和牛是世界公認(rèn)的高端肉牛品種，力牧生物自2016年便以胚胎移植即“借腹生子”的方式在國(guó)內(nèi)快速建立了和牛核心種群，力牧生物每一頭自主繁育的純血和牛均有澳洲和牛協(xié)會(huì)（AWA）頒發(fā)的100%純血的清晰、完整的系譜信息。作為AWA的注冊(cè)會(huì)員，力牧生物每一頭自主繁育的和牛的基因組信息和遺傳性狀等也都會(huì)納入AWA大數(shù)據(jù)庫(kù)，以向世界和牛養(yǎng)殖者提供反饋，并報(bào)告和牛養(yǎng)殖的育種趨勢(shì)。本文將就AWA協(xié)會(huì)反饋的2010-2020年期間整體注冊(cè)和牛的遺傳評(píng)估情況及最新育種趨勢(shì)做詳盡分享，供大家參考了解。
會(huì)員和注冊(cè)和牛數(shù)量增長(zhǎng)明顯
基因評(píng)估的效力受到使用人數(shù)、參與評(píng)估的動(dòng)物數(shù)量以及所分析數(shù)據(jù)強(qiáng)度的影響。自2010年以來(lái)，AWA在世界范圍內(nèi)的正式成員的數(shù)量增加了三倍，達(dá)到633個(gè)(2020年6月20日，圖1)。這在2015年以來(lái)尤為明顯，越來(lái)越多國(guó)家的和牛繁育或養(yǎng)殖者成為AWA注冊(cè)會(huì)員，為和牛育種計(jì)劃的遺傳分析提供基因組信息和性能記錄等。
圖1：截至2020年6月20日，過(guò)去十年中AWA的成員增長(zhǎng)趨勢(shì)
在2015年到2020年的五年增長(zhǎng)期內(nèi)，登記了已繁育后代的母牛注冊(cè)數(shù)量增加了兩倍多，達(dá)到104,222頭(參見(jiàn)圖2)。
AWA成員通常只登記他們的一部分犢牛，其中50%是母牛。對(duì)比圖2中的橙色(母牛)線(xiàn)和藍(lán)色和紫色(犢牛)線(xiàn)，在2015年，大約25%的帶犢母牛被AWA登記在案。隨著注冊(cè)母牛數(shù)量的增加，注冊(cè)新生牛犢的數(shù)量也在增加，其中大約80%是雌性，因此，它們是未來(lái)的繁殖者。父代數(shù)(有記錄后代的雄性，見(jiàn)圖2)同期增長(zhǎng)2.6倍，達(dá)到12,224頭。
圖2：2015年至2020年期間為其提供BREEDPLAN EBV的注冊(cè)公牛、母牛和犢?？倲?shù)
數(shù)據(jù)記錄趨勢(shì)——基因型和表型數(shù)據(jù)增長(zhǎng)明顯
和牛遺傳分析基于三個(gè)組成部分：譜系記錄、表型記錄(注冊(cè)牛只性狀表型數(shù)據(jù))和基因型記錄(成員提供的牛只基因組數(shù)據(jù))。利用這些信息來(lái)源，和牛育種計(jì)劃利用所有可用數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算個(gè)體的遺傳優(yōu)勢(shì)。
和牛育種計(jì)劃為來(lái)自20多個(gè)國(guó)家在AWA注冊(cè)的所有母牛、公牛和犢牛提供EBV（育種值估計(jì)）分析。該分析使用了大約60,000個(gè)基因組記錄和越來(lái)越多的性能記錄(圖3)。自2015年以來(lái)，作為育種計(jì)劃成員并提交業(yè)績(jī)數(shù)據(jù)的AWA成員數(shù)量從43個(gè)增加到120個(gè)，增加了280%。這些成員分布在四大洲的九個(gè)不同國(guó)家。
在過(guò)去的五年里，主要生產(chǎn)性狀的記錄數(shù)據(jù)穩(wěn)步增長(zhǎng)。出生體重記錄增加了70%，達(dá)到35,419條記錄，200天體重(斷奶體重)記錄增加了95%，600天體重記錄增加了85%。在同一時(shí)期，共有47名AWA成員向AWA提交了胴體數(shù)據(jù)記錄，胴體重量和大理石評(píng)分記錄分別增加了370%和400%，每個(gè)成員約有1萬(wàn)份記錄(至2020年6月30日)。
圖3：核心重量和胴體性狀的累積性能記錄趨勢(shì)
準(zhǔn)確性趨勢(shì)——分析的可靠性
