新疆昌吉地區(qū)荷斯坦萬千克奶牛的種公牛系譜追蹤分析

桑扎根,張夢(mèng)華,董明明，喬春華，陳軍，鄧曉峰，姜 徽,魏 趁,趙番番,種麗偉，黃錫霞，葛建軍

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，烏魯木齊 830052；2.新疆維吾爾自治區(qū)畜牧總站，烏魯木齊 830000；3.新疆呼圖壁種牛場(chǎng)，新疆呼圖壁 831203)

0 引 言

【研究意義】奶牛群體生產(chǎn)水平在很大程度上取決于種公牛遺傳水平，優(yōu)秀種公牛女兒平均生產(chǎn)水平高于其未進(jìn)行篩選種公牛女兒平均生產(chǎn)水平。通過對(duì)高產(chǎn)奶牛系譜進(jìn)行追蹤分析，可以為牛場(chǎng)挑選優(yōu)秀種公牛凍精提供理論依據(jù)。【前人研究進(jìn)展】國(guó)內(nèi)外已有大量理論科學(xué)依據(jù)和實(shí)踐表明，母牛產(chǎn)奶性狀與種公牛精液生產(chǎn)性狀有關(guān),在高產(chǎn)奶牛選育當(dāng)中奶牛群體遺傳改良原動(dòng)力是來自一代超過一代遺傳優(yōu)秀種公牛[1-2]，經(jīng)過不斷選育，使產(chǎn)奶量不斷提高。陜進(jìn)忠等[3]利用優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)凍精對(duì)奶牛進(jìn)行遺傳改良，研究發(fā)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)凍精可提高奶牛生產(chǎn)性能。苗健等[4]通過對(duì)種公牛女兒的奶產(chǎn)量和乳成分分析發(fā)現(xiàn)，配種母牛采用北歐種公牛凍精其女兒生產(chǎn)性能明顯高于本地種公牛凍精配種出女兒的生產(chǎn)性能。馬文忠[5]使用不同種公牛凍精對(duì)其女兒進(jìn)行配種，發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)奶量明顯不同，優(yōu)質(zhì)凍精對(duì)其女兒的產(chǎn)奶量至關(guān)重要。【本研究切入點(diǎn)】目前還未有針對(duì)高產(chǎn)奶牛系譜進(jìn)行追蹤分析，尋找高產(chǎn)奶牛父號(hào)優(yōu)秀種公牛來提高奶牛生產(chǎn)水平的研究。引入外血的優(yōu)秀種公牛和其后裔種公牛女兒產(chǎn)奶性能明顯高于本土配種種公牛后裔女兒的產(chǎn)奶性能，對(duì)高產(chǎn)奶牛與配凍精號(hào)進(jìn)行查詢，追蹤高產(chǎn)奶牛父系系譜與其公牛后裔，查找優(yōu)秀種公牛。【擬解決的關(guān)鍵問題】奶牛一個(gè)胎次305 d產(chǎn)奶量大于一萬千克以上稱為萬千克奶牛。對(duì)高產(chǎn)奶牛系譜進(jìn)行追蹤分析，查找優(yōu)秀種公牛凍精，將來牛場(chǎng)可以有目的性選擇優(yōu)秀種公牛凍精，提高奶牛場(chǎng)奶牛整體生產(chǎn)水平，增加牛場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。

1 材料與方法

1.1 材 料

數(shù)據(jù)來源于新疆昌吉地區(qū)某牛場(chǎng)阿菲金軟件中2009～2019年間離群成母牛生產(chǎn)性能數(shù)據(jù)總計(jì)5 785頭牛記錄。對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行整理后，剔除母牛305 d產(chǎn)奶量未超過萬千克奶牛生產(chǎn)性能記錄，最后剩余1 430頭可用記錄，其中包括6 021個(gè)胎次。通過與離群成母牛輸精記錄匹配，期間總共使用過78頭種公牛。

