牛群生產(chǎn)數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)在牛群改良中的應用

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          牛群生產(chǎn)數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)在牛群改良中的應用
       劉勝軍1
苗樹軍1   付尚杰2
鄭偉3
高峰4
韓光毅4
（1、黑龍江八一農(nóng)墾大學動物科技學院，密山，158308

2、黑龍江省畜牧研究所，富拉爾基，

3、東北農(nóng)業(yè)大學動物科技學院，

4、完達山乳業(yè)集團股份有限公司）

雖然胚胎移植、核移植以及胚胎分割等生物技術已經(jīng)部分應用于牛群的遺傳改良，但技術難度較大，投入較多，被認為是“專家技術”，只有在奶牛育種核心群中才有實施的必要性。在實際生產(chǎn)牛群中并沒有被普遍應用，僅以提高母牛繁殖力和改善母牛育種環(huán)境為目的而實施胚胎移植技術策略，實際上是不現(xiàn)實的。從美國、加拿大等奶牛業(yè)發(fā)達的國家的育種進程可以看出，牛群以及牛場的良種登記，種公牛育種值的準確估計以及在此基礎上實施的大規(guī)模的牛群人工授精技術（AI技術）是最重要和基本的牛群改良措施，也是現(xiàn)代牛群遺傳素質(zhì)不斷提高的重要原因。

在家畜育種中,生產(chǎn)性能測定(performance
testing)是指確定家畜個體在有一定經(jīng)濟價值的性狀上表型值的育種措施,其目的在以下五個方面:①為家畜個體遺傳評定提供信息;②為估計群體遺傳參數(shù)提供信息;③為評價畜群的生產(chǎn)水平提供信息;④為畜牧場的經(jīng)營管理提供信息;⑤為評價不同的雜交組合提供信息。
生產(chǎn)性能測定是家畜育種中最基本的工作,他是其他一切育種工作的基礎,沒有性能測定,就無從獲得上述各項工作所需要的各種信息,家畜育種就變得毫無意義.而如果性能測定不是嚴格按照科學，系統(tǒng)，規(guī)范化規(guī)程去實施，所得到的信息的全面性和可靠性就無從保證，其價值就大打折扣，進而影響其他育種工作的效率，有時甚至會對其他育種工作產(chǎn)生誤導。有鑒于此，世界各國，尤其是畜牧業(yè)發(fā)達的國家，都十分重視生產(chǎn)性能測定工作，并逐漸形成了對各個畜種的科學、系統(tǒng)、規(guī)范化的性能測定系統(tǒng)。我國的家畜育種工作的總體水平與世界發(fā)達國家相比有較大差距，造成這種差距的主要原因之一就是缺乏嚴格、科學和規(guī)范的生產(chǎn)性能測定，它嚴重影響了其他育種工作的開展和效率，因而需要格外引起重視。
在我國一些大的乳業(yè)集團已經(jīng)或正在開展此項工作，兩種登記制度在美國已經(jīng)進行了幾十年的研究，他們的做法可能對我們有所幫助。
一、
美國的奶牛良種登記制度
在美國對奶牛飼養(yǎng)者最實用的有兩類記錄系統(tǒng)。即牛群遺傳改良計劃（diary herd improvement ,DHI）和牛場經(jīng)營管理的記錄體系。對于經(jīng)營著來說，需要處理的這兩類信息數(shù)量是巨大的，沒有計算機的幫助，將耗費更多的時間和精力來管理它。
1、
牛群記錄的登記
牛群記錄系統(tǒng)的主要目的是給經(jīng)營者提供牛群中每頭牛的詳細信息，制定經(jīng)營決策方案，對過去的經(jīng)營管理活動提供準確的評估，并制定長期的經(jīng)營計劃。該記錄系統(tǒng)的主要特征是：簡潔、全面、準確、及時、標準、保存時間短。
對于每頭牛都應包括如下信息：
1、
出生日期和祖先的系譜信息（至少3代以上）
2、
產(chǎn)奶量（每周、每月以及整個泌乳期產(chǎn)奶量的估計）
3、
繁殖信息（配種和產(chǎn)犢日期）
4、
健康和獸醫(yī)記錄
另外以下這些信息也可能包括：泌乳期乳脂率和乳脂量的測定。另外牛群記錄還包括準確估計牛場的支出和消費的詳細清單。
美國政府牽頭實施的牛群改良計劃自從1965年開始，發(fā)展至今已經(jīng)得到了很快的發(fā)展，注冊的牛群規(guī)模也不斷擴大，對34000個牛群的200多萬頭母牛進行了良種登記，基本的信息是由農(nóng)場主自己測定的，DHI的咨詢員每個月到成員牛場去檢查，測量24小時內(nèi)的每頭牛的產(chǎn)奶成績，從中隨機采樣測量或到固定的測試中心測量乳成分指標，然后將測定的結(jié)果上報給DRPL（奶牛改良數(shù)據(jù)處理中心），在這里，數(shù)據(jù)經(jīng)過處理，一周后又反饋到牧場，指導養(yǎng)殖場的飼養(yǎng)管理，一般只經(jīng)過一周左右的時間，而DHI測試是專門的測定人員完成的每頭牛的測量計劃，以保證數(shù)據(jù)的準確。
3、 從政府實施的DHI計劃中獲得的主要的管理措施：
這第一張表包含如下信息：品種，省份證號，父母的代號，分娩和出生日期，第二個表包含：測定日所包含的指標：號碼日期，奶量，泌乳速度，飼料消耗以及質(zhì)量，第三個表每頭奶牛的泌乳日實際牛奶產(chǎn)量，每個測定日產(chǎn)量，305天成年當量，乳汁率，乳汁量，和影響數(shù)據(jù)的因素，分娩日期，泌乳胎次，體重，飼料消耗等等。

