内洛尔基因分型让巴西牛肉产业蓬勃发展

介绍

1868年，一艘驶往英国的船在巴西的萨尔瓦多停了下来，在跳板上漫步的第一批内洛尔牛踏上了这个地区。由于它们标志性的大驼峰和对干燥、炎热气候的敏锐，牧场主们没过多久就利用了这种品种在巴西茁壮成长的习性。时光飞转到1996年，当时一群研究人员和牛饲养者组成了全国饲养者和饲养者协会(ANCP)^1.目的是为尼洛尔建立一个合适的育种计划。20年后，该小组使用先进的Zoetis Clarifide 2.0珠晶片建立了一个参考种群为220万只动物的数据库^2.基于Infinium bovinebeadchip来完成他们的基因组选择目标。

ANCP由Raysildo B. Lôbo博士领导，他是内洛尔犬的专家，自项目成立以来就一直在管理该项目。他的任务是通过在牛的幼龄阶段识别最佳的繁殖和胴体特征，来继续改进内洛尔牧场主的育种过程。通过发现年轻的候选者的基因型，成为父系和水坝或捐助者，育种者节省了宝贵的时间，提高了他们的畜群的整体效率和经济活力。

iccommunity与Lôbo博士进行了交谈，了解个体养殖者如何从yobet亚洲这种相对较新的全国性数据分享形式中受益，以及他们在全球推广Nellore的可行性和巴西牛肉质量的过程中吸取了什么教训。

问：非国大是何时、如何以及为什么成立的？

雷西尔多B.Lôbo（RBL）:葡萄牙语缩写为ANCP，是由一群研究人员和牛饲养者于1996年成立的。这是一个非营利性协会，其使命是推进研究，建立巴西内洛尔牛育种项目，以及古泽拉特牛、婆罗门牛和塔巴布安牛的项目。其他初步目标是促进最佳育种做法和向农民转让技能和技术。

问:内洛尔犬的历史是怎样的?

RBL:1868年，内洛尔号第一次来到巴西，当时一艘原本打算运往英国的货船和一对内洛尔母犬停泊在萨尔瓦多。这些动物被交易并留在该国。十年后，住在巴西的德国人曼诺埃尔·伦格鲁伯博士在汉堡的一家动物园看到了一些内洛尔牛，于是决定买几头牛进口到巴西。随着越来越多的内洛尔开始进口，一种叫做腕足草的本土非洲草也开始在巴西茁壮成长。渐渐地，这两个物种以共生的方式在全国范围内传播开来——首先是里约热内卢de Janeiro，然后是São Paulo和Minas Gerais。最近两次重要的内洛尔种牛进口是在1960年至1962年之间。今天，我们估计巴西在牧场上饲养的肉牛和奶牛超过2亿头，其中80%是内洛尔或Anelorado(非纯种内洛尔)。

2011年，ANCP开始将基因组信息纳入巴西内洛尔犬的遗传评估。”

问:Nellore品种有什么独特的特点?

RBL:内洛尔牛与安格斯牛、荷斯坦牛等其他牛品种截然不同。它们具有较高的质朴性和对内、外寄生虫的抗性。最初由昂格莱牛(野牛)，内洛尔人的肩膀上有突出的驼峰，非常适应热带气候。他们有优越的寿命，强烈的母性育儿本能，也需要非常少的兽医照顾在小牛。它们主要在牧场饲养，有时在饲养场完成，通常大约90天，以加速增重和胴体的完成。

问:在巴西开展育种计划之前，内洛尔品种的遗传改良是如何实现的?

RBL:1980年以前，巴西肉牛的遗传改良非常有限，主要集中在增重上。只有少数几个独立的项目专注于发展重要的性状，如母性能力、快速生长、生育能力和胴体大小。1995年，第一份采用最佳线性无偏预测(BLUP)方法的父系摘要的发表，成为选择在巴西Nellore品种应用的转折点。

问:自ANCP成立以来，该品种的发展情况如何?

