加拿大的GS甲烷减排-可持续指数的开发与应用
加拿大是世界上第一个正式发布国家级的甲烷效率指数，并且应用于实际育种。
目前，加拿大已经联合欧洲几个国家开始了进一步验证工作。
1.1 为什么奶牛甲烷减排如此重要？
以加拿大为例，2016年一份权威LCA报告显示，奶牛生产全生命周期的温室气体排放中，肠道发酵（即甲烷排放）占比最高，其次为饲料生产、粪便管理等环节：
（数据来源：加拿大奶农协会LCA报告）
1.2 构建基于遗传改良的“可持续指数”
1.2.1 数据基础与项目积累
加拿大由Semex、Lactanet、AbacusBio、圭尔夫大学等科研与产业机构协作，自2012年以来累计投入数千万美元，持续推动奶牛温室气体相关性状的基因组数据积累与技术创新。下面是多个项目时间路线：
1.2.2 创新性状的定义与基因组评估
加拿大团队率先将三大“环境友好型性状”纳入奶牛遗传评估体系：
（1）饲料效率 Feed Efficiency
— 采用单步基因组选择模型
— 剔除产奶量、体型等传统影响因素，更精准反映单位饲料投入的实际效益
— 可靠性达51%，与主流产奶性状无明显负相关（2）体维持需求 Body Maintenance Requirement
— 以奶牛代谢体重（kg BW^0.75）为基础，量化大型牛消耗更多能量的客观需求
— 数据积累超过20年，主要由Lactanet团队采集
— 可靠性高达70%
（3）甲烷效率 Methane Efficiency
— 以MIR光谱预测甲烷产量，并通过遗传分析确保该性状与产奶量、乳脂乳蛋白等传统性状相互独立
— 基因组评估可靠性高达75%
— 只需在泌乳120-185天阶段采样即可获得有效遗传信息
1.2.3 温室气体指数（GHG Index）如何构建？
GHG指数核心是将饲料效率、甲烷效率、体维持需求、群体寿命等性状育种值，依据其对温室气体排放的减排贡献加权整合，形成统一指标：
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详细文献
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每项性状的单位变化对GHG减排的实际贡献量（kg CO₂e）都通过科学方法进行测算。
例如：
这样，每选择一头在GHG指数上更优的奶牛，就意味着从基因层面上带来了更明确的减排效果！
1.2.4 GHG指数的实际改良效果有多大？测试有无甲烷效率指数
结果
加拿大的目前总指数-LPI
加拿大已将GHG指数纳入官方LPI（Lifetime Performance Index）体系，使环境可持续性成为与产量、健康、繁殖等并列的遗传改良方向
GHG指数权重
1.3. 进一步单独查看新加入的甲烷指数
1.3.1 甲烷效率的基因组验证-女儿甲烷的指数（2023年的interbull报告）
父本甲烷效率每提升一个标准差（SD），子代（女儿）每日甲烷排放量平均减少7.55克，一年大约减少3公斤，约占当前平均水平的1.5%。
1.3.2 甲烷效率的基因组验证-加拿大内部验证
显著女儿降低了甲烷排放量
1.3.3 跨国数据验证（欧洲），效果显著
加拿大与欧盟多个独立奶牛群体、不同国家的数据均表明，甲烷效率遗传育种值高的群体，实际测得的甲烷排放量更低，统计学差异显著。
1.4 创新意义与行业价值
加拿大已实现温室气体减排性状的标准化、规模化遗传改良
“温室气体指数”将绿色发展理念与产业遗传改良实践深度融合
跨学科合作（基因组学、营养学、信息学、产业）推动行业可持续变革
可为全球畜牧业绿色低碳转型提供参考和模板
1.5总结
通过将甲烷排放、饲料效率、体维持需求等环境友好型性状纳入主流遗传育种指标，加拿大奶牛业正走在全球畜牧业减排科技的前沿。 随着大数据和基因组技术不断成熟，“温室气体指数”体系有望在更多国家和品种中落地推广，为全球减碳事业提供坚实的基因支撑。
参考资料：
Francesca Malchiodi et al. (2025) “Development of a greenhouse gas index to reduce enteric emissions in Holsteins”, ADSA-Interbull 2025, University of Guelph, Canada.
