美國奶牛遺傳改良對中國的兩點借鑒意義

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[文 呂玉才]

下面兩個圖簡要顯示了美國奶業半個多世紀的發展狀況。
從圖中可以看出：
（1）從1953年到2007年，美國奶牛存欄量呈明顯下降趨勢。泌乳牛存欄從1953年的2169.1萬頭逐步下降到1997年的915.8萬頭。（圖1）
（2）與奶牛存欄量下降趨勢相反，美國牛奶總產量從1953年的5453.2萬噸逐步提升到2007年的8418.9萬噸。（圖1）
（3）圖2對此給出了很好的解釋：這是因為奶牛單產水平的穩步提高！從1953年到2007年，美國泌乳牛年單產水平從2514公斤逐步提升到2007年的9193公斤，年均增長約124公斤。

[數據來源：美國農業部USDA]

總體而言，美國奶業這半個多世紀以來走的是一條質量效益型發展路線：控制并逐步降低存欄量，努力提高奶牛單產水平，保持牛奶總產量穩步上升。
2007年9月27日，中國國務院《關于促進奶業持續健康發展的意見》[國發〔2007〕31號]指出：當前，中國奶業經過連續多年高速增長后，正處在從單純的數量擴張向整體優化結構、全面提高產業素質和競爭力轉變的關鍵時期。各地區、各部門要主動順應這一趨勢，抓住機遇，迎接挑戰，統一思想，真抓實干，努力把中國奶業發展推向新階段。
在中國奶業大發展的這樣一個關鍵時期，美國奶業發展之路應該可以提供一點借鑒意義。
奶牛單產水平的提高，是良種和良法相配合的結果——要養好的奶牛并把牛養好，品種的遺傳改良和提高飼養管理水平兩者皆不能偏廢。
作為專業育種公司，我們結合自身實踐主要從遺傳改良方面提出兩點建議供中國同行參考。(待續)

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1、公牛培育：加強后裔測定體系建設并緊跟分子育種等前沿技術

我們都知道，由于冷凍精液和人工授精技術的廣泛應用以及奶牛全球化育種的實現，公牛在畜群遺傳改良中的作用更顯重要。各奶業發達國家幾十年系統遺傳改良的成果主要由優秀公牛的基因所攜帶，并在群體內高效傳播。
奶牛遺傳改良可以用四條通徑來表達，即父本到兒子，母本到兒子，父本到女兒和母本到女兒（表1）。作為兒子父本的公牛和兒子母本的母牛是那些全球范圍內為數不多的佼佼者，他們卻對畜群的改良起到了70％的作用，而這個作用主要是通過兒子（驗證公牛）獲得。作為女兒父本的公牛則是大量使用的驗證公牛，貢獻為27％。而從母本到女兒，對群體遺傳改良貢獻甚小，僅僅為3％（這一比率將隨著性別控制精液的應用而略微增加）。可見，畜群改良97％的貢獻直接或間接來自于公牛的選擇和使用。[張文燦2001]

