活體牛肉質(zhì)量特征和胴體品質(zhì)的遺傳預(yù)測

活體牛肉質(zhì)量特征和胴體牛肉預(yù)測

活體肉牛最常測量的性狀包括 12-13 根肋骨的脂肪厚度、肋眼面積和肌內(nèi)脂肪百分比。在胴體上測量時，12-13 根肋骨的脂肪厚度和肋眼面積用于計算美國農(nóng)業(yè)部的產(chǎn)量等級。我們還知道，這兩個測量值，特別是脂肪厚度，是胴體可切割性差異的重要原因。

對 USDA 質(zhì)量等級影響最大的性狀是大理石花紋評分。雖然這是影響牛肉適口性的最重要常用性狀，但它僅能解釋牛肉適口性差異的一小部分。大理石花紋評分是第 12 和 13 根肋骨之間的肋眼中肌內(nèi)脂肪量的估計值。超聲波也可用于估計活牛肋眼中的肌內(nèi)脂肪量。它不是大理石花紋評分的估計值，而是肋眼中肌內(nèi)脂肪量的直接估計值。

準(zhǔn)確度、精確度和可重復(fù)性

為了使超聲波測量能夠用于測量脂肪厚度、肋眼面積和肌內(nèi)脂肪百分比，它們必須準(zhǔn)確、精密和可重復(fù)。準(zhǔn)確度和精密度不一定是一回事。精密度是一種技術(shù)正確對測量結(jié)果進(jìn)行排序的能力。準(zhǔn)確度不僅意味著排序正確，還意味著所進(jìn)行的測量與某些客觀比較相同。因此，測量結(jié)果可能精密但不準(zhǔn)確。

例如，假設(shè)一組飼養(yǎng)公牛的真實平均脂肪厚度為 0.6 英寸，其中最肥的為 1.2 英寸，最瘦的為 0.2 英寸。超聲波可能會正確地對公牛進(jìn)行排序，但會高估每只動物 0.5 英寸。超聲波測量結(jié)果可能會顯示最瘦的公牛為 0.7 英寸，最肥的為 1.7 英寸，平均脂肪厚度為 1.1 英寸。換句話說，動物之間的差異是相同的（1.7 - 0.7 = 1.0 和 1.2 - 0.2 = 1.0）。這些測量結(jié)果雖然精確，但并不準(zhǔn)確。如果超聲波測量結(jié)果也準(zhǔn)確，那么最小的超聲波測量值可以識別出0.2英寸的瘦公牛，1.2英寸的肥公牛，以及0.6英寸的群體平均值。為了進(jìn)行遺傳預(yù)測，只需正確排序當(dāng)代動物群體即可。對于用于銷售育肥牛的預(yù)測，測量結(jié)果也應(yīng)該準(zhǔn)確。

有用的測量結(jié)果還應(yīng)該是可重復(fù)的。例如，如果某一天對一組牛進(jìn)行了超聲波測量，第二天再進(jìn)行測量結(jié)果是否相同？如果生產(chǎn)商使用的是經(jīng)驗豐富、訓(xùn)練有素的超聲波技術(shù)人員，答案應(yīng)該是肯定的。對于測量背膘和肋眼面積，研究清楚地表明，如果使用合格的技術(shù)人員，超聲波可以成為收集活牛胴體信息的有用工具。最近，牛肉改良聯(lián)合會贊助了年度超聲波認(rèn)證項目。要獲得認(rèn)證，技術(shù)人員必須通過測量第12-13根肋骨脂肪厚度和肋眼面積的準(zhǔn)確度、精密度和重復(fù)性測試。

預(yù)測肌內(nèi)脂肪百分比是超聲技術(shù)的一個新興領(lǐng)域。全國范圍內(nèi)已有多個研究小組正在研究這一領(lǐng)域。早期結(jié)果令人鼓舞。

胴體品質(zhì)的遺傳預(yù)測

過去以及現(xiàn)在，肉牛生產(chǎn)商大多按磅計酬，無論是斷奶小牛、育肥牛還是屠宰時的肥牛。正如預(yù)期的那樣，后代差異 (EPD) 已用于改變生長，它們也可用于改變胴體品質(zhì)。內(nèi)布拉斯加大學(xué)和佐治亞大學(xué)對安格斯牛后代進(jìn)行的研究表明，胴體 EPD 確實有效，并且是通過選擇改變胴體性狀的有效方法。在內(nèi)布拉斯加州的研究中，六頭大理石花紋 EPD 高的公牛和六頭大理石花紋 EPD 低的公牛與母牛交配。在佐治亞州的研究中，選擇了九頭大理石花紋 EPD 高但背膘 EPD 低于該品種平均水平的公牛和三頭對照系公牛進(jìn)行交配。屠宰后代并收集胴體數(shù)據(jù)（表 1 和 2）。結(jié)果表明，當(dāng)使用胴體 EPD 作為種馬選擇的基礎(chǔ)時，可以增加大理石花紋，同時將背膘保持在可接受的水平。

