热应激条件下荷斯坦奶牛后段肠道差异微生物分析

本试验旨在分析热应激条件下,热应激耐受奶牛和热应激易感奶牛后段肠道菌群组成的差异,寻找与热应激相关的后段肠道微生物,为利用饲养管理和遗传选择等手段提高奶牛耐热能力提供理论依据。选择体况相近且健康的1胎中国荷斯坦泌奶牛19头,利用奶牛夏季上午直肠温度(MRT)和下午直肠温度(ART)差值(RTD)将其分为热应激易感组(H组,10头)和热应激耐受组(L组,9头)。采用Illumina PE250测序平台测定两组个体粪便中细菌16S rDNA V3～V4区序列,利用生物信息学方法筛选两组个体的差异微生物。结果表明:①L组的Shannon指数和Chao1指数高于H组,但组间差异不显著(P0.05)。②在门水平,两组个体的厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度之和均占总菌的95%以上;在属水平,L组中YRC22和普雷沃氏菌属(Prevotella)的相对丰度显著高于H组(P0.05),且YRC22、Prevotella的相对丰度与ART、RTD、呼吸评分(RS)、直肠温度极值(RTR)及流涎评分(DS)等5项热应激相关指标均呈负相关关系。③与热应激相关的6项指标(MRT、ART、RTD、RS、DS、RTR)中,RS、DS和MRT在冗余分析(RDA)结果中R2较大,表明这3项指标与奶牛后段肠道微生物菌群相关程度较大。综上所述,热应激影响奶牛后段肠道菌群结构,Prevotella是热应激相关的后段肠道微生物。     

GnRH1基因多态性与奶牛繁殖、产奶和热应激反应性状的关联分析

为探究GnRH1基因多态性与奶牛繁殖性状、产奶性状和热应激抗性的关系，本研究基于70头中国荷斯坦公牛的DNA混池测序，对GnRH1基因全序列及上下游2 000 bp进行SNP位点扫描，在外显子2上发现1处同义突变位点g.72735118A>G，采用竞争性等位基因特异性PCR(KASP)技术对1 160头泌乳期健康荷斯坦牛进行SNP分型，并采用GLM模型对SNP位点g.72735118A>G与繁殖、产奶和热应激反应性状的育种值进行关联分析。群体遗传学分析显示，位点g.72735118A>G符合哈代-温伯格平衡，基因型AA、AG和GG的频率分别为0.48、0.44和0.08，最小等位基因频率为0.30，多态性信息含量为0.42。关联分析表明，位点g.72735118A>G与初产日龄、首次配种受胎率、产犊至首次配种间隔、青年牛和经产牛首末次配种间隔等繁殖性状极显著相关，与头胎产奶量、乳脂量和乳蛋白量等产奶性状极显著相关，同时与直肠温度极显著相关。位点g.72735118A>G的不同基因型中，GG型个体的头胎产奶性状和繁殖性状均表现更优，但抗热应激能力较差；然而，...     

中国荷斯坦牛PIK3CB基因多态性及其与繁殖和产奶性状的关联分析

【目的】 探究磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸3-激酶催化亚单位β（PIK3CB）基因多态性及其与中国荷斯坦牛繁殖和产奶性状的关系。【方法】 通过混池测序对中国荷斯坦牛PIK3CB基因进行单核苷酸多态性（SNP）位点筛选,采用竞争性等位基因特异性PCR （KASP）技术在1 160头健康泌乳中国荷斯坦牛中进行SNP分型并进行群体遗传学分析,采用线性模型进行SNP与11个繁殖和产奶性状基于单位点和单倍型组合的关联分析。【结果】 在PIK3CB基因中共检测到了17个SNPs,筛选出7个SNPs用于后续分析。关联分析发现,7个SNPs与多个目标性状存在显著或极显著的关联（P<0.05;P<0.01）;位于外显子区域的g.130433743 A>G位点AA基因型个体和位于可变剪接区域的g.130448069 G>A位点GG基因型个体,其经产牛首末次配种间隔、产奶量、乳蛋白量和乳脂量最低,体细胞评分最高,上述基因型个体具有较短的首末次配种间隔,而产奶性能相对较差;g.130387717 G>A位点AA基因型个体,其初配日龄和青年牛首末次配种间隔最低,产奶量、乳蛋白量和乳脂量最高,该基因型个体的繁殖和产奶性能均较好,上述3个SNPs位点可作为中国荷斯坦牛繁殖和产奶性状的候选位点重点关注。单倍型分析发现,PIK3CB基因的g.130387717 G>A、g.130430832 A>－、g.130433743 A>G、g.130433982 C>T、g.130446073 C>T和g.130448069 G>A 6个SNPs紧密连锁形成一个单倍型块,且与多个目标性状存在显著或极显著关联（P<0.05;P<0.01）,其中H2H3和H2H4单倍型组合个体的繁殖和产奶性能较好,为优势单倍型组合。【结论】 中国荷斯坦牛PIK3CB基因存在丰富的遗传变异,其多态性与繁殖和产奶性状存在关联,g.130433743 A>G、g.130448069 G>A和g.130387717 G>A位点可作为潜在分子标记,为中国荷斯坦牛的平衡育种提供理论依据。     

