南阳牛和郏县红牛群体威胁程度评价及保护利用途径

刘 贤，茹宝瑞，李志明，吴胜军，高腾云

(1.河南省畜牧总站，河南 郑州450008；2.河南农业大学 动物科技学院，河南 郑州450046)

畜禽遗传资源是实现畜牧业可持续发展的基础，优良的品种是畜牧业发展的关键所在。据预测，品种对畜牧生产的贡献率将达到50%以上，培育出适应性更强、能够满足人类对畜产品数量和品质要求、具有高产优质和风味独特的畜禽品种必须依靠现存的畜禽遗传资源，因此加强对现有畜禽遗传资源的评价、保护和可持续利用具有重要意义。河南省有南阳牛和郏县红牛2个优良地方黄牛品种，均为肉役兼用型品种，曾作为重要的生产资料在河南农耕历史上发挥重要作用。但是近年来由于农业机械化水平提高、引进品种的杂交改良等因素影响，南阳牛和郏县红牛纯种数量不断下降，对品种资源保护产生了不利影响。本文评价分析了南阳牛和郏县红牛群体受威胁程度，探讨了其保护与利用的途径，以期为地方黄牛遗传资源的保种利用工作提供思路。

1 南阳牛和郏县红牛的群体状况

1.1 分布区域及生态环境

南阳牛中心产区在南阳市的宛城、卧龙、唐河、邓州、新野、镇平、社旗、方城等8个县(市、区)，分布于南阳市和驻马店、平顶山、周口、洛阳、许昌市等地区。中心产区多为平原，少数山地丘陵，海拔48～2 400 m。年平均温度15.5 ℃，年平均降水量700～1 200 mm。

郏县红牛中心产区在平顶山市的郏县、宝丰县和鲁山县，汝州市及许昌市的禹州、襄城等县(市)也有少量分布。中心产区处于河南省中西部伏牛山东麓，地势西高东低，主要为浅山丘陵区，海拔200～500 m。年平均气温在14.8～15.2 ℃之间，年平均降水量806 mm。

1.2 群体数量及变化趋势

本研究依据畜禽地方遗传资源调查技术规范，对产区的南阳牛和郏县红牛群体状况、种质保护及利用情况进行了野外调查。通过调查发现，南阳牛和郏县红牛存栏数量2017年与2005年相比，分别减少了97.8%和88.3%，详见表1。

表1 2005年和2017年南阳牛、郏县红牛存栏数量 (千头)Table 1 Number of Nanyang Cattle and JiaxianRed Cattle in 2005 and 2017 (thousand)

根据2017年调查结果及《中国畜禽遗传资源志·牛志》、《河南省地方优良畜禽品种志》所显示的有关数据，1986年以来南阳牛和郏县红牛存栏数量变化趋势见图1。

从图1可见，1986-2005年，南阳牛和郏县红牛存栏数量相对稳定。2005-2017年南阳牛和郏县红牛存栏数量呈现急剧下降趋势，南阳牛存栏量年均降幅为8.85%，郏县红牛年均降幅为8%。

1.3 受威胁程度评价

1.3.1 评价方法 按照Simon和马月辉等提出的畜禽遗传资源受威胁程度评价方法进行评价。

图1 1986-2017年南阳牛和郏县红牛存栏数量变化趋势Fig.1 Changes in the number of Nanyang cattle and Jiaxian red cattle from 1986 to 2017

1.3.1.1 受威胁程度的确定 根据各品种保存100年的近交系数，可将受威胁程度分为5类，见表2。对于一般生产群和育种群，马、牛、羊、猪、禽的世代间隔分别为4.5，3.5，2.5，1.5，1.0年，100年的世代数分别为22，29，40，67，100。根据保存100年的近交系数，得出群体有效大小，见表3。

表2 遗传资源受威胁程度分类Table 2 Classification of genetic resources threatened

1.3.1.2 有效群体大小的计算 对于已知参加繁育的公、母畜数量的遗传资源，按照公式Ne=4NmNf/(Nm+Nf)进行计算(Ne为群体有效含量，Nm为参加繁育的公畜数量，Nf为参加繁育的母畜数量)；对于参加繁育公、母畜数量未知的遗传资源，则根据群体数量分别估算繁育公、母畜数量，设群体数量为T，群体纯繁比例为p，则Nf=pT/4，Nm=Nf/30，计算有效群体大小。

表3 各受威胁等级群体有效大小Table 3 Effective size of threatened groups

1.3.1.3 群体动态变化趋势和外来品种杂交因素影响 由于群体受威胁程度还受到群体的动态变化趋势和外来品种杂交的影响，因此，当出现繁育母畜数下降，且已低于1 000时，或群体数量下降幅度大于50%，以及群体杂交比例在20%以上的情况之一时，在进行评价时，可以将分类等级划到威胁程度高一级类型。

1.3.2 评价结果 根据上述方法，对河南省2个地方黄牛遗传资源进行受威胁程度评价，结果见表4。

表4 河南省地方牛品种受威胁程度评价结果Table 4 Evaluation results of threatened degree of local cattle breeds in Henan Province

1.3.3 群体变化的原因分析

1.3.3.1 农耕方式转变 地方黄牛在品种形成过程中，人类重点关注的是其役用能力；在当地传统农业中，南阳牛、郏县红牛作为役畜发挥了重要的作用。在现代农业条件下黄牛的役用被农业机械所取代，使地方黄牛品种养殖数量呈现明显下降趋势。另外，随着城镇化水平提升和社会分工的细化，部分散养农户退出，加剧了地方品种数量的下降。