當(dāng)前，越來(lái)越多的會(huì)員提交了更多的表型記錄，并對(duì)他們的種群進(jìn)行了大量的基因組檢測(cè)，這些因素對(duì)和牛育種計(jì)劃分析中性狀的遺傳預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性的影響是顯而易見(jiàn)的。
圖4是2015年以來(lái)全數(shù)據(jù)庫(kù)的核心生長(zhǎng)和胴體性狀的平均準(zhǔn)確率。其中，AWA在2018年發(fā)布實(shí)施單步育種計(jì)劃(Single-Step BREEDPLAN)，即僅利用和牛性能數(shù)據(jù)進(jìn)行精細(xì)分析和軟件改進(jìn)，以提供更高準(zhǔn)確性的和牛特異性基因組和譜系分析。在2017年至2018年期間，可以看到BREEDPLAN EBV估計(jì)在整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中的準(zhǔn)確性大幅躍升。如圖4所示，新的基因組信息和性能數(shù)據(jù)對(duì)整個(gè)遺傳評(píng)估的準(zhǔn)確性產(chǎn)生積極影響。在截至2020年的五年時(shí)間里，整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的EBV平均準(zhǔn)確率提高了5%。新的基因組和性能數(shù)據(jù)對(duì)當(dāng)前或新注冊(cè)的牛只影響最大，如圖5所示。
值得注意的是，在實(shí)施單步育種計(jì)劃后，2017年出生的犢牛EBV估計(jì)的準(zhǔn)確性顯著提高，其中大部分是在2018年注冊(cè)的。這些犢牛受益于在育種計(jì)劃分析中添加的基因組信息。新注冊(cè)犢牛的EBV估計(jì)準(zhǔn)確率總體趨勢(shì)大幅提高，從2015年的平均47.5%提高到2020年的61.5%。在截至2020年的5年期間，EBV的準(zhǔn)確率提高了14%。對(duì)于2020年出生的犢牛，生長(zhǎng)性狀EBVs的平均準(zhǔn)確率現(xiàn)在大于65%，胴體性狀的準(zhǔn)確率從50% (EMA)到60% (CWt)不等。
圖4：新的基因組學(xué)信息和性能數(shù)據(jù)的影響分布
圖5：自2015年以來(lái)每年出生的犢牛核心生長(zhǎng)和胴體特征的平均準(zhǔn)確度
遺傳趨勢(shì)——體重增長(zhǎng)速度明顯
每個(gè)育種者都有自己的畜群育種目標(biāo)。為了了解整個(gè)和牛群體的遺傳趨勢(shì)，有必要觀察更長(zhǎng)的時(shí)間框架內(nèi)的變化，因?yàn)檫z傳進(jìn)展是漸進(jìn)累積的。下面的圖表顯示了同一年出生小牛的平均EBV在近十年間的變化趨勢(shì)。
在圖6和圖7中，在過(guò)去十年中，出生體重和斷奶體重(200天體重)的趨勢(shì)略有增加。平均出生體重EBV以每年0.03kg的速度增長(zhǎng)，因此，在到2020年的十年間，平均出生體重EBV增加了+0.3kg，達(dá)到+1.1 kg。
如圖6所示，出生體重EBV略有增加的趨勢(shì)與同期成熟母牛體重EBV增加5公斤有關(guān)（圖9）。因此，隨著出生體重遺傳潛力的增加，母牛體型的遺傳潛力也在增加。然而，在將公牛的出生體重 EBV 與母牛的體軀尺寸匹配時(shí)應(yīng)更為謹(jǐn)慎，育種者應(yīng)考慮其繁殖雌性的出生體重EBV，以避免將高出生體重的公牛與高出生體重的母牛匹配。
對(duì)于200天體重，EBV每年增加+0.08公斤，因此在到2020年的十年間，小牛的平均 200天體重EBV增加了+0.8公斤至+9.6公斤。在圖8和圖9中，600天體重和成熟母牛體重的趨勢(shì)也顯示在過(guò)去十年期間有所增加。平均600天體重EBV以每年+0.4公斤的速度增長(zhǎng)。到2020年的十年間，平均600天體重EBV增加了4公斤至+19.2公斤。同樣，對(duì)于成熟母牛的體重，遺傳潛力在十年期間增加了5公斤，達(dá)到了+20.6公斤。
遺傳趨勢(shì)——屠宰性能得到重大提升
與過(guò)去十年在生長(zhǎng)性狀上的增長(zhǎng)相似，AWA會(huì)員在核心胴體性狀的遺傳價(jià)值方面取得了重大進(jìn)展(圖10-12)。隨著600天體重和成熟母牛體重的增加，胴體重量EBV（圖10）的遺傳增益平均每年增加0.5公斤，使得胴體重量EBV增加5公斤，達(dá)到+15.3公斤。
