我國南方黃牛遺傳資源及其利用探討

武秀香,施雪奎,吳海濤,毛永江,冀德君,常 洪,楊章平

(揚州大學動物科學與技術學院,江蘇揚州225009)

我國南方黃牛資源豐富,存欄量大,具有獨特的起源系統與優秀的基因資源和生態適應性,但長期以來由于對我國南方黃牛遺傳資源保護經濟性狀的開發利用以及認識的不統一,導致南方地區黃牛資源的保護與利用工作沒有得到全面的展開,特色經濟效益難以充分發揮。

1 我國南方黃牛遺傳資源重要性

1.1 我國南方黃牛遺傳資源分布特點

1.1.1 品種豐富 據《中國家畜地方品種資源圖譜》記載[1],我國現有牛品種89個,其中黃牛52個,南方黃牛35個,占牛品種總數的39.3%。因自然環境和飼養條件不同分為北方黃牛、中原黃牛和南方黃牛。產于東南、西南、華南、華中以及陜西南部的黃牛均屬于南方黃牛,主要包括舟山牛,溫嶺高峰牛,臺灣牛,皖南牛,廣豐牛,閩南牛,大別山牛,棗北牛,巴山牛,巫陵牛,雷瓊牛,盤江牛,三江牛,峨邊花牛,云南高峰牛等35個品種。

1.1.2 存欄量大 根據國家統計局2006年度統計數據[2],目前我國黃牛總數為1億頭,其中五大地方良種約500萬頭,南方地區15個省份(市、自治區)黃牛數量為 3758.40萬頭,占全國黃牛總數的37.52%,北方16個省份(市、自治區)黃牛總數為6258.40萬頭,占全國總數的62.48%。南方地區現代肉牛經濟體系的建立是從二十世紀七十年代國家解除宰殺耕牛的禁令之后,但真正的得到發展是在改革開放以后,特別是二十世紀九十年代以后,隨著國家一系列相關項目地實施,其肉牛經濟取得了較大的發展,肉牛年出欄量由1998年的1094.9萬頭增長到2007年的1247.8萬頭,牛肉產量由1998年的129.1萬t增長到2007年的146.7萬t,分別增長了14%和13.6%(2007年數據根據第二次農業普查結果調整后數據);2007年活牛出口15.45萬頭,占全國的31.01%,牛肉出口額達到了752.44萬美元。

1.1.3 起源獨特 陳幼春等(1990)對中國黃牛20個地方品種8個血液蛋白基因座進行了系統研究,結合其它資料(Y染色體、體尺指標、外形特征及歷史記載等),把中國黃牛分為兩大體系(無峰牛和有峰牛)三大類(北方黃牛、中原黃牛和南方黃牛),北方黃牛主要為普通牛種(Bos taurus),南方黃牛主要為瘤牛種(Bos indicus),而中原黃牛則為普通牛種和瘤牛種的混血種,并認為中國黃牛除受到普通牛和瘤牛的影響外,還吸收了印度尼西亞巴厘牛和斑騰牛的血統[3]。常洪等(1999)利用東南亞42個牛群體血紅蛋白、血清白蛋白和運鐵蛋白三個基因座18個等位基因進行模糊聚類分析,結果表明:42個群體可分為“蒙古利亞”、“南島”和“中間”三大集團以及不屬于任何集團的美國婆羅門牛及巴厘牛[4]。中國長城以北、朝鮮半島和日本列島群體屬“蒙古利亞”集團,中國臺灣、東南亞沿海、島嶼以及南亞群體屬“南島”集團;黃河流域及其以南的大陸群體屬“中間”集團,同時認為中國黃牛不可能含有巴厘牛的血統。Zhang G X等以30個微衛星位點上的變異為依據,按根井正利定義的遺傳距離概念和非加權利用集團平均法(UPGMA)對中國固有和引進的共30個家牛品種的分化進行研究。結果30個品種聚合為六類。兩類被判斷為普通牛集團:其一是我國長城以北和西藏的品種集團,其二由從歐洲引進的品種組成;四類被視為瘤牛混血,大體上分別由中原、西南、中南和東南沿海的固有品種組成[5]。對我國瘤牛的分組,體現了爪哇牛血統影響(與上順序)逐漸增加的趨勢。由以上資料可以看出:我國南方黃牛以瘤牛為主,而北方中部分牛種同時也含有瘤牛的血液,而真正意義上起源于普通牛的牛品種可能僅限于延邊牛、蒙古牛、復州牛、西藏牛和哈薩克牛五個群體,如圖1所示。

