Girolando奶牛从犊牛至青年牛阶段生长、疾病发生与繁殖性能的遗传与表型相关

《Journal of Animal Breeding and Genetics》：Genetic and Phenotypic Correlations Among Growth, Disease Occurrence, and Reproductive Performance From Calf to Heifer in Girolando Dairy Cattle

　　

Girolando品种是荷斯坦牛（Bos taurus）与Gir牛（Bos indicus）的杂交后代，是巴西热带地区奶牛生产的主要选择，因为它结合了高生产潜力与对热带环境的适应性。由于断奶前阶段对发育至关重要，本研究旨在评估Girolando牛生长、健康和繁殖性状之间的遗传和表型关联。数据集包括2017年至2024年间出生的15,311头青年母牛。评估的性状包括出生重（BW）、断奶重（W70）和平均日增重（ADG）；健康性状：腹泻（CD）、肺炎（BP）、脐部感染（UI）和蜱传热（TF）；以及青年母牛繁殖性状：初产日龄（AFC）。使用贝叶斯推断下的动物混合模型估计（协）方差组分。单性状分析估计遗传力，而三性状分析估计性状间的相关性。遗传力从低到中等，BW（0.27）和W70（0.27）较高，ADG（0.17）、AFC（0.07）和疾病（0.04至0.13）较低。在生长和繁殖早熟性之间观察到有利的遗传相关，特别是ADG×AFC（?0.75），表明生长性能较高的动物往往具有较低的AFC。然而，UI与生长性状（BW=0.75；W70=0.69；ADG=0.50）表现出不利的遗传相关。鉴于脐部感染通常发生在主要生长期之前的生命最初几周，这些关联应谨慎解释，因为它们代表潜在的遗传关系，而非直接线性因果关系。表型相关遵循相似模式，但幅度较低。这些结果证实生长、犊牛健康和繁殖存在遗传相关，强调了综合选择计划在促进热带奶牛系统生产效率和犊牛健康方面的重要性。

**研究背景与目的**
Girolando牛是荷斯坦牛与Gir牛的杂交后代，在巴西热带地区广泛用于奶牛生产。该品种兼具高生产潜力与热带适应性，但断奶前阶段是犊牛发育的关键期，生长、健康与繁殖性状间存在复杂的遗传关联。以往研究多集中于温带纯种牛群，对热带杂交牛的遗传参数知之甚少。因此，本研究针对Girolando牛从犊牛到青年牛阶段的生长、疾病发生与繁殖性能，估计遗传力和遗传、表型相关，旨在为综合选择提供依据。

**材料与方法概述**
研究数据来自巴西米纳斯吉拉斯州南部帕苏斯市（Passos, MG, Brazil）的一个商业奶牛场（约南纬20.55°，西经46.77°），共15,311头2017–2024年出生的母牛。犊牛通过体外受精和胚胎移植产生，遗传组成多样。分析性状包括出生重（BW）、70日龄校正断奶重（W70）、平均日增重（ADG）、初产日龄（AFC）以及四种疾病发生：腹泻（CD）、肺炎（BP）、脐部感染（UI）和蜱传热（TF）。数据质量控制后，采用贝叶斯推断下的动物混合模型，单性状模型估计遗传力，三性状模型估计遗传和表型相关。对于二元健康性状使用阈值模型，连续性状使用线性模型。吉布斯采样（GIBBSF90+程序）共600,000样本，前100,000为burn-in，每50个样本保存一次。收敛性通过Raftery-Lewis和Heidelberger-Welch诊断检验。

**结果**
疾病发生方面，腹泻发生率最高（41.10%），其次为蜱传热（33.63%）、肺炎（30.83%）和脐部感染（16.90%）。生长和繁殖性状的描述统计显示：平均BW为35.30±4.66 kg，W70为84.83±11.20 kg，ADG为0.70±0.14 kg/day，AFC为874.10±93.88天。

遗传力（h²）估计表明，生长性状呈低至中等遗传力，其中BW和W70最高（均为0.27±0.02），ADG为0.17±0.02，AFC较低（0.07±0.02），疾病性状遗传力均较低，UI相对最高（0.13±0.02），BP（0.08±0.02）、TF（0.04±0.02）和CD（0.03±0.007）依次递减。这表明环境因素对健康和繁殖性状影响较大。

遗传相关（r_g）方面，生长性状间呈中等到强的正相关（如BW-W70为0.72±0.04）。生长与AFC呈负相关，其中W70和AFC相关最高（-0.75±0.13），ADG×AFC为-0.75±0.04，表明生长快的牛初产更早。UI与生长性状呈不利正相关（BW-UI为0.75±0.06，W70-UI为0.69±0.07，ADG-UI为0.50±0.04），提示较大体型的犊牛可能更易发生脐部感染。BP与生长性状呈弱负相关（如BW-BP为-0.32±0.10），表明生长较好的犊牛肺炎发生率较低。CD和TF与大多数性状的相关性不显著。表型相关（r_p）方向与遗传相关基本一致，但幅度较小。

**讨论**
4.1 动物性能与健康状况
本研究的生长性能与以往Girolando牛报道一致或更高，体现了杂种优势和良好的管理水平。AFC平均约29个月，低于以往报道，显示较好的繁殖早熟性。疾病发生率较高，特别是腹泻和蜱传热，提示健康挑战依然严峻。

4.2 方差组分与遗传力
遗传力估计表明，BW和W70具有中等遗传力，可通过选择改良，但BW的选择需注意难产风险。ADG受环境因素影响较大。AFC遗传力低，改善管理比选择更有效。疾病性状遗传力低，其中UI遗传力略高，可能与其诊断更客观有关。

4.3 表型与遗传相关
遗传相关分析显示，生长与繁殖早熟性存在有利相关，但较大的体重与UI风险增加相关。BP与生长呈负相关，可能与整体活力、免疫发育和初乳摄入有关。TF和CD与生长无显著遗传相关，表明环境影响占主导。

4.4 局限性与未来方向
研究数据来自单一高管理水平农场，结果外推需谨慎。疾病诊断基于临床观察而非实验室确认，可能造成表型误分类。未来应整合多牧场数据和基因组信息，并标准化疾病记录。

**结论**
Girolando牛的早期生长性状呈现低至中等遗传力，表明遗传和环境因素共同影响这些性状。疾病性状的遗传力低，表明环境和管理对疾病发生率影响大，改善饲养和预防措施是控制疾病的关键。早期生长与繁殖早熟性正相关，即体重和体格发育较好的母牛倾向于更早开始繁殖。在犊牛疾病中，腹泻是主要健康挑战。遗传相关提示，更快的早期生长可能与脐部感染发生率升高有关，但鉴于脐部问题通常早于主要生长期，需谨慎解读。此外，较快生长与较低的肺炎发生率相关。在繁殖方面，早熟母牛的脐部感染发生率较低。Girolando牛从出生到初产的成功培育需要结合有效的健康管理和遗传策略，以提高母牛的健康和繁殖效率。本研究结果为将生长、抗病力和繁殖早熟性纳入Girolando牛综合选择方案提供了有用的参数。