新西蘭牛群改良體系和信息管理系統(tǒng)介紹

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新西蘭牛群改良體系和信息管理系統(tǒng)介紹

　
引言
　　新西蘭雖然是一個(gè)僅有400萬人口的小國家，卻是一個(gè)奶產(chǎn)品出口大國。2003年度產(chǎn)奶奶牛的存欄數(shù)達(dá)370萬頭，分布在全國近13000個(gè)奶牛場，生產(chǎn)鮮奶1390萬噸。雖然新西蘭的牛奶產(chǎn)量只占世界總產(chǎn)量的3%，但是因?yàn)?5%的牛奶都出口到別的國家，所以新西蘭的奶產(chǎn)品約占世界奶產(chǎn)品貿(mào)易的三分之一。新西蘭的農(nóng)業(yè)沒有任何政府補(bǔ)貼，要在國際市場上與有政府補(bǔ)貼的歐美國家競爭，靠的是新西蘭奶牛產(chǎn)業(yè)的高效率。這一高效率的取得，是與新西蘭良好的生產(chǎn)環(huán)境、優(yōu)質(zhì)的良種奶牛、科學(xué)的管理方法和高效的牛奶加工分不開的。本文將簡要介紹新西蘭和新西蘭家畜改良公司的牛群改良體系和信息管理系統(tǒng)，希望能幫助中國奶業(yè)的同行們更好地了解新西蘭的奶牛育種情況，從中探討雙方可以合作的領(lǐng)域，達(dá)到雙贏。
　　國家奶牛育種方案
　　新西蘭的奶牛育種有一個(gè)全國統(tǒng)一的育種目標(biāo)，所有的奶牛育種公司都根據(jù)這個(gè)統(tǒng)一的目標(biāo)進(jìn)行良種培育。新西蘭的國家奶牛育種目標(biāo)是：培育能夠最有效地把飼料轉(zhuǎn)化成利潤的奶牛。這一育種目標(biāo)充分體現(xiàn)了新西蘭奶業(yè)對高效率的追求。
　　新西蘭國家奶牛育種目標(biāo)的實(shí)施是由新西蘭家畜改良公司的遺傳評估中心來執(zhí)行的（網(wǎng)址: www.aeu.org.nz），這個(gè)中心的運(yùn)行是由新西蘭奶業(yè)任命的國家遺傳評估委員會來監(jiān)督的。除此之外，新西蘭國家遺傳評估委員會還負(fù)責(zé)批準(zhǔn)育種指數(shù)中所包括的性狀和定期修改各性狀的經(jīng)濟(jì)加權(quán)值。
　　新西蘭的遺傳評估系統(tǒng)所需的統(tǒng)計(jì)模型的建立和維護(hù)是由新西蘭家畜改良公司研發(fā)部的科學(xué)家們負(fù)責(zé)。遺傳評估模型的任何改變都必須經(jīng)過國家遺傳評估委員會的批準(zhǔn)和世界著名專家的審核。新西蘭目前使用的是動物模型，正逐步向測定日模型發(fā)展，測定日模型已經(jīng)用于體細(xì)胞的遺傳評估。
　　新西蘭的國家育種目標(biāo)是用育種利潤指數(shù)(BW ，Breeding Worth)來衡量的，其單位是新西蘭元，它是通過對6個(gè)性狀的育種值進(jìn)行經(jīng)濟(jì)加權(quán)后獲得 (見表—1)，每個(gè)性狀的經(jīng)濟(jì)權(quán)重是根據(jù)該性狀對農(nóng)場利潤的邊際效應(yīng)來分配的。BW衡量一頭種畜所生的后代每年、每單位飼料（4.5噸干物質(zhì)）所獲得的經(jīng)濟(jì)效益。例如一頭BW = $200的公牛所生的后代要比一頭BW = $0的公牛所生的后代每年、每單位飼料多獲得$200純利潤。圖－１顯示了新西蘭2004年５月全國母牛BW的分布情況。
