利用羊毛纤维直径和体重变异性评估绵羊对已知与未知环境干扰的遗传抗逆性

本研究针对绵羊生产中环境干扰对动物健康和生产性能的影响，创新性地利用羊毛纤维直径(FD)和体重(BW)的纵向数据，通过功能数据分析(FDA)和平方根速度函数(SRVF)对齐技术，开发了Lnvar、Auto等7种抗逆性指标。澳大利亚新英格兰大学团队发现这些指标具有0.03-0.18的遗传力，与体况评分(CS)和羊毛品质性状(FDCV、SS)存在显著关联，为通过育种提升绵羊环境适应能力提供了新思路。

　　

在气候变化和集约化养殖背景下，绵羊面临日益复杂的环境压力。传统育种更关注产量性状，而忽视动物应对环境波动的内在能力——这种能力被称为抗逆性(Resilience)。如何量化这种"看不见"的性状，成为现代动物育种的关键难题。澳大利亚新英格兰大学(University of New England)的Erin G.Smith团队在《Genetics Selection Evolution》发表的研究，开创性地利用羊毛生长这一天然生物记录仪，揭示了评估绵羊抗逆性的新范式。

研究采用功能数据分析(Functional Data Analysis, FDA)处理6500只美利奴绵羊的纵向数据，通过平方根速度函数(Square Root Velocity Function, SRVF)消除相位变异，开发了四类抗逆性指标：自然对数方差(Lnvar)、自相关(Auto)、偏度(Skewness)和绝对偏差(ABS)，并特别分析了断奶应激响应特征。

关键技术包括：1)使用OFDA2000光学纤维直径分析仪获取5mm间隔的羊毛直径数据；2)通过B样条基函数构建生长曲线；3)应用SRVF实现时序对齐；4)建立包含18万个体的单步基因组评估模型。

结果发现：

1. 遗传参数特征：所有抗逆性指标遗传力为0.03-0.18，其中BW_ABC(断奶期曲线面积)遗传力最高(0.18±0.04)。

2. 数据源比较：羊毛直径指标FD_Lnvar与断奶响应性状遗传相关达0.68±0.02，显著高于体重指标。

3. 健康关联：体况评分(CS)与FD_Lnvar呈负相关(-0.23±0.08)，提示低变异个体更健康。

4. 生产性能：FD_Lnvar与羊毛直径变异系数(FDCV)正相关(0.15±0.09)，与断裂强度(SS)负相关(-0.51±0.09)。

讨论指出：

1. 羊毛直径比体重更适合作为抗逆性指标，因其对营养变化更敏感，能记录短期波动。

2. 断奶期响应与整体抗逆性的遗传相关表明，特定应激测试可预测一般适应能力。

3. 与生产性状的有利相关性(如FD_Skewness与FDCV的0.44±0.10)证明抗逆性育种不会损害经济效益。

该研究首次系统比较了不同生物标记物在抗逆性评估中的效能，建立的SRVF对齐方法为动物纵向数据分析提供了新工具。特别值得注意的是，羊毛作为持续生长的生物传感器，其包含的"环境记忆"为在常规育种中实施抗逆性选择开辟了可行路径。这些发现对应对气候变化的绵羊育种策略具有重要指导价值。