马匹后代性别比的父系决定因素：种公马品种、年龄和繁殖方法的回顾性分析

《Animal Reproduction Science》：Paternal determinants of offspring sex ratio in horses: A retrospective analysis of stallion breed, age, and breeding method

　　

哺乳动物出生时后代性别比（Offspring Sex Ratio，OSR）通常被认为遵循1:1的雄性与雌性分布，但已观察到OSR的偏差，可能受母系和父系因素影响。在本研究中，研究人员聚焦于父系因素（种公马年龄和品种）以及繁殖方法对OSR的影响。利用2015年至2024年间法国记录的251,783个马驹出生的回顾性数据集，研究人员应用广义线性混合模型（generalized linear mixed models，GLMM）评估这些变量对产生雌性马驹概率的影响。种公马身份被纳入作为随机效应。分析揭示，种公马品种和繁殖方法显著影响性别比，而种公马年龄无显著影响。与法国快步马（French Trotter，TF）相比，盎格鲁-阿拉伯马（Anglo-Arab，AR）、科穆瓦马（Comtois，COMT）和法国运动马（French Sport Horse，SF）种公马更可能产下雌性马驹。牧场配种与更高比例的雌性后代相关，而使用冷冻或冷藏精液的人工授精则降低了这一概率。总体而言，OSR的偏差倾向于雌性后代，并与种公马品种和繁殖方法相关。这些模式提示父系因素的可能贡献，包括品种相关的精液特性差异，以及减数分裂后或受精前后过程（如精液处理、保存和授精时机），这些可能差异性地影响携带X和Y染色体的精子（X- and Y-chromosome–bearing spermatozoa）。先前报道的影响后代性别比的母系因素不能被排除为观察到的模式的贡献因素。

**论文解读：马匹后代性别比的父系决定因素——种公马品种、年龄与繁殖方法的回顾性分析**

**研究背景与问题**
在哺乳动物中，后代性别比（Offspring Sex Ratio，OSR）通常被假设为1:1的雄雌分布，但实际研究中常观察到偏离。这些偏差可能受母系因素（如母马年龄、营养状况、子宫环境等）和父系因素的共同影响。近年来，马匹繁殖行业对后代性别选择兴趣增加，因为不同用途（如赛马、马球、西部骑术等）对马驹性别有不同偏好。然而，父系因素（如种公马年龄、品种）以及繁殖方法（如人工授精、冻精使用等）对OSR的影响机制尚不明确。现有研究多集中于母马因素，而父系因素，尤其是种公马年龄、品种差异及精液处理技术对X/Y染色体精子差异性的影响，亟待系统探究。本研究旨在通过大规模回顾性数据分析，明确种公马品种、年龄及繁殖方法对马驹OSR的关联，为理解性比决定机制和优化繁殖管理提供依据。

**研究内容与结论**
研究人员利用法国马业协会（IFCE）2015至2024年间登记的251,783个马驹出生记录，应用广义线性混合模型（GLMM）分析种公马品种（五个主要品种：盎格鲁-阿拉伯马AR、法国快步马TF、法国运动马SF、科穆瓦马COMT、布列塔尼马BR）、种公马年龄（以马驹出生时年龄计算）及繁殖方法（牧场配种、即时人工授精IMMEDIATE_AI、冷藏人工授精CHILLED_AI、冻精人工授精FROZEN_AI、手工配种IN-HAND_BREEDING、胚胎移植EMBRYO_TRANSFER）对产生雌性马驹概率的影响。种公马身份作为随机效应纳入模型。研究得出以下结论：总体OSR在统计学上显著偏离1:1，雌性比例为50.5%（p=3.82×10^-6），倾向于雌性。种公马品种和繁殖方法显著影响OSR，而种公马年龄无显著效应（模型选择中因ΔAICc>2被排除）。与法国快步马（TF）相比，盎格鲁-阿拉伯马（AR，OR=1.045，p=0.022）、科穆瓦马（COMT，OR=1.060，p=0.005）和法国运动马（SF，OR=1.048，p=0.013）产雌性马驹的概率显著更高；布列塔尼马（BR）无显著差异。繁殖方法中，与牧场配种相比，冻精人工授精（OR=0.945，p=0.013）和冷藏人工授精（OR=0.928，p=0.004）显著降低产雌性概率；即时人工授精、手工配种和胚胎移植无显著差异。纯种马驹子集分析结果与全集一致，表明杂交育种未显著影响结果。该研究发表在《Animal Reproduction Science》。

