家畜育种学第四章生产性能测定.docx
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家畜育种学第四章生产性能测定
第四章生产性能测定
在家畜育种中，生产性能测定（performancetesting）是指确定家畜个体在有一定经济价值的性状上的表型值的育种措施，其目的在于：
①为家畜个体遗传评定提供信息；②为估计群体遗传参数提供信息；③为评价畜群的生产水平提供信息；④为畜牧场的经营管理提供信息；⑤为评价不同的杂交组合提供信息。
生产性能测定是家畜育种中最基本的工作，它是其他一切育种工作的基础，没有性能测定，就无从获得上述各项工作所需要的各种信息，家畜育种就变得毫无意义。
而如果性能测定不是严格按照科学、系统、规范化规程去实施，所得到的信息的全面性和可靠性就无从保证，其价值就大打折扣，进而影响其他育种工作的效率，有时甚至会对其他育种工作产生误导。
有鉴于此，世界各国，尤其是畜牧业发达的国家，都十分重视生产性能测定工作，并逐渐形成了对各个畜种的科学、系统、规范化的性能测定系统。
我国的家畜育种工作的总体水平与世界发达国家相比有较大差距，造成这种差距的主要原因之一就是缺乏严格、科学和规范的生产性能测定，它严重影响了其他育种工作的开展和效率，因而需要格外引起重视。
第一节生产性能测定的一般原则
生产性能测定包括测定性状的选择、测定方法的确定、测定结果的记录和管理以及测定的实施四个方面，在这四个方面所要掌握的一般原则如下。
1、测定性状的选择
（1）所测定的性状应具有足够的经济意义。
家畜育种的目的是要通过对畜群的遗传改良使生产者获得最大的经济效益，因而选择测定性状时也要有一定的经济学观点。
同时还要用发展的眼光来看待一个性状是否有经济意义，有的性状虽然目前的经济价值不大，但以后可能会有重要经济价值，如肉质性状，过去消费者对它并不关心，也就没有什么经济价值，但现在随着生活水平的不断提高，人们对肉的质量也越来越关心，其经济价值也就越来越高。
因而，如果条件允许，对这些性状也应进行测定，虽然测定所得的数据目前不一定能用上，但可为今后的育种工作奠定基础。
（2）所测定的性状需有一定的遗传基础。
家畜育种着重从遗传上改进生产性能，因而在选择性状时要考虑是否有从遗传上改进的可能性。
（3）所选择的性状需尽可能地符合生物学规律。
例如在奶牛的产奶性能上,用泌乳期产奶量就此用年产奶量更符合奶牛的泌乳规律。
2、测定方法
（1）所用的测定方法要保证所得的测定数据具有足够的精确性（重复力）。
可靠的数据是育种工作能否取得成效的基本保证，而可靠的数据来源于具有足够精确性的测定方法。
（2）所用的测定方法要有广泛适用性。
我们的育种工作常常并不只限于一个场或一个地区，因而在确定测定方法时要考虑在我们的育种工作所覆盖的所有单位是否都能接受。
当然这并不意味着要去迁就那些条件差的单位，一切仍应以保证足够的精确性为的前提。
（3）尽可能地使用经济实用的测定方法。
在保证足够的精确性和广泛的适用性的前提下，所选择的测定方法要尽可能地经济实用，以降低性能测定的成本，提高育种工作的经济效益。
3、测定结果的记录与管理
（1）对测定结果的记录要做到简洁、准确和完整。
要尽量避免由于人为因素所造成的数据的错记、漏记。
（2）标清影响性状表现的各种可以辨别的系统环境因素（如年度、季节、场所、操作人员等），以便于遗传统计分析。
（3）对记录的管理要便于经常调用和长期保存。
4、性能测定的实施
（1）应由一个中立的、有权威的监测组织去组织实施,以保证测定结果的客观性和可靠性。
如果所有的性能测定都由各个畜牧场自己去组织实施，一则很难保证测定方法的统一性，二则出于经济或其他方面的利益考虑，有的场可能会有意或无意地不严格按照测定规程执行，或对测定数据进行删改。
