超聲波技術在和牛×荷斯坦雜交牛宰前評定中的應用

劉 文，韓永勝，趙文江，林秀蔚，李 偉，黃 萌，王德香，陳國旺，沈思思，張洪偉，王亞南

（1.黑龍江省農業科學院畜牧獸醫分院 161005；2.承德市農林科學院 067000）

隨著生活水平的提高，人們對高檔牛肉的需求越來越高。我國生產以大理石和雪花牛肉為代表的高檔牛肉的企業越來越多，追求高檔部位和高等級的牛肉日益強烈。和牛作為盛產頂級雪花牛肉的代表，其產出的最高A5級雪花牛肉雖然價格是普通牛肉的30～50倍但仍是受到了消費者的追捧[1]。但是在生產和科研過程中，牛作為大型家畜，在活體時產肉性狀的有效數據難以得到，增加了生產和育種方面的困難，而為得到相關數據屠宰動物代價過高。近年來，超聲波活體測量技術的研究與應用得到大家的廣泛認可，通過不斷驗證超聲波活體測量方法的準確性也在不斷提高，其具備的高效性和準確性等特點，在很多動物育種和選育等工作中廣泛使用。眼肌面積和背膘厚度在肉牛育種的評定上，具有一定的準確性和實用性。出于對大型動物活體評定需求，國家肉牛遺傳改良計劃以將超聲波活體測定背膘厚度和眼肌面積的方法納入其中[2]。

超聲波活體測量技術具有操作方便、檢測速度快，自動化程度高等特點，在上世紀90年代，超聲波技術就用于測定活體肉牛的背膘厚度和眼肌面積，隨著國內外超聲波測定技術的不斷研究和應用，肉牛育種中使用超聲波活體測定的準確性已經得到多方面的驗證和應用[3]。超聲波活體測量技術在養牛上具有廣泛的應用領域和應用價值。

國內外奶牛養殖產業不斷發展升級，荷斯坦規模化奶牛牧場越來越多，低產奶牛淘汰數量越來越多，有效利用是個大問題，傳統模式就是低產荷斯坦普通育肥。隨著生活水平的提高，人們對高檔牛肉的需求越來越高，和牛與荷斯坦雜交牛能否產出雪花牛肉，能否最大化利用荷斯坦低產母牛的問題有待解決。據報道和牛與荷斯坦牛雜交生產高端雪花牛肉，在日本已得到廣泛應用，效果較為理想[4]。在國內沒有大規模投入生產，處于空白。雜交育種是國內外養牛業常采用的育種方式之一，目的就是為了充分利用雜種優勢。

近年來，雜交組合篩選過程中，通過優異基因的有效融合，充分利用種群間的互補效應，利用一些先進的科學技術在利用不同雜交組合改良當地牛品種的研究越來越多，培育早期鑒定優良組合，不僅可以降低龐大的工作而且可以擴大優勢種群數量，縮短育種進程。雜交也是迅速提高母本群體生產性能、進而培育新品種的有效段。超聲波技術在培育品種過程中發揮不可替代的作用。超聲波能夠預測活體肉牛背膘厚度和眼肌面積，兩種指標在肉牛遺傳育種和性能鑒定上作為重要的指標而備受重視。

本研究選取龍江縣某和牛育種場作為研究基地，通過對該場和牛與荷斯坦雜交牛進行超聲波活體檢測，研究了和牛與荷斯坦雜交牛的背膘厚度和眼肌面積等性狀，為科學、準確的培育和牛與荷斯坦雜交牛育種提供數據支持，加快和牛與荷斯坦雜交育種進程。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗在龍江元茂畜牧培育養殖有限公司進行，試驗30頭發育正常、健康的和牛×荷斯坦雜交牛，集中育肥至30月齡。試驗動物自由飲水，日糧配方見表1。

表1 精料組成及營養水平

1.2 主要儀器與設備

超聲波掃描儀、SOXTEC脂肪測定儀、烘箱、電子秤、電子數顯游標卡尺、眼肌面積測量板等。

1.3 指標測定

1.3.1 超聲波圖像的采集

屠宰前1d使用Ehco Blaster 128超聲波掃描儀（獸用）對每頭牛檢測活體肉牛12～13肋間眼肌橫截面及與脊椎平行3～5cm第10～12肋骨間檢測背膘獲得影像圖片。按照超聲波測量方法進行操作，采集和牛×荷斯坦雜交牛肌間脂肪含量、眼肌面積、背膘厚度和腰膘厚度的清晰圖像。參照王少華《獸用超聲波在肉牛活體檢測中的應用》進行[5]，再使用超聲波測量儀上的功能進行轉換，得到具體肌間脂肪含量、腰膘厚度、眼肌面積和背膘厚度的數據[6]。

