超声波技术在和牛×荷斯坦杂交牛宰前评定中的应用

刘 文，韩永胜，赵文江，林秀蔚，李 伟，黄 萌，王德香，陈国旺，沈思思，张洪伟，王亚南

（1.黑龙江省农业科学院畜牧兽医分院 161005；2.承德市农林科学院 067000）

随着生活水平的提高，人们对高档牛肉的需求越来越高。我国生产以大理石和雪花牛肉为代表的高档牛肉的企业越来越多，追求高档部位和高等级的牛肉日益强烈。和牛作为盛产顶级雪花牛肉的代表，其产出的最高A5级雪花牛肉虽然价格是普通牛肉的30～50倍但仍是受到了消费者的追捧[1]。但是在生产和科研过程中，牛作为大型家畜，在活体时产肉性状的有效数据难以得到，增加了生产和育种方面的困难，而为得到相关数据屠宰动物代价过高。近年来，超声波活体测量技术的研究与应用得到大家的广泛认可，通过不断验证超声波活体测量方法的准确性也在不断提高，其具备的高效性和准确性等特点，在很多动物育种和选育等工作中广泛使用。眼肌面积和背膘厚度在肉牛育种的评定上，具有一定的准确性和实用性。出于对大型动物活体评定需求，国家肉牛遗传改良计划以将超声波活体测定背膘厚度和眼肌面积的方法纳入其中[2]。

超声波活体测量技术具有操作方便、检测速度快，自动化程度高等特点，在上世纪90年代，超声波技术就用于测定活体肉牛的背膘厚度和眼肌面积，随着国内外超声波测定技术的不断研究和应用，肉牛育种中使用超声波活体测定的准确性已经得到多方面的验证和应用[3]。超声波活体测量技术在养牛上具有广泛的应用领域和应用价值。

国内外奶牛养殖产业不断发展升级，荷斯坦规模化奶牛牧场越来越多，低产奶牛淘汰数量越来越多，有效利用是个大问题，传统模式就是低产荷斯坦普通育肥。随着生活水平的提高，人们对高档牛肉的需求越来越高，和牛与荷斯坦杂交牛能否产出雪花牛肉，能否最大化利用荷斯坦低产母牛的问题有待解决。据报道和牛与荷斯坦牛杂交生产高端雪花牛肉，在日本已得到广泛应用，效果较为理想[4]。在国内没有大规模投入生产，处于空白。杂交育种是国内外养牛业常采用的育种方式之一，目的就是为了充分利用杂种优势。

近年来，杂交组合筛选过程中，通过优异基因的有效融合，充分利用种群间的互补效应，利用一些先进的科学技术在利用不同杂交组合改良当地牛品种的研究越来越多，培育早期鉴定优良组合，不仅可以降低庞大的工作而且可以扩大优势种群数量，缩短育种进程。杂交也是迅速提高母本群体生产性能、进而培育新品种的有效段。超声波技术在培育品种过程中发挥不可替代的作用。超声波能够预测活体肉牛背膘厚度和眼肌面积，两种指标在肉牛遗传育种和性能鉴定上作为重要的指标而备受重视。

本研究选取龙江县某和牛育种场作为研究基地，通过对该场和牛与荷斯坦杂交牛进行超声波活体检测，研究了和牛与荷斯坦杂交牛的背膘厚度和眼肌面积等性状，为科学、准确的培育和牛与荷斯坦杂交牛育种提供数据支持，加快和牛与荷斯坦杂交育种进程。

1 材料与方法

1.1 材料

试验在龙江元茂畜牧培育养殖有限公司进行，试验30头发育正常、健康的和牛×荷斯坦杂交牛，集中育肥至30月龄。试验动物自由饮水，日粮配方见表1。

表1 精料组成及营养水平

1.2 主要仪器与设备

超声波扫描仪、SOXTEC脂肪测定仪、烘箱、电子秤、电子数显游标卡尺、眼肌面积测量板等。

1.3 指标测定

1.3.1 超声波图像的采集

屠宰前1d使用Ehco Blaster 128超声波扫描仪（兽用）对每头牛检测活体肉牛12～13肋间眼肌横截面及与脊椎平行3～5cm第10～12肋骨间检测背膘获得影像图片。按照超声波测量方法进行操作，采集和牛×荷斯坦杂交牛肌间脂肪含量、眼肌面积、背膘厚度和腰膘厚度的清晰图像。参照王少华《兽用超声波在肉牛活体检测中的应用》进行[5]，再使用超声波测量仪上的功能进行转换，得到具体肌间脂肪含量、腰膘厚度、眼肌面积和背膘厚度的数据[6]。