因而原则上，性能测定应由一个在行政上和经济上与各场无直接关系的中立性的、具有一定权威的组织来组织实施。
例如在发达国家中，对奶牛的产奶性能都是由育种协会委派专门的监测员到各场去监测奶产量并获取奶样。
此外，有些性能的测定由于测定设备的限制，各场无法自己测定，例如对乳成分的分析，需要由专门的实验室来测定。
（2）不要一味得追求最好的仪器设备、最完美的组织形式，应考虑投入产出的最佳比例,以获得最大经济效益为最终目的。
（3）在一个育种方案的范围内,性能测定的实施要有高度的统一性,即在不同的育种单位中要测定相同的性状，用相同的测定方法和记录管理系统。
（4）性能测定的实施要有连续性和长期性。
育种工作是一项长期的工作，只有经过长期的坚持不懈的努力，才能显出成效，所以不能只考虑眼前利益，做做停停，更不能做一段时间后就放弃不做，这样不仅看不到成效，还会前功尽弃。
（5）要随着市场的变化和技术的发展调整测定性状,改进测定方法,使用最现代化的记录管理系统。
第二节性能测定的基本形式
性能测定的基本形式可从以下三种角度去划分：
一、测定站测定与场内测定
从实施性能测定的场所来分，可分为测定站测定（stationtest）和场内测定（on-farmtest）。
测定站测定是指将所有待测个体集中在一个专门的性能测定站或某一特定的牧场中，在一定时间内进行性能测定。
这种测定形式的优点是：
①由于所有个体都在相同的环境条件（尤其是饲养管理条件）下进行测定，个体间在被测性状上所表现的差异就主要是遗传差异，因而在此基础上的个体遗传评定就更为可靠；②容易保证做到中立性和客观性；③能对一些需要特殊设备或较多人力才能测定的性状进行测定。
其缺点是：
①测定成本较高；②由于成本高，测定规模受到限制，因而选择强度也相应较低；③在被测个体的运输过程中，容易传播疾病；④在某些情况下，利用测定站的测定结果进行遗传评定所得到的种畜排队顺序与在生产条件下这些种畜的实际排队顺序不一致，造成这种不一致的原因是“遗传—环境互作”，也就是说同一种基因型在不同的环境中会有不同的表现。
由于我们选出的种畜是要在生产条件下使用的，因而在用测定站测定的结果来选择种畜时要特别谨慎。
场内测定是指直接在各个牧场内进行性能测定，也不要求在统一的时间内进行。
其优缺点正好与测定站测定相反，此外，在各场间缺乏遗传联系时，各场的测定结果不具可比性，因而不能进行跨场的遗传评定。
在60～70年代，测定站测定在发达国家中在鸡、猪等畜种中得到了普遍使用，但到了80年代，由于新的遗传评定方法（如动物模型BLUP，见第七章）能够有效地校正不同环境的影响，并能借助不同畜群间的遗传联系进行种畜的跨群体比较，也由于人工受精技术的发展，为种公畜的跨群体使用创造了条件，从而增加了群间的遗传联系，这样就使场内测定的一些重要缺陷得到了弥补，因而测定站测定逐渐被场内测定所代替，目前场内测定已成为各国性能测定的主要方式。
而测定站测定则主要用于测定一些需要大量人力或特殊设备才能测定的性状，如采食量、胴体品质性状等，有时也用于商品肉畜禽的品质测定。
二、个体测定、同胞测定和后裔测定
根据被测定对象与要进行遗传评定的个体的关系可将性能测定分为个体测定、同胞测定（sibtest）和后裔测定（progenytest）。
个体测定是指测定对象就是需要进行遗传评定的个体本身，同胞测定是指测定对象是需要进行遗传评定的个体的全同胞和（或）半同胞，后裔测定是指测定对象是需要进行遗传评定的个体的后裔。
这三种测定方式所获得的信息对个体遗传评定的可靠性的贡献是不一样的，这将在第六章中详细讨论。
这里需要指出的是，这三种测定方式并不是彼此对立的，现代育种的一个重要观点是同时利用一切可以利用的信息，因而应该尽量将三种测定方式结合起来使用。
