姜延年臺灣大學：動物科學技術學研究所陳志毅Chen, Jih-YihJih-YihChen2007-11-272018-06-292007-11-272018-06-292006http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/56627本研究之目的係利用台灣荷蘭乳牛群之現場資料，估計包括乳產量、乳成分與體細胞數分數等泌乳性狀之遺傳率與遺傳相關，此類重要經濟性狀之遺傳參數未來可應用愈台灣乳牛之遺傳評估作業。 依據台灣乳牛群性能改良計畫 (dairy herd improvement, DHI) 所建立之DHI資料庫，以SQL server之ODBC (open database connectivity ) 資料連線設定擷取牛隻初產日期介於1989年4月至2003年11月間計580場酪農戶、1,752頭公牛及已完成乳量性能檢定之後裔女兒牛共109,944頭，經由dBASE III PLUS程式與SAS統計分析軟體 (SAS 8.2, 1991) 進行資料編輯與整理，最後使用VCE5 (variance component estimate 5.0, 2003) 軟體進行前三泌乳期產乳量與生乳品質等性狀之遺傳參數估計，整理後各泌乳期的資料集分別包括性狀資料檔各27,917、18,759及9,258筆紀錄，固定效應變級數CYS (herd-year-season) 各361、358及339個與牛隻系譜資料檔包括5個世代，各45,651、30,095及19,257筆紀錄。 台灣荷蘭乳牛泌乳性狀遺傳參數之估算是以多性狀動物模式 (animal model) 之限制性最大似然法 (Restricted Maximum Likehood, REML) 進行。估計結果顯示，全期乳量 (305 days milk yield, MY)、全期脂量 (305 days fat yield, FY)、全期蛋白質量 (305 days protein yield, PY) 與體細胞數分數等性狀，於前三泌乳期之遺傳率估值分別為0.34 ± 0.02、0.37 ± 0.02、0.38 ± 0.02與 0.16 ± 0.01；0.22 ± 0.02、 0.21 ± 0.02、0.24 ± 0.02與0.09 ± 0.01；0.24 ± 0.03, 0.28 ± 0.03, 0.31 ± 0.03 與0.12 ± 0.03，各項乳產量性狀多為中至高度遺傳率；而體細胞數分數性狀則為低遺傳率，此結果與國外其它研究報告之估計相似。前三泌乳期之遺傳率估值以第一泌乳期最高，後續泌乳期則較低，此現象可能為環境變方隨泌乳期的增加而變大所致。在遺傳相關方面，前述之乳產量性狀間於前三泌乳期內均呈現高度之遺傳正相關，估值範圍介於0.82至 0.99之間，顯示選拔台灣荷蘭乳牛產乳量性狀對於增加乳脂量與蛋白質量具有正向選拔反應，惟體細胞數分數與乳產量性狀之間多為中度遺傳負相關 (–0.40至 0.13)，若進行單性狀選拔低體細胞數分數牛隻之策略可能有利於產乳量的提昇。The objectives of this study were to estimate genetic parameters, including heritabilities and correlations, of milk yield, milk components and somatic cell score traits with field data of Holsteins in Taiwan, All these genetic parameter estimates of important economic traits would be expected to be used in the genetic evaluation of dairy cows in the future. Dairy production data were retrieved through SQL server using open database connectivity (ODBC) from the Dairy Herd Improvement (DHI) database in Taiwan, and original 109,944 records from Holstein cows with first calving from April 1989 to November 2003 were included which were from to 580 herds and 1,752 sires, respectively. These original retrieved data were edited with dBASE III PLUS and used to request summary statistics by SAS package firstly, and the genetic parameters of milk yield, somatic cell score and milk components for the first three lactations were estimated with VCE5 software. The data set included files of trait records (27,916, 18,758 and 9,257 cows for first, second and third lactation, respectively), county-year-season fixed factor (361, 358, and 339 levels for each lactation, respectively), and pedigree of 4 generations of ancestors. The genetic parameters of lactation were estimated with Restricted Maximum