1.3.2 宰后性状测定项目

应用眼肌面积测量板、电子数显游标卡尺、电子秤、脂肪测定仪测得屠宰后的眼肌面积、腰膘厚度、背膘厚度及背最长肌样品的脂肪含量。

1.4 数据处理

从屠宰试验中的30头和牛×荷斯坦杂交牛中随机选取20头牛用于建模，其余10头用于模型验证。以背膘厚、眼肌面积和腰膘厚。利用SPSS统计分析软件的逐步回归分析方法得到预测模型，p＜0.05作为差异显著性判断标准。

2 结果与分析

2.1 超声波测定与宰后性状测定结果

图1为超声波测定眼肌面积和背膘厚度的图像，图像中白色为脂肪、筋膜和骨骼组织，灰色为肌肉组织。

图1 超声波测定眼肌面积和背膘厚度

30月龄和牛×荷斯坦杂交牛眼肌面积、12～13肌间脂肪含量、背膘厚度及腰膘厚度性状测定及屠宰后性状结果见表2。

表2 和牛×荷斯坦杂交牛各性状指标测定值

2.2 预测模型建立

采用多元线性回归模型中最常用的最小二乘法是建立线性模型，有研究认为使用最小二乘法对模型分析更为准确[8]。本试验从30头和牛×荷斯坦杂交牛中随机选取20头作为建模样本，表3可见具体测量数据，回归模型采用最小二乘法建立，具体宰后性状（眼肌面积、背膘厚度和腰膘厚度）的预测模型见表4。模型中被解释变量y，值表示宰后性状的预测值。

表3 建立模型所使用的和牛×荷斯坦杂交牛各性状指标测定值

从表4结果可知，线性回归模型中P值均达到显著水平(p＜0.05 )；说明模型拟合度较好，通过宰前眼肌面积、背膘厚度和腰膘厚度的测定可以对宰后性状作出合理的预测。

表4 和牛×荷斯坦杂交牛各性状的预测模型

2.3 模型的检验

检验模型通过SPSS软件进行测定，通过对其余10头和牛×荷斯坦杂交牛各性状指标的数据统计与分析，获得预测值和实测值之间的相关性。表5为和牛×荷斯坦杂交牛模型检验分析，结果表明和牛×荷斯坦杂交牛性状指标预测值与实际值相关性显著(P＜0.05)，因此所建立的模型可用于和牛×荷斯坦杂交牛实际生产中。

表5 和牛×荷斯坦杂交牛模型检验分析

3 讨论

研究结果表明，超声波仪器的活体测量有极高的准确性，虽然不同的人、不同型号的仪器对结果都有影响，但超声波技术仍然可以准确、有效地活体测量牛的眼肌面积和背膘厚度。超声波活体测定技术是测定眼肌面积与背膘厚度的常用方法[9]，眼肌面积是评定胴体品质重要指标之一，眼肌面积与瘦肉率之间呈正相关[10]，用眼肌面积去估算整个活体的脂肪百分率时准确率也较高，动物胴体内脂肪沉积与其背标厚度相关[11]。眼肌面积与优质肉重相关系数达到极显著水平[12]，肉牛从出生到育肥屠宰的周期较长，背膘厚度和眼肌面积可以较为准确的预测肉牛对后代产肉性能的改良效果。在实际生产中眼肌面积和背膘厚度是影响产肉的两个重要因素。

应用超声波测量技术对和牛×荷斯坦杂交牛的背膘厚度、眼肌面积等经济性状进行测量，可以对和牛×荷斯坦杂交牛进行遗传改良。赵庆明等[13]研究发现动物屠宰结果与超声波测量结果相关。

我国地域幅员辽阔，不同地区牛品种不同，其产肉性能也各不相同，目前很难建立统一的超声波测量肉质标准。在现有生产方式下，要因地制宜加强本地品种地选育，建立适宜的本地区牛宰前活体评定方法和标准。通过利用超声波技术测定活体宰前性状指标，建立宰后性状模型，这些模型可以作为制定评价标准的参考[14-15]。在开展和牛×荷斯坦杂交牛选育与育肥生产过程中，辅助结合超声波测定技术进行选择，提高和牛×荷斯坦杂交牛生产效率，加速和牛×荷斯坦杂交牛品种的选育进程。

4 结论

本研究利用超声波活体测量技术建立了预测和牛×荷斯坦杂交牛宰后眼肌面积、背膘厚度和腰膘厚度性状的数学模型，各性状指标都达到显著水平（p＜0.05），数学模型经检验后，模型预测值与实测值的相关性均达到显著水平（p ＜0.05），试验表明使用超声波技术测和牛×荷斯坦牛腰膘厚度、眼肌面积和背膘厚度的可能性。