基于基因組學的肉牛品種改良與高效育種策略探究

中圖分類號：S813.3 文獻標志碼：A 文章編號：1001-0769（2025）03-0079-03

隨著基因技術的不斷革新與突破，越來越多的育種領域通過基因技術改良品種，彌補傳統品種的缺陷，更好地滿足人類的需求。基因組學作為改良肉牛品種的重要理論支撐，能幫助科研人員深入了解肉牛的生長規律，精準調控基因排列序列，培育出更加優質的犢牛。目前，基因技術已廣泛運用于肉牛品種改良，并取得了一定的成效。有研究表明，西門塔爾雜交牛在6月齡和30月齡時體重以及日增重顯著高于牦牛雜交牛和宣漢黃牛。因此，利用基因技術對肉牛進行基因改良，不僅能提升肉牛品質，還凸顯了基因組學在現代育種領域的作用。

1基因組學的相關概述

基因組學是對生物體所有基因進行集體表征、定量研究以及不同基因組比較研究的一門交叉生物學學科，主要研究基因組的結構、功能、進化、定位和編輯，以及對生物體性能的影響。基因組學通過分析遺傳標記與性狀之間的關系，對物種的遺傳潛力進行預測；借助統計模型，使遺傳標記數據得到整合，并對基因組效應進行估算，進而為品種改良提供科學依據[1]。因此，基于基因組學的研究不僅能夠有效改良肉牛品種，還能提升育種效率，推動肉牛品種向優質、高效方向持續升級。

2基于基因組學的肉牛品種改良優勢

2.1育種方法精準

在改良肉牛品種時，基因組學基于全基因組信息分析，可預測肉牛的遺傳潛力，為育種工作提供科學、精確的指導。如通過基因組學可以清楚控制魯西黃牛肉質性狀的關鍵基因，從而根據檢測結果對肉牛基因進行改良，使肉牛的生產性能得到有效改善[2]。相較于傳統育種方法，基于基因組學的育種方法突破了外在形態觀察的局限性，能夠從分子層面直接靶向關鍵基因位點，使育種目標更加明確，方向更加精準。因此，基于基因組學對肉牛品種進行改良，可顯著提高育種效率與準確性，在現代肉牛育種領域具有推廣價值和應用前景。

2.2縮短育種周期

基因組學能夠快速識別優良的基因，大大縮短育種周期。以魯西黃牛的培育為例，其肉質性狀主要由肌肉生長抑制素（myostatin，MSTN）基因控制。研究表明，MSTN基因對骨骼肌的生長起到負調控作用，當發生突變時，會使動物表現出更好的生長性能和產肉性能。基于基因組學對MSTN等關鍵基因的精準檢測與篩選，能夠大幅減少世代間隔，突破傳統育種的時間瓶頸。通過基因組學開展育種工作，不僅能加速肉牛品種改良進程，還能有效提升養殖業的經濟效益。

2.3表型依賴減少

基于基因組學開展科學育種，通過選擇合適的基因組合改良品種，擺脫了物種表型特征的依賴，節省了觀察表型特征的時間，使育種進度更加快速。以魯西黃牛傳統培育過程為例，需觀察個體間表型差異來總結遺傳規律，選擇優質肉牛進行配種繁育，這種方法大大增加了育種成本，也降低了育種效率。而基因組學能夠找出同類肉牛的遺傳規律，縮短育種時間[3]。因此，基于基因組學進行肉牛育種，在不再依賴觀察肉牛表型特征的情況下，能夠快速高效地培育出優質肉牛品種或品系。

2.4遺傳速度提升

運用基因組學能夠快速篩選出適合肉牛高效生產需求的優良基因，加速目標性狀的改良進程，助力優質肉牛的快速培育。以魯西黃牛為例，通過基因組學對基因數據的深度分析，可精準匹配最佳雜交組合，從而定向培育符合產業需求的理想肉牛品種。相較于傳統育種模式，基于基因組學的育種技術，能夠從分子層面干預遺傳選育，更利于遺傳改良效率的提升。

3基于基因組學的肉牛高效育種策略

3.1提升肉牛育種效率

基于基因組學的分析，育種者能夠精準預測肉牛的生長速度、肉質品質等性狀，從而提高肉牛的育種效率。以魯西黃牛為例，通過基因組學掌握魯西黃牛整個生長周期的遺傳規律，育種者可制定合理的飼喂方案，使魯西黃牛根據標準生長曲線發育。在肉牛肉質選育方面，基于基因檢測數據，可快速篩選出攜帶優質肉質基因的個體，確保肉牛后代更加優質。通過育種者的精心培育，魯西黃牛公牛體重從 600kg 增加至 650kg^[4] ；秦川牛與安格斯牛、日本和牛進行三元雜交后，雜交一代的體重分別增加203.3kg和200.6kg。由此可見，基因組學為高品質肉牛培育提供了理論支撐，不僅加快了培育進程[5]，還經過精準調控肉牛生長性能與肉質性狀，實現了育種效率與經濟效益的雙重提升。

