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雜種乳牛和用于使雜種優(yōu)勢(shì)最大化的系統(tǒng)的制作方法

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雜種乳牛和用于使雜種優(yōu)勢(shì)最大化的系統(tǒng)的制造方法與工藝

背景

牛產(chǎn)業(yè)是高度專業(yè)化的,并且乳牛已被繁育來(lái)有效地生產(chǎn)大體積的牛奶。在2007年,美國(guó)乳牛群生產(chǎn)839億kg(1850億磅)牛奶,在1950年,生產(chǎn)526億kg(1160億磅),但是在美國(guó)乳牛農(nóng)場(chǎng)中僅存在約900萬(wàn)頭奶?!?950年少約1300萬(wàn)頭。

概述

本發(fā)明提供用于產(chǎn)生和/或維持高品質(zhì)雜種(即,雜交繁育)乳牛群的技術(shù)。本發(fā)明還提供用于鑒定、表征和/或選擇乳牛繁育原種公畜/公畜系和母畜/母畜系的技術(shù)。

在其他事項(xiàng)中,本發(fā)明涵蓋用傳統(tǒng)雜交技術(shù)鑒定問(wèn)題來(lái)源,所述雜交技術(shù)尤其是基于f0個(gè)體或系自身的性能特征選擇公畜/公畜系或母畜/母畜系(在本文中稱為雄性和雌性“f0個(gè)體”或“f0系”)中的一種或兩種的技術(shù)。例如,乳牛繁育領(lǐng)域中特別常見(jiàn)的是基于特定母畜個(gè)體或母畜系的產(chǎn)乳特征來(lái)選擇母畜/母畜系。本公開涵蓋的認(rèn)識(shí)是,此類方法可能實(shí)際上未能選擇對(duì)于創(chuàng)建雜種產(chǎn)乳動(dòng)物最期望的f0個(gè)體或系。

此外,本發(fā)明涵蓋的認(rèn)識(shí)是,雖然雜交種顯示基于基因選擇的雜種優(yōu)勢(shì)和理想化性狀,但是使用目前可用的策略難以在牛群內(nèi)的后代中維持并再現(xiàn)此類性狀。

在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明提供包括以下步驟的方法:測(cè)定多種f1雜交種牛中每一種的成員;以及基于f1雜交種牛的性能選擇f0牛作為繁育原種。

在一些實(shí)施方案中,基于性能選擇f0牛包括基于f1牛優(yōu)于兩個(gè)f0的至少一個(gè)性能特征的水平或性質(zhì)來(lái)選擇。在一些實(shí)施方案中,基于性能選擇牛的步驟包括檢測(cè)與一種或多種性能特征的水平或性質(zhì)相關(guān)的遺傳標(biāo)記(geneticsignature)。

在一些實(shí)施方案中,f1牛是乳牛。在一些實(shí)施方案中,f1牛是乳牛雌性。在一些實(shí)施方案中,f1牛是肉乳牛(beef-on-dairycattle)。

在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明提供繁育牛的方法,所述方法包括:由雄性和雌性f0配子產(chǎn)生胚胎,其中所述雄性和雌性f0配子中的一種或兩種來(lái)自基于先前的f1子代的性能來(lái)選擇的f0個(gè)體,所述先前的f1子代由來(lái)自所述f0個(gè)體的配子雜交產(chǎn)生,其中所述雄性和雌性f0配子來(lái)不同的品種。

在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明提供產(chǎn)生f1動(dòng)物群的方法,所述方法包括以下步驟:將由f0雌性配子與f0雄性配子受精產(chǎn)生的f1胚胎植入多個(gè)宿主雌性牛中的每一個(gè)中,其中所述雄性和雌性f0配子中的一種或兩種來(lái)自基于先前的f1個(gè)體的性能來(lái)選擇的f0個(gè)體,所述先前的f1個(gè)體由來(lái)自所述f0個(gè)體的配子雜交產(chǎn)生。

在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明提供維持f1雜交種動(dòng)物群的方法,所述包括以下步驟:將f1雜交種胚胎植入多個(gè)f1雌性乳牛中的每一個(gè)中,其中f1雌性乳牛中的每一個(gè)由第一“f1選擇的雜交種雜交”產(chǎn)生,其中“f1選擇的雜交”是涉及f0雌性配子與f0雄性配子的受精的雜交,其中:a)f0雄性和雌性配子是來(lái)自不同的品種;并且b)f0雄性和雌性配子中的一種或兩種來(lái)自基于在相同個(gè)體或系的雜交中產(chǎn)生的先前f1子代的性能來(lái)選擇的個(gè)體或系;其中每個(gè)植入的f1雜交種胚胎由第二f1選擇的雜交種雜交產(chǎn)生。

在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明提供維持雜交繁育的具有所需性狀的雜種f1動(dòng)物群的方法,其中具有所述f1性狀的雜種狀態(tài)通過(guò)基于f1性能選擇的胚胎的胚胎轉(zhuǎn)移來(lái)維持。

在一些實(shí)施方案中,所述第二f1選擇的雜交種雜交利用來(lái)自所述第一f1選擇的雜交種雜交中所用的相同個(gè)體或系的雄性f0配子、雌性f0配子或雄性和雌性f0配子二者。在一些實(shí)施方案中,所述第二f1選擇的雜交種雜交利用來(lái)自所述第一f1選擇的雜交種雜交中所用的相同個(gè)體或系的雄性f0配子。在一些實(shí)施方案中,所述第二f1選擇的雜交種雜交利用來(lái)自所述第一f1選擇的雜交種雜交中的相同個(gè)體的雄性f0配子。在一些實(shí)施方案中,所述第二f1選擇的雜交種雜交利用來(lái)自所述f1選擇的雜交種雜交中所用的相同個(gè)體或系的雌性f0配子。在一些實(shí)施方案中,所述第二f1選擇的雜交種雜交利用來(lái)自所述第一f1選擇的雜交種雜交中所用的系的雌性f0配子。

在一些實(shí)施方案中,所述第二f1選擇的雜交種雜交利用來(lái)自與所述第一f1選擇的雜交種雜交中所用的個(gè)體或系不同的個(gè)體或系的雄性或雌性配子。在一些實(shí)施方案中,不同的個(gè)體或系基于其f1子代的相對(duì)于所述第一f1子代選擇的雜交種雜交中所用的相應(yīng)f0個(gè)體或系的那些性能的改良性能來(lái)選擇。

在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明提供了還包括以下步驟的方法:測(cè)定由多個(gè)雜交產(chǎn)生的f1個(gè)體的一個(gè)或多個(gè)性能特征,所述多個(gè)雜交利用來(lái)自所述第一f1選擇的雜交種雜交中所用的所述f0個(gè)體或系中的一種或兩種的f0配子;將所測(cè)定的一個(gè)或多個(gè)性能特征與利用來(lái)自不同f0個(gè)體或系的f0配子的多個(gè)雜交產(chǎn)生的f1個(gè)體的那些性能特征進(jìn)行比較,使得選擇不同的個(gè)體或系作為期望的繁育原種個(gè)體或系。

在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明提供雌性牛群,所述雌性牛群中的每一只孕育了由f0雌性配子與f0雄性配子受精產(chǎn)生的f1胚胎,其中所述雄性和雌性f0配子中的一種或兩種來(lái)自基于先前的f1個(gè)體的性能來(lái)選擇的f0個(gè)體,所述先前的f1個(gè)體由來(lái)自所述f0個(gè)體的配子雜交產(chǎn)生。

在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明提供了包括以下的雌性牛群:多個(gè)f1動(dòng)物,所述多個(gè)f1動(dòng)物中的每一個(gè)由產(chǎn)生自f0雌性配子與f0雄性配子受精的f1胚胎產(chǎn)生,其中所述雄性和雌性f0配子中的一種或兩種來(lái)自基于先前的f1個(gè)體的性能來(lái)選擇的f0個(gè)體,所述先前的f1個(gè)體由來(lái)自所述f0個(gè)體的配子雜交產(chǎn)生。

在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明提供了包括以下的f1雌性牛群:多個(gè)f1動(dòng)物,所述多個(gè)f1動(dòng)物中的每一個(gè)由產(chǎn)生自f0雌性配子與f0雄性配子受精的f1胚胎產(chǎn)生,其中每個(gè)雄性f0配子來(lái)自相同f0個(gè)體,并且每個(gè)雌性配子來(lái)自相同f0家族內(nèi)的雌性,其中所述f0配子中的一種或兩種來(lái)自基于先前的f1個(gè)體的性能來(lái)選擇的個(gè)體或家族,所述先前的f1個(gè)體由來(lái)自所述f0個(gè)體或來(lái)自所述f0家族的成員的配子雜交產(chǎn)生。在一些實(shí)施方案中,所述多個(gè)中的每個(gè)成員的特征在于優(yōu)于任一f0的一個(gè)或多個(gè)性能參數(shù)水平的一個(gè)或多個(gè)性能參數(shù)水平。

在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明提供多個(gè)胚胎,所述多個(gè)胚胎中的每一個(gè)由f0雌性配子與f0雄性配子受精產(chǎn)生,其中所述雄性和雌性f0配子中的一種或兩種來(lái)自基于先前的f1個(gè)體的性能來(lái)選擇的f0個(gè)體,所述先前的f1個(gè)體由來(lái)自所述f0個(gè)體的配子雜交產(chǎn)生。在一些實(shí)施方案中,胚胎在受精后冷凍以用于未來(lái)的植入。在一些實(shí)施方案中,胚胎由雜交繁育的f0牛的配子產(chǎn)生。

在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明提供選擇用作乳牛的繁育原種的f0公畜或公畜系的方法,所述方法包括以下步驟:測(cè)定由第一雜交產(chǎn)生的至少一個(gè)第一f1子代個(gè)體的至少一個(gè)性能屬性,所述第一雜交是第一候選者f0公畜與特定f0母畜或母畜系的雜交;將所測(cè)定的至少一個(gè)性能屬性與由參照雜交產(chǎn)生的至少一個(gè)第二f1子代個(gè)體的至少一個(gè)性能屬性進(jìn)行比較,所述參照是:參照f(shuō)0公畜個(gè)體與特定f0母畜或母畜系的雜交;或特定f0公畜個(gè)體與第二f0母畜或母畜系的第二雜交,所述第二f0母畜或母畜系可與特定f0母畜或母畜系相同或不同;或至少一個(gè)不同候選者f0公畜個(gè)體與特定母畜或母畜系的雜交;以及選擇至少一個(gè)f1子代個(gè)體在比較中顯示出優(yōu)越性的f0公畜候選者作為f0原種公畜或公畜系。

在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明提供用于選擇用作乳牛的繁育原種的f0母畜或母畜系的方法,所述方法包括以下步驟:測(cè)定由第一雜交產(chǎn)生的至少一個(gè)第一f1子代個(gè)體的至少一個(gè)性能屬性,所述第一雜交是第一候選者f0母畜或母畜系與特定f0公畜個(gè)體的雜交;將所測(cè)定的至少一個(gè)性能屬性與由參照雜交產(chǎn)生的至少一個(gè)第二f1子代個(gè)體的至少一個(gè)性能屬性進(jìn)行比較,所述參照是:參照f(shuō)0母畜或母畜系與所述特定f0公畜的雜交;或所述特定f0母畜或母畜系與第二f0公畜的第二雜交,所述第二f0公畜可與所述特定f0公畜相同或不同;或至少一個(gè)不同候選者f0母畜或母畜系與特定公畜的雜交;以及選擇至少一個(gè)f1子代個(gè)體在比較中顯示出優(yōu)越性的f0母畜或母畜系候選者作為f0原種母畜或母畜系。

在一些實(shí)施方案中,測(cè)定來(lái)自每個(gè)雜交的多個(gè)f1子代。

在一些實(shí)施方案中,潛在性能屬性包括:產(chǎn)奶量、壽命、精液產(chǎn)量、首次產(chǎn)犢的年齡、體深、細(xì)胞計(jì)數(shù)、奶牛受胎率、乳形式、女兒產(chǎn)犢難易度(daughtercalvingease)、女兒受孕率、女兒死胎、脂肪磅數(shù)、脂肪百分比、腳蹄評(píng)分、生育力、最終評(píng)分、足角度、前乳房附著、前乳頭排列、小母牛受胎率、酮癥、跛率和/或程度、運(yùn)動(dòng)、產(chǎn)奶年限(milkproductivelife)、擠奶速度、蛋白質(zhì)百分比、蛋白質(zhì)磅數(shù)、后腿后觀(rearview)、后腿側(cè)觀、后乳頭排列、后乳房高度、育齡、耐寒性、耐病性(例如乳腺炎、子宮炎等)、臀角度、臀寬、體細(xì)胞評(píng)分、公畜產(chǎn)犢難易度、公畜死胎、大小、體高(stature)、體軀強(qiáng)度(strength)、乳頭長(zhǎng)度、乳房分隔(uddercleft)、乳房構(gòu)造以及乳房深度。

在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明提供了基于從f1牛測(cè)定的性能屬性提供雜交種總性能指標(biāo)的方法。在一些實(shí)施方案中,雜交種總性能指標(biāo)以計(jì)算機(jī)可讀格式來(lái)體現(xiàn)。在一些實(shí)施方案中,性能參數(shù)不被f0個(gè)體共享。在一些實(shí)施方案中,與f0個(gè)體或f0親代兩者相比,性能參數(shù)在f1中是優(yōu)越的。

在一些實(shí)施方案中,雜交在一段時(shí)間內(nèi)重復(fù)以調(diào)整f1子代的性能特征。

在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明提供了操作業(yè)務(wù)的方法,所述方法包括以下步驟:由乳牛的選定f0種畜提供精液,所述f0種畜基于由先前的雜交種雜交產(chǎn)生的f1子代的性能來(lái)選擇,在所述先前的雜交種雜交中來(lái)自所述選定f0種畜的精液使f0雌性配子受精。在一些實(shí)施方案中,精液主要包含具有一種性別或另一種性別的精子。在一些實(shí)施方案中,精液主要包含“雌性”精子。

在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明提供了包括以下步驟的方法:收集由多個(gè)雜交中的每一個(gè)產(chǎn)生的f1子代的性能信息,在所述多個(gè)雜交中來(lái)自第一f0個(gè)體的配子與來(lái)自所述第一f0個(gè)體的具有相反性別的至少一個(gè)第二f0個(gè)體的配子雜交;以允許后來(lái)及時(shí)檢索或分析的計(jì)算機(jī)可讀格式存儲(chǔ)所述性能信息。在一些實(shí)施方案中,收集性能信息的步驟包括收集多個(gè)不同雜交的性能信息,在所述多個(gè)不同雜交中來(lái)自所述第一f0個(gè)體的配子與來(lái)自多個(gè)不同的第二f0個(gè)體的配子雜交。在一些實(shí)施方案中,多個(gè)不同雜交在不同的時(shí)間點(diǎn)時(shí)執(zhí)行。在一些實(shí)施方案中,所存儲(chǔ)的性能信息與來(lái)自一個(gè)或多個(gè)雜交的性能信息進(jìn)行比較,在所述一個(gè)或多個(gè)雜交中來(lái)自與第一f0個(gè)體具有匹配性別的第二f0個(gè)體的配子與來(lái)自具有相反性別的至少一個(gè)第二f0個(gè)體的配子雜交。在一些實(shí)施方案中,來(lái)自所述匹配性別第二f0個(gè)體的配子與來(lái)自至少一個(gè)相反性別第二f0個(gè)體的配子雜交的所述雜交中的至少一個(gè)涉及來(lái)自至少一個(gè)相反性別f0個(gè)體的配子,所述至少一個(gè)相反性別f0個(gè)體與已經(jīng)與來(lái)自所述第一f0個(gè)體的配子雜交的個(gè)體相同。

