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浅谈奶牛杂交生产的理论与实践2013-05-15 07:08 荷斯坦奶农俱乐部网 访问量：83 字号：大 中 小 奶牛品种的多样性在奶牛的世界里有丰富的品种资源，荷斯坦牛是在世界各国占主导地位的品种。参与奶业生产的奶牛品种可分为两个大类型，一个是乳用型牛，它以发达的产奶性能著称，包括很多大家比较熟悉的品种，例如荷斯坦牛、爱尔夏牛、娟姗牛、丹麦红牛、更赛牛、挪威红牛等等。第二类是乳肉兼用型牛，除了大家比较熟悉的德系西门塔尔牛、蒙贝利亚牛外，还有德国黄牛等等，在法国还有一种花色非常特别的品种-诺曼底牛，它也是很著名、有特色的兼用型品种。褐牛、短角牛在这个角度分类是很模糊的，包括一些兼用型的，但是目前，还不能直接纯粹把他们定义为兼用型品种。在培育的过程当中，兼用型品种的育种体系更加难以运作，因为它需要保证乳肉两个方向同时进展，经常发生的现象是在兼用品种选育过程中培育成两个分离的类型，各自取一种它原有的主要方向。比如像褐牛，在世界上的发展趋势就是一方面有可能培育成乳用类型，而另一方向培育成肉用类型或保持兼用型。真正一直能保持一个品种的兼用性，做得最好的是德系西门塔尔牛和法国蒙贝利亚牛，可以说真正把产奶和产肉的有利基因汇聚于一个品种群。荷斯坦牛是世界上存栏最多的、最优秀的乳用品种，因为它拥有卓越的产奶性能、广泛的适应性和完善育种体系。例如美国奶牛登记牛群中荷斯坦牛占92%左右;法国奶牛登记群中荷斯坦牛占68%左右;新西兰奶牛群占57%左右。历史、文化、特殊产品类型、特殊的环境条件等是奶业生产的重要组成，也决定了某些品种的存在价值和存在、发展的可能性。奶牛品种多样性为进行品种间的杂交生产提供了可能性。在一些品种的育种过程中有过基因的相互渗透，比如在爱尔夏牛发展历史过程里，就曾经引入过短角牛和荷斯坦牛等品种。因此在奶牛各品种之间设计杂交繁育体系的时候，需要考虑品种间的遗传距离问题，如果一个品种曾经有另外一个品种基因的渗透，那么这两个品种之间遗传距离就比较近，会影响到可获得的杂种优势。奶牛养殖中存在的主要问题及对策在一个针对北美市场的关于奶业问题严重程度评分调查里看到，以美国奶业为例，最严重的是肢蹄问题，第二严重的是成母牛繁殖问题，然后就是乳房炎、死胎、乳蛋白率低等问题。解决奶牛养殖中的各种问题的途径可分为非遗传途径和遗传途径。非遗传途径非遗传途径即给遗传潜力发挥创造最佳“环境”：如改进生产环境、改善管理、提供最优化养分等。就如一个恰当的比喻，奶牛经营的利润犹如手掌中的沙，需随时攥紧拳头，千方百计提升管理、提高管理效率，目的是不让利润从指缝漏出，更不能完全松开手，否则沙全流净!也就是说你的利润，其实完全在你的掌控之中。目前国内奶牛养殖业，特别是规模化的奶牛场，最大、最难解决的问题就是优质粗饲料的充足、稳定供应。其次养殖中的硬件设施，例如无卧床，有卧床但卧床规格与牛体大小、习性不符合，而且清粪系统效率低、垫料少或质次，不能保持牛舍的干燥通风等。此外，还要确保挤奶设备正常工作，优化挤奶操作，认真执行正确的程序，保证乳房卫生和乳头完整。总之，做到“牛性化”的牛群管理，利用定量的管理指标以防为主，是国内奶牛养殖中继续改进的，是发挥牛群已有遗传潜力的关键。遗传途径1.本品种内有针对性地选留、选择种畜。养殖过程中需要考虑让牛群已经拥有的遗传潜力获得充分发挥。