Variation characteristics of non-genetic factors and somatic cell score for raw milk composition and related traits of Holstein in Ningxia region
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摘要:目的
阐明非遗传因素对宁夏地区荷斯坦牛乳成分及相关指标的影响。
方法基于宁夏地区荷斯坦奶牛DHI测定数据，利用SAS 9.2软件GLM过程分析胎次、泌乳时期和产犊季节对9项泌乳性状的影响，并探究泌乳性状在不同体细胞评分中的变化规律。
结果胎次、泌乳时期、产犊季节、泌乳时期×产犊季节对9项泌乳性状的影响均达到显著水平(P<0.05)。对不同胎次进行比较，乳脂率和乳固形物含量在第2胎后显著下降(P<0.05)，乳蛋白率和高峰奶量在第3胎后显著下降(P<0.05)；日产奶量第4胎后稍有降低；乳糖率则呈现先下降后上升的趋势，在第3胎达到最低(P<0.05)，为4.84%。体细胞评分随着胎次的增加逐渐上升，泌乳高峰日在第1胎次最晚出现(94.07 d)，第4胎次最早(67.33 d)。对不同泌乳时期进行比较，日产奶量和乳糖率在第2、3胎随着泌乳时期的延长逐步下降(P<0.05)，而乳蛋白率、乳固形物含量、体细胞评分和乳脂率呈上升趋势(P<0.05)。对不同产犊季节进行比较，1~3胎乳脂率和第1胎乳固形物含量春季至冬季均逐步下降；第1胎日产奶量和乳糖率呈上升趋势，到第2、3胎时在夏季分别处于最低水平；1~3胎乳蛋白率、体细胞评分、泌乳高峰日和高峰奶量春季至冬季均呈先升高后降低的趋势，且各性状不同胎次均在夏季达到最高水平。随着体细胞评分增高，乳糖率、日产奶量及高峰奶量整体上逐渐下降，乳脂率和乳蛋白率呈缓慢上升趋势，乳固形物含量和泌乳高峰日在体细胞评分分别为4和5时达到最高水平。
结论本研究结果为提高宁夏地区荷斯坦奶牛泌乳性能及生鲜乳质量提供了理论依据。
Abstract:ObjectiveTo clarify the effects of non-genetic factors on the raw milk composition and related traits of Holstein in Ningxia region.
MethodBased on the DHI data of Holstein in Ningxia region, the effects of parity, lactation stage and calving season on nine lactation traits were analyzed by GLM process of SAS 9.2 software, and the variation characteristics of lactation traits in different somatic cell scores were explored.
ResultParity, lactation stage, calving season, lactation stage × calving season had significant effects (P<0.05) on nine lactation traits. Comparison of different parities showed that milk fat percentage and milk solid content decreased significantly after the second parity (P<0.05), milk protein percentage and peak milk yield decreased significantly after the third parity (P<0.05), daily milk yield decreased slightly after the fourth parity, milk lactose percentage decreased first and then increased, reaching the lowest level of 4.84% in the third parity (P<0.05), somatic cell score increased gradually with the increase of parity, and the day of peak milk yield was the latest in the first parity(94.07 d) and the earliest in the fourth parity (67.33 d). Comparison of different lactation stages showed that daily milk yield and milk lactose percentage gradually decreased with the prolongation of lactation in the second and third parities (P<0.05), while milk protein percentage, milk solid content, somatic cell score and milk fat percentage showed an increasing trend (P<0.05). Comparison of different calving seasons showed that from spring to winter, milk fat percentage of the first parity to third parity and milk solid content of the first parity gradually decreased, while daily milk yield and milk lactose percentage showed an increasing trend for the first parity and were at the lowest level in summer for the second parity and third parity. Milk protein percentage, somatic cell score, the day of peak milk yield and peak milk yield showed a trend of increasing first and then decreasing from the first parity to third parity, and the highest levels of all these traits for different parities were found in summer. With the increase of somatic cell score, milk lactose percentage, daily milk yield and peak milk yield decreased gradually, while milk fat percentage and milk protein percentage increased slowly. Milk solid content and the day of peak milk yield reached the highest level when somatic cell score was 4 and 5, respectively.
ConclusionThe results of this study provide a theoretical basis for improving the lactation performance and fresh milk quality of Holstein in Ningxia.
