学习内容及目标 1. 家畜、畜牧生产、畜牧产业化与畜牧业现代化概念2. 我国畜牧生产的区域特征 3.发展畜牧生产的意义 4. 掌握现代畜牧产业的发展条件及主要环节5. 我国畜牧产业的发展现状、存在问题及对策
1. 家畜、畜牧生产、畜牧产业化与畜牧业现代化概念
(1)家畜(Domestic animal)是经人类长期驯化的各种禽类和哺乳动物,它们是经过长期人工选择,能在家养条件下繁殖后代,生理机能和体型等方面向人类需要的方向进化与发展,性情温驯,生产性能(生殖、生长、产肉、蛋、乳、毛等)得到改良与提高。
(2)畜牧业(Animal husbandry & Animal agriculture)从事畜禽养殖为人类提供生产与生活资料的产业。(3)畜牧生产指人们利用自然资源(土地、水等)、生物资源(畜禽、饲草饲料等)、社会资源(人力、物力、财力、科技、市场等)进行畜产品生产、产品加工和销售过程的总体。
(4)畜产品(肉\\蛋\\奶皮\\毛等)
2.我国畜牧生产的区域及特征
(1)牧区畜牧生产
分布-蒙、新、青、藏大部分地区,辽吉黑川甘宁部分地区。
特点-放牧饲养马牛羊为主,属分散经营的草原畜牧业。
(2)农区畜牧生产
分布-京津晋冀豫苏皖沪浙闽湘鄂赣粤桂云贵陕19省市区和重庆辽吉黑川甘宁7个半农半牧省的农区,不含。
特点-以饲养猪禽羊兔为主,牛马驴骡主要作役畜。多以舍饲为主,属集约式畜牧生产。
(3)半农半牧区畜牧生产
分布-东起大兴安岭,西南斜向内蒙古高原南侧,连接黄土高原,再向康藏高原东侧延伸,即整个农区与牧区交界的狭长区域。
特点-种植业与畜牧业生产方式交错分布,旱作农业与放牧畜牧业共存。属复合农牧结合模式,即可利用草原区又可利用农耕区,具有综合畜牧生产优势。
(4)城郊工矿区畜牧生产
分布:668个大中城市,1.9万多个建制镇,近4亿人生活在城镇。人口密集,畜产品需求量大,消费集中。特点:以猪、禽、奶牛为主,要求生产周期短,饲养管理水平高,集约化、机械化、自动化程度高,畜牧生产趋向工厂化养殖。城郊工矿畜牧业在整个国民经济中所占比重不大,却是畜牧业发展走向科学化的带头区域。
3. 发展畜牧生产的意义
(1)改善膳食结构,提高健康水平
目前的膳食结构总体上是热量有余,蛋白质不足,特别是优质蛋白质偏低。
膳食中的动物性食品和动物蛋白的比例是衡量人民生活和健康水平的主要标准联合国卫生组织定出成年人健康营养标准下限:每日75g蛋白质,其中1/3来自动物性食品发达国家:80-100g(动物蛋白40g)发展中国家:50-60g(10-15g)我国:70g(15-17g)
(2)促进农业持续协调发展
以农养牧,以牧促农, 协调发展.
畜多肥多粮多,发展生态畜牧业.
种养结合和养养结合,前者是畜牧业与种植业(粮食、水果、牧草)相结合,后者是畜牧业与渔业相结合。这种生产方式,促进了畜禽排泄物循环再利用,同时也实现了畜牧业清洁生产的目的。
(3)能够获取相应的利润
畜牧生产目的; 获得动物产品;获得经济效益。
(4)为工业提供原料,促进出口创汇
食品工业:肉,蛋,奶等
制革工业:狐狸皮、水貂皮、牛皮,羊皮,猪皮等
毛纺工业:羊毛,羊绒,兔毛等
制药工业:动物的心肝胆脑髓等可提取有价值的药品.
饲料工业:羽毛,血,骨,蛋壳等重要的出口物资:活畜禽,冻肉,肠衣,羽绒,蜂蜜,裘皮及制品,蛋及其制品,地毯,皮革及制品等.特别是毛皮动物的皮张,如:水貂皮,狐狸皮等
(5)畜牧业产值所占比重及变化
4. 现代畜牧业的发展条件及主要环节
发展条件
科学技术是先决条件(人才)
有足够的资金投入(物质条件)
要有相对稳定的产品销售渠道或加工体系
主要环节
品种(良种及良种繁育)
饲料(配合饲粮及饲料生产与供应)
环境(环境及畜牧工程设施)
疫病(疫病防治—全进全出、隔离消毒、疫苗、药防)
管理(经营管理—计划决策、生产技术、劳动、财务管理等)
5. 畜牧业发展概况
(1)发展现状
历史悠久
发展迅速
改革开放以来,我国的畜牧业保持了较高的发展速度,实现了持续增长,畜产品产量在世界上占有重要的地位,已成为名副其实的畜牧业生产大国。
2010年,肉类产量达到8400万吨;蛋类产量达到3000万吨;奶类产量达到4200万吨;畜牧业产值占农业总产值的比重达到38%;
从产量上说,我国是一个畜牧业大国,但是还远不是一个畜牧业强国。
生产水平与世界发达国家水平相差很大。2002年,我国荷斯坦奶牛年平均单产仅为3400千克,大大低于发达国家的6000千克和以色列、美国、加拿大的8300千克以上的平均单产. 人均猪、禽肉及鸡蛋产量已接近甚至超过世界平均水平;但在牛肉、牛奶的人均产量上与世界平均水平相差甚远。
国内高档饭店、餐馆消费的猪牛禽肉基本是国外进口,国内产品难以进入这些领域。
在肉品卫生方面,药物残留的矛盾突出,既影响产品在市场上的形象,又影响出口。
(2)存在的问题与发展对策
①品种
存在的问题:种源丰富但良种覆盖率不高.
发展对策:在选择与杂交等常规育种技术基础上,推广先进的育种新技术和良种补贴
②饲料
存在问题:人畜争粮,蛋白质资源严重缺口,草原退化等是制约畜牧业进一步发展的主因
发展对策:调整种植结构,开发利用饲料资源,建立饲料工业,发展草食动物。
“粮—经—饲”三元结构体系
用大量粮食发展畜牧业是极大的浪费,而用一定的种粮地换成种高产、优质饲料作物和牧草,是调整农业种植结构的重要内容。
③饲养管理
存在问题: 饲养方式和饲养技术落后.
发展对策:全价饲粮,科学喂养
例如:我国每头母猪提供商品猪16头,而美国为22.63头;我国蛋鸡一个产蛋周期的平均产蛋量12-13公斤,美国为18公斤。
牛的生长周期长,出栏率低。目前发达国家肉牛出栏率平均为34%,我国仅为27.6%。
猪肉胴体和牛肉胴体都低于世界平均水平。1996年为例,每头出栏牛的产肉量仅为世界平均水平的57%。
④疫病预防
存在问题:疾病尚未清除,防疫体系不完善.
发展对策: 建立并健全疫病防治体系⑤宏观
存在问题:畜牧业价格波动大,宏观能力差.
对策:完善两大体系(产品供求市场体系及流通体系),加强宏观.
新华网北京2008年1月14日电:2007年上半年,奶贱伤农导致的“倒奶杀牛”现象在各地此起彼伏;下半年,众乳品企业却高呼奶源不足,“抢奶”事件频出,奶制品纷纷涨价。缘由何在?
专家分析原因:是没有形成原料奶收购的价格机制,以及没有形成稳定的原料奶供应关系,收奶和卖奶之间关系脆弱。“奶源偏紧时,马上就抢奶。市场稍微平稳一些,奶源比较充足的时候,就拒收、压价。”刘成果认为,在这个过程中,强者总是企业,吃亏的总是奶农。
鲜牛奶每天倒掉,吴老板对牛弹泪
2004年6月27日。震惊全国的苍南“劣质奶粉”事件发生后,杭州乐清市工商部门加大了监管力度,当天,乐清市原日需求量15吨鲜牛奶的三家奶粉生产企业,因环境及乳品质量未达标,停产整改。厂子关门,鲜奶顿时滞销,奶牛场同时陷入困境。
“常温下牛奶的保鲜期为4个小时左右,牛奶挤下来没人要,但不按时挤,奶牛很快丧失产奶功能。”。吴中银坐在办公室“大展宏图”的牌匾下,一根接一根地闷着头抽烟。
2005年10月10日河南报业网大河报
10月9日中午12时许,记者从驻马店市驿城区水屯镇孟庄村经过时,见不少村民正往自家门前的水沟里倒鲜牛奶(如图)。
该村现每天产鲜奶3700多公斤。
问题思考?
与世界平均水平相比我国牛奶总量远远不足,但却出现“倒奶”现象,见仁见智,你认为why?
第二章动物繁殖学
1.繁殖生理阐明生殖过程的现象、规律和机理。包括家畜生殖器官的结构、功能,生殖激素及其在繁殖过程中的一系列生理现象。
2. 繁殖技术为提高动物繁殖力而采用的一些手段。包括家畜的人工授精、发情鉴定、妊娠诊断、同期发情、胚胎移植等。
3. 繁殖管理繁殖力的评价和影响因素,以及提高繁殖力的方法和措施等。
一、繁殖概述
1.概念
繁殖(生殖,reproduction):是指有生命的个体以某种方式繁衍与自己性状相似的后代来延续生命的过程。繁殖是所有生命都有的基本现象之一。每个现存的个体都是上一代繁殖所得来的结果。
2.繁殖方式
(1)无性繁殖是指不经过雌雄两性生殖细胞的结合、只由一个生物体产生后代的生殖方式。
自然界主要见于低等动物,无性繁殖的过程只牵涉一个个体,例如孢子生殖、出芽生殖和生殖。
动物克隆技术(细胞核移植技术)是人工的无性生殖。
(2)有性繁殖
有性生殖是通过生殖细胞的生殖,生物的生活周期中包括二倍体时期与单倍体时期的交替。
二倍体细胞借减数产生单倍体细胞(雌雄配子--卵子和精子);单倍体细胞通过受精(核融合)形成新的二倍体细胞。
这种有配子融合过程的有性生殖称为融合生殖。
3.繁殖的重要性
(1)种族延续
从生理学的角度来看,生殖是一切生物体的基本特征之一,一个个体可以没有生殖而生存,但一个物种的延续则必须依赖于生殖。
(2)动物生产中的关键性环节肉、奶、蛋等畜产品的获得均需要经过繁殖环节来实现。
(3)动物品种改良、生命科学研究、医疗卫生与组织修复等的重要手段。
二、动物繁殖学定义及研究内容1.定义动物繁殖学是研究动物生殖活动及其规律和技术的科学,是加强畜禽品种改良、保证畜牧业快速发展的重要手段,是现代动物科学或畜牧科学中研究最活跃的学科之一。
动物繁殖学是学习动物生产学各论(猪马牛羊禽等)的基础课程,因此,属于动物科学专业必修的骨干基础课程之一,在专业人才培养中占有重要地位。
在动物科学领域中,繁殖学处于十分重要的地位,育种措施的落实、遗传规律的揭示、饲养对象的产生均离不开繁殖学。
2.研究内容
涵盖了繁殖生理、繁殖技术、繁殖管理、繁殖障碍等多个方面的内容,既包括发情鉴定、人工授精、胚胎移植、妊娠诊断等实用技术,也包括动物克隆、胚胎干细胞、转基因等当今生命科学领域研究的热点和前沿技术,具有内容丰富、知识更新快、实践性强等特点。
(1)繁殖生理
重点研究、阐明生殖过程的现象、规律和机理。包括性别分化、性发育、性行为、配子(精子、卵子)发生、受精、胚胎发育、妊娠、分娩等整个繁殖过程中的各种生殖现象及机理。
(2)繁殖技术
同期发情、超数排卵、胚胎移植
人工授精、体外受精、显微受精
胚胎分割、性别控制、动物克隆
发情鉴定、妊娠诊断
转基因动物
●改良动物的生产性能
●抗病育种
●用作生物反应器生产昂贵药物
●器官移植
●基因治疗
(3)繁殖管理
从群体角度研究提高动物繁殖效率的理论与技术措施,包括繁殖管理指标、繁殖管理技术及繁殖技术标准化等内容。
从畜牧学的角度分析动物繁殖障碍的发病率和病因,探讨防治繁殖障碍的方法与技术措施。
与兽医产科学既有联系又有区别。
四、动物繁殖学的研究意义
1.提高生产效率是畜群繁衍的基础。
诱导发情、双胎技术、超数排卵技术、人工授精技术等。
繁殖障碍的防治。
繁殖现代化管理。
2.提高畜种质量
优秀公畜通过人工授精、后代鉴定、选择优良后代,是杂交育种的基础。
MOET:超数排卵与胚胎移植技术,在较短的时间内产生较多的优秀后代,提高繁殖效率几倍到上百倍。
快速扩繁,提高良种覆盖率。
3.减少生产资料的占有量人工授精减少公畜饲养量,减少饲料消耗,节约成本。奶牛人工授精已占100%。
鸡公母比例:自然交配时蛋鸡公母比为1:8-10,肉鸡为1:6-8,人工授精主要用在蛋种鸡生产中,配种比例一般可提高到1:30-50。
如何学好繁殖学?
●充分利用课堂教学,掌握扎实的基础知识
●勤于思考,注重理论联系实际
●广泛阅读文献和参考书
第一节家畜的生殖器官及生理功能
一、公畜生殖器官的构成及生理功能
1. 性腺:睾丸(雄激素、精子)。
2. 输精导管:附睾(精子成熟),输精管(输送精子)尿生殖道。
3. 副性腺:精囊腺、前列腺、尿道球腺(精清)。
4. 外生殖器:阴茎(交配)。
二、母畜生殖器官的构成及生理功能
由性腺、生殖道、外生殖器官所构成
性腺:卵巢(产生卵子、雌激素)
生殖道:输卵管、子宫、阴道
外生殖器官:尿生殖前庭、阴唇、阴蒂
输卵管前端扩大呈漏斗状,称为漏斗部,其边缘形成许多皱折,称伞部(fimbria tubea)。
壶腹部(ampulla):前1/3段较粗部,此部为受精地点。
峡部(isthmus):后2/3较细部。
输卵管机能1、运送精子、卵子及合子2、精子的获能、精卵受精、受精卵的场所。3、分泌机能。
卵巢:产生卵细胞、分泌雌激素及孕酮的内分泌腺体
输卵管:是卵子到子宫的通道,还是受精和卵裂的场所。靠近卵巢一端膨大呈漏斗状叫伞部。
子宫:是胎儿生长发育的地方,位于腹腔内。子宫颈位于盆腔,背侧为直肠,腹侧为膀胱;前端的子宫口与输卵管相通,后端通阴道。
阴道:位于骨盆腔内,前接子宫颈,后接尿生殖前庭,是母畜的交配器官及产道。
外生殖器:包括尿生殖前庭及阴门,是母畜的交配器官和产道。
第二节生殖激素RH(reproductive hormone)
一、概述
动物的生殖活动是一种非常复杂的生理活动,除了生殖器官系统直接参与外,生殖机能是由神经(nerve)系统和神经-内分泌系统的,而且后者对生殖活动的调节作用相对而言还要更加重要。
如家畜的性成熟、♀的发情周期、♂的精子发生、求偶行为、生殖细胞的运行、妊娠的建立、分娩、泌乳等一系列生理活动,都是在RH的作用下进行的。
(一)基本概念
1.激素:是由特殊的无管腺合成的生物活性物质,通过血液运输到靶器官或靶组织而发挥作用,或由某一器官或组织合成,通过弥散而在局部发挥作用。
2.生殖激素:把直接调节生殖活动的内分泌激素称生殖激素。
3.内分泌腺:在动物机体内具有分泌机能的无管腺体组织,称为内分泌腺。
(二)RH与动物生殖机能的关系及意义
RH直接作用于生殖活动,是以调节生殖过程为主要生理功能的激素。如♀动物卵子发生、发育、成熟,发情、排卵的周期变化♂动物精子的发生、发育、成熟、爬跨、射精、交配等
精卵子的结合以及受精卵在生殖道内的运行、胚胎的附植、妊娠的维持、分娩、泌乳等。
所有这些生殖活动都与RH有直接关系,若RH分泌失调,就能破坏生殖过程中的任何一个环节,而造成繁殖的失败。
在整个生殖过程中,♀动物承担了大部分繁重的任务,如排卵、受精、妊娠、分娩、哺乳等。这些过程不但要在♀动物体内发生较复杂的生理变化,而且要经历较长的时间。而♂动物的生殖活动只是产生精子和交配。因此,RH对♀动物生殖机能的作用比♂动物更复杂,也更为重要。
随着畜牧业的迅速发展,要求动物的繁殖活动更多地在人为控制的条件下进行,如同期发情、超数排卵、诱发分娩等技术都离不开RH。此外RH还作为药品广泛用于动物不孕症的治疗,而且对提高受胎率和多胎率也有重要作用。
二、RH的作用特点
生理效应很强:在很低浓度下(10-12~10-6g∕ml)就可发挥作用。如类固醇H一般在10-8 g∕ml(♀、♂、孕H),前列腺素在10-9 g∕ml就能溶解黄体。
特异(选择性)性明显:各种RH都有一定的靶器官或靶组织,如下丘脑的促性腺H→垂体;垂体的促性腺H →性腺等
RH具有协同作用:如排卵是在LH和FSH共同作用下而发生的,♀H和孕H协同能促进子宫发育。
RH具有抗衡作用:♀H→母鸡抱窝,♂H→母鸡醒巢。
RH在血液中存留期短,而作用时间长。如把孕酮注射到动物体内,在10~20分钟内就有90%从血中消失,但其作用要在若干小时或若干天内才能显示出来。
三、生殖激素的种类
1、根据来源和功能不同分为
(1)释放激素,来自丘脑下部;(2)促性腺激素,来自垂体前叶;(3)性腺激素,来自两性性腺和胎盘等。
2、根据性质不同分为:
母畜发情周期实质上就是卵泡期和黄体期的交替循环,而卵泡的生长排卵以及黄体的形成和退化是受神经激素的调节和外界环境条件的影响。
外界环境条件是通过不同的途径影响中枢神经系统而起作用的,刺激丘脑下部释放促性腺激素释放激素GnRH,作用于垂体前叶,垂体前叶分泌促卵泡素FSH和少量的促黄体素LH,促进卵泡生长并分泌雌激素。
雌激素又与FSH发生协同作用,加速了卵泡的生长,LH不断增加,排卵前达LH峰,引起卵泡破裂排卵,出现发情的外部表现,排卵后形成黄体。
黄体分泌孕酮,当孕酮分泌量达到一定程度时,对丘脑下部和垂体前叶有负反馈作用,它能抑制垂体前叶分泌FSH,以致卵泡不再发育,母畜也就不发情处于间情期
经过一定时期子宫内膜产生PGF2α,破坏黄体组织,使黄体逐渐退化萎缩,孕酮分泌量就急剧下降。
孕酮水平的降低对垂体的抑制作用开始减退,随着黄体的完全退化,垂体不再受孕酮的抑制,又开始分泌大量的FSH,于是又刺激卵泡开始发育,雌激素分泌量大增,于是母畜又再发情。
正常的发情周期就是这样周而复始地进行着。
四、几种主要RH在畜牧生产上的应用
(一)促性腺激素释放激素(GnRH)的应用
GnRH产生于丘脑下部,作用于垂体前叶,使垂体前叶释放FSH、LH。天然的GnRH不易提取,成本昂贵,人工合成的类似物成本低,作用更大。国内合成的GnRH的类似物主要有LRH-A2(促排卵2号);LRH-A3(促排卵3号)。主要用于1.治疗卵泡囊肿。 2.治疗不孕症,能促使乏情母畜发3.诱导排卵。4.提高畜禽受胎率受精率。5.用于公畜去势:黄体生成素释放激素(LRH),能使睾丸显著萎缩。
(二)催产素OXT(oxytocin)的应用OXT也叫子宫收缩素,下丘脑合成,垂体后叶释放,作用于子宫、乳腺。作用:刺激子宫及输卵管肌肉收缩,以利分娩刺激乳腺肌上皮细胞引起放乳。主要用于难产和同期分娩。(三)促性腺激素:在丘脑释放激素的作用下垂体分泌3种促性腺激素(FSH、LH、LTH)
1. 促卵泡素FSH:刺激卵泡生长和成熟;刺激公畜精子发生但不能引起排卵和黄体生成,也不能促进雌激素和雄激素的分泌。
2. 促黄体素LH:刺激雌、雄生殖腺(卵巢、睾丸)分泌雌激素或睾丸酮,引起♀排卵和黄体的形成,并对♂副性腺的发育和精子的最后成熟起决定性作用。
3. 促乳素或促黄体分泌素:有3种生理作用,①促使乳腺发育和分泌乳汁。②促使黄体分泌孕酮。③还可以促进某些母性行为,如禽类的抱窝性等。
(四)性腺激素:主要来自♂的睾丸和♀的卵巢。
睾丸分泌雄激素,卵巢分泌雌激素、孕酮和松弛素。
这些激素还可由胎盘分泌,肾上腺也有少量分泌如睾酮、孕酮等。♂也产生少量雌激素,♀也产生少量雄激素。主要作用: 维持副性器官的功能性变化和第二性征,♀还要依靠性腺激素来维持怀孕,尤其在怀孕前期更为重要。