RBL:在21世纪初，农民开始考虑使用ANCP提供的基因评估结果。现在，我们每年发布6次基因组评估，对以下性状共27个基因组增强预期后代差异(EPDs)进行评估:性早熟和育肥力，母性能力，断奶体重，365和450天体重，成熟体重，阴囊周长，稳定性，大理石纹，热胴体体重，胴体育肥力，超声测量的眼肌面积，以及通过视觉评估获得的形态学特征。在过去的25年里，我们所看到的所有上述性状的遗传增益始终是中等到高的。

巴西是内洛尔最大的繁育者，它有一个独特的驼峰，以耐寒、多产和长寿而闻名。

问:你第一次听说基因价值检测是什么时候?是什么让你决定使用它?

RBL:我第一次听说将分子标记纳入基因评估是在21世纪初的国际会议上。由于分子标记可以在不受环境影响的情况下操纵遗传物质，这对提高遗传评价的准确性具有重要意义。此外，它可以在模型中包含重要的遗传信息源。

2011年，ANCP开始将基因组信息纳入巴西内洛尔犬的遗传评估。与Zoetis一起，我们在巴西推出了第一个基因组EPD。最初的芯片是基于Illumina技术，从50K计算出0.2K。经过两年的研究，我们有了12K芯片，然后在2015年升级到17K芯片。我们目前使用的型号是由Zoetis公司生产的Clarifide 2.0。

问:您是如何与Zoetis建立合作关系的?

RBL:2008年12月，辉瑞动物健康公司邀请我们参加一次会议，研究开发内洛尔基因标记的可能性。之后，基因评估技术中心（CTAG）与辉瑞研发团队合作，在未来3年内推出澄清剂产品。ANCP合作的价值在于，我们可以为我们的育种家提供更可靠的基因评估。我们可以使用这种材料来增加遗传增益和盈利能力。

问:您是否知道Clarifide产品是基于Illumina技术的?

RBL:是的,我们是来旅游的!虽然许多农民可能不知道Clarifide开发背后的所有细节，但我相信许多董事会成员和我们的同事都熟悉Illumina。

“我们最受益于低遗传力性状的基因组选择，传统选择的遗传增益很小，也受益于难以或不容易评估的性状。”

问:基因组学给ANCP和参与该计划的畜群带来的最重要的优势是什么?

RBL:有了基因组学，ANCP能够让巴西养牛者在应用新技术方面保持领先地位。其次，与传统epd相比，幼小动物准确性的提高是非常有价值的。我们还受益于能够查明低遗传特性，如生殖和母性质量。

问:既然父系和母系遗传了不同的性状，那么基因分型公牛和大坝如何帮助产生理想的后代呢?

RBL:有了基因组工具，就有可能知道后代从父母那里得到的确切等位基因。然后我们可以选择具有最佳等位基因组合的后代。

问：利用基因组学可以更有效地改善哪些性状？

RBL:我们最受益于低遗传力性状的基因组选择，传统选择的遗传增益很小，以及难以或不容易评估的性状。前者包括生殖和母性特征，如第一次产犊时的年龄，后者与饲料效率、胴体和肉类属性有关。能够为这些性状进行选择是非常有益的，因为繁殖性状对ANCP生物经济选择指数（MGTe）具有巨大的重要性。

问:在培育具有相似性状的动物时，基因分型如何有助于维持必要的遗传多样性?

