美国奶牛遗传改良对中国的两点借鉴意义

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[文 吕玉才]

下面两个图简要显示了美国奶业半个多世纪的发展状况。
从图中可以看出：
（1）从1953年到2007年，美国奶牛存栏量呈明显下降趋势。泌乳牛存栏从1953年的2169.1万头逐步下降到1997年的915.8万头。（图1）
（2）与奶牛存栏量下降趋势相反，美国牛奶总产量从1953年的5453.2万吨逐步提升到2007年的8418.9万吨。（图1）
（3）图2对此给出了很好的解释：这是因为奶牛单产水平的稳步提高！从1953年到2007年，美国泌乳牛年单产水平从2514公斤逐步提升到2007年的9193公斤，年均增长约124公斤。

[数据来源：美国农业部USDA]

总体而言，美国奶业这半个多世纪以来走的是一条质量效益型发展路线：控制并逐步降低存栏量，努力提高奶牛单产水平，保持牛奶总产量稳步上升。
2007年9月27日，中国国务院《关于促进奶业持续健康发展的意见》[国发〔2007〕31号]指出：当前，中国奶业经过连续多年高速增长后，正处在从单纯的数量扩张向整体优化结构、全面提高产业素质和竞争力转变的关键时期。各地区、各部门要主动顺应这一趋势，抓住机遇，迎接挑战，统一思想，真抓实干，努力把中国奶业发展推向新阶段。
在中国奶业大发展的这样一个关键时期，美国奶业发展之路应该可以提供一点借鉴意义。
奶牛单产水平的提高，是良种和良法相配合的结果——要养好的奶牛并把牛养好，品种的遗传改良和提高饲养管理水平两者皆不能偏废。
作为专业育种公司，我们结合自身实践主要从遗传改良方面提出两点建议供中国同行参考。(待续)

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1、公牛培育：加强后裔测定体系建设并紧跟分子育种等前沿技术

我们都知道，由于冷冻精液和人工授精技术的广泛应用以及奶牛全球化育种的实现，公牛在畜群遗传改良中的作用更显重要。各奶业发达国家几十年系统遗传改良的成果主要由优秀公牛的基因所携带，并在群体内高效传播。
奶牛遗传改良可以用四条通径来表达，即父本到儿子，母本到儿子，父本到女儿和母本到女儿（表1）。作为儿子父本的公牛和儿子母本的母牛是那些全球范围内为数不多的佼佼者，他们却对畜群的改良起到了70％的作用，而这个作用主要是通过儿子（验证公牛）获得。作为女儿父本的公牛则是大量使用的验证公牛，贡献为27％。而从母本到女儿，对群体遗传改良贡献甚小，仅仅为3％（这一比率将随着性别控制精液的应用而略微增加）。可见，畜群改良97％的贡献直接或间接来自于公牛的选择和使用。[张文灿2001]