1. 雄激素:主要是睾丸酮,来源于睾丸间质细胞,肾上腺皮质部也能分泌少量雄性激素,其生理作用有
刺激精子发生,延长精子寿命。
促进♂副性器官的发育和分泌机能。如前列腺、精液腺、尿道球腺、输精管、阴茎和阴囊等。
促进♂第二性征的表现,如骨骼肌肉的发育、鸡冠肉垂的生长等。
促进♂性欲表现。
抑制垂体分泌过多的促性腺激素,保持体内激素平衡状态。主要用于治疗♂性欲不强和性机能减退等症状2. 雌激素:来源卵巢内膜细胞、孕畜胎盘及肾上腺
促使未成熟♀动物生殖器官的生长发育。
促使发情期♀表现发情和生殖道的生理变化。如促使阴道上皮增生,以利交配;促使子宫道松弛,粘液变稀薄以利交配;促使输卵管和子宫肌层收缩,以利精卵子运行和妊娠。
促进乳腺管系统的生长和发育。
促使耻骨联合松弛,并抑制♀长骨的生长。
可促使♂睾丸萎缩,附性器官退化,造成不育(化学去势)。雌激素与孕酮协同对生殖器官起促进效能
3. 孕激素:主要是孕酮,以排卵(妊娠)后黄体分泌为主。多数家畜中♀怀孕后期的胎盘为重要的孕酮来源。在自然情况下孕激素和雌激素协同调节♀的生殖活动。孕激素的作用
促进子宫粘膜层加厚,腺体弯曲度增加,分泌机能增强,有利于胚胎附植。
能抑制子宫自发性活动,维持妊娠。
少量孕酮与雌激素有协同作用,可促使♀发情;大量孕酮则对雌激素有抗衡作用,可抑制♀发情。
促使子宫颈粘液变稠形成子宫栓,防止异物侵入,利于保胎。
孕激素在畜牧生产上的应用是控制发情;防止流产;治疗卵巢囊肿等
(五)胎盘激素
1.孕马血促性腺激素(PMSG)
由马驴斑马子宫分泌,主要存在于孕马血液中,功能与FSH相似,对促进卵泡发育有显著效果。
同时由于它含有类似LH的成分,对促使排卵和黄体的形成也有一定作用。
此外对♂有促使精细管发育和性细胞分化的功能。
在临床上对卵巢发育不全、卵巢机能衰退、长期不发情的♀和生精机能减退的♂使用PMSG处理疗效很好此外对发情的牛羊猪用PMSG处理,可引起超数排卵
2. 人绒毛膜促性腺激素(HCG):和LH的作用相似。主要功能是促进♀性腺发育、性兴奋、促使卵泡成熟、排卵和形成黄体;对♂有刺激睾丸发育和精子的发生。
(六)前列腺素(PG):来源于精液、胎盘和子宫。作用是溶解黄体,引起人工流产,同期发情。
五、RH对♀动物生殖活动的调节
动物整个生长活动都是受N、H控制的。生殖系统与神经系统、内分泌系统之间形成一条中枢神经→下丘脑→垂体→性腺轴,这条轴使动物的生殖活动按规律有条不紊的进行
1.RH对性成熟的调节:初情期前,促性腺激素GnRH量少,无卵泡发育,当FSH↑表现发情(初情期),当FSH↑↑卵巢机能才开始正常化,表现有规律发情(性成熟),到体成熟时才可配种。
2.RH对具有季节性繁殖动物的调节:马驴羊对促性腺激素的分泌有明显的季节性变化,卵巢机能活动也发生相应的变化。在繁殖季节促性腺激素↑,卵巢能产生成熟卵泡并排卵。非繁殖季节,垂体分泌激素量极低而且活性不强,卵巢就停止活动。
3.RH对发情周期的调节
下丘脑GnRH→垂体前叶FSH↑+少量LH→卵泡成熟→♀H↑→发情。
大量的♀H通过下丘脑及垂体的反馈作用抑制FSH的分泌,并促进LH↑,
当FSH和LH成一定比例时,卵泡破裂排卵→黄体在促乳素PRL(又称促黄体分泌素LTH)→分泌孕酮,孕酮和♀H共同作用→黄体(未受精卵),维持黄体→PRL↓并消失→黄体萎缩→孕酮↓→解除了对垂体分泌促性腺激素的抑制→FSH↑→开始下一个发情周期。
4.RH对妊娠的调节:卵子受精植于子宫→黄体+胎盘分泌孕酮↑→抑制发情,维持妊娠→发情周期暂停。怀孕后期,胎盘能产生大量雌激素,对促进♀生殖器官的增长,适应胎儿及乳腺的发育有重要作用。5.RH对分娩的调节:♀分娩前体内孕激素↓,催产素OXT↑,松弛素↑,共同完成分娩。
分娩后促乳素PRL↑,在泌乳高潮PRL对其它促性腺激素的分泌有一定的抑制作用,在泌乳低潮或停乳时,性腺活动↑。
第三节家畜的生殖机能一、♂家畜的生殖机能
(一)♂家畜性机能的发育
初情期:♂初次出现性行为和能够射出精子的时期,是性成熟的开始阶段。
性成熟:♂生殖器官和生殖机能发育趋于完善,达到能够产生具有受精能力的精子,并具有完全性行为的时期。♂性成熟要晚于♀一些。
初配适龄(体成熟):♂在达性成熟时,身体仍在继续生长发育,性成熟后或更迟一些,才能开始配种。过早会影响身体的正常发育,降低使用年限。
(二)精子的发生
♂动物在生殖年龄中,精细管上皮总是在进行着细胞的和演化,产生出一批又一批精子,同时生精细胞源源不断地得到补充和更新。精子形成的系统过程称为精子的发生。全过程历经三个阶段。
1.精原细胞的和初级精母细胞的形成
精原细胞(2n)→初级精母细胞(2n),约需15~17d
2.精母细胞的减数和精子细胞的形成,约需16~19d
初级精母细胞(2n)→次级精母细胞(n)→精子细胞(n)
3.精子细胞的变形和精子的形成:精子细胞(n)→精子(n)
约需10-15d。
二、♀家畜的生殖机能
(一)♀家畜性机能的发育
1.初情期:指♀动物初次发情和排卵的时期,是性成熟的初级阶段。
2.性成熟:初情期后,♀动物生殖器官及生殖机能逐渐达到成熟阶段,能够排出具有受精能力的卵子细胞,并表现出有规律的发情周期。
此时已具有繁衍后代的能力,但由于♀动物本身生长发育尚未完成,不宜配种,以免影响其本身继续生长发育以及胎儿的初生重。
3. 初配适龄:在生产中考虑动物本身的发育成熟和经济价值,用于繁殖的年龄一般要比性成熟年龄晚一些,把适于开始繁殖时期的年龄叫初配适龄。以体重达成年体重的70%时可以开始配种。
4. 繁殖机能停止期:卵巢生理机能逐渐停止,不再出现发情与排卵而进入绝情期~。家养动物在此年龄之前因已失去饲养价值而被淘汰。
(二)卵子的发生与形态结构
1.卵巢结构:由生殖上皮、白膜、皮质、髓质和卵巢门所构成
2.卵子的发生(经过3个阶段)
⑴卵原细胞的增殖和初级卵母细胞的形成
原始生殖细胞(2n)→卵原细胞(2n)→初级卵母细胞(2n)
⑵卵母细胞的生长
初级卵母细胞→原始卵泡→卵母细胞体积增大→出现透明带
⑶卵母细胞的成熟:第1次成熟-初级卵母细胞(2n)→次级卵母细胞(n)初情期即将来临。
第2次成熟时间很短,当精子进入这个次级卵母细胞后为1个卵细胞和第一极体,若卵细胞受精形成合子,第一极体出2个极体。此时第二次成熟才算完成.
(三)卵泡的生长与排卵
1. 卵泡的生长:卵泡是由卵母细胞同包绕着它的数个或大量卵泡细胞共同组成的细胞集团。♀动物一般自胚胎期卵母细胞减数活动休止开始就已形成原始卵泡。
卵泡的生长贯穿于胚胎期、幼龄期和整个生育期。在各个时期的不同生长阶段先后闭锁退化,因此卵泡的绝对数随年龄的增长而减少。卵泡的生长从形态上要经历以下几个阶段
原始卵泡→初级卵泡→次级卵泡→三级卵泡→成熟卵泡
2. 排卵:成熟的卵泡突出卵巢表面直到破裂,卵母细胞和卵泡液及部分卵丘细胞一起排出称为排卵。
⑴哺乳动物的排卵类型:分自发性排卵和诱发性排卵
⑵排卵时间、数目:见课本
⑶黄体的形成和退化:成熟卵泡排卵后排卵处形成黄体。猪牛羊7-10d,马14d达最大。
存在时间长短依卵子是否受精和畜种而定。
受精妊娠的存在时间长、体积大,为妊娠黄体。
未受精的至排卵后14-17d(猪牛马),绵羊12-14d开始退化,这种黄体叫周期性黄体。
(四)发情与发情周期
1. 发情:♀动物到一定年龄,每隔一定时间,卵巢内就有卵泡发育,并逐渐成熟而发生排卵;♀动物的精神状态和生殖器官及行为都发生较大的变化,如精神不安、食欲减退、阴门肿胀、流出黏液、愿意接近♂动物,接受♂或其它♀动物的爬跨,出现这些现象为~。
2. 发情周期:初情期后的♀动物在繁殖季节,生殖器官及性行为会产生周而复始的一系列周期性的变化,直至性机能停止为止。这种周期性的性活动称为发情周期或性周期各种♀动物正常的发情周期为牛、猪、山羊、马21天,绵羊17天,兔8-16天。
3. 发情周期的阶段划分
⑴按卵巢上有无卵泡发育或黄体存在为依据分为卵泡期和黄体期
⑵按动物的性欲表现和生殖器官变化可将其分为:发情前期、发情期、发情后、间情期。
4. 异常发情:常见的异常发情有以下5种。
⑴安静发情(暗发情):是指卵巢上有卵泡成熟且排卵,但是缺乏明显的发情征状,牛羊暗发情多于马猪。一般多见于产后第一次发情、营养不良、带子母畜等情况。
⑵短促发情:发情持续期比正常短,若不注意观察常易错过配种机会。常见于乳牛。
⑶间断发情:发情时断时续,发情时间延长,常见于早春及营养不良的母畜。
⑷假发情:分2种情况,一种是未孕母畜,有发情表现,但经触摸卵巢没有卵泡发育,配种也不能受胎。
另一种是孕后有发情表现,触摸卵巢有卵泡发育,但多数卵泡发育到一定程度时即退化,这种情况应特别注意,不能轻易配种,以免造成流产。
⑸持续发情:母畜发情时间延长,大大超过正常发情期限。由于卵泡囊肿或两侧卵泡不能同时发育所致。
第四节受精、妊娠与分娩
一、受精指精子进入卵母细胞,二者融合成一个细胞形成合子的过程
(一)精子和卵子在生殖道的运行
1.精子的运行:指精子在母畜生殖道内由射精部位到受精部位的运行过程。射精部位有子宫射精型和阴道射精型。
精子运动除靠自身的动力外,还要借助于母畜生殖道的收缩和蠕动以及腔内液体的作用。
发情前期精子运行较慢,在发情盛期和后期精子运行很快,只需数分钟到数十分钟就可到达受精部位;间情期精子则不能到达。
2.精子的获能:精子初进入♀生殖道时是没有受精能力的,必须和母畜生殖道分泌物混合经过一断时间后才能具有受精能力,这一现象称为精子获能。获能后的精子才具有受精能力。精子获能所需时间绵羊为1.5h,猪3-6h,兔5-6h,牛十几小时。
3.卵子的运行:卵子排出后随卵泡液流入输卵管伞,借输卵管内纤毛的颤动、平滑肌的收缩及腔内液体的作用到达受精部位(壶腹),并与壶腹部的液体混合后卵子才具有受精能力。卵子通过输卵管壶腹部的时间约需6-12h,相当于卵子保持受精能力的时间。
畜种牛羊猪马兔
精子15~56h 48h 56h 24~144h 30~36h
掌握这些时间对于确定输精或配种时间至关重要。
在实践中要在母畜排卵前的适当时机输精,使受精部位有活力旺盛的精子在等候,这样可以提高母畜的受胎率。
(二)受精过程:指精卵子结合的生理过程。这个过程可分5个阶段,需要经过三重障碍,两种特殊变化。1.精子溶射冠:卵子外周被放射冠细胞所包围,当精子包围着卵细胞,精子顶体释放一种透明质酸酶可溶射冠,使精子接触到透明带,这时卵子对精子是无选择性的
2.精子穿过透明带:进入放射冠的精子,其顶体分泌的顶体酶可将透明带溶解出一条通道,精子借自身运动穿过透明带,这时卵子对精子有严格的选择性,只有同种动物的精子才能进入透明带。
当精子穿过透明带触及卵黄膜时,就会将处于休眠状态的卵子激活,卵黄发生收缩释放出某种物质,此时透明带就会阻止后来的精子进入透明带内,这一反应称为透明带反应。
3.精子进入卵黄:穿过透明带的精子带着尾部穿过卵黄膜进入卵黄内,一旦有精子进入卵黄后,卵黄膜立即拒绝其它精子再进入,进一步加强了封阻作用。这时发生两种特殊变化
4.原核形成
①雄原核形成:精子尾部脱落,头部膨大,失去特有的形态,形成雄原核。
②雌原核形成:卵子被激活后立即进行第二次减数,排出第二极体,形成雌原核。
5.原核相配:两性原核形成后相向移动,彼此靠拢,体积缩小,最后融为一体。此时核仁核膜消失,两组染色体组成了二倍体的受精卵合子。至此,受精过程即告完成。从精子进入卵子到完成受精约需10-12h。
二、妊娠合子形成后立即进行有丝,进入卵裂期
当受精的卵沿着输卵管下行,经过卵裂、桑椹胚、囊胚,最后附植在子宫体内发育成为新的个体,直到娩出前为止的阶段为妊娠。
(一)胚胎的早期发育
1.卵裂:由单细胞合子成2细胞、4细胞、8细胞的胚等。一般把32-细胞的胚称为桑椹胚,这一时期统称卵裂期一般在4-16细胞阶段进入子宫,牛在8-16细胞进入子宫
2.囊胚:受精卵继桑椹胚之后,细胞数目进一步增加,细胞开始分化。
●胚的一端细胞密集成团称为内细胞团或胚结;
●另一端细胞沿透明带内壁排列扩展,这层细胞称为滋养层
●在滋养层与内细胞团之间出现囊胚腔,这时称为早期囊胚
●卵裂和囊胚都是在透明带内发育的,虽然细胞数目大量增加,但体积变化不大。
●囊胚进一步扩大从透明带中伸展出来,称为孵化囊胚。囊胚一旦脱离透明带即迅速扩展增大。
3.原肠胚和中胚层的形成:囊胚进一步发育出现2种变
①内细胞团外面的滋养层退化形成胚盘。
②胚盘下方衍生出内胚层,它沿着滋养层内壁延伸扩展,衬附在滋养层内壁上,这时称为原肠胚。
原肠胚进一步发育,在滋养层和内胚层之间出现中胚层。
中胚层进一步分化成体壁中胚层和脏中胚层,两中胚层之间的空隙以后构成胚胎的体腔。
三个胚层的形成,奠定了胎膜和胎体各类器官分化发育的基础。
(二)妊娠的识别和建立
1.妊娠的识别:妊娠初期孕体(胎儿胎膜和胎水的综合体)产生信号(孕酮)传感给母体,母体遂即产生反应不发情,从而识别胎儿的存在。由此孕体和母体之间建立起密切联系,这叫妊娠识别。
2.妊娠的建立:孕体和母体之间产生了信息传递和反应后,二者的联系和相互作用已通过激素这个媒介而固定下来,从而确定妊娠的开始叫妊娠的建立。
先有孕体产生信号,之后母体产生反应,继而开始相互联系,并将此固定下来。
妊娠期:是指卵子从受精开始,直至分娩所需的时间称妊娠期。各种动物平均妊娠期
3.妊娠征状:雌性动物妊娠后不再发情,表现出代谢旺盛,食欲增大,体重增加,毛顺有光泽,性情温顺等,这些现象称为妊娠征状。
4妊娠诊断1.意义:①减少空怀母畜,提高繁殖率。②对诊断已妊娠动物,应按孕畜进行饲养管理,确保胎儿正常发育,防止流产。③对诊断为未孕母畜,可查明原因,以便在一个发情期再行配种受胎;④在妊娠诊断中发现患有不孕症的母畜,有的可对症治疗,有的则应及时淘汰。
2.方法:①外部观察法;②阴道检查法;③直肠检查法④孕酮水平测定法;⑤超声波诊断法。
三、分娩:妊娠♀将发育成熟的胎儿和胎盘从子宫排出体外的生理过程。
正常情况下胎儿可以自然产出,只要对产畜做好产后护理即可。
当母畜运动不足、瘦弱或与配♂过大,会使母畜出现难产,应进行人工助产。
当胎儿姿势异常又难以校正时,要请兽医及时处理,不可草率。
第五节人工授精
一、发情鉴定:用一定方法判断母畜发情是否正常以及母畜所处的发情阶段,以便适时配种,提高受胎率。1.目的意义:①发情鉴定可以判断♀动物发情是否正常发现问题及时解决。
②判断♀动物生理发展阶段,以确定配种的适宜时期,达到提高受胎率的目的。
2.方法:①外部观察法:观察♀外部表现和精神状态来判断发情与否
②试情法,用挂试情布的♂对♀进行试情,根据♀在性欲上对♂的反应情况来判断其发情程度。
③阴道检查法,④直肠检查法,⑤发情鉴定器测定法。
二、人工授精就是用器械采取♂动物的精液,对其进行品质检查、稀释、保存等处理,再用器械把精液注入到发情的♀动物的生殖道内,从而使其受孕,这种方法叫人工授精。
(一)人工授精的发展概况经历三个阶段
试验阶段:1780年,意大利生理学家Spallanzani,第一次用狗进行了人工授精试验,并获成功。
实用阶段:上世纪40-60年代,人工授精的应用蓬勃发展,成为繁殖改良家畜的重要手段。以乳牛的普及率最高,发展最快,技术水平较高。
冷冻精液阶段:50年代英国的Smith和Polge研究牛精液冷冻保存方法,人工授精技术进入了一个新的发展阶段。
(二)人工授精的意义
提高优良♂动物的配种效能,减少♂动物的饲养量,降低生产费用;
能够防止生殖道疾病的传播,克服♀♂动物因体格大小差异过大,不易交配的困难,或因生殖道异常不易受胎的困难。
扩大时间和地域上的利用率,优秀种♂的利用年限不受寿命的,冷冻精液的保存和利用克服了时间和地域的。
是其它繁殖技术的配套措施(远缘杂交、同期发情、胚胎移植),集中或定时输精,可充分显示其优点。
能够加速品种改良,促进育种工作进程。
(三)技术程序采精→品质检查→稀释→保存→输精
采精:多用假阴道法,还有手或筒握法、电刺激法、按摩法等,不论哪种方法都有技术要领。
精液品质检查:目的是鉴定精液品质的优劣及在稀释保存过程中品质的变化情况,以决定能否用于输精或进行冷冻保存。
检查项目:有色泽、精液量、精子活力、精子密度以及异常精子等。
精液稀释:指在精液中加入适宜于精子存活并保持受精能力的稀释成分(糖类、卵黄和奶类、缓冲物质、抗菌抗冻剂、酶类、维生素类、激素类)。
稀释目的:①扩大精液容量,提高一次射精量可配♀头数②补充适量营养和保护物质③抑制精液中有害微生物活动④延长精子寿命;便于精液保存和运输。
精液的保存
保存方法:常温保存(15-25℃)、低温保存(0-5℃)、冷冻保存(-79-196℃)。
输精:用器械将精液注入到发情♀动物生殖道内。
(四)精液稀释液的成分及作用
1.稀释剂:等渗氯化钠、葡萄糖、果糖、蔗糖及某些盐类溶液。
2.营养剂:葡萄糖、果糖和其他糖类、奶及奶制品、卵黄等。
3.保护剂 1)缓冲剂 2)防冷抗冻物质 3)抗菌物质
4.其它添加剂 1)酶类 2)激素类 3)维生素类 4)有机酸、二氧化碳等
三、冷冻精液
概念:将采取的新鲜精液经特殊处理,利用液氮(-196℃)或干冰(-79℃)进行超低温长期保存的精液。
意义①可长期保存,使精液的使用不受时间、地域以及种用♂动物寿命的。
②可充分提高良种♂动物的利用率,对动物的繁殖、保种、引种、育种及畜牧业生产的发展具有重要意义。技术程序:采精→精液品质检查→稀释→平衡→冷冻→解冻→授精
第六节动物繁殖的生物技术
一、繁殖控制技术
(一)发情控制
1.同期发情
①概念:是采用激素类药物,使一群母畜能够在一个短时间内集中统一发情,并能排出正常的卵母细胞,以达到同期配种、受精、妊娠、产仔的目的。
②意义:a.有利于推广人工授精,促进家畜品种改良; b.便于组织和管理生产,节约配种费用;c.可大大提高母畜的繁殖率;d.它是其它繁殖技术和科学研究的辅助手段。
③方法:a.孕激素埋植法;b.孕激素阴道栓法;c.前列腺素法。
2.诱发发情
①概念:借助外源激素或其它方法,人工引起母畜发情的过程叫诱发发情。
②意义:可缩短母畜繁殖周期,提高母畜繁殖率。
