河北省西门塔尔牛体重体尺性状遗传参数分析

彭 朋，王思伟，李树静，阎志刚，赵增元，苏硕青，刘 茁，王 昆

(1.河北省农林科学院粮油作物研究所，石家庄 050035；2.河北天和肉牛养殖有限公司，石家庄 050227；3.河北省作物栽培与绿色生产实验室，石家庄 050035；4.河北省畜牧良种工作总站，石家庄 050061；5.石家庄君乐宝乳业有限公司，石家庄 050227)

肉牛产业是我国现代化畜牧业的重点发展产业，自20世纪90年代以来，我国通过引进国外优秀肉牛品种对我国地方牛品种进行杂交改良，使我国肉牛生产性能获得了大幅提升并培育出了中国西门塔尔牛、新疆褐牛等乳肉兼用品种和夏南牛、延黄牛等肉用品种[1-4]。目前，我国肉牛生产结构主要以杂交群体为主，在全国占比达到了79%[5]，其中肉用西门塔尔牛及其杂交群体占肉牛存栏量的60%～70%[6]。西门塔尔牛是一种乳肉兼用的大型品种，具有良好的生产性能，自引入我国以来，通过与本地黄牛杂交，使杂交后代的生产性能提高了30%以上[7]。随着经济水平的提高，我国对于牛肉的需求量越来越大，但我国自主肉牛种业仍无法满足快速增长的需求。目前我国肉牛种业与发达国家相比仍存在差距，对于肉牛的遗传评估工作起步较晚，为了加速发展我国肉牛种业和开展肉牛遗传评估工作，2012年农业农村部制定了《全国肉牛遗传改良计划(2011—2025年)》，2014年我国又发布了《肉牛生产性能测定技术规范》用于测定肉牛生长发育性状。遗传参数估计作为遗传评估的前提，能够反映出一个群体生产性状的遗传规律。魏趁等[8]对新疆西门塔尔牛的体尺性状进行遗传参数估计，其遗传力范围为0.13～0.58。牛红等[9]对内蒙古西门塔尔牛群体的重要经济性状进行了遗传参数和方差组分估计，其初生重、断奶重、出栏重的遗传力估计值分别为0.48、0.44、0.43。范大有等[10]对中国西门塔尔牛次级性状和生产性状遗传参数的研究结果为0.07～0.41。

河北省是全国养牛大省，牛肉产量居全国第三，2020年河北省肉牛存栏量为199.30万头，其中西门塔尔杂交牛群体占肉牛存栏量的90%以上。目前对于河北省西门塔尔牛的报道大部分是关于杂交后代生产性能的研究[11-13]，但对于河北省西门塔尔牛生产性状遗传参数的研究较少，因此本研究利用河北省西门塔尔牛群体的生产性能测定数据，应用DMU软件配合多性状动物模型，估计了体重与体尺性状的遗传力及其之间的遗传相关，为今后制定育种方案提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 数据来源与整理

研究数据来源于河北天和肉牛养殖有限公司2015—2021年266头18月龄西门塔尔成母牛的生产性能测定记录，包括体重、体高、十字部高、体斜长、胸围、腹围和管围等7种性状。剔除父号和母号缺失记录、表型值异常及在±3SD之外的数据。利用R软件对系谱进行追溯，追溯到三代系谱，共包含186头公牛和617头母牛。

1.2 固定效应分析

采用SAS 9.4软件的GLM过程对影响西门塔尔牛体尺体重性状的影响因素进行方差分析，固定效应主要包括：测定年效应、季节效应和日龄效应。

1.3 统计分析方法

使用DMU软件，配合单性状和多性状动物模型，利用平均信息限制最大似然法(average information restricted maximum likelihood，AI-REML)结合期望最大化(expectation maximisation，EM)算法对各方差组分进行估计。统计模型为：

yijkl=μ+Yi+Sj+Ak+idl+eijkl

式中：yijkl为体重和体尺性状评分向量；μ为群体均值；Yi为测定年份的固定效应；Sj为测定季节的固定效应；Ak为生长日龄固定效应；idl为个体的加性遗传效应向量；为随机残差效应向量。eijkl遗传参数计算公式为：

