科爾沁肉牛品種培育現(xiàn)狀及進(jìn)展

陳亨利，李英豪，2，許博然，尤 歡，孫雁征，孫鵬舉*

（1.通遼市畜牧業(yè)發(fā)展中心，內(nèi)蒙古通遼 028000；2.通遼京緣種牛繁育有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古通遼 028000）

肉牛產(chǎn)業(yè)作為通遼市經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)，是實(shí)施產(chǎn)業(yè)扶貧、鄉(xiāng)村振興的第一產(chǎn)業(yè)[1]。2017年，通遼市被中國(guó)畜牧獸醫(yī)學(xué)會(huì)養(yǎng)牛學(xué)分會(huì)命名為“中國(guó)草原肉牛之都”；2018年，通遼市被認(rèn)定為“科爾沁牛中國(guó)特色農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)區(qū)”[2]。通遼市是世界玉米黃金帶之一，處于世界肉牛黃金養(yǎng)殖帶。2020年，通遼市肉牛存欄295.5萬(wàn)頭，出欄肉牛100.2萬(wàn)頭，排名全國(guó)前列。通遼市肉牛產(chǎn)業(yè)的發(fā)展得益于60多年來(lái)堅(jiān)持品種改良和選育，且長(zhǎng)期堅(jiān)持西門塔爾牛為改良方向不動(dòng)搖[3-5]。如今，通遼市已成為我國(guó)最大的優(yōu)質(zhì)肉牛生產(chǎn)基地、活牛儲(chǔ)備基地之一。

1 科爾沁肉牛育種方案

1.1 基本情況

通遼市牛產(chǎn)業(yè)歷史悠久。自1963年起，通遼市提出利用三河牛與西門塔爾牛改良本地牛，向乳肉兼用方向發(fā)展，經(jīng)過近30年的育種歷程，于1990年通過內(nèi)蒙古自治區(qū)人民政府驗(yàn)收，命名為“科爾沁?！盵3]。隨著社會(huì)需求的增大和肉牛產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，兼用型的科爾沁牛進(jìn)入“瓶頸期”，亟須對(duì)其肉用性能進(jìn)行選育，培育肉用型的專門化品種，實(shí)現(xiàn)肉牛品種本土化[6]。

1.2 育種方向

目前，正在培育的科爾沁肉用型牛（以下簡(jiǎn)稱科爾沁肉牛）的育種方向是體型外貌基本一致、遺傳穩(wěn)定、繁殖性能好、生長(zhǎng)發(fā)育快、適應(yīng)性強(qiáng)、飼料報(bào)酬高、肉質(zhì)好，適合農(nóng)村牧區(qū)舍飼及半舍飼半放牧管理。

科爾沁肉牛的培育可分為3個(gè)階段[7]。

（1）第一階段（1963—1990年）：科爾沁牛培育，自1963年開始提出利用西門塔爾牛與三河牛改良本地黃牛，方向?yàn)槿槿饧嬗眯团！?/p>

（2）第二階段（1993—2018年）：90年代起開始有方向地培育肉用型科爾沁牛。引進(jìn)8頭北美偏肉用型西門塔爾種公牛作為父本，并以肉用性能突出的科爾沁母牛為母本進(jìn)行雜交選育、橫交固定。以提高科爾沁牛的產(chǎn)肉性能為目標(biāo)，培育出遺傳穩(wěn)定、生長(zhǎng)速度快、產(chǎn)肉多、肉質(zhì)好、適合農(nóng)村牧區(qū)舍飼及半舍飼的肉牛新品種，并初步命名為科爾沁肉牛。

（3）第三階段（2018年至今）：內(nèi)蒙古自治區(qū)科技廳下達(dá)科技重大專項(xiàng)“科爾沁肉牛品種培育”，總結(jié)前期工作，利用現(xiàn)代繁育技術(shù)手段結(jié)合傳統(tǒng)育種技術(shù)，項(xiàng)目中設(shè)計(jì)20余項(xiàng)子課題，探索科爾沁肉牛的遺傳參數(shù)、生理特性、生產(chǎn)性能、抗逆性等品種特性，完善科爾沁肉牛整體面貌。

