浅析标准化牧场奶牛繁殖技术与育种方案

高俊峰 王高峰 内蒙古凉城县家畜改良工作站 013750

奶业是内蒙古重要的经济产业，而繁殖技术与育种方案对奶业的发展十分重要。国际上通常用DHI(Dairy herd improvement）进行奶牛牛群的改良工作，而繁殖技术的发展对奶牛改良方案影响很大。人工授精是第一个对动物育种方案产生重要影响的繁殖技术。超数排卵和胚胎移殖导致核心群育种方案的出现[1]。近年来转基因技术的应用在奶牛繁育上取得了一定的成绩。本文就繁殖技术的优缺点与育种方案的发展动态做简要介绍，以期为促进我国标准化牧场的现代化进程提供借鉴和参考。

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，经检查、稀释和保存等特定处理后，用器械输入到发情雌性家畜生殖道的特定部位，使其妊娠的一种家畜繁殖技术[2-3]。人工授精包括三大步骤：精液采集、精液处理和精液输入。

人工授精作为第一个对动物育种方案产生重要影响的繁殖技术，其优点主要体现在以下几方面：提高优良公畜的配种效率，加速品种改良步伐，加快育种工作进程，有利于品种资源保护，防止疾病传播，克服公母家畜体格悬殊造成的交配困难，降低生产成本，提高经济效益，有利于提高母畜的受胎率。

人工授精作为一种有效的的繁殖手段之一，其在奶牛育种上的作用体现在以下几个方面：有利于组织大型育种。从遗传学观点和品种改良观点出发，人工授精有助于建立集中指导后裔测定和交配组合的大型育种组织，在短时间内可获得大量相同日龄的后裔，因而减少群间差别。有利于品种资源的保护。个别保留或引进品种因受伤或某些生理缺陷而失去交配能力时，通过人工授精可以达到保种和扩群的目的。有利于建立大型良种繁育体系，有利于对种牛的选择，有利于杂交配套的筛选。人工授精可以克服群间或系间个体随机交配的困难，避免近交。有利于开展随机交配，这对于顶交配合力测定更表现其优越性。有利于联合育种。

2 MOET 核心群育种方案

MOET 即超数排卵和胚胎移植，是20世纪70年代才发展起来的一门旨在提高优良母畜繁殖性能的高新生物技术，是通过对种母畜进行超数排卵和胚胎移植并与核心群育种相结合的育种方法。其过程是对供体母畜实施超数排卵处理，诱发母畜更多卵母细胞的成熟和排卵，在完成超数排卵后进行授精、采胚、胚胎检验、胚胎培养与保存，然后将发育正常的胚胎移植到发情适时的受体母畜体内[4-5]。

MOET 核心群育种方案集中在较小的高产牛群中或少数牛场中实施。它便于严格地实施育种方案，进行准确的性能测定，而且可以测定一些在大群体中无法测定的性状。其主要特点是，在一个群体内集中一定数量的优秀母牛，形成一个相对的闭锁群体，群体内完全通过MOET 技术进行繁殖。高强度地利用最优秀的公牛和母牛，并以培育出用于全群的种公牛为主要的育种目标。由于借助超数排卵和胚胎移植手段，可使1 头公牛除了有大量半同胞外，还有大量的全同胞姐妹，而全同胞信息可用于育种值评估。这样就可以放弃传统的后裔测定方法，而主要通过祖先和同胞的信息对公牛进行遗传评定，尽管选择的准确性与后裔测定相比虽然有所下降，但是缩短了世代间隔。国外应用MOET 技术，使优秀母牛资源得到了充分利用。MOET 核心群育种方案与AI 育种方案最大的改进是在公牛选择时主要使用了祖先和同胞的信息，而避免了进行大规模的后裔测定。研究表明，对公牛产奶性能的遗传鉴定需时至少可缩短40%。

在任何一个育种体系中，群体每年的育种进展取决于4 个因素，即选择强度、遗传方差、估计育种值的精确性和世代间隔。早期研究发现，在封闭的群体中，应用胚胎移植的遗传进展增长速度比常规育种体系高。