③方法:对产后长期不发情的♀,或欲使产后提前配种的♀以及一般的乏情♀的发情,用孕激素处理1~2周可引起发情。在处理结束时注射PMSG效果更好。
对于哺乳期乏情♀除用以上激素处理外,还可以采用提前断奶的方法。因持久黄体而长期不发情的♀可注射PGF2α或类似物使黄体溶解,引起发情。
(二)排卵控制
1.诱发排卵:用激素处理母畜,控制其排卵时间的技术称诱发排卵。
①意义:使精子和卵子尽快结合受精以提高受胎率。
②方法:在配种前数小时或配种的同时,给母畜注射一定剂量的促排卵激素。如LRH-H2或LRH-H3
2.超数排卵:在♀发情适当时期,注射促性腺激素,使卵巢中有较多卵泡发育成熟并排卵的技术称超排。
①意义:能够充分发挥优良母畜的繁殖潜力(羊10只牛2~3)
②方法:用FSH或PMSG肌肉注射进行超排。
二、胚胎移植:是将良种♀动物配种后的早期胚胎取出,移植到同种、生理状态相同的其它♀动物体内,使其继续发育成为新个体,所以也叫借腹怀胎。
1.意义能充分发挥优良♀的繁殖潜力,诱发肉用家畜产双胎
缩短世代间隔,加快育种进展。
可代替种用动物个体引进,便于保存品种资源,
克服不孕,有利于防制疫病,
是研究受精生物学、胚胎学、生殖生理学等理论的手段,也是研究胚胎高技术的基础。
2.技术程序
供受体的选择
供受体的同期发情处理
供体的超数排卵
供体的发情鉴定和输精
胚胎的采集
胚胎鉴定
胚胎的移植。
三、配子与胚胎工程
配子与胚胎工程是指对精子、卵子和胚胎在体外条件下进行的各种操作和处理。
包括冷冻精液、卵子的培养和体外受精、性别鉴定、胚胎冷冻、胚胎嵌合、克隆、基因导入、胚胎干细胞等。
(一)冷冻精液:利用液氮(-196℃)或干冰(-79℃)或其它制冷设备为冷源,将采取的新鲜精液经过特殊处理,保存在超低温的环境下,以达到长期保存的目的。
(二)卵子培养:从卵巢上的囊状卵泡或成熟卵泡吸取尚处于第一次成熟前期或成熟复始的卵母细胞连同完整健全的卵丘细胞团,在特定培养液中使其继续发育,进行成熟,达到可以受精的成熟阶段。卵子培养是在体外成熟的过程,为得到丰富胚胎开辟了新的途径。
(三)体外受精—试管动物:通过人为操作使精子和卵子在体外环境中完成受精过程。
体外受精技术包括卵母细胞的采集、体外成熟,精子的体外获能,成熟卵母细胞与获能精子的体外受精,受精卵的早期体外培养和移植等一系列步骤。
体外受精技术可获得大量胚胎,试管胚胎生产“工厂化”,不仅在畜牧生产具有广阔应用前景,而且在医学上可以治疗不孕症,同时对于丰富受精生物学的基础理论也有重大意义。
(四)胚胎性别鉴定:人为方法对胚胎性别进行鉴定,选择(淘汰)某一性别的胚胎,预知所生动物性别。
1.细胞学方法:通过核型分析对胚胎性别进行鉴定,准确率高,但胚胎浪费大,耗时费力,难以在生产中应用。
2.免疫学方法:利用H-Y抗血清或H-Y单克隆抗体检测胚胎上是否存在雄性特异性H-Y抗原,鉴定胚胎性别的一种方法。此法对牛、猪和绵羊的雌性鉴定准确率分别为%、81%和85%。
3.分子生物学方法
利用雄性特异性基因探针和PCR扩增技术鉴别家畜胚胎性别的新方法。
这种方法灵敏度高,准确率达90%以上,对胚胎损伤极小,被国内外研究人员广泛用于家畜,尤其是牛胚胎性别鉴定,是目前较为成熟、最理想的胚胎性别鉴定方法。
Sinclair等(1990)、Gubbay等(1990)和Koopmans等(1991)发现了哺乳动物的性别决定基因SRY,用PCR技术来检测SRY基因的有无便可判别胚胎性别,为胚胎性别鉴定提供了更可靠的保证。
(五)胚胎冷冻保存:采取特殊的保护措施和降温程序,一般指在干冰(-79℃)和液氮(-196℃)中保存胚胎。使胚胎在低温的条件下停止代谢,而升温后又恢复活力的一种长期保存胚胎的技术。
这一技术为建立优良品种的胚胎库或基因库提供了条件,可使因疾病或其他原因丢失的各种动物品种、品系和稀有突变体得以保持。
1. 意义胚胎冷冻保存可以使胚胎移植不受时间、地域的,利于胚胎移植的推广应用,是使该技术实现商品化的关键因素。
可以利用此项技术建立良种家畜和濒危动物的胚胎库。
可解决国内外胚胎远距离运输,促进国际间良种交换,加快育种进程。
可防止由于疾病、战争或其它原因造成的各种动物品系和稀有突变体的丢失。
2. 方法
逐步降温法(快冻快解法):这是一种传统方法,家畜胚胎冷冻最初获成功大都是用此法取得的。解冻后胚胎存活率较高,但操作程序比较复杂。
一步细管法:在细管内用非渗透性蔗糖溶液一步脱除抗冻剂(甘油)的方法。
抗冻剂在急剧降到很低温度时,能被浓缩但不结晶,且黏滞性增加,形成玻璃化。用这种方法冷冻,胚胎内外液体能同时玻璃化,不会形成冰晶,这样能较好地保护胚胎。
玻璃化冷冻的优点是无需冻前分步添加和冻后分步脱除抗冻剂的操作,省去了费时费力的降温操作,也不需要昂贵的冷冻设备—冷冻仪。
(六)胚胎分割通过对胚胎的显微操作,人为制造同卵双胎或多胎的方法。
1.意义通过胚胎分割可以增加良种胚胎的来源,提高胚胎利用率和产子率。
可产生遗传性能完全一致的后代,对遗传学、育种学、生物学等研究有重要价值。
2.方法
对2-16细胞期胚胎用显微操作仪上的玻璃针或刀片将每个或2个或4个卵裂球为一组进行分割,分别放入一个空透明带内,然后移植。
用上述相同方法将桑椹胚一分为二、四或八,将每块细胞团直接进行移植或移入一个空透明带内,然后移植。
目前已得到了牛、绵羊、山羊、猪、兔等通过胚胎分割而产生的同卵双生后代;四分之一胚胎的后代有家兔、猪、牛、绵羊和马;八分之一胚胎的后代有家兔、绵羊和猪。
(七)胚胎嵌合通过显微操作使2枚或2枚以上胚胎融合成为1枚复合胚胎,由此而发育成的个体称为胚胎嵌合。
1. 意义对品种改良和新品种培育有重大意义,而且为不同品种间的杂交改良开辟了新渠道。
对水貂、狐狸等毛皮动物可以利用胚胎嵌合获得用交配或杂交法不能获得的毛皮花色类型,以成倍提高毛皮产品的商品价值。
2. 方法
球融合法:将2个以上胚胎的卵裂球相互融合,形成一个胚胎。
内细胞团融合:把一个胚胎的内细胞团注入到另一个胚胎的囊胚腔内,使之与原来的内细胞团融合在一起。
目前已获得鼠、兔、绵羊、山羊、猪、牛等种内嵌合体,以及大鼠-小鼠,绵羊-山羊、牛-水牛、鹌鹑-鸡的种或属间嵌合体。但嵌合体动物的表型性状仅限于一代,不能递给后代。
(八)细胞核移植(克隆)
1.概念:从遗传品质优秀的胚胎,分离单个卵裂球或胎儿或成年动物的细胞或细胞系(核供体)与成熟并去核的卵母细胞(核受体)融合,经激活构成重组胚胎后,经培养发育成胚胎,再经移植产出多个后代或继代重复克隆的技术。
2. 意义可增加遗传基因相同动物的后代,提高转基因技术的效能。
通过对胚胎性别鉴别后再克隆,期望获得大量相同性别的家畜。
可用于对珍稀动物的扩繁和保存。
通过克隆获得大量基因型相同的个体,可提高试验结果的可靠性。
细胞核移植对于畜牧业生产、科研均有重要意义
3. 方法
①胚胎细胞核移植(克隆):主要技术环节是核供体(胚胎)的获得及胚胎细胞的分离,核受体(卵母细胞)的获得及去核。
操作方法:将胚胎细胞移入去核的卵母细胞内,并进行电融合使其形成重组胚,经培养后移植到受体,经妊娠产下胚胎细胞核移植动物。
②体细胞核移植(克隆)
主要技术环节是核供体不是来源于性细胞,而是取自乳腺、耳尖等体细胞。
获取的体细胞在一定条件下进行抑制分化培养,使其速度被减缓到与接受其所植入的去核卵母细胞的相同速度。其余方法同胚胎细胞核移植。
目前已相继获得小鼠、绵羊、牛、家兔、山羊和猪等胚胎克隆的后代。体细胞核移植(克隆)的动物已在绵羊、山羊、牛等获得后代。
(九)基因导入和生物反应器
基因导入(转基因):指通过显微操作手段将外源特定基因导入胚胎中,从而获得转基因动物的技术。
意义①提高家畜的经济性状。给家畜导入外源生长激素基因,可提高生长速度、饲料转化率、胴体品质等。②改变畜产品组成结构。通过导入外源基因可从遗传性上改变畜产品肉、蛋、奶、毛的组成结构。如能将乳白蛋白基因、乳酪蛋白基因导入奶牛体内,生产新型的乳制品。
③利用动物生物反应器(Animal Bioreacter)生产人类所需的生物活性物质或药用珍稀蛋白。
一般把目的基因在血液循环系统或乳腺中表达的转基因动物叫动物生物反应器。目的基因在乳腺中表达的转基因动物叫动物乳腺生物反应器(Mammary Gland Bioreacter)
近期研究证明,用转基因动物的乳房代替生物发酵,已成功地在山羊、绵羊和猪的乳中获得了纤维蛋白溶酶原激活因子和抗凝集因子。
在转基因血液中得到了人免疫球蛋白、干扰素、胰蛋白酶和生长激素等,它们都具有正常的生物活性。(十)胚胎干细胞(Embrgonic Stem cell,即ES)
胚胎干细胞:指早期胚胎(桑椹胚,囊胚)或原始生殖细胞(Primordial Germ cells,即PGCs)经体外分化抑制培养而获得的可以连续传代的发育全能性细胞系,它具有与胚胎细胞相似的分化潜能,具有胚胎细胞和体细胞的某些特性。胚胎干细胞系的分离和建立是生命科学领域内的重大成就之一。
体外培养的ES细胞可以增值、操作、选择、克隆和冷冻保存,并且具有发育的全能性。
ES细胞在基础生物学、畜牧学和医学上具有重要价值。其意义体现在以下5个方面
ES可用于研究哺乳动物个体发生发育规律。
可在体外研究细胞的分化规律。
可用于研究基因的功能。
ES是动物克隆的材料,是基因转移的高效载体,可用于转基因动物的生产。
ES可用于治疗人类的某些疾病。
胚胎干细胞分离的主要技术环节(小鼠)
选择抑制细胞分化的培养体系→选择早期胚胎→胚胎干细胞的分离→胚胎干细胞的保持→胚胎干细胞的鉴
定及分化潜力的验证。
目前,只有小鼠ES建系成功。其它家畜如猪、牛、绵羊、兔等只得到类ES细胞系。
第三章家畜育种学
内容提要:本章重点介绍有关家畜育种学的基本概念、方法和原理。以畜禽品种和动物生长发育规律、动物生产力为基础,以家畜家禽的选种与选配方法为重点,从现代育种学的角度阐述动物品种遗传资源的保护与利用、杂种优势等。
家畜育种:家畜在世代交替过程中,按照人类需要改进、保护和利用动物遗传资源,以求得当前和未来更高的生产效率的全部活动称为家畜育种。这一活动的原理、方法、技术的科学知识体系称为家畜育种学。
第一节品种概述
一、物种、品种的概念
动物的“种”是动物分类学上的基本单位,而“品种”是畜牧生产上的分类单位。野生动物中只有种(包括亚种和变种)而没有品种。
1.物种(species):是指具有不同形态结构、生理机能、发育特征和生态特点,彼此间存在着生殖隔离,染色体数目及形态结构不同,是自然选择条件下形成的具有独特性质的生物集团,每个集团为一个物种。
2.品种(breed):是指在动物种以内,人类为了某种经济目的,在一定的自然条件下,通过长期的人工选育形成的具有某种经济价值的动物类群。
品系:在品种的基础上一群共同具有某种突出优点,并能稳定地遗传,相互间有亲缘关系的个体所组成的类群。它是源自于一头优秀公畜,后代符合要求的包括公母畜在内。
品族:是指源自于同一头优秀族祖的高产母畜群,后代符合要求的只限于母畜。一个品种内具有若干个优良品系或品族,就能使品种得到更好的保持和提高。
二、品种的分类
家畜的品种数以千计,各具特点,正确分类对认识和利用品种有特别重要意义。
常用的分类方法有2种依培育程度:原始品种、培育品种、过渡品种
依经济用途:专用品种、兼用品种
(一)根据培育程度划分
1.原始品种
形成过程:农业生产水平低下,育种技术水平落后,过程漫长,饲养管理粗放,受自然选择作用较大的历史条件下形成的。如蒙古马牛羊,藏牛羊猪等,终年放牧,气候环境恶劣,夏季酷暑难耐,冬季严寒缺料,膘情也呈明显的季节性,即夏壮秋肥冬瘦春乏。
特点:①体小晚熟,体质结实,协调匀称;②耐粗耐劳,抗病抗逆;③性状稳定整齐,个体间差异小;④增膘保膘能力强,生产力低下但较全面。优点很多,缺点不少。
2.培育品种(育成品种)
形成过程:有明确目标经过系统选育形成的品种。
育种价值: 培育品种大多是形成于育种技术、经济条件、饲养水平较高的发达时期和地区,育种过程系统,有明确选育目标,形成的时间短。
人们对他的形成付出了巨大的劳动,因此其生产力和育种价值都很高。
培育品种的特点
生产力高比较专门化;
体大早熟适应性较差;
饲养管理条件要求高,同时也要求有较高的选育技术来保持和提高。
分布地区广。由于生产性能好,受人欢迎,分布远远超出原产地范围,如黑白花奶牛、约克夏猪、长白猪、来航鸡等已遍布全球。
品种结构复杂。原始品种只有地方类型,而育成品种因受到系统的人工选育,除地方类型、育种场类型外,还产生了许多专门化品系。
育种价值高,当与其它品种杂交时能起到改良作用。
3.过渡品种:是在原始品种的基础上用育成品种进行过不同程度的杂交改良而来的。
过渡品种在生产性能、体格大小、外貌特征以及品种结构等方面差别很大。各方面性能往往都介于二者之间。 有些过渡品种接近育成品种,若进一步选育就成为培育品种。有些过渡品种其改良程度不过稍高于原始品种的水平
(二)根据经济用途划分
1.专门化品种:指具有一种主要生产用途的品种。经长期选育,使品种的某些特性显著发展或某些组织器官产生了突出变化,从而出现了专门化的生产力。如马有乘用(英纯血)、挽用(阿尔登)等品种;牛有乳用、肉用等品种;羊有毛用、乳用、肉用和皮用等品种;猪有脂用、肉用、兼用等品种;鸡有蛋用、肉用、药用等品种。
2.兼用品种:是指兼备不同生产用途的品种,包括农业生产水平低下形成的原始品种,生产力全面但比较低;和专门培育的兼用品种。如毛肉兼用细毛羊(细毛羊)、肉乳兼用牛(短角牛)、蛋肉兼用鸡(洛岛红鸡)、肉脂兼用猪(巴克夏猪)等,一般体质健康结实,适应性广、抗病力强、生产力一般。这种划分是随着时代的变迁而变化。
第二节 家畜生长发育规律与培育
生物都是有生命周期的。动物的任何性状都是在生命周期中逐渐形成与表现的,整个生命周期通常就是生长发育的全过程。
家畜生长发育的过程是一个由量变到质变的过程,从受精卵→C 与分化→组织器官→死亡。人们只着眼于经济性状和对人类利用最理想的年限,当某家畜一旦发挥尽经济效益和利用年限后就被淘汰。
一、生长与发育的概念
生长:是指家畜达到体成熟前体重的增加,即细胞数目的增多和组织器官体积的增大,它是以细胞增殖为基础的量变过程。
发育:是指家畜达到体成熟前体态结构的发育和各种机能的完善,即各组织器官的分化和形成。发育是生长的发展与转化,是以细胞分化为基础的质变过程。
关系:生长与发育在概念上虽有区别,但实际上又是相互联系不可分割的两个过程。生长是发育的基础,而发育又反过来促进生长,并决定着生长的发展与方向,在这个彼此依存、相互促进的过程中,动物的不同性状与特点就会逐步出现并表达与完善,直到个体生命的终止。
二、生长发育的测定和计算
(一)生长发育的观测与度量
研究个体生长发育状况时多采用定期称重和测量体尺的方法,取得有关数据,经分析处理得到相应阶段的代表值。
观测度量时间:~因动物种类和度量目的而异,通常在初生、断奶、初配和成年等阶段进行测定 测定项目:体重、体高、体长、胸围、管围。
(二)生长发育的动态分析
观察个体由小到大的动态发展,可以是整体的,也可以是局部(组织、器官、部位)的。
累积生长:任何一个时期所测得家畜体重和体尺的生长值,都是该个体在此测定前生长的累积结果。表示家畜任一时点的生长结果度量值叫累积生长。
累积生长曲线:将月龄作横坐标,生长值为纵坐标,描点并连成线即构成累积生长曲线。
该曲线开始时,一般上升较慢,之后迅速提高,经过一段时间又趋缓慢,最后接近与横轴平行,故曲线通常呈S 形。它反映了家畜的一般生长发育情况。
2.绝对生长:要观察动物个体在某一定时间内平均生长量,来说明某时期动物生长发育的绝对速度。∴表示任一时期内动物生长速度的计算值叫绝对生长。计算公式o o t t W W G --=11
W0为始重,即前一次测定的重量或体尺;W1为末重,即后一次测定的重量或体尺;
t0为前一次测定的月龄或日龄;t1为后一次测定的月龄或日龄。
如把各个时期的绝对生长量用图来表示,可绘出绝对生长曲线(absolute growth curve),它在理论上呈钟状对称正态曲线。其最高点相当于累积生长曲线上的转折点(即动物的性成熟期)
作用:①检查动物的营养水平、生长发育是否正常;②作为制定饲养标准及各项生产指标的依据;③用来评定肉用动物肥育性能的优劣等。
3.相对生长(relative growth):单位时间内绝对增重占始重的百分率。当始、末重差异太大时,改良公式为:单位时间内绝对增重占始重与末重均值的百分率,它反映了动物的生长强度(intensity of growth)。公式如下:
%100211⨯+-=o o C W W W W R %10001⨯-=W W W R o
4.把各时期的相对生长值作成相对生长曲线(relative growth curve),可以看出,相对生长是随年龄而下降。因为动物幼年时期新陈代谢旺盛,生长发育最强烈,成年后则生长强度趋于稳定,甚至接近于零。
上述三种生长曲线如下图所示。
三、生长发育的一般规律
(一)生长发育的阶段性:个体发育全过程分为胚胎期和生后期
1. 胚胎期(受精卵-出生):是家畜相对生长发育最强烈时期, 胎儿以母体为外界条件摄取营养物质,要求母体健康正常。
2. 生后期(出生-衰老死亡):此期直接靠外界环境条件生存,饲养管理的好坏对幼畜的生长发育以及成年后的生产性能有密切关系。根据家畜不同时期生理特点将生后期划分为5个阶段。
⑴ 哺乳期(出生-断乳):生长发育快,条件反射相继形成,增重及适应能力不断提高,由哺乳逐渐变为采食植物性饲料。
⑵ 幼龄期(断乳-性成熟):由哺乳过渡到完全采食饲料、生活期。食量不断增加,消化机能逐渐增强;骨骼肌肉强烈生长,特别是消化、生殖器官迅速发育,基本上奠定了个体外形特征。此期应注重提供良好的培育条件,否则容易出现生长停滞,且难以补偿。
⑶ 育成期(性成熟-体成熟):增重还在上升阶段,生长发育接近完善,生殖器官发育成熟,体重达成年体重的70﹪已具有配种受胎能力,是育种过程中一个特别需要加强培育的阶段。
