山东荷斯坦奶牛群体改良的方案和技术研究

论文摘要

本文以现代动物遗传繁育学理论为指导,以山东荷斯坦奶牛群体改良为目标,在系统调查登记济南郊区代表性荷斯坦牛群体、分析制约荷斯坦奶牛群体改良因素基础上,综合运用现代计算机技术、分子生物技术和胚胎工程技术,开展了多项奶牛群体改良和育种技术研究,完成主要工作如下:1、本研究针对我国奶牛育种和现代奶牛场管理的需要,结合我国当前推行的乳用性能测定（DHI）和9分制体型线性鉴定体系,以Visual Foxpro8.0软件包为工具,开发了可在Windows操作平台运行上的现代奶牛登记与群体管理软件系统。该系统包括奶牛信息登记、信息查询、精液管理与选配、报表浏览、用户管理等模块,可对奶牛基本信息、系谱、奶牛图像、DHI测定、体型外貌评定、生产管理、繁殖、疾病治疗、精液等信息进行规范有效的采集和管理,从而方便地实现奶牛良种登记、奶牛评定、牛群繁殖和生产管理等功能。目前已在山东多家奶牛场和奶业小区投入生产运行。完成对济南市近郊主要牛场荷斯坦奶牛的品种登记、生产性能测定和体型线性评定,为奶牛群体改良提供了高效的技术平台;2、应用AFLP标记技术检测分析了中国荷斯坦奶牛的遗传结构,发现牛（群）的遗传杂合性与生产性能、功能寿命、体细胞数存在相关,杂合度高的个体通常具有较高的产奶量、较长的在群时间、较低的体细胞数和较短的产犊间隔。保持奶牛群体的遗传杂合性,有助于奶牛整体性能水平的提高。本研究利用双亲平均育种值和遗传距离对子代305天产奶量（Ymilk）、体细胞数（Yscc）和在群时间（YFHL）进行了预测,筛选出的最佳回归方程如下:研究结果表明,在实践中利用AFLP揭示的不同家系公牛与母牛群体间的遗传差异,可望用来预测后代的群内杂种优势和生产性能,在此基础上建立基于AFLP-DNA指纹的奶牛分子辅助选配技术是可行的。3、山东地区的荷斯坦母牛中,DGAT1基因K232A位点KK型表现为高的乳脂率、乳蛋白率和低的305天产奶量,AA型与之相反,KA型介于二者之间。对于305天产奶量、乳脂率和乳蛋白率, A基因的加性替代效应值分别为499.6kg（P<0.01）、-0.18% （P<0.01）和-0.07% （P<0.05）,对产奶量的显性效应为270.5kg（P<0.01）。Leptin基因R4C位点对乳成分有显著影响,RR基因型比RC型牛乳脂量高34kg、乳蛋白量高8.8kg,比CC基因型乳脂量高30.4kg、乳蛋白量高20.8kg,R为有利等位基因,其基因加性效应为提高乳脂率0.25%和提高乳蛋白率0.1%。4、研究提出了充分利用国内外优异奶牛遗传材料的山东荷斯坦奶牛群体遗传改良技术策略,包括:建立以DHI、体型鉴定为核心的荷斯坦奶牛品种登记和科学管理体系;充分利用引进国外遗传材料和现代繁殖生物技术建立高产核心示范群;充分利用进口精液快速提高牛群质量,分享世界荷斯坦奶牛育种成果;广泛使用后裔测定验证公牛,按平衡育种原理科学选种选配;合理利用黄牛分阶段级进杂交繁育奶牛;应用繁殖生物技术建立奶牛、肉牛协同繁育的一体化生产改良新模式;健全奶牛育种和种质管理制度,自主培育或合作培育优秀种公牛等。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 奶业发展与荷斯坦奶牛遗传改良
• 1.1 世界奶业概况与发展趋势
• 1.1.1 世界奶业概况
• 1.1.2 奶业发展趋势
• 1.2 我国奶牛业发展概况
• 1.2.1 我国奶牛业发展历程
• 1.2.2 我国奶牛业生产现状
• 1.3 山东奶业生产与荷斯坦牛群的发展
• 1.4 国外奶牛遗传改良体系
• 1.4.1 荷斯坦奶牛遗传改良
• 1.4.2 荷斯坦奶牛育种目标
• 1.5 我国奶牛的遗传改良
• 1.5.1 中国奶牛改良历程与存在的问题
• 1.5.2 我国荷斯坦牛遗传改良的基本策略
• 1.6 本研究的内容和目标
• 第二章 品种登记与群体管理系统的开发应用