牛群改良計劃中測定日泌乳性狀報告單

品 種

注冊或耳標號

父親

產(chǎn)犢日期

母牛 序號

測定日數(shù)據(jù)

泌乳數(shù)據(jù)

母親

月

日

年

場號

上次測定

本次測定

此次測定

乳脂率

泌 乳 天 數(shù)

泌 乳量

乳率

乳量

胎次

年齡

體重

R3

624601

                 
表2
牛群信息匯總及管理報告

（DHI測試牛群群體信息匯總和每個測試期過后數(shù)據(jù)處理中心發(fā)布的管理信息報告）  

項目	該階段一頭牛		年牛群總量	每年平均
				群體	繁殖群
牛群	126		45164	127.9	50.0
泌乳日程比率	85			80	85
牛奶產(chǎn)量(磅)	44		1711870	13839	13741
乳脂測試	3.6			3.7	3.7
乳脂量（磅）	1.58		62565	506	502
飼喂指數(shù)	111			125	120
粗飼料飼喂率	2.5			2.7	2.3
產(chǎn)品價值	2.86$		111718$	903$	829$
精料價值	0.51$		21556$	174$	180$
飼料價值	1.22$		56750$	459$	309$
扣除飼料后利潤	1.64$		54968$	444$	518$
每奶的利潤	2.77$			3.32$	2.27$
精料飼喂量	消耗量	%NE	消耗的噸數(shù)	消耗的磅數(shù)	%NE
	13	42	282.9	4574	38
多汁飼料消耗	消耗量	%DM	消耗的噸數(shù)	消耗的磅數(shù)	%NE
	46	28	1102	17818	34
粗飼料干物質(zhì)消耗 （磅）	消耗量	質(zhì)量	消耗的噸數(shù)	消耗的磅數(shù)	%NE
	16	37	414	6694	28
牧草	質(zhì)量			%NE

每年的管理因素
牛群預計月份分娩數(shù)										最小產(chǎn)犢間隔	品均干奶天數(shù)	每次妊娠平均配種次數(shù)	牛群結(jié)構(gòu)			離開牛群數(shù)			品種
6	7	8	9	10	11	12	1	2	3				第一胎	其他	百分比	奶牛	其它	百分數(shù)
2	2	4	11		1	5	10	1	13	13.6	83	1.0							3

年度階段

測定日的管理因素

測試次數(shù)

開始時間

結(jié) 束

工人數(shù)量

每個工人完成牛奶 （千磅）

每個工人完成利潤 （100$）

年 齡

平均體重

分娩100 天未配 種牛數(shù)