⑷ 成年期(体成熟-衰老):体躯完全定型,各种性能完善,生产力也最高,性活动最旺盛,增重停止,遗传性稳定,应采取措施防过早衰老,在保持健康的基础上,充分利用其育种价值和经济价值。
⑸ 老龄期:生理机能衰退,代谢水平、饲料利用率和生产性能↓,除少数优良种畜外,均无饲养价值。
(二)生长发育的不平衡性
家畜个体在发育过程的不同时期,机体各部位及各组织之间的生长速度都是不一致的,是有先后快慢之分,这种现象就是生长发育的不平衡性。体现在以下几个方面。
1.体重生长的不平衡性:家畜在整个生长发育过程中,体重增长的绝对值与相对值的变化有一定规律性。从相对增重看各种家畜都是胚胎期远超过出生以后。
2.体格生长的不平衡性:家畜体格主要取决于体高、体长以及体躯的宽度和深度之间的比例。
出生前四肢骨生长明显占优势,初生时四肢特别长;
出生后转为体轴骨生长强烈,四肢骨生长强度下降,到成年时体躯变长、变深、变宽,四肢相对变粗变短。
体轴骨生长强度的顺序是由前向后依次移行,而四肢骨则是由下而上依次移行,这种生长强度有顺序地依次移行的现象叫“生长波”,而生长波汇合的部位叫“生长中心”。
如马牛羊的荐部和骨盆部,其最高生长强度出现得最晚,是全身最晚熟的部位,但这一部位又是全身产肉最多、肉质最好的地方,如果在强烈生长时期发育受阻,则将使后躯变得尖窄而斜,影响产肉量。
一头幼畜从小到大是先长高而后加长,最后变得深而宽,体重增大,肉脂增多。幼畜和成畜呈现的外形差异是骨骼生长不平衡性所致。
3.组织器官生长的不平衡性
各组织发育快慢顺序为骨骼→皮肤→肌肉→脂肪。
幼畜的皮肤宽松,皱褶多;肌肉是随年龄增长而增多,肌纤维变粗,肌束变大,肉色变深,蛋白增多,水分减少;
脂肪发育成熟后大量沉积,顺序是肠油→板油→皮下脂→沉积在肌纤维间。
四、影响个体生长发育的因素
1. 遗传因素:动物的生长发育与其遗传基础有密切关系。把影响体形的遗传因素分为三类
(1)对生长具有一般效应的基因;(2)影响一组性状的基因;(3)影响单一性状的基因。
上述三者并未截然分开的,它们往往是遵循“一因多效”和“多因一效”的遗传规律。
2. 母体大小:~和胚胎生长强度有密切关系,母体愈大,胚胎生长愈快,即“母壮儿肥”。母体对胚胎大小的影响,牛、马比绵羊等小动物更为明显,因为前者妊娠期长,胚胎在母体内生长发育时间长,影响也较大。
3.性别因素:一般雄性生长的速度较快,体形体重较大。仅有少数如兔和豚鼠差别不明显。马、牛、羊、猪的初生重一般公畜较母畜大,如公犊和公羔,就比母犊和母羔重约5%。
4.饲养因素:包括营养水平、饲料品质、日粮结构、饲喂时间与次数等,是影响家畜生长发的重要因素。合理的饲养方法和全价的营养水平是动物正常生长发育、遗传潜能充分表现的保证。
5. 环境因素:温度、湿度、光照时间、光线种类、空气组成、海拔、经纬、土壤等因素对家畜生长发育有很大的影响。如家禽的孵化温度过高或过低都会导致胚胎的死亡;梅雨季节,蛋鸡特易发生球虫病而阻碍生长。
上述各种因素对动物生长发育的影响往往是综合的,影响途径是多方面的,引起的变化也是多种的。
五、培育:就是在了解动物的遗传性和生长发育的基础上,利用饲养管理、调教锻炼等手段,控制动物类型的形成过程,影响其组织器官的结构和功能,使其发育结果更符合育种要求。
(一)目标1.确定培育目标;2.应选择正处在生长发育旺盛阶段的动物或是处于转换发育阶段的个体。(二)方法
饲养方式:根据生长发育规律,不同时期采用不同饲养方式,会产生不同的效果。例猪采取一贯充足营养水平,可使猪体型和屠体各部位重量发生改变,比采用前高后低或前低后高或前后期一律少给的方式,可提前2-4个月达到80㎏体重。
器官锻炼:加强某器官或某部位的活动,可提高其代谢强度和机能。如对初产乳牛在怀孕后期经常按摩乳房,不但能使乳牛产后习惯挤奶,而且能提高产奶量。
去势:去势对动物外形、组织器官的发育均有影响。早去势可引起骨骼发育迟缓,脂肪与结缔组织增多,体质柔软疏松;晚去势则骨骼、肌肉发育较好,∴肉畜早去势,役畜晚去势。
第三节动物的外形与生产力
一、外形:是描述动物个体外部形态及相互比例的具体表现。古代称“相”,早在公元前一千多年前,就盛行对各种家畜进行外形鉴定,并出现著名的相马家伯乐,后人称“伯乐一过其马群遂空,非无马也,无良马也”。外形不仅反映家畜的外表,而且也反应其体型、生产性能和健康状态。因此人们可利用方便的外形研究分析了解动物内部机能、生产性能及健康状况。
体型:动物的体质外形统称体型。
体质:描述个体的禀性气质、轮廓结构、健康状况等整体表现。
禀性气质:个体神经系统对外界刺激的反应方式、表情变化和习性等。
轮廓结构:是骨骼系统支撑的比例与连接和协调的整体框架。
(一)外形部位的一般要求
外形分为头、颈、前、中、后躯5大部分。掌握外形鉴定技术,须对以下11个部位的具体名称、范围、形态、结构和一般要求有所了解
1.头部:从头的形态结构可判断家畜的经济类型、品种特征、改良程度、性别和健康状况。头的宽窄与体躯宽窄有正相关,乳牛和马的头型多狭长而清秀,肉畜头型宽短多肉。头窄小者表示发育不良。
2.颈部:颈部也能反映家畜的经济类型、性别与发育程度。颈的长短厚薄应发育适度。乳牛乘马的颈应长而薄,肉牛、挽马则应短而厚。大头小颈则是严重的“失格”。
3.鬐甲部:以前几个胸椎棘突为基础。鬐甲有高低长短宽窄之分,要求高矮适度,厚而紧实并和肩部紧密相接。乳牛、乘马的鬐甲一般高而长,肉牛挽马猪则相反。尖鬐甲和双鬐甲均为过度发育。
4.背部:以最后6-8个胸椎为基础。要求背部平直结实,长短适度。乳牛挽马和役牛多为长背,乘马则较短,肉畜背部相对较宽。凹背、鲤背都属严重缺点。
5.腰部:以6个腰椎为基础。要求宽广平直,肌肉发达,特别是役畜更为重要。一般肉畜的腰部短宽,乳畜较狭长,乘马短,挽马长。过窄和凹凸都是体质纤弱的表征。
6.尻部:以骨盘和荐椎为基础。要求长宽平直,特别是肉用和乳用家畜,役畜则以适当的长度和倾斜度为好,尖尻、屋脊尻和过斜的尻都是不良性状。
7.胸部:胸腔以胸椎、肋骨和胸骨构成,要求具有较大的长度、宽度和深度。乳牛和乘马的胸较窄,但其长度和深度较大,肉牛与挽马的胸较短,但其宽度和深度较大。狭胸平肋或胸短而浅,对任何家畜都属于严重缺点。8.腹部:任何动物都要求腹大而圆,腹线与背线平行。垂腹、卷腹和草腹都属于不良性状。
9.乳房:~形状应方正饱满,四室匀称,附着良好不下垂;质地柔软无硬结,腺体发达;挤乳前后膨大缩小很明显,乳静脉粗而弯曲,乳井大而深;乳头粗大垂直呈圆柱状,长短距离适中,乳孔通畅。切忌肉乳房和瞎乳头。
10.生殖器官:种♂要求有成对发育良好的睾丸,阴囊紧缩不松弛,包皮干燥不肥厚,单睾和隐睾不能作种用。♀要求阴唇发育良好,外形正常。
11.四肢:要求肢势端正,结实有力,关节匀称,蹄质致密,筋腱明显。切忌X和O形肢势及立系卧系。(二)不同用途动物的外形特点
不同用途、不同性别家畜外形区别很大,通过外形鉴定,判定优良个体。乳、肉、毛、役用及公母畜外形差异如下。
乳用家畜:体型呈三角形,前躯小后躯大。头长清秀,颈长而薄,胸窄长而深,中后躯发达,乳房大呈四方形,乳静脉粗而弯曲,四肢长且肢间距离较宽,全身清瘦,棱角突出,皮薄毛稀,眼大有神
肉用家畜:体型呈圆桶形,头短宽,颈粗短,背腰宽平,体躯宽广,后躯丰满,四肢短,肢间距离宽。
毛用家畜:体型呈长方形,四肢高,皮肤发达,被毛长而密,头部绒毛着生至两眼连线,前肢至腕关节,后肢至飞节,颈部有1-3个完全或不完全的横皱褶。
役用家畜:以马为例,分乘用型和挽用型。乘用马体长≈体高,体型呈正方形,头清秀,颈细长,躯干短,四肢修长,肌肉结实有力。挽用马体长>体高,体型呈长方形,头颈粗壮,体躯低矮,肌肉发达,结实有力。(四)外形鉴定
肉眼鉴定:以肉眼观察家畜外形来判断整体结构与个别部位的优劣。健康、品种特征、营养、优缺点。
评分鉴定:根据外形评分表逐项鉴定,再根据各项评分结果算出总分定出等级。
二、家畜的生产力
指家畜生产畜产品的能力。是代表家畜个体品质最直观的标志,是个体鉴定的一个重要组成部分。
(一)评定动物生产力的意义
可根据家畜的生产力按质分群,优畜优饲,做到科学饲养,并有助于查清妨碍生产力发展的有关因素。
评定家畜生产力对指导畜牧业生产,改进劳动组织,搞好经营管理有很大帮助。
为选种提供依据。
(二)评定动物生产力的指标:按用途生产力分6大类。
1.评定产肉力的主要指标
①活重:相同活重的个体产肉量相差很大,常根据某种家畜一定年龄时的体重大小作为评定指标。
②经济早熟性:指家畜在一定饲养条件下能尽早达到一定体重的能力。猪用6月龄时的体重作为评定指标。
③肥育性能:表示家畜在肥育期间增重的能力。常以肥育期中的平均日增重和饲料报酬2个指标表示。
④屠宰率:活畜空腹24h,麻醉放血,猪退毛,牛羊剥皮后,去掉头、蹄、尾和内脏,保留板油及肾脏的重量占宰前活重的百分比。
%100⨯=宰前活重胴体重屠宰率
⑤净肉率:屠体去骨后的全部肉脂重量为净肉重。以净肉重与宰前活重之比为净肉率。它说明畜体可食部分的多少,多用于对牛羊的评定。
⑥瘦肉率:左侧胴体皮骨肉脂分离后计算
⑦膘厚:活体可用测膘仪测定膘厚,宰后测定是将屠体劈半,测量左半扇6-7肋骨处背膘的垂直厚度。 ⑧眼肌面积:猪一般以最后一对腰椎间背最长肌的横断面积作为眼肌面积。用长×宽×0.7计算。 ⑨肉的品质:主要是根据肉色、风味、嫩度、系水力、硬度、大理石状等指标来评定。
%100⨯=宰前活重净肉重净肉率 %100⨯=胴体重瘦肉重瘦肉率
2.评定产奶力指标
泌乳期:乳用家畜从分娩开始泌乳,到本胎次停止泌乳的时期为一个泌乳期,一个标准泌乳期以305 天计算。 干乳期:指停止泌乳到下次分娩的间隔时间。
①产奶量:指一个泌乳期内所产的乳量(㎏)。
产乳量可逐次逐日测定记录,也可每月测定1天(每次间隔时间要均匀),然后将10天测定的总和×30.5作为305天的产奶记录。
②平均乳脂率和标准乳:乳脂率即乳中脂肪的百分含量,是评定乳品质的重要指标。我国规定黑白花奶牛在一个泌乳期中的第2、5、8个月分别测定3次乳脂率,计算时不能以各次测定的乳脂率直接相加来平均,而必须按公式进行加权平均。即%100)(⨯⨯=∑∑M M F F F :每次测定的乳脂率,
M :取样期内的产乳量
牛的产乳量和乳脂率各不相同,应将其换算成标准乳(乳中脂肪含量为4%的乳)量,才能比较产奶能力。其换算公式为
4%标准乳量(FCM ,fat corrected milk )=(0.4+15F )×M
例题:甲牛产奶量5100㎏,乳脂率为3.4%;乙牛产奶量4500㎏,乳脂率为5.0%;那头牛好? 解:由题意知 F1=0.034 F2=0.050 M1=5100㎏ M2=4500㎏
根据公式FCM =(0.4+15F )M
则有 甲牛:FCM =(0.4+15×0.034)×5100=41(㎏)
乙牛:FCM =(0.4+15×0.050)×4500=5175(㎏)
答:由计算结果可知甲牛的产奶量是41㎏,乙牛的产奶量是5175㎏,∴乙牛的产奶力比甲牛要好。 ③ 泌乳的均衡性 泌乳均衡与否对产奶量高低有很大关系。
奶牛产犊后随时间产奶量逐渐上升,上升的快且达泌乳高峰维持的时间长,下降的速度又较缓慢,说明其泌乳的均衡性较好,其产奶量也高。
3.评定产毛力指标
① 剪毛量:指从一只羊身上剪下的全部羊毛(污毛)的重量。细毛羊比粗毛羊的剪毛量大的多。一般是5岁以前剪毛量逐年上升,5岁以后逐年下降。
② 净毛率:除去污毛中的杂质(草屑、粪渣、尘土、油汗)后的羊毛重量占污毛重量的百分率。 ③ 毛的品质:主要包括细度、长度、密度和油汗等指标。
细度:一般用直径表示。绵羊毛直径<25㎜的同质毛为细毛,25㎜以上的同质毛为半细毛。异质毛统称为粗毛。 细度在纺织工业上常用“支”表示,是指1㎏净梳毛能纺出多少个长度1㎞的毛纱就是多少支。如能纺出60个1㎞长的毛纱就是60支。毛越细,支数越多。
长度:分为自然长度和伸直长度。自然长度是测定羊体侧毛丛的自然长度。细毛羊要求在7㎝以上。
油汗:是皮脂腺和汗腺分泌物的混合物,对毛纤维有保护作用。以白色和浅黄色为佳,颜色越深质量越差。4.评定产蛋力指标
①产蛋量:指从开产之日起到满1年为止的产蛋个数。第1年产蛋最多,第2年约减产20%。一年内春季产蛋最多,夏季减少,秋季换羽停产。目前多以500日龄产蛋量来计算。
②蛋重:指单独称每个蛋的重量。要计算某个群体的平均蛋重,可每月间隔或连续5次称重,求均值。
③蛋的品质:根据蛋形,蛋壳色泽厚度,蛋黄颜色等方面来评定。
5.评定役用能力指标
役用家畜有马、驴、骡、牛、骆驼等,评定指标有挽力、速力和持久力。
6.评定繁殖力指标
①适龄母畜比例:适龄繁殖母畜在群中所占比例越高,畜群的繁殖力就越好。适龄繁殖母畜数∕畜群总数
②受胎率:它是受胎母畜与参加配种母畜数之比,反映了配种效果的高低。
③繁殖率:指全部出生仔畜数占适龄繁殖母畜数的百分比。说明适龄繁殖母畜的产仔情况,也反映畜群配种和保胎工作的效果。是评定繁殖力的重要指标。
④幼畜成活率:指断奶时成活仔畜数占全部出生仔畜数的百分比。它反映对幼畜的护理和培育效果。
⑤繁殖成活率:指繁殖成活仔畜数占适龄繁殖母畜数的百分比。它反映畜群的配种、保胎、接产和幼畜培育工作的效果,是评定繁殖力的综合指标。
第四节家畜的选种与选配
一、选种:根据预定育种目标,采用适当选择方法,从畜群中选出优良个体作种用,同时淘汰不良个体。(一)选种的意义
选种使品质较差的个体被淘汰,而使优秀个体得到更多的繁殖机会,产生更多的优良仔畜。
选种的结果使群体的遗传结构发生了定向变化,使有利基因纯合个体的比例逐代增多。
选种具有很大的创造性作用,可在原有群体的基础上创造出新的类型。
选种能使畜群得到不断改良。畜群若不加选择或选择不当,畜群品质将会很快的退化。
(二)选种方法―种用价值的评定(鉴定)种畜要求生产性能高、体质外形好、生长发育正常、繁殖能力强,合乎品种标准、种用价值高,这6方面缺一不可。
1.个体选择:也叫大群选择,是根据个体本身单性状的表型值(生长发育、体质外形、生产力等)大小排队选种,方法简单易行,当性状具有较高遗传力时,这种选种方法可获得较大遗传进展。
当所选性状不止一个时,如绵羊的剪毛量、毛长、细度;猪的产仔数、日增重、背膘厚等,要结合生活力或外形性状进行选择。
多性状选择受遗传相关等因素的影响,对不同性状宜采用相应的选种方法,否则会影响选种效果。
个体选择是其它各种选择的基础,当所选性状不止一个时,可采用以下方法
2.系谱选择:根据系谱按祖先表型值进行的选种叫系谱选择。
系谱:是系统记载种用畜禽祖先及相关亲属的编号、生产成绩及鉴定结果的记录资料,是了解个体遗传性能重要信息的来源。分完全系谱(记载各代祖先的名号、出生年月、体重、生产成绩、外貌评分、遗传疾病和外貌缺陷等)和不完全系谱(只记载祖先名、号的系谱)。系谱上的各项资料来自日常原始记录。
3.后裔选择:根据其后代成绩对个体本身作出种用价值的评定叫后裔选择
只有等到其后裔有了性能表现时才能选择,∴所需时间长,耗费多。
后裔选择只适用于对种公畜的选留和难以在活体观测的胴体性状,以及以主要生产性能为限性性状的选择。4.同胞选择:是以旁系亲属的表现为基础的选择。针对某些不能度量的性状或活体难以度量的性状,个体选择非常困难,如瘦肉率、胴体品质等,采用同胞测定简便易行,效果较好。
针对某一性别才能表达的限性性状,如产蛋量、泌乳量、产仔数、射精量等性状的选择,虽可以从系谱和后裔资料加以评定,但准确性有限。
后裔选择需时间较长,∴宜采用同胞选种,它主要是针对多胎动物猪禽的。其方法
⑴全同胞测定:将后备种畜各自的全同胞成绩排列比较,全同胞成绩优秀家系的测定个体留做种用。
⑵半同胞测定:测定时将后备种畜各自的半同胞资料排列比较(不包括测定个体本身的成绩),其半同胞成绩优秀者家系的测定个体留种。
二、选配根据育种目标,有计划、有目的地组织种公母畜配种方案,使其产生优良后代的工作叫选配。
通过选种选出的优良公母畜交配所产的后代并不一定都好,因为任何一个家畜后代的优劣不仅取决于双亲的遗传素质,同时也取决于双亲基因结合后形成的基因型是否理想。
选配的种类
1.品质选配:考虑选配双方的品质对比来进行的选配。
⑴同质选配:就是选用性状相同、性能表现一致或育种值相似的优秀公母畜交配,以获得与亲代品质相似的优秀后代。
⑵异质选配:选具有不同品质的公母畜进行交配。分2种情况
选用具有不同优异性状的公母畜相配,以期获得兼有双亲不同优点的后代。
选择相同性状但优劣程度不同的公母畜相配,即以优改劣,使后代在该性状取得较大的改进和提高。
2.亲缘选配: 根据交配双方亲缘关系的远近所进行的选配叫亲缘选配。分为
⑴近亲交配(近交)指交配双方到共同祖先的代数之和在6代以内的交配叫近交。
在家畜中近交程度最大的是父女、母子和全同胞之间的交配,其次是半同胞、祖孙、叔侄、姑侄、堂兄妹、表兄妹之间的交配。
⑵近交作用及具体应用①固定优良性状。近交可使优良性状的基因型纯化,纯合基因型频率↑,增加的程度与近交程度成正比。
②可使群体类型发生分化。杂合体子代将分化成多种基因型。
③揭露有害基因。决定有害性状的基因大多是隐性基因,在非近交情况下,隐性性状不易暴露,近交使有害隐性基因型纯合,有害性状得到暴露,可以尽早将其个体淘汰。
④近交衰退:由于近交使家畜的繁殖性能、生理机能以及与适应性有关的各性状都比近交前有所削弱。具体表现为繁殖率减退,死胎和畸形增多,生活力下降,适应性变差,体质变弱,生长缓慢,生产力下降。
近交是获得稳定遗传性的一种高效方法,育种过程中不可不用,但在具体应用时应切实做好以下几点Ⅰ、必须要有明确的近交目的。Ⅱ、灵活运用各种近交形式。Ⅲ、控制好近交的速度和时间。Ⅳ、做好选配工作。
⑶远缘交配(远交或非亲缘交配)包括系间、品种间、种间、属间的交配。
例:种间交配的有:马×驴→骡,F1两性个体均无生殖能力;
家牛×牦牛→犏牛,♂犏牛无生育能力; 家牛×瘤牛→F1♂♀均有生育能力;
3.种群选配:根据与配双方是属于相同种群还是不同种群所进行的选配。它包括2大类
⑴纯种繁育:在品种增加优良个体的比重,达到保持品种纯度,提高整个品种质量的目的。
