超声波测定技术在肉牛育种及宰前评定中的应用

张杨 闫向民 周振勇等

摘要采用超声波技术测定活牛眼肌面积、背膘厚度、眼肌高度和肌间脂肪含量，建立了产肉性能的预测模型，数值的可靠性与准确性高，经方差分析达到极显著差异。该研究为肉牛育种与肉质评定提供了科学依据。

关键词新疆褐牛；眼肌面积；背膘厚度

中图分类号S823文献标识码A文章编号0517-6611（2014）23-07764-05

基金项目自治区科技重大专项课题（20123011610）。

作者简介张杨（1962- ），男，新疆乌鲁木齐人，研究员，从事肉牛遗传育种方面的研究。

收稿日期20140627近年來，随着超声波测量技术的广泛应用与实践，该技术方法测量的准确性在不断提升，在肉牛繁殖、育种和肉质评估等[1]工作实践中也体现出其高效、准确的应用特点。特别是在肉牛育种中，出于对经济性状与目标性状的活体评定需求，采用超声波技术测定背膘厚、眼肌面积等指标已列入国家肉牛遗传改良计划中肉牛品种登记表的内容。精准测量与科学评定是肉牛育种性状指标应用育种工作的前提与基础，在育种实践中性状的早期评定与选择可减少育种成本，加快育种进程。结合岗位专家开展的牛不同阶段超声波测定工作，探讨不同阶段的选育参数，提高选择的准确性。

同时，为了验证超声波测定在活体测量结果的精确性，笔者以新疆褐牛为研究对象，利用超声波扫描技术测定牛在不同生长发育阶段、宰前背膘厚度、眼高、肌间脂肪含量和眼肌面积等指标，确定了肉牛不同生长发育阶段目标经济性状的超声波测定参数，建立了宰后背膘厚度、眼肌高度、肌间脂肪含量、眼肌面积、高档肉质量、后部位肉质量、优质肉质量、全部肉块质量回归方程，探讨超声波在肉牛活体测定技术中的应用价值，以供肉牛育种和生产者参考。

1材料与方法

1.1材料试验在尼勒克示范县牧强新疆褐牛养殖场、新源示范县伊犁新褐种牛场、昭苏绿源食品有限公司繁育场、昭苏种马场、特克斯新疆褐牛繁育基地等5个场区选择新疆褐牛生产母牛（325头）、青年牛（133头）、犊牛（公犊87头、母犊123头）进行超声波活体检测。

试验以 30头发育正常、健康的成年新疆褐牛为研究对象，集中育肥，由伊犁西天山农牧发展有限责任公司提供。育肥期间分成3期，具体的育肥方案见。

试验期间新疆褐牛的适宜日粮配方%

阶 段玉米小麦棉粕葵粕麸皮食盐石粉磷酸氢钙1%预混料预混料2号小苏打试验前期62-105.518.01.51.51.00.50.005（50 g/t）-试验中期69-86.512.00.52.00.50.50.005（50 g/t）1.0试验后期38483-8.00.51.0--0.005（50 g/t）1.5

1.2主要仪器与设备超声波扫描仪（荷兰Pie Medical公司，BMode，18 cm长3.5 MHz线阵探头）、脂肪测定仪（Foss公司，SoxtecTM2050）、电子秤、电子数显游标卡尺、眼肌面积测量板、耦合剂或植物油、钢刷等。

1.3测量部位检测位置选在第12～13肋间[2]，进行纵切面和横切面图像采集，探头距脊椎3～5 cm处进行平行或垂直于脊柱的扫描（育肥牛肥度达到满膘时应距脊椎8～10 cm处进行横、纵向面的扫描）。

1.4测定指标

1.4.1宰前测定性状。由技术人员依照王少华[3]的方法，采集新疆褐牛眼肌面积、背膘厚度、眼肌高度及肌间脂肪含量清晰图像，再使用仪器上的程序进行转换得到具体眼肌面积、背膘厚度、眼肌高度和肌间脂肪含量数据，并测定体重。

