奶牛育種，我們是如何向大自然要答案的？

我們文明的起源就是一個向大自然要答案的過程。在一萬兩千年前左右，地球忽然經(jīng)歷了一次重大的氣候巨變，短期內(nèi)溫度驟降，也就是著名的新仙女木事件，于是，原本吃著火鍋唱著歌的原始人一下子懵了，再也沒辦法從野外直接獲取充足的食物了，于是，痛定思痛之下，他們開始從自然中尋找答案，尋找那些可以被人類掌控的食物來源，比如：西亞人找到了小麥，東亞人找到了水稻和粟黍，而有了這些作物，人類就拋棄了過去的采集狩獵，定居在一個固定的地方進行農(nóng)業(yè)，于是，農(nóng)村出現(xiàn)，慢慢城市出現(xiàn)，文明也就此誕生。

可以說，沒有這次人類對自然的探索改造，就不會有今天我們的文明時代，當然，不只只是農(nóng)業(yè)，畜牧業(yè)也是如此，今天我們就聊一個很多人比較陌生的東西：奶牛育種?？纯丛谀膛ＳN這個傳統(tǒng)領域，我們是如何向大自然要答案的。

01，為什么要改善育種？

奶源是否優(yōu)質(zhì)一直是消費者關注的重點，但是，很多人忽視了一個基本事實：我國不是荷斯坦奶牛的原產(chǎn)地。

作為主要的產(chǎn)奶奶牛，荷斯坦奶牛起源于歐洲，引入中國才百年左右，那么，這就會導致一個基本問題：優(yōu)良種質(zhì)資源匱乏。

這一點相信大家從我過往聊進化的內(nèi)容中也有所認知，那就是，建立種質(zhì)資源是需要龐大的種群以及足夠的遺傳多樣性才能夠?qū)崿F(xiàn)的。

而由于荷斯坦奶牛引入時間太短，且缺乏足夠遺傳資源多樣性，結(jié)果就是同樣是產(chǎn)奶，我們需要付出更多才能獲得。比如，我國的奶牛淘汰率就一直偏高【1】。

要想解決我國乳業(yè)的問題，改善我國的乳業(yè)水平，最根本的做法就是：改善奶牛本身，也就是，改善育種【2】。

02，傳統(tǒng)的奶牛培育方式

但是改良奶牛，可沒那么容易，拋開歷史上我們單純的靠經(jīng)驗選育不說，哪怕是在相當長的時間里，傳統(tǒng)奶牛育種也是一種非常耗時的過程。這里，大家首先要建立一個基本的事實：

1，牛的性成熟時間比較久。一般情況下，乳用母牛性成熟年齡為8-12月齡，初配年齡為1.5-2歲。

2，牛的孕期比較長。一般母牛的孕期和人類差不多，大概是280天左右。

3，牛是單胎。這一點也非常關鍵，單胎動物，意味著一次產(chǎn)出的后代數(shù)量不足，而選育往往是要基于大量的群體進行的。

這樣一來，傳統(tǒng)奶牛育種難度就大大提高了。我們來模擬一下傳統(tǒng)奶牛育種時間。

1，公牛母牛配種后，懷孕280天

2，牛犢成長為可以進行下一輪配種（后備牛）12個月

3，采集精子，新一輪配種，這個時候為了保證篩選效果，需要至少200頭母牛參加測評，懷孕280天，這個時候，公牛的女兒出生

4，繼續(xù)后備牛培養(yǎng)12個月。

5，公牛女兒配種，懷孕280天

6，公牛女兒產(chǎn)犢，經(jīng)歷一個完整的泌乳周期，進行評估，至少需要50個女兒的數(shù)據(jù)

用一張圖匯總一下如下：

可以看到，這個過程，時間非常漫長，而且對選育的數(shù)量也是有要求的，這樣一個周期下來，需要長達7年的時間。

正因為如此，傳統(tǒng)的奶牛選育和評估是非常耗時耗力的，這也就導致了我們的奶牛改良一直很緩慢，也使得乳業(yè)發(fā)展受到了極大地限制。

03，有更新的奶牛培育方式嗎？

那么，能不能有一種更新的奶牛培育方式呢？現(xiàn)代科技的發(fā)展，給我們帶來了這種可能性。相信大家都聽過試管嬰兒吧？也就是體外受精－胚胎移植技術，這是一項非常偉大的發(fā)明，使得很多無法生育或者有遺傳缺陷的人也可以經(jīng)過基因篩查生出健康的寶寶，而不再依賴幾率。而這項技術對于奶牛選育來說，是非常有利的。