1.2 方 法

1.2.1 離群成母牛生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)

整理收集到數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)本場(chǎng)離群奶牛305 d產(chǎn)奶量隨胎次變化和305 d產(chǎn)奶量過萬千克奶牛產(chǎn)奶量范圍，篩選出305 d產(chǎn)奶量過萬千克奶牛。

1.2.2 萬千克奶牛的篩選

將篩選出305 d產(chǎn)奶量過萬千克奶牛與種公牛系譜進(jìn)行匹配，找出305 d產(chǎn)奶量超過萬千克奶牛的父號(hào)。將種公牛女兒305 d產(chǎn)奶量超過萬千克女兒與其種公牛在本場(chǎng)的所有女兒總數(shù)比值按照從大到小順序往下排序，篩選出排名前18頭優(yōu)秀種公牛。

1.2.3 優(yōu)秀種公牛女兒生產(chǎn)性能

將篩選出前18頭優(yōu)秀種公牛在中國(guó)奶牛數(shù)據(jù)中心查詢其女兒生產(chǎn)性能，看其優(yōu)秀種公牛女兒是否為高產(chǎn)奶牛。

1.2.4 種公牛女兒生產(chǎn)性能

對(duì)種公牛女兒產(chǎn)奶性狀分析，其值來源于中國(guó)奶牛數(shù)據(jù)中心參與全國(guó)遺傳評(píng)估計(jì)算種公牛女兒前3胎生產(chǎn)性能記錄。篩選標(biāo)準(zhǔn)：泌乳天數(shù)5～305 d；測(cè)定間隔≤70 d；記錄條數(shù)≥3條；日產(chǎn)奶量5～80 kg；乳脂率1.4%～6.2%；乳蛋白率2.0%～5.0%。

2 結(jié)果與分析

2.1 奶牛產(chǎn)奶量隨胎次變化

2009～2019年本場(chǎng)離群成母牛305 d產(chǎn)奶量超過萬千克的8個(gè)不同胎次平均產(chǎn)奶量。研究表明隨著種公牛女兒胎次數(shù)不斷地增加，在泌乳期出現(xiàn)305 d產(chǎn)奶量過萬千克奶牛從第1胎產(chǎn)奶量均值11 444.76 kg，到第5胎成母牛平均產(chǎn)奶量均值達(dá)到最大值11 758.75 kg，中間一直保持著上升趨勢(shì)，到達(dá)第5胎后再隨著胎次增加，平均產(chǎn)奶量總體呈現(xiàn)出一種降低的趨勢(shì)，中間有波動(dòng)。圖1

圖1 305 d產(chǎn)奶量隨胎次變化

2.2 奶牛產(chǎn)奶量隨胎次變化

研究表明，在總計(jì)1 430頭離群成母牛6 021個(gè)胎次中，產(chǎn)奶量305 d超過萬千克奶的胎次總共有2 346個(gè)。奶牛產(chǎn)奶量在1×104～1.1×104的胎次最多，占萬千克奶牛總胎次比例為16.61%。隨著產(chǎn)奶量不斷升高，萬千克奶牛胎次占總胎次比例不斷降低。當(dāng)產(chǎn)奶量達(dá)到1.4×104kg以上時(shí)萬千克奶牛胎次占總胎次百分比僅為1.11%。表1

表1 萬千克奶牛胎次分布

2.3 排名前18頭種公牛

研究表明，65610339號(hào)種公牛女兒305 d產(chǎn)奶量超過萬千克的頭數(shù)百分比最高，達(dá)到了57.14%，該種公牛父號(hào)132324567種公牛來自美國(guó)，母號(hào)1113456784是中國(guó)本土荷斯坦母牛。在挑選這18頭優(yōu)秀種公牛當(dāng)中，65908273號(hào)種公牛在本場(chǎng)305 d產(chǎn)奶量超過萬千克的女兒數(shù)量最多，達(dá)到169個(gè)，其中305 d產(chǎn)奶量超過萬千克胎次總共有232個(gè)，其父號(hào)139209872種公牛來自意大利，母號(hào)1103928374來自美國(guó)，其女兒305 d產(chǎn)奶量超過萬千克頭數(shù)比例達(dá)到39.12%。65781909號(hào)種公牛是該場(chǎng)使用凍精最多的1頭種公牛，產(chǎn)生女兒總數(shù)多達(dá)498頭，而305 d產(chǎn)奶量過萬千克奶牛的女兒總數(shù)并不多，只占其女兒總數(shù)的26.51%。表2