在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明提供了包括以下步驟的方法:使用體外受精(ivf)來(lái)產(chǎn)生雌性乳牛的雜交種胚胎。在一些實(shí)施方案中,f1牛是基于性能選擇的f0的雜交種。在一些實(shí)施方案中,用于產(chǎn)生雜交種胚胎的品種選自以下:荷斯坦-弗里賽牛(holstein-friesian)、瑞士褐牛(brownswiss)、格恩西牛(guernsey)、愛(ài)爾夏牛(ayrshire)、娟珊牛(jersey)、紅白牛(red&white)、乳用短角牛(milkingshorthorn)、蘭德爾牛(linebackers)、荷蘭白帶牛(dutchbelts)、burlina、白俄羅斯紅牛(belarusred)、白帶蓋勒韋牛(beltedgalloway)、加拿大牛(canadienne)、卡羅拉牛(carora)、丹麥娟珊牛(danishjersey)、弗蘭克斯頓紅牛(frankestonred)、德國(guó)黑雜色牛(germanblackpied)、格羅蘭多牛(girolando)、伊拉瓦拉牛(illawarra)、繆斯-萊因-以謝爾牛(meuse-rhine-issel)以及古巴西波涅牛(siboneydecuba)。

在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明提供了包括以下步驟的方法:將乳牛繁育至雜交種指標(biāo)。

在一些實(shí)施方案中,f0雌性配子中的全部均來(lái)自相同的f0雌性個(gè)體,f0雄性配子中的全部均來(lái)自相同的f0雄性個(gè)體或兩者。

在一些實(shí)施方案中,受精在體外執(zhí)行。在一些實(shí)施方案中,受精在體內(nèi)執(zhí)行。

附圖簡(jiǎn)述

圖1描繪了常規(guī)的自然配對(duì)雜交繁育策略。特別地,此圖說(shuō)明了用于追求雜種優(yōu)勢(shì)的三品種和雙品種輪作策略。參考此圖可以看出,雜交優(yōu)勢(shì)在第一雜交中最大,并且兩個(gè)方案均未再次達(dá)到這種水平。所描繪的兩個(gè)策略均未能產(chǎn)生和維持f1動(dòng)物(即50/50nrf/h動(dòng)物)群。此外,由染色體的交換和/或分離引起的并發(fā)癥可導(dǎo)致所述策略中由串聯(lián)配對(duì)產(chǎn)生的子代的特征的顯著不均勻性。

圖2a-d展示了如圖1所示在配對(duì)期間發(fā)生的染色體分離和交換事件。圖2a描繪了在由荷斯坦牛和娟珊牛雜交產(chǎn)生的f1雜種動(dòng)物的體細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的代表性染色體對(duì)。f1雜種是均勻的:每個(gè)染色體對(duì)具有來(lái)自兩位創(chuàng)始者品種親代的50/50的貢獻(xiàn)。因此,兩個(gè)創(chuàng)始者品種在f1基因組中以相同比例體現(xiàn)。在奶牛間,兩個(gè)創(chuàng)始者品種在每個(gè)染色體上以相同比例體現(xiàn)。此外,染色體對(duì)內(nèi)的每個(gè)單獨(dú)染色體均100%來(lái)自一個(gè)創(chuàng)始者品系。圖2b展示了體細(xì)胞染色體在圖2a中有所描繪的f1雜種動(dòng)物的配子的代表性染色體組成??梢钥闯?,在配子產(chǎn)生期間發(fā)生的交換事件可導(dǎo)致單獨(dú)染色體的來(lái)自兩個(gè)相應(yīng)創(chuàng)始者染色體中的每一個(gè)的貢獻(xiàn)百分比不同。這些交換事件導(dǎo)致編碼性狀的混亂,并且因此使預(yù)測(cè)在下一代中如何表達(dá)性狀以及表達(dá)哪些性狀的努力復(fù)雜化。圖2c和2d展示了這種挑戰(zhàn),具體描繪了使圖2b的配子與第三品種的配子配對(duì)的結(jié)果。如圖2c所示,無(wú)論是來(lái)自單一動(dòng)物還是不同f1動(dòng)物,每個(gè)卵均將具有來(lái)自兩個(gè)品種的單倍型的獨(dú)特混合物。平均來(lái)說(shuō),它們是均勻的,但是作為個(gè)體,它們都是獨(dú)特的。例如,圖2d展示了3個(gè)不同的預(yù)期“替代”個(gè)體,其為圖2a-2c中所示的f1x第三品種雜交的子代,并且其全部基因組貢獻(xiàn)均為25%創(chuàng)始者品系1、25%創(chuàng)始者品系2以及50%第三品種,但是顯然具有完全不同的遺傳組成,并且因此具有不同的性狀和特征。這種復(fù)雜性在隨后的雜交中增加,使得幾乎不可能通過(guò)所述常規(guī)配對(duì)策略來(lái)維持f1雜種性狀。

圖3概括了用于基于本公開的實(shí)施方案向乳??蛻籼峁┯袃r(jià)值的產(chǎn)品和服務(wù)的發(fā)明系統(tǒng)。所描繪的系統(tǒng)的組分包括:1)雙系繁育系統(tǒng);2)測(cè)試系統(tǒng);3)ivf和et轉(zhuǎn)移服務(wù);以及4)銷售力量。

定義

為了更加容易地理解本發(fā)明,以下對(duì)某些術(shù)語(yǔ)進(jìn)行定義。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,某些術(shù)語(yǔ)的定義可以在本說(shuō)明書的其他地方提供,并且/或者將從上下文中顯而易見(jiàn)。

等位基因:如本文所用,術(shù)語(yǔ)“等位基因”是指特定多態(tài)性基因組基因座的兩個(gè)或更多個(gè)現(xiàn)有遺傳變體之一。

大約:如本文所用,當(dāng)應(yīng)用到一種或多種目標(biāo)值時(shí),術(shù)語(yǔ)“大約”或“約”是指類似于規(guī)定的參考值的值。在某些實(shí)施方案中,術(shù)語(yǔ)“大約”或“約”是指在所說(shuō)明的參考值的任一方向上的(大于或小于)25%、20%、19%、18%、17%、16%、15%、14%、13%、12%、11%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%或更小范圍內(nèi)的值范圍,除非另外說(shuō)明或以另外的方式從上下文顯而易見(jiàn)(除了這樣的數(shù)值將超過(guò)可能值的100%)。

人工受精(ai):如本文所用,術(shù)語(yǔ)“人工受精(ai)”是指借助于人來(lái)將精液引入雌性牛的子宮以實(shí)現(xiàn)受孕。在許多實(shí)施方案中,ai用于繁育,例如使得該術(shù)語(yǔ)涵蓋所得的受孕(或旨在)。在一些實(shí)施方案中,用收集的精液進(jìn)行ai。在一些實(shí)施方案中,用提取的精液進(jìn)行ai。在一些實(shí)施方案中,用已經(jīng)處理的精液進(jìn)行ai;例如,在一些實(shí)施方案中,精液的性別已被分選,使得其僅富集僅具有一種性別的精子。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,除非另外明確指示,否則術(shù)語(yǔ)“ai”不涵蓋胚胎轉(zhuǎn)移程序,在所述胚胎轉(zhuǎn)移程序中,例如將精液引入奶牛以產(chǎn)生用于轉(zhuǎn)移的胚胎。

常染色體:如本文所用,術(shù)語(yǔ)“常染色體”是指不包括x和y性染色體的任何染色體。

品種:如本文所用,術(shù)語(yǔ)“品種”是指具有共同祖先和/或共享不被其他品種的牛共享的某些可區(qū)分性狀的一組牛。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉品種標(biāo)準(zhǔn)和/或特征。在許多實(shí)施方案中,特定品種通過(guò)使特定鑒定的一個(gè)或多個(gè)親代(例如,特定的父親與特定的母畜或來(lái)自特定的母畜系的任何一個(gè)人)與另一個(gè)親代配對(duì)來(lái)生產(chǎn)和/或維持。

染色體:如本文所用,術(shù)語(yǔ)“染色體”是指真核細(xì)胞核中具有相關(guān)蛋白質(zhì)的dna的線性分子,所述線性分子攜帶基因并且在遺傳信息的傳遞中發(fā)揮作用。

可比較:術(shù)語(yǔ)“可比較”在本文中用以描述彼此足夠類似以允許比較獲得的結(jié)果或觀察到的現(xiàn)象的兩組(或更多組)條件、情況、個(gè)體或群體。在一些實(shí)施方案中,多組可比較條件、情況、個(gè)體或群體的特征為多種大致上相同特征和一種或少數(shù)不同特征。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將了解多組情況、個(gè)體或群體在特征為以下時(shí)是彼此可比較的:足夠數(shù)目和類型的大致上相同特征以保證得出以下合理結(jié)論:在不同組情況、個(gè)體或群體下或用不同組情況、個(gè)體或群體獲得的結(jié)果或觀察到的現(xiàn)象的差異是由那些不同特征的變化引起或指示那些不同特征的變化。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,本文所用的相對(duì)語(yǔ)言(例如,增強(qiáng)、激活、減少、抑制等)通常是指在可比較條件下進(jìn)行的比較。

雜交種:如本文所用,術(shù)語(yǔ)“雜交種”是指由作為不同品種或種類的牛的單獨(dú)牛的配子產(chǎn)生的牛。通常在乳牛養(yǎng)殖中執(zhí)行雜交繁育以產(chǎn)生與親代品種相比更健康、更多產(chǎn)的牛。雜交繁育是來(lái)自不同品種或品系的動(dòng)物進(jìn)行有意配對(duì);在許多實(shí)施方案中,雜交繁育被設(shè)計(jì)來(lái)利用如同生產(chǎn)、生育力和壽命的特征的雜交優(yōu)勢(shì)(雜種優(yōu)勢(shì))。在一些實(shí)施方案中,本公開涵蓋的見(jiàn)解是,可利用通常未用于乳牛業(yè)中的與人工受精和/或體外受精有關(guān)的最新發(fā)展,以便能夠?qū)崿F(xiàn)和/或提供關(guān)于產(chǎn)生和/或維持如本文所述的乳牛雜交種系的某些優(yōu)勢(shì)。如本文所述,特別感興趣的雜交種牛是雜種牛,在所述雜種牛中50%的牛體細(xì)胞染色體來(lái)自一個(gè)品系或系,并且50%來(lái)自不同的品系或系(即,通過(guò)使來(lái)自彼此不同的第一品系/系和第二個(gè)品系/系的f0個(gè)體雜交來(lái)形成。然而,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解,在一些實(shí)施方案中(從上下文中顯而易見(jiàn))可使用術(shù)語(yǔ)“雜交種”來(lái)指基因組因?yàn)殡s交而不是100%來(lái)自任何單一品種的任何個(gè)體。二倍體細(xì)胞:如本文所用,術(shù)語(yǔ)“二倍體細(xì)胞”是指具有每個(gè)常染色體的同源對(duì),具有每個(gè)常染色體遺傳基因座的兩個(gè)拷貝(2n)的細(xì)胞。

胚胎:如本文所使用的,術(shù)語(yǔ)“胚胎”是指準(zhǔn)備用于立即植入雌性牛內(nèi)或存儲(chǔ)用于最后植入雌性牛內(nèi)的受精卵母細(xì)胞(卵)。

f1:如本文所用,術(shù)語(yǔ)“f1”是指通過(guò)使來(lái)自不同品種或系的牛的兩個(gè)f0個(gè)體雜交產(chǎn)生的子代牛。f1牛也被稱為“雜種”,并且其特征在于其50%的體細(xì)胞染色體來(lái)自第一品系或系(即,f0個(gè)體中的一個(gè)的品系或系),并且50%來(lái)自與第一種不同的第二品系或系(即,另一個(gè)f0個(gè)體的品系或系)。

f0:如本文所用,術(shù)語(yǔ)“f0”是指經(jīng)雜交以產(chǎn)生f1雜種牛后代的親代牛。

配子:如本文所用,術(shù)語(yǔ)“配子”用于指具有單倍體數(shù)目的染色體的生殖細(xì)胞(例如,精子或卵母細(xì)胞),特別是能夠與異性配子融合以產(chǎn)生受精卵的成熟精子或卵。配子通過(guò)減數(shù)分裂過(guò)程來(lái)產(chǎn)生。

基因:如本文所用,術(shù)語(yǔ)“基因”是指染色體中編碼產(chǎn)物(例如rna產(chǎn)物和/或多肽產(chǎn)物)的dna序列。在一些實(shí)施方案中,基因包含編碼序列(即編碼特定產(chǎn)物的序列);在一些實(shí)施方案中,基因包含非編碼序列。在一些特定實(shí)施方案中,基因可包含編碼序列(例如,外顯子)和非編碼(例如,內(nèi)含子)序列。在一些實(shí)施方案中,基因可包含例如可以控制或影響基因表達(dá)的一個(gè)或多個(gè)方面(例如,細(xì)胞型特異性表達(dá),誘導(dǎo)型表達(dá)等)的一種或多種調(diào)節(jié)元件。

基因組:如本文所用,術(shù)語(yǔ)“基因組”是指由染色體的完整dna序列表示,由單獨(dú)生物體或細(xì)胞攜帶的總遺傳信息。

基因組譜:如本文所用,術(shù)語(yǔ)“基因組譜”是指基因組內(nèi)含有的總信息的代表性子集。通常,基因組譜含有在一組特定的多態(tài)基因座組處的基因型。在一些實(shí)施方案中,基因組譜可與表示例如特定動(dòng)物、系、品種或雜交種群體的特征的特定特征、性狀或其集合相關(guān)。

基因型:如本文所用,術(shù)語(yǔ)“基因型”是指給定細(xì)胞或生物體中給定遺傳基因座或相關(guān)基因座組處的等位基因的二倍體組合。純合受試者攜帶相同等位基因的兩個(gè)拷貝,并且雜合受試者攜帶兩個(gè)不同等位基因。在具有兩個(gè)等位基因“a”和“a”的基因座的最簡(jiǎn)單情況下,可形成三種基因型:a/a、a/a和a/a。

基因分型:如本文所用,術(shù)語(yǔ)“基因分型”是指用于區(qū)分一個(gè)或多個(gè)明確定義的基因座處的個(gè)體基因型的實(shí)驗(yàn)、計(jì)算或觀察方案。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到可有用地且有效地執(zhí)行基因分型的各種技術(shù)。在一些實(shí)施方案中,基因分型涉及核酸或核酸序列的直接檢測(cè)。在一些實(shí)施方案中,基因分型涉及例如通過(guò)檢測(cè)或分析與核酸或核酸序列的存在相關(guān)的代理標(biāo)記或事件來(lái)間接檢測(cè)核酸或核酸序列。

單倍體細(xì)胞:如本文所用,術(shù)語(yǔ)“單倍體細(xì)胞”是指具有染色體的單一組(1n)染色體—體細(xì)胞數(shù)目的一半的細(xì)胞。