表1.  美國農業部估計不同遺傳通徑對于畜群改良的貢獻比率

遺傳通徑	遺傳改良貢獻％
父本到兒子	41
母本到兒子	29
父本到女兒	27
母本到女兒	3

近年來，世界奶業發達國家都保持著相當數量的后裔測定青年公牛規模，和5-10%左右留種率的高選擇強度。后裔測定過程通常要耗時近5年，以等待公牛100個左右隨機取樣的女兒產奶性能和體型外貌線性鑒定等數據，經過后裔測定的公牛叫“驗證公牛”（Proven Bull）。
關于驗證公牛及其價值，CRI中國聯合《荷斯坦》雜志已做了大量的科普工作。前CRI駐華首席專家張廷青博士的驗證公牛系列科普文章，還被評為《荷斯坦》雜志2007年度最后奶農歡迎的文章。
美國的育種公司年平均測定約1300-1500頭青年公牛，擁有世界上最大的后裔測定體系。CRI公司每年后測約300頭公牛，最后留做種用的驗證公牛30頭左右。
后裔測定工作除了耗時長，也需要一筆不菲的經費。CRI公司每測定一頭青年公牛的成本約3.8萬美元，按10%的留種率，每頭留種驗證公牛的選育成本接近40萬美元。這其中包括對后裔測定奶牛場的獎勵措施，獎勵機制對獲得準確可靠的后測公牛女兒數據是非常重要的。
中國農業部已組織制定了《中國奶牛群體遺傳改良計劃（2008－2020年）》，并且規定從2012年起，沒有后裔測定成績的種公牛不得生產和銷售其冷凍精液。相信這會促進中國的種公牛后裔測定體系建設，從而促進中國的奶牛育種機構盡早培育出自己的世界級名牛。
關于種公牛培育，我們還必須看到，隨著現代生物技術的蓬勃發展，基因組分析（genome analysis）和轉基因技術（transgenic technique）等分子育種方法的應用正在引起奶牛遺傳育種領域的重大變革！利用QTL（quantitative traits loci，數量性狀基因座）定位和MAS（Marker Assistant Selection）標記輔助選擇在DNA分子水平上對目標性狀進行基因型選擇，可以大幅提高遺傳改良速度和效率。
美國已經于2009年1月開始發布種公牛的基因組育種值GPTA（Genomic Predicted Transmitting Ability），這標志著分子育種技術在奶牛育種領域的產業化進程邁上了新的臺階，美國奶牛育種界稱之為里程碑式的重大進展！
可以預見，今后一段時期，分子育種技術與傳統后裔測定工作的完美結合，將大大提高奶業發達國家奶牛育種的效率和水平，今后“驗證公牛”概念也將包含進“基因組驗證” 的內涵。
中國奶牛育種界同仁應該直面這樣的挑戰和機遇，走出自己的路！(待續)

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2、專業選配：必需加強冷凍精液銷售領域的配套遺傳服務

精液是遺傳物質，是一種特殊商品，其本質是來自父系的一半遺傳信息。這一半基因跟母牛的另一半基因有一個最佳匹配的問題，匹配好了，能得到更好的后代，實現遺傳改良；匹配不好，后代不僅不能實現遺傳改良，甚至可能導致退化。
所以奶牛凍精的銷售一定要綁定相關的選配服務。
作為專業育種公司，CRI一直堅持著自己的MPG（Maximizing Profit through Genetics）理念，即要通過遺傳改良實現牧場經營效益的最大化，幫奶農多賺錢。
在實踐層面上，該理念主要體現為兩點：
（1）堅持奶農利潤至上的育種路線培育種公牛。
CRI更看中LNM（Lifetime Net Merit $，終身效益指數）這一用貨幣直接衡量的綜合選擇指數，該指數代表一頭公牛后代可增加的平均經濟效益。圖3顯示的是LNM指數的構成，我們從中可以看到強調產量性狀、體型性狀、繁殖性狀及健康性狀之間協調的平衡育種哲學。

圖3.  LNM指標組成性狀及權重

（2）在遺傳服務方面則形成了自己完整的MAP（Mating Appraisal for Profit，基于效益的選配）服務體系。
CRI公司于1966年推出MAP服務，成為選配服務方面的行業先驅。至今已經服務美國奶農40多年，經過了歲月和實踐的檢驗。
精確的母牛評估和龐大的公牛數據庫是MAP的基石。MAP對每一頭母牛評估17個線性性狀，2個管理性狀（脾性和泌乳速度），從而可以確定其缺陷性狀；CRI數據中心匯集了世界各國的優秀公牛信息，包括系譜資料、后裔測定數據等。專業的MAP選配軟件讓數據分析變得快捷高效。所有這些保證了MAP的成功。
目前，CRI公司在美國本土每年給200萬頭母牛做遺傳評估和提供選配服務。
2008年，CRI中國合作伙伴北京凱風基業科技有限公司已經非常出色地將MAP體系系統引入中國，開始力度服務中國奶業發展； CRI公司MAP選配服務軟件全球共享版已于2008年8月正式開通！自2008年8月起，中國客戶可通過國際互聯網直接鏈接CRI公司數據中心享用專業的MAP服務。
我們認為，中國凍精行業在為客戶提供遺傳服務方面整體有待提高。凱風·CRI愿意在這方面加強跟中國同行的交流和合作。

[本文作者為凱風/CRI品牌總監]

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美國于1953年啟動了系統的奶牛群體遺傳改良計劃（DHIP）,用半個世紀的努力讓全國成母牛的年均單產水平從兩噸半提升到九噸。其中有很多值得我們學習和借鑒的東西。

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值得我們學習！想想我們國家的畜禽品種大量的靠進口！育種還得繼續努力！

牧童

很好的文章，只是沒有介紹國內的，是不是可以介紹一下國內的啊？

dear

請問樓主，美國2009年1月發布的種公牛的基因組育種值GPTA在哪里可以找到？:5s:謝謝啦！！