1.3 育種方法

以引進(jìn)的北美西門塔爾牛（偏肉用型）為父本、肉用性能突出的科爾沁牛為母本進(jìn)行雜交，在F2中選擇理想的公、母牛進(jìn)行橫交固定。

采用肉牛分子標(biāo)記輔助選擇、超聲波活體測(cè)定、全基因組檢測(cè)等現(xiàn)代育種技術(shù)，結(jié)合后裔測(cè)定、冷凍精液人工授精、活體采卵（OPU）、體外受精（IVF）、胚胎移植等繁殖技術(shù)擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)牛種群規(guī)模，對(duì)符合品種標(biāo)準(zhǔn)的牛群進(jìn)行生產(chǎn)性能、繁殖性能及牛肉品質(zhì)等性狀測(cè)定。

利用肉牛MOET育種模式的遺傳參數(shù)評(píng)估、高密度SNP基因芯片檢測(cè)、基因組育種值估計(jì)及功能基因的挖掘等現(xiàn)代生物育種技術(shù)，掌握新品種的主要性能和性狀，綜合選育提高，培育出生長(zhǎng)速度快、肉用性能優(yōu)良、繁殖性能高、抗逆性強(qiáng)、遺傳穩(wěn)定的科爾沁肉牛新品種。

2 品種培育工作成果

經(jīng)過30年的選育，科爾沁肉牛新品種培育工作已進(jìn)入收尾階段。截至目前，通遼市已建立了7個(gè)旗縣項(xiàng)目區(qū)由二級(jí)以上科爾沁肉牛母牛共4 419頭組成的育種項(xiàng)目群；特一級(jí)科爾沁肉牛母牛組成的育種核心群7個(gè)，共計(jì)1 431頭；進(jìn)行了各月齡科爾沁肉牛生產(chǎn)性能測(cè)定，共計(jì)3 324頭次。根據(jù)測(cè)定的科爾沁肉牛各項(xiàng)性能指標(biāo)，編制了科爾沁肉牛品種地方標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)內(nèi)蒙古自治區(qū)市場(chǎng)監(jiān)督管理局審核通過并發(fā)布。

2.1 外貌特征選育進(jìn)展

正在培育的科爾沁肉牛毛色為紅（黃）白花，頭部、尾梢、四肢末端為白色，即“六白”，部分帶有眼圈；角、蹄為蠟黃色，鼻鏡肉色；公牛頭部方正、頸粗壯、垂皮發(fā)達(dá)，母牛頭部清秀，額平稍長(zhǎng)。胸寬深、肋圓，背腰平直、寬厚，尻部寬長(zhǎng)，臀端寬齊，四肢粗壯。體型結(jié)構(gòu)勻稱，體質(zhì)結(jié)實(shí)，肌肉豐滿，體軀呈長(zhǎng)方形。乳房發(fā)育良好，結(jié)構(gòu)勻稱、緊湊。

2.2 科爾沁肉牛產(chǎn)肉性能研究

科爾沁肉牛一級(jí)牛公牛初生重為41 kg，母牛37 kg；36月齡成年公牛體重可達(dá)1 100 kg，體高150 cm，體斜長(zhǎng)182 cm，胸圍210 cm，管圍26 cm，肉用指數(shù)為7.3；成年母牛體重550 kg，體高134 cm，體斜長(zhǎng)170 cm，胸圍172 cm，管圍20 cm，肉用指數(shù)4.1。各生長(zhǎng)發(fā)育階段牛體重參數(shù)見表1[8]。

表1 各生長(zhǎng)發(fā)育階段牛體重參數(shù)Tab.1 Body weight parameters of cattle at different growth and development stages 單位：kg

前期調(diào)查研究表明，300 kg左右的斷奶公犢牛直線育肥10個(gè)月，平均出欄體重可達(dá)717 kg，散欄飼養(yǎng)的育肥牛平均日增重為1.35 kg，栓系育肥的育肥牛平均日增重為1.39 kg。架子牛強(qiáng)度育肥方式下，栓系育肥的380 kg左右架子牛育肥6個(gè)月平均出欄體重為643 kg，平均日增重為1.42 kg，育肥8個(gè)月平均出欄體重能夠達(dá)到725 kg，平均日增重為1.44 kg[9]。

