Mangalarga马体尺与动态性状的表型及遗传评估

《Journal of Equine Veterinary Science》：Phenotypic and Genetic Evaluation of Morphometric and Dynamic Traits in Mangalarga Horses

　　

本研究针对Mangalarga马的体尺与动态性状进行了表型和遗传评估。研究人员利用巴西Mangalarga马育种者协会（ABCCRM）提供的系谱数据（包含212,361匹马，出生年份跨度为1919至2019年）以及表型记录（体尺性状数据集含54,617匹个体，动态性状数据集含45,010匹个体），采用双变量线性动物模型估计了方差组分、遗传力（heritability，h2）、遗传相关（genetic correlation，rg）及表型相关（phenotypic correlation，rp），并通过贝叶斯框架获得了估计育种值（Estimated Breeding Values，EBVs）。体尺性状的遗传力估计值范围为0.213（管围，CBP）至0.578（鬐甲高，WH），动态性状的遗传力范围为0.215（跑步，CAN）至0.337（步态，Move）。动态性状间的遗传相关从-0.03（动态肢势，DL与步态，Move）到0.92（步态，Move与总动态分，TD）不等；体尺性状间的遗传相关介于0.41（胸围，TP与管围，CBP）至0.70（胸围，TP与鬐甲高，WH）之间；体尺与动态性状间的遗传相关则从-0.21（步态，Move与管围，CBP）到0.29（跑步，CAN与胸围，TP）。遗传趋势分析显示，动态性状随时间呈现持续的遗传和表型进展，而体尺性状则表现出稳定化并在近年有所下降。研究还发现管围与步态间呈负遗传相关，而舒适度（Comf）与步态（Move）间呈高度正遗传相关。这些结果为Mangalarga马的选择和遗传改良计划提供了重要依据。

论文解读文章

1. 研究背景与目的

Mangalarga马是巴西重要的马品种之一，以其特有的自然步态“marcha trotada”（类似快步的对角步态）而闻名，这种步态平稳舒适，适合骑乘。该品种由巴西Mangalarga马育种者协会（ABCCRM）管理，通过技术人员对马匹进行两阶段评定（临时注册和36月龄后的最终注册），基于体尺测量（鬐甲高WH、胸围TP、前肢管围CBP）和动态评分（步态Move、动态肢势DL、跑步CAN、舒适度Comf及总动态分TD）进行选育。然而，尽管这类表型评估在指导育种中发挥重要作用，但许多马品种仍未将基因组工具或遗传价值纳入其育种计划。目前，针对Mangalarga马各性状遗传力、遗传趋势及相关性的研究尚不充分，缺乏基于遗传值的系统评估来支撑育种决策。因此，本研究的目的是估算Mangalarga马体尺与动态性状的遗传参数，为育种者、技术人员和协会提供交配决策依据，推动该品种的遗传改良。

2. 关键技术方法

研究人员使用了来自ABCCRM的完整系谱数据库（212,361匹马，出生年份1919–2019）和两个表型文件（体尺性状54,617匹，动态性状45,010匹，出生年份1977–2019）。系谱质量通过等效世代数（Ge）和MacCluer等提出的系谱完整性指数进行评估，平均Ge为5.8。表型数据中，性别间差异采用Mann-Whitney U检验进行分析。遗传参数估计采用BLUPF90+软件家族，拟合双变量线性动物模型，将当代群组（CG，包括牧场、出生年份、出生季节和性别）作为随机效应，交配方式（自然交配与辅助繁殖）作为固定效应。方差组分、遗传力和相关性均从双变量模型中提取。估计育种值（EBVs）通过贝叶斯推断获得后验分布，并计算个体可靠性（REL_i = 1 ? PEV_i / [(1+F_i) × σ_a2]）和准确性（ACC_i = √REL_i）。遗传趋势通过年度平均EBVs对出生年份进行线性回归得到，表型趋势同样以年度表型均值对出生年份回归。

3. 研究结果

3.1 描述性统计与性别二态性

体尺性状方面，雄性鬐甲高（WH）均值比雌性高3.2 cm（p<0.001），而雌性胸围（TP）均值比雄性高3.63 cm（p<0.001），管围（CBP）雄性略高于雌性0.63 cm（p<0.001），所有体尺性状均表现出显著的性别二态性。动态性状中，跑步（CAN）和舒适度（Comf）在性别间存在显著差异（p<0.001和p=0.006），雄性CAN评分高0.09分，雌性Comf评分高0.07分；其余动态性状（Move、DL、TD）无显著性别差异。整体表型均值分别为：Move 12.63分、DL 9.03分、CAN 4.23分、Comf 11.49分、TD 38.37分。

3.2 遗传力与相关性

体尺性状的遗传力（h2）为中等到较高水平：WH最高（0.578），其次为TP（0.403），CBP最低（0.213）。动态性状的h2范围从CAN（0.215）到Move（0.337），TD为0.321。遗传相关方面，动态性状内部，Move与Comf呈高度正相关（r_g=0.75），Move与TD极高（0.92），Comf与CAN也较高（0.61），而DL与Move几乎不相关（-0.03）。体尺性状间，TP与WH遗传相关最高（0.70），TP与CBP最低（0.41）。体尺与动态性状间，CBP与Move呈负相关（-0.21），CAN与TP呈正相关（0.29）。

3.3 估计育种值

标准化EBVs显示，Move（+1.05）和DL（+0.67）的遗传进展最大；体尺性状中，WH略有下降（-0.14），TP下降更明显（-0.51）。性别比较表明，雄性WH的EBV均值较高（0.65 cm），雌性较低（-0.66 cm）；动态性状中，雄性在所有性状上的EBV均值均高于雌性，其中Move和DL差异最大（+0.12和+0.09分）。预测准确性方面，WH最高（80.90%），Comf最低（58.40%），且雄性准确性普遍高于雌性。

3.4 表型与遗传趋势

遗传趋势的线性回归决定系数（R2）均较高（0.7378至0.9840），但不同性状表现出不同的非线性模式。体尺性状（WH、TP、CBP）在早期呈现正值增长，如WH在1990年EBV为0.14，2001年达到峰值2.07 cm，随后趋于稳定并下降。相比之下，动态性状（Move、DL、CAN、Comf、TD）显示出持续的正向遗传和表型进展。相对遗传趋势幅度（bG/bP×100）因性状而异，进一步证实了体尺与动态性状在选育响应上的分化。

4. 讨论与结论

本研究首次系统评估了Mangalarga马体尺与动态性状的遗传参数。结果表明，鬐甲高（WH）具有较高的遗传力（0.578），适合通过选择快速改良；而管围（CBP）和跑步（CAN）遗传力较低（约0.21），可能需要更长的选育周期。动态性状间的高遗传相关（如Move与Comf r_g=0.75）提示这些性状可能受共同遗传机制调控，有利于间接选择。然而，CBP与Move之间的负遗传相关（-0.21）需引起注意，表明追求更细管围可能与步态质量提升存在权衡。遗传趋势分析揭示了动态性状的持续进步，反映了近年来育种实践中对步态品质的重视；而体尺性状的稳定甚至下降，可能暗示现行标准已接近理想范围，或选择压力有所转移。总体而言，本研究为Mangalarga马育种计划提供了关键的遗传参数和EBV信息，有助于优化配种策略，实现体尺与动态性状的平衡改良。