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生物解决方案 · DR01 · 数字化与机器人

奶牛育种以基因组选择替代后裔测定

替代
后裔测定——待公牛女儿的产奶记录出来后才选择人工授精公牛(每头公牛需5–6年,测定成本高)
→
适用范围
生物信息学:全基因组 SNP 分型和基因组预测(GBLUP 及后续方法)选择青年公牛和母犊;先用于奶牛,后扩展到肉牛、猪、家禽、水产(SG04)
D3 已大规模替代 · 替代(约2009–2010年起成为奶牛育种标准)

供应商 5

Semex加拿大运营中
Genus英国运营中
DanBred丹麦运营中
AquaGen挪威运营中
SyAqua Group泰国运营中

进入俄罗斯/欧亚经济联盟 BREED

监管机构
俄罗斯农业部(种畜进口许可)/ 俄罗斯联邦兽医和植物卫生监督局(转基因生物登记)
通常时长
常规遗传材料30个工作日内获进口许可;基因编辑动物须做转基因生物登记
法律依据
俄罗斯农业部种畜和遗传材料进口许可程序;按政府2023年1月18日第35号令进行转基因生物登记

仅供参考,非法律意见——请针对您的产品确认流程。

证据 9 论据

旧工艺
后裔测定,需要等待女儿成熟并产奶记录以评估公牛遗传价值。
→
新做法
基因组选择(GS),利用SNP基因分型芯片在幼龄预测育种值。
是否已大规模替代?
是
注意事项
证据主要聚焦美国奶牛行业,附带提及国际合作;它未记录所有国家的全球采用率。此外,尽管基因组选择已在荷斯坦和娟姗等主要品种中广泛采用,证据指出有色品种(爱尔夏、瑞士褐牛、更赛牛)的采用和效益较慢或缺乏记录。
人工复核
D3 National (USA): 79% of Holstein bulls on the market were young genomic-tested bulls in 2016 (peer-reviewed extension journal); young genomic sires got ~70% of AI breedings (CDCB/Interbull) — progeny testing displaced within about seven years.
核实于
2026-10-06
基因组选择已取代后裔测定,成为美国奶牛行业选择种公牛的主要方法,市场上大多数公牛是经过基因组检测的年轻公牛而非后裔测定公牛。
“For instance, of the 2,741 Holstein bulls available in the market in August 2016, 2,172 (79%) were young genomic-tested bulls.”
United States · 2016 · majority share of a major market
peer-reviewed ✓
journals.flvc.org
基因组选择通过显著缩短世代间隔,使美国奶牛的遗传进展速度翻倍。
“The genomic selection program for dairy cattle in the United States has doubled the rate of genetic gain.”
United States · 2010-2022 ·
peer-reviewed
pmc.ncbi.nlm.nih.gov
后裔测定成本高昂,每头公牛花费25,000至50,000美元,每头在役公牛投资至少200,000美元。
“Progeny testing cost $25,000–$50,000 per bull ... At least $200,000 invested in each active bull”
United States · 2019 ·
weak (company, news, market research, other) ✓
uscdcb.com
转向基因组选择的主要驱动因素是需要缩短世代间隔、降低传统后裔测定的高成本以加速遗传改良。
“The combination of massive historical phenotypic data, breeding organizations able to invest in technology, data processing and evaluation infrastructure, and a long generation interval made dairy cattle an ideal candidate for genomic selection.”
United States · 2009-2016 ·
weak (company, news, market research, other)
www.johnbcole.com
基因组选择被行业迅速采用,美国超过一半的人工授精配种现在使用基因组检测的年轻公牛。
“Genomic selection was rapidly adopted by the industry, and more than half of all AI matings in the United States are now made to genomically tested young bulls.”
United States · 2016 · majority share of a major market
weak (company, news, market research, other)
funjackals.com
2016年,67%的人工授精配种使用没有产奶后代的公牛。
“In 2016, 67% of breedings through AI were to bulls with no milking progeny”
United States · 2016 · majority share of a major market
weak (company, news, market research, other) ✓
interbull.org
2018年,69%的人工授精配种使用基因组公牛。
“69% of AI breedings to genomic bulls”
United States · 2018 · majority share of a major market
weak (company, news, market research, other) ✓
uscdcb.com
到2021年,年轻基因组公牛占通过DHI记录的美国牛群人工授精的71%。
“By 2021, young genomic sires accounted for 71% of the inseminations in U.S. herds that record through Dairy Herd Information (DHI).”
United States · 2021 · majority share of a major market
weak (company, news, market research, other) ✓
usacattlegenetics.com
2009年后的5年间,公牛之父(SB)和母牛之父(SC)路径的世代间隔缩短25–50%,SB平均不足3年,SC约5年。
“These GI were reduced by 25–50% over the next 5 y to averages of less than 3 y for SB and ∼5 y for SC.”
United States · 2009-2014 · large measured reduction of the old process
weak (company, news, market research, other) ✓
funjackals.com

详情

替代:种公牛后裔测定 · 范围:奶牛与畜禽育种 · 证据:高

旧工艺#

  • 直到约2009年,一头人工授精(AI)种公牛要靠后裔测定来验证:数百头女儿必须产犊并完成一个泌乳期,其育种值才得以知晓——耗时五年以上,每头公牛成本高昂,每年只有少数公牛中选。
  • 周期缓慢,使繁殖力、健康和抗病性等低遗传力性状难以选育。