表2 種公牛系譜與女兒305 d產(chǎn)奶量過萬千克頭數(shù)

2.4 種公牛后代

研究表明，總共使用過78頭種公牛，其種公牛女兒305 d產(chǎn)奶量超過萬千克頭數(shù)為1 430頭。中國(guó)奶牛數(shù)據(jù)中心查詢18頭優(yōu)秀種公牛女兒生產(chǎn)性能。

18頭種公牛女兒乳成分含量，65382019號(hào)種公牛女兒平均蛋白率和平均305 d蛋白量最高，分別為3.32%和315 kg，該公牛其父號(hào)為加拿大130836279號(hào)荷斯坦種公牛，祖父126453829號(hào)也是源于加拿大的優(yōu)秀種公牛。65382094號(hào)種公牛女兒平均305 d乳脂量、和平均乳脂率最高為399 kg和4.04%，該公牛其父號(hào)為美國(guó)139200273號(hào)種公牛，祖父128474830號(hào)種牛也是美國(guó)種公牛，該公牛繼續(xù)往上追蹤，其是源于北美的優(yōu)秀種公牛。圖2

圖2 種公牛女兒乳成分含量測(cè)定

研究有明，18頭種公牛女兒平均日產(chǎn)奶量最高的是65908265號(hào)種公牛女兒，其日產(chǎn)奶量達(dá)到了36.5 kg，平均305 d產(chǎn)奶量達(dá)到10 644 kg。該公牛其父號(hào)和祖父都是加拿大優(yōu)秀種公牛，分別為139840820號(hào)種公牛和126473892號(hào)種公牛。可見使用優(yōu)秀種公牛凍精，利用父系優(yōu)良遺傳優(yōu)勢(shì)提高群體遺傳進(jìn)展，可以提高女兒的產(chǎn)奶性能，增加奶牛場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。圖3

圖3 種公牛女兒產(chǎn)奶量測(cè)定

2.5 優(yōu)秀種公牛系譜追蹤

研究表明，母牛的產(chǎn)奶性狀與種公牛精液生產(chǎn)性狀有關(guān)，將這18頭種公牛系譜進(jìn)行追蹤，從表3種可知，當(dāng)追蹤到第二代時(shí)發(fā)現(xiàn)其有著共同血統(tǒng)，當(dāng)追蹤到第三代時(shí)發(fā)現(xiàn)源于11頭優(yōu)秀北美種公牛。其中65610339、65782019、65382094號(hào)種公牛其父號(hào)都是美國(guó)種公牛，當(dāng)3頭種公牛追蹤到曾祖父時(shí)源于26172833號(hào)美國(guó)種公牛。65302198、65302091、65781909號(hào)3頭種公牛都是中國(guó)本土種公牛，3頭種公牛其父號(hào)都是134728798號(hào)美國(guó)種公牛，繼續(xù)往上追蹤可以發(fā)現(xiàn)134728798號(hào)種公牛其父號(hào)128463627和祖父28192830號(hào)種公牛都是源于美國(guó)的優(yōu)秀種公牛，通過對(duì)高產(chǎn)奶牛父系系譜進(jìn)行追蹤分析，發(fā)現(xiàn)高產(chǎn)奶牛的父號(hào)往上追蹤均為美系種公牛，引入外血對(duì)其女兒高產(chǎn)重要性。表3