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Keywords:
- Holstein /
- lactation trait /
- calving season /
- lactation stage /
- parity
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禽白血病是由禽白血病病毒(Avian leukemia virus，ALV)引起的一类禽免疫抑制性肿瘤性传染病。可自然感染鸡群的禽白血病病毒包括ALV-A~E、J 和K 7个亚群，其中ALV-A是引起我国鸡群发生禽白血病的主要病原[1-2]。ALV-A可使感染鸡群产生免疫抑制、生产性能下降，乃至发生特征性肿瘤而死亡，给养禽业造成巨大的经济损失[3-4]。目前，该病鲜有商品化疫苗和有效的治疗方法，主要通过净化种群和生物安全措施进行预防[5]。然而，近年来禽白血病的流行病学调查研究发现，ALV-A在我国地方鸡种[6-7]、商品肉鸡[8]、蛋鸡[9]及野生鸟类[10]中普遍存在。可见，现有措施并不能完全控制A亚群禽白血病在中国的发生与流行，该病已成为威胁我国养鸡业(尤其是种鸡业)可持续健康发展的重大疾病之一。因此，研发更适合防控我国A亚群禽白血病的新策略已迫在眉睫。国外已有研究证实，提高宿主对A亚群禽白血病的遗传抗性，开展A亚群禽白血病的抗病育种可成为防控该病的有效策略[11-13]。
ALV-A由tva受体基因编码的细胞表面特异性受体Tva介导侵入宿主细胞，继而发生感染[14]。tva受体基因的遗传突变会导致Tva受体蛋白的完全缺失或表达一个不适宜作为ALV-A受体的缺陷型Tva受体蛋白，从而引起宿主细胞对ALV-A的感染产生遗传抗性[15]。在国外白来航近交品系tva受体基因中已经鉴定了tvar1、tvar2、tvar3和tvar4 4个ALV-A遗传抗性位点[16-17]。Chen等[18]首次从中国鸡种中成功鉴定了tvar5和tvar6 2个ALV-A遗传抗性位点。另外，我们前期研究(未发表)发现中国鸡种tva受体基因存在新的自然突变位点：tva基因编码区第3位碱基由G突变为A，推测该突变引起tva基因起始密码子序列由ATG突变为ATA，将该tva基因自然突变命名为tva c.3G>A，但其对宿主感染A亚群禽白血病病毒的影响尚不清楚。因此，本研究拟通过ALV-A体外感染试验和体内攻毒试验，从体外、体内2个层面验证tva c.3G>A突变是否引起宿主对ALV-A的感染产生遗传抗性，以期鉴定新的ALV-A遗传抗性位点。
1. 材料与方法
1.1 试验动物、病毒、细胞株及质粒
黄羽肉鸡品系CB01~CB15[19]抗凝血样采自于温氏食品集团股份有限公司，每个品系随机采取36~60份血样，共670份血液样品。1日龄无特定病原(Specific pathogen free，SPF)鸡苗购自广东大华农有限公司。ALV-A GD08株、DF-1细胞系为广东省畜禽健康养殖与环境控制重点实验室保存。RCASBP(A)-GFP重组质粒为广东省畜禽健康养殖与环境控制重点实验室前期构建并保存[18]。
1.2 主要试剂
血液/细胞/组织基因组DNA提取试剂盒购自天根生化科技(北京)有限公司；质粒小量提取试剂盒、无内毒素质粒大量提取试剂盒、凝胶 DNA回收试剂盒均购自OMEGA公司；ReverTra Ace®qPCR RT Kit、KOD-FX购自Toyobo公司；FastStart SYBR Green Master(Rox)购自Roche公司；反转录试剂盒、pMD19-T、PrimeScript® One Step RT-PCR Kit购自Takara公司；Opti-DMEM无血清培养基、DMEM细胞培养基、胎牛血清、胰蛋白酶、青链霉素均购自Gibco公司；TRIZOL reagent、Lipofectamine 3000转染试剂购自Invitrogen公司。
1.3 黄羽肉鸡品系tva基因的遗传变异分析
参考NCBI数据库中鸡tva基因的DNA序列(GenBank登录号：AY531262.1)，应用 Primer 5.0软件设计3对引物，分3个片段(1、2和3段)PCR扩增tva基因全长序列3 607 bp，引物信息见表1。提取黄羽肉鸡品系CB01~CB15血液样品的基因组DNA，用该3对引物PCR扩增tva基因全长序列。将PCR扩增产物送生工生物工程(上海)股份有限公司测序，应用DNAstar和Mutation Surveyor基因序列分析软件比对tva基因序列和测序序列，分析黄羽肉鸡品系tva基因的遗传变异，对tva c.3G>A突变位点进行基因分型。
表 1 tva受体基因全长序列PCR扩增引物信息Table 1. Primers used to amplify the whole sequence of tva receptor gene片段 Fragment 引物名称 Primer name 引物序列(5′→3′) Primer sequence 退火温度/℃ Annealing temperature 片段大小/bp Segment size 1 P1-F GTTCAGCAGATCCTCATCTCCCG 62 1308 P1-R GGCCATTGTGCGATCTAAGAGGG 2 P2-F AGCCCTCTTAGATCGCACAA 60 1253 P2-R GTGACACCGAGCACAAAATG 3 P3-F GTTGGAGCTGGATGAGCACT 60 1132 P3-R TGAGGGAATTCCTGTCACCT 1.4 tva基因mRNA的RT-PCR扩增
采用Trizol法提取tva c.3G>A突变位点野生型tva c.3G/G和纯合突变型tva c.3A/A种鸡血液的总RNA，参考反转录试剂盒说明书反转录成cDNA。参考文献[18]中的引物序列和PCR反应体系、扩增条件，利用KOD-FX高保真酶RT-PCR扩增tva基因整个编码序列。回收、纯化的RT-PCR产物克隆入pMD19-T，送生工生物工程(上海)股份有限公司测序，测序结果应用Lasergene 7.1软件进行分析。
1.5 鸡胚成纤维细胞分离与培养
采集10日龄鸡胚消毒后，用镊子打开气室和壳膜，夹起鸡胚，用眼科剪刀和镊子剔除头、爪、骨头和内脏，把鸡胚组织块置于平皿中，用PBS液漂洗去除血污。将漂洗好的组织块放入5 mL离心管，用眼科剪刀剪至肉糜状，用0.25%(w)的胰酶在37 ℃水浴箱中消化15~20 min，加入适量的小牛血清终止消化。使用200目细胞滤膜过滤后，1000 r/min离心5 min，弃掉上清液，用完全培养基对细胞进行重悬，分装入无菌培养皿中，获取纯化的鸡胚成纤维细胞 (Chicken embryo fibroblast，CEF)，细胞置于CO2体积分数为5%、37 ℃的培养箱内培养。
1.6 流式细胞术检测RCASBP(A)-GFP报告病毒感染
将重组质粒RCASBP(A)-EGFP转染入DF-1细胞中，转染后第7天，拯救并收集DF-1细胞上清液中表达绿色荧光蛋白的重组病毒RCASBP(A)-GFP，测定病毒感染单位(IU)后，分装保存于−80 ℃备用。分离与培养tva c.3G>A突变位点野生型tva c.3G/G、杂合突变型tva c.3G/A和纯合突变型tva c.3A/A CEF，分别接种于24孔板中，每孔接种5×104个细胞，培养24 h后，每孔接种5×105 IU/mL的RCASBP(A)-GFP病毒液。孵育2 h后，弃掉病毒液，用含1%(φ) 胎牛血清的维持液继续培养。感染后第1、2、3、7天，使用 Cytomics FC 500 分析仪(Beckman Coulter，USA)通过荧光激活细胞分选(Fluorescence-activated cell sorting，FACS)定量 tva c.3G>A突变位点不同基因型CEF的GFP 阳性细胞百分比。