⑵杂交繁育:选择不同种群的个体进行交配繁育后代的方式。
按杂交双方种群关系远近可分系间杂交、品种间杂交、种间杂交和属间杂交;
按杂交目的可分经济杂交、引入杂交、改良杂交和育成性杂交;
按杂交方式可分为简单杂交、级进杂交、复杂杂交、轮回杂交、双杂交等。
⑶纯种繁育和杂交繁育关系
纯种繁育是品种内的个体相配,目的是促使更多的成对基因纯合。
杂交繁育是品种间的个体相配,目的是促使各对基因杂合性增加。
基因的纯合与杂合它们之间互为依存,相互促进,只有亲本种群愈纯,才能使杂交双方基因频率的差异愈大,所得杂种优势才更为突出。
无论何时何地何畜都要进行本品种选育与杂交改良并举
第六节动物育种方法
一、本品种选育:是指在本品种内通过选种选配、品系繁育、改善培育条件等措施,以提高品种生产性能的一种方法。
其目的是保持和发展本品种的优良特性,增加优良个体比例,克服某些缺点,不强调保纯,有时可采用某种程度小规模杂交来提高本品种质量。
二、杂交育种:就是运用杂交,将2个或2个以上品种的特性结合在后代身上,创造出新的品种或品系的方法。(一)引入杂交(导入杂交):是在保留原有品种基本品质的前提下,用引入品种来改良原有品种某些个别缺点时所采用的一种杂交育种方法。
该方法能保持原有品种主要特征特性和优良品质,又能在较短时间内改进原有品种的某些性状或克服某些缺点,∴是一些地方品种选育中常使用的育种方法。如狼山鸡选育过程中引入了澳洲黑鸡的血液等。
1.方法:用引入甲品种♂和原有乙品种♀杂交一次,然后选用优良杂种与原有品种回交,回交一次获得含有25%外血的杂种,
如果合乎理想要求,既可进行自群繁育。
如果回交一次所获得的杂种未能很好表现原有品种的主要特征特性,则可再回交一次,把引入品种的血统含量降到12.5%,然后自群繁育。
2.图示如右
秦川牛导入杂交示意图
(二)级进杂交(改造杂交或吸收杂交):它既是一种改良品种的方法,也是一种育成新品种的方法。
当原有品种的生产性能低劣不能满足需要或者生产类型需要根本改变时,采用这种方法。
如役牛→肉用,脂肪型猪→瘦肉型猪。级进杂交是改造生产力低、成熟晚的品种的有效方法。
1.方法:用引入品种的♂和原有品种的♀杂交,所生后代的杂种♀连续几代与引入品种的♂交配,直到杂种基本近接引入品种的水平为止,然后将理想型的杂种进行自群繁育,固定优良性状,培育出新品种的方法。2.图示如下:
P A♀×B♂注:A原有品种,B引入品种,
F1♀×B♂♀为母畜,♂为公畜
F2♀×B♂
┆
理想型个体→横交固定→扩群繁育→培育出新品种
级进杂交的杂种代数,通常以杂种所含外血含量的多少来表示
杂种外血成分=(2n-1)∕2n计算,其中n为级进代数
F1=50%;F2=75%;F3=87.5%;F4=93.75% …四代以上杂种称为高血种。
3.注意问题:①正确选择改良品种;②正确掌握级进代数;③加强选择与培育。
(三)育成杂交:用2个或2个以上的品种进行杂交,育成新品种的方法叫育成杂交。
用2个品种杂交来培育新品种的方法叫简单育成杂交。
用3个或更多品种进行育成杂交培育新品种叫复杂育成杂交
如果本地品种具有某些优点,但不能满足人们需要又无别的品种可以代替,或者需要把几个品种的优点结合起来育成新品种,便可采用育成杂交的方法。
它没有固定的模式,可以根据育种目标要求,采用不同的杂交方式,如采用级进杂交或者多品种交叉杂交或者正反交相互结合等方法,以达到育成新品种的目的。
第八节杂种优势及利用
一、概念
1.杂交:遗传学中是指把2个基因型不同的纯合子之间的交配叫杂交。在畜牧生产中,杂交是指不同种群之间的公母畜的交配叫杂交,杂交所产生的后代叫杂种。
2.杂种优势:指杂交所产生的杂种(F1)往往在生活力、生长势和生产性能等方面,表现在一定程度上优于其亲本纯繁群体的现象叫杂种优势
马×驴→骡,杂种骡比马驴具有更优异的耐力和役用性能,即使它有不能繁殖的严重缺点,人们还是非常喜欢饲养。驴♀×马♂駃騠
3.杂交的用途
⑴可综合亲本性状,育成新品种。杂交使群体基因重新组合,综合了双亲的性状,产生新的类型。如高产品系与抗病品系杂交,可育成既高产又抗病的品系。
⑵改良家畜生产方向。如用细毛羊品种♂×粗毛羊♀→细毛羊;乳用牛×役牛→乳用或乳肉兼用牛。
⑶产生杂种优势,提高生产力。猪通过杂交其杂种肥育增重可提高10-20%,杂种母猪窝产仔数平均可提高5-10%,仔猪断奶窝重可提高8-17%。
二、杂种优势利用的主要环节
(一)杂交亲本种群的选优与提纯
1.选优:通过选择使亲本种群原有的,优良高产基因频率尽可能增大
2.提纯:通过选择和近交,使亲本种群在主要性状上纯合子基因频率尽可能增加,个体间差异尽可能减小。
提纯的重要性并不亚于选优,∵亲本种群愈纯,亲本双方基因频率差异才能愈大,配合力测定的误差才能愈小,杂种群体才能愈整齐、愈规格化,这都是杂种优势利用效果好坏的关键。
选优和提纯并不是两个截然分开的措施,选优就是要增加优良基因频率,而只有优良基因的纯合子基因型频率提高了,其基因频率才能有较大增加。∴“优”和“纯”虽然是两个不同的概念,但选优和提纯却是相辅相成的,可以同时进行和同时完成。
(二)杂交亲本的选择父母本选择标准不同,要求也不相同。
1.父本选择的要求
①选生长速度快、饲料利用率高、胴体品质好的品种或品系具有这些特性的一般都是经过高度培育的品种,或是精心选育的专门化品系,这些性状的遗传力较高,种公畜的这些优良特性容易遗传给后代。
②选与杂种所要求类型相同的品种或品系。要求杂种为瘦肉型,父本应选瘦肉型品种。有时也可选与母本相反的类型以生产中间型杂种。如长毛羊品种×粗毛羊品种→半细毛杂种。
③应选外来品种作父本。父本饲养量少,可特殊照顾,相对花费不大。适应性和种畜来源可放在次要地位考虑。2.母本的选择
①应选择在本地区数量多、适应性强的品种或品系作母本。种畜来源问题很重要,∵母本需要的数量大;适应性强的容易在本地区推广。
②应选择繁殖力高、母性好、泌乳力强的品种或品系。这关系到杂种后代在胚胎期和哺乳期的成活和发育,会影响杂种优势的表现,同时与杂种生产成本的降低也有直接关系。
③在不影响杂种生长速度的前提下,母本的体格不一定要求太大,体格大耗料多。
思考题:对杂交亲本有何要求?
(三)杂交效果的预估
杂交效果的预估有以下几(4)点根据:1.一般来说分布地区距离较远,来源差别较大,类型特长不同的种群间杂交可以获得较大的杂种优势。这样的种群在主要性状上往往基因频率差异较大,因而杂种优势也较大。
2.长期与外界隔绝的种群间杂交,一般可获得较大的杂种优势
一种是地理交通上的隔绝,我国某些山区或小岛,那里的畜禽长期与外界不相交流,形成一个不大的封闭群体如广东紫金县的蓝塘猪;
另一种是繁育方法上的隔绝,有的是有意识的闭锁群繁育有的是无意识的习惯,如湖羊往往都是本家系留种交配。这些血统上与外界长期隔绝的种群,基因型往往较纯,杂交效果也较显著。
3.遗传力较低,近交时衰退比较严重的性状其杂种优势也较大。∵控制这一类性状的基因,其非加性效应较大,杂交后随着杂合子频率的加大,群体均值也就有较大的提高。
4.主要近交性状变异系数小的种群一般来说杂交效果较好。群体的整齐度在一定程度上可以反映其成员基因型的纯合性,除纯系的一代杂种以外,群体的变异系数一般是与杂种优势的大小成反比的。
(四)配合力测定与杂种优势的度量
1.配合力:指种群通过杂交能够获得杂种优势的程度,各个种群间只有通过杂交才能选择出配合力好的杂交组合。配合力分为一般配合力和特殊配合力。
2.一般配合力:就是一个种群与其它各种群杂交所能获得的平均效果。它反映了杂交亲本群体平均育种值的高低,∴一般配合力主要依靠纯繁选育来提高。
3.特殊配合力:是指两个特定种群之间杂交所能获得的超过一般配合力的杂种优势。
特殊配合力反映的是杂种群体平均基因型值与亲本平均育种值之差,一般的杂交试验主要是测定两个杂交亲本群体的特殊配合力。
4.杂种优势的度量特殊配合力一般以杂种优势值来表示。
即:H=F1-P。其中H是杂种优势值;
F1:一代杂种平均值,即杂交试验中杂种组的平均值;
P:两亲本群体平均值,即杂交试验中各亲本种群纯繁组的平均值
为了各性状间便于比较,杂种优势常以相对值表示,即杂种优势率:
H%=(F1-P)∕P×100%
例1.北京黑猪与约克夏猪杂交试验结果如下表,试计算平均日增重和饲料报酬的杂种优势率。
约克夏猪与北京黑猪杂交试验结果表
杂种优势率H=(477.7-450)/450×100%=6.16%
在多品种或多品系杂交试验时,亲本平均值应按各亲本在杂种中所占的血统成分进行加权平均。
例2. 亲本纯繁群和杂种第二代其平均日增重效果如下表
258.85)+1/2×225.1=222.40
故三品种的杂种优势率H=(278.41-222.40)/222.40×100% =25.18%
例3.如下表,试计算窝产子数约克夏猪与金华猪杂交
试验结果和断奶窝重的杂种优势率。
约克夏猪×金华猪12 10.0 129.00
解:根据公式H%=(F1-P)∕P×100%
窝产仔数的H%=[10.0-½(8.20+10.41)]/ ½(8.20+10.41)×100 %
=0.695/9.305 ×100%=7.50%
断奶窝重的H%=[129.00-½(122.50+106.75)]/ ½(122.50+106.75)×100 %
=14.375/114.625×100%=12.54%
答:窝产仔数的杂种优势率为7.50%;断奶窝重的杂种优势率为12.54%
第四章动物营养学
第一章畜禽营养与饲养原理
内容提要:营养物质在畜禽体内的消化与吸收;动植物体在化学组成上的异同点;畜禽消化系统及消化特点;营养物质的功能及消化吸收;饲料营养价值的评定方法;畜禽的营养需要及饲养标准;
第一节饲料营养物质在畜禽体内的消化与吸收
一、饲料与动物体的化学组成
(一)饲料中的6大营养物质及相互关系
(二)动植物体在化学组成上的差别
动植物体所含化学元素虽基本相同,但所含的化合物在数量和质量上是有明显区别,见表1、表2.
表2 饲料与畜体在化学组成上的异同
营养成分植物体动物体
水分5%-95%范围宽40%-70%范围窄
CP 含Pr、NPN,赖、蛋、色低纯Pr /AA/E/H,赖蛋色高
EE 块根<2%,油料作物>30% 成畜稳定,肥畜变动大
NFE 占DM70%,以CF和淀粉为主少,以糖元、葡萄糖为主
CF 随年龄增长而增长不含CF
维生素不含V A 含胡萝卜素原含V A
矿物质Na、Ca少,K、Mg、Fe较多K、Mg、Fe较少,Na、Ca多
二、动物的消化系统及消化方式
消化系统:由消化道和消化腺组成。
消化方式:物理性、化学性、微生物消化。
消化:动物把进入消化道的食物经过物理的、化学的和微生物的作用,使其由大块变成细粒、固体的溶解成液体,大分子物质分解成小分子物质,使养分变成能够被消化管吸收的物质,这个过程称消化。
吸收:指被消化的营养物质通过消化管进入血液或淋巴液中,随血液运送到身体各部供组织利用的过程。
新陈代谢:指生物体从外界取得生活必需物质,经过物理化学作用,变成生物体有机组织部分,供其生长发育,同时产生能量维持生命活动,并把废物排除体外的新物质代替旧物质的过程。
三、单胃动物对饲料中营养物质的消化吸收——酶(enzyme E)的消化
(一)饲料中蛋白质的消化与吸收
饲料蛋白质→肽胨(胃)→氨基酸(小肠)→血液(AA库)→体Pr →NH3→尿素→排出体外。
未消化的蛋白质→大肠产生吲哚、粪臭素、酚、AA、NH3→菌体蛋白→排出。
(二)饲料中脂肪的消化与吸收
脂肪(胃酯酶)→游离FA、单甘油酯(不易乳化)脂肪(胰酯酶)→游离FA、单甘油酯(不溶于水与胆盐结合成微团→12指肠空肠→离析,胆盐滞留肠道,游离FA、单甘油酯被吸收,并在粘膜上皮细胞内重新合成三甘油酯)
不饱和FA不经氢化可直接与甘油酯结合→三甘油酯
单胃动物体脂品质受饲料脂肪性质影响较大。
(三)饲料中碳水化合物的消化与吸收
淀粉(淀粉E)→糊精(麦芽糖E胰淀粉E)→麦芽糖(淀粉E麦芽糖E)→葡萄糖→血液
淀粉、葡萄糖(盲结肠)→挥发性脂肪酸VFA (volatile fatty acid )+气体↑
粗纤维(盲结肠)→VFA+CO2(氢化→CH4↑)
四、反刍动物对营养物质的消化吸收
(一)蛋白质的消化与吸收
蛋白质(Pr水解酶)→肽→游离AA→菌体蛋白
部分AA(脱氨基酶)→NH3、CO2、VFA
NPN(细菌尿酶)→NH3、CO2。
生成的NH3有3条去路,见下图
1.瘤胃中的氮素循环
意义:减少食入饲料Pr的浪费,使食入饲料Pr被细菌反复利用合成菌体Pr。
(题:何为瘤胃中的氮素循环?有何意义)
瘤胃降解蛋白质RDP:经瘤胃微生物分解的饲料Pr
非降解蛋白质UDP:不被瘤胃微生物分解的饲料Pr叫
降解率:饲料Pr被瘤胃降解的那一部分的百分含量。
各种饲料Pr在瘤胃中的降解率和降解速度是不一样的,Pr的溶解性愈高,降解越快。见P14表1-2。RDP:rumen drop protein UDP :un- drop protein
蛋白质的降解率和溶解性呈正相关,对反刍动物的营养却是一分为二的。
一方面它能将品质低劣的饲料蛋白质转化为高品质的菌体蛋白质(主流);另一方面它又能将品质优良的饲料蛋白质降解,当高产奶畜需大量优质蛋白质时,又难逃脱降解,此时对饲料可进行预处理以保护Pr的降解(加热、化学试剂、包裹某些物质等)
2. 菌体蛋白质的合成和利用
瘤胃中80﹪的微生物能利用AA合成Pr或先利用NH3合成AA后再转变成微生物Pr。
NH3合成AA时需要碳链和能量,糖、VFA、CO2都是碳链的来源,糖还是能量的直接供给者。
瘤胃合成微生物Pr的过程中,氮代谢和糖代谢密切相关,相互联系。
(二)脂肪的消化与吸收
(三)碳水化合物的消化与吸收
1. 粗纤维CF (crude fibrin )的消化吸收
三羧酸循环ATP→供能(60~80%)纤维素→VFA 乙酸是合成乳中短链FA的原料
生糖作用(丙酸)→葡萄糖(30~40%)
未分解的(盲结肠)→受细菌作用参与体内代谢→未消化的纤维性物质→排出
2.淀粉(starch)的消化吸收
淀粉(细菌发酵分解)→VFA(参与体内代谢)+CO2↑
未消化的(胰淀粉酶)→麦芽糖→葡萄糖→血液→参与代谢
未消化的(盲结肠)→VFA+CO2↑→部分未消化的排出体外
(四)维生素的合成
瘤胃微生物能合成B族维生素和VK,
一般情况下成年反刍动物的合成量可以满足自身的需要量,不需依赖饲料供给这类维生素。幼龄反刍动物除外。第二节饲料营养物质与动物营养
一、水与动物营养
(一)水在动物体内的生理功能
1.构成细胞组织。体内水+Pr→胶体,使组织细胞具有一定的形态、硬度和弹性。水是构成细胞胶态原生质的重要成分,缺水细胞胶态无法维持,各种代谢无法进行。
2.体内重要溶剂。体内营养物质的吸收、输送、代谢产物的排出及多种活性物质的运输,均需溶解于水中才能进行。
3.体内生化反应的媒介。体内的生物氧化和酶促反应都必须有水参加,在水解过程中水是反应底物,在氧化过程中水是反应产物。
4.维持体液平衡。体液指溶解于动物体内水中的各种物质所组成的液体。水能使营养物质在细胞内外、体液间保持相对自由运动,矿物质离子保持平衡,代谢产物随尿液汗液排出,保证了有机体的正常代谢。
5. 调解体温。水比热、热容量大,蒸发热高,热传导强。当体内产热过多,由水吸收而不使体温升高;天热时通过喘息和出汗蒸发散热,以保持体温恒定。
6.润滑器官,减缓磨损。水是关节、体腔、肌肉间的润滑剂,使各转动部位运动灵活,减少摩擦。唾液可使食物易于吞咽。
(二)动物体内水的来源和去路
1.来源①饮水;②饲料水;③代谢水。
2.去路①粪尿,②肺、皮肤,③产品。
(三)动物的需水量与水质
1.动物的需水量:①动物种类,②年龄,③生产类型,④生产性能,⑤日粮组成,⑥气温。
2.水质要求(检查水源品质的指标)①水中总可溶固体物盐类含量TDS (total dissolve solid)
②水中重金属元素的含量。
二、蛋白质与动物营养
(一)Pr的组成单位与组成元素
组成单位─氨基酸AA (amino acid)
组成元素─主要由C、H、O、N 组成,少量S、P、Fe、Cu、I等。
(二)蛋白质的营养生理功能
1.构成机体组织细胞的基本原料。动物的肌肉,神经,腺体如毛,角,蹄,喙等均由Pr与成胶质Pr构成。Pr是动物维持生命和从事生产所必不可少的重要营养物质。
2.Pr是体内功能物质的主要成分。体内许多重要的功能物质如催化和调节代谢过程的E和H,增强防御机能和提高抗病力的免疫体,以及承担氧运输的载体等均以Pr为主体而构成的,此外,动物体内酸碱平衡的维持,水分的正常分布,遗传信息的传递以及许多重要物质的转运等都与Pr密切相关。
3.体组织生长、修补和更新的必需物质。
Pr在机体内始终处于动态平衡。
据研究动物体Pr总量中每日约有0.25~0.30﹪的Pr进行更新,按此计算动物体内全部Pr约需6-7个月可更新一半。
肌肉Pr约需3个月可更新一半,即使骨骼也有20﹪的Pr进行更新。
若Pr供应不足,则导致Pr合成障碍,动物开始分解体Pr,出现生长停滞,生产力↓,生命力衰弱等。
4.能源物质。营养不足时Pr可氧化分解供能。当摄入Pr过多或品质不高时亦可被氧化释放出能量作为补充能源;过多或未被利用的Pr还可脱氨基将无氮部分转化为脂肪,但这种方式不经济,应尽量避免。
5.畜产品的主要成分。各种畜产品的主要成分都是Pr,均由饲料中的Pr转化而来,尤其是一些高产畜禽及幼畜在很大程度上是依赖于Pr的营养。
(三)氨基酸在动物体内的代谢
Pr由20种AA决定的,由这20种AA能够形成的Pr种类是无限的
1. 氨基酸的种类
①必需氨基酸EAA (essential amino acid ):动物体内不能合成或合成的速度及数量不能满足动物正常生长所需,必须由饲料来供给的一类氨基酸为EAA。
②非必需氨基酸NEAA (non essential amino acid ): 在动物体内能够合成,合成的速度及数量能够满足动物正常生长所需,不需从饲料中来供给的一类氨基酸为NEAA。
