文∕劉自增 趙慶彬 何 茹 郭 爽

（1天津市奶牛發(fā)展中心；2天津市奶業(yè)發(fā)展服務(wù)中心）

當(dāng)前國(guó)內(nèi)外奶牛育種工作發(fā)展迅速，特別是全基因組檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，大大縮短了種公牛的選育時(shí)間，提高了青年公牛選育的準(zhǔn)確性，也為在育種核心群的基礎(chǔ)上大范圍、高強(qiáng)度地選育提供了可能。但我國(guó)奶牛育種事業(yè)起步較晚，至今有效的種公牛自主培育體系尚未完全建立，育種水平較國(guó)外奶業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家尚有很大差距，頂級(jí)種公牛數(shù)量較少。鑒于此，天津市奶牛發(fā)展中心（下稱“中心”）制定了引進(jìn)和自主培育并行的種公牛培育方案。其中引進(jìn)，即利用進(jìn)口胚胎的便利形式，通過(guò)胚胎移植獲取國(guó)際頂級(jí)公牛。自主培育，即為利用高水平奶牛育種核心群，在傳統(tǒng)DHI測(cè)定、線性鑒定和品種登記工作的基礎(chǔ)上，利用全基因選擇等育種技術(shù)和傳統(tǒng)育種技術(shù)相結(jié)合，縮短了公牛培育時(shí)間，提高了后備公牛選育準(zhǔn)確性和遺傳品質(zhì)，對(duì)合理組建和利用育種核心群等進(jìn)行探索研究，以期建立成熟、高效、適合中國(guó)國(guó)情的優(yōu)秀種公牛自主培育體系。

1 種公牛培育方案

1.1 進(jìn)口胚胎生產(chǎn)國(guó)際頂級(jí)公牛

2006～2013年，中心引進(jìn)了美國(guó)、加拿大等奶業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的優(yōu)質(zhì)胚胎580 余枚，2011年起，中心為滿足種公牛選育的需要，嘗試?yán)妹绹?guó)和加拿大優(yōu)質(zhì)母牛和頂級(jí)種公牛，采用自主選配的方式來(lái)生產(chǎn)胚胎。2014年起，中心計(jì)劃每年繼續(xù)引進(jìn)胚胎至少150 枚。

1.1.1 國(guó)外公牛選用標(biāo)準(zhǔn)

美國(guó)公?？傮w生產(chǎn)性能指數(shù)（TPI）、加拿大公牛終生效益指數(shù)（LPI）分別排名各自國(guó)家前25 名或國(guó)際公牛組織排名前 50 位（選配方案制定時(shí)的當(dāng)月最新數(shù)據(jù)），外貌鑒定評(píng)級(jí)為特級(jí)。

1.1.2 國(guó)外供體母牛選用標(biāo)準(zhǔn)

1 胎305 天產(chǎn)奶量≥16 000 kg，乳脂率≥3.8%，乳蛋白率≥3.2%，LPI、TPI排名各自國(guó)家前10 位，外貌鑒定成績(jī)85 分以上。

所有公母牛都必須在各自國(guó)家奶牛品種協(xié)會(huì)登記注冊(cè)，有詳細(xì)完整的系譜資料，并且不攜帶結(jié)核病、副結(jié)核病、布病、口蹄疫、藍(lán)舌病、黏膜病等傳染病及其致病菌；無(wú)脊椎畸形綜合癥（CVM）、妊娠延期癥、凝血因子X(jué)I缺陷癥、粉紅牙癥（PT）、牛白細(xì)胞黏附缺陷癥（BLAD）等隱性致病基因。

1.1.3 胚胎定制

選配用的種質(zhì)公母牛由美國(guó)CRI、中國(guó)遺傳資源進(jìn)口代理公司皕格林和加拿大太平洋遺傳育種有限公司等按照中心國(guó)外公母牛選用標(biāo)準(zhǔn)提供。并且，為更好引進(jìn)國(guó)外頂級(jí)遺傳資源，加速提高中心公牛遺傳品質(zhì)，公司還選用了基因組檢測(cè)育種值GTPI（美國(guó)）、GLPI（加拿大）排名前10位的青年公牛（可靠性≥75%），但由該部分公牛選配生產(chǎn)的胚胎數(shù)量控制在15%以內(nèi)。