　　新西蘭是世界上唯一把體重納入育種指數(shù)的國家，而且在育種指數(shù)里取負(fù)加權(quán)值，再次顯示了新西蘭奶牛業(yè)對效率的追求。雖然體重和產(chǎn)奶量成正相關(guān)，但是維持額外體重所需的飼料價(jià)值必須低于多產(chǎn)的牛奶的價(jià)值才能獲得更多的利潤。再有，新西蘭的育種目標(biāo)特別注重對牛奶固體物質(zhì)（脂肪和蛋白質(zhì)）產(chǎn)量的選擇，并且對產(chǎn)奶量在育種指數(shù)里進(jìn)行負(fù)加權(quán)，來懲罰那些奶中固體物質(zhì)含量低的牛。這是因?yàn)樾挛魈m的大部分牛奶都被加工成產(chǎn)品出口，奶中的水分會增加運(yùn)輸和加工的費(fèi)用。歸根結(jié)底，牛奶的營養(yǎng)價(jià)值主要來自奶中的蛋白質(zhì)和脂肪。
　　表—1：新西蘭育種利潤指數(shù)中包括的目標(biāo)性狀及其經(jīng)濟(jì)權(quán)重百分比
　　性狀，單位　　　　　　　　　　　權(quán)重百分比
　　蛋白質(zhì)產(chǎn)量，公斤　　　　　　　　　　 41
　　脂肪產(chǎn)量，公斤　　　　　　　　　　　 8
　　奶產(chǎn)量，升　　　　　　　　　　　　　-17
　　體重，公斤　　　　　　　　　　　　　-19
　　繁殖率， %　　　　　　　　　　　　 10
　　殘余生產(chǎn)壽命，天　　　　　　　　　　　5
　　另外，新西蘭的遺傳評估系統(tǒng)還評定每頭牛的生產(chǎn)利潤指數(shù) (PW，Production Worth), PW是用來衡量每頭牛本身的產(chǎn)奶價(jià)值，其中包括了象雜交優(yōu)勢和永久環(huán)境效應(yīng)等這些不能遺傳給后代的因素。PW對牛群的淘汰具有很大的指導(dǎo)意義。除此之外，新西蘭的遺傳評估系統(tǒng)同時(shí)產(chǎn)生所有生產(chǎn)性狀和16個(gè)非生產(chǎn)性狀的育種值，農(nóng)場主可以在育種指數(shù)為主的基礎(chǔ)上，對個(gè)別性狀按育種值進(jìn)行重點(diǎn)選擇。
　　良種繁育體系
　　由于人工授精在奶牛繁育中的廣泛使用，使得種公牛育種在牛群改良中的作用顯得尤其重要。研究表明，95%以上的遺傳進(jìn)展都是直接或間接地從種公牛的選育和使用上獲得。因?yàn)槭艿椒敝陈实南拗疲概Ｔ谶z傳改良中的貢獻(xiàn)主要體現(xiàn)在作為種公牛的母本上。即使在使用胚胎移植技術(shù)的情況下，商品牛群從母本那里獲得的遺傳進(jìn)展也不足5%。因此，有效的種公牛育種方案決定了牛群改良的速度。
　　種公牛育種方案
　　新西蘭的人工授精市場主要由新西蘭家畜改良公司壟斷，約占市場的75%。另一家公司占有不到20%的市場。以下主要介紹新西蘭家畜改良公司的種公牛育種方案。