圖1 以非加權對集團平均法構建的我國30個固有和引進牛品種的系統圖

1.2 中國南方黃牛優良特性明顯

1.2.1 中國南方黃牛是我國肉牛資源的重要組成部分 人類對各種家畜的利用方式以及不同類型畜產品的社會經濟價值是發展變化的;現代良種的經濟優勢固定的聯系著優良草地或高度集約化的飼養體制;南方地區黃牛個體小、單位能量消耗少,對秸稈類農副產品的利用能力較高。我國南方廣大地區屬于熱帶、亞熱帶氣候,以山地和丘陵為主。與北方相比,南方可利用耕地面積較大,草山、草坡較多,較適合于放牧。同時,農作物秸桿資源豐富,種類豐富多樣,而且產量高。據推算,整個南方地區的耕地是全國的40%,但是生產的主要農作物秸稈數量是全國的50%。我國農作物秸稈數量大、種類多、分布廣,每年秸稈產量7億t左右,全部作物秸稈中僅有15%～20%用作飼料。

1.2.2 中國南方黃牛對環境的適應性強 中國南方黃牛對各種疾病的非特異免疫性有別于北方牛和歐洲品種;帶有主要的歐洲肉牛血緣的品種盡管在熱帶、溫帶地區較為成功,但在潮濕炎熱地區幾乎都失敗了;這些品種難以適應炎熱和低質量的草料,難以忍受寄生蟲和傳染病的侵害。

在全放牧條件下牛蜱感染期的自然感染率低,被毛光滑,在炎熱的夏天也很少看到在樹蔭下乘涼的云南黃牛、閩南牛、婆莫云牛。在全放牧飼養環境中,婆莫云牛、婆羅門牛、安格斯牛、黑白花牛體表牛蜱的數量有明顯的不同,在相同時間間隔20 d查看體表牛蜱數結果顯示,婆莫云牛和婆羅門牛體表的牛蜱數較少,安格斯牛、黑白花牛體表的牛蜱極多。屬溫帶牛種的西門塔爾牛從加拿大等國引入云南后,一接觸病原就會出現急性發病,發病率達100%,死亡率5.3%以上,2～3歲以上的成年牛在發病率和病程上比犢牛更嚴重[6]。

我國南方黃牛由于主要起源于瘤牛系統,故對南方地區夏季高溫、高濕的環境具有較好的適應性。研究表明,云南高峰牛、婆莫云牛、安格斯牛、黑白花牛、婆羅門牛在陽光照射2 h后觀察,云南高峰牛、婆莫云牛和婆羅門牛表現正常,安格斯牛和黑白花牛的呼吸明顯較快,安格斯牛還出現張口呼吸現象,可見婆莫云牛的抗蜱耐熱能力強。根據我們的最近研究結果,不同地區和類型肉牛品種在部分抗熱應激指標存在明顯差異(見表1),同時在某些關鍵基因的部分位點上基因頻率也存在明顯差異(如圖2所示)。

據研究表明HSP70蛋白是動物熱應激過程中主要發揮作用的因子,該蛋白由HSP70基因家族控制合成,據我們近期的分析結果表明,在HSP70-1基因的部分位點上群體間表現出明顯的差異。同時也有研究表明南方黃牛群體在抗焦蟲病方面較北方黃牛群體和引進肉牛品種表現出明顯的優勢。

表1 四個肉牛品種熱應激條件下血液部分指標變化的比較

圖2 HSP70-1基因的部分位點不同群體間的差異分析

1.3 我國南方黃牛血統保護完好,沒有太多受到外來品種侵襲

長期以來,南方地區形成了豐富多樣的地方牛品種,這些地方品種牛擁有諸多優良基因,用于肉用開發的潛力較大。與北方黃牛相比,南方黃牛受外來品種侵襲程度較小。近幾十年來,引入南方地區進行雜交的肉牛品種先后有:南德溫牛(廣東、四川等地)、西門塔爾牛(四川)、利木贊牛(湖南)等,外來品種不超過10個,且由于南方地區多山,很多地方交通不便,冷配站體制不健全,導致南方地區黃牛受外來品種雜交的覆蓋面不高,一般不超過20%,多數偏遠山區從未引進過外來品種(如云南、貴州部分地區)。近年來,通過國家一系列良種工程項目的實施,南方肉牛良種繁育體系得到健全和發展,地方牛的雜交改良工作取得了較大的發展。2008年,南方地區共生產牛凍精1007萬份,是2002年的2.3倍,以江西為例,2008年改良肉牛23萬頭,比1988年的5.6萬頭增長了311%。

2 我國南方黃牛遺傳資源所面臨的主要問題

2.1 地方黃牛遺傳資源保護存在的問題

因對經濟性狀的開發利用以及認識的不統一,南方地區的地方牛品種資源的保護與利用未引起各級有關部門的足夠重視,導致了地方品種種群混雜嚴重,群體質量下降。而且現有保種場基礎設施和技術條件相對落后,保種技術水平難以提高,遠不能滿足有效保護品種資源的需要。同時,一些先進的科研成果由于經費不足,不能在保種工作中采用(如基因靜態保種)。這些情況嚴重影響南方地區對地方牛品種資源的有效保護。同時,因缺乏對種質資源特性的深入研究,對地方牛品種優良特性的發掘不夠,并且保護與開發利用脫節,造成我國南方黃牛固有品種資源流失嚴重。