1.4.2宰后测定性状。使用眼肌面积测量板、电子数显游标卡尺、电子秤、脂肪测定仪测定屠宰后的眼肌面积、眼高、背膘厚度、各部位肉块重量以及背最长肌样品的脂肪含量。

由于牛肉产量的表示方法多种多样，不同国家规定或市场需求对肉块分割方法各异，在生产中具有不同的意义。根据我国目前牛肉生产现状，牛肉产量可用以下指标来衡量[4]：

胴体的高档肉重=里脊重+外脊重+眼肉重+上脑重（1）

胴体后部位重=臀肉重+米龙+膝圆重+黄瓜条重+腱子肉重（2）

胴体优质肉重=高档肉块重+后部肉块重（3）

胴体全部切块重=优质肉重+其他切块重（4）

1.5数据处理超声波活体测定结果均用平均值±标准差表示，从屠宰试验中的30头牛中随机选取20头牛用于建模，其余10头用于模型验证。多元线性回归模型是指多个解释变量的线性回归模型，用于揭示被解释变量与其他多个解释变量之间的线性关系。多元线性回归的数学模型为：y=β0+β1x1+β2x2+β3x3+…+βkxk。其中，β0、β1、β2…βk是线性方程估计值，x1 、x2 … xk为自变量，y为预测值。试验数据采用Excel 2000和SPSS 17.0软件包进行数据统计与方差分析。

2结果与分析

2.1新疆褐牛部分性状指标测定结果由～4和～3可知，公牛、母犊牛与育成牛、成年母牛等不同群体在眼肌高度、背膘厚度、12～13肌间脂肪含量（QIB）、眼肌面积等指标上有不同的分布与均值。

2.2.2宰前宰后性状测定结果。从可以看出，白色的为脂肪、筋膜、骨骼组织，灰色为肌肉组织。由可知，宰前背膘厚度平均值均高于宰后，其主要原因在于超声波扫描背膘厚度时都包括牛皮厚度。宰前肌间脂肪含量平均值与宰后肌内脂肪含量无明显差异，表明用超声波活体估计肌间脂肪含量的误差不会比宰后肌间脂肪含量测定的误差更大。

2.2.3产肉性状预测模型的建立试验选取20头牛作为建模样本，其各性状测定值见。采用多元线性回归模型中最常用的最小二乘法以及向后逐步回归分析的方法，建立产肉性能的预测模型。模型中被解释变量y值表示产肉性状的预测值，解释变量x1、x2、x3、x4、x5分别表示活体宰前背膘、肌间脂肪含量、体重、眼高和眼肌面积。

由可知，线性回归模型中解释变量和常量均达到显著水平（P<0.05）；胴体全部切块重模型中相关系数（R2=0.763）较高，说明模型拟合度较好，通过宰前体重、眼高和眼肌面积可以对胴体全部切块重做出合理预测。

2.4模型的检验应用SPSS软件对其余10头牛各指标的预测值和实测值进行数据统计与方差分析。由可知，预测值与实际值无显著差异（P>0.05），因此所有模型均可用于生产实际中。

通过随机抽测的方式，用建立的模型对测量值进行了拟合，结果表明通过建立的模型在随机样本下图像的相似度高而值的准确性降低，说明该模型的建立具有一定的适用区间，模型预测的准确性须以适用区间为前提。

3讨论与结论

超声波测量具有活体检测、定性与定量的优势，测量值容易受人為因素的影响，但在固定检测人员的基础上开展各项指标的测定，能定性与定量的分清个体的优劣与差异，并通过对大样本数据的收集，制定适宜不同育种目标、性状的选育标准。笔者采用随机抽样调查的方法初步了解和掌握了新疆褐牛群体中眼高、背膘、12～13肌间脂肪含量（QIB）、眼肌面积等指标的分布区间与样本均值，可根据个体观测值与均值差异的大小确定目标性状的优秀个体，因此可大大提高性状选择的准确性。超声波测定小母牛活体各指标的分布安徽农业科学2014年超声波测定小公牛活体各指标的分布超声波测定母牛活体各指标的分布注：a.眼肌高度和背膘厚度；b.12～13肋间肌间脂肪含量；c.眼肌面积。

