王 丹,范守民,周靖航,胥 磊,劉江衛(wèi),董明明,張夢(mèng)華,張曉雪,黃錫霞*,王雅春
(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,新疆烏魯木齊 830052;2.伊犁州畜牧科學(xué)研究所,新疆伊寧 835000;3.寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院,寧夏銀川 750021;4.新疆地方國(guó)營(yíng)烏魯木齊種牛場(chǎng)新疆褐牛繁育中心,新疆烏魯木齊 830049;5.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,北京 100193)
體型線性評(píng)定是根據(jù)牛只個(gè)體體型評(píng)定,由主觀評(píng)定向客觀描述轉(zhuǎn)化,體型評(píng)定根據(jù)奶牛個(gè)體不同體型性狀的實(shí)際表現(xiàn)進(jìn)行觀察度量,可以直接或者間接地表現(xiàn)出奶牛的外貌特征,為育種工作提供可靠的數(shù)據(jù)。美國(guó)農(nóng)業(yè)部于1980 年提出奶牛線性評(píng)定方法,1986 年師守堃等將奶牛線性評(píng)定方法引入中國(guó)[1]。體型性狀與奶牛泌乳性能、繁殖性能、長(zhǎng)壽性等息息相關(guān)[2-6],良好的體型結(jié)構(gòu)有利于高效的生產(chǎn)管理,牛的遺傳改良和養(yǎng)殖效益的提升也需要體型線性評(píng)定做指導(dǎo)[7]。美國(guó)荷斯坦協(xié)會(huì)在1976 年將體型性狀納入總性能指數(shù)(Total Performance Index,TPI),截 止2017 年,體型性狀總權(quán)重為26%;德國(guó)選擇指數(shù)(Relativ Zuchtwert Gesamt,RZG)包含產(chǎn)量性狀、長(zhǎng)壽性狀、體型性狀、乳房性狀和繁殖性狀,其中體型性狀總權(quán)重為25%;北歐從2008 年6 月開始統(tǒng)一使用相同的選擇指數(shù)(Nordic Total Merit,NTM),其中體型性狀總權(quán)重為13%;在中國(guó)奶牛性能指數(shù)(China Performance Index,CPI)中體軀容量綜合部位權(quán)重為18%,尻部綜合部位權(quán)重為10%,肢蹄綜合部位權(quán)重為20%,泌乳系統(tǒng)綜合部位權(quán)重為42%,乳用特征綜合部位權(quán)重為10%[8]。
新疆褐牛是乳肉兼用品種牛,有西北第一牛的美稱。近年來,針對(duì)新疆褐牛的研究逐漸增多,主要涉及產(chǎn)奶性狀、抗性性狀、繁殖性狀、體尺性狀等[9-11],其選育效果也取得很大進(jìn)展。目前,根據(jù)不同的飼養(yǎng)模式和生產(chǎn)方向,新疆褐牛的選育分為兼用型、乳用型和肉用型3 個(gè)方向。新疆褐牛作為乳肉兼用牛,其體型評(píng)定技術(shù)既不同于乳用品種也不同于肉用品種,因此,為配合新疆褐牛9 分制體型線性鑒定標(biāo)準(zhǔn)的制定,本研究以新疆地區(qū)5 個(gè)規(guī)?;?chǎng)的新疆褐牛19 個(gè)實(shí)測(cè)性狀的數(shù)據(jù)以及23 個(gè)描述性狀的評(píng)分記錄為基礎(chǔ),分析不同飼養(yǎng)環(huán)境以及不同選育目標(biāo)方向下新疆褐牛群體之間的差異與各性狀之間的相關(guān)性,了解新疆褐牛群體體型外貌各相關(guān)性狀的分布,以期為新疆褐牛9 分制體型線性鑒定標(biāo)準(zhǔn)的制定以及新疆褐牛的選育工作提供參考。