1.3.2 宰后性狀測定項目

應用眼肌面積測量板、電子數顯游標卡尺、電子秤、脂肪測定儀測得屠宰后的眼肌面積、腰膘厚度、背膘厚度及背最長肌樣品的脂肪含量。

1.4 數據處理

從屠宰試驗中的30頭和牛×荷斯坦雜交牛中隨機選取20頭牛用于建模，其余10頭用于模型驗證。以背膘厚、眼肌面積和腰膘厚。利用SPSS統計分析軟件的逐步回歸分析方法得到預測模型，p＜0.05作為差異顯著性判斷標準。

2 結果與分析

2.1 超聲波測定與宰后性狀測定結果

圖1為超聲波測定眼肌面積和背膘厚度的圖像，圖像中白色為脂肪、筋膜和骨骼組織，灰色為肌肉組織。

圖1 超聲波測定眼肌面積和背膘厚度

30月齡和牛×荷斯坦雜交牛眼肌面積、12～13肌間脂肪含量、背膘厚度及腰膘厚度性狀測定及屠宰后性狀結果見表2。

表2 和牛×荷斯坦雜交牛各性狀指標測定值

2.2 預測模型建立

采用多元線性回歸模型中最常用的最小二乘法是建立線性模型，有研究認為使用最小二乘法對模型分析更為準確[8]。本試驗從30頭和牛×荷斯坦雜交牛中隨機選取20頭作為建模樣本，表3可見具體測量數據，回歸模型采用最小二乘法建立，具體宰后性狀（眼肌面積、背膘厚度和腰膘厚度）的預測模型見表4。模型中被解釋變量y，值表示宰后性狀的預測值。

表3 建立模型所使用的和牛×荷斯坦雜交牛各性狀指標測定值

從表4結果可知，線性回歸模型中P值均達到顯著水平(p＜0.05 )；說明模型擬合度較好，通過宰前眼肌面積、背膘厚度和腰膘厚度的測定可以對宰后性狀作出合理的預測。

表4 和牛×荷斯坦雜交牛各性狀的預測模型

2.3 模型的檢驗

檢驗模型通過SPSS軟件進行測定，通過對其余10頭和牛×荷斯坦雜交牛各性狀指標的數據統計與分析，獲得預測值和實測值之間的相關性。表5為和牛×荷斯坦雜交牛模型檢驗分析，結果表明和牛×荷斯坦雜交牛性狀指標預測值與實際值相關性顯著(P＜0.05)，因此所建立的模型可用于和牛×荷斯坦雜交牛實際生產中。

表5 和牛×荷斯坦雜交牛模型檢驗分析

3 討論

研究結果表明，超聲波儀器的活體測量有極高的準確性，雖然不同的人、不同型號的儀器對結果都有影響，但超聲波技術仍然可以準確、有效地活體測量牛的眼肌面積和背膘厚度。超聲波活體測定技術是測定眼肌面積與背膘厚度的常用方法[9]，眼肌面積是評定胴體品質重要指標之一，眼肌面積與瘦肉率之間呈正相關[10]，用眼肌面積去估算整個活體的脂肪百分率時準確率也較高，動物胴體內脂肪沉積與其背標厚度相關[11]。眼肌面積與優質肉重相關系數達到極顯著水平[12]，肉牛從出生到育肥屠宰的周期較長，背膘厚度和眼肌面積可以較為準確的預測肉牛對后代產肉性能的改良效果。在實際生產中眼肌面積和背膘厚度是影響產肉的兩個重要因素。

應用超聲波測量技術對和牛×荷斯坦雜交牛的背膘厚度、眼肌面積等經濟性狀進行測量，可以對和牛×荷斯坦雜交牛進行遺傳改良。趙慶明等[13]研究發現動物屠宰結果與超聲波測量結果相關。

我國地域幅員遼闊，不同地區牛品種不同，其產肉性能也各不相同，目前很難建立統一的超聲波測量肉質標準。在現有生產方式下，要因地制宜加強本地品種地選育，建立適宜的本地區牛宰前活體評定方法和標準。通過利用超聲波技術測定活體宰前性狀指標，建立宰后性狀模型，這些模型可以作為制定評價標準的參考[14-15]。在開展和牛×荷斯坦雜交牛選育與育肥生產過程中，輔助結合超聲波測定技術進行選擇，提高和牛×荷斯坦雜交牛生產效率，加速和牛×荷斯坦雜交牛品種的選育進程。

4 結論

本研究利用超聲波活體測量技術建立了預測和牛×荷斯坦雜交牛宰后眼肌面積、背膘厚度和腰膘厚度性狀的數學模型，各性狀指標都達到顯著水平（p＜0.05），數學模型經檢驗后，模型預測值與實測值的相關性均達到顯著水平（p ＜0.05），試驗表明使用超聲波技術測和牛×荷斯坦牛腰膘厚度、眼肌面積和背膘厚度的可能性。