但对于不同的畜种、不同的性状和不同的性别来说，对这三种测定方式的侧重有所不同，例如对于猪、鸡等畜种，一个个体可以有较多的全同胞和半同胞，对同胞测定就比较侧重，而对于牛，由于在自然情况下很少有全同胞，所以同胞测定就不是主要方式。
对于产奶和产蛋等限性性状，就不能对雄性个体进行个体测定。
对于公畜来说，由于它们在畜群中的影响较大，对它们的遗传评定的可靠性的要求也就更高，因而常常要进行后裔测定。
三、大群测定和抽样测定
按性能测定的目的来分，可分为大群测定（masstest）和抽样测定（sampletest）。
大群测定是对种畜群中的所有符合条件的个体都进行测定，其目的主要是为个体遗传评定提供信息，在一定经济效益的前提下，测定的个体越多，则选择强度就越高，遗传进展就越大。
抽样测定主要用于评定杂交组合的生产性能，从而找出一个最佳的杂交组合用于商品生产。
在抽样测定中，从参加测定的每个品种（系）中随机抽取一定数量（取决于统计学的要求和测定的容量）的个体在相同的环境中进行性能测定。
有关抽样测定的具体方法将在第十章中介绍。
第三节牛生产性能测定
牛的生产性能测定主要分为四个方面：
产奶测定、挤奶能力测定、生长发育及产肉性能测定和次级性状测定。
一、产奶性能测定
产奶性能测定主要是针对乳用和乳肉兼用牛品种而言的。
这是在所有家畜生产性能测定中最早开始的系统的性能测定。
在欧美等发达国家中，从19世纪末就开始实施对产奶性能的测定，目前已形成了很完善的、规范化的测定体系。
1、产奶性能的度量指标
产奶性能主要用产奶量和乳成分含量来度量，乳成分主要指乳脂和乳蛋白。
（1）产奶量的度量指标
年产奶量在一个自然年度中的总产奶量。
泌乳期产奶量从产犊到干乳期间的总产奶量。
305天产奶量从产犊到第305个泌乳日的总产奶量。
由于不同个体的泌乳期长短不一样，不同的牛的泌乳期产奶量不能相互比较，因而需要将实际的泌乳期产奶量标准化为统一的泌乳天数的产奶量。
目前世界各国通用的做法是将这是实际的泌乳期产奶量标准化为305天产奶量。
取305天的理由是因为母牛一般需要两个月的干乳期，加上305天的泌乳期就正好是一年产一次犊，12个月的产犊间隔被认为是最理想的。
一般地，当一头牛的在一个泌乳期中的实际泌乳天数超过305天时，就取截止到305天的总产奶量，当泌乳天数不足305天（无论何种原因）时，就需将实际的泌乳期产奶量校正为305天产奶量。
成年当量奶牛的泌乳期产奶量与产犊年龄有很大关系，一般在年青时（如产第一、二胎时）产奶量较低，在成年时（如产第四至第六胎时）达到最高，而后又逐渐下降。
为了使不同产犊年龄的泌乳期产奶量具有可比性，需要将产犊年龄进行标准化，通常的做法是将各个产犊年龄的泌乳期产奶量校正到成年年龄时的产奶量，称为成年当量。
中国奶牛协会在1992年9月颁布的“中国荷斯塔牛登记办法（试行）”中提出了一个校正办法，即将不同胎次的产奶量校正到第5胎的产奶量，其校正系数为：
胎次12345
系数1.35141.17651.08701.04171.0000
这个方法比较粗糙，因为在同一胎次内产犊年龄也有较大变异。
美国目前是按实际的产犊年龄进行校正，均校正到72月龄。
在校正时还要考虑不同品种、不同地区和不同产犊月分的差异。
但我国目前缺乏这方面的细致研究。
（2）乳成分含量的度量指标
乳脂率乳中所含脂肪的百分率。
乳脂量乳中所含脂肪的重量，它等于乳脂率与产奶量的乘积。
相应的有乳蛋白率和乳蛋白量。
此外还有一些综合性指标，例如可用4%标准奶量来作为对一头牛的产奶量和乳脂率的综合评判指标：
4%标准奶量=（0.4+15×乳脂率）×产奶量
2、测定方法
（1）测定日与测定间隔
要准确地知道一头泌乳牛在一个泌乳期中的产奶量、乳脂量和乳蛋白量，要对它在整个泌乳期的每一天中的每一次挤奶都进行秤重和取样分析。
但这无论从经费上还是从可操作性上都是办不到的，因而只能每隔一定间隔对母牛的日产奶量进行秤重和采样分析，并由此推算全泌乳期的奶量、乳脂量和乳蛋白量。