牛未 注冊

測定 牛奶 量

出售奶量

月份

日期

年份

月份

日期

年份

一胎

平均

一胎

平 均

公

母

112

7

01

69

6

19

70

4.3

398

128

26

36

120

129

42

5275

個體牛生產(chǎn)記錄(官方)
母牛

胎次

產(chǎn)犢日期

母牛年齡

干奶時間

305天產(chǎn)奶量

整個泌乳期

終生產(chǎn)量

記錄類型

評價

月

日

年

奶 量

乳脂率

乳汁量

泌乳天數(shù)

乳 量

乳脂量

產(chǎn)品價值

泌乳 量

乳脂

DHIA

R3

產(chǎn)犢和配種記錄

胎次

產(chǎn)犢日期

體重

牛號

成功受配日期

公牛牛號

后代 牛號

自身泌乳

評價

月

日

年

月

日

年

注冊?；驑颂?/font>

公牛號

耳標

牛奶

乳脂

DHIA

R3

健康和獸醫(yī)記錄

日期	疾病發(fā)生免疫和實驗	治療和評價

4、從全國協(xié)作上看從DHI計劃所獲得的受益
經(jīng)過多年的實施，經(jīng)過DHI測試的牛群同沒有任何記錄的牛群比較，數(shù)據(jù)顯示自從六十年代中期以來，官方DHI測定平均高出未測試牛群每年品均4000磅左右，以每100磅5美元的價格計算，對每頭奶牛來說，每個泌乳期就有200美元的額外收入。當然這不是完全的利潤，每頭牛的良種登記費用只有8美元，遠遠低于產(chǎn)出的利潤。而且額外的利潤還體現(xiàn)在如下幾個方面。

牛群信息匯總

測試 類型	日期		平均體重	干奶時間	牛 奶 產(chǎn) 量	測試	乳脂量	精 飼 料		粗飼料飼喂比率	工人數(shù)量	每個工人 生產(chǎn)率		品種	評價
	月份	年						CWT	%NE			牛奶	飼料成本
DHI	4	60	120	82	13218	3.6	477	42	36	2.8	2.8	387	121	3
DHI	4	61	130	90	13052	3.6	477	34	34	2.9	2.9	405	134	3
DHI	4	62	130	99	13793	3.6	503	32	29	3.0	3.0	469	141	3
DHI	4	63	130	102	14452	3.7	525	37	35	2.9	2.9	489	133	3
DHI	4	64	130	112	13802	3.5	504	49	34	2.9	2.9	513	109	3
DHI	4	65	131	113	14898	3.6	539	64	38	2.9	2.9	561	123	3
DHI	4	66	132	114	14670	3.6	520	60	45	2.9	2.9	537	103	3
DHI	4	67	125	117	15597	3.5	546	64	47	2.9	2.9	608	178	3
DHI	4	68	123	118	15088	3.5	528	52	50	2.8	2.8	638	209	3
DHI	4	69	125	124	15190	3.5	524	52	43	2.9	2.9	646	245	3

表1

實施DHI測試牛群產(chǎn)奶性能和普通牛群的比較          單位：（磅）

年 份	DHI計劃牛奶產(chǎn)量	普通牛群	超出的部分
1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970	9713 9894 10068 10327 10561 10796 1032 11286 11685 11976 12127 12307 12397 12553 12750	5809 5997 6258 6435 6607 6841 7018 7194 7548 7718 7874 8139 8221 8413 8607	3904 3897 3810 3892 3954 3995 4014 4092 4137 4258 4253 4168 4176 4140 4143

（1）、養(yǎng)牛業(yè)教學和科學研究方面
從奶牛良種登記獲得的信息廣泛應用于高等學校和各類奶牛的各種培訓當中，廣泛的應用于牛群的飼養(yǎng)管理的實踐中。