• 2.1 品种登记与群体管理系统的开发
• 2.1.1 系统设计
• 2.1.2 系统开发
• 2.1.3 系统的功能
• 2.2 品种登记与群体管理系统的应用
• 2.2.1 系统开展以DHI 为中心的奶牛性能测定
• 2.2.2 奶牛体型线性评定技术的推广应用
• 2.2.3 奶牛生产性能测定、信息采集与良种登记
• 2.3 建议与讨论
• 2.3.1 严格的数据管理才能发挥软件的作用
• 2.3.2 根据用户需求变化和应用反馈不断完善
• 2.3.3 加强建立基于internet 的网络数据库建设
• 第三章 山东荷斯坦奶牛群体分析
• 3.1 材料与方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 牛群产奶性能分析
• 3.2.2 牛群体型外貌分析
• 3.2.3 牛群经济寿命分析
• 3.2.4 牛群死淘原因分析
• 3.2.5 牛群体细胞数分析
• 3.2.6 牛群繁殖状态分析
• 3.3 奶牛繁育效率分析
• 3.3.1 牛群年增长率
• 3.3.2 影响牛群增长率的因素分析
• 3.4 讨论与结论
• 第四章 荷斯坦牛DGAT1 基因K232A 和Leptin 基因K4C 多态性检测及其与产奶性能关系分析
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 材料
• 4.1.2 方法
• 4.1.3 统计分析方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 血液和冻精基因组DNA 提取
• 4.2.2 PCR 产物的鉴定
• 4.2.3 DGAT1 K232A 的SNPs 分型
• 4.2.4 Leptin K4C 的SNPs 分型
• 4.2.5 DGAT1 K232A 的多态性与产奶性能关系
• 4.2.6 Leptin R4C 多态性与产奶性能关系
• 4.3 讨论
• 4.3.1 实验结果
• 4.3.2 误差因素
• 4.3.3 牛冻精DNA 的提取
• 4.4 结论
• 第五章 AFLP 技术应用于荷斯坦牛群体改良
• 5.1 前言
• 5.2 材料与方法
• 5.2.1 材料
• 5.2.2 方法
• 5.3 结果与分析
• 5.3.1 基因组DNA 的提取
• 5.3.2 预扩增
• 5.3.3 选择性扩增
• 5.3.4 变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测
• 5.3.5 引物组合筛选
• 5.3.6 不同等级的遗传杂合度与母牛生产性能的关系
• 5.3.7 与母牛生产性能相关的AFLP 多态标记的数目
• 5.3.8 亲本遗传距离与子代性能水平和子代优势率的关系
• 5.3.9 利用亲本遗传距离预测子代性能水平
• 5.4 讨论
• 5.4.1 影响AFLP 标记检测效果的技术环节
• 5.4.2 特异标记筛选及其与子代优势的相关性
• 5.5 结论
• 第六章 山东荷斯坦牛群体改良的技术方案
• 6.1 山东荷斯坦牛群体改良概述
• 6.1.1 荷斯坦牛群体改良的途径
• 6.1.2 荷斯坦牛群体改良的技术
• 6.1.3 山东荷斯坦奶牛群体改良的基本策略
• 6.2 山东荷斯坦牛群体改良技术和方案
• 6.2.1 积极推广DHI 和体型鉴定建立荷斯坦奶牛品种登记和科学管理体系
• 6.2.2 充分利用引进国外遗传材料和现代繁殖生物技术建立高产核心示范群
• 6.2.3 充分利用进口精液快速提高牛群质量，分享世界荷斯坦奶牛育种成果
• 6.2.4 广泛使用后裔测定验证公牛，按平衡育种原理科学选种选配
• 6.2.5 合理利用黄牛资源，通过分阶段级进杂交繁育优秀奶牛
• 6.2.6 应用现代繁殖生物技术，建立新型奶、肉牛一体化繁育体系
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文情况