这种被抽测的泌乳日称为测定日（testday），在每个测定日中要进行每次挤奶的奶量的秤重和奶样的收集，并送有关部门进行乳成分分析。
两个测定日之间的间隔天数称为测定间隔。
目前国际上通用的做法是平均每月测定一次，测定间隔不少于26天，不多于33天。
第一个测定日必须在奶牛产犊6天以后。
对于一头泌乳期为305天，产奶量为9000千克，乳脂量为360千克的母牛来说：
①这头牛将被测定10次，即全部泌乳天数的约3.28%；②在10个测定日的总奶量只有约295千克；③10个测定日采集的奶样的总量只有约0.6千克；④进行乳成份测定时用的总量只有大约7.1克。
也就是说，我们要用约295千克的奶量去推算9000千克奶量，用7.1克奶中的乳成份去代表9000千克中的乳成份。
由此可见，对每个测定日的准确可靠的秤重、抽样、分析和计算对于准确估算全期泌乳成绩是多么的重要。
在一个测定日中产生的一个小小的误差就会造成全期产量的很大误差。
要保证每一测定日的准确无误，一是要有符合要求的设备，二是要有正确的操作规程，三是生产者、监督员和技术员严格按照操作规程进行工作。
对每一测定日的测定的总的要求是：
①在常规的挤奶时间挤奶；②在给牛套上挤奶器的前一分钟内刺激牛泌乳（时间过长会影响乳脂率测定）；③不用过分挤干牛奶；④不要人工挤干牛奶，除非在其他天也是这么做的；⑤母牛的挤奶顺序和其他天是一样的；⑥对每头牛每次挤奶都要进行秤重和取样。
（2）奶样采集
奶样采集的总的原则是要使所采集的奶样能代表挤出的全部牛奶。
在一次挤奶中奶的脂肪含量在不同阶段是不一样的，表4.1给出了在不同挤奶阶段的乳脂率和乳蛋白率：
表4.1不同挤奶阶段的乳脂率和乳蛋白率
挤奶阶段奶量（kg）乳脂％乳蛋白％
第1分钟2.322.33.20
第2分钟3.043.23.21
第3分钟2.274.33.17
第4分钟4.725.43.11
对于不带采样杯的挤奶器（如管道式挤奶器）要将所有的奶收集到奶桶中，再将其倒入另一个容器，或盖上盖子上下颠倒两次（注意：
左右摇动不行），以使全部牛奶充分混匀，而后立即从中取所需量的奶样于奶样瓶中。
对于带有采样杯的挤奶器，可按说明书操作。
（3）计算泌乳期产量的方法
泌乳期产量是通过母牛在一个泌乳期中各测定日记录计算得来的，不同国家所采用的计算方法略有不同，下面介绍美国奶牛协会所采用的计算方法。
泌乳期产量的计算包括以下三个步骤：
①计算测定日泌乳量和乳成份量
正常情况下测定日奶量为各次挤奶的奶量的总和，奶成份含量为将各次取样的奶样混合后所得混合奶样进行分析所得的结果（乳脂率、乳蛋白率），乳脂量和乳蛋白量分别为奶量与乳脂率和乳蛋白率的乘积。
当某个测定日的记录由于某些意外（如秤重记录或奶样丢失）而缺失，要根据前一个测定日的记录对该缺失的记录进行估计，估计公式为：
估计测定日产量=（1-0.0033×测定间隔）×前一测定日产量（4.1）
当母牛出现发病、受伤或发情等情况时，其泌乳性能可能会受到影响，此时如果测定日的奶量过低就应将此记录视为异常记录。
判定异常记录的标准是此次测定的日产奶量与上一个测定日的产奶量相比下降的百分比大于（27.4+0.4×测定间隔）×％。
例如，一头母牛在第82个泌乳日时测定得产奶量为9.07千克，它的前一个测定日是在第50个泌乳日，产奶量为24.95千克，下降的百分比为（24.95-9.07）/24.95=63.6％，它大于27.4+0.4×35=40.2％，因而这个测定日记录被判定为异常。
异常记录要和缺失记录同等对待，即用估计值来代替异常记录。
对上面的这头牛来说，估计的测定日记录为（1-0.0033×32）×24.95=2232千克。
②测定间隔奶量和乳成份量的计算