RBL:通过基因分型，我们可以估计两种动物共享的等位基因的最终比例，基本上是它们的基因组关系。这样就有可能更好地估计亲子关系，更好地控制近亲繁殖（即交配时间表），以维持后代的遗传多样性。

饲料效率，以及肉质和胴体性状，将推动内洛尔品种的未来发展。控制饲料效率将使饲养者减少牲畜生产对环境的影响，并提高肉类生产的盈利能力。巴西饲养者也非常关注与养牛和学习如何在不垄断自然资源的情况下提高性能有关的可持续性问题。yobet亚洲有能力选择能够帮助我们实现这些目标的特质是至关重要的。

问：什么是EPD？知道EPD的价值如何使育种人员提高牛群的质量？

RBL:EPD使我们能够识别出比后代具有更高能力或优点的动物。这样我们可以在下一代得到更好的动物。

基因组学、体外受精和超声波都对胴体品质和EPD方面的遗传改良产生了重大影响。例如，我们可以提高年轻动物选择的准确性，以及记录数量较少或难以测量的性状，如胴体性状。换句话说，体外受精使育种者能够更密集、更可靠地使用被认为具有高胴体价值的幼畜。

“有了基因组学，ANCP能够让巴西的养牛者在应用新技术方面保持领先地位。”

问：ANCP计划中的繁殖者如何使用遗传信息？

RBL:他们利用遗传信息来选择年轻的父系和小母牛，并在他们的畜群中挑选贫穷的候选者。遗传信息也用于选择性交配。ANCP为繁殖者提供了一个遗传交配软件，可以最大化遗传增益和交配结果。育种者还使用GEPD选择年轻公牛，以备将来用于人工授精，并将其他公牛作为种畜或商业牛群出售。以类似的方式选择雌性。

问:你的客户在理想的内洛尔牛和大坝中寻找什么?

RBL:客户希望公牛和水坝具有早熟、生育、生长、母性、胴体价值和合适的功能构象的高遗传潜力。

问:饲养内洛尔牛面临哪些挑战?基因组学如何帮助你克服这些挑战?

RBL:内洛尔品种适应热带地区，能在高温和贫瘠的牧场生存。也就是说，选择它们来最小化青春期的年龄和初生牛犊的年龄可能很难。基因组学帮助我们高精度地选择这些性状以及胴体性状。

“饲料效率、肉质和胴体特性将推动未来的内洛品种。”

问：能够从特定牛群中评估内洛牛的遗传学，并将其与整个内洛牛群体和当代群体进行比较，有什么价值？

RBL:单独分析一个特定的群体没有任何好处。使用ANCP数据库允许育种者创建更大的竞争更激烈的当代群体。另一个优点是能够利用动物之间的关系，从而在整体基因评估中产生更大的准确性。

ANCP数据库目前拥有约220万只动物，在过去十年中每年增长约5%。自我们成立以来，信息质量呈指数级增长，由于我们数据的质量，ANCP成为巴西最重要的基因评估项目。

问:基因组学如何有助于牧场主更好的经济稳定性?

RBL:基因组信息的一个主要好处是，它可以比表型记录更早地收集到动物的生命，几乎允许我们预测未来。这反过来为我们节省了时间，并最终降低了基因评估的成本。此外，依赖于后代检测的性状，如母性和雌性生殖性状，可以在不需要后代检测的情况下高精度地评估。

其次，我们可以通过基因组学提高幼龄动物EPD的准确性。这减少了对动物遗传潜力的猜测，从而增加了种子系统中对这些年轻动物的使用。再次，代间间隔减少，基因增益增加，有助于牧场主更好的经济稳定性。

问：使用基因组选择对内洛牛群的经济收益是什么？

RBL:在大多数性状上，基因组选择可以明显提高尼洛尔牧群的经济效益。通过基因组学，我们可以提高幼动物EPD的准确性，也可以减少下一代的近亲繁殖，因为动物之间可以获得更好的关系。此外，对于难以或昂贵测量的性状，如胴体、肉类和饲料效率性状，有一个前所未有的机会来改进这些性状，并识别与表型变异相关的定量性状基因座(DNA片段)。

“在未来，ANCP将通过减少世代间隔、提高EPD可靠性、降低近交系系数、允许新性状的遗传评价，充分利用基因组评价中的遗传信息。”

问:您对尼洛尔牛的全球营销有什么愿景?