**主要技术方法**
研究人员采用回顾性队列研究设计，数据源自法国马业协会（IFCE）的官方注册数据库，涵盖2015至2024年所有马驹出生记录，共251,783个样本，涉及五个主要品种（AR、TF、SF、COMT、BR）。关键技术方法包括：使用广义线性混合模型（GLMM）进行多变量分析，以二项分布和对数连接函数，种公马身份作为随机截距；模型选择基于校正的Akaike信息准则（AICc）；通过比值比（OR）和95%置信区间量化效应大小；使用emmeans包计算模型调整后的雌性概率。分析中排除了性别缺失的记录（约2.7%），并针对缺失数据进行了稳定性检验。

**研究结果**
- **缺失数据与描述性统计**：性别缺失数据约占2.7%，在各繁殖方法和品种中分布相对稳定。最终数据集包含251,783个马驹出生记录。繁殖方法中，即时人工授精最多（108,935例），其次为牧场配种（52,746例）、手工配种（47,468例）、冻精人工授精（27,275例）、冷藏人工授精（10,631例）和胚胎移植（4,728例）。品种中，法国快步马（TF）最多（104,550例），其次为科穆瓦马（COMT，47,017例）、法国运动马（SF，45,095例）、布列塔尼马（BR，30,394例）和盎格鲁-阿拉伯马（AR，24,727例）。85.2%的马驹为纯种。种公马年龄中位数为11岁，范围3至35岁。
- **单变量分析**：总体雌性比例50.5%（单样本比例检验，p=3.82×10^-6），显著偏离50%。品种与OSR强相关（χ2=52.82，df=4，p<1×10^-10），繁殖方法也与OSR显著相关（χ2=51.96，df=5，p≈5.5×10^-10）。
- **广义线性混合模型（不含种公马年龄）**：最终模型保留品种和繁殖方法为固定效应，种公马身份为随机截距。交互项和出生年份因AICc值较高被排除。
- **广义线性混合模型（含种公马年龄）**：无论将年龄作为连续变量还是分类变量，均未达到统计显著性（ΔAICc>2），故年龄被排除。
- **比值比（OR）解释**：以法国快步马（TF）和牧场配种为参照，AR（OR=1.045）、COMT（OR=1.060）、SF（OR=1.048）的雌性概率显著升高；冻精人工授精（OR=0.945）和冷藏人工授精（OR=0.928）的雌性概率显著降低。其他方法与牧场配种无显著差异。

**讨论与结论**
讨论部分指出，本研究在大型马群中发现了OSR的微小但显著的雌性偏向偏差，且与种公马品种和繁殖方法相关，而年龄无影响。这些效应虽统计显著，但效应量较小（OR范围0.928–1.060），提示实际繁殖决策中的意义有限。研究人员认为，减数分裂后过程（如精液处理、保存、授精时机）可能通过差异性影响X/Y染色体精子（X- and Y-chromosome–bearing spermatozoa）的存活或受精能力，从而驱动OSR变化。例如，冷冻和冷藏精液技术可能诱导氧化应激、渗透压改变等，导致Y染色体精子更易受损（因其重组修复能力有限），进而偏向雌性。种公马品种差异可能源于精液性状（如活力、形态、浓度）的遗传背景差异，这些性状与生育力相关并可能影响OSR。此外，母系因素（如营养状况、子宫环境、胰岛素样生长因子1等）不可排除，其可能具有更强的影响。研究结论翻译如下：
**结论**：减数分裂后改变可能影响精子活力，且这些变化可轻易通过精液处理和人工生殖技术引入。这可能影响射精中携带X和Y染色体精子的平衡及其后续受精成功率。尽管如此，本研究无法确定观察到的OSR偏差是否最可能源于多种因素，包括父系特征（种公马品种、年龄或繁殖方法）和母系因素。需要进一步研究体内产生的胚胎，以阐明哪种潜在机制与父系因素相互作用并影响马匹的OSR。总体而言，这些发现表明生物学和繁殖条件可轻微影响出生时马驹的性别。