中国荷斯坦牛成母牛繁殖性状的遗传参数估计

再娜古丽·君居列克，黄锡霞，周靖航，塔西买买提·马合苏，木古丽·木哈西

（1.伊犁师范学院生物与地理科学学院，新疆伊犁 835000；2. 新疆农业大学动物科学学院，新疆乌鲁木齐 830052）

中国荷斯坦牛成母牛繁殖性状的遗传参数估计

再娜古丽·君居列克1，黄锡霞2*，周靖航2，塔西买买提·马合苏1，木古丽·木哈西1

（1.伊犁师范学院生物与地理科学学院，新疆伊犁 835000；2. 新疆农业大学动物科学学院，新疆乌鲁木齐 830052）

本研究利用新疆呼图壁种牛场3个牛场5 848头中国荷斯坦牛配种、产犊等繁殖记录，统计成母牛的产犊间隔、空怀天数、重复配种次数、妊娠期4个繁殖性状，进行影响因素的统计分析，并配合单性状动物模型，采用REML法，利用MTDFREML软件进行统计分析，进行遗传参数的估计。结果表明：中国荷斯坦牛成母牛产犊间隔、空怀天数、重复配种次数以及妊娠期的遗传力分别为0.04、0.04、0.05以及0.15，其中除妊娠期遗传力为0.15外，其余均小于0.1，属于低遗传力性状。

中国荷斯坦牛；繁殖性状；遗传参数

牛只繁殖力对牛业生产效益的影响很大，良好的繁殖性能是其他生产性能正常发挥的必要前提。在牛业实际生产中，繁殖工作的好坏，不仅关系到牛群的数量，而且关系到整个群体的质量[1]。

中国荷斯坦牛是我国主要的乳用型牛品种，也是当前数量最多、分布最广、产奶量最高的牛品种。随着新的奶牛育种技术在遗传改良中的不断应用，荷斯坦牛在群体数量和生产性能上都有了很大提高，对奶业发展起到了决定性作用。在中国荷斯坦母牛品种登记方案的实施及分子标记辅助育种、中国荷斯坦牛育种目标的经济评估研究[2]、生产性能（产奶量、乳脂率、乳蛋白率）[3]、体细胞评分性状[4]、体型性状[5]和繁殖性状[1,6]等领域开展的学术研究为中国荷斯坦牛生产性能的提高和繁育、品种改良工作奠定了基础。我国奶牛遗传改良工作取得了一定的成绩，但无论是与奶业发达国家相比，还是与我国现代奶业发展的目标相比，仍然存在一些突出问题。以产奶量、乳脂量及乳蛋白量为目标的生产体系成功应用，但奶牛健康水平、长寿性和繁殖性能严重下降[7-8]，奶牛繁殖力无论是在表型趋势上还是在遗传趋势上都呈现明显的下降。

本研究利用新疆地区中国荷斯坦牛配种记录、产犊记录，分析了影响繁殖性状的主要因素，估计了中国荷斯坦牛成母牛繁殖性状的遗传参数，为今后制定具体的育种方案提供依据，也为将来制定和完善综合选择指数提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 数据来源 本研究以新疆呼图壁种牛场（牧一场、牧二场、牧三场）中国荷斯坦牛群体为研究材料，收集了1983—2013年间5 848头不同胎次的中国荷斯坦牛配种记录和产犊记录，其中第2胎次5 772头，第3胎次4 134头，第4胎次2 878头，第5胎次1 837头，第6胎次1 026头，第7胎次587头，第8胎次312头。分析性状分别是产犊间隔 、空怀天数、重复配种次数以及妊娠期。

1.2 方法 应用SAS8.1软件的GLM过程进行最小二乘分析，针对不同资料结构进行场、出生年份、出生季节、配种年份和配种季节及胎次等非遗传因素对研究性状的影响。经统计检验后将有显著影响的固定效应纳入进一步的遗传分析模型中。利用单性状动物模型，把所有个体的各种效应直接列入MME（混合模型方程组）中，通过MTDFREML2000f 软件的单性状动物模型对荷斯坦牛成母牛繁殖性状进行遗传参数估计。