小母牛:如本文所使用的,術(shù)語(yǔ)“小母?!笔侵干形串a(chǎn)生任何小牛的雌性牛。

雜種:如本文所用,術(shù)語(yǔ)“雜種”是指因?yàn)槭箒?lái)自不同品種或不同系的牛的雄性和雌性配子雜交而產(chǎn)生的牛。因此,通常,雜種的50%常染色體基因組(例如,體細(xì)胞基因組)來(lái)自第一品種/系,并且50%來(lái)自第二品種/系。如本文所述,特別感興趣的是50%體細(xì)胞染色體來(lái)自第一品種并且50%來(lái)自第二品種的雜種。

體外受精(ivf):如本文所用,術(shù)語(yǔ)“體外受精”是指在活牛外使卵受精的方法。ivf是使卵在體外由精子受精的過(guò)程(即,體外,其在字面上翻譯成“在玻璃中”,但是在本領(lǐng)域中被理解成是指例如在實(shí)驗(yàn)室或其他人工環(huán)境中執(zhí)行的過(guò)程)。在一些實(shí)施方案中,ivf過(guò)程可涉及監(jiān)測(cè)和/或刺激雌性的排卵過(guò)程、從雌性的卵巢中移除一個(gè)或多個(gè)卵母細(xì)胞(一個(gè)或多個(gè)卵),和/或在實(shí)驗(yàn)室中(例如,在流體培養(yǎng)基中)使精子和卵母細(xì)胞彼此接觸以實(shí)現(xiàn)受精。在一些實(shí)施方案中,ivf涉及在生長(zhǎng)培養(yǎng)基中培養(yǎng)受精卵(接合子)和/或?qū)⑵渲踩氪菩缘淖訉m中或?qū)⑵浯鎯?chǔ)以用于未來(lái)的分析和/或植入。在一些實(shí)施方案中,ivf可涉及對(duì)受精卵的特定所需屬性(例如性別)進(jìn)行分類。

系:如本文所用,術(shù)語(yǔ)“系”是指起源于通過(guò)選擇性繁育來(lái)研發(fā)和維持的共同祖先親代的牛的品系。

配對(duì):如本文所用的術(shù)語(yǔ)“配對(duì)”是指導(dǎo)致通常由兩個(gè)相反性別的配子形成胚胎的過(guò)程。在一些實(shí)施方案中,配對(duì)涉及自然配種(naturalservice)。在一些實(shí)施方案中,配對(duì)涉及人工受精。在一些實(shí)施方案中,配對(duì)涉及ivf。在本文描述的許多實(shí)施方案中,配對(duì)用于產(chǎn)生雜種子代。在許多實(shí)施方案中,配對(duì)用于產(chǎn)生雜交種子代。

自然配種:如本文所用,術(shù)語(yǔ)“自然配種”是指沒(méi)有人工受精或基于ivf的技術(shù)的情況下使雄性和雌性配對(duì)的傳統(tǒng)牛繁育。

表型:如本文所用,術(shù)語(yǔ)“表型”是指由細(xì)胞或生物體顯示的性狀或一類或一組性狀。在一些實(shí)施方案中,特定表型可與特定等位基因或基因型相關(guān)。在一些實(shí)施方案中,表型可以是離散的;在一些實(shí)施方案中,表型可以是連續(xù)的。

單核苷酸多態(tài)性(snp):如本文所用,術(shù)語(yǔ)“單核苷酸多態(tài)性”或“snp”是指基因組中替代性堿基已知將一個(gè)等位基因與另一個(gè)等位基因區(qū)分開來(lái)的特定堿基位置。在一些實(shí)施方案中,一個(gè)或幾個(gè)snp和/或拷貝數(shù)多態(tài)性(cnp)足以將復(fù)雜遺傳變體彼此區(qū)分開來(lái),使得出于分析目的,一個(gè)或一組snp和/或cnp可被認(rèn)為是表示特定變體、性狀、動(dòng)物、系、品種、雜交種或其集合的特征。在一些實(shí)施方案中,一個(gè)或一組snp和/或cnp可被認(rèn)為是定義特定變體、性狀、動(dòng)物、系、品種、雜交種或其集合。

基本上:如本文所用,術(shù)語(yǔ)“基本上”是指展現(xiàn)總體或接近總體范圍或程度的目標(biāo)特征或特性的定性情況。生物領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將了解生物和化學(xué)現(xiàn)象很少(如果曾發(fā)生)達(dá)到完全和/或進(jìn)行至完全或達(dá)成或避免絕對(duì)結(jié)果。因此,本文使用術(shù)語(yǔ)“基本上”來(lái)獲得在許多生物現(xiàn)象和化學(xué)現(xiàn)象中固有的潛在完全性缺乏。

性狀:如本文所用,術(shù)語(yǔ)“性狀”是指可檢測(cè)的個(gè)體屬性。通常,特定性狀的表達(dá)可完全或部分地受個(gè)體遺傳組成影響。在一些實(shí)施方案中,性狀表示特定個(gè)體、系、品種或雜交種的特征,例如因?yàn)榭梢蕾?單獨(dú)地或作為集合的一部分)其來(lái)將所述個(gè)體、系、品種或雜交種與其他個(gè)體、系、品種或雜交種區(qū)別開來(lái)。

某些實(shí)施方案的詳述

乳牛

追溯到公元前6,500的馴養(yǎng)牛遺骸已經(jīng)在土耳其找到,并且近東的其他地區(qū)也接近了此時(shí)代。一些當(dāng)局確定早在10,000年前就馴養(yǎng)了牛,并且其他幾乎是所述時(shí)間量的一半。早期的牛用作三重目的。它們向其主人提供肉、牛奶和勞動(dòng)。最終,它們的勞動(dòng)/初始目的(draftpurpose)主要被馬和機(jī)械所代替,因此它們被更多地選擇用于單一目的或在一些情況下是雙重目的(牛奶和肉)。

在1800年前,愛(ài)爾夏牛品種起源于蘇格蘭的艾爾郡。愛(ài)爾夏牛是中型牛,并且在成熟時(shí)重量應(yīng)超過(guò)1200磅。它們是適應(yīng)所有管理系統(tǒng)的強(qiáng)壯、粗野的牛,所述所有管理系統(tǒng)包括在具有自由攤位和擠奶廳的乳牛農(nóng)場(chǎng)處理的小組。愛(ài)爾夏牛在乳房構(gòu)造方面優(yōu)異,并且不會(huì)經(jīng)受過(guò)多的腳蹄問(wèn)題。幾乎沒(méi)有其他品種可與愛(ài)爾夏牛在不利的飼養(yǎng)或氣候條件下發(fā)聲及為自己覓食的能力相匹。愛(ài)爾夏牛在牧場(chǎng)條件下將比其他主要乳牛品種表現(xiàn)更好,當(dāng)牧場(chǎng)貧瘠時(shí),它們需要較少糧食來(lái)使其保持在空氣條件中(c.h.eckles,dairycattleandmilkproduction,1923)。地勢(shì)的崎嶇和本土的不利氣候條件導(dǎo)致了對(duì)使其適應(yīng)不太理想條件的那些耐性點(diǎn)的選擇。這些性狀使愛(ài)爾夏牛成為杰出的商業(yè)乳牛。

愛(ài)爾夏牛是一種中等乳脂品種。在官方乳牛群改良注冊(cè)(dhir)測(cè)試中所有愛(ài)爾夏牛的實(shí)際平均數(shù)為:在3.9%測(cè)試的情況下,每年超過(guò)12,000磅牛奶。愛(ài)爾夏牛響應(yīng)于良好管理和飼養(yǎng)實(shí)踐,并且單獨(dú)艾爾郡群的平均數(shù)高達(dá)每年17,000磅牛奶和700磅乳脂。高產(chǎn)的愛(ài)爾夏牛在其哺乳期間通常超過(guò)每年20,000磅牛奶。

使愛(ài)爾夏牛吸引商業(yè)乳牛場(chǎng)主的其他性狀包括愛(ài)爾夏小牛的活力。它們強(qiáng)壯,并且易于飼養(yǎng)。愛(ài)爾夏牛不具有將降低胴體價(jià)值的黃色牛脂特征,所以愛(ài)爾夏公牛小??勺鳛殚幣?lái)有利地飼養(yǎng)。

格恩西牛因生產(chǎn)具有高濃度β-胡蘿卜素的高乳脂、高蛋白質(zhì)牛奶而聞名。具有中間大小的格恩西牛生產(chǎn)高品質(zhì)的牛奶,同時(shí)與更大乳牛品種相比,所生產(chǎn)的每磅牛奶少消耗20%至30%的飼料。它們還因具有較小的預(yù)計(jì)產(chǎn)犢間隔而聞名,并且與較大品種相比,具有較年輕的第一牛犢小母牛的平均年齡。格恩西牛的其他有吸引力的特征是它們?nèi)狈θ魏我阎牟涣歼z傳隱性及其對(duì)較暖氣候變暖適應(yīng)性。

格恩西牛還是優(yōu)異的食草動(dòng)物。奶牛用于基于牧場(chǎng)的產(chǎn)奶。由于其放牧能力、性情溫和、產(chǎn)犢難易度以及與其他品種相比用較少飼料有效生產(chǎn)牛奶的能力,其為密集放牧的理想候選者。乳制品生產(chǎn)者可以實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)潛力,同時(shí)降低管理成本。

來(lái)自1992年期間在美國(guó)格恩西牛協(xié)會(huì)的dhir計(jì)劃中登記的畜群的數(shù)據(jù)顯示,在同等的基礎(chǔ)上,品種平均數(shù)為每年14,667磅牛奶、659磅乳脂和510磅蛋白質(zhì)。

在遺傳上,現(xiàn)今的格恩西牛與公元960年的格恩西牛大不相同。由于人工受精(不通過(guò)自然手段來(lái)將精液引入母畜的過(guò)程)的出現(xiàn)和商業(yè)化,特定公??煞毖艹汕先f(wàn)的后代。這種遺傳改良已經(jīng)由前進(jìn)性、進(jìn)取性年輕公畜計(jì)劃來(lái)產(chǎn)生。年輕公牛的精液分布在整個(gè)格恩西牛群體中,直到公牛有足夠大的女兒群體,以至于它們后代的品質(zhì)是可預(yù)測(cè)的。作為已被證實(shí)的公牛,這些公畜可能在高達(dá)400個(gè)畜群中具有多達(dá)1,500個(gè)女兒。然而,可用公畜的列表每六個(gè)月更新一次。屆時(shí),增加了遺傳學(xué)優(yōu)越的新公牛,并且年長(zhǎng)公畜失去其“活躍”地位。這確保了改良格恩西牛健康遺傳基礎(chǔ)的品種廣泛的努力得以繼續(xù)。

荷斯坦奶牛起源于歐洲。這種品種的主要?dú)v史發(fā)展發(fā)生在現(xiàn)在的荷蘭,并且更具體地說(shuō),發(fā)生在兩個(gè)北部省份:位于須德海兩邊的北荷蘭省和弗里斯蘭省。原始原種為batavians和friesians的黑色動(dòng)物和白色動(dòng)物,所述batavians和friesians是在大約2,000年前定居在萊茵三角洲地區(qū)的移居歐洲部落。多年來(lái),荷斯坦牛經(jīng)繁育和嚴(yán)格剔除,以獲得將最佳利用草地的動(dòng)物,所述草地為地區(qū)的最豐富資源。這些動(dòng)物的雜合演變成有效、高產(chǎn)的黑白奶牛。

健康的荷斯坦牛犢在出生時(shí)重量90磅或更多。成熟的荷斯坦奶牛的重量為約1500磅,并且站立的肩高為58英寸。荷斯坦小母??稍?5個(gè)月齡時(shí),在它們重量為約800磅時(shí)繁育。期望荷斯坦牛雌性在24與27月齡之間首次產(chǎn)犢。荷斯坦牛受孕期為大約9個(gè)月。雖然一些奶??苫畹孟喈?dāng)長(zhǎng),但荷斯坦牛的正常生產(chǎn)年限為六年。在1987年在美國(guó)官方生產(chǎn)測(cè)試計(jì)劃中登記的所有荷斯坦牛的平均生產(chǎn)為每年17,408磅牛奶、632磅乳脂和550磅蛋白質(zhì)。

娟珊牛品種起源于澤西島,即英吉利海峽中鄰近法國(guó)海岸的英國(guó)小島。娟珊牛是最古老的乳牛品種之一,已被當(dāng)局報(bào)告為持續(xù)近六個(gè)世紀(jì)純種的。所述品種早在1771年就在英國(guó)聞名,并且因?yàn)槠渑D毯腿橹a(chǎn)而被視為是非常有利的。

適應(yīng)廣泛的氣候和地理?xiàng)l件,杰出的娟珊牛群從丹麥至澳大利亞和新西蘭、從加拿大至南美洲,以及從南非至日本均有所發(fā)現(xiàn)。它們是優(yōu)異的食草動(dòng)物,并且在密集放牧計(jì)劃中表現(xiàn)良好。與較大品種相比,它們更耐熱。與其他品種相比,平均重量為900磅的娟珊牛每磅體重產(chǎn)生更多磅的牛奶。大多數(shù)娟珊牛在每次哺乳期產(chǎn)生遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其體重13倍的牛奶。

美國(guó)娟珊牛更多地因生產(chǎn)而非因美麗而著名。由此描述提及的牛通常較大、有點(diǎn)粗糙,并且已經(jīng)為適合牛奶和乳脂生產(chǎn)的那些品質(zhì)繁育了多年。毫無(wú)疑問(wèn),對(duì)產(chǎn)奶的另外強(qiáng)調(diào)以及對(duì)乳脂生產(chǎn)的較少?gòu)?qiáng)調(diào)導(dǎo)致普遍接受具有較大大小和規(guī)模的澤西奶牛。與先前帶給美國(guó)的許多娟珊牛相比,最近的娟珊牛進(jìn)口一直由較大的牛組成。它們后代不但已經(jīng)在類型方面可以接受,而且已經(jīng)被有利地用于改良生產(chǎn)。

世界上最古老的公認(rèn)品種之一,短角牛起源于英格蘭東北部的tees河峽谷。乳用短角牛品種在所有品種中是最通用的,并且這是其最大屬性之一。這些溫順的奶牛在每次哺乳期均有效地生產(chǎn)大體積的營(yíng)養(yǎng)牛奶,并且在它們的長(zhǎng)生產(chǎn)生命終于結(jié)束時(shí)足夠大,使得具有高的殘余價(jià)值。此外,它們的每年定期產(chǎn)犢間隔出生的健康犢牛在出生時(shí)生氣蓬勃、生長(zhǎng)迅速,并且未保持繁育原種的那些牛和畜群替代使有效收益和暫停成為非常期望的分級(jí)胴體。品種的其他屬性包括產(chǎn)犢難易度、管理難易度和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì),特別是關(guān)于家庭生產(chǎn)的粗飼料和草。

白俄羅斯紅牛(belarusred),也被稱為白俄羅斯紅牛(byelorussianred)、krasnayabelorusskaya和krasnobelorusskaya,是一個(gè)俄羅斯乳牛品種。所述品種已經(jīng)通過(guò)與昂格爾恩紅牛(angelnred)、德國(guó)紅牛(germanred)、波蘭紅牛(polishred)、丹麥紅牛(danishred)、愛(ài)沙尼亞紅牛(estonianred)、拉脫維亞褐牛(latvianbrown)雜交來(lái)改良。它們?cè)诎锥砹_斯是常見(jiàn)的,主要在格羅德諾和明斯克附近。它們因其壽命和不高的飼養(yǎng)要求而著名。

