蒙贝利亚杂种牛与荷斯坦牛早期发育性状对比研究
2019-09-12张晓明张旭焦士会于峰葛建军赵俊金王雅春
张晓明,张旭,焦士会,于峰,葛建军,赵俊金,王雅春
(1.新疆呼图壁种牛场,昌吉 831203;2.中国农业大学,北京 100193;3.北京市农林科学院农业信息与经济研究所,北京 100097;4.全国畜牧总站,北京 100125)
荷斯坦牛是经过长期系统改良而成的乳用品种,几乎垄断了全世界主要乳用牛[1]。随着全球人工授精体系和胚胎技术的广泛使用,荷斯坦牛群体的近交系数不断提高,并以每年0.1%的速率不断递增[2],导致某些遗传疾病的暴发与流行[3]。与此同时,荷斯坦牛普遍出现繁殖力下降、使用寿命减少的情况[4~6]。于是奶牛养殖中开始尝试利用杂交的模式,来改善和提高奶牛的重要经济性状,从而获得更高的经济利润[7~10]。
杂交(crossbreeding)是农业生产的重要形式,在过去的五十年中被广泛应用于植物和畜禽的遗传改良计划及生产。杂交可以在一定程度上结合两个品种(系)的优点,是改良原始低产品种、创造新品种的重要手段,同时杂交还能够产生杂种优势[11]。有文献报道,杂种优势对奶牛生产性状而言可达6.5%以上,而对于奶牛的繁殖、健康和生活力等性状来说可达10%以上[12]。
在我国,常用于与荷斯坦牛杂交的品种是西门塔尔牛,包括德系西门塔尔牛和法系蒙贝利亚牛等不同来源的群体,围绕着杂种后代的产奶、繁殖、成年体重体尺等方面也开展了大量的研究[13~16]。父本品种效应以及犊牛初生重影响母牛难产率[17,18],而西门塔尔牛属于大型兼用牛品种,控制难产率是其杂交改良过程中需要注意的问题[19],因此公牛的选择也成为了杂交改良的重要组成部分。本研究选择难产率低的蒙贝利亚公牛与荷斯坦母牛杂交,比较了杂种牛和纯种荷斯坦牛早期生长发育情况,为选择适合的兼用牛最佳模式,以及相应的饲养管理和利用提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验设计
选择难产率低的蒙贝利亚公牛和高产荷斯坦公牛的冻精,于某规模化奶牛场对荷斯坦母牛随机配种,共获得同阶段出生的纯种荷斯坦犊牛31头(8公23母)、蒙贝利亚×荷斯坦杂种犊牛29头(10公19母)。
每月由固定人员进行一次犊牛生长性能测定,包括体重、体高、十字部高、胸围、管围、体斜长、腰角宽、尻长、臀宽、头长和头宽等11项性能指标。
1.2 数据整理与统计分析
共得到60头犊牛初生至6月龄的202条体重和体尺数据,平均每头牛测定3~4次。利用所有记录研究了体重与日龄的直线回归关系,以及体重及所有体尺直接相关关系。
为比较杂种牛和纯种牛两组的生长发育性能差异,挑选测定日龄相近数据分组如下:初生(0~10日龄)、1月龄(25~35日龄)、2月龄(55~65日龄)、3月龄(85~95日龄)、4月龄(115~125日龄),每个月龄对应的测定牛头数见表1。
表1 不同测定月龄对应的牛头数
采用模型y=μ+b+s+e分别对不同月龄下两种组合的犊牛性能进行对比分析,其中y为不同月龄下犊牛的体重或体尺表型,μ为群体平均,b为品种效应,s为性别效应,e为随机误差。使用SAS 9.2软件GLM程序完成统计分析。
2 结果与分析
2.1 体重增长规律
考虑到牛在6月龄前生长迅速,接近直线增长,因此直接对体重做了线性回归分析,研究不同组合、不同性别犊牛不同日龄下的体重增长变化规律(图1)。可以看出蒙×荷杂种公牛斜率最大,其次是蒙×荷杂种母牛,荷斯坦纯种母牛增重斜率最低。
图1 不同组合犊牛体重变化规律
从图1中还可以发现测定数据在120日龄前体重表型值相对比较集中,而后期(120~200日龄)体重比较分散,究其原因一方面与测定牛的头数有关系,120日龄后几乎没有公犊牛的测定数据,并且测定母牛头数也大大减少,另一方面也可能与生产管理条件变化(如季节变化)有关。
2.2 体重与体尺性状的相关性分析
图2显示了不同组合的体重和体尺性状的相关系数及显著性检验结果。两个组合间对应性状间的相关系数基本一致。体重与胸围的相关系数最高,在杂种牛和纯种牛群体分别为0.961和0.978,其次是体斜长、十字部高、尻长、腰角宽,相关系数在0.91~0.95之间(P<0.05)。体重与体高的相关系数在杂种牛群是0.926,而在纯种荷斯坦牛群是0.786(P<0.05)。从图2也可以很明显看出臀宽与体重及其他体尺性状的相关系数最低,其次是管围。