1.1 數(shù)據(jù)來源 本研究以新疆褐牛群體為研究對(duì)象,選擇5 家新疆褐牛核心育種場(chǎng)——1 號(hào)場(chǎng)(全舍飼,乳用)、2 號(hào)場(chǎng)(全舍飼,乳用)、3 號(hào)場(chǎng)(放牧加舍飼,兼用),4 號(hào)場(chǎng)(放牧加舍飼,肉用)、5 號(hào)場(chǎng)(放牧加舍飼,兼用)作為評(píng)定試點(diǎn),對(duì)1 026 頭泌乳期相近的新疆褐牛成母牛進(jìn)行評(píng)定;并對(duì)1、3 號(hào)場(chǎng)共計(jì)386 頭新疆褐牛進(jìn)行體型線性評(píng)定,獲得23 個(gè)描述性狀的記錄。以上評(píng)定工作均由相同評(píng)定人員完成。
1.2 評(píng)定項(xiàng)目 19 個(gè)測(cè)量性狀:體高(十字部)、體斜長(zhǎng)、胸圍、胸寬、腹圍、尻寬、尻長(zhǎng)、坐骨端寬、前乳頭長(zhǎng)度、后乳頭長(zhǎng)度、前乳頭直徑、后乳頭直徑、后房高度、后房寬度、乳房深度、后腿寬度、后腿厚度、后腿高度、后腿半圍。體型線性評(píng)定性狀包括結(jié)構(gòu)/容量部的4 個(gè)描述性狀(體高、胸圍、胸底寬和腹圍),尻部的2 個(gè)描述性狀(尻角度和尻寬),肢蹄部的3 個(gè)描述性狀(蹄角度、后肢側(cè)視和后肢后視),泌乳系統(tǒng)的4 個(gè)描述性狀(乳房深度、乳房質(zhì)地、懸韌帶和乳房平衡),前乳房的3 個(gè)描述性狀(前乳房附著、前乳頭位置和前乳頭長(zhǎng)度),后乳房的3 個(gè)描述性狀(后房高度、后房寬度和后乳頭位置),乳用特征的1 個(gè)描述性狀(乳用特征),及肌肉度的3 個(gè)描述性狀(腿圍、前肌肉度、后肌肉度)。
1.3 評(píng)定方法 參考《中國(guó)荷斯坦牛體型線性評(píng)定規(guī)程》進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量與評(píng)定。測(cè)量性狀數(shù)據(jù)全部按實(shí)際測(cè)量結(jié)果記錄,線性評(píng)定性狀全部參考三河牛9 分制的評(píng)定方法進(jìn)行評(píng)分。評(píng)定時(shí),被評(píng)定的奶牛應(yīng)自然地站立在寬廣且平坦的場(chǎng)地,評(píng)定人員根據(jù)線性外貌評(píng)分要求,首先對(duì)奶牛體型進(jìn)行觀察,有輪廓的認(rèn)識(shí),然后走近牛體進(jìn)行測(cè)量并按照線性外貌評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)所列項(xiàng)目評(píng)出分?jǐn)?shù)。評(píng)定前,要掌握被評(píng)定牛的年齡、胎次、產(chǎn)犢日期、產(chǎn)奶量、是否妊娠等情況。
1.4 統(tǒng)計(jì)分析 使用Excel 對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與質(zhì)控,剔除異常值,使用SPSS 19.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)、單因素方差分析與相關(guān)性分析,利用GraphPad Prism 8.0 進(jìn)行各性狀的離散程度分析與結(jié)果可視化。
2.1 各性狀的描述性統(tǒng)計(jì) 從表1 與圖1 可以得出,新疆褐牛群體體高為138.84 cm;后乳房高度均值為19.91 cm;體高、胸圍、胸寬、后腿高度相對(duì)于其他性狀分布不均衡,胸寬變異系數(shù)較大;乳房深度變異系數(shù)最大,為61.18%,1 號(hào)場(chǎng)新疆褐牛的乳房深度變異程度最高,其他乳房相關(guān)性狀變異系數(shù)也較高。
表1 新疆褐牛體尺性狀描述性統(tǒng)計(jì)
2.2 不同生產(chǎn)方向下新疆褐牛各體尺性狀差異對(duì)比分析由表2 可知,1 號(hào)場(chǎng)新疆褐牛的體高、體斜長(zhǎng)、胸圍、胸寬、腹圍、尻長(zhǎng)、坐骨端寬、后腿寬度、后腿厚度、后腿半圍指標(biāo)都極顯著高于其他4 個(gè)場(chǎng)的新疆褐牛;前乳房長(zhǎng)度、前乳頭直徑、后乳頭直徑、后房寬度4 個(gè)乳房相關(guān)性狀極顯著高于其他4 個(gè)場(chǎng),但后房高度、后腿高度性狀上極顯著低于其他4 個(gè)場(chǎng);2 號(hào)場(chǎng)的新疆褐牛胸寬、腹圍極顯著低于其他4 個(gè)場(chǎng);4 號(hào)場(chǎng)的體高、坐骨端寬極顯著低于其他4 個(gè)場(chǎng)。