屠宰20頭體重650 kg以上的科爾沁肉牛屠宰率平均為61.1%，凈肉率51%。應(yīng)用EXAGO超聲波背膘測(cè)定儀對(duì)80頭活體科爾沁肉牛檢測(cè)，平均背膘厚度為0.81 cm，平均眼肌面積為79 cm2?？茽柷呷馀Ｓ逝Ｆ骄涝茁?、平均凈肉率及優(yōu)質(zhì)肉塊重等詳細(xì)數(shù)據(jù)見表2。

表2 科爾沁肉牛育肥牛平均屠宰率、平均凈肉率及優(yōu)質(zhì)肉塊重Tab.2 Average slaughter rate,average net meat rate and weight of high-quality meat pieces of Horqin beef fattening cattle

2.3 應(yīng)用OPU-IVF-ET技術(shù)獲得優(yōu)秀犢牛

為充分利用現(xiàn)代繁育技術(shù)，發(fā)揮優(yōu)秀個(gè)體的遺傳性能，擴(kuò)大科爾沁肉牛優(yōu)良種群規(guī)模[10-11]，通遼市于科爾沁左翼中旗設(shè)立8個(gè)活體采卵-體外受精-胚胎移植示范點(diǎn)。以內(nèi)蒙古科爾沁肉牛種業(yè)股份有限公司為主體組建項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，目標(biāo)任務(wù)為：每年生產(chǎn)至少200枚優(yōu)質(zhì)胚胎，通過胚胎移植獲得90頭以上優(yōu)秀科爾沁肉牛后裔；受體母牛移植胚胎后，妊娠率達(dá)到45%以上，成活率達(dá)到90%。

該項(xiàng)目的核心技術(shù)包括體外胚胎生產(chǎn)和胚胎移植技術(shù)。移植成功與否涉及較多環(huán)節(jié)，如供體牛的選擇、營(yíng)養(yǎng)水平，良種選配方案，卵泡采集、體外授精、胚胎培養(yǎng)過程以及受體牛的選擇、同期發(fā)情的處理等[12]。胚胎移植項(xiàng)目開啟后，截至目前，8個(gè)項(xiàng)目示范蘇木、鎮(zhèn)共計(jì)進(jìn)行同期發(fā)情524頭受體母牛，胚胎移植417頭；其中妊娠206頭，受胎率49.4%，產(chǎn)犢180頭，產(chǎn)犢率87.4%，成活犢牛167頭，成活率92.8%，各示范點(diǎn)胚胎移植情況見表3。

表3 各示范點(diǎn)胚胎移植情況Tab.3 State of embryo transfer in demonstration sites 單位：頭

技術(shù)與條件是制約胚胎移植技術(shù)大范圍推廣的重要因素。若要提高胚胎移植技術(shù)所產(chǎn)生的效益，關(guān)鍵是受胎率；要得到較高的受體母牛妊娠率，除上述諸多環(huán)節(jié)外，還需不斷地優(yōu)化胚胎的培養(yǎng)時(shí)間、保存試劑等輔助手段。在胚胎移植項(xiàng)目實(shí)施過程中不斷對(duì)胚胎的保存條件與操作手法等方面進(jìn)行調(diào)整，鮮胚受胎率提升明顯，從開始推廣時(shí)的43.5%提升至49.4%，而凍胚受當(dāng)前解凍技術(shù)限制，受胎率較低，僅有37.3%。

2.4 應(yīng)用現(xiàn)代生物育種技術(shù)強(qiáng)化選育

根據(jù)育種目標(biāo)和選育要求，通遼市畜牧業(yè)發(fā)展中心與北京聯(lián)育肉牛育種科技有限公司展開合作，利用現(xiàn)代育種技術(shù)探索、建立科爾沁肉牛育種核心群的全基因組選擇技術(shù)體系，進(jìn)行基因組育種值估計(jì)與功能基因挖掘，從分子生物技術(shù)層面研究科爾沁肉牛的遺傳參數(shù)，加速科爾沁肉牛選育進(jìn)程，加快遺傳進(jìn)展[13]。