1.7 ALV-A体内感染试验
前期研究发现tva c.3G>A突变主要存在于CB06品系。从CB06品系随机挑选75只1日龄雏鸡随机分为3组，每组25只商品鸡和3只SPF鸡作为对照，饲养于3个隔离器，并随意提供饲料和水。1日龄时，每只雏鸡腹腔接种ALV-A GD08株病毒液(S/P=2.1)0.2 mL，5日龄时，再攻毒1次。攻毒后1周，采集每只雏鸡抗凝血样，抽取全基因组DNA，通过直接测序方法对每只雏鸡tva c.3G>A突变位点进行基因分型。攻毒后1个月，采集雏鸡的血样，利用Trizol试剂盒抽提血样总RNA，利用ALV-A GD08株特异性检测引物，RT-PCR检测每只雏鸡的病毒血症情况，确定tva c.3G>A突变不同基因型雏鸡对ALV-A GD08株的感染状态[18]。
1.8 统计分析
所有数据均使用GraphPad Prism 7.0软件进行绘图和数据统计分析，2组数据比较采用独立样本t检验分析，数据结果以平均值±标准差表示。利用Popgene软件分析tva c.3G>A突变位点在我国黄羽肉鸡品系中的基因型频率分布。
2. 结果与分析
2.1 黄羽肉鸡品系中tva c.3G>A突变位点的鉴定
为了剖析中国黄羽肉鸡品系tva受体基因的遗传变异，分3个片段PCR扩增每只鸡tva受体基因的基因组区域。如图1所示，PCR扩增出tva基因的1、2和3片段的目的条带，片段大小与预期结果相符。将PCR产物进行Sanger测序，发现中国黄羽肉鸡品系tva基因DNA序列第260位碱基存在由G突变为A的自然突变(图2)，进一步分析推测该突变致使tva基因编码区第3位碱基由G突变为A，引起tva基因起始密码子序列由ATG突变为ATA，将该tva基因自然突变命名为tva c.3G>A。为了证实纯合突变型tva c.3A/A转录本存在G>A突变，RT-PCR扩增野生型tva c.3G/G和纯合突变型tva c.3A/A血液tva基因整个编码序列。结果如图3所示，tva c.3G/G和tva c.3A/A基因型血样均扩增出566和420 bp的条带，表明tva c.3G>A突变位点在不同基因型血样均可扩增出tva基因长、短2个转录本。RT-PCR产物的克隆测序结果表明，与野生型tva c.3G/G相比，纯合突变型tva c.3A/A基因型2个tva cDNA序列第3位碱基均由G突变为A，引起Tva受体蛋白氨基酸序列第1个氨基酸由甲硫氨酸(M)改变为异亮氨酸(I)。
![图 1 tva基因3个片段的PCR扩增结果]()
图 1 tva基因3个片段的PCR扩增结果M：DL2000 marker；1~3：tva基因的1、2和3片段Figure 1. PCR amplified results of three fragments of tva geneM: DL2000 marker; 1−3: Fragment 1, 2 and 3 of tva gene![图 2 tva c.3G>A突变位点不同基因型测序图]()
图 2 tva c.3G>A突变位点不同基因型测序图红色加粗标注为tva基因DNA序列第260位碱基由G突变为AFigure 2. Sequence traces for tva c.3G>A mutation sites of different genotypesThe positions of the mutates from G to A at 260th base of tva gene are underlined in red bold![图 3 tva c.3G>A突变位点不同基因型血样全长tva编码序列的RT-PCR扩增结果]()
图 3 tva c.3G>A突变位点不同基因型血样全长tva编码序列的RT-PCR扩增结果M：DL2000 marker；1：野生型tva c.3G/G；2：纯合突变型tva c.3A/AFigure 3. RT-PCR amplified results of the full-lengthtva coding sequences for blood samples from different genotypes of tva c.3G>A mutation siteM: DL2000 marker; 1: Wild type tva c.3G/G; 2: Homozygous mutant tva c.3A/A2.2 tva c.3G>A突变致宿主体外抗ALV-A感染
RCASBP(A)-EGFP重组质粒转染DF-1细胞48 h后，用倒置荧光显微镜观察到GFP荧光标记蛋白表达，表明成功拯救了RCASBP(A)-GFP荧光报告病毒(图4)。为探究tva c.3G>A突变对宿主细胞体外感染ALV-A的影响，利用拯救的RCASBP(A)-GFP荧光报告病毒分别感染tva c.3G/G、tva c.3G/A和tva c.3A/A CEF，感染后不同时间点利用流式细胞术检测RCASBP(A)-GFP对tva c.3G>A突变位点不同基因型CEF的感染情况，结果如图5和6所示。野生型tva c.3G/G CEF和杂合突变型tva c.3G/A CEF对RCASBP(A)-GFP病毒易感，而纯合突变型tva c.3A/A CEF抗RCASBP(A)-GFP的感染，表明tva c.3G>A突变导致宿主体外抗RCASBP(A)-GFP的感染。
![图 4 RCASBP(A)-EGFP质粒转染DF-1细胞48 h后的绿色荧光蛋白表达]()
图 4 RCASBP(A)-EGFP质粒转染DF-1细胞48 h后的绿色荧光蛋白表达绿色荧光为表达 GFP 的细胞；标尺=250 μmFigure 4. Expression of green fluorescent protein in DF-1 cells after transfection with RCASBP(A)-EGFP plasmid for 48 hGreen fluorescence represent cells expressing GFP; Scale =250 μm![图 5 tva c.3G/G、tva c.3G/A和tva c.3A/A CEF感染RCASBP(A)-EGFP的过程]()
图 5 tva c.3G/G、tva c.3G/A和tva c.3A/A CEF感染RCASBP(A)-EGFP的过程Figure 5. Time course of infection of tva c.3G/G, tva c.3G/A and tva c.3A/A CEFs with RCASBP(A)-EGFP![图 6 流式细胞术检测tva c.3G>A突变位点不同基因型CEF感染RCASBP(A)-GFP 7 d后的GFP阳性细胞率]()
图 6 流式细胞术检测tva c.3G>A突变位点不同基因型CEF感染RCASBP(A)-GFP 7 d后的GFP阳性细胞率Figure 6. GFP positive cell rates for CEFs of different genotypes of tva c.3G>A mutation site seven days after infection with RCASBP(A)-GFP detected by flow cytometry2.3 tva c.3G>A突变致宿主体内抗ALV-A感染