2.3 新疆褐牛各體尺性狀相關(guān)性分析 測(cè)量性狀之間相關(guān)性結(jié)果如表3 所示。新疆褐牛體軀容量相關(guān)性狀(體高、體斜長(zhǎng)、胸圍、腹圍、尻寬、尻長(zhǎng)、坐骨端寬)之間呈正相關(guān),相關(guān)系數(shù)在0.053~0.691。乳房性狀間的前乳頭長(zhǎng)度、后乳頭長(zhǎng)度、前乳頭直徑之間呈較強(qiáng)的正相關(guān)。尻寬與前乳頭長(zhǎng)度、后乳頭長(zhǎng)度、前乳頭直徑、后乳頭直徑、后房高度之間存在正相關(guān)。腹圍與前乳頭長(zhǎng)度、前乳頭直徑、后乳頭直徑、后房高度、后房寬度、乳房深度之間的相關(guān)性較高。
圖1 不同場(chǎng)新疆褐牛各體尺性狀分布情況
2.4 新疆褐牛各線性評(píng)定性狀對(duì)比 由于線性評(píng)分的高低不能反映出功能的優(yōu)劣,所以通常將各性狀實(shí)際評(píng)分的平均值與理想最優(yōu)線性評(píng)分進(jìn)行比較說明。表4為2 種飼養(yǎng)模式與生產(chǎn)方向下的新疆褐牛線性評(píng)定性狀的平均數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)差,除了腹圍,2 個(gè)場(chǎng)的體型結(jié)構(gòu)相關(guān)性狀均存在顯著差異,此外3 號(hào)場(chǎng)的乳房深度極顯著高于1 號(hào)場(chǎng)。
表2 新疆褐牛不同場(chǎng)各性狀差異對(duì)比分析
表3 新疆褐牛各測(cè)量性狀相關(guān)性
表4 新疆褐牛線性評(píng)定性狀
3.1 新疆褐牛群體體型外貌均勻度 本研究結(jié)果顯示,3 號(hào)場(chǎng)的體高標(biāo)準(zhǔn)差為5.65,小于1 號(hào)場(chǎng)的8.14 和2 號(hào)場(chǎng)的6.02,說明3 號(hào)場(chǎng)的新疆褐牛在體高方面選育效果明顯,體高比較均勻;但3 號(hào)場(chǎng)腹圍標(biāo)準(zhǔn)差為24.92,高于1 號(hào)場(chǎng)的13.08 和2 號(hào)場(chǎng)的14.94,反映3 號(hào)場(chǎng)的新疆褐牛膘情差異較大。牛體型性狀的評(píng)定結(jié)果可以為牛群的體型改良指明改進(jìn)方向[12]。牛群膘情均勻有利于飼養(yǎng)管理和生產(chǎn),所以3 號(hào)場(chǎng)在保持體高選育的同時(shí),還要加強(qiáng)膘情的管理。
1 號(hào)場(chǎng)新疆褐牛的平均體高(144.75cm)、體斜長(zhǎng)(161.77cm)、胸圍(209.78cm)和腹圍(245.22cm)明顯高于2 號(hào)場(chǎng)和3 號(hào)場(chǎng)的新疆褐牛,2 號(hào)場(chǎng)和3 號(hào)場(chǎng)新疆褐牛的平均體高、體斜長(zhǎng)、胸圍和腹圍相近,1 號(hào)場(chǎng)的飼養(yǎng)管理及選育工作做得比較好。通過觀察各場(chǎng)的飼草料情況發(fā)現(xiàn),1 號(hào)場(chǎng)的飼料中精料比例明顯高于其余2 個(gè)場(chǎng),約占總量的30%,且成分多樣化,有粉碎玉米粒、粉碎苜蓿青干草、麩皮、酒糟、青貯玉米及西域春預(yù)混料等,而2 號(hào)場(chǎng)和3 號(hào)場(chǎng)的飼料中精料含量較低,且成分單一,因此1 號(hào)場(chǎng)的營(yíng)養(yǎng)狀況優(yōu)于2 號(hào)場(chǎng)和3 號(hào)場(chǎng),從而體況膘情較好,與測(cè)量數(shù)據(jù)相吻合。牛體況的評(píng)估可為牧場(chǎng)主制定有效的飼喂計(jì)劃提供參考[18]。因而2 號(hào)場(chǎng)和3 號(hào)場(chǎng)應(yīng)適當(dāng)提高飼料中精料比例,并盡量使飼料成分多樣化。
