加拿大LPI指数修订对中国奶牛选育工作的启示

范强，孙亚波

（辽宁农业职业技术学院，营口 115009）

奶牛育种工作中，加拿大长期坚持平衡育种的理念，采用终生效益指数（Lifetime Profit Index，LPI）对公、母牛进行评价，反映出公牛及后代母牛终生预期的相对效益[1]，为提高牛群生产性能、创造较高经济效益奠定了基础。

1 加拿大LPI指数

1.1 LPI指数介绍

1991年，加拿大制订了终身效益指数（LPI），包括产量组分（乳脂肪量和乳蛋白量）和持久力组分（最终等级、乳房系统、肢蹄和体躯容量）两部分[2]。

2001年，LPI指数在产量和持久力两大组分的基础上，增加了健康和繁殖力组分，具备了平衡育种的理念。

多年来，加拿大奶业协会（Canadian Dairy Network，CDN）定期更新奶牛遗传评估数据和修订LPI指数（表1），最近一次更新于2019年4月，计算公式如下：

此处，PY为蛋白量、FY为脂肪量、HL为群体寿命、MS为乳房系统、FL为肢与蹄、DS为乳用强度、HH为蹄健康、RP为后臀丰满、MR为乳房炎抗性、DF为女儿繁殖力。

1.2 LPI指数修订

LPI指数是一个动态的选择指数，是依据市场的需求和遗传评估方法的改善而不断修订，现将几次主要修订阐述如下：

2001年8月，在产量和持久力两大组分基础上，增加健康与繁殖力组分，并作出以下调整[3]：①修改乳蛋白量和乳脂肪量的权重；②用群体寿命替代最终等级；③引入体细胞评分、乳房深度和泌乳速度，加强对乳房炎的选育。

2005年2月，调整各组分的性状和权重，具体如下[4]：①增加乳蛋白离差和乳脂肪离差，用于比较乳脂量和乳蛋白量的价格，以应对乳价波动；②引入女儿繁殖力性状，来减缓繁殖性能的衰退现象；③体细胞评分权重从-6.0调整为3.0。

2007年2月，除用乳用强度替代体躯容积外，维持性状和权重不变。2008年1月，调低产量和持久力的权重，提高健康与繁殖力的权重，并提高女儿繁殖力的权重[5]。

2013年4月，借鉴美国TPI指数的形式，将各组分的系数减半，加上一个常数1700，保持性状的权重不变[6]。上述改变不影响奶牛的整体排名，可以避免LPI值为负值的现象（如老龄母牛），有利于选育出与特定LPI值紧密关联的奶牛。

表1 LPI公式近年修订的性状与权重 %单位

2015年4月，虽然更新了LPI公式，但由于牛乳定价和费用在2013～2015年间发生了重大变化，公式需要进一步调整，来适应牛乳价格、间接费用和饲料成本的变化对奶牛养殖效益的影响。

2015年8月，LPI公式进行了较大调整：①调低产量组分的权重，调高持久力和健康与繁殖力的权重；②去除乳蛋白离差和乳脂肪离差，两者权重被整合到乳蛋白量和乳脂肪量中；③引入乳房炎抗性，替代原来的体细胞评分、乳房深度和泌乳速度，提高乳房炎诊断的准确率。

2019年4月，LPI公式最显著的变化是：①降低乳蛋白量的权重、提高乳脂肪量的权重，以适应当前乳成分定价和市场需求，有利于乳脂肪生产；②引入蹄健康和后臀丰满，调低乳房系统和肢与蹄的权重，加强体型的选育。

历年具体变更情况见表1。

2 中国GCPI指数

我国奶牛选择指数制订较晚，从借用美国TPI指数过渡到TTPI指数与CPI指数并存，以及目前所推广的GCPI指数，是一个不断完善的过程。

2 0 1 2 年，中国奶业协会制订了奶牛性能指数（Genomic China Performance Index，GCPI），并于2019年更新了公式，具体如下：

此处，PY为乳蛋白量、FY为乳脂量、T为体型总分、MS为泌乳系统、FL为肢与蹄、SCS为体细胞评分。

3 对中国荷斯坦牛选育的启示

中国荷斯坦牛是利用荷斯坦牛与中国黄牛杂交，长期选育而成的奶牛品种。由于各地条件不同，又缺乏统一的育种方法，很难用一个简明的模式来描述中国荷斯坦牛的形成过程。因此，参考加拿大LPI指数的变化，合理制订性能指标和权重，对中国荷斯坦牛的选种选育有借鉴意义。

