美国国家遗传评估中纳入犊牛腹泻与呼吸道健康数据以提升乳用犊牛健康水平

为解决乳用犊牛腹泻(DIAR)和呼吸道疾病(RESP)导致的高死亡率问题，研究人员基于美国国家合作数据库的207,602条DIAR记录和681,741条RESP记录，开发了首个全国性基因组评估体系。研究发现两性状遗传力均为0.02左右，基因组预测可靠性显著高于系谱评估，与育成牛存活率(heifer livability)存在0.13-0.35的中等遗传相关。该研究为通过育种策略改善犊牛健康提供了科学依据。

　　

在现代化奶牛养殖中，犊牛腹泻和呼吸道疾病如同潜伏的"健康杀手"，每年造成5%-11%的犊牛死亡，相关治疗费用每头高达100-600美元。更令人担忧的是，患病犊牛即使存活，其首次产犊时间会延迟，终生产奶量也会降低。传统抗生素治疗不仅面临耐药性风险，还无法从根本上解决问题。面对这一产业痛点，美国国家动物基因组中心的科研团队开展了一项开创性研究，通过分析全国范围内88万头犊牛的健康记录，首次建立了针对这两种疾病的基因组育种评估体系，相关成果发表在乳业科学领域顶级期刊《Journal of Dairy Science》。

研究团队运用多维度技术手段：从国家合作数据库(NCD)提取2013-2024年间207,602条DIAR(3-60日龄)和681,741条RESP(3-365日龄)记录；采用BLUPF90软件进行方差组分分析，通过AIREMLF90和GIBBS2F90算法估计遗传参数；利用Findhap v3将56种基因芯片数据归一到69,200个标记位点；最后通过1step.f90和densmap.f90程序分别计算系谱和基因组育种值(gPTA)。

【发病率与品种差异】数据显示DIAR和RESP总体发病率分别为14.46%和16.05%，其中Jersey犊牛发病率显著高于Holstein。特别值得注意的是，呼吸道疾病在断奶期(约100日龄)出现发病高峰，这与转群应激密切相关。

【遗传参数估计】全品种模型显示两性状遗传力均为0.02量级，其中Jersey牛的DIAR遗传力(0.049)显著高于Holstein(0.026)。模型分析揭示牧场年度效应(VHY)和公牛场效应(VHS)分别解释1.5%-3.1%和0.4%-0.6%的表型变异。

【基因组评估优势】年轻公牛(2020年后出生)的基因组预测可靠性达到33-59%，远超系谱评估的12-21%。Holstein群体因数据量优势，gPTA可靠性比Jersey高10-15个百分点。

【遗传相关网络】DIAR与RESP存在0.22的中等遗传相关，与育成牛存活率的遗传相关分别为0.13和0.35。值得注意的是，两性状与产奶量、繁殖等经济性状的遗传相关均低于0.1，表明需要直接选择才能获得遗传进展。

这项研究首次证明将犊牛健康性状纳入国家遗传评估体系的可行性。尽管遗传力较低，但大样本量和基因组技术使预测可靠性达到实用水平。研究建立的评估框架使养殖者能通过育种值选择抗病力强的种公牛，为减少抗生素使用、提高犊牛存活率提供了遗传解决方案。随着数据积累，该体系将持续优化，推动奶牛养殖向更健康、更可持续的方向发展。