北京地区泌乳牛夏季鼓膜温度昼夜节律及影响因素研究

【目的】 试验旨在揭示北京地区荷斯坦泌乳牛鼓膜温度的群体特征及其随昼夜和环境温湿度指数（temperature-humidity index,THI）的变化规律,探究中度热应激下泌乳牛鼓膜温度的影响因素及其与直肠温度的关系。【方法】 2021年8月对北京地区某规模化牧场638头荷斯坦泌乳牛的鼓膜温度、直肠温度及环境温湿度进行测定,并对其进行描述性统计;对161头荷斯坦泌乳牛6 h鼓膜温度和直肠温度进行相关性分析;利用混合线性模型分析THI、测定时间、胎次、泌乳阶段和繁殖状态等因素对鼓膜温度和直肠温度的影响。【结果】 北京地区荷斯坦泌乳牛夏季鼓膜平均温度为（39.01±0.40）℃;测定时间内THI为76.11~83.18,此时泌乳牛处于中度热应激。泌乳牛鼓膜温度昼夜变化较大,昼夜节律表现为上午低、下午和傍晚均较高且在早晨和下午出现不正常峰值,鼓膜温度的变化滞后于THI变化。鼓膜温度与直肠温度呈显著正相关关系（P<0.05,r＝0.35）,且两种体温均随着THI的升高而升高,回归系数分别为0.09（P<0.05,R²=0.09）和0.10（P<0.05,R²=0.08）。测定时间和胎次对泌乳牛鼓膜温度有显著影响（P<0.05）,胎次和泌乳阶段对泌乳牛直肠温度有显著影响（P<0.05）,且THI对两部位温度的回归均显著（P<0.05）。【结论】 本研究揭示了奶牛体温的节律变化和影响因素,鼓膜温度可有效反映奶牛实时体温,可为精细化管理牛群提供理论依据。     

不同耐热性中国荷斯坦奶牛产奶量差异分析

本研究通过评定热应激条件下奶牛呼吸评分和流涎指数,将中国荷斯坦泌乳奶牛划分为热应激耐受组(2 271头)和热应激易感组(2 024头),利用固定效应模型和混合效应模型考虑场、胎次和泌乳阶段等因素,比较热应激期奶牛直肠温度差异及奶牛在不同时期的产奶性能差异。结果表明,热应激耐受组奶牛直肠温度显著低于热应激易感组(P0.05);在非热应激期(5月),热应激耐受奶牛与热应激易感奶牛的平均日产奶量接近,热应激耐受奶牛的较低(低0.68kg),但差异不显著(P0.05);在热应激期(7~8月),两组奶牛产奶量均有下降,热应激耐受组奶牛平均日产奶量下降幅度(与5月相比)低于热应激易感组,尤其是在热应激最严重的8月(下降幅度分别为18.06%与23.01%)。以上试验结果表明,热应激环境下通过呼吸评分与流涎指数可有效判断奶牛的耐热性。本试验结果可为奶牛热应激反应评价及奶牛养殖过程中通过量化奶牛热应激反应,及时采取措施降低热应激的损失提供一定理论依据。     

牛奶的中红外光谱相关指标及遗传规律研究进展

中红外光谱分析技术(MIRS)作为一种快速且经济的检测手段广泛应用于生产,中红外(MIR)光谱在本质上可以反映牛奶特征。MIR光谱整体上是一条具有低中高遗传力的曲线,但并非所有MIR区域都具有遗传意义,应深入挖掘光谱数据具有的高遗传变异,提取可用于遗传育种的有效区域,得到筛选光谱信息区域的最佳方法。在标准预测模型基础上,获得的牛奶组分预测值具有遗传变异性,总体上呈中高遗传力,可进行遗传选择或对相关性状进行间接选择;借助MIRS挖掘一些新型经济性状。本文对牛奶MIR光谱相关指标遗传规律进行综述,以期为选种选育提供理论基础。     