对于多数测定间隔来说，奶量（乳成份量）就是两个测定日奶量（乳成份量）的平均与测定间隔（天）的乘积，即：
测定间隔产量＝
（上一个测定日产量+本次测定日产量）×测定间隔（4.2）
对于第一个测定间隔、最后一个测定间隔、包含产奶高峰的测定间隔和从第305天到在此之前的一个测定日的间隔要进行特殊计算。
A.第一个测定间隔
第一个测定间隔是指从产犊到第一个测定日的间隔天数（包括产犊日和第一个测定日），这个间隔的奶量（乳成份量）的计算如下：
乳量（乳成份量）=第一个测定日产量×间隔天数×系数（4.3）
其中的系数按下面的回归方程计算：
其中的a、
、
和
见表4.2。
表4.2计算第一个测定间隔奶量和乳成分量所需的参数
性状泌乳期a
奶量10.6050.0435
20.6350.0435
乳脂量10.2350.239-0.02250.000069
20.4760.146-0.01150.000038
乳蛋白量10.1360.316-0.03510.000130
20.1770.324-0.03660.000141
【例4.1】某母牛在其第一泌乳期在第20个泌乳日时进行第一次测定（间隔为20天），其测定日奶量为20.41千克，求其第一测定间隔的产奶量。
系数=0.605+0.0435×
=0.80
第一测定间隔奶量=20.41×20×0.8=326.56千克
B.包含泌乳高峰的间隔
泌乳高峰通常在产犊后第40天出现，由于在此之前的测定日和在此之后的测定日的乳量都低于高峰时的乳量，故对这个间隔的乳量和乳成分量要进行校正：
产量=
（前一测定日产量+后一测定日产量）×间隔天数×系数（4.4）
其中的系数可由下式计算：
第一泌乳期：
系数=0.998+1.23/t2+0.0113×（间隔天数+1）/t
第二及以后的泌乳期：
系数=1.001－0.00042×t+0.0109×（间隔天数+1）/t
其中t为从产犊到前一个测定日的天数。
例如在例4.1中所例举的这头牛在第50个泌乳日时进行了第二次测定，泌乳量为24.95千克，则对于这一测定间隔来说，t=20，系数=0.998+1.23/202+0.0113×31/20=1.02，奶量=（20.41+24.95）/2×30×1.02=694.01千克。
C.从第305个泌乳日至前一个测定日的间隔
计算这一间隔的产量主要是为了计算305天产量，这一间隔产量的计算公式为：
产量=
（4.5）
其中
为305天前一个测定日产量，
为305天后一个测定日产量，D为这两个测定日的测定间隔天数，t为从前一个测定日至305天的间隔天数。
例如在例4.1中所例举的这头牛在第280个泌乳日时测定了一次，测定日奶量为18.14千克，在第310个泌乳日测定了一次，测定日产量为15.88千克，则从280天至305天这个间隔的奶量为：
奶量=
千克
D.最后一个测定间隔
这是指从最后一个测定日至干乳这一阶段。
这一间隔的奶量（乳成份量）可如下计算：
奶量（乳成份量）=
（4.6）
其中
为最后一个测定日的奶量（乳成份量），t为从最后一个测定日到干奶的天数，F为系数，由下式计算：
其中D为从产犊至最后一个测定日的泌乳天数，a和b的取值见表4.3。
如果在例4.1中所例举的这头牛在第一泌乳期第280个泌乳日时测定了一次,奶量为18.14千克,在第290天时干乳，则：
F=
最后一个间隔的奶量=18.14×10×0.99=179.59千克。
表4.3计算最后一个测定间隔奶量和乳成分量所需的参数
性状
第一泌乳期
ab
第二及以后泌乳期
ab
奶量
乳脂量
乳蛋白量
48.30.071
2.030.0025
1.670.0019
71.00.144
2.780.0052
2.390.0045
如果一头母牛是在305天以后干乳，但在305天后没有进行测定，而又要计算其305天的奶量，则从最后一次测定至305天的奶量（乳成份量）的计算和上式相同,但其中的t改为从最后一次测定至305天的间隔天数