（2）牛群的遺傳改良所獲得的進展
    良種登記最大的獲益方面就是在奶牛的遺傳改良方面，也是美國能夠?qū)嵤┐笠?guī)模人工授精技術(AI)的重要基礎,也是人工授精之所以取得如此重大成就的重要原因。40多年進行的種公牛的遺傳評估（以及近些年母牛的遺傳評估中）所有的信息都是從良種登記中獲得。沒有這些大量可靠準確的信息，人工授精就不可能取得如此大的成就，通過后裔測驗的形式從種公牛的眾多女兒中獲得的遺傳信息使種公牛的遺傳評定成為可能，也更加客觀公正。
（3） 其次由于估計種公牛遺傳改良效果的數(shù)值的變異程度非常大，如果沒有這些完整準確的信息，就不可能準確計算所獲得的遺傳改進量。再次，這些數(shù)據(jù)使得各種遺傳評估方案得以在各個大學順利研究。
二、對我國的實施奶牛良種登記計劃的一些看法
    近年來隨著人們對牛奶對身體保健作用的重要價值認識的不斷深入，市場對奶業(yè)的需求正逐步升溫，迎來了養(yǎng)牛業(yè)蓬勃發(fā)展的最好時機，全國各地奶牛場的數(shù)量和規(guī)模逐步提高，并不斷從國外引進大量奶牛。但單純的數(shù)量增加，不一定能夠產(chǎn)生養(yǎng)牛效益的不斷增長，只有不斷提高奶牛的遺傳素質(zhì)，提高牛奶的質(zhì)量，提高奶牛的整體單產(chǎn)水平，提高牛奶質(zhì)量才是牛場生存發(fā)展的核心競爭力，應該說建立健全我省以及我國的良種登記制度是實現(xiàn)以上目的根本途徑和渠道。另外現(xiàn)今我國奶牛市場價格很高，但交易市場存在系譜不全，以次充好等現(xiàn)象，通過該制度的實施可以對每頭高產(chǎn)奶牛實施“身份證”式的管理，保證公平交易。
生產(chǎn)性能測定包括測定性狀的選擇、測定方法的確定、測定結(jié)果的記錄和管理以及測定的實施4個方面,在這4個方面所要掌握的一般原則如下。
㈠ 測定性狀的選擇
⒈所測定的形狀應具有足夠的經(jīng)濟意義

家畜育種的目的是要通過對畜群的遺傳改良使生產(chǎn)者獲得最大的經(jīng)濟效益，因而選擇測定性狀時也要有一定的經(jīng)濟學觀點。
⒉所測定的性狀需有一定的遺傳基礎
家畜育種著重從遺傳上改進生產(chǎn)性能，因而在選擇性狀時要考慮是否有從遺傳上改進的可能性。
⒊所選擇的性狀需盡可能的符合生物學規(guī)律 例如在奶牛的產(chǎn)奶性能上，用泌乳期產(chǎn)奶量就比用年產(chǎn)奶量更符合奶牛的泌乳規(guī)律。
我國實施良種登記制度選擇的性狀大致包括：
必要的指標有：.
（1）、 牛號、分娩日期、泌乳天數(shù)、胎次、
（2）、牛群牛只平均產(chǎn)奶量，
（3）、HTACM-校正奶量，這是一個以千克為單位的計算機產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，以泌乳天數(shù)和乳汁率校正產(chǎn)奶量而得出的。
（4）、上次奶量，這是以千克為單位的上個測奶日該牛的產(chǎn)奶量，
（5）、乳脂率，這是從測奶日呈送的樣品中分析出的乳脂的百分率，
（6）、乳蛋白率，這是從測奶日呈送的樣品中分析出的乳蛋白的百分率，
（7）、乳脂/乳蛋白，
（8）、SCC-體細胞計數(shù)，單位為1000，每毫升樣品中的該牛體細胞數(shù)，
（9）、MLOSS-牛奶損失，這是計算機產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，基于該牛的產(chǎn)奶量及體細胞計數(shù)，
（10）上次體細胞計數(shù)，單位為1000，上次樣品中的體細胞數(shù)。
（11）、LTDM-累計奶量，這是計算機產(chǎn)生的數(shù)據(jù)以千克為單位，基于胎次和泌乳日期，可以用于估計該牛本胎次生產(chǎn)的脂肪總量。
（12）、LTDP-累計蛋白量，這是計算機計算的數(shù)據(jù)，基于胎次和泌乳日期，用于估計本胎次以來生產(chǎn)的蛋白總量。
（13）、PeakM-峰值奶量（高峰奶），以千克為單位的最高的日產(chǎn)奶量，是以該牛本胎次以前幾次產(chǎn)奶量比較得出的。
（14）、PeakD-峰值日，表示產(chǎn)奶高峰值發(fā)生在產(chǎn)后的多少天。
（15）、305M-305天奶量，這是計算機產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，以千克為單位，如果泌乳天數(shù)不足305天則為預計奶量，如果完成305天奶量，該數(shù)據(jù)為實際奶量。
（16）、Reprostat-繁殖狀況，如果牛場管理者呈送了配種信息，這將是該牛是產(chǎn)犢、空懷、已配或懷孕狀態(tài)。
（17）、DueDate-預產(chǎn)期，如果牛場管理者提供繁殖信息，如懷孕檢查，指出是懷孕狀態(tài)，這一項以上次的配種日期計算出來預產(chǎn)期。