目前只有少數(shù)品種協(xié)會計算胴體EPD。更多協(xié)會未計算胴體EPD的主要原因是缺乏胴體數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)收集困難。超聲波技術(shù)或可為計算胴體EPD提供新的數(shù)據(jù)來源。

基于胴體數(shù)據(jù)的胴體 EPD

迄今為止，胴體EPD的生成均基于目標(biāo)種公牛的屠宰后后代數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)大多基于設(shè)計的種公牛后代測試得出。為了計算EPD，這些后代測試必須經(jīng)過正確設(shè)計，以確保當(dāng)代群體結(jié)構(gòu)正確以及當(dāng)代群體間種公牛的關(guān)聯(lián)性。這些后代測試可能要求生產(chǎn)者將目標(biāo)種公牛與其他參考種公牛隨機(jī)配種到一組母牛，這些母牛的后代將在單一環(huán)境中飼養(yǎng)直至屠宰。這些參考種公牛很可能是已經(jīng)擁有屠宰后后代胴體數(shù)據(jù)的公牛。對于此類評估，您會發(fā)現(xiàn)人工授精、大量母牛的可用性以及在屠宰過程中追蹤后代的能力至關(guān)重要。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，可以使用的特征包括脂肪厚度、肋眼面積、大理石花紋評分、熱胴體重量、美國農(nóng)業(yè)部（USDA）的產(chǎn)量和質(zhì)量等級以及腎臟、骨盆和心臟脂肪百分比。

雖然這可能是計算胴體EPD最準(zhǔn)確的方法，但也存在其他缺點。大多數(shù)種產(chǎn)商無法獲得所需的大量母牛。然而，能夠進(jìn)行人工授精的商業(yè)公牛客戶或許可以提供母牛數(shù)量的來源。假設(shè)一位純種牛生產(chǎn)商想要收集他兩頭年輕公牛的胴體數(shù)據(jù)。這就需要將這兩頭公牛隨機(jī)與一組母牛以及至少一頭已有后代胴體數(shù)據(jù)的參考公牛交配。為了便于討論，我們假設(shè)人工授精的受孕率為50%，并且要求同期群體中每頭公牛至少產(chǎn)下15個同性別的后代。假設(shè)從受孕到屠宰沒有死亡，且性別比例為1:1，那么這項小型測試將需要180頭母牛，最終獲得45頭閹牛的胴體數(shù)據(jù)，每頭公牛15頭。

您還可以看到，這是一個耗時且可能相當(dāng)昂貴的過程。假設(shè)直到一頭年輕的種公牛達(dá)到一歲，你才決定進(jìn)行后代檢測?？紤]到牛犢出生需要一年時間，屠宰前還需要14-18個月，因此種公牛至少要到四歲甚至五歲才能收集到相關(guān)數(shù)據(jù)并用于基因評估。然而，在大多數(shù)情況下，公牛的年齡通常比預(yù)期要大得多，這時主人才決定進(jìn)行后代檢測。因此，我們需要一種更及時的方法來確定胴體性狀的遺傳價值。

雖然后代檢測需要種產(chǎn)商的認(rèn)真投入，但它是經(jīng)過驗證的胴體價值遺傳預(yù)測方法，嚴(yán)肅的育種者不能忽視它。

收集養(yǎng)殖動物的超聲波數(shù)據(jù)

超聲波技術(shù)或許能讓我們更快地確定種公牛胴體性狀的遺傳價值。與實際胴體數(shù)據(jù)不同，超聲波技術(shù)能夠快速、無損地測量活體動物的相同性狀。盡管關(guān)于何時以及如何采集這些測量數(shù)據(jù)仍存在許多不確定性，但美國各地已有數(shù)所大學(xué)正在開展這方面的研究。

測量什么以及何時測量

與收集商業(yè)后代的屠宰數(shù)據(jù)不同，這種方法涉及測量種畜。測量很可能側(cè)重于年輕公牛。這些公牛群顯然包括種公牛的子代，但也可能包括其他潛在的純種種公牛。因此，從某種意義上說，這種方法也是一種后代測試。

這些測量很可能針對的是采用高能量斷奶后日糧培育的周歲公牛群。平均而言，公牛的外部脂肪和肌內(nèi)脂肪含量不如閹牛那么多。為了進(jìn)行遺傳預(yù)測，必須存在足夠的變異，以確保對動物進(jìn)行正確的排序。

目前，公牛的測量可能應(yīng)使用與您的品種協(xié)會相同的周歲體重測量指南（即推薦的周歲年齡范圍和您品種協(xié)會內(nèi)當(dāng)代群體的定義），盡管目前尚無科學(xué)依據(jù)來確定最佳范圍。這很可能由各個品種協(xié)會根據(jù)待定的研究結(jié)果來確定。