Likelihood using animal model. Model included fixed county-year-season effects, random animal and error. Estimated heritabilities for the first three lactations included 305d milk yield (MY), fat yield (FY), protein yield (PY) and log somatic cell score (LSCS) were 0.34 ± 0.02, 0.37 ± 0.02, 0.38 ± 0.02, and 0.16 ± 0.01 for first lactation, 0.22 ± 0.02, 0.21 ± 0.02, 0.24 ± 0.02, and 0.09 ± 0.01 for second lactation, and 0.24 ± 0.03, 0.28 ± 0.03, 0.31 ± 0.03 and 0.12 ± 0.03 for third parity respectively. Those heritability estimates were moderate for production traits and lower for log somatic cell score trait which was in agreement with the literature. Heritability estimates of the first lactation for all traits were higher than the later lactations been estimated, and the decreasing of heritability estimates for later lactations may be caused by increasing environmental variance. Genetic correlation estimates across lactations for the three milk yield traits were positive and ranged from 0.82 to 0.99, implying that selection for milk yield will appear genetic improvement for fat yield and protein yield traits. There were almost negative genetic correlations estimates between production and log somatic cell score traits (ranged from –0.40 to 0.13), however, LSCS was not show disadvantageous effect if only milk yield was selected.壹、中文摘要 1 貳、前言 3 參、文獻檢討 6 一、乳牛群性能改良與遺傳育種 6 二、台灣荷蘭乳牛群性能良計畫 9 三、乳牛之泌乳性狀 26 四、遺傳評估技術 34 五、變方-共變方成分與遺傳參數之估計 39 肆、材料與方法 45 一、「泌乳性狀分析資料集」之編輯 47 二、泌乳性狀系譜資料集」之編輯 47 三、變方-共變方成分與遺傳參數之估計 48 伍、結果與討論 52 一、基礎統計 52 二、台灣荷蘭乳牛前三泌乳期泌乳性狀遺傳參數之估計 62 陸、結論 85 柒、參考文獻 86 捌、英文摘要 99 玖、附錄 101 表 次 表1. 乳牛群性能改良計畫1984至2004年資訊設備更新與資料處理規模 17 表2. 乳牛群性能改良計畫1993至2003年各年度乳產量性狀與之摘要統計 19 表3. 乳牛群性能改良計畫1993至2003年各年度乳成分性狀與體細胞數分數之摘要統計 20 表4. 乳牛群性能改良計畫2003至2004年體細胞數分數各月份分布頻度 23 表5. 乳牛群性能改良計畫2003年之泌乳牛胎次分布 24 表6. 乳牛群性能改良計畫2003與2004年牛群之空胎日數與每次懷孕所需配種次數 25 表7. 台灣荷蘭乳牛「泌乳性狀分析資料集」之摘要性統計 54 表8. 「泌乳性狀分析資料集」各年份乳之產量與體細胞數分數性狀摘要統計 60 表9. 「泌乳性狀分析資料集」各年份之乳成分性狀摘要統計 61 表10. 台灣荷蘭乳牛前三泌乳期泌乳性狀摘要統計 65 表11. 台灣荷蘭乳牛前三泌乳期各項資料分佈 66 表12. 台灣荷蘭乳牛前三泌乳期乳產量與體細胞數分數性狀之變方成分 68 表13. 台灣荷蘭乳牛前三泌乳期乳成分性狀之變方成分 69 表14. 台灣荷蘭乳牛前三泌乳期乳產量與體細胞數分數性狀之遺傳率 74 表15. 台灣荷蘭乳牛前三泌乳期乳成分性狀之遺傳率 74 表16. 台灣荷蘭乳牛前三泌乳期體細胞數分數性狀與相關泌乳性狀之遺傳相關 77 表17. 台灣荷蘭乳牛第一泌乳期泌乳性狀之遺傳相關 82 表18. 台灣荷蘭乳牛第二泌乳期泌乳性狀之遺傳相關 83 表19. 台灣荷蘭乳牛第三泌乳期泌乳性狀之遺傳相關 84 圖 次 圖1. 乳牛群性能改良計畫1993至2003年之測乳戶數、頭數與規模之摘要統計 18 圖2. 台灣荷蘭乳牛「泌乳性狀分析(子)資料集」之資料編輯總綱流程圖 46 圖3.「泌乳性狀分析資料集」乳產量性狀箱型圖分布檢視 55 圖4.「泌乳性狀分析資料集」體細胞(分)數性狀箱型圖分布檢視 56 圖5.「泌乳性狀分析資料集」乳成分性狀箱型圖分布檢視 57 圖6.「泌乳性狀分析資料集」雄親之後裔女兒牛群數分布 59 附 錄 附錄 1. 「泌乳性狀分析資料集」之編輯 101 附錄 2. 「泌乳性狀系譜資料集」之編輯 114en-US台灣荷蘭乳牛泌乳性狀遺傳參數Taiwan Holsteinslactation traitsgenetic parametersthesis