2 结果与分析

2.1 西门塔尔牛体重与体尺性状的基本统计量

西门塔尔牛体重和体尺性状的最小值、最大值、均值、标准差和变异系数等描述统计量如表1所示。由此可知，西门塔尔牛体重的均值为482.62 kg，标准差为57.10，变异系数为11.83%；西门塔尔牛管围的均值为19.94 cm，变异系数为6.21%；体高、十字部高、体斜长、胸围和腹围的均值变化范围为125.17～222.14 cm，变异系数均小于5.0%。

表1 西门塔尔牛体重和体尺性状描述统计量

2.2 西门塔尔牛体重与体尺性状的遗传力估计值

西门塔尔牛体重和体尺性状的遗传力结果如表2所示。西门塔尔牛体重的遗传力估计值为0.41，体尺性状的遗传力估计值范围为0.31～0.66，西门塔尔牛的体重与体尺性状均属于高遗传力性状(h2>0.30)。

表2 西门塔尔牛体重和体尺性状方差组分和遗传力估计值

2.3 西门塔尔牛体重和体尺性状间的相关性

西门塔尔牛体重和体尺性状间遗传相关和表型相关如表3所示。在遗传相关中，体重与体尺之间的遗传相关范围为0.20(体高)～0.79(胸围)，体重与体尺均呈现出较强的遗传正相关；体尺性状间的遗传相关范围为(-0.70)(腹围和管围)～0.92(体高和十字部高)，除管围与体斜长、腹围呈遗传负相关，其余体尺性状间均呈遗传正相关。在表型相关中，体重与体尺之间相关范围为0.14(十字部高)～0.23(胸围)，体尺性状间的表型相关范围为(-0.10)(腹围和管围)～0.94(体高和十字部高)，除腹围与管围呈表型负相关外，均呈表型正相关。

表3 西门塔尔牛体重和体尺性状间的遗传相关与表型相关估计值

3 讨论

3.1 西门塔尔牛体重和体尺性状遗传力估计

本研究中西门塔尔成母牛体重的遗传力为0.41，与朱波等[14]对全国西门塔尔牛体重估计的遗传力0.38和董刚辉等[15]对三河牛成母牛体重估计的遗传力0.41基本一致，高于刘建勇等[16]报道的BMY肉牛18月龄重遗传力0.36，低于Putra等[17]对苏门答腊岛的西门塔尔牛报道的0.56；胥磊等[18]对新疆褐牛和冯小芳等[19]对安格斯牛的体重遗传力估计值分别为0.55和0.50，也高于本研究结果。本研究中河北省西门塔尔牛体重遗传力与其他研究报道的结果不同的原因，可能与品种不同、饲养管理水平和地域环境相差较大有关。

本研究中体尺性状的遗传力范围为0.31～0.66，均为高遗传力性状。胥磊等[18]报道的新疆褐牛体尺性状的遗传力范围为0.29～0.61，与本研究基本相同；Wei等[20]对新疆西门塔尔牛的研究中体斜长的遗传力为0.13，要低于本研究体斜长的遗传力0.45，但其他体尺性状的结果与本研究基本一致。

3.2 西门塔尔牛体重和体尺性状间的相关性

本研究中体重与体尺性状均呈遗传正相关，其中与体斜长、胸围和腹围呈强遗传正相关，这与Kamprasert等[21]对泰国婆罗门牛、胥磊等[18]对新疆褐牛及董刚辉等[15]对三河牛的研究结果一致。体重与体高和管围的遗传相关属于中等遗传正相关，而其他研究结果显示体重与体高和管围呈强遗传正相关，原因可能是在河北省西门塔尔牛体重性状的选育过程中，对于体高与管围的选择强度较小。本研究中体尺性状间除管围外，其他5个体尺性状间均呈较强的遗传正相关。管围与胸围呈强遗传正相关，这与其他研究结果一致；管围与体高和十字部高呈较弱的遗传正相关，与体斜长和腹围则呈遗传负相关，与国内其他研究结果相反，本研究中管围的变异系数要高于其他体尺性状，可能是由于管围在实际测量过程中存在测量误差。

4 结论

本研究结果显示，河北省西门塔尔牛体重的遗传力为0.41，属于高遗传力性状；体尺性状的遗传力为0.31～0.66，属于高遗传力性状。体重与体尺性状间的遗传相关为0.20～0.79，体尺性状间的遗传相关为(-0.70)～0.92，除管围外其他体尺性状间均呈较强的遗传正相关，在选育过程中加强对这些性状的选育，有利于提高西门塔尔牛的生长发育性能。致谢：衷心感谢河北天和肉牛养殖有限公司提供的肉牛生产性能测定数据。