淺析標準化牧場奶牛繁殖技術與育種方案

高俊峰 王高峰 內蒙古涼城縣家畜改良工作站 013750

奶業是內蒙古重要的經濟產業，而繁殖技術與育種方案對奶業的發展十分重要。國際上通常用DHI(Dairy herd improvement）進行奶牛牛群的改良工作，而繁殖技術的發展對奶牛改良方案影響很大。人工授精是第一個對動物育種方案產生重要影響的繁殖技術。超數排卵和胚胎移殖導致核心群育種方案的出現[1]。近年來轉基因技術的應用在奶牛繁育上取得了一定的成績。本文就繁殖技術的優缺點與育種方案的發展動態做簡要介紹，以期為促進我國標準化牧場的現代化進程提供借鑒和參考。

1 人工授精

人工授精是指利用器械以人工方法采集雄性家畜的精液，經檢查、稀釋和保存等特定處理后，用器械輸入到發情雌性家畜生殖道的特定部位，使其妊娠的一種家畜繁殖技術[2-3]。人工授精包括三大步驟：精液采集、精液處理和精液輸入。

人工授精作為第一個對動物育種方案產生重要影響的繁殖技術，其優點主要體現在以下幾方面：提高優良公畜的配種效率，加速品種改良步伐，加快育種工作進程，有利于品種資源保護，防止疾病傳播，克服公母家畜體格懸殊造成的交配困難，降低生產成本，提高經濟效益，有利于提高母畜的受胎率。

人工授精作為一種有效的的繁殖手段之一，其在奶牛育種上的作用體現在以下幾個方面：有利于組織大型育種。從遺傳學觀點和品種改良觀點出發，人工授精有助于建立集中指導后裔測定和交配組合的大型育種組織，在短時間內可獲得大量相同日齡的后裔，因而減少群間差別。有利于品種資源的保護。個別保留或引進品種因受傷或某些生理缺陷而失去交配能力時，通過人工授精可以達到保種和擴群的目的。有利于建立大型良種繁育體系，有利于對種牛的選擇，有利于雜交配套的篩選。人工授精可以克服群間或系間個體隨機交配的困難，避免近交。有利于開展隨機交配，這對于頂交配合力測定更表現其優越性。有利于聯合育種。

2 MOET 核心群育種方案

MOET 即超數排卵和胚胎移植，是20世紀70年代才發展起來的一門旨在提高優良母畜繁殖性能的高新生物技術，是通過對種母畜進行超數排卵和胚胎移植并與核心群育種相結合的育種方法。其過程是對供體母畜實施超數排卵處理，誘發母畜更多卵母細胞的成熟和排卵，在完成超數排卵后進行授精、采胚、胚胎檢驗、胚胎培養與保存，然后將發育正常的胚胎移植到發情適時的受體母畜體內[4-5]。

MOET 核心群育種方案集中在較小的高產牛群中或少數牛場中實施。它便于嚴格地實施育種方案，進行準確的性能測定，而且可以測定一些在大群體中無法測定的性狀。其主要特點是，在一個群體內集中一定數量的優秀母牛，形成一個相對的閉鎖群體，群體內完全通過MOET 技術進行繁殖。高強度地利用最優秀的公牛和母牛，并以培育出用于全群的種公牛為主要的育種目標。由于借助超數排卵和胚胎移植手段，可使1 頭公牛除了有大量半同胞外，還有大量的全同胞姐妹，而全同胞信息可用于育種值評估。這樣就可以放棄傳統的后裔測定方法，而主要通過祖先和同胞的信息對公牛進行遺傳評定，盡管選擇的準確性與后裔測定相比雖然有所下降，但是縮短了世代間隔。國外應用MOET 技術，使優秀母牛資源得到了充分利用。MOET 核心群育種方案與AI 育種方案最大的改進是在公牛選擇時主要使用了祖先和同胞的信息，而避免了進行大規模的后裔測定。研究表明，對公牛產奶性能的遺傳鑒定需時至少可縮短40%。

在任何一個育種體系中，群體每年的育種進展取決于4 個因素，即選擇強度、遺傳方差、估計育種值的精確性和世代間隔。早期研究發現，在封閉的群體中，應用胚胎移植的遺傳進展增長速度比常規育種體系高。