除了10年期間的生長(zhǎng)和胴體重量的遺傳增益外，大理石評(píng)分的遺傳增益也很顯著。大理石評(píng)分EBV的十年趨勢(shì)(圖11)是每年增加+0.04 MS單位。這意味著在過(guò)去十年中EBV增加了0.4 MS，達(dá)到了+0.8。
和牛大理石評(píng)分與眼肌面積之間存在顯著的正遺傳相關(guān)。隨著眼肌內(nèi)肌內(nèi)脂肪沉積的遺傳潛力增加，眼肌面積的遺傳潛力也在增加。圖12顯示了10年的趨勢(shì)，眼肌面積EBV以每年+0.07平方厘米的速度增加，在過(guò)去的10年里增加了+0.7厘米，達(dá)到+1.2。
圖11：每年出生的犢牛的平均大理石分?jǐn)?shù)EBV
理解遺傳信息
值得注意的是，AWA通過(guò)和牛育種計(jì)劃報(bào)告的EBV反映了整個(gè)注冊(cè)會(huì)員的育種方向?，F(xiàn)有的信息表明，包括力牧生物在內(nèi)的AWA會(huì)員在所有性狀上都取得了顯著的遺傳進(jìn)展，報(bào)告的所有特征均不偏向某一特定特征。綜合分析表明，生長(zhǎng)性狀和胴體性狀的遺傳優(yōu)勢(shì)均有增加的趨勢(shì)，證明了有效的多性狀選擇。
令人鼓舞的是，在過(guò)去五年中，新登記犢牛的EBV準(zhǔn)確性大幅提高。這一趨勢(shì)是顯著的，性能數(shù)據(jù)和基因組信息的貢獻(xiàn)大大提高了所有生長(zhǎng)和胴體性狀記錄的準(zhǔn)確性。
生長(zhǎng)性狀的較高準(zhǔn)確性在很大程度上反映了這些性狀的性能數(shù)據(jù)量的增加。隨著越來(lái)越多的成員提交和牛育種計(jì)劃數(shù)據(jù)，并提供越來(lái)越多的性能數(shù)據(jù)，很可能整個(gè)群體的準(zhǔn)確性趨勢(shì)和遺傳優(yōu)勢(shì)將會(huì)增加。同樣，隨著EBV準(zhǔn)確性的提高，和牛養(yǎng)殖者們更容易通過(guò)更準(zhǔn)確地識(shí)別其種群內(nèi)的遺傳優(yōu)勢(shì)來(lái)獲得遺傳收益。
天津力牧生物科技有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)“力牧生物”, www.champion-discus.com ）成立于2016年，是一家專(zhuān)注于畜牧育種、遺傳改良、良種快繁的國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。公司以分子育種、胚胎工程等動(dòng)物高效育種、快速繁育技術(shù)為核心，聯(lián)合國(guó)內(nèi)外知名研究機(jī)構(gòu)產(chǎn)學(xué)研合作，發(fā)展現(xiàn)代畜牧種業(yè)。目前公司已在國(guó)內(nèi)建立了遺傳性能優(yōu)異的純血和牛、韓牛、西門(mén)塔爾牛、荷斯坦牛的核心群體，利用現(xiàn)代生物育種技術(shù)體系加快優(yōu)良品種培育和快速繁育，以期為推動(dòng)我國(guó)畜牧產(chǎn)業(yè)種質(zhì)提升貢獻(xiàn)力量。
公司生物育種實(shí)驗(yàn)室達(dá)到《檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力的通用要求》及《檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力認(rèn)可準(zhǔn)則》的要求，是國(guó)內(nèi)率先獲得中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)（CNAS）實(shí)驗(yàn)室能力認(rèn)可證書(shū)的生物育種實(shí)驗(yàn)室；公司已通過(guò)ISO9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證，牛胚胎工程全流程實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。