3.2預測影響肉牛健康的因素

借助基因組學，掌握牛的基因信息，能夠精準預判肉牛易感染的疾病，從而提前制定科學的防控措施，保障肉牛健康生長，降低飼養成本。以魯西黃牛為例，感染胱病毒會使牛的腦組織出現海綿狀病變，導致進行性中樞神經系統疾病，俗稱“瘋牛病”。為了避免類似問題的發生，可以利用基因組學將魯西黃牛與西門塔爾牛進行改良，培育出的后代能有效抑制病毒的入侵與繁殖，抗病能力顯著提高。這不僅確保了魯西黃牛的后代健康，還避免了因疾病造成重大經濟損失[6]。同樣，秦川牛與安格斯牛改良交配后，其后代的抗病力也提高了。這充分證明，利用基因組學技術對肉牛品質進行優化改良，能夠有效整合優勢抗病基因，使改良后的肉牛獲得更強的免疫力，從而持續保持良好的健康狀態。

3.3提升肉牛繁殖性能

將基因組學運用于肉牛的培育中，能夠有效識別具有高繁殖力的肉牛，并對其進行精準選配，既可以提高后代的繁殖效率，又可以提升后代的繁殖質量。如魯西黃牛母牛終生平均可產特7～12 頭，而秦川母牛終生可產特 6～8 頭。這表明，魯西黃牛具有較強的繁殖性能。借助基因組學對不同品種的肉牛基因組進行比對分析，不僅能發現高繁殖性能的遺傳規律，還可以據此開展針對性育種工作。將具有高繁殖力基因的肉牛進行優化交配，可培育出更多具有優良繁殖性狀的后代，進而促使肉牛的繁殖性能得到大幅度提高[8]。就陜西隴縣而言，荷斯坦牛對秦川牛進行改良，母牛受配率達 85.67% ，較當地黑白花奶牛高 1.50% ，產仔成活率達 96.35% ，較當地黑白花奶牛高 5.20% [9]。因此，基于基因組學對肉牛高繁殖力進行有效識別，同時將其與同類肉牛進行交配，能夠更好地提高肉牛的繁殖性能，使其成為優質的品種，進而體現出基因組學在培育肉牛方面的優勢以及應用價值[10]。

4結論

在基因技術創新持續突破與生物研究投入不斷加大的背景下，生命科學領域正經歷著革命性發展。肉牛育種也需要基因組學的支持，這樣才能夠培育出更加優質的肉牛。與傳統育種方法不同，基因組學基于基因技術，對肉牛基因進行有效排序，使其擁有優質基因，自然能夠培育出更多優質肉牛。未來，基因組學還會根據目前的研究成果，在改善肉牛培育方面持續創新，如提高肉牛的生長速度，降低發病率，以及提高繁殖性能等。持續加大研究的投入力度，為肉牛生長提供良好的科學依據，使肉牛新品種培育持續取得創新與發展，進而為該領域研究注入活力。因此，基于基因組學，對肉牛進行科學改良以及高效育種，使肉牛育種達成預期目標，體現基因組學在育種方面的重要價值以及突出作用，進而為該領域研究作出貢獻。

參考文獻

[1］趙黃青，馬鈞，李欣淼，等．多組學分析技術在肉牛生長發育研究中的應用［J]．中國畜禽種業，2023，19（7）：43-49.

[2]朱波，李宏偉，周姵諾，等．國內外肉牛遺傳評估體系概況[J].畜牧獸醫學報，2021，52（6）：1447-1460.

[3］常天鵬.基于多組學數據解析中國肉用西門塔爾牛肉質性狀遺傳機制[D].北京：中國農業科學院，2021.

[4]呂世杰，陳付英，金磊，等．利用簡化基因組測序篩選安格斯牛生長相關的受選擇基因［J]．畜牧獸醫學報，2020，51（4）：713-721.

[5］尹萬林，孫亮亮，李燕麗，等．秦川牛三元雜交育肥效果分析[C]//中國科學技術協會，陜西省人民政府．第十八屆中國科協年會一一分14西北地區農牧結合發展草牧業研討會，2016：341-344.

[6］賈先波，陳仕毅，賴松家．西門塔爾牛與魯西黃牛雜交后代在四川地區生長發育情況分析［J].當代畜牧，2015（21）：27-29.

[7」閆文杰，王洪程，梅楚剛，等．安格斯牛、黑毛和牛、南德溫牛雜交改良秦川牛效果分析[C]//2015第三屆中國肉牛選育改良與產業發展國際研討會論文集.2015：228-233.

[8］張超．山東省魯西四市（菏澤、濟寧、聊城、德州）魯西黃牛產業現狀與分析[D]．北京：中國農業科學院，2009.

[9]昝林森，梁宏偉，朱貴明，等．荷斯坦牛改良秦川牛效果分析[C]//首屆中國奶業科技發展論壇論文集，2005：236-241.

[10」王思虎，梅楚剛，謝建亮，等．寧夏固原地區秦川牛雜交改良效果研究及通徑分析［J]．家畜生態學報，2024，45（5）：8-12.

作者簡介：丁肖（1992一），女，碩士，助教，主要從事家禽生產與疾病防治的研究與教學