为探究tva c.3G>A突变对宿主体内感染ALV-A的影响，利用ALV-A野毒感染tva c.3G>A突变野生型、杂合突变型、纯合突变型雏鸡。作为阳性对照，9只SPF雏鸡攻ALV-A野毒后均为ALV-A阳性，说明ALV-A体内攻毒试验成立。ALV-A攻毒试验结果显示，野生型tva c.3G/G雏鸡(25只)攻ALV-A野毒后均为ALV-A阳性，杂合突变型tva c.3G/A雏鸡(28只)攻ALV-A野毒后病毒血症阳性率为75%，而纯合突变型tva c.3A/A雏鸡(22只)攻ALV-A野毒后均为ALV-A阴性(表2)。结果表明，tva c.3G>A突变导致宿主体内抗ALV-A的感染，ALV-A体内攻毒试验结果与ALV-A体外感染试验结果一致，证实tva c.3G>A突变位点为ALV-A的遗传抗性位点。
表 2 ALV-A攻毒后雏鸡病毒血症阳性率Table 2. Positive infection rate of viremia in chicks infected by ALV-A雏鸡 Chick 基因型 Genotype 阳性样品数/总样品数 No. of positive samples/Total No. of samples 阳性感染率/% Positive infection rate SPF tva c.3G/G 9/9 100 CB06 tva c.3G/G 25/25 100 tva c.3G/A 21/28 75 tva c.3A/A 0/22 0 2.4 tva c.3G>A抗性位点在不同黄羽肉鸡品系的基因型频率分布
不同黄羽肉鸡品系tva c.3G>A抗性位点的基因分型结果如表3所示。CB01、CB08、CB10和CB15品系中检测到tva c.3G>A抗性位点的杂合基因型tva c.3G/A，其频率分别为0.05、0.05、0.10和0.14，在CB01、CB08、CB10和CB15品系中检测到纯合抗性基因型tva c.3A/A，其频率分别为0.10、0.15、0.23和0.08，其余黄羽肉鸡品系所检样品均为野生型tva c.3G/G。
表 3 我国黄羽肉鸡品系 tva c.3G>A抗性位点的基因型频率分布Table 3. Genotypic frequency of tva c.3G>A resistance locus in Chinese yellow-feathered broiler lines品系 Line 样品数/只 No. of samples 基因型 Genotype tva c.3G/G tva c.3G/A tva c.3A/A CB01 60 0.85 0.05 0.10 CB02 50 1 0 0 CB03 36 1 0 0 CB04 30 1 0 0 CB05 48 1 0 0 CB06 60 1 0 0 CB07 30 1 0 0 CB08 60 0.80 0.05 0.15 CB09 30 1 0 0 CB10 60 0.67 0.10 0.23 CB11 35 1 0 0 CB12 45 1 0 0 CB13 60 1 0 0 CB14 30 1 0 0 CB15 36 0.78 0.14 0.08 3. 讨论与结论
本研究鉴定了中国黄羽肉鸡品系tva受体基因中存在1种自然突变位点，即tva基因编码区第3位碱基由G突变为A，引起tva基因起始密码子序列由ATG突变为ATA，致使宿主对ALV-A体外、体内的感染产生遗传抗性，证实tva c.3G>A突变位点为ALV-A的遗传抗性位点。据我们所知，本研究首次报道了受体基因起始密码子序列突变可以引起宿主遗传性抗特定ALV亚群的感染，这增强了我们对ALV-A宿主共同进化的理解。
尽管种鸡群净化策略和生物安全措施已用来控制禽白血病[20]，但这些传统方法并不能完全消除禽白血病在中国和东南亚国家的发生与流行[21-22]。ALV在鸡群中的流行，致使暴露于ALV的宿主可能会受到选择性压力而对ALV的感染产生完全抗性或者至少降低了对 ALV 感染的易感性。tva、tvb、tvc和chNEH1受体基因分别编码Tva、Tvb、Tvc和NHE1受体蛋白，分别介导宿主细胞对ALV-A、ALV-B/D/E、ALV-C和ALV-J的感染[14, 23-25]。受体基因的遗传突变会导致受体蛋白的完全缺失或表达一个缺陷型受体蛋白，从而引起宿主对ALV的感染产生遗传抗性。目前，已在国外某些白来航近交品系和中国肉鸡品系中鉴定了致使宿主细胞对ALV-A、ALV-B/D/E和ALV-C感染产生遗传抗性的受体基因遗传突变[16, 24,26]。Elleder等[16]在白来航品系C中发现tva基因第619碱基由C变为G(tvar1)，引起编码的氨基酸由Cys改变为Trp，大大降低ALV-A囊膜糖蛋白与Tva受体的亲和力，从而对ALV-A的感染产生遗传抗性。Elleder等[16]在白来航品系72中发现tva基因碱基序列第305—306位点插入CTCG 4个碱基(tvar2)，导致Tva受体蛋白缺失表达，从而产生对ALV-A的抗性。Chen等[18]研究发现中国鸡种存在tvar3、tvar4、tvar5和tvar6 ALV-A遗传抗性位点，其为位于tva受体基因内含子1破裂点信号保守区域的4种缺失突变，tvar3为tva基因第507—516碱基(序列为ACCCCGCCCC)缺失、tvar4为tva基因第507—511碱基(序列为ACCCC)缺失、tvar5为tva基因第502—511碱基(序列为CGCTCACCCC)缺失、tvar6为tva基因第502—516碱基(序列为CGCTCACCCCGCCCC)缺失，这4种tva受体基因遗传突变均影响tva基因mRNA的剪切，降低了ALV-A囊膜糖蛋白与Tva受体蛋白结合的亲和力，从而降低宿主细胞对ALV-A的易感性。本研究在我国黄羽肉鸡品系中发现tva受体基因始密码子序列由ATG突变为ATA，引起Tva受体蛋白氨基酸序列第1个氨基酸由甲硫氨酸(M)改变为异亮氨酸(I)，推测该突变导致Tva受体蛋白的表达完全缺失，从而引起宿主抗ALV-A的感染。
抗病育种是控制禽白血病的有效策略和重要途径，为评估不同黄羽肉鸡品系对ALV-A的遗传抗性，本研究对15个黄羽肉鸡品系tva c.3G>A抗性位点进行了基因分型，结果发现CB01、CB08、CB10和CB15品系存在tva c.3G>A抗性位点，其纯合抗性基因型tva c.3A/A的频率分别为0.10、0.15、0.23和0.08，提示这些黄羽肉鸡品系具有良好的抗 ALV-A 遗传改良潜力，可从这些鸡品系中筛选出培育抗ALV-A感染的育种素材，并运用于ALV-A 遗传抗性鸡品种的选育，为实现A亚群禽白血病抗病育种提供理论依据和技术支撑。
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图 1 乳脂率、乳蛋白率、乳糖率及乳固形物含量在不同体细胞评分中的变化规律
Figure 1. Changes of milk fat percentage, milk protein percentage, milk lactose percentage and milk solid content along with the variation of somatic cell score
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图 2 日产奶量和高峰奶量在不同体细胞评分中的变化规律