項(xiàng)目期間，利用全基因組關(guān)聯(lián)分析、分子評(píng)價(jià)與傳統(tǒng)評(píng)價(jià)相結(jié)合的遺傳資源評(píng)價(jià)體系，通過分子生物技術(shù)手段進(jìn)行基因的精確定位、新功能基因結(jié)構(gòu)與功能解析[14-15]，挖掘科爾沁肉牛各性狀的功能基因。目前已檢測(cè)到初生重基因16個(gè)、12月齡重基因12個(gè)、初生到周歲日增重基因11個(gè)、18月齡重基因16個(gè)。此外，利用BovineHD芯片對(duì)231頭科爾沁肉牛進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析，找到與無(wú)角性狀顯著關(guān)聯(lián)的SNP位點(diǎn)6個(gè)，分別位于3號(hào)、4號(hào)、5號(hào)、23號(hào)和28號(hào)染色體上。

根據(jù)國(guó)內(nèi)肉牛育種數(shù)據(jù)的實(shí)際情況，利用產(chǎn)犢難易度、斷奶重、育肥期日增重、胴體重、屠宰率共5個(gè)主要性狀進(jìn)行科爾沁肉牛的基因組育種值估計(jì)，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化及適當(dāng)加權(quán)后得到中國(guó)肉?；蚪M選擇指數(shù)（GCBI）。

式中：GebvCE表示產(chǎn)犢難易度基因組估計(jì)育種值；GebvWWT表示斷奶重基因組估計(jì)育種值；GebvDG_F表示育肥期日增重基因組估計(jì)育種值；GebvCW表示胴體重基因組估計(jì)育種值；GebvDP表示屠宰率基因組估計(jì)育種值。

經(jīng)本項(xiàng)目待測(cè)個(gè)體血樣檢測(cè)，牛GCBI平均值為124.03，最大值300.57，95%置信區(qū)間為（120.24，127.82）。待評(píng)估個(gè)體的GEBV及GCBI結(jié)果顯示，GCBI值在已測(cè)群體中排名整體較靠前；其中育肥期日增重基因組育種值排名表現(xiàn)極好，產(chǎn)犢難易度、斷奶重、胴體重的基因組育種值較好，而屠宰率性狀的基因組育種值相對(duì)表現(xiàn)較差，后期育種規(guī)劃中需要考慮改進(jìn)。

綜上所述，科爾沁肉牛的育肥期日增重效果處于國(guó)內(nèi)各品種肉牛中領(lǐng)先的地位，產(chǎn)犢難易程度、斷奶重、胴體重也具有極大優(yōu)勢(shì)。

3 工作方向

近年來(lái)，以高蛋白、低脂肪為特點(diǎn)的牛羊肉消費(fèi)近年來(lái)呈快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)[16-17]。目前，科爾沁肉牛得到了市場(chǎng)的廣泛認(rèn)可，內(nèi)蒙古已成為最大的供港澳活?；兀枷愀刍钆Ｊ袌?chǎng)份額的1/4；其中產(chǎn)自科爾沁草原的“通遼肥牛”備受喜愛。未來(lái)要繼續(xù)推動(dòng)通遼市肉牛產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程，加快肉牛良種選育進(jìn)程，更應(yīng)推進(jìn)品牌強(qiáng)農(nóng)建設(shè)，進(jìn)一步優(yōu)化肉牛品種結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化科爾沁肉牛品牌戰(zhàn)略，打造具有高檔牛肉品質(zhì)的科爾沁肉牛新品牌[18-19]。