RBL:在肉类质量和食品安全方面，满足消费者需求的牛肉产品的生产需求日益增长。此外，社会和公共机构也关注畜牧业生产对环境的影响。在这种情况下，基因组信息可能有助于在这些问题上改善内洛牛。

问：更重要的是：整体生育能力或后代质量，你如何利用基因分型来平衡两者？

RBL:繁殖性状是肉牛生产系统中最重要的经济性状。我们认为，整体育性的提高应反过来提高后代的质量，因为更强烈的选择可以应用在兽群中。基因分型将增加这两个性状的遗传增益。

问:到目前为止，基因组学对尼洛尔兽群的遗传成就有什么影响?

RBL:到目前为止，基因组学对整个种群的影响仍然很小，但基因型动物(包括公牛和奶牛)的数量每年都在增加，使用带有基因组信息的epd的父系也在增加。未来，ANCP将通过减少世代间隔、提高EPD可靠性、降低近交系系数、允许新性状的遗传评价，充分利用基因组评价的遗传信息。

问:您对内洛尔群体基因组学有什么愿景?

RBL:展望未来，基因组学将使育种者能够做出更好的选择决策，特别是在特定的环境、市场和管理条件下。与牛肉品质和饲料效率相关的性状也越来越重要。然而，在不久的将来，繁殖和生长性状将成为肉类生产系统的优先考虑因素。

表观遗传学数据也很重要。这将使我们能够推断动物在不同环境条件下的差异基因表达。巴西有几个在环境和管理条件上存在巨大差异的大领土。这种情况使我们倾向于几种基因型，因为ANCP计划中评估的大多数相关性状受环境相互作用的影响。整合基因分型和表观遗传学数据将有助于更好地选择在特定环境条件下产生特定标记的动物。

“ANCP数据库目前大约有220万只动物，在过去十年中，其增长率约为每年5%。”

问：内洛和巴西牛肉业目前和未来面临的最重要挑战是什么？

RBL巴西需要时间来建设和现代化其基础设施，以符合有关疾病控制、全球可追溯性、产品认证和食品安全的国际标准。为了解决这个问题，政府应该制定公共政策和策略来支持养殖者和牛肉产业实现这些目标。基因组和生殖技术应该有助于解决这些挑战中的一些，比如降低青春期年龄、增加小牛的产奶量、提高饲料效率、改善嫩度和胴体finish。对年轻公牛进行后代测试也将有助于降低父母的平均年龄，并增加每年的遗传增益。

问:基因组学现在是大学农业科学课程的标准组成部分吗?

RBL:由于基因组学革命已经并将继续提供解决全球粮食安全相关问题的重要工具，未来农业科学将在很大程度上依赖这项技术。基因组学已经被纳入一些大学的课程，尽管据我所知，它还没有被纳入畜牧业。这应该很快在所有这些国家都成为强制性的。分子技术也需要整合到数量遗传学框架中。我要强调的是，我们需要培训具有这种专门知识的专业人员。这些同样的熟练程度对于指导动物农业中基因组增强工具的采用是必要的。

问：你认为下一代牧场主会完全依赖基因组学吗？

RBL:我认为，新一代的生产者将完全依靠基因组学来选择更精确、更好的肉类质量和各种生产系统所需的充足营养的动物。

yobet亚洲亚博官网人口了解更多关于这篇文章中提到的Illumina产品:

Infinium BovineLD BeadChip，www.169o.com/products/bovineld-genotyping-beadchip.html

引用:

1. ANCP。www.labsexplorer.com/lab/ancp-associacao-nacional-de-criadores-e-pesquisadores_17246．2018年3月27日访问。
2. Zoetis Clarifide。www.zoetisus.com/animal-genetics/dairy/cleartide/cleartide.aspx. 2015年5月26日查阅。

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