牧草型系统中发育期肉用后备母牛品种组成对生长性能与性情的影响：一项五年研究

《Journal of Applied Animal Research》：Influence of breed composition of developing heifers on growth performance and temperament in pasture-based systems

　　

本研究为期五年，旨在评估在饲草型系统（forage-based system）中培育的肉用后备母牛（heifers）的品种组成如何影响其生长性能和性情。研究纳入370头肉用后备母牛[初始体重（BW）=262±98.2 kg，年龄=8.3±1.6月龄]，按五个主要品种组成分组：英系、受Bos taurus影响型、受Bos indicus影响型、大陆系和日本系。于第0天、第56天（出牧）和第240天（研究结束）测定后备母牛的全重和臀高。于第0天和第240天通过离栏速度（exit velocity）和栏评分（pen score）评估性情。出牧时和研究完成时，BW存在差异（P=0.001），大陆系和受Bos taurus影响型后备母牛最重，英系和日本系最轻。平均日增重（average daily gain，ADG）在受Bos taurus影响型和大陆系后备母牛中最高，在日本系中最低（P≤0.04）。英系和受Bos taurus影响型后备母牛中达到约65%成熟体重的比例更高（P<0.01）。受Bos indicus影响型后备母牛表现出更易兴奋的性情（P≤0.04）。总体上，大陆系后备母牛表现出更大的生长性能，而英系后备母牛表现出更理想的性情但生产性能较低；然而，英系和受Bos taurus影响型后备母牛中达到目标成熟体重百分比的后备母牛比例更高。

研究背景：发展结构良好、行为可管理且配种前能够达到足够生长的替代后备母牛（heifers，用于替代繁殖的青年母牛），是肉牛犊牛—母牛生产体系长期生产力的基础。美国东南部以饲草型系统（forage-based system，以饲草为基础的培育系统）为主，识别最适合当地生产环境的品种尤为重要。品种组成影响生理发育、适应性、性情（temperament，对处理的行为反应）、生长轨迹、对处理的行为反应和代谢。发育阶段生长性能影响初情期（puberty，首次发情）年龄、配种准备、终生生产力和替代母牛项目经济效率。已有研究记录了品种间体重增重、成熟体格、饲料效率和繁殖发育差异；受Bos indicus影响牛通常环境适应性和耐热性更强，但生长模式受营养条件、饲草质量和管理强度影响；性情与经济相关，兴奋型后备母牛通常生长率降低、繁殖结局受损；日本牛包括Akaushi因生产大理石纹牛肉受到关注，但其在饲草型系统中后备母牛生长和性情信息有限。牧草型后备母牛培育可降低投入并促进结构和生理发育，但品种间生长潜力、对饲草环境适应和环境应激耐受差异可能改变反应。大量研究评估了饲槽牛的品种效应，但较少同时比较多个主要肉牛品种组在美国东南部饲草型替代后备母牛培育系统下的表现，且许多研究分别关注性能或行为。因此，需要了解在其他生产环境常见的品种差异是否在东南部饲草型培育项目中持续存在。研究目的为评估英系、受Bos taurus影响型、大陆系、受Bos indicus影响型和日本系五个主要品种组成组对肉用后备母牛生长性能和性情的影响。

研究人员开展了什么研究、得出什么结论及意义：研究人员在路易斯安那州立大学农业中心Hill Farm Research Station开展五年研究（2021—2025年，每年10月至次年5月），纳入370头后备母牛，在饲草型系统中培育并比较五个品种组成组。研究结论为，品种组成显著影响后备母牛生长性能和性情；大陆系生长性能最高，英系性情最理想但生产性能较低；受Bos indicus影响型和受Bos taurus影响型行为反应性更强；以成熟体重百分比评价时，英系和受Bos taurus影响型达到目标比例的后备母牛更多，大陆系和受Bos indicus影响型较少。该研究说明绝对生长性能更高不一定代表生理成熟更早，并为生产者按生产目标和管理能力选择品种提供比较依据，强调应采用多性状方法评估品种适宜性。

