河南奶牛平衡育种体系建设 -繁殖育种-荷斯坦网_荷斯坦_奶业技术交流

自1999年至今，我国奶牛存栏和单产得到快速发展。但是与奶业发达国家相比，我国奶业在发展的过程中还存在许多问题，例如优秀种公牛依赖于进口、奶牛生产效率普遍不高、牛奶总产量的增加依靠奶牛数量的增加、奶牛养殖成本高等，根源上是种质不良的表现。育种目标是奶牛改良的方向，按照育种目标选择的个体经过扩繁生出后代群体再计算育种值选择并选择，整个过程就是育种体系。理想的育种目标应该是奶牛高产、健康、长寿、繁殖性也要好，即平衡育种理念。但是在实际中很多牧场只追求产奶量的增加，忽略生产性能测定的重要性和成本性状（功能类性状和外貌性状）。因此建立平衡的奶牛育种体系非常重要。

改革开放以来，奶牛存栏量由1999年的443万头增加至2013年的1443万头，母牛单产由2491kg上升至5500kg，牛奶年总产量从827万吨上升至3725万吨[^1]，主要得益于DHI测定、后裔测定等常规育种技术的实施与推广。但与奶业发达国家相比，我国奶业还存在很多问题，特别是在遗传评估体系建设方面的基础性工作上差距较大：

(1)奶牛单产水平总体偏低。(2)生产性能测定工作滞后。奶牛生产性能测定DHI（Dairy Herd Improvement）是奶牛群改良计划的核心基础工作，除了用于促进品种登记、牛群生产分析和改进饲养管理、指导选种选配外，也是全国联合遗传评定的数据基础，是我国奶牛良补项目顺利实施的关键组成部分^{[2]。我国参测奶牛群体数占存栏母牛不足10%，奶业发达国家如美国DHI测定比率45%、加拿大70%、德国83.8%、丹麦92.6%、法国67%、以色列91%、日本53.2%。（3）奶牛品种登记、体型鉴定和遗传评估工作未全面开展，影响了奶牛群体遗传水平改进效率。“种、料、管、病”影响奶牛业的四大因素中，优良的品种是奶牛业的基础。育种是提高奶牛生产的重要工作，其中遗传育种技术进步对生产效率提高的科技贡献率占到40%以上；种公牛对奶牛群遗传改良的贡献，可以达到总遗传进展的75%以上。我国缺乏自主培育种公牛能力，90%以上种公牛是依赖国外引进胚胎和活体、或者是进口优秀公牛冻精（用于自主培育种公牛），2013年我国进口种牛10.2万头，比2000年增加了176倍。经过多年的发展，国内育种公司（如北京、上海、河南鼎元）培育公牛冻精品质与国外优秀冻精不相上下且价格较低，有些成绩好的是良补冻精免费发放给牧场。而我国良种奶牛同样主要依赖进口，进口比率甚至超过50%。}

数十年来，世界各国的奶牛科学家应用遗传学理论和方法，经过长期的实践，总结出一套奶牛群体改良技术体系，并取得了令人瞩目的遗传进展。1953年美国和加拿大同时启动了“牛群遗传改良计划”，即“DHIP”，经过50多年的努力，使两国拥有当今世界上最好的奶牛群^[3]。

图1中显示，美国奶牛群体的平均单产由1985年的19454磅（8824.19kg）增长至2015年的27945磅（12675.64kg），以稳步递增的趋势增幅约1.4倍。除了营养、管理等水平的提高外，超过一半的表型值进展都要归功于遗传进展。同样，如图2显示，在2001年到2011年的十年间，加拿大也成功地对其荷斯坦牛群体进行了遗传改良，群体的产奶量呈稳步攀升趋势。说明目前对奶牛产量性状的选择还没有达到奶牛的生理上限，印证了实施生产性能测定及开展遗传评估的必要性及对高产奶牛群体产量性状持续选择的可行性，通过育种手段继续提升奶牛群体产量还大有潜力^[4]。

在奶牛的群体遗传改良体系中，育种目标是整个体系前进的方向，也是遗传评估技术的主要任务。育种目标是各性状（如：产奶量、乳脂率、乳蛋白率等）育种值不同加权值或比例计算得到的指数，如CPI。下表是加拿大、美国和中国荷斯坦牛的育种目标：

加拿大育种目标主要是终生效益指数（Life profit index，Pro$），LPI性状包括产奶性能（蛋白量、脂肪量）、耐用性（寿命、体型、肢蹄、乳用性）、健康及繁殖性能（体细胞数、乳房深度、挤奶速度、女儿繁殖力、泌乳持续力）。公式如下：

通过调整各性能的权重和校正因子，修改育种方向。表2是2015年4月和8月权重和校正因子的数值（CDN）^{[2,3]。通过不断调整各性状的权重和校正因子，加拿大奶牛总体存栏数逐渐降低，单产不断上升保证总产不变，主要功能性状得到不断改善，奶牛体型外貌发生变化，培育了非常优秀的奶牛群体。}

美国等奶业发达国家奶牛群体遗传改良技术概括起来主要包括[4]：第一：在牛群中进行系统的登记工作。第二：在牛群中实施准确、规范的个体生产性能测定，获得了可靠、完整的生产性能记录。第三：在牛群中通过个体遗传评定，对优秀牛只进行良种登记，以期选育和组建高产奶牛育种核心群，由此不断地培育优秀的种牛。第四：组织大规模的青年公牛后裔测定，并经过科学、严谨的遗传评定技术，选育优秀种公牛。第五：在牛群中广泛地应用人工授精技术，将经验证的优秀种公牛的优良遗传物质推广到整个牛群，以期改进全群的生产性能。第六：全基因组选择用于选择青年公牛，大大提高遗传进展。

自2015年至2012年，从最初的只包含产奶性状的系谱性能指数到基因组中国奶牛性能指数GCPI，中国奶牛育种指数涵盖的性状指标越加全面权重也更加平衡。评定的性状包括生产性状（产奶量、乳脂率、乳蛋白率）、功能性状（体细胞评分）和体型性状（体型总分、乳房和肢蹄）3大类。

2011~2016年，河南省累积有295个牧场17万头奶牛共257万头次测定日记录；品种登记总量为64215头，其中体型鉴定量为18518头，照片上传90508张；并且在DHI测定和品种登记数据库的基础上开展了遗传评估工作，完成了2011~2016遗传评估报告，分析研究了河南省奶牛育种中存在的问题，为平衡的育种体系建设奠定基础。