背景及现状
随着全球对温室气体减排和畜牧业可持续发展的关注不断提升,奶牛甲烷排放的遗传育种逐步进入实际应用阶段。当前,许多国家和地区已将甲烷排放作为奶牛育种目标性状之一(虽然可靠性有待提高),推动甲烷低排放奶牛的选育工作。
一方面,传统的甲烷排放测定手段(如sniffer技术等)为建立甲烷排放的参考数据库奠定了基础;另一方面,中红外光谱(MIR)技术的应用极大地提高了大规模甲烷表型预测的可行性。利用MIR光谱和遗传评估技术,不仅能够高效获取个体甲烷排放的间接预测值,还能结合基因组选择(genomic selection)方法提升甲烷低排放奶牛的遗传进展速度。
目前,一些发达国家如加拿大(2023发布世界首个甲烷GEBV),西班牙(2023年),荷兰(2025年)等,已经在商业化育种计划中引入了甲烷相关性状。如总体来看,奶牛甲烷育种的实际应用已经进入推广阶段,相关技术体系日益完善,包括表型收集、MIR预测模型、基因组育种值估算以及与其他生产性状的联合育种决策等。未来,随着表型数据库的扩展和遗传评估模型的不断优化,甲烷低排放奶牛的选育将在全球范围内发挥更大作用,为畜牧业绿色低碳发展提供有力支撑。
今年的Interbull设有Methane session讨论甲烷的育种应用
荷兰CRV
1. 研究背景与目标
该报告介绍了荷兰与弗拉芒地区通过奶牛育种减少甲烷排放的最新进展。甲烷排放已被纳入奶牛育种目标,并在实际生产中逐步应用。研究团队由CRV(荷兰最大奶牛育种机构)和瓦赫宁根大学合作进行。
2. 甲烷表型数据采集方式
Sniffer技术:自2019年起,用于记录空气中的甲烷浓度(ppm),每周采集大规模观测数据。
GreenFeed系统:自2022年起,用于直接测量奶牛每天排放的甲烷质量(g/d)。
3. 数据与模型
数据筛选:
数据:
分析模型:
考虑泌乳期、分娩月龄、杂交效应、近交等多因素,分别对初产牛、经产牛和多胎牛构建甲烷表型的遗传评估模型。
4. 遗传参数与相关性分析
甲烷排放(无论以ppm还是g/d计)均有中等遗传力(h² 约为0.14~0.37),说明甲烷性状可通过育种改良。
甲烷排放与产奶量等部分性状呈轻度负相关,对健康性状无明显负面影响,对生产性能影响有限。
5. 育种应用与指数
荷兰甲烷遗传育种值(EBV)计算公式,基因组育种公牛和有女儿记录的种公牛均有甲烷EBV发布。具体如下:
通过选育低甲烷排放奶牛,可以实现成本低、操作简便的温室气体减排策略。
6. 实际应用效果
荷兰和弗拉芒地区已开展大规模数据收集与甲烷遗传改良,无健康负面影响,生产性能影响有限,实际选育工作已取得进展。
高育种值种公牛的子代表现出更低的甲烷排放,表明育种有效。
2025年4月发布