㈡ 測定方法

⒈所用的測定方法要保證所得的測定數(shù)據(jù)具有足夠的精確性
可靠的數(shù)據(jù)是育種工作能否取得成效的基本保證，而可靠的數(shù)據(jù)來源于具有足夠精確性的測定方法。

⒉所用的測定方法要有廣泛適用性
我們的育種工作常常并不只限于一個場或一個地區(qū)，因而在確定測定方法時要考慮在我們的育種工作所覆蓋的所有單位是否都能接受。當然這并不意味著要去遷就那些條件差的單位，一切仍應以保證足夠的精確性為前提。

⒊盡可能使用經(jīng)濟實用的測定方法
在保證足夠的精確性和廣泛的適用性的條件下，所選擇的測定方法要進可能的經(jīng)濟實用，以降低性能測定的成本，提高育種工作的經(jīng)濟效益。

㈢ 測定結(jié)果的記錄與管理

⒈對測定結(jié)果的記錄要作到簡潔、 準確和完整
要盡量避免由于人為因素造成的數(shù)據(jù)的錯記、漏記。應該采用現(xiàn)代化的記錄工具實行良種登記比如大容量的移動硬盤

⒉在良種登記中標清影響性狀表現(xiàn)的各種可以辨別的系統(tǒng)環(huán)境因素
如年度，季節(jié)，場所，操作人員等，以便于遺傳統(tǒng)計分析。

⒊對記錄的管理要便于經(jīng)常調(diào)用和長期保存。

㈣ 性能測定的實施

1、應由一中立的，有權(quán)威的監(jiān)測機構(gòu)去組織實施，以保證測定結(jié)果的客觀性和可靠性
如果所有的性能測定都由各個畜牧場自己去組織實施，一則很難保證測定方法的統(tǒng)一性，二則出于經(jīng)濟或其他方面的利益考慮，有的場可能會有意或無意地不嚴格按照測定規(guī)程執(zhí)行，或?qū)y定數(shù)據(jù)進行刪改。因而原則上，性能測定應由一個在行政和經(jīng)濟上與各場無直接關系的中立性的、具有一定權(quán)威的組織來組織實施。例如在發(fā)達國家中，對奶牛的產(chǎn)奶性能都是由育種協(xié)會委派專門的監(jiān)測員到各場去監(jiān)測奶產(chǎn)量并采集奶樣。此外，有些性能的測定由于測定設備的限制，各場無法自己測定，例如對乳成分的分析，需要由專門的實驗室來測定。

⒉不要一味追求最好的儀器設備、最完美的組織形式，應考慮投入產(chǎn)出的最佳比例，以獲得最大經(jīng)濟效益為最終目的。

⒊在一個育種方案的范圍內(nèi)，性能測定的實施要要有高度的統(tǒng)一性
即在不同的育種單位中要測定相同的性狀，用相同的測定方法和記錄管理系統(tǒng)。

⒋性能測定的實施要有連續(xù)性和長期性
育種工作是一項長期的工作，只有經(jīng)過長期的堅持不懈的努力，才能顯出成效，所以不能只考慮眼前的利益，做做停停，更不能做一段時間以后就放棄不做，這樣不僅看不到成效，還會前功盡棄。
⒌要隨著市場的變化和技術的發(fā)展調(diào)整測定性狀，改進測定方法，使用最現(xiàn)代化的記錄

參考文獻：
1、
家畜育種學，中國農(nóng)業(yè)出版社，2001，5月，張沅
2、
Dairy cattle — Principles, Practices, Problems , Profits ,Richard C,Foley,PHD. LEA FEBIGER.1972.PHIladelphia