产品概览#

基因组选择利用数万个DNA标记(SNP芯片),借助经基因分型和表型测定的参考群体,预测个体的育种值(Meuwissen、Hayes和Goddard,2001)。美国荷斯坦牛的基因组评估于2009年转为官方评估。育种公司如今直接销售青年基因组验证公牛,牧场则对育成牛基因分型以挑选后备牛。

活性成分 / 组成#

  • SNP基因分型芯片(以及日益增多的测序数据)、核心参考数据库(美国由CDCB与USDA运营)、统计预测模型(GBLUP、单步GBLUP)。
  • 通过人工授精公司、品种协会和基因分型实验室交付。

关键事实#

参数数值
美国市场上的公牛2016年8月,2741头荷斯坦公牛中的2172头(79%)为青年基因组验证公牛(同行评审推广期刊)
人工授精配种2016–2019年,美国67–69%的人工授精配种使用尚无泌乳女儿的基因组验证公牛(Interbull/CDCB报告)
输精到2021年,青年基因组验证种公牛占美国DHI记录牧场输精的71%(品种组织)
效果世代间隔大幅缩短,年度遗传进展加快(García-Ruiz等,2016)

优势#

  • 提早数年选种,年度遗传进展更快。
  • 健康、繁殖力和抗病性状可有效选育——长期减少治疗需求(链接SG03、V04)。
  • 每头验证公牛成本更低;育成牛分型改善牛群决策。

作用方式#

分布全基因组的标记捕捉许多微效基因的合并效应;在同时具有基因型和性能记录的个体上训练出的预测方程,可仅凭幼龄个体的基因型估计其育种值。

应用#

用户目标方法、时机与要点
人工授精和育种公司公牛选择对公犊基因分型;推销顶级青年基因组种公牛
奶牛场后备牛选择育成牛分型;留优淘劣,其余用性控精液和奶肉兼用方案
品种协会 / 国家评估中心参考群体维护基因型-表型数据库(需要数据共享)

局限#

  • 准确性依赖庞大的参考群体——小品种和小国家需要合作(Interbull)。
  • 选择加速可能推高近交系数;必须加以管理。
  • 收益依赖记录基础设施(产奶记录、健康数据)。

替代证据——D3:已证实的规模化替代#

**评估(人工复核):**国家级(美国):2016年市场上79%的荷斯坦公牛为青年基因组验证公牛(同行评审推广期刊);青年基因组种公牛获得约70%的人工授精配种(CDCB/Interbull)——后裔测定在大约七年内被替代。

经验证数字(数字出自被引原句,且该句见于来源页面):

  • 替代——基因组选择已取代后裔测定,成为美国奶业选择种用公牛的主要方法,市场上大多数公牛是青年基因组验证公牛而非后裔测定公牛。(美国,2016;同行评审:journals.flvc.org)
  • 替代——2016年,67%的人工授精配种使用了尚无泌乳后代的公牛。(美国,2016;弱:interbull.org)
  • 替代——2018年,69%的人工授精配种使用基因组验证公牛。(美国,2018;弱:uscdcb.com)
  • 替代——到2021年,青年基因组种公牛占美国DHI记录牧场输精的71%。(美国,2021;弱:usacattlegenetics.com)

供应商——真实的产品与服务(来自供应商索引)#

以下为供应商索引中的在营企业——其自身卡片(简介 / 官网)列明了该产品或服务;2026年10月6日 按关键词匹配,并经人工核对卡片文本。列入本表不构成推荐;证据、联系方式与状态请查看各企业卡片。

| 公司 | 地区 · 国家 | 索引信息 | 卡片 | | Semex | 北美 · 加拿大 | Elevate基因组检测平台、Immunity+抗病遗传、甲烷效率指数 | 卡片 | | Genus | 欧洲 · 英国 | 采用基因组选择和基因编辑的ABS(牛)与PIC(猪)遗传业务 | 卡片 | | DanBred | 欧洲 · 丹麦 | 采用基因组选择的猪育种 | 卡片 | | AquaGen | 欧洲 · 挪威 | 业内首家在鱼类上应用基因组选择的企业 | 卡片 | | SyAqua Group | 亚洲 · 泰国 | 建立在基因组选择之上的对虾遗传育种 | 卡片 |

政府资助信号#

2026-10-06扫描。

中国、巴西、印度——论文中声明的国家级研究资助#

2015 年以来、标题含**“genomic selection dairy”**且声明国家政府资助机构的论文(Crossref 资助元数据;保守下限)。信号档位:强 ≥30 · 中 5–29 · 弱 1–4 · 无 0。

| 国家 | 获资助论文(2015–2026) | 信号 | 示例获资助论文 | | 中国 | 0 | 无 | – | | 巴西 | 0 | 无 | – | | 印度 | 0 | 无 | – |

科学证据#

  • Meuwissen THE, Hayes BJ, Goddard ME (2001). Prediction of total genetic value using genome-wide dense marker maps. Genetics 157: 1819–1829.
  • García-Ruiz A, Cole JB, VanRaden PM, Wiggans GR, Ruiz-López FJ, Van Tassell CP (2016). Changes in genetic selection differentials and generation intervals in US Holstein dairy cattle as a result of genomic selection. Proceedings of the National Academy of Sciences 113: E3995–E4004.
    • 注:期刊文献已与 Crossref 核对。

生物经济价值#

这是生物信息学颠覆旧工艺最清晰的案例:首批官方基因组评估问世约七年后,青年基因组验证公牛占据了美国荷斯坦市场的大半——运行数十年的后裔测定体系被DNA数据和统计学取代。

数字机器人的第一篇文章(2026-10-06添加,证据优先:评级D3)。

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