白俄羅斯紅牛的外觀的特征在于以下特征。頭部長(zhǎng)度中等、不寬、長(zhǎng)臉。無(wú)角(poll)是顯著的。角具有中等大小。頸部瘦,且具有中等長(zhǎng)度。馬肩隆(wither)不陡,偶爾分裂。胸部具有中等深度,足夠?qū)?。背部水平,略窄。腰部長(zhǎng)且水平,具有中等寬度。身體中部發(fā)育良好。腹部寬大,不下垂。臀部水平,略凸起。后軀(hindquarter)具有中等長(zhǎng)度和寬度,臀部突出。腿部較瘦,多骨,不長(zhǎng),設(shè)置恰當(dāng)。有時(shí)候腿部張開或弓曲。乳房的體積中等、腺性、杯狀或略圓。乳頭為圓柱形,具有中等大小。皮膚薄,有彈性,可移動(dòng)。骨骼輕且強(qiáng)壯。肌肉發(fā)育適度。構(gòu)造和諧緊湊;構(gòu)成精致。

許多人認(rèn)為現(xiàn)代白俄羅斯紅牛的潛力尚未完全實(shí)現(xiàn)。在1981年在繁育場(chǎng)評(píng)估的白俄羅斯紅牛原種的平均產(chǎn)奶量為2557kg,3.69%脂肪;在最佳農(nóng)場(chǎng)中,為3053kg,3.62%脂肪。在格羅德諾地區(qū)的vasilishkovski繁育中心的畜群中,1982年的平均產(chǎn)奶量為2507kg,3.73%脂肪。近年來(lái),此群和shchuchin實(shí)驗(yàn)站中的若干組牛平均為4514kg牛奶,4.08%脂肪。奶牛vyetv2016在其第4個(gè)哺乳期內(nèi)生產(chǎn)了5986kg牛奶、3.91%脂肪和3.70%蛋白質(zhì);malta在其第3個(gè)哺乳期內(nèi)生產(chǎn)了6056kg牛奶,4.55%脂肪;volna在其第4個(gè)哺乳期內(nèi)生產(chǎn)了5906kg,4.85%脂肪。

白俄羅斯紅牛的牛肉和肥育品質(zhì)令人滿意:在有利的繁育和管理?xiàng)l件下,年輕原種顯示出高生長(zhǎng)率和早熟。所述該品種包括6個(gè)基線和2.'d個(gè)家族。為了保護(hù)這些牛,已經(jīng)建立了保存群,并且已經(jīng)建立了所有基線的最佳公畜的冷凍精液庫(kù)。用于白俄羅斯紅牛改良的繁育計(jì)劃旨在提供用于純種的以下參數(shù):成熟奶牛的活重應(yīng)為500-540kg,每次哺乳期的產(chǎn)奶量應(yīng)為4500-5000kg,脂肪含量為4.0-4.2%,并且蛋白質(zhì)含量不小于3.6%。

白帶蓋勒韋牛是起源于蘇格蘭南部西側(cè)的蓋勒韋的牛的遺產(chǎn)食用牛品種,適于生活在所述地區(qū)的貧瘠山地牧場(chǎng)和狂風(fēng)肆虐的沼澤地。所述品種的確切來(lái)源尚不清楚,盡管通常推測(cè),將這些牛與本地黑蓋勒韋牛區(qū)分開來(lái)的白帶可能是因?yàn)榕c荷蘭lakenvelder白帶牛的雜交繁育。正是帶給予它們的名字。白帶蓋勒韋牛(或belty)主要是為了其優(yōu)質(zhì)五花牛肉而飼養(yǎng),雖然它們有時(shí)由于其醒目外觀而被擠奶且購(gòu)買來(lái)裝飾牧場(chǎng)。

蓋勒韋牛是天然無(wú)角的。白帶蓋勒韋牛的特別可見(jiàn)特征是其長(zhǎng)毛層(haircoat)和完全包圍身體的寬闊白帶。其粗糙外層有助于擺脫雨水,并且其柔軟下層提供絕緣和防水,使所述品種在室外愉快地越冬。黑帶是最顯著的,但是暗褐色和紅色帶也被品種學(xué)會(huì)所認(rèn)可,后者比較稀少,并且受到追捧。如果雌性白帶蓋勒韋牛除了帶之外還在假蹄上具有白色,則其不能在畜群名冊(cè)中注冊(cè),但可在附錄中注冊(cè)。如果公牛除了帶之外沒(méi)有其他白色,則其僅可在畜群名冊(cè)中注冊(cè)。

公牛的重量為1,700磅(770kg)至2,300磅(1045kg),平均數(shù)為1,800磅(820kg)。奶牛的重量為1,000磅(450kg)至1,500磅(675kg),平均數(shù)為1,250磅(565kg)。小牛的重量通常為40磅至60磅。

白帶牛通常具有安靜的氣質(zhì),但仍然維持著強(qiáng)大的母性本能,并且將保護(hù)牛犢免受感知到的威脅。白帶牛良好地適于粗牧場(chǎng),并將利用其他品種將回避的粗糙草。它們能夠在不太理想的牧場(chǎng)上維持良好狀態(tài),并僅依靠草來(lái)生產(chǎn)高品質(zhì)牛肉產(chǎn)品。肉類動(dòng)物研究中心(marc)的usda周期iv種質(zhì)評(píng)估計(jì)劃顯示,與其他11個(gè)品種相比,蓋勒韋牛雜種處于風(fēng)味、多汁和柔軟的圖表的首位。

瑞士褐牛是每年生產(chǎn)第二大牛奶量(超過(guò)9,000kg(20,000磅))的乳牛品種。牛奶平均含有4%乳脂和3.5%蛋白質(zhì),使得它們的牛奶非常適于生產(chǎn)乳酪。瑞士褐牛因受孕期長(zhǎng)、大小巨大、耳朵大、毛茸茸,以及氣質(zhì)極其溫順而聞名。無(wú)論如何,瑞士褐牛是相當(dāng)反彈的牛品種;它們是耐受性的,并且能夠用很少護(hù)理或飼料維持生活。

瑞士褐牛起源于瑞士阿爾卑斯山的斜坡;因?yàn)樗鼈冊(cè)谶@種惡劣氣候下繁育,所以它們耐受熱、冷和許多其他常見(jiàn)的牛問(wèn)題。

挪威紅牛(norwegianred)(挪威語(yǔ):norskfe)是挪威研發(fā)的乳牛品種。通常縮短為簡(jiǎn)單的nrf,它具有紅色和白色或黑色層。挪威紅牛因其耐性和其牛奶的豐富性而著名。

挪威紅牛(nrf)是已被選擇用于廣泛繁育目的的乳牛品種,越來(lái)越多地強(qiáng)調(diào)功能性狀,如健康和生育力。在20世紀(jì)60年代,nrf—挪威紅牛通過(guò)乳牛品種與幾個(gè)斯堪的納維亞品種(包括挪威紅白牛、特隆赫姆紅牛(redtrondheim)和無(wú)角紅牛(redpolled)等)雜交來(lái)研發(fā)。到20世紀(jì)70年代中期,它成為其本土的優(yōu)勢(shì)品種,占牛群的98%。精液也經(jīng)常出口到北美,以與美國(guó)乳制品業(yè)的荷斯坦牛雜交繁育。genobreeding和a.i.協(xié)會(huì),挪威乳牛場(chǎng)農(nóng)民所擁有的合作組織是挪威紅牛的繁育組織。

最佳畜群的生產(chǎn)超過(guò)10,000公斤(22,000磅),最高奶牛擠奶多于16,000公斤(35,000磅)。生長(zhǎng)性狀也被納入指標(biāo)中,并且用于子代測(cè)試的年輕公畜的生長(zhǎng)率為大約1.4kg/天。完全成熟的牛的活重高達(dá)600公斤(1,300磅)。

自1978年以來(lái),健康性狀已被納入凈價(jià)值指標(biāo)中。目前,乳腺炎和其他疾病(特別是酮癥)被納入繁育計(jì)劃中。雖然這些疾病是低遺傳度性狀,但是基于大量女兒的子代測(cè)試提供了具有高精度的選擇指標(biāo)。用于乳腺炎的子代測(cè)試當(dāng)前是基于大約300個(gè)女兒。

挪威紅??赡苁菬o(wú)角的或有角的。目前,在挪威的50%小牛生來(lái)無(wú)角(在遺傳上無(wú)角)。近幾年,對(duì)無(wú)角優(yōu)異公畜之后的無(wú)角兒子的系統(tǒng)選擇已經(jīng)增加了無(wú)角動(dòng)物的頻率。預(yù)計(jì)挪威紅牛(nrf)品種將在未來(lái)20-25年內(nèi)成為無(wú)角品種。

常規(guī)乳牛畜牧業(yè)

畜牧業(yè)是為了利潤(rùn)而由人對(duì)家畜進(jìn)行的管理和護(hù)理,其中被認(rèn)為對(duì)人有利的遺傳品質(zhì)和行為得以進(jìn)一步發(fā)展。所述術(shù)語(yǔ)可以指選擇性繁育和飼養(yǎng)牲畜以促進(jìn)用于效用、運(yùn)動(dòng)、愉悅或研究的動(dòng)物的期望性狀的實(shí)踐。

畜牧業(yè)通過(guò)將久享盛名的實(shí)踐和現(xiàn)代科學(xué)知識(shí)融入到提供動(dòng)物福祉并提供安全有效的動(dòng)物管理和處理的系統(tǒng)中,結(jié)合了飼養(yǎng)動(dòng)物的藝術(shù)和科學(xué)。畜牧業(yè)實(shí)踐隨著科學(xué)家、農(nóng)業(yè)專家和與動(dòng)物有關(guān)的其他人學(xué)習(xí)新技術(shù)或逐步淘汰不再需要或不再適當(dāng)?shù)哪切┘夹g(shù)而變化。畜牧業(yè)實(shí)踐的范圍為將牛去角以防止對(duì)畜群伴和農(nóng)場(chǎng)工人的傷害,以及用于圈養(yǎng)牲畜、提供充足營(yíng)養(yǎng)以及設(shè)計(jì)繁育策略的方法。

諸如人工受精和胚胎轉(zhuǎn)移的技術(shù)已得以研發(fā),并且可用于促進(jìn)繁育。例如,因?yàn)榇祟惣夹g(shù)允許母畜攜帶不同于自己的胚胎,所以它們可以用于確保來(lái)自特定高品質(zhì)母畜(或母畜系)的大量胚胎可植入較低品質(zhì)的替代者中,從而擴(kuò)大了可由高品質(zhì)母畜產(chǎn)生的子代數(shù)目。這種實(shí)踐可極大增加可由對(duì)最佳品質(zhì)親代動(dòng)物的小小選擇來(lái)產(chǎn)生的后代的數(shù)目。然而,如本文所討論的,此類技術(shù)通常尚未與乳牛一起使用。在其他事項(xiàng)中,它們通常被認(rèn)為太貴而不能保證與乳牛一起使用。而且,在一定程度上,它們傾向于擴(kuò)增畜群內(nèi)的特定遺傳性狀,它們降低畜群內(nèi)的遺傳多樣性,增加了某些疾病爆發(fā)的嚴(yán)重性以及其他風(fēng)險(xiǎn)。在其他事項(xiàng)中,本發(fā)明涵蓋的見(jiàn)解是,與常規(guī)方法相比,此類技術(shù)特別在與雜交繁育策略結(jié)合時(shí)可在乳牛畜牧業(yè)方面提供顯著優(yōu)勢(shì)。

一般來(lái)說(shuō),本公開涵蓋的認(rèn)識(shí)是,當(dāng)前的乳牛養(yǎng)殖已成為投資回報(bào)非常低的高風(fēng)險(xiǎn)業(yè)務(wù)。存在極少的錯(cuò)誤或額外支出的余地。在其他事項(xiàng)中,奶牛-牛犢對(duì)雌性的替代操作的成本是顯著的。特別是在您認(rèn)為現(xiàn)在做出的決定將影響您的經(jīng)營(yíng)多年時(shí),選擇替代雌性是具有挑戰(zhàn)性的。因此,乳牛場(chǎng)農(nóng)民必須設(shè)法使支出和資源盡可能有效。理想上,乳牛場(chǎng)農(nóng)民需要使產(chǎn)奶最大化,并設(shè)法保證一代代穩(wěn)定的高產(chǎn)奶。

常規(guī)繁育原種的選擇

在常規(guī)的繁育乳牛的畜牧業(yè)方法中,乳制品生產(chǎn)者具有可用來(lái)進(jìn)行公畜選擇決策的眾多信息輸入。例如,可計(jì)算例如生產(chǎn)(牛奶和牛奶組分)、健康/適合性以及類型的廣泛類別中的各種性狀的預(yù)測(cè)傳播能力(pta)。而且,每3個(gè)月,美國(guó)農(nóng)業(yè)部的動(dòng)物改良計(jì)劃實(shí)驗(yàn)室(aipl)發(fā)布用于乳牛公牛和奶牛的最新usda-dhia(乳牛群改良協(xié)會(huì))遺傳評(píng)估。評(píng)估乳牛的牛奶、脂肪和蛋白質(zhì)產(chǎn)量、生產(chǎn)年限長(zhǎng)度和體細(xì)胞評(píng)分(乳腺炎的指示)的性狀。評(píng)估程序組合來(lái)自所評(píng)估動(dòng)物的所有已知雌性親屬的信息,以及來(lái)自動(dòng)物自身(在牛的情況下)的信息。此外,常規(guī)地評(píng)估許多類型或構(gòu)造性狀。aipl計(jì)算對(duì)各種品種的類型的遺傳評(píng)估,并且許多品種協(xié)會(huì)提供他們自己的指標(biāo)或用于評(píng)估某些品種相關(guān)性狀的其他策略。

性狀通常基于其相對(duì)經(jīng)濟(jì)權(quán)重組合成指標(biāo)。例如,由usdaaipl計(jì)算的凈價(jià)值指標(biāo)(nm$)基于與現(xiàn)今乳制品生產(chǎn)者相關(guān)的收入和支出來(lái)估算終身利潤(rùn),并表示為美元值。nm$中納入的性狀包括:蛋白質(zhì)(磅)、脂肪(磅)、生產(chǎn)年限、體細(xì)胞評(píng)分、乳房綜合、腳/蹄綜合、體型綜合和女兒受孕率。產(chǎn)犢能力也被納入對(duì)荷斯坦牛和瑞士褐牛進(jìn)行的nm$計(jì)算中。并入荷斯坦牛的產(chǎn)犢能力中的性狀是女兒死胎、配種(service)公畜死胎、女兒產(chǎn)犢難易度以及配種公畜產(chǎn)犢難易度。僅兩種產(chǎn)犢難易度性狀可用于納入瑞士褐牛的產(chǎn)犢能力值中。

