奶牛育种，我们是如何向大自然要答案的？

我们文明的起源就是一个向大自然要答案的过程。在一万两千年前左右，地球忽然经历了一次重大的气候巨变，短期内温度骤降，也就是著名的新仙女木事件，于是，原本吃着火锅唱着歌的原始人一下子懵了，再也没办法从野外直接获取充足的食物了，于是，痛定思痛之下，他们开始从自然中寻找答案，寻找那些可以被人类掌控的食物来源，比如：西亚人找到了小麦，东亚人找到了水稻和粟黍，而有了这些作物，人类就抛弃了过去的采集狩猎，定居在一个固定的地方进行农业，于是，农村出现，慢慢城市出现，文明也就此诞生。

可以说，没有这次人类对自然的探索改造，就不会有今天我们的文明时代，当然，不只只是农业，畜牧业也是如此，今天我们就聊一个很多人比较陌生的东西：奶牛育种。看看在奶牛育种这个传统领域，我们是如何向大自然要答案的。

01，为什么要改善育种？

奶源是否优质一直是消费者关注的重点，但是，很多人忽视了一个基本事实：我国不是荷斯坦奶牛的原产地。

作为主要的产奶奶牛，荷斯坦奶牛起源于欧洲，引入中国才百年左右，那么，这就会导致一个基本问题：优良种质资源匮乏。

这一点相信大家从我过往聊进化的内容中也有所认知，那就是，建立种质资源是需要庞大的种群以及足够的遗传多样性才能够实现的。

而由于荷斯坦奶牛引入时间太短，且缺乏足够遗传资源多样性，结果就是同样是产奶，我们需要付出更多才能获得。比如，我国的奶牛淘汰率就一直偏高【1】。

要想解决我国乳业的问题，改善我国的乳业水平，最根本的做法就是：改善奶牛本身，也就是，改善育种【2】。

02，传统的奶牛培育方式

但是改良奶牛，可没那么容易，抛开历史上我们单纯的靠经验选育不说，哪怕是在相当长的时间里，传统奶牛育种也是一种非常耗时的过程。这里，大家首先要建立一个基本的事实：

1，牛的性成熟时间比较久。一般情况下，乳用母牛性成熟年龄为8-12月龄，初配年龄为1.5-2岁。

2，牛的孕期比较长。一般母牛的孕期和人类差不多，大概是280天左右。

3，牛是单胎。这一点也非常关键，单胎动物，意味着一次产出的后代数量不足，而选育往往是要基于大量的群体进行的。

这样一来，传统奶牛育种难度就大大提高了。我们来模拟一下传统奶牛育种时间。

1，公牛母牛配种后，怀孕280天

2，牛犊成长为可以进行下一轮配种（后备牛）12个月

3，采集精子，新一轮配种，这个时候为了保证筛选效果，需要至少200头母牛参加测评，怀孕280天，这个时候，公牛的女儿出生

4，继续后备牛培养12个月。

5，公牛女儿配种，怀孕280天

6，公牛女儿产犊，经历一个完整的泌乳周期，进行评估，至少需要50个女儿的数据

用一张图汇总一下如下：

可以看到，这个过程，时间非常漫长，而且对选育的数量也是有要求的，这样一个周期下来，需要长达7年的时间。

正因为如此，传统的奶牛选育和评估是非常耗时耗力的，这也就导致了我们的奶牛改良一直很缓慢，也使得乳业发展受到了极大地限制。

03，有更新的奶牛培育方式吗？

那么，能不能有一种更新的奶牛培育方式呢？现代科技的发展，给我们带来了这种可能性。相信大家都听过试管婴儿吧？也就是体外受精－胚胎移植技术，这是一项非常伟大的发明，使得很多无法生育或者有遗传缺陷的人也可以经过基因筛查生出健康的宝宝，而不再依赖几率。而这项技术对于奶牛选育来说，是非常有利的。

我们传统育种需要耗费长达七年的周期才能实现一轮选育。但是有了“体外受精－胚胎移植技术”，奶牛选育就极大地加快了。

我们就来看下奶牛胚胎生产企业是如何利用这项技术来选育优秀奶牛的。

首先第一步是筛选优质的种牛

产出好奶，首先要有好牛，这一切是进行后续操作的基本前提。在国际上，评价种牛各项性能的综合指标叫做GTPI，这项指数分数越高越好。一般达到优秀种公牛要求GTPI分数大于2750。当然，不只是GTPI，还包括如公牛的综合性能指数（TPI），净价值（NM）、产奶量预测传输力（PTAM）等一系列参数。

这些参数综合起来，形成了一套完整的种牛评价体系，这样有助于从源头上来筛选出优质的种牛。不仅如此，我们知道基因是决定性状的，因此，奶牛的这些优秀参数都是可有背后的基因在支撑，而现代基因技术也帮助我们很好的解读了这些性状的基因因素，于是，我们就可以根据基因来建立起基因芯片，极大地加速了优质奶牛的筛选，而不需要等待长久的培育、泌乳才对奶牛进行评估。

接下来，采集卵母细胞和精子

在上一步获得了优质的奶牛供体后，接下来就是采集卵母细胞和精子了。大家别小看这一步，细胞采集是一项很严苛的技术，如何在不损伤种牛的情况下进行超排且保证细胞活性正常，如何对这些细胞进行处理和保存都是需要进行研究才能建立起成熟的体系。

第三步，胚胎生产

可能不少人会觉得，体外受精不就是把精卵放在一起就实现了吗？事实并非如此，体外受精和体内相比要复杂得多，这些年来已经发现体外受精存在受精后卵裂率、囊胚率较低，卵裂球不规则、发育迟缓等诸多问题，究其原因，可能和体外操作、体外环境培养体系和生理条件差异等诸多因素有关【3】。

第四步，胚胎移植

完成了体外胚胎的培育，接下来就是将胚胎移植到待孕母牛体内，从而实现培育。

04，胚胎技术让奶牛育种更简单高效

经历上述几个步骤，可以从以下几点实现更加高效的奶牛选育。

1，优质奶牛选择

优质的种牛更能诞生出优质的后代，而从奶牛评分体系到基因芯片技术可以更好地筛选出优质的种牛，更加高效。

2，优质种牛扩容

胚胎技术的一大优势就是快速稳定扩容。传统的生育需要天然受精然后再经历漫长的选育，而且是一胎。有了胚胎技术，可以让一对种牛一次性产生多个优质胚胎，然后同时进行移植，那么一次性就可以产生多头优质奶牛。

不仅如此，因为采用的是胚胎技术，所以可以相对稳定的实现批量的生产。（以上为科普内容，仅供参考）

有了好奶牛，牛奶自然不会差。

我相信再过几年，我国的牛奶产业一定可以冲击到世界上领先水平。

参考：

[1]王靖俊,刘帅,彭容,陈旭,曹志军.中国规模化牧场后备奶牛疾病与淘汰现状[J].中国奶牛,2022(02):61-66.DOI:10.19305/j.cnki.11-3009/s.2022.02.014.

[2]张勤,张沅,秦志锐.中国奶牛育种的现状及发展趋势[J].农牧产品开发,2001(06):4-8.

[3]陈超磊,王利娟,胡新宇,倪和民,王相国,盛熙晖,齐晓龙,邢凯,郭勇.牛体外受精早期胚胎培养体系优化的研究[J].畜牧兽医杂志,2019,38(02):7-12.

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