奶牛数据激增促使健康性状更新

霖华农农 2024-09-06 21:34:54

奶牛育种委员会(CDCB)基于8200万头奶牛的个体数据对50项筛选性状和4项筛选指数进行更新,并决定将于2024年4月2日发布最新遗传评估模型。此遗传评估模型每3年更新一次,此次最大的改动在于性状模型的调整,即与 CDCB健康评估指标相关的6种病的奶牛抗病性指标:产乳热、真胃移位、酮病、乳房炎、子宫炎和胎盘滞留。

自这些指标发布至今,美国国家合作数据库中与这些指标相关的健康数据在过去6年间增至3到4倍。随着数据量的激增,性状模型也随着新增的方差分量以及调整后的权重而改变,在2024年4月的最新遗传评估模型发布后生效。遗传评估模型随着新性状的出现而发展。

此CDCB评估模型首先在2018年4月应用于荷斯坦牛,之后于2020年4月应用于娟姗牛,在2022年8月才开始应用于褐牛。在2018年首次对这些抗病力方差分量进行评估,因为荷斯坦奶牛当时对每种抗病力性状数据数量约为120万至220万。当前在CDCB数据库中,三种牛的单总数据量为430万至770万,其中乳房炎的占比最大。每种抗病力性状的具体数据如下。

数据更新可能带来哪些影响?

为了调查健康评估模型升级所产生的影响,我们使用去年12月运行的测试数据与今年4月份的最新模型进行比对。其中,与5种抗病力性状相关的基因组育种值相关系数如下:荷斯坦牛,大于或等于0.96;娟姗牛,大于或等于0.90;褐牛,大于或等于0.92。由于真胃移位的遗传效应变化较大,因此三种牛的相关系数普遍降低:荷斯坦牛,大于或等于0.95;娟姗牛,大于或等于0.82;褐牛,大于或等于0.81。

通过校正后的模型,可以预估出娟姗牛、褐牛等奶牛个体的预测传递力(PTA)。然而根就这些指标中性状的权重而言,此次更新对奶牛生产净值(NM)的影响较小。

如果想要了解2024年4月发布的评估模型变化的具体细节,请浏览由CDCB和美国农业部动物基因组改良实验室(AGIL)联合发布的相关内容:https://uscdcb.com/april-2024-evaluation-changes-whats-new/

如何有效利用健康性状?

为了精简育种策略,上述健康性状被纳入美国国家育种指数(NM$)。NM$中包括40多项性状,例如产奶量、乳脂产量、乳蛋白产量、存活率、繁殖力、体型。根据每项性状的相对经济价值计算出对应的权重。在NM$计算公式中,将6项健康性状合并为单项指标,其权重范围在1.7%到2.1%不等,具体取决于奶牛的品种。

健康评估有利于选育出健康的、更具有经济价值的奶牛。毋庸置疑,相较于哪些需要额外劳动力、兽医治疗、药物来维持健康的奶牛,自带健康基因的奶牛更具有经济价值。

CDCB健康评估的定义为抗病力。而PTA通常以平均平均力额外添加正负百分数的形式展示,在选育过程中更期待正值,因为正值越大,则个体对该疾病的抗病力就越高。

以乳房炎为例,假设荷斯坦奶牛对临床乳房炎的抵抗力为90%,即发病率为10%。假设公牛X的乳房炎的抵抗力PTA为+3.0,则其雌性子代对乳房炎的抵抗力的平均水平将比群体平均水平高3个百分点,即平均抵抗力为93%,平均发病率为7%。

相反,假设公牛X的乳房炎的抵抗力PTA为-3.0,其雌性子代对乳房炎的平均抗病力为86(90-4)%,即平均发病率为14%。由此可见,从额外成本与收益损失方面考量,这两种假设之间的差异巨大。

CDCB的数据来源是什么?

CDCB将奶牛群体信息(DHI)牛群中的数据转移到美国国家合作数据库,正如CDCB发布的其它遗传评估模型,这便是健康评估模型的数据来源。

通过多行业部门间的持续合作,可以对奶牛实现准确的遗传评估。其中十分重要的环节在于,养殖企业积极且持续上报牧场中奶牛的健康信息。奶牛健康信息供应方与信息处理方协同将DHI牛群的健康信息录入CDCB数据库。通过最为严格谨慎的数据处理与验证方法,确保用在遗传评估模型中的数据可靠。美国所有基因评估的基础研究和开发都是CDCB 和AGIL 之间长期合作的成果。

基于长期合作、持续的基础研究以及与动物表型和基因型相关的国家数据库,全世界的牛群都可以通过遗传育种方法来改善奶牛健康、生产性能、生产效率、持续性。基因组革命大大提高了遗传改良的育种速度以及开发新的重要性状的能力。通过对奶牛抗病力的基因选择,奶牛群体的健康状况得到持续性的提升。当今,消费者在选购食品饮料时注重生产的可持续性和动物福祉,而基因选择为美国奶业持续发展提供了机遇。

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