1.3.3.2 外来品种侵袭 20世纪80年代以后，随着人民生活水平的提升，对牛的肉用成了重点需求，而引进的专门化肉牛品种经济性能好，更适宜规模化养殖，仅在南阳牛主产区就先后引进了夏洛来、西门塔尔、利木赞和皮埃蒙特等肉牛品种。1986年开展中意合作项目，根据李峰等调查，自1986-2000年的15年间，利用皮埃蒙特牛改良南阳牛达36.91万头。1997年农业部“948”项目在南阳市导入德国黄牛培育南阳牛肉用新品系，1999-2001年在邓州、社旗等市(县)共改良南阳牛4万头。2009年启动的国家肉牛良种补贴项目，大力推进地方黄牛品种改良，使南阳牛和郏县红牛的纯种饲养受到了不同程度的冲击。

1.3.3.3 种质潜力挖掘利用不够 长期以来，有些地方畜禽种质资源的特性未被充分认识，其价值得不到体现，而未被认识的性状，不乏优良性状。就南阳牛和郏县红牛这两个品种的种质特性，尚没有进行深入系统挖掘，对种质潜力的评估也不够，导致种质特色不能体现，产品种类单一，附加值低，市场竞争力较弱。

2 南阳牛和郏县红牛的保护利用途径

2.1 原产地活体保种

南阳牛和郏县红牛已于2009年被列入国家级畜禽遗传资源保护名录，在中心产区建有2个国家级保种场。南阳市黄牛良种繁育场，现存栏南阳牛200余头。平顶山市于2007年建成郏县红牛保种场，2017年存栏纯种郏县红牛220头，其中能繁母牛108头、成年公牛16头、育成母牛46头、育成公牛20头。

南阳市划定了卧龙区、宛城区、邓州、新野、唐河等地的23个乡镇为南阳牛保种区。平顶山市划定了鲁山、宝丰、郏县等地的8个乡镇为郏县红牛保种区。

南阳牛和郏县红牛活体保种存在的一些不足：保种场单一，抗疫病、灾害等风险能力不足；保种群体偏小，不利于群体近交系数的控制，存在遗传漂变的风险；两个品种的保种区均位于中原农区，交通便利、物流方便，牛流动性大，尚没有有效行政干预手段，保护区保种效果欠佳。

活体保存仍是目前最实用的保种方法，且会在相当长的时间内存在。因此，根据南阳牛和郏县红牛保种的现状，考虑牛品种保护资金投入、管理等因素，建议采用“一场为主，多点保种，多级投入”的模式，即以国家级保种场为主，由国家公益性投入进行保障；在原产地发展小规模养殖户，通过签订保种协议的方式进行管理，以省、市、县等各级补贴投入进行保障。此方式可以化解单场保种的风险，降低集中大规模保种的成本，减轻各级政府的经济负担，提升农户养殖地方品种的积极性。由于种公牛血缘更新对保种工作至关重要，原产地保种主管部门要重视种公牛选育及保种场、户的冻精调配工作。

2.2 生物技术保种

牛的冷冻精液、冷冻胚胎、体细胞的采集、保存和利用技术相较其他畜种已经非常成熟，且人工授精、胚胎移植等技术已广泛应用于实际生产，体细胞克隆技术应用也已成功，河南省2015年就已成功克隆出体细胞克隆牛35头。因此，保存冷冻精液、胚胎和体细胞进行保种，是活体保种的有效补充，未来随着生物技术的发展，可能会成为保种的主要方法。

国家畜禽遗传资源保存利用中心于2009年保存13头南阳牛和15头郏县红牛冷冻精液各3 000余支、冷冻胚胎200余枚。同时，2015年河南省畜牧总站与河南省农业科学院畜牧兽医研究所合作，采集并保存了部分南阳牛、郏县红牛冷冻精液和胚胎，并建立了体细胞系。但是总体来看，保存的南阳牛和郏县红牛遗传材料的数量仍然较少。

建议河南省建立省级畜禽遗传资源基因库，尽可能多地采集、保存黄牛遗传材料，作为活体保种的补充，并建立遗传材料的更新、使用机制。

2.3 以开发利用促进保种

保种的目的在于利用，地方品种的利用主要是作为育种素材和供应特色畜产品两个方面。长期来看，只有开发利用才能让地方黄牛品种的价值得以体现。通过深入挖掘南阳牛和郏县红牛的种质潜力，在肉质等方面深入研究和开发利用，从而建立“以用促保”的良性机制。

利用南阳牛的耐粗饲、抗逆性和肉质优良等特性，以南阳牛为遗传素材进行杂交育种，改善生产性能和经济价值，已经培育出了夏南牛品种，目前正在培育“皮南牛”和“德南牛”。从基因层面挖掘其遗传潜力，典型的研究发现包括：南阳牛经济性状与其1基因片段的一些SNP位点多态性有关，这些SNP位点可用于南阳牛分子育种。南阳牛5基因启动子区域的3个SNP位点(g.-428T>A，g.-390T>C和g.-322C>G)可作为南阳牛生长性状的候选基因位点。对于郏县红牛，基因、2基因、2基因、基因、47基因可作为生长性状辅助选择基因；1基因的基因型可用于生长性状辅助选择；-1基因内含子7区域84 bp缺失位点可用于生长性状辅助选择。通过基因功能的研究，以期为南阳牛和郏县红牛的分子育种提供基础。

社会对于特色畜产品的需求可以促进养殖群体的发展，因此，对黄牛特色肉质特性的挖掘和利用是非常必要的。通过研究明确了郏县红牛能够生产“高档雪花牛肉”，确定了本品种选育及产业化开发的方向。通过政策扶持引导，社会资本投资建设加工与养殖基地，使郏县红牛饲养量得到恢复。