，導致加系奶牛體型偏大，采食量和產(chǎn)奶量同比增加，肢蹄負擔較大、排糞量大，不利于管理。LPI2019中引入蹄健康和后臀豐滿兩個性狀，預示今后要重視奶牛體重的控制。我國在重視奶牛產(chǎn)乳性狀提高的同時，要加強對生產(chǎn)效益有重要影響的體型性狀的選育，吸取加拿大的經(jīng)驗，修訂GCPI指數(shù)時要考慮體型性狀及其權重，避免奶牛體型過大。

中國荷斯坦牛選育過程中，除繁殖力、乳房炎、體型性狀的改進外，還要重視群體壽命、飼料轉(zhuǎn)化率的改進，為育種目標保留10%～15%的空間。

3.4 開展基因組選育工作

經(jīng)濟性狀多屬于功能性狀，遺傳力較低，常規(guī)的后裔測定對此類性狀的選擇效果不大，采用基因組選擇與傳統(tǒng)后裔測定相結合的選種方法，可以很好地解決上述問題[11]。

2012年，中國奶業(yè)協(xié)會借助基因組選擇技術平臺，將基因組選擇與后裔測定結合，進行數(shù)量性狀基因（QTL）的檢測定位、標記輔助選擇、標記輔助導入等研究，提出了GCPI指數(shù)，以期縮短世代間隔、加快遺傳進展，提高我國奶牛育種的效果。

4 小結

中國荷斯坦牛生產(chǎn)性能的提高，不僅能夠增加生產(chǎn)效益，有利于提高其國際競爭力，而且降低對國外種質(zhì)資源的依賴度，是實現(xiàn)中國荷斯坦牛自主選育的必要措施，具有重要意義。