由各種乳牛品種協(xié)會(huì)研發(fā)的選擇指標(biāo)通常反映出由其各自主管董事會(huì)確定的遺傳目標(biāo)。美國(guó)愛(ài)爾夏牛繁育者協(xié)會(huì)使用生產(chǎn)類型指標(biāo)(pti)作為愛(ài)爾夏公牛的排名工具。此指標(biāo)說(shuō)明蛋白質(zhì)、脂肪、類型、女兒受孕率、乳房深度和體細(xì)胞評(píng)分。前進(jìn)性性能排名(ppr)是瑞士褐牛協(xié)會(huì)所用的選擇指標(biāo)。ppr中納入的性狀是蛋白質(zhì)、脂肪、體細(xì)胞評(píng)分、生產(chǎn)年限、腳蹄綜合、乳房綜合和女兒受孕率。由美國(guó)格恩西牛協(xié)會(huì)研發(fā)的選擇指標(biāo)是生產(chǎn)型指標(biāo)(pti)。pti中組合的性狀是:蛋白質(zhì)、脂肪、類型,乳房綜合、腳蹄綜合、生產(chǎn)年限、女兒受孕率、體細(xì)胞評(píng)分和體軀強(qiáng)度。美國(guó)荷斯坦牛協(xié)會(huì)計(jì)算總性能指標(biāo)(tpi)。它包括以下性狀:蛋白質(zhì)、脂肪、類型、乳房綜合、腳蹄復(fù)合、女兒受孕率、生產(chǎn)年限、體細(xì)胞評(píng)分、女兒產(chǎn)犢難易度、女兒死胎和乳形式。由美國(guó)娟珊牛協(xié)會(huì)所用的娟珊牛性能指標(biāo)包括由以下性狀:蛋白質(zhì)、脂肪、功能性狀指標(biāo)、生產(chǎn)年限、體細(xì)胞評(píng)分和女兒受孕率。功能性狀指標(biāo)是基于所有類型性狀的公牛/奶牛pta。

使用選擇指標(biāo)可以是在選擇繁育原種時(shí)考慮幾個(gè)性狀的有效方式。常規(guī)畜牧業(yè)策略通常依賴于選擇指標(biāo),以特別地選擇配種公畜。

常規(guī)公畜選擇策略

繁育原種公畜和母畜系通常基于其大小和生育力來(lái)選擇。配對(duì)以及配種雌性的先前成功均通常用于選擇公畜和/或母畜系的性狀。

此外,知道相對(duì)于其他活躍公牛的配種公畜排名通常被認(rèn)為有助于確定公畜是否滿足特定畜群的遺傳目標(biāo)。選擇指標(biāo)可特別用于監(jiān)測(cè)此類排名。為了使用選擇指標(biāo)使遺傳改良最大化,通常建議,用于給定畜群的配種公畜的平均數(shù)在80%或以上。

在常規(guī)公畜選擇原則下,雄性的公畜(sm)代表被選為下一代年輕公牛中的公畜的最優(yōu)異雄性。這組是基于估算繁育值(ebv)或基因組估算繁育值(gebv)選擇來(lái)選擇,并且通常包括向銷乳牛場(chǎng)農(nóng)民營(yíng)銷精液的雄性中的<5%。這些公牛通常被稱為“兒子公畜”。

根據(jù)這些相同的常規(guī)公畜選擇原則,雌性的公畜(sf)代表已經(jīng)基于ebv或gebv選擇并且精液被用于繁育一般群體并為商業(yè)農(nóng)場(chǎng)生產(chǎn)替代雌性的較大雄性組。這些公牛通常被稱為“活躍ai公畜”。

常規(guī)母畜選擇策略

在繁育乳牛的常規(guī)畜牧業(yè)方法中,繁育原種母畜或母畜系通?;谄洚a(chǎn)奶能力及其生育力來(lái)選擇。

在常規(guī)母畜選擇原則下,雄性的母畜(dm)代表基于ebv或gebv選擇并且通常躋身于群體的前1%之中的優(yōu)異雌性組。這些奶牛通常出于產(chǎn)生公牛小牛的目的而與來(lái)自sm組的優(yōu)異公牛配對(duì),并且它們通常被稱為“公牛母親”。

根據(jù)這些相同的常規(guī)母畜選擇原則,雌性的母畜(df)代表主要用于生產(chǎn)牛奶而非繁育原種的大雌性群體。通常被稱為“商業(yè)奶牛”的這些奶牛通常與來(lái)自sf組的公牛配對(duì),以啟動(dòng)哺乳,從而產(chǎn)生下一代替代小母牛。

已知的雜交繁育益處

畜牧業(yè)的實(shí)踐者清楚地意識(shí)到,許多優(yōu)勢(shì)通常用雜交繁育而得以觀察,良好地記載,并且可對(duì)凈回報(bào)具有很大影響。雜交優(yōu)勢(shì)(雜種優(yōu)勢(shì))和品種互補(bǔ)性是由適當(dāng)規(guī)劃的雜交繁育計(jì)劃實(shí)現(xiàn)的主要益處。具體地,雜交優(yōu)勢(shì)是指在雜交種雜種子代中觀察到的性能或功能的增加,所述增加高于基于后代的親代所預(yù)期的增加。品種互補(bǔ)性允許繁育者利用不同品種的長(zhǎng)處,因?yàn)闆](méi)有單一品種在影響盈利能力的所有性狀方面均優(yōu)異。

如果在雜交的兩個(gè)品種之間存在足夠的遺傳差異,則可觀察到關(guān)于任何健康或生產(chǎn)性狀的雜交優(yōu)勢(shì)。如果品種1與品種2雜交,則后代中所見(jiàn)到的超過(guò)兩個(gè)品種性狀的平均值的增加益處為雜交優(yōu)勢(shì)效應(yīng)。雜交優(yōu)勢(shì)效應(yīng)可在品種之間變化,但還可在所影響的性狀內(nèi)變化。

母系雜交優(yōu)勢(shì)是通過(guò)使用雜交繁育牛與直繁育母牛來(lái)實(shí)現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)。研究已經(jīng)顯示,雜交種雜種母??删哂性S多優(yōu)勢(shì),可包括例如產(chǎn)犢率較高(通常報(bào)告約6%的增加)、牛犢存活率較高(通常報(bào)告約4%的增加)、牛犢斷奶重量較高(通常報(bào)告約5%的增加)、斷奶后小牛增益較高(通常報(bào)告約6%的增加)、產(chǎn)奶較高(通常報(bào)告約6%的增加)、效率較高(通常報(bào)告約8%的增加)、壽命增加(通常報(bào)告約38%的增加),以及終生產(chǎn)量增加(通常報(bào)告約23%的增加)。本領(lǐng)域技術(shù)人員意識(shí)到,任何特定益處的存在或水平可在不同雜交中極大變化,并且通常被認(rèn)為受品種顯著影響。

大多數(shù)商業(yè)性奶牛-牛犢生產(chǎn)者的目標(biāo)是增加盈利能力。雖然可以理解,使用雜交繁育可對(duì)奶牛場(chǎng)中生產(chǎn)的各個(gè)方面產(chǎn)生顯著的積極影響,包括更健康和更能育的后代以及將遺傳多樣性引入牛群的能力,但是還應(yīng)當(dāng)理解,常規(guī)的雜交繁育策略可產(chǎn)生具有劣等而不是優(yōu)越品質(zhì)或具有意想不到的消極性狀的牛。傳統(tǒng)雜交種養(yǎng)殖遇到的挑戰(zhàn)之一是,雜交種包括不可預(yù)測(cè)的行為性狀的潛力,諸如氣質(zhì)性情;如果雜交繁育雜種動(dòng)物(即“f1”子代)隨后同系繁育或回交以努力繼續(xù)系,則可擴(kuò)增這種不良性狀。

本公開理解,雜交種群難以維持。也就是說(shuō),存在失去f1牛的高性能性狀的風(fēng)險(xiǎn)。例如,如果農(nóng)民嘗試使用常規(guī)方法(例如,如圖1所示)維持f1群,則它們通常將使畜群的雌性與f0公畜配對(duì)(參見(jiàn)圖1,左圖)。然而,相對(duì)于特別期望的雜種活力的損失通常是由此類回交產(chǎn)生。由于親代中等位基因的獨(dú)立分配,此類回交還可能導(dǎo)致下一代動(dòng)物的異質(zhì)性增加。雜交繁育的替代性策略一直是引入第三品種作為f1雜種動(dòng)物的配對(duì)公畜(見(jiàn)圖1,右圖)。雖然這種策略與回交策略相比具有更高的相對(duì)雜交優(yōu)勢(shì),但其任然經(jīng)受獨(dú)立分配的問(wèn)題,所述獨(dú)立分配導(dǎo)致表型不可預(yù)測(cè)且高度不同。在其他事項(xiàng)中,本公開涵蓋的見(jiàn)解是,雜交繁育系統(tǒng)當(dāng)前存在問(wèn)題,因?yàn)槌跏肌⒏咝阅芎途鶆虻膄1雜種動(dòng)物不能用于用自然配種或人工受精進(jìn)行類似的高性能和均勻的替代,由于等位基因在由f1親代進(jìn)行的配子生產(chǎn)中的分離。

用于產(chǎn)生和/或維持f1雜交種乳牛的發(fā)明策略

本公開涵蓋的見(jiàn)解是,雖然乳制品生產(chǎn)者已經(jīng)可受益于f1遺傳學(xué),但是乳牛群將受益于支持由在正常乳牛操作過(guò)程中發(fā)生的受孕來(lái)生產(chǎn)其替代者的能力。用當(dāng)前方法(人工受精或自然配種)對(duì)雜種牛產(chǎn)生的受孕由于在雜種動(dòng)物中產(chǎn)生單倍體(卵)的天然過(guò)程期間的重組而創(chuàng)建不可預(yù)測(cè)的后代。本公開提供了允許生產(chǎn)和/或維護(hù)有價(jià)值的f1雜交種乳牛群的新方法。

在其他事項(xiàng)中,本發(fā)明涵蓋的認(rèn)識(shí)是,用于提供和/或維持雜交繁育乳牛群的改良系統(tǒng)涉及基于雜種子代的性能來(lái)鑒定、表征和/或選擇一個(gè)或兩個(gè)f0個(gè)體或系。

如本文所討論的,雜種動(dòng)物(又稱為“f1雜交種”)的優(yōu)越性已經(jīng)在學(xué)術(shù)文獻(xiàn)中記載了幾十年。盡管優(yōu)越性的證據(jù),雜交繁育系統(tǒng)和f1的使用特別地占總?cè)榕2僮鞯男“俜直?。本公開涵蓋的見(jiàn)解是,雜交繁育系統(tǒng)失敗在于生產(chǎn)下一代替代者。f1動(dòng)物本身是具有來(lái)自品種a的50%基因組和來(lái)自品種b的50%的復(fù)合者。其表型和性能因此是一致的。隨著自然或ai遞送,由這個(gè)雌性生產(chǎn)的下一代動(dòng)物(替代者)呈現(xiàn)出挑戰(zhàn)。由于簡(jiǎn)單的孟德爾獨(dú)立分配原則,品種a和品種b貢獻(xiàn)將在下一代單倍體的生產(chǎn)中重組,并且雖然這些單倍體作為總體將為50%a和50%b,但是實(shí)際貢獻(xiàn)將為中心在50%a:b的正態(tài)分布,并且在尾部接近100%。由于每個(gè)替代者受孕均將是來(lái)自此分布的單個(gè)拖拽,所以您將不可能獲得中間。并且每個(gè)拖拽均將獲得由a或b代表的不同基因。因此,所產(chǎn)生的即使與單個(gè)公畜配對(duì)的單倍體卵母細(xì)胞將在表型、性能以及甚至簡(jiǎn)單的牛設(shè)計(jì)方面彼此顯著不同。為此,雜交繁育操作的通常結(jié)束是通過(guò)循環(huán)回交系統(tǒng)或通過(guò)從操作之外簡(jiǎn)單地獲取純種動(dòng)物來(lái)返回到原始f0親代品種之一(參見(jiàn)圖1和圖2a-2d)。在產(chǎn)生持續(xù)產(chǎn)奶所需的受孕時(shí),可持續(xù)地遞送雜種f1遺傳學(xué)的商業(yè)系統(tǒng)在整個(gè)乳制品業(yè)中具有廣泛采用和積極影響的潛力。

根據(jù)本公開,可由以下組分組裝傳遞此值的系統(tǒng)。(1)雙系繁育系統(tǒng),其并入以下中的一個(gè)或多個(gè):(a)雄性系—其由當(dāng)前優(yōu)異乳牛品種研發(fā)以提供精液,并以類似于當(dāng)前ai公畜研發(fā)的方式來(lái)研發(fā),除了遺傳選擇是由雜種后代的性能(預(yù)測(cè)的和測(cè)量到的)驅(qū)動(dòng)之外;(b)雌性系—其也由當(dāng)前優(yōu)異乳牛品種研發(fā)以提供待用于ivf中的卵母細(xì)胞。這些系基于持續(xù)的雌性性能(根據(jù)卵母細(xì)胞產(chǎn)量和乳牛性能)和f1后代的性能用基于指標(biāo)的遺傳選擇來(lái)研發(fā);(c)維持雄性系并產(chǎn)生精液的公牛種畜;(d)卵母細(xì)胞農(nóng)場(chǎng)和雌核,其提供用于創(chuàng)建f1胚胎的兩個(gè)卵母細(xì)胞產(chǎn)生并且允許雌性系的連續(xù)遺傳改良。(2)測(cè)試系統(tǒng),其允許在高品質(zhì)商業(yè)乳牛操作中從f1動(dòng)物中獲得高品質(zhì)性能信息,以提供:(a)現(xiàn)有遺傳學(xué)的f1組合的測(cè)試,以允許對(duì)投放產(chǎn)品進(jìn)行性能測(cè)試;(b)待獲得的選擇數(shù)據(jù),以便雄性和雌性系選擇可用f1信息來(lái)支持,并且可從品種依賴性選擇中偏離。(3)ivf和胚胎轉(zhuǎn)移(et)服務(wù)業(yè)務(wù),其可在卵母細(xì)胞農(nóng)場(chǎng)附近支持ivf,和分散的商業(yè)乳牛操作的et服務(wù)。(4)面向客戶的銷售力量,其可基于性能差異銷售新的遺傳產(chǎn)品。參見(jiàn)圖3。

在一些實(shí)施方案中,產(chǎn)生和/或維持高性能雜種f1乳牛涉及使用現(xiàn)代生殖技術(shù),諸如ivf、et、人工受精、低溫保存和核轉(zhuǎn)移等。此類現(xiàn)代技術(shù)已經(jīng)被用于諸如賽馬繁育的行業(yè)中,在所述行業(yè)中純種動(dòng)物相當(dāng)有價(jià)值;但是未用于乳制品業(yè)[用于生產(chǎn)雜交種]中,在所述乳制品業(yè)中,個(gè)體商業(yè)生產(chǎn)動(dòng)物(即雌性)通常被認(rèn)為具有不足以保證使用此類技術(shù)的個(gè)體價(jià)值。

在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明涵蓋在雜種乳牛的篩選、產(chǎn)生和維持中使用諸如ivf、et、人工受精、低溫保存和核轉(zhuǎn)移的現(xiàn)代技術(shù)。

此外,在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明提供使來(lái)自f0公畜的配子樣品與來(lái)自第一f0母畜的第一多個(gè)雌性配子配對(duì)并且還與來(lái)自第二f0母畜的第二多個(gè)雌性配子配對(duì)的技術(shù),所述第二f0母畜與所述第一f0母畜不同,但任選地與所述第一f0母畜具有相同的系)。在許多實(shí)施方案中,第一f0母畜和第二f0母畜中的每一個(gè)均與f0公畜具有不同的品種。評(píng)估了這些第一雜交種雜交和第二(和隨后)雜交種雜交中的每一個(gè)的雜種子代的性狀,并且f0公畜(以及任選的一個(gè)或多個(gè)f0母畜或母畜系)基于來(lái)自第一雜交種雜交和/或第二個(gè)雜交種雜交的f1子代的期望性能來(lái)選擇用于隨后的雜交種配對(duì)。