MOET 核心育種群方案擁有多種優點：縮短了世代間隔，可利用全同胞成績估計育種值，加強了母畜的選擇，性能測定工作更為準確和廣泛，提高了性能記錄的可靠性，MOET 成本開支的轉移，附設測定群的優越性。

MOET 核心群育種方案作為一種生物新技術也存在缺點。首先是近交問題。核心群中種畜頭數是有限的，群內近交程度的增加要取決于所使用公畜的頭數，需保證每年選留的公畜來自不同全同胞家系，且均衡使用。此外，需要定期將外群體的公牛引入核心群測定并使用，這兩種方法都可以降低近交的程度。胚胎移植的一次性和經常性使用過高。遺傳參數估計問題。MOET 核心群育種方案的優點是準確而廣泛的性能測定，但是至今還沒有這種形式下的各種性狀估計遺傳參數，只是理論上的預測。

MOET 核心群育種方案提高母畜的繁殖力，縮短世代間隔，為進一步提高家畜改良的速度提供了一個新的機遇。但是如上所述，這種方案自身也存在缺陷，而奶牛群體遺傳改良的關鍵問題是，如何準確地選擇種公牛和種母牛；如何克服母牛繁殖力很低(即便進行胚胎移植，也不過每年最多獲得5～10 個母牛后代)的弱點；如何減少全同胞個體間的遺傳物質的隨機抽樣誤差，使其育種值估計更為精確。

3 轉基因技術

轉基因技術就是將外源基因轉移到動物受精卵內組成一個新的融合基因，使其在動物體內整合與表達，產生具有新遺傳特性的動物。轉基因動物的產生標志著人們可成功應用轉基因技術，避開物種間雜交不育的生殖隔離，進行基因交流，培養出自然界和常規育種難于產生的具有特別優良性狀的動物品種[6-7]。

目前轉基因技術應用在奶牛上，主要是通過轉基因動物改變乳的主要成分，提高產乳量等方面。通過轉基因技術，可使奶牛在乳腺中生產對合成藥物有重要意義的肽和蛋白質的新功能，即乳腺生物反應器。其核心內容是通過各種轉基因技術，將乳腺組織特異性啟動子驅動的外源基因，在動物乳腺組織高效表達，在乳汁中生產目的產品。目前研制生物反應器的主要有人類凝血因子、α 抗胰蛋白酶、胰島素、人體白蛋白和干擾素等。

制備轉基因動物的研究已先后在小鼠、綿羊、豬、牛和兔上獲得成功，但是在育種中也存在一定的問題。在育種中應用的關鍵在于：轉基因技術的效率，對家畜的一些重要基因的結構與功能的認識，無有害副作用地獲得生物學效應，被轉移的基因穩定地遺傳，建立純合的轉基因動物育種系[8]。

4 展望

中國的奶牛生產在整體水平上與世界水平還有較大的差距，在奶牛育種工作上與世界先進水平有著明顯的差距。奶牛育種工作在奶業的發展中起到了至關重要的作用。要縮小與世界先進水平的差距，就要求我們規范DHI 性能測定工作，在全國范圍內開展公牛后裔測定和進行聯合育種，同時對全國奶牛性能測定和后裔測定的數據進行處理，進行全國奶牛遺傳參數估計和遺傳評定等工作，使我國的奶牛遺傳育種工作水平跟上世界發展的步伐。

[1]張沅.應用現代生物技術的奶牛育種方案[J].中國農業科技導報,2003,5(3):13-16.

[2]于芳.淺談怎樣做好奶牛人工授精[J].草食動物，2010,5：58-59.[3]徐國強，李良泉.奶牛人工授精技術的掌握[J].奶牛人工授精技術的掌握，2008,6.

[4]張元躍.奶牛繁殖技術與育種方案[J].中國奶牛,2000,4:29-30.

[5]張沅.生物技術在動物育種中應用的現狀與前景[J].遺傳，1991.13(4)39-42.

[6]屈小平,寧美艷,武琳,段茂林.動物遺傳育種方法研究進展[J].家畜生態學報，2012,33(1):81-85.

[7]趙淑娟，龐有志，趙芙蓉.轉基因技術與動物育種研究[J].洛陽農業高等專科學校學報.2001，21（3）：194-196

[8]楊秀芹，劉娣.轉基因技術與動物育種[J].動物科學與動物醫學.2002，19（7）：4-6.