養牛新知

新竹分所  李國華  趙俊炫  賈玉祥

一、前言
  俗話說「種瓜得瓜,種豆得豆」、「龍生龍,鳳生鳳」這就是說明了基因遺傳的重要性。基因學雖然是一門專業且不容易懂的學問,但是卻已融入在我周遭生活之應用,比方說親子血緣關係之DNA判定、刑事案件嫌疑犯之精液、體液或血液DNA之鑑定及胎兒不良基因篩檢等,所以基因遺傳是一知難行易的學問與技術,隨著生物科技的不斷進步與買進,除了人類以外與人類生活非常相關的乳牛,其控制遺傳密碼的所有基因體也被解碼定序完成,因為乳牛產出營養非常均衡的牛乳給人類使用,因此我們更期望培育出更健康、更好飼養、更長壽且產能更好的乳牛血統,然而乳牛的世代接續的時間比較長,從發育成熟、發情配種及懷孕分娩至少約需二年以上,才開始進入泌乳期與產能表現,才能一窺這頭乳牛的遺傳性能表現,是非常耗時費力的一件工作。由於乳牛基因體已被國外之科學家所解碼,很多控制某些性狀的基因被研究確認,例如乳牛之產乳量是自微量多效的基因所控制,在美國之DNA實驗室就可從這些基因之解讀與比對精準得知這頭乳牛帶有高產乳量的基函,同時預估這頭牛未來也會表現出高產乳量的性能表現,其可信度已高達到70%。國外研究人員將所有被大家關注之各種乳牛性狀表現之基因發展成乳牛基因體檢測技術,自從2008年起,美、紐、澳、荷等乳業先進國家陸續使用此乳牛基因體選種技術於乳牛之育種等工作,運用此技術儼然已成為國際趨勢。

二、乳牛基因體檢測技術介紹:
  
(一)它使用DNA內之單核甘酸多態性檢測(SNPs)進行乳牛基因體資訊建構,是目前之一種功能強大的優質乳牛基因選拔分子標記新工具。自2008年起,美、紐、澳、荷等乳業先進國家陸續使用基因體選種技術已蔚為國際風潮,至105年底止12月已完成167萬頭乳牛運用此項技術完成遺傳評估,並對提升酪農經營效益已有明顯裨益。新竹分所於105年邀請美國農部乳牛育種專家Dr. Wiggans來臺分享美國乳牛基因組評估系統及籍助基因體學對乳牛育種的實質進展,對性狀表現預測可信度平均可達70%,遠遠領先傳統依親代平均預測測可信度30%。一般來說,在初生仔牛無泌乳等紀錄,最佳估算其遺傳淨值是採取親代平均,預測傳遞能力亦採親代平均(父親牛性能之1/2加上母親牛性能之1/2)。採用這種方式之預測傳遞能力其準確性高嗎?真的代表這頭牛的本質嗎?例如:有全同胞公牛3頭(皆為同一個爸爸與媽媽所生的),以傳統的方式預測估算其遺傳淨值,這3頭牛是相同的,因為牠們的爸爸與媽媽是相同的,所以他們之間是無差異的。但是經過採血檢測這3頭全同胞公牛之基因體遺傳能力評估淨值,卻發現3種不同的淨值,存在極大的差異(如表1),結果顯示,採用基因體評估系統對乳牛性狀表現預測可信度(平均可達70%)遠遠領先傳統依親代平均預測可信度30%。

表1.應用基因體與傳統遺傳能力評估於三頭種公牛之比較

  另外可應用於種公牛基因體選拔,以150K進階之基因體檢測晶片檢測小公牛,依檢測結果排除遺傳疾病隱性基因個體,作為第1關卡選留標準,並獲致基因體育種價(genomi cestimatedbreeding values, GEBV),再於1歲齡進行體型評估,作為第2關卡選留標準,即能於1歲半齡開始進行採精與配種,並追蹤後裔表現,使傳統育種證明一頭性能種公牛需花費6年大幅地降低世代間距為2年,遺傳改進速率高於傳統育種(如表2與表3)。


 

  Transmitting Ability, PTA),使所分析牛隻基因體資料與資料庫中之牛隻資料進行生產性狀之比較,進行正確預測分析送檢動物真正遺傳潛力。這基因髏預測傳遞能力包含親代、親屬及後裔紀錄資料及直接檢測DNA而得估算遺傳淨值。