在一些實(shí)施方案中,相對(duì)于參照動(dòng)物的品質(zhì)來(lái)評(píng)估雜種子代性狀的品質(zhì)。在一些實(shí)施方案中,相對(duì)于可比較雜交種雜交(任選地歷史的或同時(shí)的)的雜種子代的品質(zhì)來(lái)評(píng)估雜種子代性狀的品質(zhì)。在一些實(shí)施方案中,參考雜交種指標(biāo)或其他行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)估雜種子代性狀的品質(zhì)。

在一些實(shí)施方案中,由于持續(xù)監(jiān)測(cè)雜種雜交種子代性狀的性能,并且與其他乳牛雜交的雜種雜交種子代的那些改良相比,本發(fā)明提供了雜種畜群的連續(xù)[世代間]改良,使得定期或連續(xù)改良可在f0繁育原種的選擇中進(jìn)行。

在一些實(shí)施方案中,f1胚胎可從作為種畜農(nóng)場(chǎng)的第一農(nóng)場(chǎng)運(yùn)送至作為受孕母畜農(nóng)場(chǎng)的第二農(nóng)場(chǎng),所述受孕母畜農(nóng)場(chǎng)具有受孕奶牛群,精液或胚胎可遞送至所述受孕奶牛群中。在一些實(shí)施方案中,f1胚胎可運(yùn)送至多個(gè)不同的受孕農(nóng)場(chǎng),使得在多個(gè)農(nóng)場(chǎng)中產(chǎn)生多個(gè)f1子代畜群。在一些實(shí)施方案中,關(guān)于f1性狀的信息由受孕農(nóng)場(chǎng)(或由f1子代牛中一個(gè)或多個(gè)的購(gòu)買者)提供至種畜農(nóng)場(chǎng),使得可評(píng)估作為雜種乳牛的繁育原種的公畜的品質(zhì)。類似地,在一些實(shí)施方案中,向一個(gè)或多個(gè)受孕農(nóng)場(chǎng)和/或用于產(chǎn)生f1胚胎的f0配子的來(lái)源農(nóng)場(chǎng)提供關(guān)于雜種性狀的信息,使得可評(píng)估作為乳牛繁育原種的母畜或母畜系的品質(zhì)。

在一些實(shí)施方案中,可在多個(gè)時(shí)間點(diǎn)評(píng)估來(lái)自特定f0個(gè)體或系的配子的一個(gè)或多個(gè)配對(duì)的子代中的f1性狀評(píng)估,使得可定期或連續(xù)地再評(píng)估作為乳牛繁育原種的f0個(gè)體的品質(zhì)。在一些實(shí)施方案中,隨著時(shí)間的推移,可解除選擇作為乳牛繁育原種的一個(gè)或多個(gè)特定f0個(gè)體。

繁育原種/雜種繁育指標(biāo)(indeces)的發(fā)明選擇

在一些實(shí)施方案中,根據(jù)本發(fā)明,f0??苫谟善渑渥拥碾s交繁育配對(duì)產(chǎn)生的雜種牛的性能來(lái)選擇。例如,可評(píng)估雜種牛的產(chǎn)奶性能,并且f0牛可基于其來(lái)自先前雜交種雜交的其f1子代的性能來(lái)選擇用作用于特定雜交(例如,用于雜交種雜交)的繁育原種。

可替代地或此外,可評(píng)估的雜種性狀可包括例如首次產(chǎn)犢的年齡、體深、細(xì)胞計(jì)數(shù)、奶牛受胎率、乳形式、女兒產(chǎn)犢難易度、女兒受孕率(f1動(dòng)物孕育了女兒的比率)、女兒死胎、脂肪磅數(shù)、乳脂肪百分比、腳蹄評(píng)分、生育力、最終評(píng)分、足角度、前乳房附著、前乳頭排列、小母牛受胎率、酮癥、跛率和/或程度、運(yùn)動(dòng)、產(chǎn)奶年限、擠奶速度、蛋白質(zhì)百分比、蛋白質(zhì)磅數(shù)、后腿后觀、后腿側(cè)觀、后乳頭排列、后乳房高度、育齡、耐寒性、耐病性(例如乳腺炎、子宮炎等)、臀角度、臀寬、體細(xì)胞評(píng)分、公畜產(chǎn)犢難易度、公畜死胎、大小、體高、體軀強(qiáng)度、乳頭長(zhǎng)度、乳房分隔、乳房構(gòu)造、乳房深度及其組合。

雜種性狀可基于表型、基因型或兩者使用任何可用的技術(shù)來(lái)評(píng)估。

一個(gè)或多個(gè)雜種性狀可用于一個(gè)或多個(gè)雜種指標(biāo)中;此類雜種指標(biāo)可促進(jìn)雜種牛的組織、評(píng)估和/或排名,這轉(zhuǎn)而可促進(jìn)基于f0個(gè)體或系的雜種子代的性能來(lái)選擇f0個(gè)體或系。在一些實(shí)施方案中,向個(gè)體性狀分配相對(duì)權(quán)重(例如,在指標(biāo)內(nèi))。

在一些實(shí)施方案中,產(chǎn)奶被認(rèn)為是經(jīng)考慮用于選擇f0個(gè)體或系的最有影響(例如,重度加權(quán)的)的雜種性狀。在一些實(shí)施方案中,在發(fā)明方法或指標(biāo)中,不育癥、高體細(xì)胞計(jì)數(shù)和跛中的一個(gè)或多個(gè)被指定為負(fù)權(quán)重(例如,選擇排除)。

在其他事項(xiàng)中,預(yù)期由本文所述的發(fā)明策略提供的技術(shù)可在雜種群中使產(chǎn)奶最大化并且/或者使翻轉(zhuǎn)率或替代率最小化。

在一些實(shí)施方案中,降低的疾病易感性可能是用于評(píng)估雜種牛的關(guān)鍵性能性狀。乳腺炎是消極影響產(chǎn)奶的乳房感染。選擇排除乳腺炎可提高雜種牛的產(chǎn)奶能力。高體細(xì)胞計(jì)數(shù)也是如同乳腺炎的感染的指示。選擇排除高體細(xì)胞計(jì)數(shù)(scc)可降低發(fā)病率。

生育力是影響任何奶牛群的效率的主要因素之一。它可為生產(chǎn)的主要成本之一,并且還可代表可進(jìn)行顯著改良的區(qū)域。乳牛群生育力差被公認(rèn)為具有許多直接和間接的后果。最重要的是:通過(guò)以太多的干涸天數(shù)或最高產(chǎn)量換取后來(lái)的哺乳期產(chǎn)量而引起的產(chǎn)奶損失;產(chǎn)犢季節(jié)和產(chǎn)奶模式的破壞;通過(guò)早期剔除而引起的成熟動(dòng)物產(chǎn)奶量的損失;額外的獸醫(yī)費(fèi)用;減少的牛犢銷售;另外的ai費(fèi)用;強(qiáng)制剔除,其導(dǎo)致養(yǎng)殖或購(gòu)買更多的替代者;有價(jià)值遺傳學(xué)的損失;以及與其他問(wèn)題諸如營(yíng)養(yǎng)失衡和生產(chǎn)不足的關(guān)聯(lián)。減少不必要的生育力損失的第一步是對(duì)個(gè)體畜群生育力性能的詳細(xì)評(píng)估,以及選擇將改良或維持所需生育力的f0。

在一些實(shí)施方案中,期望的雜種性狀可包括作為肉牛的潛在適合性。在傳統(tǒng)上剔除不再能生產(chǎn)牛奶的乳牛雌性,以替代雌性。傳統(tǒng)上,奶牛通常未提供具有與肉牛一致的品質(zhì)的肉,有時(shí)導(dǎo)致牛的價(jià)值降低。具有牛肉市場(chǎng)所期望的性狀將為乳牛場(chǎng)農(nóng)民提供另一個(gè)盈利能力來(lái)源。在一些實(shí)施方案中,與肉牛雜交繁育的乳牛具有牛肉行業(yè)所期望的性狀,而不犧牲對(duì)產(chǎn)奶有價(jià)值的性狀。

在一些實(shí)施方案中,來(lái)自基于由先前雜交種雜種產(chǎn)生的雜種子代的性能選擇的繁育原種群雄性和/或雌性的配子用來(lái)產(chǎn)生新的雜種胚和/或雜種子代。在一些實(shí)施方案中,收集此類配子以進(jìn)行存儲(chǔ)(例如,冷凍/低溫保存)。在一些實(shí)施方案中,此類配子例如被銷售到一個(gè)或多個(gè)農(nóng)場(chǎng)或養(yǎng)殖設(shè)施。

在一些實(shí)施方案中,在公畜和母畜系均有助于f1性能的情況下通過(guò)選擇兩個(gè)系之間分離的性狀來(lái)獲得進(jìn)一步的繁育進(jìn)展。例如,在荷斯坦牛為公畜系并且娟珊牛為母畜系的由荷斯坦牛和娟珊牛品種組合產(chǎn)生的雜種動(dòng)物中,荷斯坦親代可著重于流體產(chǎn)奶而忽略牛奶組分來(lái)選擇,并且娟珊牛親代可著重于牛奶固體(例如脂肪和蛋白質(zhì)),例如任選地忽略流體產(chǎn)奶來(lái)選擇。以此方式,而非通過(guò)試圖改良每個(gè)親代系的兩個(gè)性狀,可進(jìn)行進(jìn)一步的遺傳進(jìn)展。

因此,本公開提供了用于繁育牛的選擇策略,所述選擇策略與常規(guī)乳牛畜牧業(yè)中所用的那些選擇策略不同。閱讀本公開的本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,其還因此提供了牛品種的新型繁育指標(biāo)(此類指標(biāo)可在本文中被稱為“雜種繁育指標(biāo)”),所述新型繁育指標(biāo)為產(chǎn)生品質(zhì)雜種子代而特別定制。例如,關(guān)于先前段落中描述的特定情況,本公開提供了用于荷斯坦牛/娟珊牛雜交中待使用的荷斯坦牛親代的雜種繁育指標(biāo),所述荷斯坦牛/娟珊牛雜交著重于產(chǎn)奶而非牛奶組分;并且還提供用于著重于牛奶固體而非產(chǎn)奶的這種雜交中待使用的娟珊牛親代的雜種繁育指標(biāo)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還將理解,根據(jù)本公開,不同雜種繁育指標(biāo)可根據(jù)待用于雜交中的配偶品系或系來(lái)用于給定品系或系。因此,本發(fā)明提供了用于乳牛品種或系的雜種繁育指標(biāo)組,所述雜種繁育指標(biāo)組可根據(jù)待用于雜交的配偶品種或系而不同。

閱讀本公開的本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,發(fā)明技術(shù)的一個(gè)特征和含義是,選擇繁育原種公畜(或公畜系)和母畜(或母畜系),而不管其自己的特定性狀如何。也就是說(shuō),根據(jù)本發(fā)明,作為高產(chǎn)奶者的牛不必充當(dāng)如本文所述的用于一個(gè)或多個(gè)f1雜交種子代的奶牛品種原種母畜。因此,本發(fā)明提供了與常規(guī)智慧恰好相反的技術(shù),選擇和/或利用作為一個(gè)或多個(gè)個(gè)體產(chǎn)奶性狀可能嚴(yán)重低于標(biāo)準(zhǔn)(例如,相對(duì)于品種規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、指標(biāo)等)并且特別可能實(shí)質(zhì)上低于其f1雜交種子代的那個(gè)個(gè)體產(chǎn)奶性狀/那些個(gè)體產(chǎn)奶性狀的奶牛個(gè)體。

提供的畜群

在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明提供了基于所需性狀而進(jìn)行的高性能畜群的創(chuàng)建和/或維持。在一些實(shí)施方案中,畜群可通過(guò)選擇如由這些雜交產(chǎn)生的雜種牛的性能所確定的f0公畜/公畜系和母畜/母畜系來(lái)產(chǎn)生。f0??芍匦屡鋵?duì)以產(chǎn)生具有所需性狀的新雜種牛。諸如動(dòng)情期同步和/或人工受精的技術(shù)可幫助f0牛繁育,以更有效地產(chǎn)生高性能雜種牛。

可替代地或此外,在一些實(shí)施方案中,高性能雜種牛群可通過(guò)胚胎操縱來(lái)產(chǎn)生。來(lái)自f0牛的配子可經(jīng)收集,并用于通過(guò)體外受精和胚胎轉(zhuǎn)移來(lái)產(chǎn)生新的雜種牛。可將配子以及受精的胚胎冷凍和存儲(chǔ)以進(jìn)行后來(lái)的植入,以建立高性能雜種牛群。此外,性別分選的精子可用于支持用于替代牛的雌性代或畜群內(nèi)更多的產(chǎn)奶者。

雜交繁育的牛群可由包括但不限于以下的牛品種來(lái)產(chǎn)生:荷斯坦牛、格恩西牛、愛(ài)爾夏牛、紅白牛、乳用短角牛、娟珊牛、瑞士褐牛、挪威紅牛、白俄羅斯紅牛、白帶蓋勒韋牛、安格斯牛、肉牛王牛(beefmaster)、海福特黑牛(blackhereford)、婆羅門牛(brahman)、布蘭格斯牛(brangus)、夏洛來(lái)牛(charolais)、佛羅里達(dá)州餅乾牛(floridacracker)、海福特牛、高地牛(highland)、松林牛(pineywoods)、安格斯紅牛、圣熱特魯?shù)纤古?santagertrudis)、西門塔爾牛(simmental)、但馬牛(tajima)、得克薩斯長(zhǎng)角牛(texaslonghorn)、利木贊牛(limosin)、和牛(wagyu)及其任何組合。

在其他事項(xiàng)中,本發(fā)明提供了作為f0個(gè)體之間配對(duì)的子代的雜種牛,其中至少一個(gè)f0個(gè)體基于來(lái)自涉及相同f0個(gè)體(或相同系中的另一個(gè)f0個(gè)體,特別是母畜側(cè))的配子的配對(duì)的先前雜種子代的一個(gè)或多個(gè)屬性來(lái)選擇。本發(fā)明還提供了此類雜種牛群,并且還提供了f1雜交種胚胎的集合,其可被低溫保存或以其它方式制備用于存儲(chǔ),包括用于長(zhǎng)期存儲(chǔ)。

在一些實(shí)施方案中,所提供的雜種群是受孕的。在一些實(shí)施方案中,所提供的雜種群孕育了f1雜種胚胎,例如所述f1雜種胚胎可由與產(chǎn)生懷孕雜種子代的雜交相同的雜交和/或由相同f0個(gè)體(或來(lái)自相同系的個(gè)體)的重復(fù)雜交產(chǎn)生。在一些實(shí)施方案中,所提供的雜種群孕育了來(lái)自產(chǎn)生懷孕雜種的第一雜交中所用的相同品種的第二配對(duì)雜交的雜種胚胎,其中相對(duì)于第一雜交,第二配對(duì)雜交被認(rèn)為是改良的雜交,因?yàn)榕渥佑糜诘诙s交的f0個(gè)體中的一種或兩種通過(guò)如本文所述的連續(xù)雜種性能監(jiān)測(cè)的過(guò)程來(lái)選擇。在一些實(shí)施方案中,與維持畜群所需的f1群相比,所提供的f1群具有過(guò)剩受孕能力;在一些實(shí)施方案中,一些或所有過(guò)剩能力用于使肉牛受孕。