如果上述这头牛在第280个泌乳日时测定了一次，奶量为18.14千克，在第310天时干奶，这期间没有进行测定，则为计算从第280泌乳日至305天的泌乳量，有：
F=
从最后一次测定至305天的奶量=18.14×25×0.96=435.36千克。
如果要计算其第280泌乳日至干乳的泌乳量，则有：
F=
从最后一次测定至干奶的奶量=18.14×30×0.96=522.43千克。
③全泌乳期奶量（乳成份量）的计算
全泌乳期奶量（乳成份量）为所有测定间隔的奶量（乳成份量）的总和。
305天奶量（乳成份量）是在305天之前的各个测定间隔的奶量（乳成份量）的总和。
表4.4给出了一个完整的例子。
表4.4计算全泌乳期奶量和305天产奶量的一个完整的例子
测定间隔
测定日（泌乳日）
测定日产奶量（千克）
测定间隔天数
测定间隔产量（千克）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
20
50
85
120
155
185
220
250
280
20.41
24.95
9.07（22.07）*
22.00
20.87
19.73
18.60
18.14
18.14
20
30
35
35
35
30
35
30
30
326.56
694.01
822.85
795.38
750.23
609.00
670.78
551.10
544.20
305
－
25
435.26
10
310（干乳）
－
30
522.43
全泌乳期
－
－
310
6286.54
305天泌乳期
－
－
305
6199.37
*异常测定日记录，括号中的数值为估计的测定日产量。
二、挤奶能力测定
挤奶能力是指奶牛在挤奶时所表现出的诸如排乳速度、各个乳区的泌乳量的均衡性等性能。
这些性状对于机器挤奶来说是十分重要的，因为挤奶的时间越长，或各个乳区不能同时挤净，机器对乳房的机械损伤就会增加，乳房炎的发生可能性也相应增加。
排乳速度一般用平均每分钟的泌乳量来表示，由于每分钟的泌乳量与测定时的日产奶量有关，所以应在一定的泌乳阶段测定，一般规定在第50至180泌乳日的期间在一个测定日内测定一次挤奶中间阶段需的时间和奶量，要求所测定的奶量不少于5千克，其剩余的奶量少于300cm3。
由此得到的平均每分钟奶量还需再矫正为第100泌乳日的标准平均每分钟泌乳量，矫正公式为：
标准乳流速=实际乳流速+0.001（测定时的泌乳日100）（4.7）
前后房指数度量各乳区泌乳的均衡性主要指标，它是指一次挤奶中前乳区的挤奶量占总挤奶量的百分比。
以上两个性状在测定时都要花费较多的人力，很难进行大规模的测定。
三、次级性状测定
次级性状（secondarytrait）是指那些具有较高经济意义，但遗传力较低或难以测定的性状，如繁殖性状、抗病性状、使用年限等。
次级性状有很多，这里只介绍一些主要的次级性状的测定。
配妊时间指母牛产后第一次输精到最后妊娠的输精所间隔的天数，它主要反映母牛的繁殖性能，但也受公牛精液质量的影响。
不返情率（non-return-rate）指一头公牛的所有与配母牛在第一次输精后的一定时间间隔（如60天或90天）内不返情的比例，它是衡量公牛配种能力的重要指标。
一个与之相似的指标是情期一次受胎率。
乳房炎抵抗力在奶牛中，最重要的抗病性状是对乳房炎（mastitis）的抵抗能力。
乳房炎是由多种细菌（主要是链球菌和金黄色葡萄球菌）感染所引起的一种乳腺炎症，通常由于创伤、卫生不良、挤奶机使用不当、过分挤奶等因素所引发。
它奶牛中最常见的疾病，发病母牛产奶量将降低20%左右，牛奶质量也受到影响，它是对
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