　　新西蘭家畜改良公司每年后裔測定300頭種公牛。公司的育種專家根據(jù)育種目標(biāo)的需要，在世界范圍內(nèi)選擇最優(yōu)秀的公牛作為下一代種公牛的父本，母本主要來自新西蘭，有時(shí)也根據(jù)需要從國外進(jìn)口部分胚胎。采用人工授精，產(chǎn)一頭后裔測定公牛一般需要三頭母牛。新西蘭家畜改良公司的數(shù)據(jù)庫里約有300萬頭現(xiàn)存母牛的生產(chǎn)紀(jì)錄，每年只需要從中選擇不到1000頭母牛作為下一代種公牛的母本，所以選擇強(qiáng)度是很高的。初步選出的母牛必須通過公司育種專家的嚴(yán)格審查后才能最后作為母本使用，其中包括對許多非生產(chǎn)性狀的鑒定。
　　世界上許多奶牛育種公司采用分散型的后裔測定方法。新西蘭家畜改良公司的后裔測定是在400多個(gè)合同農(nóng)場上進(jìn)行。合同要求參與后裔測定的農(nóng)場主必須把90%以上的牛群用于后裔測定。公司采用優(yōu)化的配種方案，力爭使每頭公牛至少有80個(gè)女兒，并均勻分布在60個(gè)以上的牛群里。相同的環(huán)境、眾多的女兒和均勻的分布可以降低后裔測定的偏差，從而增加了后裔測定的準(zhǔn)確性。與分散型的后裔測定方法相比，利用專門的牛群從事后裔測定有利于測定方案的實(shí)施和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。新西蘭家畜改良公司不但對所有后裔測定女兒進(jìn)行生產(chǎn)性能測定，而且全部進(jìn)行嚴(yán)格的體型外貌鑒定，并利用基因測定來進(jìn)一步確定親緣關(guān)系。另外，公司還特別注意收集有關(guān)后代生長發(fā)育、奇型和疾病的數(shù)據(jù)，來探測公?？赡艽嬖诘挠泻?。公司在這方面的努力已經(jīng)得到了回報(bào)，由此發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致上皮發(fā)育缺陷的一個(gè)基因。
　　新西蘭家畜改良公司高效的公牛育種方案保證了新西蘭牛群的遺傳進(jìn)展持續(xù)保持每年1.3%的速度，在世界上名列前茅。這個(gè)數(shù)據(jù)從表面上看似乎不大，但是遺傳改良的最大優(yōu)點(diǎn)是通過育種所獲得的進(jìn)展是永久的，并且年復(fù)一年地累加。最近，世界各國都非常重視對乳蛋白質(zhì)產(chǎn)量的選育，因此蛋白產(chǎn)量的遺傳進(jìn)展可以比較客觀地反映出各國公牛育種的效率。圖－２顯示了公牛國際組織公布的不同國家的種公牛的蛋白質(zhì)育種值的變化趨勢。新西蘭從上世紀(jì)80年代末期才注重對蛋白質(zhì)的選育，因此新西蘭家畜改良公司的種公牛的蛋白質(zhì)育種值一開始遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其它國家。但是，在短短的十年里，公司種公牛的蛋白質(zhì)育種值迅速趕超了其它國家，躍居首位。