以繁殖性能为例，能测定的都能改进!根据2007年的一个数据统计，发现在各个纯种牛群体中，由于其长期高强度的选择，在繁殖性能上总体呈下降趋势，不过由于近几年来在选择指数中对繁殖性状的权重进行调节，下降的速度有所减缓。奶牛育种中测定的繁殖率相关性状包括首次输精月龄、空怀天数、妊娠率、不返情率、胎间距等。如果牛群繁殖性能需要提高，可通过以下途径：本群母牛淘汰指标中设置繁殖性能，逐步选留繁殖效率高的个体;可选择在繁殖性能方面经验证优秀的种公牛冻精配种，以期下一代母牛在繁殖性能方面得到改善。这一过程是在量化繁殖性能，并在较大范围内设置基准体系的前提下才能实现。注意：最少保证选择/选留不能以牺牲产奶性能为代价，因为产奶性能是整个群体获利的一个根本;根据群体生产水平，确定是否需要同时提高产量以及繁殖性能，同时需要提高的性状越多，单个性状选择进展越慢;没有完美的个体，需要通过大量信息综合判断个体的价值后选留/选择。2.采用品种间杂交应对存在问题。以繁殖性能为例：如果牛群繁殖性能需要提高(仍在量化繁殖性能和具备基准体系的前提下可实现)，杂交生产的种畜选择有两个步骤，第一步很容易，第二步就难了。容易的步骤就是牛种的选择。建议首先要注意这个品种是否具有完善的育种体系，是否具备遗传评估繁殖性能的能力;第二，如果选择一个牛种做品种间杂交生产，要确保能选用的遗传物质足够多，也就是存在较大的选育群体可以选择不同公牛、家系，有丰富的遗传多样性;第三，要考虑是否与原有牛群的育种目标基本一致，同时又能优势互补;第四，遗传距离决定你是否能够获得最大限度的杂种优势。待选品种与原有牛群的遗传距离较远，杂种优势的表现程度就较高;第五，考虑是否与原有牛群的体躯大小相似，这涉及到管理问题。难的步骤就是种牛的选择，因为它直接决定杂交繁育后的效果。建议首先把原有群体调查清楚，到底需要在什么方面互补，就重点选择什么，其他性状的选择跟原来群体一致就可以。然后设立群体繁育目标，根据目标选择最优秀的验证种公牛，选择方法与品种内选配一样。奶牛杂交历史奶牛杂交由来已久，早期通过品种间杂交来验证性状的遗传模式，例如丹麦1906年娟姗与丹麦红牛的杂交试验，证实乳脂率性状受遗传因子影响，但不是单个基因性状;后来通过品种间杂交来估计主要性状的杂种优势：例如美国19121933年威斯康辛州，娟姗牛与荷斯坦牛杂交，测定产奶量杂种优势(-2%)，但实验群体较小;又如：美国19491969年，伊利诺伊州农业试验站，精心设计和记录荷斯坦牛与更赛牛杂交后代的产奶性能、繁殖性能、生存能力等，杂种优势估计结果较经典，生存能力(15%)、各月龄体重(3%7%)、配妊次数(15%)、产奶量(4%)。奶牛杂交的试验、生产由来已久，但各研究间、不同品种组合间结果有差异。20世纪末美国进行的大型奶牛品种间杂交试验是目前奶牛杂交生产的主要参考研究。其目的在于估计不同组合下生产效率、效益。试验期长(20022009年)，参与品种为荷斯坦牛(416)、北欧红牛(321)、蒙贝利亚(503)、诺曼底牛(251)，试验设计较完善，利用加利福尼亚州的6个大型商业牧场场内的纯种荷斯坦牛作为对照，杂交试验结果总结了前5胎次的各项性能分析，已经有科研论文发表;主要结果是杂种牛在繁殖力(空怀天数少1226天)、健康(体细胞数低1.11.2万)、长寿(生产天数多30%)等方面优于纯种牛，乳干物质产量略低于纯种牛(3%10%)。