南陽牛和郟縣紅牛群體威脅程度評(píng)價(jià)及保護(hù)利用途徑

劉 賢，茹寶瑞，李志明，吳勝軍，高騰云

(1.河南省畜牧總站，河南 鄭州450008；2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物科技學(xué)院，河南 鄭州450046)

畜禽遺傳資源是實(shí)現(xiàn)畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，優(yōu)良的品種是畜牧業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵所在。據(jù)預(yù)測，品種對(duì)畜牧生產(chǎn)的貢獻(xiàn)率將達(dá)到50%以上，培育出適應(yīng)性更強(qiáng)、能夠滿足人類對(duì)畜產(chǎn)品數(shù)量和品質(zhì)要求、具有高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)和風(fēng)味獨(dú)特的畜禽品種必須依靠現(xiàn)存的畜禽遺傳資源，因此加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有畜禽遺傳資源的評(píng)價(jià)、保護(hù)和可持續(xù)利用具有重要意義。河南省有南陽牛和郟縣紅牛2個(gè)優(yōu)良地方黃牛品種，均為肉役兼用型品種，曾作為重要的生產(chǎn)資料在河南農(nóng)耕歷史上發(fā)揮重要作用。但是近年來由于農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平提高、引進(jìn)品種的雜交改良等因素影響，南陽牛和郟縣紅牛純種數(shù)量不斷下降，對(duì)品種資源保護(hù)產(chǎn)生了不利影響。本文評(píng)價(jià)分析了南陽牛和郟縣紅牛群體受威脅程度，探討了其保護(hù)與利用的途徑，以期為地方黃牛遺傳資源的保種利用工作提供思路。

1 南陽牛和郟縣紅牛的群體狀況

1.1 分布區(qū)域及生態(tài)環(huán)境

南陽牛中心產(chǎn)區(qū)在南陽市的宛城、臥龍、唐河、鄧州、新野、鎮(zhèn)平、社旗、方城等8個(gè)縣(市、區(qū))，分布于南陽市和駐馬店、平頂山、周口、洛陽、許昌市等地區(qū)。中心產(chǎn)區(qū)多為平原，少數(shù)山地丘陵，海拔48～2 400 m。年平均溫度15.5 ℃，年平均降水量700～1 200 mm。

郟縣紅牛中心產(chǎn)區(qū)在平頂山市的郟縣、寶豐縣和魯山縣，汝州市及許昌市的禹州、襄城等縣(市)也有少量分布。中心產(chǎn)區(qū)處于河南省中西部伏牛山東麓，地勢西高東低，主要為淺山丘陵區(qū)，海拔200～500 m。年平均氣溫在14.8～15.2 ℃之間，年平均降水量806 mm。

1.2 群體數(shù)量及變化趨勢

本研究依據(jù)畜禽地方遺傳資源調(diào)查技術(shù)規(guī)范，對(duì)產(chǎn)區(qū)的南陽牛和郟縣紅牛群體狀況、種質(zhì)保護(hù)及利用情況進(jìn)行了野外調(diào)查。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，南陽牛和郟縣紅牛存欄數(shù)量2017年與2005年相比，分別減少了97.8%和88.3%，詳見表1。

表1 2005年和2017年南陽牛、郟縣紅牛存欄數(shù)量 (千頭)Table 1 Number of Nanyang Cattle and JiaxianRed Cattle in 2005 and 2017 (thousand)

根據(jù)2017年調(diào)查結(jié)果及《中國畜禽遺傳資源志·牛志》、《河南省地方優(yōu)良畜禽品種志》所顯示的有關(guān)數(shù)據(jù)，1986年以來南陽牛和郟縣紅牛存欄數(shù)量變化趨勢見圖1。

從圖1可見，1986-2005年，南陽牛和郟縣紅牛存欄數(shù)量相對(duì)穩(wěn)定。2005-2017年南陽牛和郟縣紅牛存欄數(shù)量呈現(xiàn)急劇下降趨勢，南陽牛存欄量年均降幅為8.85%，郟縣紅牛年均降幅為8%。

1.3 受威脅程度評(píng)價(jià)

1.3.1 評(píng)價(jià)方法 按照Simon和馬月輝等提出的畜禽遺傳資源受威脅程度評(píng)價(jià)方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。

圖1 1986-2017年南陽牛和郟縣紅牛存欄數(shù)量變化趨勢Fig.1 Changes in the number of Nanyang cattle and Jiaxian red cattle from 1986 to 2017

1.3.1.1 受威脅程度的確定 根據(jù)各品種保存100年的近交系數(shù)，可將受威脅程度分為5類，見表2。對(duì)于一般生產(chǎn)群和育種群，馬、牛、羊、豬、禽的世代間隔分別為4.5，3.5，2.5，1.5，1.0年，100年的世代數(shù)分別為22，29，40，67，100。根據(jù)保存100年的近交系數(shù)，得出群體有效大小，見表3。