胚胎和受精技術(shù)

已經(jīng)研發(fā)和改良了各種技術(shù),以允許人在沒(méi)有動(dòng)物性交(例如自然配種)或甚至動(dòng)物接觸的情況下任選地來(lái)控制和/或?qū)崿F(xiàn)動(dòng)物配對(duì)。代表性此類技術(shù)包括例如體外受精、人工受精、配子或胚胎的低溫保存(冷凍)、多次排卵的誘導(dǎo)、胚胎轉(zhuǎn)移、精子或胚胎的性別測(cè)定、核轉(zhuǎn)移、克隆等。

反芻動(dòng)物胚胎的體外生產(chǎn)是涉及卵母細(xì)胞成熟、卵母細(xì)胞受精和體外培養(yǎng)的三步過(guò)程。僅30-40%的此類卵母細(xì)胞達(dá)到胚泡期,屆時(shí)它們可被轉(zhuǎn)移到受體或冷凍以用于未來(lái)的使用。卵母細(xì)胞的品質(zhì)可顯著影響形成胚泡的未成熟卵母細(xì)胞的比例,而受精后的培養(yǎng)環(huán)境對(duì)胚泡品質(zhì)具有主要影響。在一些實(shí)施方案中,特定性別的精子連同體外胚胎生產(chǎn)的使用是獲得具有所需性別的后代的潛在有效手段。關(guān)于使用性別分選的精液技術(shù)的關(guān)注包括分選精子的生育力明顯較低、低溫保存后分選精子的存活率較低,以及可在特定時(shí)間周期內(nèi)分離的精子數(shù)目減少。胚胎品質(zhì)評(píng)估是一個(gè)挑戰(zhàn)。形態(tài)學(xué)評(píng)估目前是轉(zhuǎn)移前最流行的胚胎選擇方法。其他非侵入性評(píng)估方法包括一直與發(fā)育能力相關(guān)聯(lián)的第一卵裂分裂的定時(shí)?;虮磉_(dá)的定量檢查是評(píng)估培養(yǎng)胚胎活力的另外有價(jià)值的工具。存在大量證據(jù)證實(shí),特別是在受精后的時(shí)期,胚胎所暴露的培養(yǎng)條件可能對(duì)胚胎中基因表達(dá)的模式具有擾動(dòng)作用,具有潛在的重要長(zhǎng)期后果。

ivf是通過(guò)從生殖道抽吸的方法從供體母牛中提取卵母細(xì)胞的技術(shù)。然后將所選的卵母細(xì)胞孵育24小時(shí);這被稱為成熟期。成熟后,在已經(jīng)進(jìn)行共培養(yǎng)后18至22小時(shí),將卵受精。胚胎保留在培養(yǎng)基中,直至第7天,那時(shí)準(zhǔn)備將它們轉(zhuǎn)移。這種技術(shù)具有優(yōu)于常規(guī)體內(nèi)胚胎收集的三個(gè)主要優(yōu)勢(shì)。使用ivf,不需要使母牛超排卵,也不需要將它們同步化。這是主要的突破,因?yàn)楣w奶牛未暴露于可能損害動(dòng)物生殖健康的激素,并且它們可在沒(méi)有先前準(zhǔn)備時(shí)間的情況下進(jìn)行程序。胚胎生產(chǎn)平均為所收獲卵母細(xì)胞的約30%,盡管這個(gè)數(shù)目根據(jù)品種、供體奶牛并且還根據(jù)配對(duì)而變化。ivf的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是每20天可抽吸動(dòng)物一次,而不是像在體內(nèi)胚胎收集中那樣每60天吸取一次。ivf的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是可在很小年紀(jì)時(shí)收獲動(dòng)物;這將對(duì)繁育選擇產(chǎn)生主要影響,因?yàn)樗鼫p少了具有特定期望性狀的動(dòng)物的世代間隔。

人工受精(ai)已被用于從持續(xù)多于200年在遺傳上優(yōu)越的雄性獲得后代。熟知的低溫保存(冷凍)和存儲(chǔ)精液的方法使得更多的牲畜生產(chǎn)者可獲得ai。以與精液的低溫保存相同的方式,胚胎冷凍允許具有高遺傳品質(zhì)的動(dòng)物的全球商業(yè)化。來(lái)自公牛的精液特別適合冷凍和長(zhǎng)期存儲(chǔ)。在乳制品業(yè)中,在嚴(yán)格管理大量奶牛的情況下,ai是簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)和成功的。在美國(guó)多于60%的奶牛由ai來(lái)繁育。然而,在繁育群體通常維持在范圍或牧場(chǎng)條件的情況下,肉牛的情況不同。在美國(guó)的牛肉行業(yè)中,ai占受精的小于5%。

et技術(shù)的發(fā)展允許生產(chǎn)者由遺傳上優(yōu)越的雌性獲得多個(gè)子代。受精的胚胎可通過(guò)手術(shù)或非手術(shù)技術(shù)從具有優(yōu)越遺傳價(jià)值的雌性(還被稱為胚胎供體)中回收。遺傳上優(yōu)越的胚胎然后轉(zhuǎn)移到具有較低遺傳價(jià)值的雌性(還被稱為胚胎受體)。在牛中,有效的技術(shù)可在沒(méi)有手術(shù)的情況下恢復(fù)受精胚胎,但在每個(gè)正常的生殖周期期間中僅產(chǎn)生一個(gè)或者有時(shí)兩個(gè)胚胎。為了增加可從遺傳上優(yōu)越的雌性中回收的胚胎數(shù)目,用激素方案治療胚胎供體以誘導(dǎo)多次排卵或超排卵。

美國(guó)的牛肉行業(yè)優(yōu)選傾向于在置于用于生長(zhǎng)和完成肉類生產(chǎn)階段的飼養(yǎng)場(chǎng)中時(shí)具有較高體重和較高飼料效率(與雌性小牛或小母牛小牛相比)的雄性小牛。相比之下,乳制品業(yè)優(yōu)選小母牛小牛,這將最終產(chǎn)生后代和用于人消耗的牛奶。因此,需要確定精子或胚胎的性別的方法,因此生產(chǎn)者可控制其牲畜的后代的性別。

自20世紀(jì)80年代中期以來(lái),已經(jīng)研發(fā)了將來(lái)自卵裂球(來(lái)自早期且大概未分化的卵裂期胚胎的細(xì)胞)或體細(xì)胞(成纖維細(xì)胞、皮膚、心臟、神經(jīng)或其他體細(xì)胞)的核轉(zhuǎn)移到去核卵母細(xì)胞(將核移除的未受精的雌性卵細(xì)胞)的技術(shù)。這種“核轉(zhuǎn)移”產(chǎn)生多種動(dòng)物拷貝,所述多種動(dòng)物拷貝本身幾乎是其他動(dòng)物(轉(zhuǎn)基因動(dòng)物、遺傳上優(yōu)越的動(dòng)物或產(chǎn)生大量牛奶或具有某些其他期望性狀等的動(dòng)物)的相同拷貝。此過(guò)程還被稱為克隆。迄今為止,體細(xì)胞核轉(zhuǎn)移已經(jīng)用來(lái)克隆牛、綿羊、豬、山羊、馬、騾、貓、兔、大鼠和小鼠。

所述技術(shù)涉及培養(yǎng)來(lái)自待克隆的動(dòng)物的適當(dāng)組織的體細(xì)胞(成纖維細(xì)胞)。然后將來(lái)自培養(yǎng)的體細(xì)胞的核顯微注射到從相同或密切相關(guān)物種的另一個(gè)體獲得的去核卵母細(xì)胞中。通過(guò)尚未明了的過(guò)程,來(lái)自體細(xì)胞的核被重新編程為適于引導(dǎo)胚胎正常發(fā)育的基因表達(dá)模式。在體外進(jìn)一步培養(yǎng)和發(fā)育后,胚胎被轉(zhuǎn)移到受體雌性,并最終導(dǎo)致活后代的誕生。通過(guò)核轉(zhuǎn)移繁殖動(dòng)物的成功率通常小于10%,并且取決于許多因素,包括物種、受體卵的來(lái)源、供體核的細(xì)胞類型、核轉(zhuǎn)移前供體細(xì)胞的處理、用于核轉(zhuǎn)移的技術(shù)等。

本公開證實(shí)了將受精技術(shù)與性狀選擇組合以提高乳牛性能的有效性。本公開理解,工程化配對(duì)技術(shù)諸如體外受精、人工受精、配子或胚胎的低溫保存(冷凍)、多次排卵的誘導(dǎo)、胚胎轉(zhuǎn)移、精子或胚胎的性別測(cè)定、核轉(zhuǎn)移、克隆等迄今已廣泛用于生產(chǎn)乳牛。不希望受任何特定理論束縛,本發(fā)明人提出的常規(guī)智慧是,此類技術(shù)將不能在乳牛行業(yè)中提供顯著的益處,至少不具有可證明其顯著支出的性質(zhì)或類型。然而,本公開證實(shí),此類技術(shù)可以在乳牛行業(yè)中提供顯著的、迄今未得以理解的益處。例如,本公開確立,此類技術(shù)獨(dú)特地促進(jìn)f1雜交種乳牛群的研發(fā)、維持、監(jiān)視和/或改良。

在一些實(shí)施方案中,因?yàn)閒0選擇基于雜種性能而產(chǎn)生的胚胎可提供至其他農(nóng)場(chǎng)和業(yè)務(wù),例如以允許它們產(chǎn)生雜種子代和/或群。在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明允許通過(guò)使用其親代的f0配子進(jìn)行選擇性繁育來(lái)篩選雜種牛并重新創(chuàng)建高性能雜種牛的商業(yè)方法。

例證

實(shí)施例1:基于個(gè)體高性能f1牛再生另外的雜種

在其他事項(xiàng)中,本實(shí)施例證實(shí)通過(guò)基于雜種性能來(lái)選擇f0公畜/公畜系和母畜/母畜系來(lái)優(yōu)化牛的性能性狀。

篩選由繁育計(jì)劃產(chǎn)生的雜種乳牛的各種性能性狀。篩選涉及先進(jìn)的基于遺傳學(xué)的測(cè)試,以及對(duì)牛奶輸出量和其他性能性狀的簡(jiǎn)單觀察和分析。具有最佳產(chǎn)奶量、生育力、耐病性和整體健康的那些牛連同其祖先譜系一起記錄。將來(lái)自產(chǎn)生高性能f1牛的f0公畜和母畜的配子收集和存儲(chǔ),以產(chǎn)生另外的高性能f1牛。如果可用,則f0雄性和雌性本身可被用于進(jìn)一步繁育。將已經(jīng)達(dá)到性成熟的雌性小牛植入有預(yù)受精胚胎(由理想f0公牛和母畜的配子產(chǎn)生)。為了將受孕偏向雌性或雄性后代,精子是性別分選的。將高性能雜種牛植入有來(lái)自f0親代的胚胎,以幫助產(chǎn)生另外的高性能姊妹和/或兄弟牛,并繼續(xù)進(jìn)行產(chǎn)奶過(guò)程。

實(shí)施例2:創(chuàng)建高性能雜種牛群

一旦已經(jīng)建立了高性能雜種及其公畜/公畜系和母畜/母畜系,則將創(chuàng)建高性能牛群。如實(shí)施例1篩選和分析新型f1牛,以確定哪些是高性能者。來(lái)自這些新高性能者的親代的f0配子也用于隨后的f1牛生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

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等效物

本領(lǐng)域技術(shù)人員僅僅使用常規(guī)試驗(yàn)將認(rèn)識(shí)到或者能夠確定本文所描述的發(fā)明的具體實(shí)施方案的很多等效方案。本發(fā)明的范圍不旨在限于以上描述,反而在以下權(quán)利要求書中列出:

權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)

1.一種方法,其包括以下步驟:

測(cè)定多種雜種乳牛中每一種的成員;以及

基于所述雜種乳牛的性能選擇f0牛作為繁育原種。

2.如權(quán)利要求1所述的方法,其中基于性能選擇f0牛包括基于所述雜種牛優(yōu)于兩個(gè)f0的至少一個(gè)性能特征的水平或性質(zhì)來(lái)選擇。

3.如權(quán)利要求3所述的方法,其中基于性能選擇牛的步驟包括檢測(cè)與所述一個(gè)或多個(gè)性能特征的水平或性質(zhì)相關(guān)的遺傳標(biāo)記。

4.如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述f1牛是乳牛。

5.如權(quán)利要求4所述的方法,其中所述f1牛是乳牛雌性。

6.一種使功能雜交繁育乳牛群中的雜交優(yōu)勢(shì)最大化的方法,所述方法包括以下步驟:遞送由雄性和雌性f0配子產(chǎn)生的f1胚胎,其中所述雄性和雌性f0配子來(lái)自不同品種。

7.一種繁育牛的方法,其包括:

由雄性和雌性f0配子產(chǎn)生胚胎,其中所述雄性和雌性f0配子中的一種或兩種來(lái)自基于先前的雜種子代的性能來(lái)選擇的f0個(gè)體,所述先前的雜種子代由來(lái)自所述f0個(gè)體的配子雜交產(chǎn)生,其中所述雄性和雌性f0配子來(lái)自不同的品種。

8.一種產(chǎn)生雜種動(dòng)物群的方法,其包括以下步驟:

將由f0雌性配子與f0雄性配子受精產(chǎn)生的雜種胚胎植入多個(gè)宿主雌性牛中的每一個(gè)中。

9.一種維持雜種雜交種動(dòng)物群的方法,其包括以下步驟:

將雜種雜交種胚胎植入多個(gè)f1雌性乳牛中的每一個(gè)中,其中所述雜種雌性乳牛中的每一個(gè)由第一“f1選擇的雜交種雜交”產(chǎn)生,其中“f1選擇的雜交”是涉及f0雌性配子與f0雄性配子的受精的雜交,其中:

a)所述f0雄性和雌性配子來(lái)自不同的品種;并且

b)所述f0雄性和雌性配子中的一種或兩種來(lái)自基于在相同個(gè)體或系的雜交中產(chǎn)生的先前f1子代的性能來(lái)選擇的個(gè)體或系;

其中每個(gè)植入的f1雜交種胚胎均由第二f1選擇的雜交種雜交產(chǎn)生。

10.一種維持雜交繁育的具有所需性狀的雜種f1動(dòng)物群的方法,其中所述f1性狀的雜種狀態(tài)通過(guò)基于f1性能選擇的胚胎的胚胎轉(zhuǎn)移來(lái)維持。

11.如權(quán)利要求9所述的方法,其中所述第二f1選擇的雜交種雜交利用來(lái)自所述第一f1選擇的雜交種雜交中所用的相同個(gè)體或系的雄性f0配子、雌性f0配子或雄性和雌性f0配子二者。

12.如權(quán)利要求11所述的方法,其中所述第二f1選擇的雜交種雜交利用來(lái)自所述第一f1選擇的雜交種雜交中所用的相同個(gè)體或系的雄性f0配子。