Figure 2. Changes of daily milk yield and peak milk yield along with the variation of somatic cell score
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图 3 泌乳高峰日和脂蛋比在不同体细胞评分中的变化规律
Figure 3. Changes of the day of peak milk yield and fat to protein ratio along with the variation of somatic cell score
表 1 宁夏地区荷斯坦牛泌乳性状表型参数描述性统计
Table 1 Descriptive statistics of phenotypic parameters of Holstein cow’s lactation in Ningxia region
性状 Trait 数据量 Data amount 平均值 ${\bar x}$ 标准误 σ 最大值 Max. 最小值 Min. 日产奶量/kg Daily milk yield 17796 32.18 0.082 70.60 5.00 乳脂率/% Milk fat percentage 17796 3.73 0.007 7.94 1.02 乳蛋白率/% Milk protein percentage 17796 3.32 0.003 4.69 2.03 脂蛋比 Fat to protein ratio 17796 1.12 0.002 3.09 0.28 体细胞评分 Somatic cell score 17796 2.71 0.013 9.00 0.00 乳糖率/% Milk lactose percentage 17796 4.89 0.002 5.46 2.44 乳固形物含量/% Milk solid content 17796 12.42 0.009 18.76 8.74 高峰奶量/kg Peak milk yield 17388 42.97 0.082 80.00 18.60 泌乳高峰日/d The day of peak milk yield 17388 80.84 0.446 305.00 1.00 
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表 2 胎次、泌乳时期和产犊季节与观察的9项性状之间的方差分析(P值)
Table 2 The variance analysis between parity, lactation stage, calving season and observed nine traits (P value)
性状
Trait胎次
Parity泌乳时期
Lactation
stage产犊季节
Calving
season胎次×泌乳时期
Parity×
Lactation stage胎次×产犊季节
Parity×
Calving season泌乳时期×产犊季节
Lactation stage ×
Calving season日产奶量 Daily milk yield <0.0001 <0.0001 <0.0001 <0.0001 0.0101 <0.0001 乳脂率 Milk fat percentage <0.0001 <0.0001 <0.0001 0.1760 0.0425 <0.0001 乳蛋白率 Milk protein percentage <0.0001 <0.0001 <0.0001 0.0667 0.1044 <0.0001 脂蛋比 Fat to protein ratio <0.0001 <0.0001 0.0099 0.0446 0.2821 <0.0001 体细胞评分 Somatic cell score <0.0001 <0.0001 0.0416 <0.0001 0.1861 <0.0001 乳糖率 Milk lactose percentage <0.0001 <0.0001 <0.0001 <0.0001 0.2664 <0.0001 乳固形物含量 Milk solidcontent <0.0001 <0.0001 <0.0001 0.0081 0.0019 <0.0001 高峰奶量 Peak milk yield <0.0001 <0.0001 <0.0001 <0.0001 0.1177 <0.0001 泌乳高峰日 The day of peak milk yield <0.0001 <0.0001 <0.0001 <0.0001 <0.0001 <0.0001
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表 3 不同胎次泌乳性状的最小二乘均值1)
Table 3 Least square means of lactation traits in different parities
性状
Trait1胎次 1st parity 2胎次 2nd parity 3胎次 3rd parity 4胎次 4th parity 5胎次 5th parity ${\bar{\boldsymbol x}}$±σ 数据量
Data
amount${\bar{\boldsymbol x}}$±σ 数据量
Data
amount${\bar{\boldsymbol x}}$±σ 数据量
Data
amount${\bar{\boldsymbol x}}$±σ 数据量
Data
amount${\bar{\boldsymbol x}}$±σ 数据量
Data
amount日产奶量/kg Daily milk yield 30.37±0.129a 7061 33.83±0.140b 5610 32.00±0.181c 3585 35.06±0.301d 1292 34.54±0.688bd 3585 乳脂率/% Milk fat percentage 3.67±0.011a 7061 3.79±0.012b 5610 3.77±0.016bc 3585 3.72±0.026ac 1292 3.62±0.059a 248 乳蛋白率/% Milk protein percentage 3.30±0.005a 7061 3.35±0.005b 5610 3.35±0.006b 3585 3.30±0.011a 1292 3.25±0.025c 248 脂蛋比 Fat to protein ratio 1.12±0.003a 7061 1.13±0.004b 5610 1.13±0.005ab 3585 1.13±0.008ab 1292 1.12±0.017ab 248 体细胞评分 Somatic cell score 2.57±0.021a 7061 2.70±0.023b 5610 2.92±0.029c 3585 2.83±0.048c 1292 3.26±0.110d 248 乳糖率/% Milk lactose percentage 4.96±0.003a 7061 4.86±0.003b 5610 4.84±0.004c 3585 4.86±0.007b 1292 4.86±0.016bc 248 乳固形物含量/% Milk solid content 12.39±0.014a 7061 12.51±0.016b 5610 12.43±0.020a 3585 12.37±0.033a 1292 12.13±0.075c 248 高峰奶量/kg Peak milk yield 37.03±0.111a 6842 46.66±0.124b 5497 47.20±0.154c 3533 46.96±0.257bc 1274 44.39±0.589d 242 泌乳高峰日/d The day of