表3 優(yōu)秀種公牛系譜

3 討 論

3.1 胎次對(duì)產(chǎn)奶量影響

胎次對(duì)產(chǎn)奶量有極顯著影響[6-7]，種公牛女兒平均305 d產(chǎn)奶量隨著胎次不斷增加呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，當(dāng)達(dá)到第五胎時(shí)奶牛平均產(chǎn)奶量達(dá)到最大值，然后在隨著胎次不斷增加，奶牛產(chǎn)奶量總體又呈現(xiàn)出降低趨勢(shì)，這與葉東東[8]、肖西山[9]、李紫荷等[10]觀點(diǎn)一致。但是近年來也有一些成母牛在第四胎產(chǎn)奶量達(dá)到了最高峰，而后產(chǎn)奶量隨著胎次不斷增加產(chǎn)奶量在逐漸下降，這可能與成母牛配種的種公牛凍精有關(guān)，使奶牛產(chǎn)奶高峰期提前到達(dá)，增加了奶牛場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 優(yōu)秀種公牛女兒系譜追蹤

通過在中國(guó)奶牛數(shù)據(jù)中心查詢參與全國(guó)遺傳評(píng)估計(jì)算公牛女兒前三胎生產(chǎn)性能記錄，65610339號(hào)種公牛女兒的生產(chǎn)性能在中國(guó)奶牛數(shù)據(jù)中心的排名與在本場(chǎng)的排名不一致，這可能是由于本場(chǎng)所使用凍精只數(shù)較少，不具有代表性。配種出萬千克牛女兒數(shù)比例最高的是65610339號(hào)優(yōu)秀種公牛，其父號(hào)為美國(guó)的132324567號(hào)荷斯坦種公牛，祖父為美國(guó)的129307489號(hào)種公牛，繼續(xù)往上追終發(fā)現(xiàn)其祖父的父號(hào)為26172833號(hào)荷斯坦種公牛也是美國(guó)的種公牛。其女兒305 d出現(xiàn)萬千克頭數(shù)最多的65908273荷斯坦種公牛父號(hào)為139209872號(hào)為意大利的種公牛，其祖父125352678也是源于美國(guó)的優(yōu)秀種公牛。該場(chǎng)其前18頭高產(chǎn)奶牛父號(hào)系譜往上追蹤大部分都為北美的。其女兒測(cè)定的優(yōu)秀率非常高，所以引入外血對(duì)提高荷斯坦奶牛高產(chǎn)至關(guān)重要，這與李強(qiáng)等[11]觀點(diǎn)一致。因此，牛場(chǎng)在選用種公牛時(shí)候因該選用一些優(yōu)秀種公牛凍精，提高奶牛整體生產(chǎn)水平，獲得更高經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 優(yōu)秀種公牛女兒生產(chǎn)性能

在18頭種公牛系譜追蹤中發(fā)現(xiàn)其有著共同血統(tǒng)，且源于11頭北美種公牛。這18頭種公牛當(dāng)中65302198、65302091、65781909 3頭種公牛其父號(hào)都為134728798號(hào)種公牛。通過對(duì)這3頭優(yōu)秀種公牛系譜追蹤發(fā)現(xiàn)其父號(hào)為同一頭美系優(yōu)秀種公牛，可見經(jīng)過系譜篩選出的優(yōu)秀種公牛女兒生產(chǎn)性能水平較高，但這3頭種公牛女兒生產(chǎn)性能平均水平各不相同，造成這種結(jié)果可能與本場(chǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)范圍較小不具有代表性，或者母牛后期飼養(yǎng)環(huán)境差異不同等結(jié)果造成。加拿大的139840820號(hào)種公牛后裔65406187與65908265號(hào)種公牛，其中65406187與65908265號(hào)種公牛在本場(chǎng)女兒305 d產(chǎn)奶量超過萬千克頭數(shù)占女兒總數(shù)比例分別為50.85%與40%。從134728798號(hào)種公牛與139840820號(hào)種公牛中可以發(fā)現(xiàn)其種公牛女兒305 d產(chǎn)奶量過萬千克個(gè)體數(shù)高于排名不在前18頭種公牛女兒305 d產(chǎn)奶量過萬千克個(gè)體數(shù)比例。種公牛經(jīng)過計(jì)劃選配和嚴(yán)格選擇，其遺傳給后代水平最高，這與王愛芳等[12]觀點(diǎn)一致。成母牛產(chǎn)奶量受很多因素影響，除受遺傳因素外，很大程度也受環(huán)境因素影響，如飼養(yǎng)員、飼料的成分、季節(jié)[13]以及各種環(huán)境。