1.2.1 统计模型 统计分析成母牛繁殖性状所用的固定效应模型：

其中，Y为各性状观察值，BY为出生年份，BS为出生季节，Herd即牛场，Parity即胎次，IY为配种年份，IS为配种季节，E为随机残差。

成母牛4个繁殖性状遗传分析模型：

其中，BY、BS、Herd、Parity、IY、IS为固定效应，PE为永久环境效应，A为个体加性效应，E为随机残差效应，CI为产犊间隔，DO为空怀天数，NS为重复配种次数，GL为妊娠期。

1.2.2 计算公式 方差组分得到以后，遗传力应用以下公式计算：

2 结果与分析

2.1 描述性统计 由表1可以看出，新疆呼图壁种牛场荷斯坦牛群产犊间隔平均为417.8 d，空怀天数为139.5 d，平均需要进行1.74次输精，荷斯坦牛妊娠期为278.5 d，在标准妊娠期280 d左右。中国荷斯坦牛成母牛4个繁殖性状的固定效应见表2。

2.2 方差组分及遗传力估计 由表3可知，中国荷斯坦牛成母牛繁殖性状的遗传力除妊娠期属于中等遗传力（0.10＜h2＜0.30）性状之外，其他性状均属于低遗传力（h2≤0.10）性状。

表2 各繁殖性状固定效应

表3 荷斯坦牛繁殖性状的遗传力估计值

3 讨 论

3.1 重复配种次数 本研究中平均重复配种次数为1.74次，低于Jamrozik等[9]报道的2.14次和Eghbalsaied[10]报道的2.27次。输精次数相对直接地反映了母牛在输精后的妊娠能力。如果输精次数增多，则由于精液消耗、劳动力成本以及延长的产犊间隔会使经济消耗大大增加，并且使各生产环节无法紧密衔接，最终影响到牛终身的生产效率。从这个意义上说，输精次数是重要的经济性状之一，此外，输精次数可以反映公牛精液的繁殖能力，从而同时反映公畜和母畜的繁殖能力[11]。

本研究采用单性状动物模型估计重复配种次数遗传力值为0.05，略高于HaileMariam等[12]报道的澳大利亚荷斯坦牛群体配种次数遗传力0.03、Tempelman等[13]报道的0.026和Eghbalsaied[10]报道的0.009，略低于Tiezzi等[14]报道的配种次数遗传力为0.058的结果。

3.2 空怀天数 产犊到成功妊娠间隔天数也叫空怀天数，其中包含了成年母牛产犊到首次配种间隔天数和首次配种到成功妊娠间隔天数2个性状。本研究空怀天数平均值为139.5 d，高于伊朗荷斯坦牛空怀天数（125.2 d）[10]、日本荷斯坦牛群体空怀天数（124.6 d）[15]和伊朗荷斯坦牛群体空怀天数（124 d）[16]的研究结果，但低于苏丹荷斯坦牛空怀天数（167.7 d）[17]。空怀天数不仅受母牛产犊后体况恢复情况的影响，而且还受牛场饲养管理的影响。因此，产犊后应加强母牛的饲养管理，改善营养水平，有效缩短牛的空怀天数。

表1 荷斯坦牛成母牛繁殖性状描述性统计量

本研究结果得出呼图壁种牛场荷斯坦牛群体空怀天数遗传估计值为0.04，与HaileMariam等[12]对澳大利亚荷斯坦牛群体的研究结果一致，低于Eghbalsaied[10]、Abe等[15]和Toghiani[16]的遗传力估计结果，其结果分别为0.067、0.090和0.06。