2.2 生產用途和方式發生變化,保護與開發利用亟待加強

由于飼養目的由役用轉向肉用,地方牛品種由于在生長速度、料肉比、個體大小和經濟效益等方面與外來專用品種相比無優勢可言,因而正逐漸的通過雜交改良被外來品種同化,地方牛數量迅速的減少,特別是成年種公牛減少尤為明顯。畜禽遺傳資源是畜牧業發展的基礎,因此無論其是否在當前的畜牧業生產中發揮作用我們都應加強南方黃牛保護和開發利用工作。

2.3 特色效益難以充分發揮

南方地區地方牛個體普遍偏小,生長速度慢,目前在生產性能上難以適應市場需求,難以與大型的外來品種和北方牛競爭。由于養殖地方牛的經濟收益不高,而且相關支持力度不足,對地方牛的繁育積極性不足,從北方引進其它架子牛飼養(包括育肥)的數量急驟增長,這對南方地區牛品種資源的保護直接構成了威脅。而南方地區黃牛個體小、單位能量消耗少、早熟、肉品質優良、肉用潛力較大、對秸稈類農副產品的利用能力較高、以及多方面抗逆性及遺傳有害性狀基因頻率相對較低等優點,卻由于養殖比較效益低和綜合開發利用技術落后等問題,不能得到應有的認識和全面開發利用,使得其價值得不到充分的體現,嚴重制約南方地方牛品種資源的利用。

3 開發利用我國南方黃牛遺傳資源的建議

3.1 進一步甄別我國南方黃牛遺傳資源現狀、經濟特性和優異的基因資源

進一步甄別我國南方黃牛遺傳資源現狀、經濟特性和優異的基因資源,建設一批資源群體和育種群體,建立1～2個南方肉牛性能測定站或測定中心。我國南方黃牛遺傳資源品種豐富,存欄占我國黃牛比例大,但生產規模小、經營粗放、整體水平不高的現象沒有得到根本轉變。我們進行了南方黃牛群體起源及系統地位初步研究,并克隆分析了雷瓊牛等南方黃牛群體的GH、MSTN等基因,但有關南方黃牛肉質性狀、抗逆性狀、繁殖性狀等的分子標記研究以及開發利用等方面都遠落后于北方黃牛,各種性狀(繁殖性狀,生長發育性狀,屠宰性狀,肉質性狀,抗逆與抗病性狀等)基本無數據支撐,多數優勢經濟性狀沒有挖掘。應該在了解南方黃牛品種資源基本情況基礎上,充分發掘其優異的基因資源。在此基礎上,選擇基礎較好,性狀特色明顯種群建設一批資源群體和育種群,在有一定基礎條件的科研院所或高校建立1～2個南方肉牛性能測定站或測定中心。

3.2 充分利用南方黃牛遺傳資源和自然條件發展南方肉牛業

3.2.1 加強本品種選育,整體提高南方黃牛群體生產水平 在深入的種質特性分析的基礎上,重點選取一批品種,納入本品種選育計劃;在綜合選擇指數的制定上,不應單純以生長速度和成年體格大小為選種目標,更多應考慮良好適應性、南方飼草條件下的飼料轉化率和良好的肉質;借鑒日本和牛和韓國韓牛育成經驗,不反對適量導入外血,但堅持各世代的選育提高。

3.2.2 推進南方黃牛簡單經濟雜交 通過引入具有南方生態適應性的外血(瘤牛血緣),改良南方黃牛母本,利用F1代的雜種優勢獲得優勢性狀畜產品。

3.2.3 加強南方黃牛繁育體系建設 “公司+農戶”是我國許多地方發展肉牛產業基本模式,公司承擔大規模的育肥和屠宰,而農戶則以家庭副業形式從事母牛飼養,農戶承擔肉牛繁育體系的重要任務,飼養母牛效益的低下也降低農戶飼養繁殖母牛的積極性。扭轉這一狀況有效辦法是肉牛產業鏈利潤在各環節的合理分配,提提公司養母牛,農戶規模化養殖母牛,成為母牛養殖大戶,改“公司+農戶”經營模式為“公司+大戶”,使母牛飼養從業者有利潤話語權,同時國家應對繁育母牛的飼養給予更多的政策支持。

[1]徐偉生,徐桂芳.中國家畜地方品種資源圖譜[M].北京:中國農業出版社:2004,146-273.

[2]中國農業統計年鑒.國家統計局[M].2006:209.

[3]陳幼春.中國黃牛的分類.中國黃牛生態種特征及其利用[M].北京:中國農業出版社,1990:3-25.

[4]常洪,苗澤榮,耿社民,等.中亞以東南家牛親緣系統研究[J].江蘇農業研究,1999,1:44-47.

[5]Zhang G X,Wang Z G,Chen W S,et al.Genetic diversity and population structure of Chinese indigenous yellow cattle breeds using 30 microsatellite markers.Animal Genetics,2007,38:1365-2052.

[6]蘇華偉,趙剛,毛華明,等.西門塔爾牛引入云南后焦蟲病發病規律初探[J].中國畜牧獸醫,2007,34(4):143-144.