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本研究针对中国奶牛养殖产业对优质种公牛培育和良种母牛快速扩繁的迫切需求，创新集成了奶牛育种关键技术体系、研制性别控制冷冻精液生产新技术与新产品，为解决高产奶牛扩繁速度慢的技术瓶颈问题，加快奶牛群体遗传改良进程提供了技术支撑。
奶牛育种关键技术体系包括种用胚胎生产与胚胎移植（Embryo Transfer,ET）、青年公牛全基因组检测与遗传评估、生长发育、生产性能测定（Dairy Herd Improvement,DHI）及精液受精与受胎能力相关性分析。奶牛性控冷冻精液生产新技术主要围绕生产效率提升、产品质量改善与人工授精（Artificial Insemination，AI）关键技术开发。具体研究内容及结果如下：
1、创新集成了高效的奶牛种用胚胎生产与ET关键技术流程，使每头供体牛平均生产体内胚胎6.6枚，比行业平均水平（5枚）高32.0%；冷冻胚胎移植受胎率为45.0-58.6%、产犊率为38.4-55.8%，均高于行业平均水平。
2、利用全基因组检测结合奶牛DHI技术，集成了种公牛遗传-生产性能对比育种评价体系。不同月龄青年公牛生长发育关键指标，与行业标准相比，体重和睾丸周径均高于行业标准平均水平，并筛选出遗传品质优秀的种公牛154头，其中育种综合指数GTPI（General Total Performance Index）≥2600指数的种公牛35头、占比22.7%；AI配种的种母牛一、二和三胎次305天产奶量与商品母牛相比分别提升了823.0kg、1374.5kg和976.7kg，表明全基因组检测遗传评估与生产性能实际表型值的显著关联性。
3、体外受精（In vitro fertilization,IVF）与AI受胎率对比分析显示，同一头种公牛精液的IVF受精率与AI受胎率高度关联，证明IVF可作为新的繁殖性状评价指标纳入奶牛种公牛育种评价体系，据此把种公牛受精能力分为三个等级，分别是正常受精率（Normal fertility bulls:45-60%）、较高受精率（Higher fertility bulls:61-80%）、高受精率（Highest fertility bulls:＞80%）。
4、探究异种动物的精子（山羊、绵羊和鹿）对于奶牛X精子的受精推流效果表明，选择山羊精液受精推流最佳，在此基础上开发了奶牛性控冻精生产新技术，使奶牛性控冻精生产效率提升2倍以上、生产成本降低70%，并确定新产品的标准为：100万分离X精子混合100万山羊精子，该产品可以保持平均56.2%的AI情期受胎率和94.6%的性控准确率。
5、添加抗氧化剂VE、SOD、CAT可以明显提升奶牛分离X精子的活力，特别是奶牛性控冻精的体外存活时间由原来的4-6h延长到8-10h，该产品的AI受胎率总体提升了5-10%，为奶牛性控冻精产业化推广应用提供了技术支撑。
奶牛育种关键技术体系包括种用胚胎生产与胚胎移植（Embryo Transfer,ET）、青年公牛全基因组检测与遗传评估、生长发育、生产性能测定（Dairy Herd Improvement,DHI）及精液受精与受胎能力相关性分析。奶牛性控冷冻精液生产新技术主要围绕生产效率提升、产品质量改善与人工授精（Artificial Insemination，AI）关键技术开发。具体研究内容及结果如下：
1、创新集成了高效的奶牛种用胚胎生产与ET关键技术流程，使每头供体牛平均生产体内胚胎6.6枚，比行业平均水平（5枚）高32.0%；冷冻胚胎移植受胎率为45.0-58.6%、产犊率为38.4-55.8%，均高于行业平均水平。
2、利用全基因组检测结合奶牛DHI技术，集成了种公牛遗传-生产性能对比育种评价体系。不同月龄青年公牛生长发育关键指标，与行业标准相比，体重和睾丸周径均高于行业标准平均水平，并筛选出遗传品质优秀的种公牛154头，其中育种综合指数GTPI（General Total Performance Index）≥2600指数的种公牛35头、占比22.7%；AI配种的种母牛一、二和三胎次305天产奶量与商品母牛相比分别提升了823.0kg、1374.5kg和976.7kg，表明全基因组检测遗传评估与生产性能实际表型值的显著关联性。
3、体外受精（In vitro fertilization,IVF）与AI受胎率对比分析显示，同一头种公牛精液的IVF受精率与AI受胎率高度关联，证明IVF可作为新的繁殖性状评价指标纳入奶牛种公牛育种评价体系，据此把种公牛受精能力分为三个等级，分别是正常受精率（Normal fertility bulls:45-60%）、较高受精率（Higher fertility bulls:61-80%）、高受精率（Highest fertility bulls:＞80%）。
4、探究异种动物的精子（山羊、绵羊和鹿）对于奶牛X精子的受精推流效果表明，选择山羊精液受精推流最佳，在此基础上开发了奶牛性控冻精生产新技术，使奶牛性控冻精生产效率提升2倍以上、生产成本降低70%，并确定新产品的标准为：100万分离X精子混合100万山羊精子，该产品可以保持平均56.2%的AI情期受胎率和94.6%的性控准确率。
5、添加抗氧化剂VE、SOD、CAT可以明显提升奶牛分离X精子的活力，特别是奶牛性控冻精的体外存活时间由原来的4-6h延长到8-10h，该产品的AI受胎率总体提升了5-10%，为奶牛性控冻精产业化推广应用提供了技术支撑。