③半必需氨基酸:对猪禽来说胱氨酸可代替50%的蛋氨酸,酪氨酸可代替30%的苯丙氨酸,丝氨酸可代替甘氨酸,∴胱、酪、丝氨酸有时也叫半必需氨基酸
④性氨基酸LEAA(limit essential amino acid ):
指饲料中的某一种或几种EAA的含量低于动物的需要量,而且由于它们的不足了其它AA的利用,这种AA称为LEAA。
2.氨基酸的平衡
构成动物体Pr的AA不仅有一定种类和数量要求,而且各AA间有固定比例关系,尤其是LEAA在这个固定比例关系中起着决定作用,因此饲料中EAA必须保持平衡。
氨基酸的平衡:指所供给的日粮Pr中EAA的种类、数量与比例符合动物体Pr中EAA的种类、数量与比例要求,称为EAA的平衡。两者相符AA才能最有效的被利用,若饲粮Pr中缺少一种AA或AA之间存在不平衡,即使Pr再易消化其利用率也不会高。
3.氨基酸的互补
饲料Pr中AA的种类和数量有很大差异,有些饲料含甲种AA多,乙种少,而另一种饲粮含甲少乙多,如果在配合饲粮时有意识地按适当比例将2种或2种以上饲料配合使用,相互间则可取长补短,互相补充,以提高整个饲粮的营养价值,这种作用叫做AA的互补。
例苜蓿中赖AA 5.4%,蛋AA1.1%;玉米籽实Pr中赖AA 2.0%,蛋AA2.5%;二者以适当比例混用则2种LEAA 的有效利用率都有所提高。
用豌豆和大麦分别喂猪,前者Pr的BV为69%,后者是73%,二者混用BV≠71%而是75%,这是赖Aa和色Aa得到了互补。
如果针对性的添加所缺乏的AA,其互补作用更加显著。AA的互补对猪禽是必须的,对幼龄和老残牛也是必须的。
(三)影响家畜饲料蛋白质利用率的因素
1. 家畜种类:种类不同,利用率不同。饲料中CP的BV─乳牛75%;羊60%;猪<60%
2. 家畜年龄:幼年利用率高,随着age↑,饲料Pr利用率↓。如犊牛1月龄时为50-70%,3月龄20-55%,9-12月龄15-20%,24月龄≤15%。
3. 日粮中CP的含量:不同生产目的家畜对Pr都有一定的数量和质量要求
饲料Pr不足,体Pr代谢呈负平衡,长此下去会发生血浆Pr过低和血红Pr↓的贫血症,抗病力随之↓,生产力↓; 同时也会因Pr不足使体内某些内分泌物H和E的合成受阻,会引起整个代谢过程发生紊乱;
幼畜则生长停止,被毛蓬松、水肿、消瘦、贫血、抗病力弱等;种♂则精液品质↓,♀性周期失常不易受孕,已怀♀则胎儿发育不良,以致产生弱胎、怪胎、死胎以及初生仔畜W↓。
饲料Pr过高会引起总营养物质代谢↑,耗能↑,尿氮尿AA↑,肝肾负担加重,严重时损伤肝肾机能,造成代谢失调,引起Pr中毒症。
4. 能量与CP的关系:当日粮中能量不足,Pr被作为能量利用,是一种浪费,影响很大,∴各饲养标准都规定了能蛋比
5. 饲料处理方式:豆科籽实和生豆饼含有胰PrE抑制素,能削弱Pr在家畜消化道中的分解,不利于Pr的消化与吸收.加热可破坏抑制素,提高其消化性和利用率。
禾本科籽实和动物性饲料一般不进行加热处理,加热后Pr营养价值均有降低。
三、脂类与动物营养
(一)脂类:脂类是真脂肪和类脂的总称,在动物营养学上称为粗脂肪EE (ether extract )。
1.真脂肪:是由一分子甘油和三分子脂肪酸结合而成
饱和FA,熔点高,主要存在动物体内,常温下为固体。
不饱和FA熔点低,主要存在植物体内,常温下为液体。
2.类脂肪:是由甘油、脂肪酸再与磷酸、糖类、含氮化合物等结合而成,包括磷脂、糖脂、固醇、色素以及脂溶性维生素。
主要分布在动物的血液、神经组织、内分泌腺体中,属功能性脂肪,具有恒定的特定成分和较为恒定的量,其含量受机体营养水平影响很小,∴相对稳定。
(二)脂类的营养功能
1.畜体各组织器官的重要成分。
有机体各组织器官中均含有脂肪;如神经、肌肉、骨骼及血液等,主要为卵磷脂、脑磷脂和胆固醇。
细胞膜也是由Pr和fat按一定比例组成;动物体组织细胞约含1-2%的脂类物质,其含量不受食入饲料脂肪的影响。为各组织细胞不可缺少的物质。
2.畜体重要的供能贮能物质。
Car和fat都是动物体重要的供能物质,脂肪氧化释放的能量是Car的2.25倍,而同样重量的Car和fat比较,脂类所占体积要小的多,因此贮脂要比贮糖有更大的优越性,这就是动物体内fat多而糖元少的原因。
当动物采食营养物质>需要量时就转变成fat贮存于体内,如花板油、大尾羊的尾、驼峰等为fat贮存地。3.是脂溶性Vit的溶剂。脂溶性Vit必须溶解于fat中才能被机体吸收和利用.饲料中缺乏fat会影响Vit吸收,造成缺乏病.
4.提供给动物EFA(essential fatty acid).动物体内不能合成或合成的量不能满足动物需要,必须由饲料供给的脂肪酸称为EFA。如亚油酸、亚麻酸和花生油酸。
当饲粮中缺乏时动物会出现皮肤鳞片化,尾部坏死,生长停止,繁殖性能低下,水仲及皮下出血等症状。
常用饲料如谷类和豆饼为主构成的饲粮中这三种EFA的含量都能满足动物需要。
动物对EFA的需要量较少,猪1-1.5%,鸡2-3%,一般都不会发生缺乏症。
5.合成机体内外分泌物质的原料。脂类中的胆固醇是动物合成许多种内分泌物质的重要原料,如雌雄素酮、睾丸素酮、妊娠素酮、脱氢肾上腺素等;脂类也是构成多种外分泌物质的重要原料,如乳脂、蛋黄脂、皮脂等。各器官周围充塞着脂肪,固定器官于适当位置,以保护器官。
6.脂类是畜产品的组成成分。肉蛋奶皮毛中均含有脂肪,乳中约含1.6-6.8%,肌肉约含16-29%,一个蛋约含5g脂肪,饲料中若缺乏fat,产品的形成会受到很大影响。
四、碳水化合物与动物营养
(一)基本概念
Car是植物性饲料的主要组成部分,一般可占到植物干物质DM(dry matter)量的50%~75%,动物体内含量很少不足1%,但在动物日粮中与其它物质相比在数量上是居于首位的,是主要的能量饲料,来源丰富,成本低廉。
绿色植物利用CO2+H2O(光合作用)→( CH2O)n +O2 ,
按其消化性Car分为粗纤维CF (crude fibrin )和无氮浸出物NFE (nitrogen free extract )。
1. CF 的消化性:CF 是细胞壁的结构性物质,是最难消化的营养物质。
①纤维素:是葡糖分子的聚合物,是植物细胞壁主要成分。化学性质相当稳定,消化E 不能分解它,微生物分泌的纤维素E 可将其分解为葡糖。
②半纤维素:也是细胞壁主要成分之一,与木质素紧密相联,大量存在于植物木质化部分,化学性质不如纤维素稳定,在稀酸稀碱作用下可水解成戊糖和己糖。
③木质素:具有最稳定最坚韧的化学性质,即不被消化E 所分解也不受微生物的作用,它的存在会妨碍动物对纤维素和半纤维素的利用,过多时反而会抑制瘤胃微生物的活动。∴被称为反刍动物的非食物分子。
④果胶:主要存在于植物细胞壁的间隙中,可以被热水或冷水浸出成胶状物,消化E 不能使其水解,主要靠微生物作用分解。
2.NFE 的可消化性:是Car 中最易消化和营养价值最高的
一类化合物,包括单糖、双糖、淀粉。
单糖中的戊糖和己糖是单糖中最重要的糖,尤其是以葡糖、
果糖、半乳糖、甘露糖和核糖等对动物营养具有重要意义。
双糖包括蔗糖、麦芽糖、纤维二糖、乳糖等。
单糖和双糖具有甜味,在生理上具有刺激味感和一些特殊的
作用,可提高食欲。若将糖和淀粉一起饲喂,各种动物消的
化率可高达98%。
(二)碳水化合物对动物的营养作用(5点)
1.Car 是形成体组织器官所必须的成分。例五碳糖(核糖脱氧核糖)是细胞核酸的组成成分,糖+Pr →糖Pr 是细胞膜的组成成分,糖+类脂→糖脂是神经细胞的组成成分,低级羧酸+氨基→AA 存在于所有细胞中。
2.Car 是动物体内热能的主要来源。Car 在动物体内氧化平均产热4.15千卡/g ,fat9.45千卡/g ,但Car 在植物性饲料中含量丰富,来源广泛,价格低廉,故动物主要是依靠Car 氧化分解供能,特别是葡糖能很快氧化供能。
3.Car 在体内可转变为糖元和体脂作为营养储备。
Car 在满足能量需要后仍有剩余时,就在肝和肌肉中合成糖元,以备需要时动用。但糖元的合成很有限,那么剩余的Car 就转变为体脂而贮存体内。
4. Car 是合成乳脂肪和乳糖的重要来源。单胃动物主要是利用葡糖合成乳脂,反刍动物是利用Car 在瘤胃中发酵产生的乙酸合成乳脂的,乳糖是由乳中的葡糖合成的。
5. Car 的某些中间产物与氨基结合形成AA 。
如α-酮戊二酸+氨基→谷氨酸+丙酮酸→丙氨酸。
在实际饲养中若饲粮中Car 不足,不能满足动物维持需要时就开始动用体内贮备物质,首先是糖元,其次是fat ,仍有不足则挪用Pr 代替Car ,在这种情况下动物出现消瘦、体重↓,生产力↓等现象。∴在生产实践中必须供给动物以足够的Car 饲料,才能保证动物高产稳产。
(三)粗纤维在动物营养中的作用(3点)
CF 体积大,吸水性强,不易消化,价格低廉,进入胃肠体积变大,起到填充作用,使动物产生饱感。 CF 可刺激胃肠粘膜,促进胃肠道蠕动和粪便的排出。对幼畜早补饲可促进胃肠机能发育。
CF 在瘤胃大肠中发酵产生VFA ,是草食动物主要的能量来源,还是合成乳脂、体脂的原料。 对于单胃动物可碳水化合物 粗纤维CF
无氮浸出物
NFE 纤维素 半纤维素 木质素 果胶
单
糖
双
糖
淀
粉
(四)影响反刍动物粗纤维利用率的因素(4点)
1.日粮CP水平:Pr是微生物繁殖的基质,过低将微生物繁殖,从而影响对纤维的分解力。
2.饲料中CF含量:饲料中CF含量愈高,CF本身消化率愈低,同时会降低其它养分的消化率。
3.日粮中矿物质:日粮中加入适量的Ca、P、S等盐类,可提高CF的消化率。在体外条件下,S在瘤胃内容物的浓度为0.16%~0.24%时,CF的分解最为理想。补加食盐对提高瘤胃CF的消化率有重要作用。细菌繁殖需要矿物质添加剂。
4.饲料加工技术:~不同CF消化率不同。粗饲料粉碎过细,反刍家畜对饲料CF消化率约降低10~15%。颗粒料在瘤胃停时过长,会发酵产酸降低pH,导致纤维素消化率降低。
五、矿物质与动物营养
(一)矿物质的基本概念
1.常量元素:动物体内含量≥0.01%的元素,如Ca、P、K、Na、Cl、S、Mg。~占机体矿物元素总量的99.5% 2.微量元素:动物体内含量<0.01%的元素,如Fe、Cu、Zn、Mn、I、Co、Se、Mo、F等。占机体矿物元素总量的0.05%。体内矿物质以Ca、P含量最多,占机体总矿物质量的70%以上。
3.必需矿物元素:动物缺乏某些元素时即可引起生理功能障碍和结构异常并发生种种病变或疾病的元素。4.非必需矿物元素:动物缺乏某些元素时亦不会出现生理功能障碍和结构异常而发生病变或疾病的元素。
(二)矿物质的营养功能(5点)
1.构成体组织的重要组成成分。
矿物质约占体重的3~5%,其中约有5/6存在于骨骼和牙齿中,主要是Ca、P、Mg元素,其余1/6存在毛、蹄、角、肌肉、血液、体液、上皮和其它组织中。有些元素如Cu、Zn、Mn、I、Co还是E、H和某些Vit的组成成分。
2.矿物质是调节物质的组成成分。矿物质在机体内以离子、分子形式参与体内调节物质E、H和Vit的形成。如Fe是促氧转移各种E的成分,磷酸形式的P是磷酸腺苷或羧化转酶系的组成物质,Se是谷胱甘肽过氧化物E的构成成分
有些是E的活化剂,如盐酸是胃蛋白E的活化剂。
肠内的碱性环境是胰蛋白E不可缺少的条件;Zn、I是腺体的成分,Co是V12的成分等。
矿物质可调节血液、淋巴液的渗透压,使体液渗透压恒定;肾脏通过渗透压的变化,控制矿物质随尿的排出量。3.矿物质是维持机体酸碱平衡所不可缺少的物质
动物机体内各种酸、碱性离子保持适宜比例方可保证体内酸碱平衡,这是机体正常代谢过程必需具备的条件。血液在正常情况下呈弱碱性,pH过高或过低都会引起酸性或碱性中毒。酸碱中毒都将影响组织器官的正常机能,甚至造成死亡。
而血液中的缓冲物质可以中和外来过多的酸性或碱性物质,使血液的pH稳定在很狭窄的范围内。
4.矿物质参与血中O2与CO2的运输,并与Pr协同维持组织细胞渗透压恒定,以保证体液的正常移动和储留。如神经应激、肌肉的兴奋与活动都离不开矿物质的调节功能。
5.矿物质参与体内多种物质的代谢过程。矿物质参与体内Pr、fat、Car和水的代谢及代谢产物中有毒物质的解毒。
(三)营养特性(4点)
1.各矿物质间不能相互转化和代替,但有相互协同和颉颃的作用。
如Fe和Cu对血液的生成有协同作用,Fe在形成血红素时必须在Cu的催化下进行,若缺Cu血红素形成受到阻碍,Fe的利用就差。
Ca与Zn在一起有颉颃作用,Ca多时Zn的利用就差。
颉颃作用在矿物质营养中很广泛,尤其是同价的矿物质元素之间。在日粮中添加矿物质补充料时应注意矿物质元素之间的协同和颉颃关系。
2.矿物质在动物体内有不同程度的储备或有较大幅度的适应性。
如骨骼是Ca、P的贮存库,在一个较短的时期内日粮中Ca,P不足时骨中Ca、P可被动用,短期不会发生缺乏症。
食盐在日粮中减少时体内吸收的也少,同时体内对食盐的再吸收利用能力加强了。
若矿物质长期供应不足或利用不当就会发生缺乏症、不足症或中毒症,轻者代谢紊乱,重者死亡。
3.动物对矿物质的需要不仅有数量要求,而且要求相互间有一定比例关系。如家畜日粮中Ca、P比例为1-2:1,家禽为5:1;比例不当对动物生产不利。Ca多影响P的利用,P多影响Ca的吸收。
4.动物对矿物质的需要不仅要考虑生理所需,同时还要考虑生产所需。一般情况下成年家畜矿物质的需要量应遵循维持+生产的模式。在特殊情况下如幼畜或妊娠家畜还应加上体内沉积所需矿物质。
六、维生素与动物营养
维生素(Vitamin):是一类人和动物正常生长发育和健康所需要的,但体内不能合成或合成量不足,必须由食物提供的一类微量的小分子有机化合物。含量不多却是生命活动所必须的一种特殊物质,∴叫维他命。它不能代替其它任何营养物质,其它任何营养物质也不能取代Vit。
(一)分类及性质
1. 脂溶性维生素:V A(视黄醇)VD2(麦角钙化醇)VD3(胆钙化醇)VE(生育酚)VK1(甲基叶醇萘醌)VK2
性质:溶于脂肪﹑乙醚、氯仿等有机溶剂,不容于水,在体内可贮存。
2.水溶性维生素
B1、B2、B3、B5、B6、B7、B9 B12 Vc
硫胺素、核黄素、泛酸、尼克酸、吡哆素、生物素、叶酸、氰钴胺素、抗坏血酸
性质:除C、H、O外还有N、S、Co等。溶于水,很少或几乎不在体内贮备。
(二)营养特性(5点)
是动物体内代谢过程的活化剂和加速剂,起着调节和控制代谢的作用。
Vit是E的辅E或辅基的组成分,缺乏则影响有关辅E或辅基的生物合成,造成机体代谢紊乱,出现缺乏病症脂溶性Vit在体内可贮存。短期不足不会影响畜禽健康和生产力,长期超量会产生有害作用。已证明V A、VD、VK过多对动物有毒性作用。水溶性Vit很少或几乎不在体内贮备。短期缺乏或不足就会影响生产和动物健康
微生物可合成VB族和VK,成年反刍动物一般不会缺乏;单胃幼龄动物合成量少必须依靠饲料补充。成年动物体内均可合成VC以满足需要,逆境应激会感不足。
Vit除了传统的营养作用外,在动物饲料中添加高剂量的某些Vit有增进动物免疫应答能力,提高抗毒、抗肿瘤、抗应激能力以及提高畜产品品质等作用。
(三)各种维生素的营养功能见教材
第三节动物的营养需要与饲养标准
一、营养需要:是指动物在生活、生长、繁殖、生产过程中每头家畜每天需要的能量、蛋白质、矿物质、维生素等营养指标的数量,由维持需要和生产需要组成。
维持需要包括基础代谢、自由活动、维持体温恒定3方面
生产需要分为生长、产奶、产蛋、产毛等养分需要。
维持需要仅维持动物自身的生命,不产生经济效益,生产需要对人类才真正有用。
(一)营养需要衡量指标及度量单位(7个)
1.干物质采食量DMI(dry matter intake):用㎏表示,一般占动物W的3-5%。饲料养分浓度与DMI成反比。2.能量(energy):动物所需能量分多种形式,如DE、ME、NE,与产品挂钩的只有NE。用饲料NE食入量可以预测畜产品产量。
度量单位MJ(million joule)、KJ(kilo joule)、J(joule)
我国牛饲养标准为了突出其实用性,用奶牛能量单位NND和肉牛能量单位RND分别表示奶牛和肉牛能量需要。NND:用1㎏含脂4﹪的标准乳所含净能3.138MJ作为一个奶牛能量单位。
RND:以1㎏中等玉米所含的综合净能值8.08MJ为一个肉牛能量单位。
3.蛋白质Pr(protein):包括CP和DCP。我国各种动物一般都用CP表示Pr的需要,奶牛两者都用。度量单位用g或%
4.必需氨基酸EAA(essential amino acid):猪禽饲养标准中一般都列出部分或全部EAA需要量。用%表示。5.维生素Vit :包括脂溶性Vit和水溶性Vit。
单位动物一般都列出部分或全部Vit。
反刍动物仅列出部分或全部脂溶性Vit。
V A、VD、VE度量单位用IU(international unit)表示。VK和VB族用㎎/㎏。
6.矿物质元素:一般按常量元素和微量元素的顺序列出。常量元素中除S外全部列出,对猪禽还强调有效P 的需要量。常量元素的度量单位用g、㎎或%;微量元素用㎎、μg。
7.必需脂肪酸EFA(essential fatty acid):饲养标准中都列出了亚油酸的需要量。用%表示。
(二)表达方式
按每日每头需要量表示
按单位饲粮中营养物质浓度表示
按单位能量中的养分含量表示
按体重或代谢体重表示
按生产力表示
二、营养需要的测定
(一)综合法:是研究动物营养需要最常用的方法
1.饲养试验:将试验动物分为数组,在一定时期内按一定营养梯度喂一定量已知营养含量的饲料,然后观察其生理变化,如体重的增减,体尺的变化,产毛量,泌乳量等指标。
例:一批猪头日喂料量日增重结果
A组 4 (㎏)0 (kg)维持需要
B组 6 (㎏)0.5 (kg)生产需要(2 kg料)
若已知每㎏饲料所含能值、Pr、矿物质等,则可推算出该批猪维持和一定生产水平时的营养需要。
例:有一牛群分为2组,2组牛平均体重为500㎏,其中
A组牛一个泌乳期平均泌乳5000㎏,平均耗料4000㎏,
B组牛一个泌乳期平均泌乳4400㎏,平均耗料3800㎏,
计算该牛群的维持需要和生产需要各需多少饲料?