選配方法：采用平衡育種的理念，在充分了解公母牛生產(chǎn)性狀、外貌性狀、功能性狀等遺傳相關(guān)性狀的基礎(chǔ)上，詳細(xì)研究母牛各性狀的數(shù)據(jù)資料和系譜信息（參考公母牛的全同胞、半同胞信息），在兼顧奶牛長(zhǎng)壽性和健康性狀的同時(shí)，突出胚胎高產(chǎn)奶量、高乳脂率和高蛋白率的遺傳品質(zhì)。在選配時(shí)，組合的近交系數(shù)控制在6.25%以內(nèi)（極高品質(zhì)公母牛允許適度近交），組合選定后，根據(jù)胚胎父親和外祖父的乳脂率、乳蛋白率、體型、乳房、肢蹄、畜群壽命、女兒繁殖力和體細(xì)胞數(shù)等16 個(gè)分項(xiàng)育種值計(jì)算胚胎組合的總性能系譜指數(shù)（TPPI）值，要求胚胎TPPI值≥2 500。

1.1.4 胚胎引進(jìn)

2011年前，中心引進(jìn)的胚胎多為國(guó)際奶牛育種公司生產(chǎn)的頂級(jí)胚胎。2011年起，中心引進(jìn)的胚胎以自主定制的胚胎為主。

（1）引進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)

所有胚胎必須是來(lái)自供體內(nèi)7～8 日齡的一級(jí)緊縮桑葚胚、桑椹胚、囊胚或擴(kuò)張囊胚，解凍后胚胎的可使用率不低于95%；胚胎必須由中國(guó)出入境檢驗(yàn)檢疫總局認(rèn)可的胚胎移植中心所生產(chǎn)，并具備各自國(guó)家農(nóng)業(yè)部門(mén)出具的《出口檢疫許可》證書(shū)；必須提供胚胎系譜證明、沖胚記錄、冷凍及解凍方法。

（2）引進(jìn)時(shí)間

每年胚胎分2 批引進(jìn)，春季5月以前，秋季9月以前必須到貨，以保證胚胎移植的順利進(jìn)行。

（3）受體母牛

選擇天津嘉立荷牧業(yè)有限公司5 000 頭標(biāo)準(zhǔn)化示范牛場(chǎng)為胚胎移植場(chǎng)，受體母牛要求在15～20 月齡，情期正常，健康無(wú)疫病和繁殖疾病，且營(yíng)養(yǎng)狀況良好。選定的受體母牛數(shù)量與待移植胚胎的數(shù)量比例為2︰1。

1.2 自主培育

建立高水平開(kāi)放式育種核心群是實(shí)現(xiàn)種公牛自主培育能力的重要條件，DHI測(cè)定、良種登記和線性鑒定是建立育種核心群的基礎(chǔ)。開(kāi)放式育種核心群以天津嘉立荷牧業(yè)有限公司2.5 萬(wàn)頭高產(chǎn)母牛為基礎(chǔ)群，青年母牛和成年母牛的比例為7︰3，規(guī)模250 頭。

1.2.1 青年母牛的選擇

青年母牛的組成部分為來(lái)自基礎(chǔ)群的青年母牛和來(lái)自進(jìn)口胚胎移植生產(chǎn)的青年母牛。選擇方法為：綜合分析青年母牛雙親的各項(xiàng)育種值，并參考其TPPI值，對(duì)備選母牛進(jìn)行初選。然后，對(duì)初選群進(jìn)行全基因組檢測(cè)，按照檢測(cè)總成績(jī)排隊(duì)，并在參考分項(xiàng)育種值的基礎(chǔ)上，選擇出育種核心群（青年牛部分）。