3.1 颁布奶牛鉴定标准

1996年，中国奶业协会制定《中国荷斯坦牛体型线性鉴定图》，允许50分制和9分制并用；2000年，中国奶业协会建议采用9分制线性评分法。由于当时家畜品种标准未作修改，奶牛体型线性鉴定的工作开展并不理想。

2008年，农业部提出制定奶牛体型鉴定国家标准，并结合《中国荷斯坦牛（GB/T 3157-2008）》的规定，颁布《中国荷斯坦牛体型鉴定技术过程（GB/T 35568-2017）》和《中国荷斯坦牛公牛后裔测定技术规程GB/T 35569-2017》，并开展国家级和省、市级鉴定员的培训工作，保证全国奶牛体型外貌鉴定和改良工作的顺利进行。

3.2 开展生产性能测定

20世纪90年代初，我国一些城市陆续建立地方性的“DHl”实验室，但其测定结果多用于指导本地的奶牛场生产管理，不具有全国通用性。

2008年，在全国畜牧总站倡导下，建立了全国性的奶牛生产性能测定组织，构建了国家奶牛数据处理库并实现全国联网，用于管理和处理全国奶牛性能测定和后裔测定的数据，取得了显著成效。

2008至2017年间，参测牛场由592个增加到1611个，参测牛数由24.5万头增加到122万头，参测奶牛的产奶量由7400kg提高到8800kg，乳脂率由3.64%提高到3.89%，乳蛋白率由3.19%提高到3.35%，体细胞数由39.7万个/ml下降到28.7万个/mL。

3.3 修订奶牛性能指数

我国公牛的培育还处在重视产量性状的阶段，奶牛性能指数对产量、乳成分、体细胞数、体型等性状有要求，但对繁殖力、长寿性等功能性状未作要求，与我国奶牛育种基础薄弱有关[7]。

因此，根据奶牛群遗传素质的要求，中国奶牛性能指数要不断调整测定性状和遗传参数，达到测定指标相对科学、参数设计合理、选种效率较高的目的。

3.3.1 强调平衡育种理念

鉴于性状间的相关性，需要保持各性状对生产效益权重的平衡，即平衡育种[8]。新修订的GCPI2019公式中，产量、持久力和健康力的权重分别为0.6、0.3和0.1，体现了平衡育种的观念；考虑到性状间的相关性，将泌乳量、乳脂率、乳蛋白率调整为乳蛋白量、乳脂量，有利于乳质量的改进。

3.3.2 重视繁殖性能选育

近年来，我国奶牛的繁殖性能不断提高，但繁殖因素的致淘率（21%～26%）仍居高不下，牛群繁殖力水平不容乐观。我国应借鉴LPI指数的构成，GCPI指数应考虑繁殖性状的测定指标，调整繁殖性状的权重，加快繁殖性能的选育[9]。

3.3.3 加强乳房炎抗性选育

体细胞评分与乳房健康的相关性为0.78，能够反映母牛抵抗乳房炎的潜在能力，但体细胞评分的遗传力在健康和乳房炎奶牛中分别为0.08和0.03，通过体细胞数间接选育乳房炎，准确率并不高。寻找可替代体细胞评分的乳房健康性状，如临床乳房炎抗性或者乳汁中的电导率，直接选择乳房炎性状，可以提高选择的效率和准确率[10]。

3.3.4 加强体型性状选育

加拿大长期注重体躯选育，导致加系奶牛体型偏大，采食量和产奶量同比增加，肢蹄负担较大、排粪量大，不利于管理。LPI2019中引入蹄健康和后臀丰满两个性状，预示今后要重视奶牛体重的控制。我国在重视奶牛产乳性状提高的同时，要加强对生产效益有重要影响的体型性状的选育，吸取加拿大的经验，修订GCPI指数时要考虑体型性状及其权重，避免奶牛体型过大。

中国荷斯坦牛选育过程中，除繁殖力、乳房炎、体型性状的改进外，还要重视群体寿命、饲料转化率的改进，为育种目标保留10%～15%的空间。

3.4 开展基因组选育工作

经济性状多属于功能性状，遗传力较低，常规的后裔测定对此类性状的选择效果不大，采用基因组选择与传统后裔测定相结合的选种方法，可以很好地解决上述问题[11]。

2012年，中国奶业协会借助基因组选择技术平台，将基因组选择与后裔测定结合，进行数量性状基因（QTL）的检测定位、标记辅助选择、标记辅助导入等研究，提出了GCPI指数，以期缩短世代间隔、加快遗传进展，提高我国奶牛育种的效果。

4 小结

中国荷斯坦牛生产性能的提高，不仅能够增加生产效益，有利于提高其国际竞争力，而且降低对国外种质资源的依赖度，是实现中国荷斯坦牛自主选育的必要措施，具有重要意义。