peak milk yield94.07±0.699a 6842 72.87±0.780b 5497 73.32±0.973b 3533 67.33±1.620c 1274 68.55±3.716bc 242 1) 同行数据后的不同小写字母表示不同胎次间差异显著(P<0.05, Duncan’s法)
1) Different lowercase letters in the same row indicate significant differences among different parities (P<0.05, Duncan’s method)
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表 4 泌乳性状在不同泌乳时期的最小二乘均值1)
Table 4 Least square means of lactation traits in different lactation stages
性状
Trait胎次
Parity泌乳前期 Early lactation 泌乳中期 Mid lactation 泌乳后期 Late lactation ${\bar{\boldsymbol x}}$±σ 数据量
Data amount${\bar{\boldsymbol x}}$±σ 数据量
Data amount${\bar{\boldsymbol x}}$±σ 数据量
Data amount日产奶量/kg Daily milk yield 1 31.73±0.179a 3585 31.67±0.202a 3585 28.27±0.167b 3585 2 41.54±0.248a 1662 35.81±0.239b 1791 26.24±0.218c 2157 3 39.50±0.362a 854 33.87±0.298b 1257 26.07±0.275c 1474 乳脂率/% Milk fat percentage 1 3.59±0.018a 2407 3.53±0.021b 1888 3.85±0.017c 2766 2 3.64±0.023a 1662 3.73±0.022b 1791 3.94±0.020c 2157 3 3.64±0.033a 854 3.70±0.027a 1257 3.91±0.025b 1474 乳蛋白率/% Milk protein percentage 1 3.11±0.007a 2407 3.30±0.008b 1888 3.46±0.007c 2766 2 3.11±0.008a 1662 3.34±0.008b 1791 3.54±0.007c 2157 3 3.09±0.012a 854 3.34±0.010b 1257 3.52±0.009c 1474 脂蛋比 Fat to protein ratio 1 1.16±0.005a 2407 1.07±0.006b 1888 1.11±0.005c 2766 2 1.18±0.007a 1662 1.12±0.006b 1791 1.11±0.006b 2157 3 1.19±0.009a 854 1.11±0.008b 1257 1.11±0.007b 1474 体细胞评分 Somatic cell score 1 2.49±0.034a 2407 2.35±0.038b 1888 2.80±0.032c 2766 2 2.11±0.041a 1662 2.52±0.039b 1791 3.30±0.036c 2157 3 2.37±0.059a 854 2.85±0.048b 1257 3.30±0.045c 1474 乳糖率/% Milk lactose percentage 1 4.98±0.005a 2407 4.99±0.005a 1888 4.91±0.004b 2766 2 4.94±0.006a 1662 4.88±0.006b 1791 4.79±0.005c 2157 3 4.93±0.009a 854 4.87±0.007b 1257 4.76±0.007c 1474 乳固形物含量/% Milk solid content 1 12.15±0.023a 2407 12.25±0.026b 1888 12.69±0.021c 2766 2 12.22±0.029a 1662 12.48±0.028b 1791 12.75±0.025c 2157 3 12.06±0.041a 854 12.37±0.034b 1257 12.70±0.032c 1474 1) 同行数据后的不同小写字母表示不同泌乳时期间差异显著(P<0.05, Duncan’s法)
1) Different lowercase letters in the same row indicate significant differences among different lactation stages (P<0.05, Duncan’s method)
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表 5 泌乳性状在不同产犊季节的最小二乘均值1)
Table 5 Least square means of lactation traits in different calving seasons
性状
Trait胎次
Parity春季 Spring 夏季 Summer 秋季 Autumn 冬季 Winter ${\bar{\boldsymbol x}}$±σ 数据量
Data
amount${\bar{\boldsymbol x}}$±σ 数据量
Data
amount${\bar{\boldsymbol x}}$±σ 数据量
Data
amount${\bar{\boldsymbol x}}$±σ 数据量
Data
amount日产奶量/kg
Daily milk
yield1 28.12±0.217a 1633 29.23±0.259b 1155 30.77±0.214c 1691 32.03±0.173d 2582 2 31.46±0.349a 1022 27.13±0.361b 959 32.79±0.278c 1612 39.04±0.249d 2017 3 30.93±0.460a 585 26.19±0.377b 871 32.21±0.323c 1186 37.79±0.362d 943 乳脂率/%
Milk fat
percentage1 3.92±0.022a 1633 3.74±0.026b 1155 3.65±0.022c 1691 3.50±0.018d 2582 2 3.95±0.029a 1022 3.89±0.030a 959 3.81±0.023b 1612 3.63±0.021c 2017 3 3.97±0.040a 585 3.91±0.033a 871 3.76±0.028b 1186 3.54±0.031c 943 乳蛋白率/%
Milk protein