基于智能项圈系统荷斯坦牛发情相关指标的遗传参数估计及全基因组关联分析

【目的】探究基于奶牛智能项圈系统产生的发情指数和活动峰值指标的群体规律及其影响因素,对其进行遗传参数估计,并利用全基因组关联分析（genome-wide association study, GWAS）挖掘与奶牛发情相关指标的遗传标记,以期为从遗传育种角度制定选育策略提高奶牛繁殖力提供有用信息。【方法】试验以北京市某规模化牧场健康的泌乳期荷斯坦牛为研究对象,收集了该牧场2017年7月至2020年5月2 074头泌乳牛的发情记录,包括发情指数和活动峰值,同时收集了试验牛的产犊记录;采用SAS 9.4中MIXED过程,分析了非遗传因素对发情指数和活动峰值的影响;基于DMU软件DMUAI模块,使用双性状动物模型估计了发情指数与活动峰值的遗传力及遗传相关,并计算了发情指数与常规繁殖性状的近似遗传相关;以逆回归育种值为关联分析的表型,利用Farm CPU软件分别对发情指数和活动峰值进行了GWAS。【结果】荷斯坦牛发情指数为（71.77±19.13）au,活动峰值为（105.94±30.73）au/2h。发情指数遗传力为0.04±0.01,活动峰值遗传力为0.19±0.04,均为低遗传力性状;发情...     

副乳头对奶牛生产性能的影响及其相关基因LGR5的遗传表达分析

试验旨在探究副乳头（SNT）对奶牛产奶性能的影响及乳腺发育相关基因LGR5与副乳头发生的关系。收集325头有副乳头奶牛及同年出生的737头无副乳头奶牛的产奶性能数据,比较有、无副乳头奶牛间的产奶性能差异;利用实时荧光定量PCR技术检测有、无副乳头奶牛LGR5基因的表达差异,通过直接测序法测定有、无副乳头奶牛的LGR5基因序列,寻找该基因上的遗传突变。结果表明,无副乳头奶牛的日产奶量、高峰奶量及泌乳持续力等产奶性能均优于有副乳头奶牛,但未达到统计学显著水平;LGR5基因在有副乳头奶牛中的表达量显著高于无副乳头奶牛（P<0.05）;在LGR5基因第1内含子中检测到3个SNPs：rs42849472、rs42849471和rs42849470,有副乳头奶牛中3个SNPs的AA基因型频率均极显著高于无副乳头奶牛（P<0.01）。结果提示,LGR5基因可能与奶牛副乳头发生有关,可作为有效的候选基因。     

奶牛股部和乳房后部清洁度对日产奶量及体细胞数的影响

为探究奶牛体表清洁度在实际生产中的应用意义,本研究通过评价河南省3个奶牛场472头泌乳天数在0~330 d的中国荷斯坦奶牛股部清洁度和乳房后部清洁度,并结合2014年7月河南省牛奶记录系统(dairyherd improvement,DHI)中心提供的数据,对清洁度与平均日产奶量、体细胞数评分(somatic cell score,SCS)的关系进行分析,并探究两个清洁度评分之间的相关关系。采用广义线性模型(GLM)对数据进行统计分析,固定效应模型除清洁度评分外,还包括泌乳阶段效应和场-胎次效应等。结果表明,清洁度评分对SCS和平均日产奶量均无显著影响(P>0.05)。股部清洁度评分对平均日产奶量回归系数为-0.14,即每增加1分,奶牛平均日产奶量降低0.14 kg/头;乳房后部清洁度评分对平均日奶量回归系数为-0.02,每增加1分,奶牛平均日产奶量降低0.02 kg/头。对于SCS,股部清洁度评分≥ 4分时,SCS ≥ 5的比例极显著增加(P<0.01);乳房后部清洁度评分≥ 3分时,SCS ≥ 5的比例有增加趋势(P=0.0546)。相关性检验和相关系数估计结果显示,股部和乳房后部清洁度评分间呈极显著正相关(P<0.01)。因此,奶牛体表清洁度不仅是牛群的管理指标,而且可通过清洁度评分有效了解牛群乳房的健康状况,对日常生产过程具有很大帮助。     

奶牛性情的影响因素及其对产奶性能的作用

为探究奶牛性情的影响因素及其对产奶性能的作用,对2015年7—8月北京地区7个牛场的泌乳奶牛进行了性情和体况评分并测量其直肠温度,收集牛场7—8月份的DHI报告,利用固定模型分析性情评分的影响因素以及性情对校正奶和体细胞评分的影响。结果表明:场胎效应对于性情有显著影响(P0.05);不同牛场因为管理奶牛方式不同,造成奶牛性情的差异;胎次对于奶牛性情有较大的影响,头胎牛性情敏感的比例趋向更高;同时发现,上午奶牛直肠温度对性情有显著影响(P0.05),上午直肠温度越高,奶牛性情温顺的概率较高;性情对校正奶没有显著性影响,但是性情较温顺的牛有产奶量较高的趋势;性情对体细胞评分没有显著性影响,该模型中的场胎效应与性情的互作显著(P0.05)。因此,可通过性情评分评估牛场管理的科学合理程度,牛场管理应更加重视奶牛福利。