计算:1㎏料可产乳(5000﹣4400)/(4000﹣3800)=3㎏
A组:维持耗料=4000﹣5000/3=2333 ㎏
产乳耗料=4000﹣2333=1667㎏
再按每㎏饲料所含能值、蛋白质等推算出每产1㎏乳所需能量、Pr等是多少
这种方法简单,需要的条件也不高,但此法较粗糙,没有揭露机体代谢过程中的本质,误差较大,必须要有大量的统计资料才能说明问题。
平衡试验:适合于能量、Pr和某些矿物质需要量的测定,要求条件很高。原理是根据动物对各种营养物质的“食入”与“排出”之差计算而得。沉积N=食入N﹣粪N﹣尿N
生物学法:该法测定营养需要的内容很多,如测定生长速度、疗效、防病效能等。常用于测定Vit和矿物质的需要量。
有些营养物质的需要量是用于防病的,也有用于治病的,对不同目的所需同一营养物质的数量也是不同的。以V A为例
预防夜盲症正常生长体内有限沉积血中达最高浓度
32IU/㎏W/日 250 500
一般是按正常生长确定需要量的。
4.比较屠宰试验
从一批试验动物中抽取具有代表性的样本,按要求进行屠宰并分析其化学成分作为基样,其余动物按一定营养水平定量饲养一段,然后用同样的方法再进行屠宰测定,
先后对比,即在已知营养喂量条件下的增长量,也就是该增长量所需的营养量。
这种方法比较简单,且具有相当的正确性,但投资较大
(二)析因法
将研究的总内容剖分为多个部分(维持、产肉蛋奶毛等)分别对每个部分进行测定,然后综合多个部分的结果而得到动物总养分需要量。
公式为:R=aWb+cX+dY+eZ
式中R:某种营养物质的总需要量;W:体重;Wb:代谢体重
b=0.75;a:常数,表示每1㎏代谢体重的维持需要;
X、Y、Z分别为不同产品中某种营养物质的含量;c、d、e分别为饲料营养物质形成产品时利用率的倒数。
例:一头体重550㎏奶牛,每天产25㎏,乳脂率为3.5%的鲜奶,计算该头牛每天所需能量和蛋白质各多少?查奶牛饲养标准表
体重550㎏奶牛每天维持的能量需要NEm=12.88NND,CP=524g
每产1㎏乳脂率为3.5%的鲜奶需要NEp=0.93NND,CP=80g;
那么每天能量需要量NE=12.88+25×0.93=36.13NND;
每天蛋白质的需要量为CP=524+25×80=2524g
三、维持需要(maintenance requirement)
(一)维持状态与维持需要
基础代谢:包括呼吸、循环、内分泌系统正常机能的实现
自由活动:支持体态、体组织更新的消耗必须的自由活动
维持体温:恒温动物在任何温度条件下都要保持体温恒定
维持需要是动物最低营养需要,这种状态下动物体重不增不减,体内各种营养物质的分解代谢与合成代谢处于平衡状态,这种状态即维持状态。
动物在维持状态下对营养物质的需要量为维持需要。从生理上说维持需要是必不可少的,生产上却是一种无偿消耗;
但维持需要并不是固定不变的,应尽量压缩这一消耗。生产水平越高的动物维持需要所占比例相对越小。
(二)研究维持需要的意义(3点)
是研究各种家畜在不同状态下营养需要的基础;是制订饲养标准的重要依据。
计算所得数值只能做实际生产的重要参考,必须通过实践加以校正。在实际生产中是无法分辨出维持需要和生产需要的。
通过研究动物维持需要和生产需要的相互关系,才能知道如何减少维持消耗,扩大生产需要的比例。如缩短肉用畜禽的饲养时间,减少活动量,加强饲养管理,创造适宜的环境温度等都能够降低维持需要。
四、生产需要
动物种类,生长阶段,生理状态,生产目的不同,生产需要也大为不同。根据生产类型可将生产需要划分为生长,肥育,产奶,产蛋,产毛等营养需要。总营养需要=维持需要+生产需要
体重500㎏产奶牛,日产3.5%乳脂率的鲜乳30㎏,计算营养需要
五、饲养标准
饲养标准:根据动物的种类、性别、年龄、体重、生理状态、生产性能等,以生产实践中积累的经验,结合能量与物质代谢试验和饲养试验的结果,科学地规定每头家畜每天应给予的能量和各种养分的数量即为饲养标准。
(一)饲养标准的作用(3点)
饲养标准是动物饲养的准则,使动物饲养者做到心中有数,不盲目饲养。
饲养标准是动物生产计划中组织饲料供给、设计饲料配方、生产平衡饲粮的重要依据。
饲养标准是对动物实行标准化饲养的技术指南和科学依据。
(二)饲养标准的指标:饲养标准中所涉及的养分种类因动物种类而异
一般猪禽饲养标准中所涉及的养分指标比反刍动物多。
它和营养需要的指标相符,一般的营养指标包括7种(采食量、能量、蛋白质、氨基酸、维生素、矿物质元素、亚油酸)。
第五章饲料学
第一节饲料营养价值及评定
一、基本概念
(一)饲料营养价值:是指饲料被动物采食后,经过动物体内的消化、吸收和代谢利用过程,能够满足动物机体对养分和能量需要的程度以及用于畜产品生产能力的大小。
(二)饲料营养价值的评定
●动物只所以能够生长、生产产品是由于饲料中的营养物质在动物体内的沉积,沉积的多少反映了动物对饲料的利用程度,饲料中可利用部分的多少说明了饲料营养价值的高低。
●对饲料的这种营养价值大小的测定就是饲料营养价值的评定。
(三)评定方法:是通过物理的、化学的、生物学试验的方法或仪器分析方法,测定饲料中养分和能量的含量及其消化率、利用率。
方法:①化学分析法; ②动物营养试验法(4种); ③体外模拟试验法。
二、消化试验
●饲料被动物采食后,一部分养分被消化吸收,一部分以粪便的形式排出。被消化吸收的部分占摄入饲料养分总量的百分比称饲料养分的消化率。
●表观消化率(apparent digestibility):在饲料养分消化率的测定过程中,未将非直接饲料来源的物质扣除即为表观消化率。
●表观消化率(%)=(N1-N2)/N1×100
●真实消化率(true digestibility):粪中所含养分并非全部来自饲料,有来自肠道分泌的消化液、肠道脱落细胞、肠道微生物等内源性产物。将粪中内源性物质(非直接饲料来源的)扣除后计算出的消化率为真实消化率。
●真实消化率(%)=[N1-(N2-N3)]/N1×100
●式中:N1—采食饲料养分量;N2—粪中排出养分量;N3—代谢性粪产物。
三、代谢试验—平衡试验
(一)代谢试验原理:动物摄入的营养物质,经过消化吸收和体内代谢过程,其中一部分被机体利用,另一部分则以粪尿和气体形式排出体外。食入量与排出量的差值为被机体代谢利用部分,这种方法称之为平衡试验法
●若摄入的养分量>排出量,部分养分沉积,为正平衡
●摄入的养分量<排出量,体内养分被分解,负平衡
●摄入的养分量=排出量,沉积养分=分解,等平衡
(二)氮平衡试验:是通过测定畜禽食入氮量和排出氮量(粪尿排出的N,皮肤、皮屑、毛发等损失N忽略)的差,间接估算出体内Pr沉积和损失情况,以此作为研究畜禽对Pr需要量和评定饲料Pr营养价值的依据。
氮平衡试验是将试验动物饲养在消化代谢笼中,分别收集粪尿,测定其含氮量(最好用♂和颗粒料进行试验,以便于粪尿分别收集)。对试验结果进行计算。
●家畜体内的氮N几乎是用于构成Pr,只有很少量N是用于形成NPN(non-protein nitrogen),且这种NPN的数量在动物体内相对恒定。
●家畜体内沉积的N基本上是蛋白质N
●用测得的沉积N 即NR(nitrogen retention)×6.25=Pr的沉积量。
氮平衡试验的结果有3种情况
●NB>0为氮的正平衡,表示有体Pr合成,即动物体重↑。
●NB=0为氮的等平衡,表示体Pr合成和分解速度相等,即蛋白质的维持状态,体重不增不减。
●NB<0为氮的负平衡,表示有体Pr分解,即体重↓通常通过氮平衡试验测定的结果为表观氮代谢率。
(三)能量平衡试验
●把饲料所能提供的能量作为衡量饲料营养价值的共同指标。
●用能量平衡试验来了解动物能量的收支情况,进而评价饲料营养价值的优劣。
●在饲料营养价值评定中习惯用热量单位“卡”衡量能值,应换算成能量单位“焦耳”(1Cal=4.184J)。
●饲料能量的转化利用和损失情况
●动物由饲料获得的能量=体内各种用途所消耗的能量
●动物采食饲料经消化、吸收,大部分能量(70~80%)
●以其它能的形式而损失掉,仅有少部分能量转化为产品。
1. 饲料总能GE 的测定
●单位重量饲料内可燃物质全部氧化所释放的热量为饲料总能GE。
●它没有经动物的消化试验,∴用GE评定饲料营养价值无实际意义,
●但在动物的消化试验和能量代谢试验中,所有的能值都是以饲料总能GE为基础进行计算的。
2. 消化能DE的测定
●动物从采食饲料总能中减去随粪排出未消化物质所含的能为消化能,即DE=GE −FE。
●消化能DE并不能全部被动物所利用,其中部分在消化道发酵损失;此外尿中的代谢尾产物亦含有能量。
●许多饲料尽管含有等量的DE,但其利用效率却大不相同,∴DE也不能作为评定饲料营养价值的最终指标。
● 3.代谢能ME的测定
●ME=DE-UE-AM 它也不是评定饲料营养价值的最终指标。
●∵ME在利用过程中有很大一部分是采食饲料后的热增耗而损失掉
● 4.净能NE的测定
●NE=ME-HI-FH 一般测得HI值包括FH在内。
●NE值是饲料能量利用的最终指标,它的利用分为维持净能和生产净能2个方面,即NE =NEm+ NEp
● 5.能量沉积Er (energy retention)
●维持耗能都以热能形式由体表散失,所测热值叫总产热量HP(heat produce)。
●能量的沉积就是生产净能,它是用代谢能减去总产热量所剩下的值,即Er=NEp=ME-HP
●我国猪饲养标准和饲料营养成分表中的能量指标采用DE,
●∵猪的甲烷能和UE损失少,并且对常用谷物饲料组成的饲粮几乎是恒定的,∴用DE和ME评定猪饲料的能量价值较准确。
●在禽类饲养标准和饲料营养价值表中大都采用ME值指标。
●反刍动物采用NE体系。
四、饲养试验
原理:通过动物对饲料的摄入与畜产品的产出间的关系,对饲料与日粮的相对营养价值作出评判。单独进行饲养试验还不能全面地评价饲料的营养价值,还要结合消化试验、代谢试验、屠宰试验等才能达到对饲料全面评价的目的。
五、屠宰试验(对照屠宰试验)
●通过测定动物的生长速度及产品的数量和质量来评定饲料营养价值的试验方法。
●屠宰量要大,耗资耗力多,且仅适用于生长肥育动物,有一定的局限性。
●由于测定结果能较真实地反映饲料营养价值,故可补充饲养试验的不足。
●目前在评定猪鸡饲料营养价值或测定生长肥育动物营养需要时常用此法。
第二节饲料的营养特性与加工利用一、饲料的分类及编码
●我国现行饲料分类和编码系统是按照国际惯用分类原则将所有饲料分为类,选用7位数字进行编码。
●首位数为分类编码,分别对应国际饲料分类的类饲料,即粗饲料、青绿饲料、青贮饲料、能量饲料、蛋白质饲料、矿物质饲料、维生素饲料和添加剂饲料。
二、粗饲料
1.粗饲料:指饲料DM中CF≥18%,并以风干物形式饲喂的饲料。
2.营养特性:营养价值低,DE<10.5MJ/㎏DM,OM消化率<65%。这类饲料资源量大,在草食动物日粮中占有较大比例,也是重要的饲料资源。
3.主要成员:①干草,②秸秆,③秕壳
三、青绿饲料
1.概念:指天然水分含量>45%的新鲜牧草、草原青牧草、野菜、鲜嫩藤蔓枝叶、未成熟的谷物植株及水生植物等。
2.营养特性
●水分含量高。
●柔嫩多汁,适口性好,OM消化率高(一般达60﹪,反刍动物高达70﹪以上)。
●营养价值高,按DM计CP含量达10﹪~20﹪, EE含达4﹪~5﹪,CF达18﹪~30﹪
●EAA含量高,营养品质好,蛋白质的BV可达80﹪。
●除VD外其它维生素含量均很丰富。
四、青贮饲料
(一)概念
●青贮饲料是指将新鲜青绿饲料切短,装入青贮容器内,迅速压实封严,隔绝空气,经微生物作用制成的一种具有特殊气味,营养丰富,耐贮藏的多汁饲料。
●它基本上保持了青绿料原有的一些营养特点,有“草罐头”之美称。
(二)青贮饲料之优点
1.营养物质损失少,保持了青绿饲料的基本特点。青贮时的DM损失<10%,特别是含水量<70%时,其Pr与胡萝卜素损失很少;而晒制干草时DM损失可达20~30%或更多。
2.能延长青饲季节,做到全年均衡供应,弥补青绿饲料饲喂时间短的缺陷。
3.调制方便,柔软多汁,气味芳香,适口性好,耐久藏,家畜喜食。青贮过程产生大量乳酸,它能刺激消化腺分泌,提高有机物质的消化率。青贮制作成功后可长期保存不变质,而且体积小占地少存放安全。
4.制作青贮扩大了饲料来源
●青贮对有怪味的、粗硬的、非常规的饲料,家畜不喜食,适口性差,利用率低,经青贮后可改善其气味,使其柔软多汁,增强了适口性,提高了利用率。
●有些农副产品收获期很集中,量很大,又不能久放,无法保存,若能调制成青贮料,就解决了此矛盾。
●对于含水量大的块根块茎及瓜类饲料通过青贮可解决难保存的问题。
5.青贮有利于消灭作物害虫及田间杂草。
●玉米秸中常有钻心虫越冬,来年继续危害农作物,通过青贮可将其杀死。
●家畜采食青干草后会从厩肥中带出杂草种子,施肥时可将其带到地里滋生田间杂草,青贮后可使杂草种子不能发芽。
(三)青贮原理
●青贮就是将青贮原料隔绝空气,通过乳酸菌厌氧发酵作用,使原料中所含糖分变为乳酸,乳酸积累到一定浓度时(pH3.8~4.2)就能抑制所有微生物的活动,使原料中的养分不再继续分解消耗而保存下来
●∴乳酸菌是青贮过程中的防腐剂。
●此过程分三个阶段:
1、植物呼吸阶段:①有氧呼吸期,②呼吸停止期。
2、微生物作用阶段:
3. 青贮完成阶段: 当窖或塔内乳酸达到一定含量后就能抑制所有细菌的活动,乳酸菌本身也停止活动,基本上不再有什么变化,这个过程一般需要40-50天。
五、能量饲料
(一)概念:能量饲料是指饲料DM中CF<18%,CP<20%的饲料为能量饲料。
(二)营养特性(7点)
●含水量低,能量价值较高,DE>10.5MJ/㎏DM
●赖、蛋、色氨酸含量低,品质差。
●EE在糠麸类饲料中含量高,最高可达19℅。
●Car中的NFE含量高,可达59-80%,消化率高达90%(糠麸类除外)
●CF含量低,除某些糠麸类CF含量可达17%外,DM中CF含量在3.7-14.2%。
●B族Vit含量丰富,缺乏VA(黄玉米胡萝卜素丰富)和VD;
●矿物质中Ca少P多,Ca、P比例失调,植酸磷比例大,吸收利用率低,其它元素的含量也低。
(三)能量饲料的种类
1、谷实类饲料:主要包括玉米、大麦、小麦、燕麦、高梁、稻谷、碎米、青稞、小米等。
2、糠麸类饲料:包括小麦麸,大米糠及其它谷实类细糠
Pr>谷实类饲料;NFE<谷实类饲料;
维生素尤以B1、B5、B6含量较多,结构疏松;
Ca少而P多(Ca﹕P=1﹕8);
CF>谷实类饲料约10%,
脂肪含量高达13%,富含Mg盐,有轻泻作用。
3.块根块茎类饲料:主要有甘薯、马铃薯、木薯、甜菜、胡萝卜等及其干制品。其营养特性如下
自然状态下水分、DE、NPN含量高,NFE含量丰富。
DM 、CF含量低,不含木质素;CP含量低1-2%,消化率高
矿物质含量不均衡;
Vit含量因种类不同差异很大,如胡萝卜富含VA原及VB族;甜菜富含Vc,薯类缺乏各种Vit,它们均缺乏VD。木薯粉氢氰酸含量高,应限喂。
4.油脂和糖蜜类饲料:包括动植物油脂和糖蜜。营养特性:
它们是高热能饲料,具有额外的增热效应。
它能够为动物提供EFA,促进脂溶性Vit的吸收和利用。
六、蛋白质饲料
(一)概念:蛋白质饲料是指饲料DM中CP≥20%,CF<18%的一类饲料。
(二)蛋白质饲料的种类
1、植物性Pr饲料:主要有豆科籽实、饼粕类、加工副产品。饼粕类饲料是动物最主要的Pr饲料资源;
加工副产品主要有糟渣类和玉米蛋白粉等。
●①豆科籽实:包括大豆、蚕豆、黑豆等。这类饲料大都含有抗胰蛋白酶、脲酶、凝血蛋白酶等,通过加热可消除。
●②饼粕类:大豆或油料作物籽实提取油脂后的剩余副产物。如豆类、花生、棉籽、油菜籽、葵花籽、芝麻、胡麻等经压榨或浸提油后的副产品。
●压榨提油后的块状副产品称作饼。
●浸提出油后的碎片状副产品称为粕。
●营养特点:Pr含量高,品质好,含脂量高,能值也高,但淀粉含量少。
●它们都含有不同的抗营养因子或有毒成分,使用时要特别注意合理应用。
●③加工副产品:主要有玉米蛋白粉和糟渣类等。
●玉米蛋白粉CP含量很高,达40-60%;其中类胡萝卜素含量高达150-270㎎/㎏,它对畜产品具有良好的着色作用。富含蛋、胱、异亮氨酸,其中赖、色氨酸缺乏,因此Pr品质并不高,其喂量以不超过日粮的5%为宜。
●糟渣类主要以啤酒糟为代表,其DM中CP含量一般为22―27%,CF<18%,故属于Pr饲料。但其容重和有效能值低,当作为猪、鸡等单胃杂食动物的Pr补充料时,其喂量应控制在日粮的10%以下;反刍动物可加大喂量,可以达到混合精料的30-35%。
2.动物性蛋白质饲料:主要有鱼粉、血粉、肉骨粉、蚕蛹、肉粉、羽毛粉、蚯蚓、蝇蛆和虾粉等。Pr含量较高,品质较好,其营养价值也高,但血粉、羽毛粉例外。