percentage1 3.30±0.009a 1633 3.42±0.011b 1155 3.36±0.009c 1691 3.20±0.007d 2582 2 3.38±0.011a 1022 3.53±0.012b 959 3.40±0.009a 1612 3.21±0.008c 2017 3 3.36±0.015a 585 3.51±0.013b 871 3.39±0.011a 1186 3.16±0.012c 943 脂蛋比
Fat to
protein ratio1 1.20±0.007a 1633 1.09±0.008b 1155 1.09±0.006b 1691 1.10±0.005b 2582 2 1.18±0.008a 1022 1.10±0.009b 959 1.12±0.007bc 1612 1.13±0.006cd 2017 3 1.19±0.011a 585 1.11±0.009b 871 1.11±0.008b 1186 1.12±0.009b 943 体细胞评分
Somatic
cell score1 2.78±0.041a 1633 2.80±0.049a 1155 2.44±0.041b 1691 2.43±0.033b 2582 2 2.84±0.054a 1022 3.21±0.056b 959 2.74±0.043a 1612 2.36±0.038c 2017 3 2.85±0.072a 585 3.29±0.059b 871 2.97±0.050a 1186 2.56±0.056c 943 乳糖率/%
Milk lactose
percentage1 4.91±0.006a 1633 4.95±0.007b 1155 4.97±0.006b 1691 4.98±0.005c 2582 2 4.83±0.008a 1022 4.81±0.008b 959 4.85±0.006a 1612 4.91±0.006c 2017 3 4.80±0.011a 585 4.77±0.009a 871 4.84±0.008b 1186 4.93±0.009c 943 乳固形物含量/%
Milk solid
content1 12.64±0.028a 1633 12.51±0.033b 1155 12.44±0.028b 1691 12.13±0.022c 2582 2 12.69±0.037a 1022 12.69±0.038a 959 12.61±0.029a 1612 12.25±0.026b 2017 3 12.62±0.050a 585 12.69±0.041a 871 12.49±0.035b 1186 11.99±0.039c 943 高峰奶量/kg
Peak milk
yield1 35.12±0.201a 1528 38.63±0.232b 1143 37.88±0.193c 1646 36.90±0.156d 2525 2 44.55±0.306a 975 46.06±0.311b 945 48.09±0.239c 1600 46.83±0.215d 1 977 3 44.88±0.426a 556 47.93±0.342b 861 48.85±0.292c 1182 45.82±0.329a 934 泌乳高峰日/d
The day of peak
milk yield1 68.78±1.515a 1528 146.45±1.752b 1143 112.54±1.460c 1646 73.62±1.179d 2525 2 62.56±1.656a 975 104.79±1.682b 945 75.99±1.293c 1600 60.18±1.163a 1 977 3 57.19±2.039a 556 96.99±1.638b 861 75.00±1.398c 1182 58.96±1.573a 934 1) 同行数据后的不同小写字母表示不同季节间差异显著(P<0.05, Duncan’s法)
1) Different lowercase letters in the same row indicate significant differences among different seasons (P<0.05, Duncan’s method)
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表 6 泌乳性状之间的Pearson相关系数1)
Table 6 Pearson correlation coefficient between lactation traits
性状 Trait DMY MFP MPP FPR SCS MLP MSC PMY DPMY 日产奶量 Daily milk yield (DMY) 1.000 乳脂率 Milk fat percentage (MFP) −0.158* 1.000 乳蛋白率 Milk protein percentage (MPP) −0.362* 0.423* 1.000 脂蛋比 Fat to protein ratio (FPR) 0.012* 0.881* −0.042* 1.000 体细胞评分 Somatic cell score (SCS) −0.240* 0.076* 0.183* −0.006 1.000 乳糖率 Milk lactose percentage (MLP) 0.261* −0.125* −0.176* −0.050* −0.394* 1.000 乳固形物含量 Milk solid content (MSC) −0.198* 0.896* 0.625* 0.663* 0.020* −0.029* 1.000 高峰奶量 Peak milk yield (PMY) 0.404* 0.069* −0.050* 0.099* −0.006 −0.138* 0.060* 1.000 泌乳高峰日 The day of peak milk yield (DPMY) −0.045* 0.007 0.059* −0.022* 0.055* 0.029* 0.004 −0.204* 1.000 1)“*”表示显著相关(P<0.05)
1)“*”indicates significant correlation (P<0.05)
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[1] 刘丽元, 田佳, 温万, 等. 宁夏地区荷斯坦牛产奶量和产犊间隔影响因素分析[J]. 中国农业大学学报, 2018, 23(9): 68-74. [2] HOPKINS D, STEER C D, NORTHSTONE K, et al. Effects on childhood body habitus of feeding large volumes of cow or formula milk compared with breastfeeding in the latter part of infancy[J]. American Journal of Clinical Nutrition, 2015, 102(5): 1096-1103. doi: 10.3945/ajcn.114.100529
[3] VUJANAC I, KIROVSKI D, SAMANC H, et al. Milk production in high-yielding dairy cows under different environment temperatures[J]. Large Animal Review, 2012, 18(1): 31-36.