表2 遺傳資源受威脅程度分類Table 2 Classification of genetic resources threatened

1.3.1.2 有效群體大小的計(jì)算 對(duì)于已知參加繁育的公、母畜數(shù)量的遺傳資源，按照公式Ne=4NmNf/(Nm+Nf)進(jìn)行計(jì)算(Ne為群體有效含量，Nm為參加繁育的公畜數(shù)量，Nf為參加繁育的母畜數(shù)量)；對(duì)于參加繁育公、母畜數(shù)量未知的遺傳資源，則根據(jù)群體數(shù)量分別估算繁育公、母畜數(shù)量，設(shè)群體數(shù)量為T，群體純繁比例為p，則Nf=pT/4，Nm=Nf/30，計(jì)算有效群體大小。

表3 各受威脅等級(jí)群體有效大小Table 3 Effective size of threatened groups

1.3.1.3 群體動(dòng)態(tài)變化趨勢和外來品種雜交因素影響 由于群體受威脅程度還受到群體的動(dòng)態(tài)變化趨勢和外來品種雜交的影響，因此，當(dāng)出現(xiàn)繁育母畜數(shù)下降，且已低于1 000時(shí)，或群體數(shù)量下降幅度大于50%，以及群體雜交比例在20%以上的情況之一時(shí)，在進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，可以將分類等級(jí)劃到威脅程度高一級(jí)類型。

1.3.2 評(píng)價(jià)結(jié)果 根據(jù)上述方法，對(duì)河南省2個(gè)地方黃牛遺傳資源進(jìn)行受威脅程度評(píng)價(jià)，結(jié)果見表4。

表4 河南省地方牛品種受威脅程度評(píng)價(jià)結(jié)果Table 4 Evaluation results of threatened degree of local cattle breeds in Henan Province

1.3.3 群體變化的原因分析

1.3.3.1 農(nóng)耕方式轉(zhuǎn)變 地方黃牛在品種形成過程中，人類重點(diǎn)關(guān)注的是其役用能力；在當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)農(nóng)業(yè)中，南陽牛、郟縣紅牛作為役畜發(fā)揮了重要的作用。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)條件下黃牛的役用被農(nóng)業(yè)機(jī)械所取代，使地方黃牛品種養(yǎng)殖數(shù)量呈現(xiàn)明顯下降趨勢。另外，隨著城鎮(zhèn)化水平提升和社會(huì)分工的細(xì)化，部分散養(yǎng)農(nóng)戶退出，加劇了地方品種數(shù)量的下降。

1.3.3.2 外來品種侵襲 20世紀(jì)80年代以后，隨著人民生活水平的提升，對(duì)牛的肉用成了重點(diǎn)需求，而引進(jìn)的專門化肉牛品種經(jīng)濟(jì)性能好，更適宜規(guī)?；B(yǎng)殖，僅在南陽牛主產(chǎn)區(qū)就先后引進(jìn)了夏洛來、西門塔爾、利木贊和皮埃蒙特等肉牛品種。1986年開展中意合作項(xiàng)目，根據(jù)李峰等調(diào)查，自1986-2000年的15年間，利用皮埃蒙特牛改良南陽牛達(dá)36.91萬頭。1997年農(nóng)業(yè)部“948”項(xiàng)目在南陽市導(dǎo)入德國黃牛培育南陽牛肉用新品系，1999-2001年在鄧州、社旗等市(縣)共改良南陽牛4萬頭。2009年啟動(dòng)的國家肉牛良種補(bǔ)貼項(xiàng)目，大力推進(jìn)地方黃牛品種改良，使南陽牛和郟縣紅牛的純種飼養(yǎng)受到了不同程度的沖擊。

1.3.3.3 種質(zhì)潛力挖掘利用不夠 長期以來，有些地方畜禽種質(zhì)資源的特性未被充分認(rèn)識(shí)，其價(jià)值得不到體現(xiàn)，而未被認(rèn)識(shí)的性狀，不乏優(yōu)良性狀。就南陽牛和郟縣紅牛這兩個(gè)品種的種質(zhì)特性，尚沒有進(jìn)行深入系統(tǒng)挖掘，對(duì)種質(zhì)潛力的評(píng)估也不夠，導(dǎo)致種質(zhì)特色不能體現(xiàn)，產(chǎn)品種類單一，附加值低，市場競爭力較弱。

2 南陽牛和郟縣紅牛的保護(hù)利用途徑

2.1 原產(chǎn)地活體保種

南陽牛和郟縣紅牛已于2009年被列入國家級(jí)畜禽遺傳資源保護(hù)名錄，在中心產(chǎn)區(qū)建有2個(gè)國家級(jí)保種場。南陽市黃牛良種繁育場，現(xiàn)存欄南陽牛200余頭。平頂山市于2007年建成郟縣紅牛保種場，2017年存欄純種郟縣紅牛220頭，其中能繁母牛108頭、成年公牛16頭、育成母牛46頭、育成公牛20頭。

南陽市劃定了臥龍區(qū)、宛城區(qū)、鄧州、新野、唐河等地的23個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)為南陽牛保種區(qū)。平頂山市劃定了魯山、寶豐、郟縣等地的8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)為郟縣紅牛保種區(qū)。