此外,通過對(duì)各性狀進(jìn)行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)新疆褐牛體軀容量性狀(體高、體斜長(zhǎng)、胸圍、腹圍、尻寬、尻長(zhǎng)、坐骨端寬)之間呈正相關(guān),與索效軍[13]、金爾光等[14]研究結(jié)果一致。乳房深度與前乳頭長(zhǎng)度、前乳頭直徑、后乳頭直徑呈較強(qiáng)的正相關(guān)(0.237~0.331),與郭宏[15]、劉云芳[16]、張慧林[17]等研究結(jié)果存在差異。由于新疆褐牛是乳肉兼用牛,荷斯坦是奶牛,用途不同可能導(dǎo)致關(guān)于乳房系統(tǒng)的線性評(píng)定結(jié)果不同。胸圍乳房深度之間有較好的正相關(guān)性,利用上述相關(guān)性可利用容易且能準(zhǔn)確測(cè)定的性狀來間接選擇不容易獲得表型數(shù)據(jù)的性狀,進(jìn)而提高群體的均勻度。
3.2 新疆褐牛體軀結(jié)構(gòu)對(duì)比分析 1 號(hào)場(chǎng)在體高、體斜長(zhǎng)、胸圍、胸寬、腹圍、尻長(zhǎng)、坐骨端寬、后腿寬度、后腿厚度、后腿半圍10 個(gè)性狀都高于其他4 個(gè)場(chǎng)。1號(hào)場(chǎng)新疆褐牛偏向乳用方向,且飼養(yǎng)方式為全舍飼,所以在體型上更加接近荷斯坦奶牛,比較高大。但是1 號(hào)場(chǎng)在后房高度性狀上顯著低于其他4 個(gè)場(chǎng),今后應(yīng)加強(qiáng)以上性狀的選育工作。劉松柏等[2]的結(jié)果顯示體型性狀遺傳力的變化范圍為0.03~0.37,其中體型總分為0.16。Mazza 等[19]估計(jì)的體型性狀遺傳力多為中高等遺傳力,最大的是體高(0.52),懸韌帶(0.18)最小,體型總分為0.26,分析涉及的測(cè)量性狀都會(huì)受遺傳和非遺傳因素影響,1 號(hào)場(chǎng)的飼養(yǎng)管理水平可能比與其他4個(gè)場(chǎng)好,也可能是不同場(chǎng)的育種目標(biāo)不同,所以使用的公牛凍精品系不同,如德系或美系,因而導(dǎo)致5 個(gè)場(chǎng)各項(xiàng)測(cè)量值的差異顯著。3 號(hào)場(chǎng)在胸寬、腹圍2 個(gè)性狀上極顯著低于其他4 個(gè)場(chǎng)。3 號(hào)場(chǎng)新疆褐牛偏向兼用方向,飼養(yǎng)方式為半舍飼。胸寬和腹圍與高產(chǎn)和健康性狀相關(guān),所以3 號(hào)場(chǎng)這2 個(gè)性狀測(cè)量值低。4 號(hào)場(chǎng)的體高、坐骨端寬極顯著低于其他4 個(gè)場(chǎng)。4 號(hào)場(chǎng)新疆褐牛偏向兼用方向,飼養(yǎng)方式為半舍飼。有研究表明[20],體高和坐骨端寬與產(chǎn)奶量有關(guān),所以兼用方向的牛場(chǎng)測(cè)量值比乳用方向的牛場(chǎng)測(cè)量值低。
新疆褐牛體型性狀中體高均值小于荷斯坦牛的最佳體高(140~145 cm)[3]。胸寬、腹圍和尻寬小于荷斯坦牛的理想值[3]。新疆褐牛體斜長(zhǎng)和胸圍都高于荷斯坦奶牛24 月齡的最低標(biāo)準(zhǔn)。新疆褐牛泌乳系統(tǒng)中乳房深度和前乳頭長(zhǎng)度大于荷斯坦牛的理想值[3]。Rogers 等[21]研究發(fā)現(xiàn)美國(guó)荷斯坦牛體型線性性狀與體細(xì)胞數(shù)的表型相關(guān)為-0.12~0.05。Zink 等[22]報(bào)道乳房寬度與乳脂量有較強(qiáng)的遺傳正相關(guān)(為0.51),而與產(chǎn)奶量和乳蛋白量則是較強(qiáng)的表型正相關(guān)(均為0.32)。王小龍等[23]報(bào)道表明,奶牛產(chǎn)奶量與體高、體深、后乳房寬等之間顯著相關(guān)。新疆褐牛是乳肉兼用牛品種,經(jīng)過長(zhǎng)期選育,以及使用國(guó)外優(yōu)秀種公牛,通過對(duì)19 個(gè)實(shí)測(cè)性狀和23個(gè)描述性狀來看,新疆褐牛有很好的選育基礎(chǔ)和豐富的資源,同時(shí)新疆褐牛選育還有很大進(jìn)展空間。