我們傳統(tǒng)育種需要耗費長達七年的周期才能實現(xiàn)一輪選育。但是有了“體外受精－胚胎移植技術”，奶牛選育就極大地加快了。

我們就來看下奶牛胚胎生產(chǎn)企業(yè)是如何利用這項技術來選育優(yōu)秀奶牛的。

首先第一步是篩選優(yōu)質(zhì)的種牛

產(chǎn)出好奶，首先要有好牛，這一切是進行后續(xù)操作的基本前提。在國際上，評價種牛各項性能的綜合指標叫做GTPI，這項指數(shù)分數(shù)越高越好。一般達到優(yōu)秀種公牛要求GTPI分數(shù)大于2750。當然，不只是GTPI，還包括如公牛的綜合性能指數(shù)（TPI），凈價值（NM）、產(chǎn)奶量預測傳輸力（PTAM）等一系列參數(shù)。

這些參數(shù)綜合起來，形成了一套完整的種牛評價體系，這樣有助于從源頭上來篩選出優(yōu)質(zhì)的種牛。不僅如此，我們知道基因是決定性狀的，因此，奶牛的這些優(yōu)秀參數(shù)都是可有背后的基因在支撐，而現(xiàn)代基因技術也幫助我們很好的解讀了這些性狀的基因因素，于是，我們就可以根據(jù)基因來建立起基因芯片，極大地加速了優(yōu)質(zhì)奶牛的篩選，而不需要等待長久的培育、泌乳才對奶牛進行評估。

接下來，采集卵母細胞和精子

在上一步獲得了優(yōu)質(zhì)的奶牛供體后，接下來就是采集卵母細胞和精子了。大家別小看這一步，細胞采集是一項很嚴苛的技術，如何在不損傷種牛的情況下進行超排且保證細胞活性正常，如何對這些細胞進行處理和保存都是需要進行研究才能建立起成熟的體系。

第三步，胚胎生產(chǎn)

可能不少人會覺得，體外受精不就是把精卵放在一起就實現(xiàn)了嗎？事實并非如此，體外受精和體內(nèi)相比要復雜得多，這些年來已經(jīng)發(fā)現(xiàn)體外受精存在受精后卵裂率、囊胚率較低，卵裂球不規(guī)則、發(fā)育遲緩等諸多問題，究其原因，可能和體外操作、體外環(huán)境培養(yǎng)體系和生理條件差異等諸多因素有關【3】。

第四步，胚胎移植

完成了體外胚胎的培育，接下來就是將胚胎移植到待孕母牛體內(nèi)，從而實現(xiàn)培育。

04，胚胎技術讓奶牛育種更簡單高效

經(jīng)歷上述幾個步驟，可以從以下幾點實現(xiàn)更加高效的奶牛選育。

1，優(yōu)質(zhì)奶牛選擇

優(yōu)質(zhì)的種牛更能誕生出優(yōu)質(zhì)的后代，而從奶牛評分體系到基因芯片技術可以更好地篩選出優(yōu)質(zhì)的種牛，更加高效。

2，優(yōu)質(zhì)種牛擴容

胚胎技術的一大優(yōu)勢就是快速穩(wěn)定擴容。傳統(tǒng)的生育需要天然受精然后再經(jīng)歷漫長的選育，而且是一胎。有了胚胎技術，可以讓一對種牛一次性產(chǎn)生多個優(yōu)質(zhì)胚胎，然后同時進行移植，那么一次性就可以產(chǎn)生多頭優(yōu)質(zhì)奶牛。

不僅如此，因為采用的是胚胎技術，所以可以相對穩(wěn)定的實現(xiàn)批量的生產(chǎn)。（以上為科普內(nèi)容，僅供參考）

有了好奶牛，牛奶自然不會差。

我相信再過幾年，我國的牛奶產(chǎn)業(yè)一定可以沖擊到世界上領先水平。

參考：

[1]王靖俊,劉帥,彭容,陳旭,曹志軍.中國規(guī)?；翀龊髠淠膛＜膊∨c淘汰現(xiàn)狀[J].中國奶牛,2022(02):61-66.DOI:10.19305/j.cnki.11-3009/s.2022.02.014.

[2]張勤,張沅,秦志銳.中國奶牛育種的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].農(nóng)牧產(chǎn)品開發(fā),2001(06):4-8.

[3]陳超磊,王利娟,胡新宇,倪和民,王相國,盛熙暉,齊曉龍,邢凱,郭勇.牛體外受精早期胚胎培養(yǎng)體系優(yōu)化的研究[J].畜牧獸醫(yī)雜志,2019,38(02):7-12.