表2 不同月龄杂种牛和荷斯坦纯种牛体重体尺性能差异分析
图2 不同组合体重与体尺性状相关系数
2.3 不同月龄体重、体尺对比
本研究中犊牛测定日龄比较分散,并且4月龄后测定数据较少,因此为了便于比较,根据相应日龄划分了5个阶段,研究了蒙×荷杂种牛和荷斯坦牛在早期阶段的生长发育差异(表2)。
整体而言,在发育的早期阶段,杂种牛相比荷斯坦牛在体重、体尺性状都略有优势,但是前期差异不显著。初生时,杂种牛和荷斯坦牛的平均体重分别为47.88kg和46.27kg,杂种牛初生重略大,但未达到差异显著水平(P≥0.05)。在4月龄时,杂种牛的体重、十字部高、胸围、管围都极显著高于纯种牛(P<0.01),此外体高和头长也高于荷斯坦纯种犊牛(P<0.05)。4月龄时,杂种牛的体斜长也相比纯种牛要平均长1.5cm左右、臀宽要多0.5cm左右。
3 讨论
奶牛业是世界畜牧业的重要组成部分,是公认的节粮、经济、高效型产业[20],随着奶牛产业的不断发展,利用杂交改善提高荷斯坦牛健康、繁殖以及体型等性状的技术体系也得到了广泛的应用和推广。我国利用兼用牛与荷斯坦牛杂交的主要目的集中在改善繁殖性能、产奶性能以及成年体重和屠宰性能方面[13~16],而对早期生长发育的重视程度不够。通过乳用牛和乳肉兼用牛之间进行杂交,对杂种犊牛生长发育性状进行分析比较,选择适合的乳肉兼用牛最佳杂交模式,有利于促进奶牛业的稳步发展。
犊牛初生重对产犊难易有很大的影响,本研究中选用的蒙贝利亚种公牛均为遗传评估中难产率低的,例如,PATINAGE(登记号FR 2541872822)进口时直接产犊难易度评分91,OYAMA(登记号FR 0198018523)直接产犊难易度评分90。基于法国遗传评估系统设置,直接产犊难易度评分在88分以上属于易产。这些公牛的后代犊牛平均初生重在47.88kg左右,与纯种荷斯坦犊牛接近。本研究牛场由于管理非常粗放,多数犊牛并未在出生当天测定体重,初生重是10日龄以内犊牛的平均体重,应高于真实的初生重。但在杂交生产中,也均未发生由于犊牛体重过大而引起的难产。
虽然蒙贝利亚杂种牛与荷斯坦纯种牛的初生体重差异不显著,但随着月龄的增加,杂种牛表现出了更快的增重趋势,4月龄时体重、体高、十字部高、胸围等重要性状均显著高于纯种荷斯坦牛,与利用德系西门塔尔牛杂交研究的趋势相同[21]。结果充分说明利用大型兼用牛在杂交改良荷斯坦牛的时候,选用难产评分高、难产比例低的公牛是切实可行的,既不会引起难产比例的增加,同时杂种后代又表现出很好的生长趋势。
体重与体尺性状相关性分析显示,无论杂种牛还是荷斯坦牛,体重与体尺性状相关系数的大小关系是胸围>体斜长>十字部高>体高。这与在西门塔尔牛[22]和荷斯坦牛中[23]的研究结果相一致。此外本研究还发现尻长、腰角宽与体重也有较高程度相关,相关系数0.91~0.94,而臀宽与体重和其他体尺性状间的相关性均很低。
犊牛阶段在整个生长阶段处于发育旺盛时期,发育程度的好坏直接影响成年牛的体型体况以及健康、繁殖和产奶性能[24]。于志等[25]对荷斯坦牛的体重跟踪显示其群体4月龄平均体重128.96kg,胸围平均112.04cm,都明显高于本研究中荷斯坦纯种牛同阶段的平均体重和胸围。张林等[26]的研究则显示西杂犊牛和纯种荷斯坦犊牛在3月龄平均体重可以达到122.22kg和106.65kg,与本研究牛场4月龄犊牛的平均体重相似。此外,本研究中4~6月龄间犊牛体重无论是蒙贝利亚与荷斯坦杂种牛还是纯种荷斯坦牛,母牛体重均呈现较大范围的变异,这与牛场生产管理存在很大的关系。也就是说牛场的生产管理水平对犊牛的生长,尤其是早期阶段的生长发育情况有很大的影响,会导致犊牛体重轻、体型小。张浩等[27]的研究显示奶牛体重、体高、胸围等性状对产奶量均有显著影响。而本研究牛群的体重和胸围与其他牛群相比,体重偏轻、胸围偏小,且群体变异较大,可能会对后期的产奶、繁殖性能产生影响。
总之,虽然本研究牛场管理水平简陋,但是仍然可以看出相比纯种荷斯坦牛,蒙贝利亚杂种牛表现出更优的生长趋势,说明杂交改良对改善犊牛早期的生长发育亦是非常有效的。然而,杂交改良工作与生产管理是两个完全不同的问题,杂交措施不能解决生产中存在的管理问题。因此,利用兼用牛与荷斯坦牛时,同时亟需加强牛场的生产管理,才能事半功倍,取得预期的成效。