我国南方黄牛遗传资源及其利用探讨

武秀香,施雪奎,吴海涛,毛永江,冀德君,常 洪,杨章平

(扬州大学动物科学与技术学院,江苏扬州225009)

我国南方黄牛资源丰富,存栏量大,具有独特的起源系统与优秀的基因资源和生态适应性,但长期以来由于对我国南方黄牛遗传资源保护经济性状的开发利用以及认识的不统一,导致南方地区黄牛资源的保护与利用工作没有得到全面的展开,特色经济效益难以充分发挥。

1 我国南方黄牛遗传资源重要性

1.1 我国南方黄牛遗传资源分布特点

1.1.1 品种丰富 据《中国家畜地方品种资源图谱》记载[1],我国现有牛品种89个,其中黄牛52个,南方黄牛35个,占牛品种总数的39.3%。因自然环境和饲养条件不同分为北方黄牛、中原黄牛和南方黄牛。产于东南、西南、华南、华中以及陕西南部的黄牛均属于南方黄牛,主要包括舟山牛,温岭高峰牛,台湾牛,皖南牛,广丰牛,闽南牛,大别山牛,枣北牛,巴山牛,巫陵牛,雷琼牛,盘江牛,三江牛,峨边花牛,云南高峰牛等35个品种。

1.1.2 存栏量大 根据国家统计局2006年度统计数据[2],目前我国黄牛总数为1亿头,其中五大地方良种约500万头,南方地区15个省份(市、自治区)黄牛数量为 3758.40万头,占全国黄牛总数的37.52%,北方16个省份(市、自治区)黄牛总数为6258.40万头,占全国总数的62.48%。南方地区现代肉牛经济体系的建立是从二十世纪七十年代国家解除宰杀耕牛的禁令之后,但真正的得到发展是在改革开放以后,特别是二十世纪九十年代以后,随着国家一系列相关项目地实施,其肉牛经济取得了较大的发展,肉牛年出栏量由1998年的1094.9万头增长到2007年的1247.8万头,牛肉产量由1998年的129.1万t增长到2007年的146.7万t,分别增长了14%和13.6%(2007年数据根据第二次农业普查结果调整后数据);2007年活牛出口15.45万头,占全国的31.01%,牛肉出口额达到了752.44万美元。

1.1.3 起源独特 陈幼春等(1990)对中国黄牛20个地方品种8个血液蛋白基因座进行了系统研究,结合其它资料(Y染色体、体尺指标、外形特征及历史记载等),把中国黄牛分为两大体系(无峰牛和有峰牛)三大类(北方黄牛、中原黄牛和南方黄牛),北方黄牛主要为普通牛种(Bos taurus),南方黄牛主要为瘤牛种(Bos indicus),而中原黄牛则为普通牛种和瘤牛种的混血种,并认为中国黄牛除受到普通牛和瘤牛的影响外,还吸收了印度尼西亚巴厘牛和斑腾牛的血统[3]。常洪等(1999)利用东南亚42个牛群体血红蛋白、血清白蛋白和运铁蛋白三个基因座18个等位基因进行模糊聚类分析,结果表明:42个群体可分为“蒙古利亚”、“南岛”和“中间”三大集团以及不属于任何集团的美国婆罗门牛及巴厘牛[4]。中国长城以北、朝鲜半岛和日本列岛群体属“蒙古利亚”集团,中国台湾、东南亚沿海、岛屿以及南亚群体属“南岛”集团;黄河流域及其以南的大陆群体属“中间”集团,同时认为中国黄牛不可能含有巴厘牛的血统。Zhang G X等以30个微卫星位点上的变异为依据,按根井正利定义的遗传距离概念和非加权利用集团平均法(UPGMA)对中国固有和引进的共30个家牛品种的分化进行研究。结果30个品种聚合为六类。两类被判断为普通牛集团:其一是我国长城以北和西藏的品种集团,其二由从欧洲引进的品种组成;四类被视为瘤牛混血,大体上分别由中原、西南、中南和东南沿海的固有品种组成[5]。对我国瘤牛的分组,体现了爪哇牛血统影响(与上顺序)逐渐增加的趋势。由以上资料可以看出:我国南方黄牛以瘤牛为主,而北方中部分牛种同时也含有瘤牛的血液,而真正意义上起源于普通牛的牛品种可能仅限于延边牛、蒙古牛、复州牛、西藏牛和哈萨克牛五个群体,如图1所示。