超声波测定宰前肉质性状图谱成年新疆褐牛各性状指标测定结果

指标眼肌面积∥cm2宰前宰后背膘厚度∥cm宰前宰后肌间脂肪含量∥%宰前宰后眼高∥cm

体重是影响胴体性状、肉质品质的主要因素之一。在国内外家畜胴体等级评定时，体重尤为重要，高等级胴体则其经济效益较高，在加拿大A3、A4级胴体达到A1、A2级胴体价格的0.97和0.87[5]。该试验结果表明，宰前活重对胴体的高档肉质量、后部位肉质量、优质肉质量、全部肉块质量预测模型中的作用也是正的，表明成年的新疆褐牛活重能显著影响某些胴体特性指标，这与前人的研究结果相一致[6-8]。

背膘厚度对高档肉重作用是负的，其主要原因可能是与在高档肉分割和修整时对脂肪的要求有关，减少脂肪的覆盖度。胴体后部位肉质量、优质肉质量、全部肉块质量回归决定系数在0.3以上，都与眼高有关，其作用为负的，其主要原因是可能受新疆褐牛本品种乳用性特征的影响。眼肌面积在胴体后部位肉质量、全部肉块质量预测模型中作用为正的，即眼肌面积越大胴体后部位肉质量、全部肉块质量就愈多，反映出新疆褐牛后躯部位发育较好，造成后部肌肉块较大，产肉性能好。

目前，在畜牧业发达的国家均有利用超声波技术对活体肉牛宰前肉品质评定方法和标准，其比较完善的有加拿大、欧共体牛肉产量等级标准、澳大利亚牛肉产量等级标准，这些国家的标准适应各自的国情，各有自己的特色，对畜牧业发展导向起到很大的推动作用。我国除了猪肉方面有相应的利用超声波活体预测猪肉品质评定方法和标准外，在肉牛方面尚未颁布统一的利用超声波技术对活体肉牛宰前肉品质评定方法和标准[9]。我国的地域宽广、牛种资源丰富，各种类型的产肉性能参差不齐，建立统一的肉质标准已经成为国内肉牛业发展的亟待解决的问题之一。可以根据各地区或各品种不同，建立适宜的肉牛宰前活体评定方法和标准。该研究表明通过利用超声波技术测定活体宰前指标，建立宰后胴体性状、肉质品质回归方程，这些模型可作为制定新疆褐牛胴体产量评价标准的参考。

在育种实践中，可通过性状指标的连续性测量掌握其自身的生物学特性与特征值，鉴于肉牛品种群体内个体间生长发育规律的相似性，应用超声波测定开展目标性状的早期选择可提高选择效率、缩短周期与选择的准确性。

该研究利用超声波活体检测数据建立预测肉牛产肉性状的数学模型，且都达到显著水平（P<0.05）；经验证所有模型预测值与实测值无显著差异（P>0.05）。结果表明，利用超声波扫描技术测得成年新疆褐牛的背膘厚、眼肌面积、肌间脂肪含量预测屠宰后眼肌面积、背膘厚、肌间脂肪含量和产肉性状是可行的。通过利用超声波扫描技术不仅为今后的育种工作提供基础数据，而且能够对牛的高档部位、优质部位肉块性状在其生长发育过程中进行准确监测，以期对肉牛进行早期选择和预测，提高改良效果，加快育种进程，同时还可以降低选育成本和提高肉牛养殖效益，提供一种科学而又便捷有效的方法，还可利用超声波测定技术对商品肉牛进行等级的划分。

参考文献

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