3.3 产犊间隔 牛的产犊间隔指两次分娩之间的间隔天数[18]，产犊间隔与产奶量和奶牛场的经济效益密切相关。若产犊间隔较长，既影响了奶产量又延迟了牛下一胎的生产。如果能缩短产间距，就可以大幅度提高经济效益，牛一生所产的牛奶和牛犊也就越多，而育种繁殖的投入也越低。通常理想的牛产犊间隔为365 d，即280 d的妊娠期，85 d的空怀期。一年一胎的产犊间隔，已经作为牛场经济效益的繁殖学指标[19]。但在生产实践中，由于各种原因使产犊间隔天数不一致，尤其是盲目追求奶牛单一泌乳期的产奶量，忽视了奶牛终身产奶量，最终产奶量下降且饲料消耗也非常严重，同时又增加了后备牛的饲养头数。郑昌乐等[20]研究表明，奶牛的产犊间隔每超出正常值1 d，将损失至少0.003头犊牛；英国资料显示，母牛超过2个月未受孕时，平均每头牛饲养1 d至少损失0.9～1.4 kg饲料[21]。

本研究中荷斯坦牛产犊间隔为417.8 d，约为空怀天数（139.5 d）与怀孕天数（278.5 d）的加和。本研究得出产犊间隔遗传力为0.04。伊朗荷斯坦牛的产犊间隔遗传力0.065[10]和0.07[16]、 苏丹荷斯坦牛群体遗传力0.047[17]、中国西门塔尔牛的产犊间隔遗传力0.047[22]、英国荷斯坦牛群体的产犊间隔遗传力0.032[7]均高于本研究结果。

3.4 妊娠期 本研究中荷斯坦牛妊娠期为278.5 d，与Toghiani[16]报道的伊朗荷斯坦牛群体妊娠期279 d和Eghbalsaied[10]报道的妊娠期278.2 d的研究结果一致。怀孕期母牛饲养管理的水平决定着母牛和犊牛的健康以及母牛下胎产奶量的高低和犊牛发育的快慢。因此，加强怀孕母牛的饲养管理，给予足够的、营养丰富的饲料，满足母牛怀孕期的营养需要尤为重要。

本研究得出荷斯坦牛妊娠期遗传力为0.15。Eghbalsaied[10]对伊朗荷斯坦牛群体的妊娠期遗传力估计值为0.1526，与本研究估计结果一致。Toghiani等[16]得出荷斯坦牛妊娠期遗传力为0.07，低于本研究得出的荷斯坦牛的妊娠期遗传力。

4 结 论

中国荷斯坦牛繁殖性状属于低遗传力性状，受非遗传因素（场、胎次、出生年份等）的影响。通过改善饲养管理、加强疾病防治、提高个体遗传素质，可以提高牛的繁殖性能，进行平衡育种，从而有效提高育种效益。

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Estimation of Genetic Parameters of Reproductive Traits in Chinese Holstein Cows

Zainaguli·Junjulieke1, HUANG Xi-xia2*, ZHOU Jing-hang2, Taximaimaiti·mahesu1, Muguli·muhaxi1
( 1. Biologic and Geographic Science Institute of Yili Normal University, Xinjiang Yili 835000, China; 2. College of Animal Science, Xinjiang Agricultural University, Xinjiang Urumqi 830052, China)

The insemination and calving records of 5848 Chinese Holstein cows from 3 herds in Xinjiang Hutubi herd were collected and total 4 reproductive traits in cows were analyzed, including calving interval(CI), days open(DO), number of services(NS)and gestation length(GL). SAS8.1 and MTDFREML software were used for data processing, and REML algorithm based on single-trait animal model was employed for estimation of genetic parameters. The results showed that the estimated heritabilities(h2)of calving interval, days open, number of services and gestation length were 0.04, 0.04, 0.05 and 0.15, respectively. The estimated h2of all traits analyzed were lower than 0.1 except gestation length(0.15), indicating these were low inheritable traits.

Holstein cow; Reproductive traits; Genetic parameters

S823.2

A

10.19556/j.0258-7033.2017-04-055

2016-12-12；

2017-01-06

伊犁师范学院校级科研项目（2016YSYB05）

再娜古丽·君居列克（1988-），女，新疆人，助教，研究方向为数量遗传学，E-mail：645766253@qq.com

* 通讯作者：黄锡霞，E-mail：au-huangxixia@163.com