本次分享2篇文章，第一篇是建立以MIR预测奶牛的氮利用效率，而后第二篇又使用建立的模型对较大数据进行应用，做了相应的遗传参数分析，并且还与其他较多性状（30个）进行了大约遗传相关的估计。
第一篇：建模型
（1）Potential of milk mid-infrared spectra to predict nitrogen use efficiency of individual dairy cows in early lactation
因为奶牛的氮利用效率直接测定较难，并且不方便不能直接测定，而MIR预测提供了一较好的方法。
意义：
出于环境和经济方面的原因，提高个体母牛和畜群水平的氮利用效率（NUE）已成为乳制品生产系统中的关键目标。为了通过基因选择以及饲喂和管理策略来改善NUE，需要具有成本效益的大规模表型方法。
目的：
是评估使用牛奶的中红外（MIR）光谱预测泌乳早期个体奶牛NUE的可能性。
数据：
从3个研究牛群（丹麦，爱尔兰和英国）的129头荷斯坦奶牛（从产犊到产后50天）收集数据。在其中的两个牛群中，饮食被设计为以代谢方式挑战母牛，而在第三个牛群中提供了反映当地管理实践的饮食。每天计算氮摄入量（kg / d）和牛奶中排泄的氮含量（kg / d）。氮的利用效率以乳中氮与氮摄入量之比计算，并以百分比表示。每天的NUE值介于9.7至81.7％之间，平均值为36.9％，标准偏差为10.4％。牛奶MIR光谱每周记录两次，并标准化为通用格式，以避免仪器或采样周期之间出现偏差。
方法：
使用偏最小二乘或支持向量机回归方法对1,034个观测值建立了使用牛奶MIR光谱预测NUE的回归模型。然后通过以下方式对模型进行评估：（1）使用10个子集进行交叉验证；（2）排除25％的母牛作为验证集的母牛验证；（3）不包括每种饮食的饮食验证一个用作验证集。当使用支持向量机方法时，可获得最佳的统计性能。将牛奶产量和泌乳数纳入预测范围，并与光谱相结合，还可以改善校准。
结果：
在交叉验证中，最佳模型预测NUE，交叉验证的确定系数为0.74，相对误差为14％，适用于区分低NUE和高NUE的奶牛。
进行奶牛验证时，相对误差保持在14％，而在以饲料验证过程中，相对误差在12％至34％之间。
在以饲料验证中，模型显示出缺乏鲁棒性，
表明在预测饮食和未在校准数据集中表示的样品的NUE方面存在困难。因此，需要在模型中集成更多数据，以涵盖有关品种，饮食，泌乳阶段，管理实践，季节，MIR仪器和地理区域的最大可变性。
结论：
尽管需要对模型进行验证和改进以用于常规条件，但这些初步结果表明，可以通过牛奶MIR光谱获得有关NUE的信息。这有可能允许进行大规模预测，以帮助进行进一步的遗传和基因组研究，以及开发农场管理工具。
第二篇：模型应用及遗传参数估计
（2） Estimation of genetic parameters for predicted nitrogen use efficiency and losses in early lactation of Holstein cows
对MIR预测的性状进行了遗传方差组分估计，并计算了遗传力等遗传参数，最后还与其他性状的大约遗传相关。
目的：
估算荷斯坦奶牛的氮素利用效率和损失的遗传参数，作为氮素利用和损失的代理。此外，我们评估了PNUE，PNL与乳制品生产，健康，寿命和构象性状之间的近似遗传相关性。这些特征在许多国家被认为很重要，国际公牛评估处（公牛）目前正在对其进行评估。
数据：
PNUE和PNL的值是通过在测试日MIR记录中结合牛奶中红外（MIR）光谱，奇偶校验和基于牛奶产量的预测方程获得的，其中牛奶（DIM）的天数介于5至50 d之间。编辑后，最终数据集包含来自5个国家154个农场的21,462头母牛的46,163记录。每个性状分为初产和多胎（包括第二至第五个胎次）组。
方法：
遗传参数和育种值通过使用多性状（2性状，2平价分类）可重复性模型进行估算。产犊的季节，DIM，产犊的年龄和胎次被用作固定效应。随机效应被定义为奇偶校验（在奇偶校验内的永久环境），非遗传母牛（跨奇偶校验的永久环境），加性遗传动物和残留效应。
结果：
PNUE和PNL在第一个和之后的奇偶校验中的估计遗传力分别为0.13、0.12、0.14和0.13，重复性值分别为0.49、0.40、0.55和0.43。
估计的PNUE和PNL之间的近似遗传相关性为负且高（从-0.89至-0.53），而表型相关性也为负但相对较低（从-0.45至-0.11）。
所有新性状的可靠性都超过0.30，1995年以后出生的总共504头公牛还发布了全国公牛多特性跨国家估计育种值（EBV）。
PNUE与其他30个性状之间的近似遗传相关性，估计为公牛EBV之间的校正相关性，范围为-0.46（乳房深度）至0.47（牛奶产量）。
获得的结果表明，效率，生产和其他性状之间存在复杂的遗传关系：例如，效率更高的母牛似乎提供更多的牛奶，这与更深的乳房有关，但健康，生育力和寿命却较低。此外，PNL之间的近似遗传相关性为-0.32（成角度）至0.57（直接产犊容易度），PNL的较低值表示氮的损失较少与另外30个其他性状相关。
结论：
即使需要进一步的研究，我们的结果也提供了初步的证据，证明可以将奶牛的PNUE和PNL性状纳入到遗传改良计划中，并有助于其管理。