3.微生物蛋白质饲料:主要是酵母Pr饲料,称为单细胞蛋白质SCP(single cell protein)。
●一类是纯分离干制酵母,其CP含量达40―65%。
●另一类是酵母与培养底物的混合物,CP含量随底物不同而异。
4.工业合成产品
●主要包括NPN和人工合成的AA两类Pr饲料制品
●NPN主要是作为反刍动物Pr饲料的代用品,提供瘤胃可降解氮的需要。常用的有尿素、缩二脲、异丁基二脲及各种铵盐。
●在配合饲粮中使用合成AA的目的是平衡饲粮中各种EAA的比例,以满足动物机体对各种EAA的需要。
●目前用于饲料合成的AA主要是赖、蛋氨酸,其次是苏、色、甘氨酸等。使用成本仍然较高。
七、矿物质饲料
(一)常量矿物质饲料:指所含元素较单纯,且动物需要量又较大,便于在畜禽日粮中单项补充与调整的可饲物料。如Ca、P、NaCl等,通常把Ca源饲料、P源饲料和食盐叫常量矿物质饲料。
●Ca源饲料:常用的有石粉、贝壳粉、蛋壳粉,主要成分CaCO3,含Ca量为32%―38%。这些饲料来源广泛,价格低廉,但畜禽对这种Ca的利用率并不高。石灰石是天然的矿物质,只要其中的铝、砷、汞、氟含量≤安全系数,都可用于饲料。
●P源饲料:常用的有骨粉、磷酸钙类,它们既含磷也含钙,也叫钙磷矿物质饲料。
●Mg源矿物质饲料:主要有氧化镁、硫酸镁和碳酸镁等对反刍动物以氧化镁效果较好,适口性较佳,致泻性较弱;而硫酸镁适口性较差,致泻性较强,应控制用量。
●食盐:凡以采食植物性饲料为主的家畜都要补充食盐,尤其是草食动物。饲料中含盐量家禽
0.25%-0.3%;猪0.5%;反刍动物0.6%。
●矿物质饲料不能单独饲喂,应均匀混合于精料中饲喂。
(二)微量矿物质饲料
●主要包括微量元素的无机化合物、有机酸盐、氨基酸螯合物等。
●国内广泛使用的微量矿物质饲料主要为无机化合物
●氨基酸螯合物使用相对较少,尚处于试用阶段。
●主要产品有微量元素-氨基酸螯合物、微量元素-蛋白质盐。它们比同种微量元素无机盐的吸收率和生物利用率高,成本也高。
八、维生素饲料
●包括工业合成的、生物工程生产的或由动、植物原料提纯精制的各种单一或混合制剂。
●产品包括脂溶性维生素(VA、VD、VE、VK)和水溶性维生素(VC、VB1、VB2、VB6、VB12、烟酸、泛酸、生物素、叶酸、绿化胆碱)
九、添加剂饲料
(一)概念:饲料添加剂是指为了满足动物特殊需要而加入到基础饲料中的少量或微量营养性或非营养性物质,这些物质是人工合成生产的非常规性饲料。
(二)饲料添加剂的营养作用
●能强化基础日粮的营养价值;
●能保护饲料中的营养物质避免在储存期间的营养损失;
●能促进营养物质在机体的消化吸收和调节代谢;
●能增进动物健康,促进动物生长发育;
●能改进动物产品品质。
十、饲料的加工调制
(一)物理处理
1.切短
2.粉碎
3.压扁
4.打浆
5.蒸煮
6.焙炒等
(二)化学处理
1.氨化处理: 用碳酸氢氨、碳铵、尿素或液氨为氨源处理麦秸或稻草。每100㎏风干稻草(含水约12﹪)加碳铵10㎏或尿素4㎏,水23㎏左右。温度<10℃需35d以上,20℃需21d,30℃需7d。塑料薄膜覆盖。
2. 碱化处理:用NaOH或Ca(OH)2处理。NaOH用量为4﹪~6﹪,干法或浸泡处理;Ca(OH)2用量为5﹪~9﹪,浸泡24~48h即可。
3. 复合处理: 将化学处理与机械加工结合使用。
程序:秸秆粉碎→氨化或碱化预处理→制成秸秆颗粒料
(三)微生物处理:用米曲霉与啤酒酵母培养物混合发酵;青贮料的加工调制。
(四)晒制青干草
第三节配合饲料与日粮配合
一、概述
●畜牧生产实质,饲料→畜产品。科学加工、调制、配合、利用饲料,提高饲料转化率是发展畜牧业的重要手段。
●单一饲料各有其特点,其中能/Pr/矿/维/CF含量差异很大,普遍存在营养不平衡、饲养效果差,有的适口性差,有的含抗营养因子和毒素,有的加工和保存不便等。为了合理利用各种饲料原料、提高各养分利用率,将各种饲料进行合理搭配,以充分发挥各单一饲料的优点,弥补其不足。配合饲料是集约化饲养、饲料工业化生产的必然选择。
(一)基本概念
1. 饲料:凡能提供饲养动物所需养分,保证健康,促进生长和生产,且在合理使用下不发生有害作用的可饲物质。
2. 饲料原料(单一饲料feedstuff,single feed):是指从一种动物、植物、微生物或矿物质为来源的饲料。
3.配合饲料:根据动物营养需要及饲料资源状况,并稽助近代营养科学原理指导拟出配方,依据配方将多种饲料原料加工粉碎按比例均匀混合,按规定工艺流程生产的具有一定性状,营养完全的饲料产品。
4.日粮:指一昼夜内一头家畜所采食的饲料量,由多种饲料配合而成。
5.饲粮:按日粮中各种饲料百分比配制的大量混合饲料,使单位重量中所含各种养分符合动物营养要求。如商品饲料中的全价料就是饲粮。
6.饲料配方:是根据动物营养需要、饲料的营养价值、饲料原料的现状及价格等因素,科学合理地确定各种饲料的配合比例,这种饲料的配合比例称为饲料配方。
6. 饲养标准(动物营养需要量):它是按动物的种类、性别、年龄、体重、生理状态和生产性能等情况,以生产实践中积累的经验,结合能量与物质代谢试验和饲养试验的结果,科学地规定一头家畜每天应该给予的能量和各种养分的数量,这种规定和标准称为饲养标准。
7. 全价配合饲料(平衡饲料):是指配合饲料中的营养物质种类、数量及其相互比例均能满足畜禽营养需要,并使其达到一定的生产水平的称为全价配合饲料。
8. 混合饲料:目前由于我国某些地方饲料工业技术水平的以及饲料种类和质量的,所生产的配合饲料并未达到营养上的“全价”,只能满足能量、蛋白质和常量矿物质营养,而缺乏添加剂饲料的初级配合饲料称为混合饲料。
(二)配合饲料优点●营养全面,饲喂效果显著。能加速畜禽生长,缩短饲养周期,节省饲料,利用率高。
●生产工艺先进,专业化生产。是用特定计量器和加工设备经过清理、粉碎、混合、制粒等加工工艺,混合均匀,粒度适宜。高温高压消除了饲料中的抗营养因子。
●原料来源广泛,可利用一些营养价值低或不宜单独用作饲料的原料。综合利用了食品、酿造等副产品。
●质量标准化,饲用安全。配合饲料是按照饲养标准、饲料卫生标准的要求设计、制作、加工的,有保质期和相关法规来规范其生产,质量标准化,保证了畜产品的安全和人类健康。可直接饲喂,避免了挑食,减少了浪费。
●利于新技术的应用和机械化生产。配合饲料采用了先进的技术工艺,良好的设备,加上科学的饲料配方,质量管理标准化、包装规格化,生产过程工业化,生产效率高。产品便于大中型养殖场采用机械化、自动化操作饲养。
(三)配合饲料的分类
●全价配合饲料:除水分外能完全满足动物营养需要的配合饲料为全价配合饲料。
●营养特点:
含营养成分均衡全面,能够完全满足动物营养需;
由能量饲料、蛋白质饲料、矿物质饲料、饲料添加剂组成;
可直接饲喂动物;
多为猪禽使用。
●精料补充料:指为了补充以粗饲料、青饲料、青贮饲料为基础的草食动物的营养需要而用多种饲料原料按一定比例配制的饲料,也叫混合精料。
●营养特点:
营养不全价,仅组成草食动物日粮的一部分,是草食动物粗饲料营养不足部分的补充。
由能量饲料、蛋白质饲料、矿物质饲料、饲料添加剂组成。
不能直接饲喂,饲喂必须与粗、青饲料或青贮料搭配饲喂。
多为草食动物使用。
●浓缩饲料:是指由蛋白质饲料、矿物质饲料和添加剂预混料按一定比例配制的均匀混合物。
●营养特点:
为平衡用混合料,按比例添加能量饲料就成为全价配合料;
由蛋白质饲料、矿物质饲料、添加剂预混料组成;
不能直接饲喂动物;
大部分动物都能使用。
●添加剂预混料:指由一种或多种饲料添加剂与载体或稀释剂按一定比例配制的营养性或非营养性的均匀混合物。
●营养特点:
在配合饲料中所占比例很小,但它是其核心部分。
由营养性或非营养性物质+载体或稀释剂组成
它是一种饲料半成品,不能直接饲喂。
大部分动物都能使用。
●载体:指能够承载或吸附微量活性成分的可饲物料
●作用:能承载和吸附微量添加成分,提高添加剂的散落性,使添加剂能均匀地分布于饲料中。
●要求:①本身为非活性物料。
②对微量活性成分有良好的吸附能力,且不损害其活性。
③稳定性好。
④无药理作用。
⑤价格低廉。
●载体类型:
●有机载体:次粉、小麦麸、脱脂米粉、玉米粉、稻壳粉、大豆粉、淀粉、乳糖等;
●无机载体:碳酸钙、磷酸钙、二氧化硅、氟石粉、陶土、海泡石粉等。
●稀释剂:指掺入到一种或多种微量添加剂中起稀释作用的可饲物料。
●作用:稀释活性组分的浓度,但不起承载添加剂的作用。
●要求:①本身为非活性物料;②粒度大小均匀;③不能被活性组分吸附、固定;④对动物无害;⑤水分含量低且流动性好;⑥化学性质稳定;⑦不带静电荷。
●有机类--:脱胚玉米粉、葡萄糖、蔗糖、大豆粉、豆粕粉
●无机类--:石粉、磷酸二钙、碳酸钙、磷酸氢钙、贝壳粉
添加剂预混料、浓缩饲料、全价配合料、精料混合料的关系
二、饲料配方及设计原则
(一)概念:饲料配方是根据动物的营养需要、饲料的营养价值、饲料原料的现状及价格等因素,科学合理地确定各种饲料的配合比例,这种饲料的配合比例称为饲料配方。
(二)依据:动物饲养标准;饲料营养价值表,饲料原料的价格品质等。
(三)设计饲料配方的原则
●1.营养性
●设计饲料配方的营养水平必须以饲养标准为基础。
●根据畜禽消化生理特点确定饲料配方中粗纤维含量。
●设计配方必须正确评估和确定饲料原料的营养成分含量及营养价值。尽量选用当地饲料,所选饲料营养丰富且价格低廉。
●要处理好饲料配方设计值与配合饲料保证值的关系。若原料测试与资料充分,则对产品成分保证值的概率进行预测,内容包括产品某成分含量的平均值;产品中某种成分含量标准差;产品成分的变异系数;产品成分的保证值。
●生理性:①设计配方必须考虑畜禽的采食量与饲料体积的关系,从而确定各种饲料在日粮中所占比例。
●②设计配方必须注意饲料的适口性
●安全性:设计配方选用原料必须符合饲料安全法规和饲料原料标准,选用新鲜无毒无害无霉变无污染的饲料,要安全可靠。
●经济性:设计饲料配方要因地因时制宜,充分利用当地饲料资源,选用营养价值高,价格低的多种饲料原料,合理搭配。
三、饲料配方设计方法
●饲料配方设计技术是近代应用数学与动物营养学相结合的产物
●配合方法由简单的代数计算法,如方形、试差法,代数运算法,发展到目前的各种最优化技术,尤其是电子计算机配方软件正在不断地改进与发展。
●常规方法是设计饲料配方的基本技术,切不可忽视。
(一)单胃动物全价料配方设计方法
●对角线法:也叫方形法、四角法、图解法。
●在饲料种类不多及营养指标单一的情况下可用此法,
●在采用多种饲料原料和营养指标的情况下也可用此法
●但计算时要反复进行两两组合,比较麻烦,而且不能同时满足多项营养指标。
例:现以20-60㎏生长猪的饲料配方设计为例说明日粮配方设计的基本方法。
⑵列出现有饲料种类,查营养价值表,并列出相应的养分含量。
⑶根据营养原理对部分饲料加以限量
●考虑饲料价格、营养特性、用量等方面的因素,对部分饲料用量需加以,如鱼粉限用3%,棉、菜籽饼及槐叶粉的用量各5%,添加剂1%,食盐0.23%,Ca、P保留1%的空间。
●列表计算所限定成分在配合料中占的比例,根据比例计算所限定饲料提供的养分,然后与营养需要的标准比较算出差额。
5 0 5
菜籽饼 5 0.58 1.87 0.059
0 0.030
5
0.047
5
食盐0.23 添加剂 1 保留空
间
1
合计20.23 2.00 5.99 0.272
5 0.230
7
0.131
6
饲养标
准
100 12.97 16.00 0.75 0.60 0.50
缺额79.77 10.97 10.01 0.477
5 0.369
3
0.368
4
⑷根据正方形法计算用玉米、麸皮、豆饼满足DE和CP的缺额。
③计算三种饲料在配方中的用量
玉米76.3%×79.77%=60.9%;麸皮13.5%×79.77%
=10.8%;豆饼10.2%×79.77%=8.1%。
⑸
种类比例%DE(MJ/
㎏)
CP(%) 赖氨酸(%) Ca(%) P(%) 玉米60.9 8.74 5.18 0.158 0.012 0.128
麸皮10.8 1.14 1.46 0.072 0.024 0.108
豆饼8.1 1.09 3.37 0.202 0.026 0.041
合计79.8 10.97 10.01 0.432 0.062 0.277
缺额79.77 10.97 10.01 0.4775 0.3693 0.3684
差额+0.03 0 0 -0.0455 -0.3073 -0.0914 ⑹调整余缺,解决赖氨酸不足。
●饲料中直接加含赖氨酸99%的合成赖氨酸0.045%即可
●用骨粉解决P不足,即0.0914﹪÷13.46%=0.68%;
●加入0.68%骨粉同时也补了30.2%×0.68%=0.2054%的Ca
●仍缺Ca0.3073%-0.202%=0.1019%,
●石粉补充需要0.1019%÷35%=0.29%。
●总量超过或不足100%时用玉米进行调整。
●
玉米麸
皮
豆
饼
鱼粉棉籽
饼
菜
饼
槐叶
粉
骨
粉
石
粉
赖氨
酸
添加
剂
食
盐
60.88 10.8 8.1 3 5 5 5 0.67 0.28 0.045 1 0.23 (二)反刍动物日粮配方设计方法1.设计反刍动物日粮配方的基本步骤分六步
①确定每天每头养分需要量,查表计算养分总需要量=维持需要+生产需要
●奶牛应根据牛群的平均体重、胎次、产奶量、乳脂率等情况查相应的饲养标准表。
●如某农场奶牛群平均体重W=600㎏,基本处于第三胎,每天平均产奶22㎏,乳脂率为3.5%,计算
②确定粗饲料喂量:
●配合日粮应根据当地粗料来源、品质、价格最大限度选用粗料。
●粗料DMI占体重的1~3%,计算时可按3㎏青绿或青贮料相当于1㎏青干草或干秸秆的比例进行折算,算出粗饲料所能提供的养分量。
③计算由精料提供的养分量:
精料提供养分量=总养分需要量-粗料提供养分量
④确定混合精料的配合比例及数量
根据经验草拟配方或查奶牛常用饲料最高喂量表草拟配方,再按试差法、十字交叉、联立方程对不足或过剩养分调整。
⑤检查、调整与验证:
将所有饲料提供的各种养分总和如果在95%-105%(实际提供量/需要量)之间,说明配方合理。如果超出此范围,可按单胃动物日粮配合的方法适当调整。
⑥计算精料补充料配方:
求出全日粮配方后,再求出精料补充料配方,生产配合饲料。
2.设计反刍动物全价日粮的实例
给一头体重为500㎏,日产鲜奶20㎏,乳脂率为4%的成年母牛配合日粮。
第二步:列出供选饲料的养分含量见下表
第三步:先计算粗饲料满足的营养需要
●假若粗饲料的DMI占体重的1.5%,那么每天每头粗料DMI应为500×1.5%=7.5㎏(粗料应含DM)。
●其中1/3为干草即7.5×1/3=2.5㎏,2/3为青贮玉米即7.5-2.5=5.0㎏
●算出粗料提供的养分量,求出不足或多出的养分量
第五步:调整检查
●由上表看出DM量、能量已基本满足,Ca有多余,DCP和P尚有不足。
●若用豆饼代替玉米来弥补DCP的不足(1㎏豆饼含CP403g,1㎏玉米含DCP67g),
●1㎏豆饼代替1㎏玉米可多提供403-67=336gDCP,
●不足的175gDCP需用175/336=0.52㎏豆饼,
●
由表看日粮中除Ca超过需要量之外,其它养分均已满足营养需要的要求。
●为了补偿饲喂、采食过程中的损失,将野青干草及青贮玉米各增加10%的安全系数。
●即每头每天投喂量为野青干草3.22㎏、青贮22㎏,精料补充料投喂量为每头每天8.3㎏(饲喂态的各种精料供量之和)。
●该日粮的配合已完成,其日粮的精粗比为50∶50(7.46∶7.50)。
猪生产学
内容提要
●本章主要介绍猪的品种与类型、生物学特性,种猪的饲养管理、幼猪培育、规模化养猪生产的技术环节、
生产工艺及工艺流程、养猪场的建筑及其生产所需设备。
●如何提高养猪生产力水平和经济效益的基本理论和主要技术措施。
●通过本章学习,使学生对养猪生产的有关理论与方法有一定的了解,并初步掌握科学养猪的主要技术。
一、养猪业在国民经济中的地位与作用
1、提供肉食--s o u r c e o f m e a t
2、提供肥料:
●含有植物所需要的大量营养成分,各种微量元素、糖类和脂肪
●有机质和氮、磷、钾含量较多,可施于各种土壤
3、提供工业原料
猪耳朵、舌头、蹄子、排骨、肉是美好食品
猪皮可做衣服、皮包、皮鞋,可以美容
猪血、猪肝是补血佳品
猪蹄筋、尾巴、唇都可做药
猪骨头可以做鸡鸭饲料
猪毛是工业原料
猪肠可装香肠
4、提供实验动物:
5、转基因载体
6、增加收入
7、宠物--pets
8、娱乐--entertainment、
二、我国养猪生产的主要成就