3.1 加強(qiáng)科學(xué)選育，建立選配計(jì)劃

為促進(jìn)科爾沁肉牛品種繁育進(jìn)入良性循環(huán)，首先應(yīng)對(duì)當(dāng)前科爾沁肉牛種質(zhì)資源進(jìn)行保護(hù)與開發(fā)利用，以保為主，強(qiáng)化選育，以育促保；完善自主的制種、供種體系?？茽柷呷馀７N公牛在通遼當(dāng)?shù)匾驯粡V泛應(yīng)用，但無(wú)論是量還是質(zhì)均存在提升的空間，還應(yīng)建立、健全繁育技術(shù)體系，將科爾沁肉牛逐步推向全國(guó)，擺脫優(yōu)良種質(zhì)與高檔牛肉仍依靠進(jìn)口的不利局面。應(yīng)擴(kuò)大優(yōu)秀種群規(guī)模，選擇具有優(yōu)秀生產(chǎn)性能的公、母牛列為后備種公?；蜻M(jìn)入母牛核心群，做好選配計(jì)劃，有條件地利用基因組遺傳評(píng)估、育種值估計(jì)等技術(shù)尋找最佳與配公牛，進(jìn)行科學(xué)選種選配；應(yīng)按照傳統(tǒng)的選配原則，即避免近親交配、選擇具有共同優(yōu)點(diǎn)的種公牛、避免選擇具有共同缺陷的種公牛、種公牛遺傳素質(zhì)優(yōu)于母牛、選擇偏肉用型種公牛等做好選配計(jì)劃。

3.2 控制凍精市場(chǎng)，保護(hù)品種核心群

應(yīng)該重視地方科爾沁肉牛品種的定向選育與系統(tǒng)改良，控制育種核心群選配，避免“雜交污染”。目前育成的科爾沁肉牛種公牛均飼養(yǎng)在通遼京緣種牛繁育有限責(zé)任公司，其前身為通遼市家畜繁育指導(dǎo)站生產(chǎn)科（通遼市種公牛站），職責(zé)為嚴(yán)格按照冷凍精液區(qū)劃供應(yīng)方案做好肉牛凍精選種選配，有效利用、充分發(fā)揮現(xiàn)有種公牛的利用率，防止母牛群近親繁殖。

為保護(hù)通遼市肉牛品種改良成果，應(yīng)規(guī)范凍精市場(chǎng)，保證凍精有序供應(yīng)[20-21]，防止劣質(zhì)牛凍精流入，尤其要嚴(yán)格防范其他品系或非肉用型牛凍精應(yīng)用于品種核心群。

3.3 建立全程質(zhì)量追溯體系

肉牛產(chǎn)業(yè)全程質(zhì)量追溯體系對(duì)現(xiàn)代畜牧業(yè)的健康發(fā)展具有重大意義[22-23]。近年來(lái)，人們開始重視包括牛肉在內(nèi)的肉類質(zhì)量安全，構(gòu)建完善的牛肉生產(chǎn)溯源系統(tǒng)是必要且急需解決的課題。目前，通遼市肉牛產(chǎn)業(yè)還需在建立質(zhì)量追溯體系上開展進(jìn)一步工作，需要養(yǎng)殖戶、屠宰場(chǎng)、經(jīng)銷商以及餐館等所有環(huán)節(jié)共同參與，記錄牛肉生產(chǎn)過程中的所有信息，讓百姓買得放心、吃得安心[24-25]。

4 結(jié)論

科爾沁肉牛品種培育工作不僅解決了通遼市尚無(wú)專門化肉牛品種的問題，并且走出了一條現(xiàn)代基因工程技術(shù)與傳統(tǒng)育種技術(shù)相結(jié)合的新道路，實(shí)現(xiàn)了由引進(jìn)優(yōu)良品種向自主培育優(yōu)良品種的轉(zhuǎn)變以及肉牛育種技術(shù)革新上的新突破。科爾沁肉牛的品種培育工作對(duì)通遼市將來(lái)的肉牛產(chǎn)業(yè)與育種工作具有重大意義，拓寬了肉牛產(chǎn)業(yè)科技研究的戰(zhàn)略布局，找到了未來(lái)畜牧業(yè)發(fā)展的方向，可對(duì)新種質(zhì)資源進(jìn)行基礎(chǔ)研究。面向肉牛產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)，應(yīng)創(chuàng)新研發(fā)畜牧業(yè)大數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)人工智能等；面向肉牛產(chǎn)業(yè)重大需求和未來(lái)發(fā)展，應(yīng)進(jìn)行技術(shù)集成創(chuàng)新，如全程質(zhì)量追溯體系、智慧畜牧系統(tǒng)等。