現代奶牛育種及DHI 測定技術

李曉濱 河北省承德市出口肉牛改良站 067000

1 奶牛育種技術

傳統的奶牛育種工作主要包括開展品種登記、DHI 測定、高產奶牛核心群、培育優秀后備公牛、后裔測定、遺傳評定和推廣優秀驗證公牛的冷凍精液和改良母牛群等一系列工作。其核心是使用系譜信息和后代的表型信息來估計個體的育種值，并以此為依據，選擇出最優秀的個體，再通過冷凍精液將優秀個體的遺傳優勢傳遞到整個生產群。這也是被稱作以公牛后裔測定為核心的人工授精（AI）育種體系。通過后裔測定選育種公牛的優點在于，可以獲得種公牛選擇最高的準確性。但后裔測定的主要缺點一是世代間隔長，一般平均的世代間隔達到5年以上；二是育種成本高，這主要是由于測定公牛的等待期所造成的。為了避免后裔測定的缺點，在奶牛群體改良實踐中也曾構建了所謂“青年公牛育種體系”，即青年公牛的選擇僅依據其系譜資料。這種選擇方法雖然能夠縮短世代間隔，但種公牛選擇的準確性降低，牛群難以獲得理想的遺傳進展。隨著胚胎生物技術和分子遺傳技術的發展，育種學家又先后提出“MOET育種方案”和“標記輔助選擇育種方案”，研究表明，這兩個方案能夠縮短減少世代間隔，但在牛群中實施后難以獲得預期的效果。

近年來，由于家畜基因組測序技術、基因芯片技術的不斷發展及檢測成本的下降，Meuwissen 等提出了“基因組選擇(Genomic Selection,GS)法”。GS 是利用覆蓋在全基因組上大量的SNP 信息，更科學、全面地探明影響各重要性狀的遺傳基礎。GS利用驗證公牛“已知基因型”個體的信息，估計覆蓋整個基因組上所有的有效SNP 標記的效應，并將SNP 效應之和定義為基因組育種值（GEBV）。依據GEBV 可實現種畜早期選擇，可大大縮短世代間隔，且種公牛各性狀育種值估計的準確性一般可達到0.7 以上，雖然低于后裔測定，但可加快群體的整體遺傳進展。

2 DHI 測定技術

奶牛生產性能測定又稱為奶牛群遺傳改良，英文為Dairy Herd Improvement，簡稱為DHI，是世界上最為科學、最為有效的奶牛生產管理工具。其主要工藝為對每頭泌乳牛每月采集1 天的奶樣，在測定其產奶量、乳成分和體細胞數等數據的基礎上，收集牛群飼養管理數據，如產犢日期、干奶日期、淘汰日期、年齡和胎次等，再將所有這些數據加工處理，形成DHI 報告，返回牛場，指導生產和經營管理。通過DHI 報告，牛場可以了解飼養管理、繁殖配種、乳房保健及疾病防治等狀況，發現問題所在，為改進工作提供客觀、準確和科學的依據。DHI 測定的數據也是種公牛遺傳評定的依據。可以說DHI 是奶牛群體遺傳改良一項最重要的基礎性工作。

2.1 DHI 技術的發展過程

奶業發達國家，早在19世紀末就開始對奶牛進行生產性能測定，實施奶牛群改良方案。到1953年，美、加兩國正式啟動了“牛群遺傳改良計劃”，即DHI。當時兩國奶牛平均單產水平不足5000kg，經過半個世紀的努力，兩國已擁有當今世界最好的奶牛群。DHI 在我國的發展過程是，1992年天津在“中日奶業技術合作項目”的扶持下開始啟動DHI，于1993年6月開始在國內第一次進行正式、規范的奶牛生產性能測定，到2001年在天津參與DHI測定的牛場為11 個，占國有牛場的65%。1995年以來，隨著中－加奶牛育種合作項目的實施，我國先后在上海、西安、杭州、北京、山西等地試行了DHI，其中目前上海有50000 頭成牛參加DHI 測定。2003年9月，中國奶協在哈爾濱召開會議，準備在全國范圍內推廣DHI。2005年，農業部和中國奶協擬定在全國5 個省建立DHI 測定中心，2008年，全國有18 個DHI 測定中心或實驗室通過農業部相關部門的驗收，到2010年增加到21 個，顯著加快了我國DHI 測定的步伐。奶業發達國家的發展歷程證明，DHI 是一套行之有效的奶牛群生產管理工具，已成為奶牛群改良科學化、規范化的標志。

2.2 DHI 技術的作用

（1）指導選種選配。根據個體牛產奶量、乳脂率和乳蛋白率的高低，選用不同的公牛精液進行配種。如乳脂率、乳蛋白率高，但產奶量低的母牛，可選用產奶性能好的公牛凍精配種；乳脂率低的可選用乳脂率高的公牛，乳蛋白低的選用乳蛋白高的公牛等。通過對個體牛的選種選配，提高后代的質量，進而不斷提高整個牛群的遺傳水平。

（2）改進飼料配方。在DHI 報告中有反映乳脂率與乳蛋白之間關系的一項分析數據-脂蛋比。正常情況下，中國荷斯坦牛的脂蛋比為1.12～1.36。比值高可能是日糧中添加了脂肪，或日糧中蛋白不足。比值低則相反，可能是日糧中谷物類精料太多或缺乏纖維素，需對日糧進行適當調整。此外，乳脂率低或乳蛋白率低即在一定程度上反映奶牛的營養和代謝狀況，通過分析可以及時找出原因，加以改進。

（3）提供整群依據。在正常飼養情況下，為保持和提高牛群的整體生產水平，降低飼養成本，提高經濟效益，需要對牛群進行分群管理及淘汰，分群管理及淘汰牛最可靠的依據就是DHI 報告。

（4）提高鮮奶質量。原料奶的質量是保證乳制品質量的第一關。只有高質量的生鮮原料奶才能生產出高質量的乳制品。原料奶的質量主要反映在奶的成分和奶的衛生兩個方面。在DHI 測試中，有一個重要指標就是體細胞數(SCC)。SCC 能反映奶的衛生狀況。體細胞數超過標準不僅影響奶的質量，還影響奶的風味。

（5）提供獸醫參考。通過DHI 報告分析個體產奶水平的變化可以了解到奶牛是否受到應激刺激或生病，如肢蹄病、代謝病等。通過體細胞數的變化，來反映乳房的健康狀況，為制定乳房炎防治計劃提供參考。如果體細胞數持續升高，預示著是傳染性乳房炎。如果體細胞數忽高忽低，預示著是非傳染性乳房炎，可能與衛生管理有關。