现代奶牛育种及DHI 测定技术

李晓滨 河北省承德市出口肉牛改良站 067000

1 奶牛育种技术

传统的奶牛育种工作主要包括开展品种登记、DHI 测定、高产奶牛核心群、培育优秀后备公牛、后裔测定、遗传评定和推广优秀验证公牛的冷冻精液和改良母牛群等一系列工作。其核心是使用系谱信息和后代的表型信息来估计个体的育种值，并以此为依据，选择出最优秀的个体，再通过冷冻精液将优秀个体的遗传优势传递到整个生产群。这也是被称作以公牛后裔测定为核心的人工授精（AI）育种体系。通过后裔测定选育种公牛的优点在于，可以获得种公牛选择最高的准确性。但后裔测定的主要缺点一是世代间隔长，一般平均的世代间隔达到5年以上；二是育种成本高，这主要是由于测定公牛的等待期所造成的。为了避免后裔测定的缺点，在奶牛群体改良实践中也曾构建了所谓“青年公牛育种体系”，即青年公牛的选择仅依据其系谱资料。这种选择方法虽然能够缩短世代间隔，但种公牛选择的准确性降低，牛群难以获得理想的遗传进展。随着胚胎生物技术和分子遗传技术的发展，育种学家又先后提出“MOET育种方案”和“标记辅助选择育种方案”，研究表明，这两个方案能够缩短减少世代间隔，但在牛群中实施后难以获得预期的效果。

近年来，由于家畜基因组测序技术、基因芯片技术的不断发展及检测成本的下降，Meuwissen 等提出了“基因组选择(Genomic Selection,GS)法”。GS 是利用覆盖在全基因组上大量的SNP 信息，更科学、全面地探明影响各重要性状的遗传基础。GS利用验证公牛“已知基因型”个体的信息，估计覆盖整个基因组上所有的有效SNP 标记的效应，并将SNP 效应之和定义为基因组育种值（GEBV）。依据GEBV 可实现种畜早期选择，可大大缩短世代间隔，且种公牛各性状育种值估计的准确性一般可达到0.7 以上，虽然低于后裔测定，但可加快群体的整体遗传进展。

2 DHI 测定技术

奶牛生产性能测定又称为奶牛群遗传改良，英文为Dairy Herd Improvement，简称为DHI，是世界上最为科学、最为有效的奶牛生产管理工具。其主要工艺为对每头泌乳牛每月采集1 天的奶样，在测定其产奶量、乳成分和体细胞数等数据的基础上，收集牛群饲养管理数据，如产犊日期、干奶日期、淘汰日期、年龄和胎次等，再将所有这些数据加工处理，形成DHI 报告，返回牛场，指导生产和经营管理。通过DHI 报告，牛场可以了解饲养管理、繁殖配种、乳房保健及疾病防治等状况，发现问题所在，为改进工作提供客观、准确和科学的依据。DHI 测定的数据也是种公牛遗传评定的依据。可以说DHI 是奶牛群体遗传改良一项最重要的基础性工作。

2.1 DHI 技术的发展过程

奶业发达国家，早在19世纪末就开始对奶牛进行生产性能测定，实施奶牛群改良方案。到1953年，美、加两国正式启动了“牛群遗传改良计划”，即DHI。当时两国奶牛平均单产水平不足5000kg，经过半个世纪的努力，两国已拥有当今世界最好的奶牛群。DHI 在我国的发展过程是，1992年天津在“中日奶业技术合作项目”的扶持下开始启动DHI，于1993年6月开始在国内第一次进行正式、规范的奶牛生产性能测定，到2001年在天津参与DHI测定的牛场为11 个，占国有牛场的65%。1995年以来，随着中－加奶牛育种合作项目的实施，我国先后在上海、西安、杭州、北京、山西等地试行了DHI，其中目前上海有50000 头成牛参加DHI 测定。2003年9月，中国奶协在哈尔滨召开会议，准备在全国范围内推广DHI。2005年，农业部和中国奶协拟定在全国5 个省建立DHI 测定中心，2008年，全国有18 个DHI 测定中心或实验室通过农业部相关部门的验收，到2010年增加到21 个，显著加快了我国DHI 测定的步伐。奶业发达国家的发展历程证明，DHI 是一套行之有效的奶牛群生产管理工具，已成为奶牛群改良科学化、规范化的标志。

2.2 DHI 技术的作用

（1）指导选种选配。根据个体牛产奶量、乳脂率和乳蛋白率的高低，选用不同的公牛精液进行配种。如乳脂率、乳蛋白率高，但产奶量低的母牛，可选用产奶性能好的公牛冻精配种；乳脂率低的可选用乳脂率高的公牛，乳蛋白低的选用乳蛋白高的公牛等。通过对个体牛的选种选配，提高后代的质量，进而不断提高整个牛群的遗传水平。

（2）改进饲料配方。在DHI 报告中有反映乳脂率与乳蛋白之间关系的一项分析数据-脂蛋比。正常情况下，中国荷斯坦牛的脂蛋比为1.12～1.36。比值高可能是日粮中添加了脂肪，或日粮中蛋白不足。比值低则相反，可能是日粮中谷物类精料太多或缺乏纤维素，需对日粮进行适当调整。此外，乳脂率低或乳蛋白率低即在一定程度上反映奶牛的营养和代谢状况，通过分析可以及时找出原因，加以改进。

（3）提供整群依据。在正常饲养情况下，为保持和提高牛群的整体生产水平，降低饲养成本，提高经济效益，需要对牛群进行分群管理及淘汰，分群管理及淘汰牛最可靠的依据就是DHI 报告。

（4）提高鲜奶质量。原料奶的质量是保证乳制品质量的第一关。只有高质量的生鲜原料奶才能生产出高质量的乳制品。原料奶的质量主要反映在奶的成分和奶的卫生两个方面。在DHI 测试中，有一个重要指标就是体细胞数(SCC)。SCC 能反映奶的卫生状况。体细胞数超过标准不仅影响奶的质量，还影响奶的风味。

（5）提供兽医参考。通过DHI 报告分析个体产奶水平的变化可以了解到奶牛是否受到应激刺激或生病，如肢蹄病、代谢病等。通过体细胞数的变化，来反映乳房的健康状况，为制定乳房炎防治计划提供参考。如果体细胞数持续升高，预示着是传染性乳房炎。如果体细胞数忽高忽低，预示着是非传染性乳房炎，可能与卫生管理有关。