奶牛杂交对繁殖性能的影响分析世界上奶业比较成熟的国家，进行杂交生产重点目的主要就是提高繁殖效率。杂交后代具有杂种优势，对包括繁殖性状在内的次级性状的杂种优势可达5%15%。以不同品种公牛与荷斯坦牛交配，荷斯坦青年母牛头胎利用褐牛、北欧红牛配种的难产率显著低于纯种，利用北欧红牛配种的死胎率显著低于纯种。荷斯坦母牛25胎利用北欧红牛配种的难产率显著低于纯种，所有品种杂交配种的死胎率均显著低于纯种。可见杂种优势在初产的时候大于它经产的时候。加拿大的奶牛杂交试验表明，荷斯坦牛和爱尔夏牛的杂种后代在终生效益上有20%的杂种优势。杂种优势使产后首次配种时间提前、配种受胎率提高、妊娠率提高、空怀天数减少，难产率和死胎率降低。总体说牛群总的繁殖效率提高，反之效率提高，实际上通过减少淘汰，以及长寿性增加，降低了运营的成本。奶牛杂交对于奶牛总生产效益的影响奶牛杂交通过繁殖效率提高，降低成本，达到减少淘汰、长寿的目的;奶产量稍低，由于乳成分高，干物质产量略减，需要按质论价的前提可获得同等收益;杂种牛适口性好、采食量大，大大降低饲养成本;杂种牛生长速度快、体重大，可以以公犊育肥或母牛淘汰的方式参与牛肉生产，因此杂种牛在生产性能方面具有优势，然而只有产业条件合理，生产性能的优势才能转化为总生产效益的提高。以美国为例，在2010年美国加州奶业养殖的条件下，娟姗牛以优质奶生产奶酪获得相对原奶高价格而获利程度最高;而该年度纯种荷斯坦牛与杂种牛相比只有微弱差异，日产奶量高1.75kg(占荷斯坦5%)，乳干物质低0.04%(占3%)，收入与饲料成本的差低0.12美元(占1.8%)，原奶售价低0.53美元(占3.7%)，原奶总成本低0.51美元(占3.8%)，收入与总成本的差低0.02美元(占2.1%);而纯种荷斯坦牛与杂种牛相比，在2007年其收入与总成本差低25%，在2008年收益差曾低近50%，主要原因在于不同年度饲料成本、奶价的差异 。总之，奶牛杂交生产模式获得更高效益的前提包括以下条件：1)原有生产管理模式已经完全体现牛群的遗传素质;2)由于没有一个品种的产量水平能与荷斯坦牛相比，因此，杂交生产模式的性能优势在于通过杂交改善牛群的生存能力、繁殖能力，依靠优势互补(纯种亲本的育种体系提高加性遗传值来实现)和杂种优势;3)生产性能、生产效率的优势在效益上的体现依靠市场饲料价格、原奶价格、原奶计价体制。提高家畜生产效率的繁育措施中，综合选择和杂交手段可以获得最高的效率。杂种优势及相关的概念杂种优势，即不同种群杂交所产生的杂种往往在生活力、生长势和生产性能方面在一定程度上优于两个亲本种群平均的现象。例如两个品种杂交所产生的杂种某方面在一定程度上优于两个亲本平均。低遗传力的性状则可得到较高的杂种优势。杂种优势产生的机制 杂种优势与近交退化是同一个遗传机制的两个方面，杂种优势取决于群体的杂合度，杂合度高(即杂交亲本遗传距离远)时则表现杂种优势。个体的杂种优势取决于特定的基因组合，在杂种个体中不乏优秀个体，但这种优秀的表现不能遗传!在家畜生产领域，杂种优势利用的实践很丰富，但理论很骨感，至今杂种优势的遗传机制尚未完全揭示，各重要经济性状的遗传基础十分复杂。杂种优势率 为便于比较，用杂种优势率(没有单位)表示杂种优势。不同品种间的杂交组合，可能获得不同程度的杂种优势。同一杂交组合中，不同的生产性状可获得的杂种优势也不同(杂种优势率：繁殖性状生长发育性状饲料效率及胴体性状)。