也可能測量生長小母牛。有人擔(dān)心，給一群生長中的小母牛飼喂足以顯示脂肪變化的日糧，會對未來的生殖產(chǎn)生影響。對于母牛來說，在一歲后測量脂肪可能更合適，這樣可以更清楚地顯示外部和肌內(nèi)脂肪的含量。

正如考慮出生體重或斷奶體重等性狀一樣，定義同齡群體結(jié)構(gòu)也很重要。同齡群體是指由具有相同表現(xiàn)機(jī)會的同性別動物組成的管理群體。任何違反此定義的，例如在不同的牧場飼養(yǎng)或飼喂不同的日糧，都構(gòu)成一個單獨的同齡群體。對于遺傳評估，同齡群體對于消除不同環(huán)境的影響并提供分析這些群體之間存在的遺傳聯(lián)系的方法至關(guān)重要。因此，準(zhǔn)確的同齡群體定義至關(guān)重要。

然而，與其他一些超聲領(lǐng)域一樣，目前尚無研究表明哪種同齡群體結(jié)構(gòu)合適。我們能否將在不同牧場飼養(yǎng)的動物分組到同一個同齡群體進(jìn)行超聲檢測？更具體地說，這些早期環(huán)境差異是否會掩蓋超聲波測量到的基因差異？這些問題目前尚無答案。面對此類變量時，協(xié)會的最佳利益在于使用最保守的當(dāng)代群體定義。

誰應(yīng)該進(jìn)行超聲波測量？如前所述，牛肉改良聯(lián)合會認(rèn)證的超聲波技術(shù)人員已接受過準(zhǔn)確性、精確度和可重復(fù)性的評估。測量費用約為每頭牛 10 至 20 美元。一些位于同一地區(qū)的生產(chǎn)商可以與一位技術(shù)人員合作，以降低個體測量成本。

收集的信息包括牛的紋身、注冊號、出生日期和體重；超聲波脂肪厚度、肋眼面積和大理石花紋；技術(shù)人員姓名；測量日期；以及同期群體。

潛在問題

從使用超聲波作為收集數(shù)據(jù)進(jìn)行EPD計算的角度看，仍有許多問題需要進(jìn)一步研究。然而，大多數(shù)研究人員都同意，超聲波可能有助于對肋眼面積進(jìn)行遺傳預(yù)測。人們更關(guān)注的是第12-13根肋骨的脂肪厚度和肌內(nèi)脂肪。更具體地說，如果是閹牛，用超聲波測量同一批公牛的脂肪厚度和肌內(nèi)脂肪，它們的排名會一樣嗎？它們是同一種性狀嗎？直覺上，我們會說是的。性別差異以及公牛這些性狀可能存在的有限變異，可能會導(dǎo)致遺傳預(yù)測方法的困難。

使用超聲波測量第12-13根肋骨的脂肪厚度和肋眼面積的設(shè)備、軟件和數(shù)據(jù)收集方法已經(jīng)相當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)化。然而，目前至少有五種不同的方法可以用超聲波測量肌內(nèi)脂肪的百分比。主要的區(qū)別在于用于分析超聲波圖像的軟件和算法。其中一些方法已經(jīng)經(jīng)過開發(fā)人員的驗證。然而，目前尚不清楚哪種技術(shù)最準(zhǔn)確，能夠測量出遺傳力最高的性狀。

所有這些領(lǐng)域的研究要么正在進(jìn)行中，要么即將展開。一些品種協(xié)會目前正在收集結(jié)構(gòu)化超聲波數(shù)據(jù)，或者已經(jīng)制定了數(shù)據(jù)收集計劃。

EPD 的計算

毫無疑問，超聲波技術(shù)提供了一種潛在的方法，可以比基于胴體數(shù)據(jù)進(jìn)行的設(shè)計父本后代測試更快地計算動物胴體EPD。然而，基于屠宰數(shù)據(jù)的后代測試仍然有用。用于計算胴體EPD的數(shù)據(jù)類型至少有三種不同的可能性。首先，可以僅使用基于設(shè)計父本后代測試的胴體數(shù)據(jù)。這是目前經(jīng)過研究驗證的方法。其次，可以使用一個主要基于育種動物的、僅使用超聲波數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。第三，可以開發(fā)一個同時結(jié)合超聲波和胴體數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。盡管第一種方法是目前已知的有效方法，但確保第二種和第三種方案的成功將符合行業(yè)和研究團(tuán)體的最佳利益。大多數(shù)尚未建立胴體數(shù)據(jù)收集項目的品種協(xié)會，或者在已建立胴體數(shù)據(jù)收集項目的協(xié)會中尚未參與胴體數(shù)據(jù)收集項目的育種者，距離建立可行的遺傳預(yù)測系統(tǒng)還有很長的路要走。如果該行業(yè)確實轉(zhuǎn)向真正的基于價值的營銷體系，那么那些可以為客戶提供胴體特征基因信息的團(tuán)體將更具競爭力。