图1 以非加权对集团平均法构建的我国30个固有和引进牛品种的系统图

1.2 中国南方黄牛优良特性明显

1.2.1 中国南方黄牛是我国肉牛资源的重要组成部分 人类对各种家畜的利用方式以及不同类型畜产品的社会经济价值是发展变化的;现代良种的经济优势固定的联系着优良草地或高度集约化的饲养体制;南方地区黄牛个体小、单位能量消耗少,对秸秆类农副产品的利用能力较高。我国南方广大地区属于热带、亚热带气候,以山地和丘陵为主。与北方相比,南方可利用耕地面积较大,草山、草坡较多,较适合于放牧。同时,农作物秸杆资源丰富,种类丰富多样,而且产量高。据推算,整个南方地区的耕地是全国的40%,但是生产的主要农作物秸秆数量是全国的50%。我国农作物秸秆数量大、种类多、分布广,每年秸秆产量7亿t左右,全部作物秸秆中仅有15%～20%用作饲料。

1.2.2 中国南方黄牛对环境的适应性强 中国南方黄牛对各种疾病的非特异免疫性有别于北方牛和欧洲品种;带有主要的欧洲肉牛血缘的品种尽管在热带、温带地区较为成功,但在潮湿炎热地区几乎都失败了;这些品种难以适应炎热和低质量的草料,难以忍受寄生虫和传染病的侵害。

在全放牧条件下牛蜱感染期的自然感染率低,被毛光滑,在炎热的夏天也很少看到在树荫下乘凉的云南黄牛、闽南牛、婆莫云牛。在全放牧饲养环境中,婆莫云牛、婆罗门牛、安格斯牛、黑白花牛体表牛蜱的数量有明显的不同,在相同时间间隔20 d查看体表牛蜱数结果显示,婆莫云牛和婆罗门牛体表的牛蜱数较少,安格斯牛、黑白花牛体表的牛蜱极多。属温带牛种的西门塔尔牛从加拿大等国引入云南后,一接触病原就会出现急性发病,发病率达100%,死亡率5.3%以上,2～3岁以上的成年牛在发病率和病程上比犊牛更严重[6]。

我国南方黄牛由于主要起源于瘤牛系统,故对南方地区夏季高温、高湿的环境具有较好的适应性。研究表明,云南高峰牛、婆莫云牛、安格斯牛、黑白花牛、婆罗门牛在阳光照射2 h后观察,云南高峰牛、婆莫云牛和婆罗门牛表现正常,安格斯牛和黑白花牛的呼吸明显较快,安格斯牛还出现张口呼吸现象,可见婆莫云牛的抗蜱耐热能力强。根据我们的最近研究结果,不同地区和类型肉牛品种在部分抗热应激指标存在明显差异(见表1),同时在某些关键基因的部分位点上基因频率也存在明显差异(如图2所示)。

据研究表明HSP70蛋白是动物热应激过程中主要发挥作用的因子,该蛋白由HSP70基因家族控制合成,据我们近期的分析结果表明,在HSP70-1基因的部分位点上群体间表现出明显的差异。同时也有研究表明南方黄牛群体在抗焦虫病方面较北方黄牛群体和引进肉牛品种表现出明显的优势。

表1 四个肉牛品种热应激条件下血液部分指标变化的比较

图2 HSP70-1基因的部分位点不同群体间的差异分析

1.3 我国南方黄牛血统保护完好,没有太多受到外来品种侵袭

长期以来,南方地区形成了丰富多样的地方牛品种,这些地方品种牛拥有诸多优良基因,用于肉用开发的潜力较大。与北方黄牛相比,南方黄牛受外来品种侵袭程度较小。近几十年来,引入南方地区进行杂交的肉牛品种先后有:南德温牛(广东、四川等地)、西门塔尔牛(四川)、利木赞牛(湖南)等,外来品种不超过10个,且由于南方地区多山,很多地方交通不便,冷配站体制不健全,导致南方地区黄牛受外来品种杂交的覆盖面不高,一般不超过20%,多数偏远山区从未引进过外来品种(如云南、贵州部分地区)。近年来,通过国家一系列良种工程项目的实施,南方肉牛良种繁育体系得到健全和发展,地方牛的杂交改良工作取得了较大的发展。2008年,南方地区共生产牛冻精1007万份,是2002年的2.3倍,以江西为例,2008年改良肉牛23万头,比1988年的5.6万头增长了311%。

2 我国南方黄牛遗传资源所面临的主要问题

2.1 地方黄牛遗传资源保护存在的问题

因对经济性状的开发利用以及认识的不统一,南方地区的地方牛品种资源的保护与利用未引起各级有关部门的足够重视,导致了地方品种种群混杂严重,群体质量下降。而且现有保种场基础设施和技术条件相对落后,保种技术水平难以提高,远不能满足有效保护品种资源的需要。同时,一些先进的科研成果由于经费不足,不能在保种工作中采用(如基因静态保种)。这些情况严重影响南方地区对地方牛品种资源的有效保护。同时,因缺乏对种质资源特性的深入研究,对地方牛品种优良特性的发掘不够,并且保护与开发利用脱节,造成我国南方黄牛固有品种资源流失严重。