MOET 核心育种群方案拥有多种优点：缩短了世代间隔，可利用全同胞成绩估计育种值，加强了母畜的选择，性能测定工作更为准确和广泛，提高了性能记录的可靠性，MOET 成本开支的转移，附设测定群的优越性。

MOET 核心群育种方案作为一种生物新技术也存在缺点。首先是近交问题。核心群中种畜头数是有限的，群内近交程度的增加要取决于所使用公畜的头数，需保证每年选留的公畜来自不同全同胞家系，且均衡使用。此外，需要定期将外群体的公牛引入核心群测定并使用，这两种方法都可以降低近交的程度。胚胎移植的一次性和经常性使用过高。遗传参数估计问题。MOET 核心群育种方案的优点是准确而广泛的性能测定，但是至今还没有这种形式下的各种性状估计遗传参数，只是理论上的预测。

MOET 核心群育种方案提高母畜的繁殖力，缩短世代间隔，为进一步提高家畜改良的速度提供了一个新的机遇。但是如上所述，这种方案自身也存在缺陷，而奶牛群体遗传改良的关键问题是，如何准确地选择种公牛和种母牛；如何克服母牛繁殖力很低(即便进行胚胎移植，也不过每年最多获得5～10 个母牛后代)的弱点；如何减少全同胞个体间的遗传物质的随机抽样误差，使其育种值估计更为精确。

3 转基因技术

转基因技术就是将外源基因转移到动物受精卵内组成一个新的融合基因，使其在动物体内整合与表达，产生具有新遗传特性的动物。转基因动物的产生标志着人们可成功应用转基因技术，避开物种间杂交不育的生殖隔离，进行基因交流，培养出自然界和常规育种难于产生的具有特别优良性状的动物品种[6-7]。

目前转基因技术应用在奶牛上，主要是通过转基因动物改变乳的主要成分，提高产乳量等方面。通过转基因技术，可使奶牛在乳腺中生产对合成药物有重要意义的肽和蛋白质的新功能，即乳腺生物反应器。其核心内容是通过各种转基因技术，将乳腺组织特异性启动子驱动的外源基因，在动物乳腺组织高效表达，在乳汁中生产目的产品。目前研制生物反应器的主要有人类凝血因子、α 抗胰蛋白酶、胰岛素、人体白蛋白和干扰素等。

制备转基因动物的研究已先后在小鼠、绵羊、猪、牛和兔上获得成功，但是在育种中也存在一定的问题。在育种中应用的关键在于：转基因技术的效率，对家畜的一些重要基因的结构与功能的认识，无有害副作用地获得生物学效应，被转移的基因稳定地遗传，建立纯合的转基因动物育种系[8]。

4 展望

中国的奶牛生产在整体水平上与世界水平还有较大的差距，在奶牛育种工作上与世界先进水平有着明显的差距。奶牛育种工作在奶业的发展中起到了至关重要的作用。要缩小与世界先进水平的差距，就要求我们规范DHI 性能测定工作，在全国范围内开展公牛后裔测定和进行联合育种，同时对全国奶牛性能测定和后裔测定的数据进行处理，进行全国奶牛遗传参数估计和遗传评定等工作，使我国的奶牛遗传育种工作水平跟上世界发展的步伐。

[1]张沅.应用现代生物技术的奶牛育种方案[J].中国农业科技导报,2003,5(3):13-16.

[2]于芳.浅谈怎样做好奶牛人工授精[J].草食动物，2010,5：58-59.[3]徐国强，李良泉.奶牛人工授精技术的掌握[J].奶牛人工授精技术的掌握，2008,6.

[4]张元跃.奶牛繁殖技术与育种方案[J].中国奶牛,2000,4:29-30.

[5]张沅.生物技术在动物育种中应用的现状与前景[J].遗传，1991.13(4)39-42.

[6]屈小平,宁美艳,武琳,段茂林.动物遗传育种方法研究进展[J].家畜生态学报，2012,33(1):81-85.

[7]赵淑娟，庞有志，赵芙蓉.转基因技术与动物育种研究[J].洛阳农业高等专科学校学报.2001，21（3）：194-196

[8]杨秀芹，刘娣.转基因技术与动物育种[J].动物科学与动物医学.2002，19（7）：4-6.