1.2.2 成年母牛的選擇

分析基礎(chǔ)群品種登記系譜，要求個(gè)體三代系譜明確，不攜帶隱性治病基因，健康無(wú)疾病。根據(jù)群體的DHI測(cè)定成績(jī)和線性鑒定成績(jī)，委托中國(guó)奶牛數(shù)據(jù)處理中心計(jì)算個(gè)體牛的綜合育種值CPI1（測(cè)定日模型），然后對(duì)CPI1值進(jìn)行排隊(duì)，選出育種值較高者組成育種核心群（成年母牛部分），同時(shí)要求奶牛的泌乳均衡性好，1 胎305 天產(chǎn)奶量≥11 000 kg，乳脂率≥3.5%，乳蛋白率≥3.1%，線性鑒定成績(jī)≥85 分，無(wú)缺陷性狀。

1.2.3 核心群母牛選配方法

（1）凍精的選擇

主要選擇國(guó)外頂級(jí)凍精（選擇標(biāo)準(zhǔn)同1.1），還包括部分中心和國(guó)內(nèi)其它公牛站的優(yōu)秀凍精。

（2）選配方法

具體選配方法同1.2.2，但近交系數(shù)嚴(yán)格控制在6.25%以內(nèi)，TPPI值作為參考。

1.3 公犢牛來(lái)源及選擇方法

1.3.1 公犢牛來(lái)源

公犢牛主要來(lái)自于進(jìn)口胚胎移植和核心群自主選配，還包括少數(shù)來(lái)自核心群外的成母牛自主選配所生產(chǎn)的犢牛，這部分成母牛的產(chǎn)奶量、乳脂率或乳蛋白率中某1 項(xiàng)或2 項(xiàng)育種值較高。

1.3.2 公犢牛選擇方法

公犢牛出生后即采取血樣（2014年起采集牛毛樣品），寄送中國(guó)奶牛數(shù)據(jù)處理中心統(tǒng)一送檢。根據(jù)基因組檢測(cè)育種值高低，選擇可進(jìn)入國(guó)家良種補(bǔ)貼的犢公牛（GEBV≥1 100）和部分未進(jìn)入國(guó)家良種補(bǔ)貼的犢公牛（1 100≥GEBV≥800）。雖然我國(guó)奶牛全基因組選擇研究已經(jīng)于2008年展開(kāi)，但當(dāng)前全基因組檢測(cè)的產(chǎn)奶性狀育種值可靠性為0.60～0.75，為避免優(yōu)秀個(gè)體被過(guò)早淘汰，公司對(duì)未入良補(bǔ)的公犢牛進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x留。

公犢牛出生后要進(jìn)行體重、體尺的測(cè)量，并拍照、打耳標(biāo)，建立系譜檔案。公犢牛在發(fā)育過(guò)程中，還要對(duì)其體重、體高、體斜長(zhǎng)、胸圍、腹圍、管圍、睪丸周徑和膘情等各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行追蹤記錄，對(duì)發(fā)育情況不良者要進(jìn)行嚴(yán)格淘汰。

1.4 后備種公牛選育

1.4.1 后備種公牛體型外貌評(píng)定及精液品質(zhì)鑒定

后備種公牛在18 月齡時(shí)，聘請(qǐng)農(nóng)業(yè)部專家對(duì)其進(jìn)行體型外貌鑒定，并且3 歲前每年鑒定1 次。12 月齡時(shí)進(jìn)行試采精，采精量、精子密度、活力、畸形率和頂體異常率等指標(biāo)符合中心凍精制作標(biāo)準(zhǔn)的精液送交農(nóng)業(yè)部指定檢測(cè)中心檢測(cè)。對(duì)精液不符合中心凍精制作標(biāo)準(zhǔn)和農(nóng)業(yè)部檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)不合格的公牛要分析查明原因，并進(jìn)行治療，對(duì)治療后仍然不合格者要嚴(yán)格淘汰。