13.如權(quán)利要求11所述的方法,其中所述第二f1選擇的雜交種雜交利用來(lái)自所述第一f1選擇的雜交種雜交中的相同個(gè)體的雄性f0配子。

14.如權(quán)利要求11所述的方法,其中所述第二f1選擇的雜交種雜交利用來(lái)自所述f1選擇的雜交種雜交中所用的相同個(gè)體或系的雌性f0配子。

15.如權(quán)利要求11所述的方法,其中所述第二f1選擇的雜交種雜交利用來(lái)自所述第一f1選擇的雜交種雜交中所用的系的雌性f0配子。

16.如權(quán)利要求9所述的方法,其中所述第二f1選擇的雜交種雜交利用來(lái)自與所述第一f1選擇的雜交種雜交中所用的個(gè)體或系不同的個(gè)體或系的雄性或雌性配子。

17.如權(quán)利要求16所述的方法,其中所述不同的個(gè)體或系基于其f1子代的相對(duì)于所述第一f1子代選擇的雜交種雜交中所用的相應(yīng)f0個(gè)體或系的那些性能的改良性能來(lái)選擇。

18.如權(quán)利要求17所述的方法,其還包括以下步驟:

測(cè)定由多個(gè)雜交產(chǎn)生的f1個(gè)體的一個(gè)或多個(gè)性能特征,所述多個(gè)雜交利用來(lái)自所述第一f1選擇的雜交種雜交中所用的所述f0個(gè)體或系中的一種或兩種的f0配子;

將所測(cè)定的一個(gè)或多個(gè)性能特征與由利用來(lái)自所述不同f0個(gè)體或系的f0配子的多個(gè)雜交產(chǎn)生的f1個(gè)體的那些性能特征進(jìn)行比較,使得選擇不同的個(gè)體或系作為期望的繁育原種個(gè)體或系。

19.一種雌性牛群,所述雌性牛群中的一只或多只孕育了由f0雌性配子與f0雄性配子受精產(chǎn)生的f1胚胎,其中所述雄性和雌性f0配子中的一種或兩種來(lái)自基于先前的f1個(gè)體的性能來(lái)選擇的f0個(gè)體,所述先前的f1個(gè)體由來(lái)自所述f0個(gè)體的配子雜交產(chǎn)生。

20.一種f1雌性牛群,其包括:

多個(gè)f1動(dòng)物,所述多個(gè)f1動(dòng)物中的每一個(gè)由產(chǎn)生自f0雌性配子與f0雄性配子受精的f1胚胎產(chǎn)生,其中所述雄性和雌性f0配子中的一種或兩種來(lái)自基于先前的f1個(gè)體的性能來(lái)選擇的f0個(gè)體,所述先前的f1個(gè)體由來(lái)自所述f0個(gè)體的配子雜交產(chǎn)生。

21.一種f1雌性牛群,其包括:

多個(gè)f1動(dòng)物,所述多個(gè)f1動(dòng)物中的每一個(gè)由產(chǎn)生自f0雌性配子與f0雄性配子受精的f1胚胎產(chǎn)生,其中每個(gè)雄性f0配子來(lái)自相同f0個(gè)體,并且每個(gè)雌性配子來(lái)自相同f0家族內(nèi)的雌性,其中所述f0配子中的一種或兩種來(lái)自基于先前的f1個(gè)體的性能來(lái)選擇的個(gè)體或家族,所述先前的f1個(gè)體由來(lái)自所述f0個(gè)體或來(lái)自所述f0家族的成員的配子雜交產(chǎn)生。

22.如權(quán)利要求21所述的方法,其中所述多個(gè)中的每個(gè)成員的特征在于優(yōu)于任一f0的一個(gè)或多個(gè)性能特征水平的一個(gè)或多個(gè)性能特征水平。

23.多個(gè)胚胎,所述多個(gè)胚胎中的每一個(gè)由f0雌性配子與f0雄性配子受精產(chǎn)生,其中所述雄性和雌性f0配子中的一種或兩種來(lái)自基于先前的f1個(gè)體的性能來(lái)選擇的f0個(gè)體,所述先前的f1個(gè)體由來(lái)自所述f0個(gè)體的配子雜交產(chǎn)生。

24.如權(quán)利要求23所述的方法,其中所述雄性f0配子是主要包含一種性別或另一種性別的精子的精液。

25.如權(quán)利要求23所述的方法,其中所述胚胎在受精后冷凍以用于未來(lái)的植入。

26.如權(quán)利要求23所述的方法,其中所述胚胎由雜交繁育的f0牛的配子產(chǎn)生。

27.一種選擇用作乳牛的繁育原種的f0公畜或公畜系的方法,所述方法包括以下步驟:

測(cè)定由第一雜交產(chǎn)生的至少一個(gè)第一f1子代個(gè)體的至少一個(gè)性能屬性,所述第一雜交是第一候選者f0公畜個(gè)體與特定f0母畜或母畜系的雜交;

將所測(cè)定的至少一個(gè)性能屬性與由參照雜交產(chǎn)生的至少一個(gè)第二f1子代個(gè)體的至少一個(gè)性能屬性進(jìn)行比較,所述參照是:

參照f(shuō)0公畜個(gè)體與所述特定f0母畜或母畜系的雜交;或

所述特定f0公畜個(gè)體與第二f0母畜或母畜系的第二雜交,所述第二f0母畜或母畜系可與所述特定f0母畜或母畜系相同或不同;或

至少一個(gè)不同候選者f0公畜個(gè)體與所述特定母畜或母畜系的雜交;以及

選擇至少一個(gè)f1子代個(gè)體在所述比較中顯示出優(yōu)越性的f0公畜候選者作為f0原種公畜或公畜系。

28.一種用于選擇用作乳牛的繁育原種的f0母畜或母畜系的方法,所述方法包括以下步驟:

測(cè)定由第一雜交產(chǎn)生的至少一個(gè)第一f1子代個(gè)體的至少一個(gè)性能屬性,所述第一雜交是第一候選者f0母畜或母畜系與特定f0公畜個(gè)體的雜交;

將所測(cè)定的至少一個(gè)性能屬性與由參照雜交產(chǎn)生的至少一個(gè)第二f1子代個(gè)體的至少一個(gè)性能屬性進(jìn)行比較,所述參照是:

參照f(shuō)0母畜或母畜系與所述特定f0公畜的雜交;或

所述特定f0母畜或母畜系與第二f0公畜的第二雜交,所述第二f0公畜可與所述特定f0公畜相同或不同;或

至少一個(gè)不同候選者f0母畜或母畜系與所述特定公畜的雜交;以及

選擇至少一個(gè)f1子代個(gè)體在所述比較中顯示出優(yōu)越性的f0母畜或母畜系候選者作為f0原種母畜或母畜系。

29.如權(quán)利要求1-28中任一項(xiàng)所述的方法,其中測(cè)定來(lái)自每個(gè)雜交的多個(gè)f1子代。

30.如權(quán)利要求1-29中任一項(xiàng)所述的方法,其中潛在性能屬性包括:產(chǎn)奶量、壽命、精液產(chǎn)量、首次產(chǎn)犢的年齡、體深、細(xì)胞計(jì)數(shù)、奶牛受胎率、乳形式、女兒產(chǎn)犢難易度、女兒受孕率、女兒死胎、脂肪磅數(shù)、脂肪百分比、腳蹄評(píng)分、生育力、最終評(píng)分、足角度、前乳房附著、前乳頭排列、小母牛受胎率、酮癥、跛率和/或程度、運(yùn)動(dòng)、產(chǎn)奶年限、擠奶速度、蛋白質(zhì)百分比、蛋白質(zhì)磅數(shù)、后腿后觀、后腿側(cè)觀、后乳頭排列、后乳房高度、育齡、耐寒性、耐病性(例如乳腺炎、子宮炎等)、臀角度、臀寬、體細(xì)胞評(píng)分、公畜產(chǎn)犢難易度、公畜死胎、大小、體高、體軀強(qiáng)度、乳頭長(zhǎng)度、乳房分隔、乳房構(gòu)造以及乳房深度。

31.如權(quán)利要求30所述的方法,其中所述性能屬性針對(duì)群而定制。

32.一種基于從f1牛測(cè)定的性能屬性提供雜交種總性能指標(biāo)的方法。

33.一種以計(jì)算機(jī)可讀格式體現(xiàn)的雜交種總性能指標(biāo)。

34.如權(quán)利要求1-33所述的方法,其中所述性能特征不被f0個(gè)體共享。

35.如權(quán)利要求1-34所述的方法,其中與f0個(gè)體或f0親代兩者相比,所述性能特征在f1中是優(yōu)越的。

36.如權(quán)利要求1-35所述的方法,其中所述雜交在一段時(shí)間內(nèi)重復(fù)以調(diào)整所述f1子代的性能特征。

37.一種操作業(yè)務(wù)的方法,所述方法包括以下步驟:

由乳牛的選定f0種畜提供精液,所述f0種畜基于由先前的雜交種雜交產(chǎn)生的f1子代的性能來(lái)選擇,在所述先前的雜交種雜交中來(lái)自所述選定f0種畜的精液使f0雌性配子受精。

38.如權(quán)利要求37所述的方法,其中所述精液主要包含一種性別或另一種性別的精子。

39.如權(quán)利要求37所述的方法,其中所述精液主要包含“雌性”精子。

40.一種方法,其包括以下步驟:

收集由多個(gè)雜交中的每一個(gè)產(chǎn)生的f1子代的性能信息,在所述多個(gè)雜交中來(lái)自第一f0個(gè)體的配子與來(lái)自與所述第一f0個(gè)體具有相反性別的至少一個(gè)第二f0個(gè)體的配子雜交;

以允許后來(lái)及時(shí)檢索或分析的計(jì)算機(jī)可讀格式存儲(chǔ)所述性能信息。

41.如權(quán)利要求40所述的方法,其中:

收集性能信息的步驟包括收集多個(gè)不同雜交的性能信息,在所述多個(gè)不同雜交中來(lái)自所述第一f0個(gè)體的配子與來(lái)自多個(gè)不同的第二f0個(gè)體的配子雜交。

42.如權(quán)利要求41所述的方法,其中:

所述多個(gè)不同雜交在不同的時(shí)間點(diǎn)時(shí)執(zhí)行。

43.如權(quán)利要求42所述的方法,其中所存儲(chǔ)的性能信息與來(lái)自一個(gè)或多個(gè)雜交的性能信息進(jìn)行比較,在所述一個(gè)或多個(gè)雜交中來(lái)自與所述第一f0個(gè)體具有匹配性別的第二f0個(gè)體的配子與來(lái)自具有相反性別的至少一個(gè)第二f0個(gè)體的配子雜交。

44.如權(quán)利要求43所述的方法,其中來(lái)自所述匹配性別第二f0個(gè)體的配子與來(lái)自至少一個(gè)相反性別第二f0個(gè)體的配子雜交的所述雜交中的至少一個(gè)涉及來(lái)自至少一個(gè)相反性別f0個(gè)體的配子,所述至少一個(gè)相反性別f0個(gè)體與已經(jīng)與來(lái)自所述第一f0個(gè)體的配子雜交的個(gè)體相同。

45.一種方法,其包括以下步驟:

使用體外受精(ivf)來(lái)產(chǎn)生雌性乳牛的雜交種胚胎。

46.如權(quán)利要求45所述的方法,其中所述雜交種胚胎是來(lái)自f0的雜交的f1,所述f0基于來(lái)自其先前雜交的f1的性能來(lái)選擇。

47.如權(quán)利要求45所述的方法,其中用于產(chǎn)生雜交種胚胎的f0和/或f1品種選自以下中的一個(gè)或多個(gè):荷斯坦牛、[[-]]弗里賽牛、挪威紅牛、丹麥紅牛、瑞士褐牛、格恩西牛、愛(ài)爾夏牛、娟珊牛、紅白牛、乳用短角牛、蘭德爾牛、荷蘭白帶牛、burlina、白俄羅斯紅牛、白帶蓋勒韋牛、加拿大牛、卡羅拉牛、丹麥娟珊牛、弗蘭克斯頓紅牛、德國(guó)黑雜色牛、格羅蘭多牛、婆羅門牛、伊拉瓦拉牛、繆斯-萊因-以謝爾牛以及古巴西波涅牛。

48.一種方法,其包括以下步驟:

將乳牛繁育至雜交種指標(biāo)。

49.如權(quán)利要求7-48或52-59中任一項(xiàng)所述的方法,其中所述f0雌性配子中的全部均來(lái)自相同的f0雌性個(gè)體,所述f0雄性配子中的全部均來(lái)自相同的f0雄性個(gè)體或兩者。

50.如權(quán)利要求7-49或52-59中任一項(xiàng)所述的方法,其中所述受精在體外執(zhí)行。

51.如權(quán)利要求7-50或52-59中任一項(xiàng)所述的方法,其中所述受精在體內(nèi)執(zhí)行。

52.如權(quán)利要求45所述的方法,其中用于產(chǎn)生雜交種胚胎的品種中的一個(gè)或多個(gè)選自荷斯坦牛、娟珊牛和挪威紅牛。

53.如權(quán)利要求45所述的方法,其中用于產(chǎn)生雜交種胚胎的品種中的一個(gè)或多個(gè)為荷斯坦牛和娟珊牛。

54.如權(quán)利要求45所述的方法,其中用于產(chǎn)生雜交種胚胎的品種為荷斯坦牛和挪威紅牛。

55.如權(quán)利要求45所述的方法,其中用于產(chǎn)生雜交種胚胎的品種為挪威紅牛和娟珊牛。

56.如權(quán)利要求45所述的方法,其中用于產(chǎn)生雜交種胚胎的品種中的一個(gè)或多個(gè)選自弗里賽牛和丹麥紅牛。

57.如權(quán)利要求45所述的方法,其中用于產(chǎn)生雜交種胚胎的品種中的一個(gè)或多個(gè)為弗里賽牛和丹麥紅牛。

58.如權(quán)利要求45所述的方法,其中用于產(chǎn)生雜交種胚胎的品種中的一個(gè)或多個(gè)選自瑞士褐牛、愛(ài)爾夏牛、格恩西牛和乳用短角牛。

59.如權(quán)利要求45所述的方法,其中用于產(chǎn)生雜交種胚胎的品種中的一個(gè)為婆羅門牛。

說(shuō)明或聲明(按照條約第19條的修改)

申請(qǐng)人在此請(qǐng)求以上對(duì)權(quán)利要求的修改根據(jù)專利合作條約第19條進(jìn)入。其中對(duì)原權(quán)利要求4、6、8、19、22、29-30、34-35、46-47以及49-51進(jìn)行了修改,加入了新權(quán)利要求52-59,權(quán)利要求1-5、7、9-45以及48如原始提交。根據(jù)專利合作條約實(shí)施細(xì)則第46.5條的要求,以上指明了原權(quán)利要求和修改后的權(quán)利要求之間的差別,并在此提交了修改后的權(quán)利要求的清潔版替換頁(yè)。

上述修改的支持可見(jiàn)提交的說(shuō)明書的全文(包括權(quán)利要求和說(shuō)明書正文),特別是pct申請(qǐng)說(shuō)明書的第[0042]、[0071]、[0077]、[0085]-[0086]、[0107]-[0109]、[0132]及[0138]段。所作修改并未加入任何新內(nèi)容且該修改未超出原始國(guó)際申請(qǐng)?zhí)峤晃谋竟_內(nèi)容的范圍。

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