3.3 新疆褐牛泌乳系統(tǒng)差異分析 1 號(hào)場(chǎng)在前乳房長(zhǎng)度、前乳頭直徑、后乳頭直徑、后房寬度4 個(gè)性狀極顯著高于其他4 個(gè)場(chǎng),這4 個(gè)性狀更加接近奶牛的理想值[3]。2 號(hào)場(chǎng)在后乳房長(zhǎng)度極顯著高于其他4 個(gè)場(chǎng),與1 號(hào)場(chǎng)相同,2 號(hào)場(chǎng)新疆褐牛偏乳用方向,且飼養(yǎng)方式為全舍飼,但是由于常忽略對(duì)乳房相關(guān)性狀的選育,以及機(jī)械化擠奶設(shè)備尺寸不適或擠奶人員操作不當(dāng),導(dǎo)致乳房結(jié)構(gòu)不均勻且乳房均一度差。5 號(hào)場(chǎng)前乳頭直徑、后乳頭直徑極顯著低于其他4 個(gè)場(chǎng),該牛場(chǎng)新疆褐牛偏向肉用方向,飼養(yǎng)方式為半舍飼,乳房系統(tǒng)測(cè)量值都比較低。通過對(duì)不同飼養(yǎng)環(huán)境下新疆褐牛的19 個(gè)實(shí)測(cè)性狀測(cè)量值的差異性分析發(fā)現(xiàn),新疆褐牛乳用、肉用以及兼用方向上體型以及泌乳系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的差異較大,在乳用和兼用方向上已經(jīng)有了一定的選育基礎(chǔ)。
3.4 新疆褐牛9 分制體型線性評(píng)定實(shí)施建議 本研究體型評(píng)定參考三河牛的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn),其結(jié)果可為今后制定新疆褐牛9 分制評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)提供參考。此次評(píng)定的牛場(chǎng)(1號(hào)場(chǎng)和3 號(hào)場(chǎng))為新疆大型的新疆褐牛種牛場(chǎng),飼養(yǎng)管理?xiàng)l件較其他場(chǎng)或散戶好,牛的體況和生產(chǎn)能力都優(yōu)于新疆大多數(shù)的新疆褐牛,所以未來在制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)可以將本研究數(shù)據(jù)定為較優(yōu)的標(biāo)準(zhǔn)。1 號(hào)場(chǎng)和3 號(hào)場(chǎng)評(píng)定分析結(jié)果表明,1 號(hào)場(chǎng)新疆褐牛的體況明顯優(yōu)于3 號(hào)場(chǎng),但這2 個(gè)場(chǎng)都存在牛群均勻度不足的問題,尤其是乳房深度差異較大、乳頭位置不均勻,這些結(jié)果在一定程度上表明新疆褐牛不僅存在飼養(yǎng)管理問題(如生長(zhǎng)發(fā)育不均衡、乳房結(jié)構(gòu)不良等),同時(shí)在遺傳選育上也存在一定的提升空間(整齊度差)。本研究結(jié)果為今后新疆褐牛引進(jìn)種公牛凍精、制定合理可行的選育方案,選育出優(yōu)秀的新疆褐牛品種提供參考。
本文發(fā)現(xiàn)新疆褐牛不同方向或品系之間在測(cè)量的19 個(gè)性狀之間存在差異,且乳用和兼用方向具有一定的選育基礎(chǔ)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)容易獲得體型性狀與不容易獲得的乳房性狀之間存在著較好的相關(guān)性。本研究結(jié)果為制定新疆褐牛體型線性評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)以及新疆褐牛的遺傳改良提供參考依據(jù)。