1.4.2 后備種公牛后裔測(cè)定

所有選定的后備公牛都參加中心自主組織的后裔測(cè)定和香山聯(lián)盟聯(lián)合后裔測(cè)定。

（1）后裔測(cè)定場(chǎng)的要求

①奶牛場(chǎng)規(guī)模在200 頭以上，且飼養(yǎng)后備母牛，奶牛個(gè)體采用全國(guó)統(tǒng)一的12 位標(biāo)準(zhǔn)牛號(hào)；②參加全國(guó)奶牛品種登記，有完整的系譜記錄和繁殖配種、健康信息；③參加全國(guó)奶牛生產(chǎn)性能測(cè)定（DHI），有完整的產(chǎn)奶量、乳脂率、乳蛋白率和體細(xì)胞數(shù)記錄；④參加全國(guó)奶牛線性鑒定；⑤采用機(jī)械化擠奶，操作規(guī)程規(guī)范；⑥有完善的疫病防護(hù)計(jì)劃和措施，保證牛群健康。

（2）后測(cè)凍精的發(fā)放與使用

要求每頭參測(cè)公牛的凍精數(shù)量為600 支，分布在50 個(gè)以上不同地區(qū)的不同奶牛場(chǎng)。后測(cè)凍精發(fā)放后，要求按照隨機(jī)交配的原則在4 個(gè)月以內(nèi)完成試配工作。

（3）后測(cè)公牛女兒的DHI測(cè)定和線性鑒定

公牛所有發(fā)育良好且健康的女兒都要建立完整的系譜檔案，15～18 個(gè)月齡時(shí)進(jìn)行配種，產(chǎn)犢后規(guī)范地參加DHI測(cè)定，并將測(cè)定數(shù)據(jù)上報(bào)中國(guó)奶牛數(shù)據(jù)處理中心，要保證數(shù)據(jù)在育種值計(jì)算時(shí)的有效性。女兒產(chǎn)犢后30～180 天，由中國(guó)奶業(yè)協(xié)會(huì)注冊(cè)鑒定員按照《中國(guó)荷斯坦牛外貌鑒定規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)（草案）》進(jìn)行客觀公正鑒定，并將鑒定的線性成績(jī)上報(bào)中國(guó)奶牛數(shù)據(jù)處理中心。

2 初期成績(jī)

全基因組檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用以來(lái)，2012～2013年中心共引進(jìn)美國(guó)、加拿大定制胚胎147 枚（父母親均有基因組檢測(cè)成績(jī)），胚胎均價(jià)10 000 元（RMB）/枚以上。供體母牛1 胎305 天平均產(chǎn)奶量16 000 kg，其中部分供體母牛的305 天產(chǎn)奶量達(dá)23 000 kg。胚胎TPPI指數(shù)均在2 200以上，其中部分組合TPPI達(dá)3 100以上。這批胚胎已經(jīng)全部移植，胚胎平均受孕率55%以上，已出生健康公犢牛10 頭。

2006～2011年，共獲得胚胎移植種公牛50 頭，其中驗(yàn)證公牛成績(jī)良好，編號(hào)12107227公牛CPI1指數(shù)高達(dá)2 600；基因組檢測(cè)青年公牛成績(jī)良好，編號(hào)12112283公牛GCPI指數(shù)高達(dá)1 887。

核心群部分公犢牛20 頭，已獲得基因組檢測(cè)成績(jī)的有9 頭，除個(gè)別個(gè)體成績(jī)不理想外，大部分個(gè)體檢測(cè)成績(jī)理想，其中編號(hào)12113294公牛GCPI指數(shù)為1 427。

3 存在的問(wèn)題和改進(jìn)措施

當(dāng)前中心的種公牛培育體系雖然取得了一定的成績(jī)，但是也存在許多潛在的問(wèn)題，因此，公司也提出了一些針對(duì)性的改進(jìn)措施，以期自主培育出更多的適合中國(guó)生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)環(huán)境的優(yōu)秀種公牛。

3.1 存在的問(wèn)題

3.1.1 高價(jià)引進(jìn)的國(guó)外頂級(jí)胚胎生產(chǎn)的種公牛，其優(yōu)秀遺傳品質(zhì)沒(méi)有充分地在其后代女兒中表現(xiàn)出來(lái)。