2.2 生产用途和方式发生变化,保护与开发利用亟待加强

由于饲养目的由役用转向肉用,地方牛品种由于在生长速度、料肉比、个体大小和经济效益等方面与外来专用品种相比无优势可言,因而正逐渐的通过杂交改良被外来品种同化,地方牛数量迅速的减少,特别是成年种公牛减少尤为明显。畜禽遗传资源是畜牧业发展的基础,因此无论其是否在当前的畜牧业生产中发挥作用我们都应加强南方黄牛保护和开发利用工作。

2.3 特色效益难以充分发挥

南方地区地方牛个体普遍偏小,生长速度慢,目前在生产性能上难以适应市场需求,难以与大型的外来品种和北方牛竞争。由于养殖地方牛的经济收益不高,而且相关支持力度不足,对地方牛的繁育积极性不足,从北方引进其它架子牛饲养(包括育肥)的数量急骤增长,这对南方地区牛品种资源的保护直接构成了威胁。而南方地区黄牛个体小、单位能量消耗少、早熟、肉品质优良、肉用潜力较大、对秸秆类农副产品的利用能力较高、以及多方面抗逆性及遗传有害性状基因频率相对较低等优点,却由于养殖比较效益低和综合开发利用技术落后等问题,不能得到应有的认识和全面开发利用,使得其价值得不到充分的体现,严重制约南方地方牛品种资源的利用。

3 开发利用我国南方黄牛遗传资源的建议

3.1 进一步甄别我国南方黄牛遗传资源现状、经济特性和优异的基因资源

进一步甄别我国南方黄牛遗传资源现状、经济特性和优异的基因资源,建设一批资源群体和育种群体,建立1～2个南方肉牛性能测定站或测定中心。我国南方黄牛遗传资源品种丰富,存栏占我国黄牛比例大,但生产规模小、经营粗放、整体水平不高的现象没有得到根本转变。我们进行了南方黄牛群体起源及系统地位初步研究,并克隆分析了雷琼牛等南方黄牛群体的GH、MSTN等基因,但有关南方黄牛肉质性状、抗逆性状、繁殖性状等的分子标记研究以及开发利用等方面都远落后于北方黄牛,各种性状(繁殖性状,生长发育性状,屠宰性状,肉质性状,抗逆与抗病性状等)基本无数据支撑,多数优势经济性状没有挖掘。应该在了解南方黄牛品种资源基本情况基础上,充分发掘其优异的基因资源。在此基础上,选择基础较好,性状特色明显种群建设一批资源群体和育种群,在有一定基础条件的科研院所或高校建立1～2个南方肉牛性能测定站或测定中心。

3.2 充分利用南方黄牛遗传资源和自然条件发展南方肉牛业

3.2.1 加强本品种选育,整体提高南方黄牛群体生产水平 在深入的种质特性分析的基础上,重点选取一批品种,纳入本品种选育计划;在综合选择指数的制定上,不应单纯以生长速度和成年体格大小为选种目标,更多应考虑良好适应性、南方饲草条件下的饲料转化率和良好的肉质;借鉴日本和牛和韩国韩牛育成经验,不反对适量导入外血,但坚持各世代的选育提高。

3.2.2 推进南方黄牛简单经济杂交 通过引入具有南方生态适应性的外血(瘤牛血缘),改良南方黄牛母本,利用F1代的杂种优势获得优势性状畜产品。

3.2.3 加强南方黄牛繁育体系建设 “公司+农户”是我国许多地方发展肉牛产业基本模式,公司承担大规模的育肥和屠宰,而农户则以家庭副业形式从事母牛饲养,农户承担肉牛繁育体系的重要任务,饲养母牛效益的低下也降低农户饲养繁殖母牛的积极性。扭转这一状况有效办法是肉牛产业链利润在各环节的合理分配,提提公司养母牛,农户规模化养殖母牛,成为母牛养殖大户,改“公司+农户”经营模式为“公司+大户”,使母牛饲养从业者有利润话语权,同时国家应对繁育母牛的饲养给予更多的政策支持。

[1]徐伟生,徐桂芳.中国家畜地方品种资源图谱[M].北京:中国农业出版社:2004,146-273.

[2]中国农业统计年鉴.国家统计局[M].2006:209.

[3]陈幼春.中国黄牛的分类.中国黄牛生态种特征及其利用[M].北京:中国农业出版社,1990:3-25.

[4]常洪,苗泽荣,耿社民,等.中亚以东南家牛亲缘系统研究[J].江苏农业研究,1999,1:44-47.

[5]Zhang G X,Wang Z G,Chen W S,et al.Genetic diversity and population structure of Chinese indigenous yellow cattle breeds using 30 microsatellite markers.Animal Genetics,2007,38:1365-2052.

[6]苏华伟,赵刚,毛华明,等.西门塔尔牛引入云南后焦虫病发病规律初探[J].中国畜牧兽医,2007,34(4):143-144.