調適百寶箱 / 參考案例

全球-提升乳牛耐熱性的育種策略

調適構面:推動執行

調適選項:結構性

主要課題:高溫、熱緊迫

核心內容:育種調適策略

案例性質:學術科研

  治理尺度:跨國/國家

  彙整:柯美如

  點閱:6

說明簡報
關鍵字
Nature Inclusive Quay (NIQ)

問題與目標

在全球暖化加劇的背景下,連續高溫天數增加且極端高溫情形增加,使得乳牛面臨熱緊迫的頻率與強度不斷增加。然而,過去數十年乳牛的遺傳選拔方向大多以提高乳產量為主要目標,導致現行常用乳用牛隻耐熱基因表現下降。高產型的乳牛及胎次增加後的牛隻對環境的熱敏感度顯著提升,於高溫期間乳量減少、受孕率降低,甚至出現突發性死亡的情況。

研究指出,這樣的遺傳關聯,反映了目前乳牛生產系統在面對熱緊迫時的脆弱性。為了找到維持生產力與動物福祉的平衡點,乳牛耐熱性育種成為迫切的育種目標。


採取的改善作為

  • 建立熱耐受育種值(Heat Tolerance Breeding Value ,HTBV)模型:

在育種策略上,首先應強化對於HTBV的計算與應用。此指標主要透過牛隻在不同溫濕度指數(THI)下的乳量變化模式建構模型

  • 選拔策略:

使用偵測單核苷酸多態性 (single nucleotide polymorphisms, SNP)的技術為主的基因組選拔,並配合表型及後裔測定資料而全面性偵測影響這些表型的對偶基因,得以增加選拔準確度、選拔強度。

目前尚無耐熱性與適應性性狀(如健康與體型)之間的直接遺傳相關資料,大多數研究認為耐熱牛與高產、良好的繁殖力,以及低發病率與死亡率有間接關係。在缺乏直接耐熱性評估的情況下,可考慮使用多性狀選拔方式,增加基因選拔時,繁殖力佳、健康、存活率高等性狀的權重;具體權重分配依各牧場管理強度而異,以兼顧生產力與耐熱性,例如在高溫環境且管理資源有限的地區,應優先選育在高 THI 下仍具穩定性狀的個體。

  • 善用本地或熱帶品種雜交並發展「韌性牛(resilient cows)」概念:

建議善用本地或熱帶品系(如 Girolando 或 Sahiwal 等)具有熱耐受性基因之牛隻與高產乳牛進行配種,以提升整體群體的氣候適應性。進一步地,可發展「韌性乳牛」的育種策略,選拔那些在熱緊迫發生時能主動降低產乳量、具備生理調節能力與生產彈性的動態適應型個體,並於環境恢復後迅速回升產能的牛隻,對於應對未來氣候波動具有高度育種與實務價值。

圖1、在溫濕度指數(THI)上升的情況下,不同類型乳牛的乳量變化趨勢圖。圖中比較了三種乳牛:(1)高產但高風險型,在高THI下,乳量快速下降且健康風險高;(2)理論模型中的「韌性牛」,在低THI條件下表現出高乳量,但在熱緊迫發生時會大幅降產以保護自身,待環境恢復後再迅速回升;(3)耐熱但產量較低型,可在熱緊迫下維持穩定產乳。


成效

研究指出,透過折線模型估算HTBV可有效區分乳牛在熱緊迫下的表現差異。被定義為具熱耐受性的個體,在繁殖力與生產壽命等次要性狀上表現更佳,顯示耐熱性與健康、適應性性狀之間存在正向遺傳關聯。另一方面,乳牛在熱緊迫期間的乳量波動幅度、回復速度與生產穩定性等「韌性指標」,亦被證實具遺傳性,並與壽命及經濟性狀(如Net Merit Index)呈現正相關,顯示未來可納入乳牛選拔指標中作為評估氣候適應性的輔助依據。


可供臺灣參考之處

面對高溫高濕的長期熱緊迫環境,臺灣的乳牛選拔應避免單一追求高產量,而應強化繁殖力、健康與耐熱性的整合選拔指標。韌性乳牛的概念非常適合應用在熱季明顯、氣候波動大的地區,未來可透過日乳量數據進行個體生產穩定度分析,進而納入選拔參數。此外,針對育種品系的選擇,本文所提及的熱帶雜交品系(如 Girolando)在巴西已展現良好適應性與產量平衡,可供臺灣評估是否適度引入以提升整體牛群於極端高溫之適應性。

圖2、Girolando。(來源:https://www.fundacaoroge.org.br/blog/principais-caracteristicas-da-raca-girolando)

 


參考文獻

Misztal, I., Brito, L. F., & Lourenco, D. (2025). Breeding for improved heat tolerance in dairy cattle: methods, challenges, and progress. JDS communications, 6(3), 464-468. https://doi.org/10.3168/jdsc.2024-0651


參考網址


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