3.1.2 高品質(zhì)育種核心群的利用沒(méi)有細(xì)化充分，全基因組選擇和傳統(tǒng)的品系育種等方法沒(méi)有有效結(jié)合。

3.1.3 轉(zhuǎn)基因和雜交育種等工作開(kāi)展得不夠到位。

3.1.4 種公牛長(zhǎng)壽性、繁殖力、抗病性和耐濕熱等的育種進(jìn)展不夠迅速。

3.1.5 核心群規(guī)模偏小，育種進(jìn)展受到一定限制。

3.2 改進(jìn)措施

3.2.1 為解決種公牛長(zhǎng)壽性、繁殖力、抗病性和耐濕熱等低遺傳力性狀的選擇準(zhǔn)確性問(wèn)題，擬擴(kuò)大青年公牛的后裔測(cè)定女兒數(shù)至200 頭以上。

3.2.2 為充分利用核心群加速遺傳進(jìn)展，計(jì)劃今后對(duì)其中極優(yōu)秀個(gè)體進(jìn)行超排，通過(guò)胚胎移植的手段，在獲得高品質(zhì)公犢牛的同時(shí)，擴(kuò)大其女兒（基因組檢測(cè)優(yōu)秀個(gè)體）在核心群中所占的比例。

3.2.3 為充分利用核心群高產(chǎn)奶量、高乳蛋白率、高乳脂率等遺傳品質(zhì)，在保證產(chǎn)奶量育種值的基礎(chǔ)上，深入開(kāi)展奶牛產(chǎn)奶量和乳品質(zhì)分化選育的探索研究，以期盡快培育出新的專門(mén)化品系。

3.2.4 為快速提高種公牛的抗病性（如乳房炎等）遺傳品質(zhì)，擬與高校聯(lián)合開(kāi)展轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的育種研究。

3.2.5 為加速提高種公牛耐熱性遺傳品質(zhì)，擬通過(guò)選育低紅細(xì)胞鉀個(gè)體、導(dǎo)入雜交和分子輔助育種的方法培育新品系。

3.2.6 為使核心群獲得更高的遺傳進(jìn)展，今后將適度擴(kuò)大育種核心群規(guī)模，將核心群以外基礎(chǔ)群中的優(yōu)秀青年個(gè)體納入育種核心群。

4 展望

2013年，天津市奶牛存欄量為15.6 萬(wàn)頭，年平均單產(chǎn)為7 600 kg。其中，嘉立荷牧業(yè)有限公司奶牛存欄2.5 萬(wàn)頭，年平均單產(chǎn)為11 000 kg，個(gè)別牛場(chǎng)平均單產(chǎn)達(dá)12 500 kg以上，單產(chǎn)水平已經(jīng)接近或趕上世界奶業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家水平。因此，今后天津奶牛育種改良在穩(wěn)固奶牛產(chǎn)奶量的基礎(chǔ)上，有必要在奶牛長(zhǎng)壽性、乳品質(zhì)、抗病性和耐濕熱等方面進(jìn)行有效改良。

當(dāng)前探索的育種體系將引進(jìn)國(guó)外優(yōu)秀種質(zhì)資源和自主培育相結(jié)合，將最新的全基因組選擇等分子育種手段和傳統(tǒng)的品系育種相結(jié)合，將在開(kāi)放式育種核心群的基礎(chǔ)上培育出高產(chǎn)奶量、高乳脂率、高乳蛋白率，兼具高繁殖率和抗病性等遺傳品質(zhì)的優(yōu)秀種公牛。同時(shí)，通過(guò)選育（表型信息和基因組育種值）、雜交和轉(zhuǎn)基因等育種手段的應(yīng)用，也有望培育出長(zhǎng)生產(chǎn)壽命、高乳脂率、高乳蛋白、抗乳房炎和耐濕熱性能良好的奶牛新品系，以適應(yīng)不同奶牛場(chǎng)改良目標(biāo)多樣化的迫切需求。同時(shí)，基因組選擇和品系育種的結(jié)合，可以在有效防止近交衰退風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)，加速奶牛新品系的培育，進(jìn)而加速奶牛新品種的育成。相信通過(guò)頂級(jí)公牛的培育和優(yōu)質(zhì)凍精的推廣，必將有力促進(jìn)天津市和全國(guó)其它各省市的奶牛群體遺傳改良進(jìn)程。