　　良好的育種方案保證了新西蘭家畜改良公司的種畜具有很高的遺傳潛力。雖然新西蘭奶牛在當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)奶量較低，這是因?yàn)槭芊拍溜曫B(yǎng)條件限制的結(jié)果。新西蘭家畜改良公司培育的奶牛的高產(chǎn)和高效性能在多個(gè)國家（波蘭、加拿大、愛爾蘭和新西蘭）和不同的生產(chǎn)體系（全混合飼料舍飼，半放牧和全放牧）下所做的對比試驗(yàn)中得到了證實(shí)。在同樣的飼養(yǎng)環(huán)境下，新西蘭家畜改良公司的荷斯坦牛不但產(chǎn)奶量和歐美國家的牛相比非常接近；更重要的是，由于新西蘭的牛具有較高的生產(chǎn)效率和繁殖率，以此獲得的經(jīng)濟(jì)效益要比其他國家的牛高。
　　良種繁育新技術(shù)
　　隨著科技的發(fā)展，新的胚胎和基因技術(shù)已經(jīng)開始在奶牛育種中發(fā)揮越來越重要的作用。前面已經(jīng)提到，利用人工授精需要3頭母牛才能產(chǎn)生一頭小公牛。在2003年，新西蘭家畜改良公司的科學(xué)家們利用自己先進(jìn)的活體取卵和體外胚胎技術(shù)，在很短的時(shí)間內(nèi)使30頭頂尖母牛都產(chǎn)出了一頭或多頭小公牛，從而加大了對公牛母本的選擇強(qiáng)度。隨著更多的產(chǎn)奶基因和標(biāo)記基因的發(fā)現(xiàn)，新西蘭家畜改良公司計(jì)劃利用胚胎技術(shù)使每一對父母本組合產(chǎn)生多頭小公牛，然后通過基因測定選擇攜帶有利基因的小公牛進(jìn)行后裔測定，以此來提高遺傳進(jìn)展速度。
　　新西蘭家畜改良公司在體外胚胎、基因發(fā)現(xiàn)和基因測定領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先地位，擁有先進(jìn)的胚胎生產(chǎn)和基因測定實(shí)驗(yàn)室，是世界上僅有的兩個(gè)在生物技術(shù)方面投資的奶牛育種公司之一，已率先獲得了兩個(gè)產(chǎn)奶基因（GHR-1和DGAT）的專利。公司的奶?；虬l(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)是世界上規(guī)模最大的，有800頭荷斯坦與娟珊牛的雜交后代參與。公司的基因分析實(shí)驗(yàn)室設(shè)備優(yōu)良，具有從事大規(guī)模DNA測定能力，現(xiàn)在每年測定8萬多個(gè)DNA樣品。隨著更多的基因的發(fā)現(xiàn)，預(yù)計(jì)在不遠(yuǎn)的將來，基因選擇和同胞測定有可能取代傳統(tǒng)的后裔測定，成為種公牛育種的主流。
　　高品質(zhì)的種公牛需要有效的人工授精技術(shù)才能最大限度地發(fā)揮其實(shí)際效益。新西蘭的人工授精普及率很高，幾乎所有的后備母牛都是利用良種公牛的精液通過人工授精產(chǎn)生的。新西蘭家畜改良公司獨(dú)有的新鮮精液保存技術(shù)，使得每次人工授精所需的精子數(shù)只有世界同類產(chǎn)品的十分之一，用此技術(shù)生產(chǎn)的精液在常溫下能夠保存4天而不影響受胎率，從而大大提高了頂尖種公牛的利用率。
　　生產(chǎn)性能測定
　　完整、準(zhǔn)確的生產(chǎn)性能測定是奶牛育種的基礎(chǔ)。新西蘭有全國統(tǒng)一的性能測定標(biāo)準(zhǔn)，對整個(gè)過程，包括儀器的精密度、奶樣采集和分析方法以及數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和收集，都做了詳細(xì)地規(guī)定。所有從事奶牛性能測定服務(wù)的公司都必須達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)才能營業(yè)。
　　新西蘭約80%的牛群都進(jìn)行生產(chǎn)性能測定，在270天的泌乳期間測定3-4次，測定間隔約2個(gè)月，測定指標(biāo)包括24小時(shí)產(chǎn)奶量、乳脂率、乳蛋白率和體細(xì)胞數(shù)?，F(xiàn)有兩家公司從事生產(chǎn)性能測定服務(wù)，90%以上的農(nóng)場主都使用新西蘭家畜改良公司的服務(wù)。
　　新西蘭家畜改良公司投入大量資金來提高從樣品采集、分析到數(shù)據(jù)處理各個(gè)環(huán)節(jié)的效率，使整個(gè)過程只需3-4天就能把結(jié)果報(bào)告送達(dá)農(nóng)場主手中。公司的奶樣分析實(shí)驗(yàn)室是世界上最大的，每年分析900多萬個(gè)牛奶樣品，采用條形碼標(biāo)記和自動化技術(shù)，既提高了效率也提高了結(jié)果的準(zhǔn)確性。
　　奶牛信息管理系統(tǒng)