杂种优势不能累积，也不能遗传，因此不能将商品杂交的杂种个体作为种畜使用!相对杂种优势增量 杂种优势增量的程度在各杂交世代中各不相同。F1代获得的杂种优势增量最大，在F2代或回交代中仅保留原杂种优势的一部分。相对杂种优势增量即是与F1相比，某一杂交世代表现杂种优势的程度，例如：F1代的相对杂种优势增量是100%，而F2代为50%，即杂种优势逐代丢失一半。所以，杂种优势效应只能利用，而不能固定也不能遗传!杂种优势的存在，与杂种性能是否能超过双亲不是一个概念，例如杂种牛产奶量低于荷斯坦、杂种牛繁殖性能可能高于双亲。杂种优势虽然不能固定和遗传，但是可以利用的，而且是一项复杂的系统工程。杂种优势利用技术体系中包括：杂交亲本种群的选优提纯(纯繁);杂交组合的品种选择和个体选择;杂交工作的组织和管理。奶牛杂交生产与纯繁体系的关系杂交不是育种，不能改变品种的遗传水平。没有纯繁体系培育优秀种牛，杂交生产就不能获得加性遗传效益互补。杂交生产是对于纯繁体系的一个补充，尤其是特殊养殖环境下，恶劣的气候环境需求更强的生活力和繁殖力，而在这些能力只通过纯繁选育，提高的难度大、遗传进展速度慢。纯繁体系不同系间也可存在“杂交”利用。如果不同品种的育种目标差异很大则存在互补，但由于血缘关系较近，因此杂种优势率低。例如北美荷斯坦与澳洲荷斯坦牛、德系与法系西门塔尔牛之间。奶牛杂交生产要求杂交亲本间育种目标基本一致且优势互补，例如：荷斯坦牛产奶性能优秀;其他乳用、兼用品种产奶性能稍逊，但是乳成分含量高。“杂交改良”一般指在主要性能上原群体与引入品种相差很大，依靠引入品种导入基因而获得大幅度提升，如本地黄牛有生存、适应环境等优势，但产奶量低，利用荷斯坦牛改良本地黄牛，可提高产奶量。但如果利用某兼用牛与乳用品种杂交，更大意义上应该属于杂交生产。奶牛杂交繁育的常见问题：杂种一代表现突出，接下来怎么办?杂种一代表现突出是由于亲本品种选择恰当、亲本品种的种牛选择恰当，杂种一代在各性状上表现完全的杂种优势。接下来怎么办?如果采用级进杂交，杂交后代则逐渐趋近于引入亲本，杂种优势则逐渐消失。如果采样导入杂交，即从第二代起再回到原有品种，通过选择将引入品种的某个优势性能留在群体中，而杂种优势则逐渐消失。如果希望保留较高的杂种优势、利用母本杂种优势，则可以考虑：(1)二品种轮回杂交：需要保证两个亲本品种能提供充分的遗传物质，每次交换亲本，保留67%杂种优势，利用母本杂种优势。(2)三品种轮回杂交：需要保证三个亲本品种能提供充分的遗传物质，每次交换亲本，保留86%杂种优势，利用母本杂种优势。中国奶业与肉牛业共同发展从近几年的行业调查信息看，中国需要充分利用奶业母牛自身效益高的优势，开发其公犊牛和淘汰母牛残值，补充肉牛业牛源不足。据统计信息，在欧洲国家，30%50%的牛肉来自非肉牛品种。荷斯坦牛公犊肉用价值 目前北京及周边地区出生1星期的荷斯坦公犊价格达1000元/只。作为小白牛肉的候选品种，其增重快、转化率高;也是作为架子牛育肥的可用品种，其体型较大、增重较快。兼用牛公犊肉用价值 兼用牛的公犊牛日增重快，达1.21.3kg;属于晚熟型，快速增重期长，眼肌面积大、后腿肉比重较大，适合做为高档肉牛的牛源。奶牛杂交生产的不利之处从辩证的角度，奶牛杂交生产存在不利之处。(1)一旦大规模杂交，很难再回到原来的纯繁体系，即使回到原来的纯繁体系，花费比原来更长的时间、耗费更大的人力、物力。各场应根据自己的生