表1.  美国农业部估计不同遗传通径对于畜群改良的贡献比率

遗传通径	遗传改良贡献％
父本到儿子	41
母本到儿子	29
父本到女儿	27
母本到女儿	3

近年来，世界奶业发达国家都保持着相当数量的后裔测定青年公牛规模，和5-10%左右留种率的高选择强度。后裔测定过程通常要耗时近5年，以等待公牛100个左右随机取样的女儿产奶性能和体型外貌线性鉴定等数据，经过后裔测定的公牛叫“验证公牛”（Proven Bull）。
关于验证公牛及其价值，CRI中国联合《荷斯坦》杂志已做了大量的科普工作。前CRI驻华首席专家张廷青博士的验证公牛系列科普文章，还被评为《荷斯坦》杂志2007年度最后奶农欢迎的文章。
美国的育种公司年平均测定约1300-1500头青年公牛，拥有世界上最大的后裔测定体系。CRI公司每年后测约300头公牛，最后留做种用的验证公牛30头左右。
后裔测定工作除了耗时长，也需要一笔不菲的经费。CRI公司每测定一头青年公牛的成本约3.8万美元，按10%的留种率，每头留种验证公牛的选育成本接近40万美元。这其中包括对后裔测定奶牛场的奖励措施，奖励机制对获得准确可靠的后测公牛女儿数据是非常重要的。
中国农业部已组织制定了《中国奶牛群体遗传改良计划（2008－2020年）》，并且规定从2012年起，没有后裔测定成绩的种公牛不得生产和销售其冷冻精液。相信这会促进中国的种公牛后裔测定体系建设，从而促进中国的奶牛育种机构尽早培育出自己的世界级名牛。
关于种公牛培育，我们还必须看到，随着现代生物技术的蓬勃发展，基因组分析（genome analysis）和转基因技术（transgenic technique）等分子育种方法的应用正在引起奶牛遗传育种领域的重大变革！利用QTL（quantitative traits loci，数量性状基因座）定位和MAS（Marker Assistant Selection）标记辅助选择在DNA分子水平上对目标性状进行基因型选择，可以大幅提高遗传改良速度和效率。
美国已经于2009年1月开始发布种公牛的基因组育种值GPTA（Genomic Predicted Transmitting Ability），这标志着分子育种技术在奶牛育种领域的产业化进程迈上了新的台阶，美国奶牛育种界称之为里程碑式的重大进展！
可以预见，今后一段时期，分子育种技术与传统后裔测定工作的完美结合，将大大提高奶业发达国家奶牛育种的效率和水平，今后“验证公牛”概念也将包含进“基因组验证” 的内涵。
中国奶牛育种界同仁应该直面这样的挑战和机遇，走出自己的路！(待续)

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2、专业选配：必需加强冷冻精液销售领域的配套遗传服务

精液是遗传物质，是一种特殊商品，其本质是来自父系的一半遗传信息。这一半基因跟母牛的另一半基因有一个最佳匹配的问题，匹配好了，能得到更好的后代，实现遗传改良；匹配不好，后代不仅不能实现遗传改良，甚至可能导致退化。
所以奶牛冻精的销售一定要绑定相关的选配服务。
作为专业育种公司，CRI一直坚持着自己的MPG（Maximizing Profit through Genetics）理念，即要通过遗传改良实现牧场经营效益的最大化，帮奶农多赚钱。
在实践层面上，该理念主要体现为两点：
（1）坚持奶农利润至上的育种路线培育种公牛。
CRI更看中LNM（Lifetime Net Merit $，终身效益指数）这一用货币直接衡量的综合选择指数，该指数代表一头公牛后代可增加的平均经济效益。图3显示的是LNM指数的构成，我们从中可以看到强调产量性状、体型性状、繁殖性状及健康性状之间协调的平衡育种哲学。

图3.  LNM指标组成性状及权重

（2）在遗传服务方面则形成了自己完整的MAP（Mating Appraisal for Profit，基于效益的选配）服务体系。
CRI公司于1966年推出MAP服务，成为选配服务方面的行业先驱。至今已经服务美国奶农40多年，经过了岁月和实践的检验。
精确的母牛评估和庞大的公牛数据库是MAP的基石。MAP对每一头母牛评估17个线性性状，2个管理性状（脾性和泌乳速度），从而可以确定其缺陷性状；CRI数据中心汇集了世界各国的优秀公牛信息，包括系谱资料、后裔测定数据等。专业的MAP选配软件让数据分析变得快捷高效。所有这些保证了MAP的成功。
目前，CRI公司在美国本土每年给200万头母牛做遗传评估和提供选配服务。
2008年，CRI中国合作伙伴北京凯风基业科技有限公司已经非常出色地将MAP体系系统引入中国，开始力度服务中国奶业发展； CRI公司MAP选配服务软件全球共享版已于2008年8月正式开通！自2008年8月起，中国客户可通过国际互联网直接链接CRI公司数据中心享用专业的MAP服务。
我们认为，中国冻精行业在为客户提供遗传服务方面整体有待提高。凯风·CRI愿意在这方面加强跟中国同行的交流和合作。

[本文作者为凯风/CRI品牌总监]

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美国于1953年启动了系统的奶牛群体遗传改良计划（DHIP）,用半个世纪的努力让全国成母牛的年均单产水平从两吨半提升到九吨。其中有很多值得我们学习和借鉴的东西。

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值得我们学习！想想我们国家的畜禽品种大量的靠进口！育种还得继续努力！

牧童

很好的文章，只是没有介绍国内的，是不是可以介绍一下国内的啊？

dear

请问楼主，美国2009年1月发布的种公牛的基因组育种值GPTA在哪里可以找到？:5s:谢谢啦！！