关键技术与方法（不超过250字）：研究为五年场站试验，于Louisiana State University Agricultural Center的Hill Farm Research Station（Louisiana Homer）开展，每年10月至次年5月（2021—2025）。370头肉用后备母牛（初始BW=262±98.2 kg，8.3±1.6月龄；各年n=51、75、75、72、97）来自生产者并纳入Extension项目“Geaux Beef Heifer Development Program”。按初始BW和品种分层，随机分入4个Bermudagrass牧场（每牧场12或18头），各牧场均有品种组成代表。240天分背饲期（d0—56）和冷季放牧期（d56—240）：背饲期自由采食Bermudagrass干草并每日群饲18%粗蛋白（CP）补充料（1%BW）；d56转入一年生黑麦草和谷物黑麦混播牧场，连续放牧约780 kg BW/ha至d240。测定BW、臀高、骨盆尺寸、离栏速度和栏评分；第4、5年采样牧草。统计用SAS GLIMMIX，品种组为固定效应，来源（品种组）、牧场（年）、年为随机效应，初始BW、臀高和年龄为协变量。

研究结果：初始体重和臀高：初始BW和臀高在品种组间存在差异（P<0.01），故作为所有其他指标的协变量。出牧时BW存在差异（P=0.001），受Bos taurus影响型和大陆系最重（P≤0.01），受Bos indicus影响型和日本系居中（P<0.01），英系最低（P≤0.02）。结束BW存在差异（P=0.001），大陆系最大（P≤0.001），受Bos taurus影响型和受Bos indicus影响型居中（P<0.01），英系和日本系最低（P≤0.01）。结束臀高存在差异（P=0.0001），受Bos indicus影响型最大（P≤0.01），受Bos taurus影响型和大陆系居中（P<0.01），英系和日本系最低（P≤0.02）。

骨盆测量：骨盆高存在差异（P=0.01），受Bos taurus影响型最大（P≤0.001），受Bos indicus影响型和日本系居中（P<0.01），英系和大陆系最低（P≤0.02）；骨盆宽存在差异（P=0.01），大陆系最大（P≤0.001），日本系居中（P≤0.02），英系、受Bos taurus影响型和受Bos indicus影响型最低（P<0.03）；骨盆面积（cm²）无差异（P=0.54）。

平均日增重：背饲期ADG趋于差异（P=0.08），受Bos taurus影响型和大陆系最高（P<0.01），受Bos indicus影响型和日本系居中（P<0.04），英系最低（P≤0.03）。黑麦草期ADG存在差异（P=0.001），大陆系最高（P≤0.01），英系、受Bos taurus影响型和受Bos indicus影响型居中（P<0.002），日本系最低（P≤0.03）。总体ADG存在差异（P=0.001），大陆系最高（P≤0.01），受Bos taurus影响型次之（P≤0.02），英系和受Bos indicus影响型居中（P<0.01），日本系最低（P≤0.04）。

达到约65%成熟体重（MBW）比例：英系和受Bos taurus影响型比例最高（P<0.01），日本系居中，大陆系和受Bos indicus影响型最低（P<0.01）。原文报告的各组比例约为英系99%、受Bos taurus影响型99%、受Bos indicus影响型93%、大陆系91%、日本系95%，品种组效应P<0.001。

性情评分：研究开始时，离栏速度和栏评分在品种组间存在差异（P<0.001）。受Bos indicus影响型离栏速度评分最高（P≤0.001），受Bos taurus影响型居中（P≤0.01），英系、大陆系和日本系最低（P<0.01）。栏评分中，受Bos taurus影响型和受Bos indicus影响型最高（P<0.001），日本系居中（P≤0.01），英系和大陆系最低（P<0.03）。总体性情存在差异（P<0.001），受Bos taurus影响型和受Bos indicus影响型最高（P<0.001），日本系和大陆系居中（P<0.01），英系最低（P≤0.02）。研究结束时，离栏速度和栏评分存在差异（P<0.001），受Bos taurus影响型和受Bos indicus影响型最高（P<0.01），英系和大陆系居中（P<0.01），日本系最低（P≤0.01）；栏评分中受Bos indicus影响型最高（P≤0.001），受Bos taurus影响型和日本系居中（P<0.01），英系和大陆系最低（P≤0.04）；总体性情中受Bos taurus影响型和受Bos indicus影响型最高（P<0.01），英系、大陆系和日本系最低（P<0.01）。性情变化在品种组间无差异（P=0.34）。

