奶用公牛后裔測定的重要性

ldmf · 發表于 2006-6-27 22:58:07

奶用公牛后裔測定的重要性
中國農業大學張沅 (中國奶協育種專業委員會主任)
一、公牛后裔測定的重要性
影響奶牛業生產效率的的主要技術因素有四個，即遺傳育種技術、營養飼料技術、飼養管理技術和疫病防治技術。根據美國農業部對數十年來各種科學技術對奶牛業發展的貢獻率的分析，在這4類技術中，遺傳育種技術的貢獻最大，達到了40％。
奶牛的育種技術是獨具特色的，由于奶牛是一種世代間隔長（3－4年）、繁殖率低（每年1胎、每胎1頭）、且主要生產性能受性別的限制的畜種，因此人們既不能象作物那樣，通過各種手段，不斷的培育奶牛新品種；也不能象豬禽等畜種那樣建立雜交配套繁育體系。奶牛群體的育種工作，只能通過對現有奶牛品種，即對占當今世界奶牛存欄90％以上的品種－荷斯坦奶牛長期、系統地實施科學的選育技術，使奶牛群得到整體的遺傳改良。數十年來，世界各國的奶?？茖W家應用遺傳學理論和方法，經過長期的實踐，總結出一套奶牛群體的遺傳改良技術體系，包括4項工作：
━ 嚴格、系統、規范的奶牛個體生產性能測定；
━ 通過定期的良種登記，培育和選育高產奶牛育種核心群；
━ 通過公牛的后裔測定和相應的遺傳評定技術選育優秀種公牛；
━ 利用人工授精技術，將優秀種公牛的優良遺傳物質推廣到整個牛群，以期改進全群的生產性能。這一遺傳改良技術體系經過長期在世界各國應用，已經證實是迄今最為科學、合理和有效的奶牛群體遺傳改良技術體系。最有說服力的例證是北美奶牛群的發展進程，20世紀50年代初，美國的奶牛平均生產水平僅是5000kg左右，1953年啟動了“牛群遺傳改良計劃”（DHIP），經過半個世紀的努力，使美國擁有當今世界上最好的奶牛群。近年來，由于上述奶牛群體改良技術日漸成熟，加之生物技術與計算機技術的應用，使世界發達國家的奶牛業發生了很大的變化，主要表現在奶牛存欄數量不斷減少，而產奶產總量持續增加，生產效率得到了大幅度提高。美國是這種變化最為顯著的國家，從1989年到1998年的10年間，美國全國的奶牛存欄量減少了9％，而奶產量增加了9％，奶牛個體平均生產性能提高了20％。
在奶牛育種中，由于人工授精和冷凍精液技術的發展和完善,使得人工授精公牛每年可以承擔一萬頭以上母牛的配種，因此優秀種公牛的遺傳優勢可以得到最大限度的發揮,可以說奶牛群體的生產水平在很大程度上取決于公牛的遺傳水平,種公牛對奶牛群遺傳改良的貢獻，可以達到總遺傳進展的75-95％，因而優秀種公牛的選擇在奶牛育種中占有十分重要的地位。
科學、高效的選種是通過對種公牛的遺傳評定實現，所以，公牛個體的育種值估計是選擇優秀種公牛的關鍵。通常對乳用種公牛進行兩個階段選擇，第一次選擇，根據后備公牛的系譜資料及本身的生產發育情況，在13－15月齡進行；第二次選擇，根據公牛一定數量女兒的產奶性能和體型外貌評分，在青年公牛1.5-5.5歲進行，這種依據女兒生產性能進行公牛遺傳評定的方法成為“后裔測定就選種準確性而言，迄今后裔測定一直是乳用種公牛遺傳評定最有效的方法（見表1）。因此，在全世界至今仍廣泛采用，各主要奶業發達國家每年進行后裔測定的青年荷斯坦公牛最低數量分別為：美國1100頭，法國600頭，德國500頭，加拿大600頭，荷蘭350頭，意大利260頭。世界首例“克隆牛之父”美藉華人楊向中博士說：全世界具有后裔測定的種公牛6萬4千頭，排名前500名的在美國有300頭之多，而中國沒有一頭具有后裔測定的種公牛進入前6萬名。

