欧洲乳用绵羊种群气候适应性的遗传差异与生产性能响应机制研究

推荐：本研究针对气候变化下欧洲不同乳用绵羊品种的热应激响应差异，通过分析682 972头母羊的生产数据与气象参数，首次系统揭示了品种起源气候与选择强度对热/冷应激阈值及生产损失率的双重影响。发现高产品种Lacaune(Lc)和Assaf(As)对热应激最敏感，而Manchega(Mn)和Chios(Ch)对冷应激更敏感，为气候变化背景下绵羊育种策略优化提供了关键科学依据。

　　

随着全球气候变化加剧，极端温度事件频发对畜牧业生产构成严峻挑战。绵羊作为欧洲重要的经济畜种，其乳制品产业虽占比较小但具有显著的环境和文化价值。目前，欧洲乳用绵羊产业面临双重压力：一方面，不同品种对气候变化的适应能力存在显著差异；另一方面，高强度遗传选择在提升产量的同时可能降低动物对环境胁迫的抵抗力。这种矛盾在Lacaune（源自温带气候）和Assaf（源自中东温暖地区）等高产绵羊品种中尤为突出。如何平衡生产性能与气候适应性，成为保障产业可持续发展的关键科学问题。

为系统解析这一问题，来自法国、西班牙、希腊等多国研究机构组成的团队在《animal》发表了突破性研究成果。研究人员创新性地整合了欧洲五大乳用绵羊品种（Assaf、Chios、Lacaune、Latxa和Manchega）的827个羊群、682 972头母羊的测试日记录，结合气象站温度数据，采用反应规范模型（Reaction norm models）和分段回归技术，首次在全基因组尺度量化了种群和个体两个层面对热/冷应激的响应模式。

关键技术方法包括：1) 多中心队列构建（覆盖欧洲5国不同气候区羊群）；2) 基于多项式函数的反应规范模型分析生产性能随热负荷(TL)的变化规律；3) 分段回归确定冷/热应激阈值；4) 随机回归模型评估个体反应变异；5) 利用BLUP和REML方法估计方差组分。所有分析均通过Wombat和Blupf90软件实现。

【Population response】
通过立方多项式拟合发现，不同品种对温度变化的响应曲线差异显著。温带起源的Lacaune和Latxa热中性区较窄（5-17°C），而温暖地区品种Manchega和Chios的适应范围更广（14-25°C）。分段回归显示，Lacaune在17°C以上即出现热应激，每日升温1°C导致产奶量损失高达37.3g，显著高于其他品种。

【Individual Reaction Norms】
随机回归分析揭示了个体应对热应激的遗传变异：Lacaune品种在24°C时产奶量斜率变异最大（SD=167g/°C），且高产个体热敏感性更强（与基础产量的遗传相关达-0.77）。相比之下，Manchega个体间变异较小（69g/°C），且生产水平与热耐受性拮抗较弱（r=-0.19）。

【讨论与结论】
该研究首次绘制了欧洲主要乳用绵羊品种的气候适应图谱，有三项重要发现：1) 品种起源气候决定热中性区范围，温带品种阈值比温暖地区品种低8-10°C；2) 选择强度显著影响应激敏感性，高产品种Lacaune单位温度变化的生产损失是本土品种Latxa的3倍；3) 个体层面存在显著遗传变异，但变异幅度（4-17%/°C）远小于生产性状本身。这些发现为应对气候变化的绵羊育种提供了新思路：对于温带高产品种，需在选育计划中纳入热耐受性指标；而对地中海品种，则应加强冷应激适应性选择。研究建立的温度响应模型可直接用于预测不同气候情景下的生产损失，为农场管理决策提供量化工具。

这项研究通过多国协作的大样本分析，填补了中等纬度地区绵羊气候适应性研究的空白。特别值得注意的是，团队发现Lacaune品种在热应激下表现出的超高变异（CV达36%）提示可能存在未被挖掘的耐热基因资源，这为后续分子育种指明了方向。随着全球气温持续升高，该成果对维持欧洲乳羊产业竞争力具有重要战略意义，也为其他反刍动物的气候适应性研究提供了方法学范式。