可兴奋性情比例：可兴奋性情后备母牛比例存在差异（P<0.001），受Bos indicus影响型最高（P≤0.001），受Bos taurus影响型次之（P≤0.01），大陆系和日本系居中（P<0.01），英系最低（P<0.01）；原文报告受Bos indicus影响型约65.1%、受Bos taurus影响型约55.2%、日本系约43.1%、英系约38.7%、大陆系约37.2%，英系与大陆系同属最低组。

讨论部分总结：作者指出，品种分类基于生产者报告的品种组成而非基因组验证，不能完全排除一定程度的品种误分类；同时未评估采食量和繁殖结局如初情期达成和妊娠率。虽然生长性能和性情是替代后备母牛发育的重要指标，仍需繁殖指标判断品种组间差异是否转化为终生生产力和繁殖成功的差异。讨论认为，品种组成影响后备母牛生长性能和性情，说明遗传背景在饲草型后备母牛培育系统中决定生产力和行为反应性。大陆系生长性能最高，与其较强的瘦组织沉积能力和较高生长潜力一致；在相似营养条件下，具有较大成熟BW遗传倾向的牛在相同年龄表现更快生长和更重BW。受Bos indicus影响型后备母牛离栏速度和栏评分更高、可兴奋比例更大，符合其行为反应性和应激反应更强的已有认识；相关差异与神经内分泌和体温调节适应有关，兴奋型牛通常基础皮质醇和儿茶酚胺浓度较高，下丘脑—垂体—肾上腺（HPA）轴反应性改变。性情并未完全解释生长性能，因为受Bos indicus影响型行为反应性最高但生长性能居中，提示生长潜力和环境适应等其他品种相关因素也参与性能表现。日本系（Akaushi）在饲草型培育条件下生长性能和性情均居中，但相关研究尤其是美国东南部放牧系统研究较少，直接比较有限。实际选择中，同时优化生长和性情很关键；大陆系生长优、性情中等，受Bos taurus影响型生长强但性情评分较高，存在生产力与管理性的权衡；英系温顺但生长较低。作者强调没有单一品种组在所有性状上均最优，最佳选择取决于生产者优先目标和管理能力。尽管生长性能存在差异，初情期未直接评估，品种组间较小生长差异不一定转化为适宜年龄初情期比例差异，因此不能将生长和性情差异作为品种选择的综合标准。以成熟BW比例评价时，大陆系绝对生长最大但达到65%MBW比例最低，类似受Bos indicus影响型；英系和受Bos taurus影响型达到该阈值比例最高；大框架品种达到相同成熟体重比例需要更大绝对BW。品种选择还涉及长寿性、生育力、产犊难易、胴体品质、市场偏好和附加值项目；英系尤其Angus因大理石纹和品牌溢价占优，大陆系胴体更重、肌肉更多但脂肪沉积较低，受Bos indicus影响型复合牛如Brangus在南方因耐热和抗寄生虫适应性强而被广泛使用，但行为反应性较高。营养和管理系统也决定生长结果：冷季牧草期ADG较背饲期高约30%，总体ADG为0.88±0.04 kg/d，超过90%后备母牛达到配种季足够BW。

研究结论翻译：品种组成显著影响在饲草型系统中培育的后备母牛生长性能和性情，突显遗传选择在替代母牛培育中的重要性。大陆系后备母牛生长性能最高，而英系后备母牛性情最理想。相反，受Bos indicus影响型和受Bos taurus影响型后备母牛行为反应性高于英系和大陆系。重要的是，当以成熟BW评价生长时，大陆系和受Bos indicus影响型后备母牛在培育期末达到目标成熟BW百分比的比例低于英系和受Bos taurus影响型。该结果突出表明，更大的绝对生长性能不一定对应更先进的生理成熟，尤其对成熟BW预期较高的大框架牛。尽管如此，替代后备母牛选择不止生长性能和性情。生产者应采用多性状方法，平衡生长潜力、行为特征、繁殖性能、长寿性、生产环境适应性和经济考虑。因此，本研究结果应在饲草型培育系统下生长性能和性情评价的背景下解释，不应视为整体品种适宜性的综合评估。