3.4 優(yōu)秀種公牛選育

通過對(duì)高產(chǎn)奶牛系譜追蹤發(fā)現(xiàn)高產(chǎn)奶牛父號(hào)的優(yōu)秀種公牛其女兒群體生產(chǎn)水平都較高。65382019號(hào)種公牛參與全國(guó)遺傳評(píng)估計(jì)算女兒總計(jì)965個(gè)，女兒平均蛋白率為3.32%，比鄧檢明[14]報(bào)道的2017年在上海地區(qū)測(cè)試的生鮮乳蛋白率3.22%大。65382094號(hào)種公牛女兒的平均乳脂率為4.04%，女兒總數(shù)334，大于王若勇[15]報(bào)道的奶牛平均乳脂率最高值4.00%。65908265號(hào)種公牛女兒日產(chǎn)奶量36.5 kg，參與全國(guó)遺傳評(píng)估女兒總數(shù)只有15個(gè)，大于秦正君[16]報(bào)道的平均日產(chǎn)奶量30.09 kg，但數(shù)據(jù)量小，不具有代表性。從對(duì)優(yōu)秀種公牛女兒高產(chǎn)奶牛分析，可見經(jīng)過嚴(yán)格篩選的種公牛凍精在遺傳上更具有優(yōu)勢(shì)[17]。Hagiya K , 等[18]研究發(fā)現(xiàn)奶牛產(chǎn)奶量與種公牛精液生產(chǎn)性狀有遺傳相關(guān)。選擇優(yōu)秀種公牛凍精對(duì)母牛人工授精，促使高產(chǎn)、高脂基因純合，得到高產(chǎn)母牛群。要想獲得理想種公牛，需要挑選系譜完整，遺傳穩(wěn)定，生產(chǎn)性能突出的種公牛，這與王愛芳等[12]觀點(diǎn)一致。通過對(duì)高產(chǎn)泌乳牛系譜追蹤，發(fā)現(xiàn)其父系均為北美的優(yōu)秀荷斯坦種公牛。

4 結(jié) 論

離群成母牛305 d產(chǎn)奶量前5胎隨胎次增加產(chǎn)奶量增加，在第5胎平均產(chǎn)奶量達(dá)到最大值11 758.75 kg，而后隨著胎次增加產(chǎn)奶量總體呈降低趨勢(shì)。305 d產(chǎn)奶量在1萬千克～1.1萬千克胎次最多，而后隨著產(chǎn)奶量增加奶牛305 d萬千克胎次占總胎次比不斷降低。排名前18頭種公牛中65610339號(hào)種公牛女兒305 d產(chǎn)奶量超過萬千克的頭數(shù)百分比最高，為57.14%。在對(duì)18頭種公牛女兒乳成分含量測(cè)定中65382019號(hào)種公牛女兒平均蛋白率和平均305 d蛋白量最高，65382094號(hào)種公牛女兒平均305 d乳脂量和平均乳脂率最高，2個(gè)種公牛父系為加拿大和美國(guó)種公牛。通過對(duì)高產(chǎn)奶牛系譜進(jìn)行追蹤分析，發(fā)現(xiàn)高產(chǎn)奶牛父系均為北美種公牛，可見引入外血對(duì)其女兒高產(chǎn)重要性。