[4] 常玲玲, 杨章平, 陈仁金, 等. 南方集约化饲养条件下荷斯坦奶牛乳脂率和乳蛋白率变化规律的初步研究[J]. 中国畜牧杂志, 2010(1): 50-54. [5] ADEDIRAN S A, NISH P, DONAGHY D J, et al. Genetic and environmental factors influencing milk, protein and fat yields of pasture-based dairy cows in Tasmania[J]. Animal Production Science, 2010, 50(4): 265-275. doi: 10.1071/AN09084
[6] BONFOH B, ZINSSTAG J, FARAH Z, et al. Raw milk composition of Malian Zebu cows (Bos indicus) raised under traditional system[J]. Journal of Food Composition & Analysis, 2005, 18(1): 29-38.
[7] KOC A. Short communication: Effects of some environmental factors and extended calving interval on milk yield of Red Holstein cows[J]. Spanish Journal of Agricultural Research, 2012, 10(3): 717-721. doi: 10.5424/sjar/2012103-682-11
[8] GUINN J M, NOLAN D T, KRAWCZEL P D, et al. Comparing dairy farm milk yield and components, somatic cell score, and reproductive performance among United States regions using summer to winter ratios[J]. Journal of Dairy Science, 2019, 102(12): 11777-11785. doi: 10.3168/jds.2018-16170
[9] FRANZOI M, MANUELIAN C L, PENASA M, et al. Effects of somatic cell score on milk yield and mid-infrared predicted composition and technological traits of Brown Swiss, Holstein Friesian, and Simmental cattle breeds[J]. Journal of Dairy Science, 2020, 103(1): 791-804. doi: 10.3168/jds.2019-16916
[10] 童雄, 王秀娟, 李大刚, 等. 华南地区荷斯坦牛泌乳性能在季节、胎次、泌乳时期影响下的变化规律[J]. 华南农业大学学报, 2018, 39(2): 16-22. [11] 熊本海, 易渺, 杨琴, 等. 中国北方荷斯坦奶牛乳成分及相关指标的季节性与胎次变化规律研究[J]. 畜牧兽医学报, 2013, 44(1): 31-37. [12] 竹磊, 张海亮, 陈少侃, 等. 荷斯坦牛泌乳早期体细胞数的群体特征及影响因素分析[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(11): 2226-2234. [13] 李欣, 温万, 脱征军, 等. 宁夏地区荷斯坦奶牛产奶量以及乳成分变化模型的构建与分析[J]. 中国畜牧杂志, 2017, 53(11): 35-41. [14] 张海平, 王海燕, 高鹏, 等. 宁夏产区荷斯坦牛乳体细胞数及乳成分影响因素[J]. 乳业科学与技术, 2019, 42(2): 7-12. [15] 田月珍, 冯文, 王雅春, 等. 新疆褐牛乳中体细胞数与产奶性状的影响因素分析[J]. 中国农业科学, 2016, 49(12): 2437-2448. [16] 王璐菊, 郭全奎, 张勇. 产犊季节及胎次对甘肃会宁地区荷斯坦牛产奶量的影响[J]. 中国牛业科学, 2015, 41(3): 42-46. [17] SEVI A, TAIBI L, ALBENZIO M, et al. Effect of parity on milk yield, composition, somatic cell count, renneting parameters and bacteria counts of Comisana ewes[J]. Small Ruminant Research, 2000, 37(1/2): 99-107.
[18] 沈维军, 杨永新, 王加启, 等. 高体细胞数低乳糖含量时牛乳清蛋白组分变化的研究[J]. 畜牧兽医学报, 2012(5): 755-760. [19] 魏琳琳, 杨继业, 秦雪, 等. 季节、胎次、泌乳时期与奶牛产奶量及乳成分的相关分析[J]. 中国奶牛, 2015(19/20): 40-44. [20] 陈艳珍. 影响牛乳成分含量变化的因素[J]. 乳业科学与技术, 2005(4): 45-47. [21] PULINA G, NUDDA A, BATTACONE G, et al. Effects of nutrition on the contents of fat, protein, somatic cells, aromatic compounds, and undesirable substances in sheep milk[J]. Animal Feed Science & Technology, 2006, 131(3/4): 255-291.
[22] 孙宇, 牛连信, 张彦林, 等. 奶牛乳体细胞数的变化规律及其与乳成分的关系[J]. 畜牧与饲料科学, 2009, 30(6): 133-134. [23] 杨春合, 顾宪红, 刘云祥, 等. 泌乳阶段与产奶季节对初产奶牛牛乳体细胞数的影响[J]. 家畜生态学报, 2014, 35(1): 39-43. [24] 马燕芬. 影响奶牛产奶量的因素[J]. 中国奶牛, 2007(11): 20-22. [25] 刘燕飞. 产犊季节和胎次对奶牛产奶量的影响[J]. 甘肃畜牧兽医, 2013, 43(10): 39-40. [26] 张美荣, 廖想想, 陈丹, 等. 产犊季节、胎次及牛场对荷斯坦牛泌乳性能的影响[J]. 中国奶牛, 2012(21): 32-35. [27] 魏鹏飞, 张淑君, 滑国华. 不同养殖模式下产犊季节、泌乳季节及胎次对荷斯坦牛产奶量及乳品质的影响[J]. 中国奶牛, 2017(1): 21-25. [28] 马裴裴, 俞英, 张沅, 等. 中国荷斯坦牛SCC变化规律及其与产奶性状之间的关系[J]. 畜牧兽医学报, 2010, 41(12): 1529-1535. [29] 郝建国. 日本学者对体细胞数与乳房炎关系的论述[J]. 中国奶牛, 2002(1): 52-54.