　　新西蘭家畜改良公司擁有新西蘭唯一的國家奶牛信息數(shù)據(jù)庫，新西蘭所有奶牛的基本數(shù)據(jù)都必須存入此數(shù)據(jù)庫。這個(gè)世界上最大的奶牛數(shù)據(jù)庫，記錄著從1984年以來3000多萬頭奶牛的信息，新西蘭幾乎所有現(xiàn)存的奶牛在此數(shù)據(jù)庫里都有完整而詳細(xì)的記錄。數(shù)據(jù)庫的引擎是IBM公司的DB2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。
　　在這個(gè)巨大的數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，新西蘭家畜改良公司開發(fā)了自己的奶牛信息管理平臺(MINDA)，提供多種功能，用來管理牛群注冊、生產(chǎn)性能測定、遺傳評估、繁殖、疾病、非生產(chǎn)性狀、基因信息和客戶服務(wù)等方面的數(shù)據(jù)，并可根據(jù)用戶的要求產(chǎn)生管理報(bào)告。其中，牛群注冊除了記錄農(nóng)場和牛群的信息外，還能夠記錄每頭牛的系譜、出生和轉(zhuǎn)群信息，具有基本的追蹤功能。實(shí)用的農(nóng)場信息管理報(bào)告是新西蘭95%以上的農(nóng)場主都樂于使用MINDA的原因之一。
　　MINDA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源于多個(gè)渠道，包括農(nóng)場主、生產(chǎn)性能測定服務(wù)公司、人工授精員和DNA及疾病測定實(shí)驗(yàn)室等。所有數(shù)據(jù)在進(jìn)入MINDA系統(tǒng)之前都要經(jīng)過嚴(yán)格地核對，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。為了方便MINDA數(shù)據(jù)的收集和使用，新西蘭家畜改良公司開發(fā)了一系列便于在農(nóng)場使用的電子通訊工具和軟件，大大提高了農(nóng)場信息管理的準(zhǔn)確性和效率。例如，利用公司的MINDAPro程序，農(nóng)場主可以通過互聯(lián)網(wǎng)向MINDA直接輸入和下載自己農(nóng)場的數(shù)據(jù)，并根據(jù)需要產(chǎn)生報(bào)告。再如，公司為人工授精員開發(fā)的掌上電腦，不但可以在農(nóng)場直接輸入授精記錄，而且還能優(yōu)化公母牛的搭配，來降低近親繁殖和避免遺傳病，這些功能的實(shí)現(xiàn)是與MINDA系統(tǒng)所提供的信息分不開的。
　　新西蘭家畜改良公司愿為中國奶業(yè)提供最好的產(chǎn)品和服務(wù)
　　以上事實(shí)顯示，新西蘭家畜改良公司（網(wǎng)址：www.lic.co.nz）是新西蘭奶牛育種的龍頭企業(yè)，在人工授精、生產(chǎn)性能測定和牛群信息管理領(lǐng)域處于壟斷地位，可以說是新西蘭奶牛育種的代名詞。公司在規(guī)模上是南半球最大的奶牛育種公司，2003年度的凈有資產(chǎn)為6000多萬美元，總收入約6000萬美元，雇員1600多人。不僅如此，公司在科研、奶牛育種、生產(chǎn)性能測定、牛群信息管理以及咨詢服務(wù)等眾多領(lǐng)域的完整的一體化服務(wù)結(jié)構(gòu)使得新西蘭家畜改良公司在世界同類企業(yè)中也是獨(dú)樹一幟。為了滿足迅速發(fā)展的中國奶業(yè)對良種奶牛和信息管理服務(wù)的需要，新西蘭家畜改良公司愿與中國同行合作，來共同促進(jìn)中國奶業(yè)的持續(xù)、快速和協(xié)調(diào)發(fā)展。
　　新西蘭家畜改良公司的種畜非常適合中國奶業(yè)的需要。除了前面提到的高產(chǎn)和高效的遺傳潛力外，公司的種畜還具有很高的繁殖率和產(chǎn)乳年限，這是為了適應(yīng)季節(jié)性、全放牧生產(chǎn)體系的要求，在長期的育種過程中，重視對繁殖率選擇的結(jié)果（圖－３）。再有，新西蘭特殊的生產(chǎn)環(huán)境，使得我們公司的奶牛具有較強(qiáng)的抗病和適應(yīng)不同環(huán)境尤其是抵抗逆境的能力。因此，新西蘭家畜改良公司的奶牛不但適合集約化的舍飼環(huán)境，同樣也適合中國牧區(qū)和半農(nóng)半牧區(qū)的飼養(yǎng)環(huán)境。還有，新西蘭獨(dú)特的地理位置及其嚴(yán)格的動物防疫檢疫制度，保證了新西蘭的牛群沒有瘋牛病、口蹄疫和牛瘟等重大疫病。
　　新西蘭家畜改良公司還愿意并且有能力為中國的合作伙伴在建立先進(jìn)的奶牛育種體系和牛群信息管理系統(tǒng)、奶牛基因技術(shù)和農(nóng)場管理技術(shù)方面提供良好的服務(wù)。

雨寒

實(shí)力強(qiáng)，科技發(fā)達(dá)

hemiao626

要比國內(nèi)先進(jìn)

牧童

huanying
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