表1乳用公牛不同遺傳評定方法效率的比較
遺傳評定的信息選擇的準確性
系譜（雙親＋4祖親） 0.448
50個半同胞姐妹 0.434
50個后裔 0.896
由此可看出，利用后裔信息對公牛評定可獲得最高的準確性，因而后裔測定是選擇優秀種公牛的最可靠的方法，也是長期以來世界各國多年來一直采用的方法。
二.后裔測定的技術要點
1.參加后裔測定的后備公牛應是種子母牛(公牛母親)和經驗證的優秀種公牛，經過有計劃選配所產生的青年公牛。
后測的目的是要選擇出優秀種公牛。由于后代的遺傳素質取決于雙親的遺傳素質，因而后備公牛應主要在優良雙親的后代中產生。雖然也不排除在雙親表現一般的后代中出現優秀個體的可能性，但這種優秀個體出現的概率比雙親優良的后代中出現優秀個體的概率要低得多。
2.后測公牛與試配母牛應保證完全隨機交配。
在后裔測定中，主要根據公牛女兒的成績對公牛進行育種值估計，而公牛女兒的遺傳素質只有一半有父親，另一半則由母親決定。當非隨機交配時,由于在育種值估計時，不能消除或不能完全消除試配母牛對公牛女兒生產成績的遺傳效應，因而會造成育種值估計偏高或偏低。如果隨機交配，則在女兒平均數中，公牛配偶的影響大體可正負抵消(盡管還會有不可避免的抽樣誤差)。
3.盡量消除各種環境因素對公牛女兒所造成的差異。
公牛女兒的生產成績同時受遺傳和環境兩方面的影響，進行遺傳評定的目有就是要消除環境不同所造成的差異，確定其遺傳素質的高低。消除環境因素影響的手段主要有兩個，一是從試驗設計上盡是將環境差異控制在最小范圍內，二是利用統計分析方法對系統環境差異進行校正。相對而言，前者的作用更大一些，而后者的作用是很有限的。參加后測公牛的試配應盡可能在同一年度同一季節內完成，而且一頭公牛的女兒要在參加后測的牛場中盡可能地均勻分布，至少要保證公牛女兒在不同場間有一定的連接性。
4.后測公牛的所有健康女兒都應參加性能測定DHI。
如果根據其生產性能對參加測定的公牛女兒有意識地加以取舍，則會給育種值的估計帶來很大偏差。
5.每一后測公牛要有足夠多的女兒數。
在以上原則的基礎上，一頭公牛的女兒越多，就越能有效地利用統計學方法,消除公牛與配母牛的遺傳水平、各種不可避免的系統和隨機的環境因素的影響，公牛育種值估計值的精確性也就越高。一般來說，為了獲得最低限度的估計育種值的精確度(重復力大于0.75)，每頭后測公牛的女兒數不能少于50。
6.公牛女兒生產性能的準確可靠的測定和完善的記錄體系。
準確的遺傳評定的基礎是完整、可靠的性能測定記錄。如果生產性能的測定不準確或記錄不完整，則不僅會影響遺傳評定的準確度，甚至會導致完全錯誤的結論。要保證測定的準確性和記錄的完整性就要有:健全的生產性能監測組織；可靠的生產性能測定方法；完善的記錄管理系統。
7.先進、科學的育種值估計方法。
盡管考慮了以上幾條原則，在我們得到的資料中仍然會或多或少地存在一些系統的或隨機環境的遺傳偏差，這就需要我們用科學的統計學方法加以消除。目前在國際上所采用育種值估計方法主要是動物模型BLUP法。這個方法較過去的一些方法的優越性在于:能充分有效地利用所有現有的信息；它能最有效地消除各種系統環境的遺傳偏差；可以消除由于非隨機交配所帶來的誤差。
8.參加后測的公牛在后測期間不能作為種公牛使用
所有參加后測的公牛在進行后測配種后，原則上不能再參加配種，至少不能作為種公牛參加配種。要待后測結束后，通過遺傳評定后，被證明是優秀者才能作為種公牛使用。