南陽牛和郟縣紅牛活體保種存在的一些不足：保種場單一，抗疫病、災(zāi)害等風(fēng)險(xiǎn)能力不足；保種群體偏小，不利于群體近交系數(shù)的控制，存在遺傳漂變的風(fēng)險(xiǎn)；兩個(gè)品種的保種區(qū)均位于中原農(nóng)區(qū)，交通便利、物流方便，牛流動(dòng)性大，尚沒有有效行政干預(yù)手段，保護(hù)區(qū)保種效果欠佳。

活體保存仍是目前最實(shí)用的保種方法，且會(huì)在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)存在。因此，根據(jù)南陽牛和郟縣紅牛保種的現(xiàn)狀，考慮牛品種保護(hù)資金投入、管理等因素，建議采用“一場為主，多點(diǎn)保種，多級(jí)投入”的模式，即以國家級(jí)保種場為主，由國家公益性投入進(jìn)行保障；在原產(chǎn)地發(fā)展小規(guī)模養(yǎng)殖戶，通過簽訂保種協(xié)議的方式進(jìn)行管理，以省、市、縣等各級(jí)補(bǔ)貼投入進(jìn)行保障。此方式可以化解單場保種的風(fēng)險(xiǎn)，降低集中大規(guī)模保種的成本，減輕各級(jí)政府的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，提升農(nóng)戶養(yǎng)殖地方品種的積極性。由于種公牛血緣更新對(duì)保種工作至關(guān)重要，原產(chǎn)地保種主管部門要重視種公牛選育及保種場、戶的凍精調(diào)配工作。

2.2 生物技術(shù)保種

牛的冷凍精液、冷凍胚胎、體細(xì)胞的采集、保存和利用技術(shù)相較其他畜種已經(jīng)非常成熟，且人工授精、胚胎移植等技術(shù)已廣泛應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)，體細(xì)胞克隆技術(shù)應(yīng)用也已成功，河南省2015年就已成功克隆出體細(xì)胞克隆牛35頭。因此，保存冷凍精液、胚胎和體細(xì)胞進(jìn)行保種，是活體保種的有效補(bǔ)充，未來隨著生物技術(shù)的發(fā)展，可能會(huì)成為保種的主要方法。

國家畜禽遺傳資源保存利用中心于2009年保存13頭南陽牛和15頭郟縣紅牛冷凍精液各3 000余支、冷凍胚胎200余枚。同時(shí)，2015年河南省畜牧總站與河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所合作，采集并保存了部分南陽牛、郟縣紅牛冷凍精液和胚胎，并建立了體細(xì)胞系。但是總體來看，保存的南陽牛和郟縣紅牛遺傳材料的數(shù)量仍然較少。

建議河南省建立省級(jí)畜禽遺傳資源基因庫，盡可能多地采集、保存黃牛遺傳材料，作為活體保種的補(bǔ)充，并建立遺傳材料的更新、使用機(jī)制。

2.3 以開發(fā)利用促進(jìn)保種

保種的目的在于利用，地方品種的利用主要是作為育種素材和供應(yīng)特色畜產(chǎn)品兩個(gè)方面。長期來看，只有開發(fā)利用才能讓地方黃牛品種的價(jià)值得以體現(xiàn)。通過深入挖掘南陽牛和郟縣紅牛的種質(zhì)潛力，在肉質(zhì)等方面深入研究和開發(fā)利用，從而建立“以用促?！钡牧夹詸C(jī)制。

利用南陽牛的耐粗飼、抗逆性和肉質(zhì)優(yōu)良等特性，以南陽牛為遺傳素材進(jìn)行雜交育種，改善生產(chǎn)性能和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，已經(jīng)培育出了夏南牛品種，目前正在培育“皮南牛”和“德南?！?。從基因?qū)用嫱诰蚱溥z傳潛力，典型的研究發(fā)現(xiàn)包括：南陽牛經(jīng)濟(jì)性狀與其1基因片段的一些SNP位點(diǎn)多態(tài)性有關(guān)，這些SNP位點(diǎn)可用于南陽牛分子育種。南陽牛5基因啟動(dòng)子區(qū)域的3個(gè)SNP位點(diǎn)(g.-428T>A，g.-390T>C和g.-322C>G)可作為南陽牛生長性狀的候選基因位點(diǎn)。對(duì)于郟縣紅牛，基因、2基因、2基因、基因、47基因可作為生長性狀輔助選擇基因；1基因的基因型可用于生長性狀輔助選擇；-1基因內(nèi)含子7區(qū)域84 bp缺失位點(diǎn)可用于生長性狀輔助選擇。通過基因功能的研究，以期為南陽牛和郟縣紅牛的分子育種提供基礎(chǔ)。

社會(huì)對(duì)于特色畜產(chǎn)品的需求可以促進(jìn)養(yǎng)殖群體的發(fā)展，因此，對(duì)黃牛特色肉質(zhì)特性的挖掘和利用是非常必要的。通過研究明確了郟縣紅牛能夠生產(chǎn)“高檔雪花牛肉”，確定了本品種選育及產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的方向。通過政策扶持引導(dǎo)，社會(huì)資本投資建設(shè)加工與養(yǎng)殖基地，使郟縣紅牛飼養(yǎng)量得到恢復(fù)。