在大多数奶牛场，饲料占成本的一半。因此，具有更高饲料效率的奶牛，也就是生产每磅牛奶所需饲料更少的奶牛，可能更有利可图。效率更高的奶牛生产每磅牛奶所需的土地也更少，每磅牛奶产生的废物也更少。它们每磅牛奶产生的甲烷也可能更少。因此，饲料效率是一个非常值得作为育种目标考虑的特性，但是，直到现在，它还没有成为我们育种目标中关注的特性。

这种情况即将改变。

自20世纪90年代以来，根据欧洲的研究，我们已经知道饲料效率是一种遗传性状。然而，问题是我们不知道大多数商业农场每头奶牛的采食量，我们需要采食量来计算饲料效率。传统上，为了估计新的奶牛父系的遗传育种价值，我们使用了他的数千个女儿的数据，并与她们的牧民同伴进行了比较。因此直接选择饲料效率是不可能的。基因组学的出现改变了这一点。基因组学使我们能够在现有性状上取得更快的进展，如牛奶蛋白质或脂肪产量，并培育新的性状，如饲料效率。然而，要做到这一点，我们需要一个具有已知饲料效率和已知基因型表型的牛的参考群体。

十年前，我们在美国启动了一个项目，由密歇根州立大学和威斯康辛大学领导，研究饲料效率的基因组学。BOB体育我们的团队既有营养学家也有遗传学家。2010年，我们从UDSA国家食品和农业研究所获得了大量资金，现在我们从美国食品和农业研究基金会和美国bob体育合法吗bob体育登录．奶牛养殖委员会(CDCB)。其他团队成员包括来自爱荷华州立大学的科学家
佛罗里达大学，以及马里兰州的UDSA动物基因组学改进实验室。我们的目标是在研究牛群中测量数千头奶牛的饲料效率，并开发一个饲料效率表型和基因型数据库，可用于开发饲料效率的基因组育种价值。bob体育登录

经过十年的工作，我们的数据库中有5200头奶牛，我们很高兴到2020年12月基因更新时，饲料效率被列为一项性状。这个trait将被称为饲料保存这个词是澳大利亚的一位乳制品遗传学家创造的。“饲料节约”实际上由两部分组成:1)当奶牛体型较小，需要的饲料较少时节省的饲料;2)当奶牛体重较低时节省的饲料剩余采食量(RFI)．只要这头不那么贪吃的奶牛所生的女儿能产出至少同样多的牛奶，蛋白质和脂肪含量相同，它们就能更有效地将饲料转化为牛奶成分。为了更好地理解Feed Saved，让我们分别考虑它的两个部分。

当奶牛体型变小但继续产奶时，可以节省饲料——它们每单位体重能产更多的奶。像所有的动物一样，奶牛每天都需要一些饲料来维持生命。维持所需的饲料能量与奶牛的体重直接相关。多年来，我们一直在饲养和管理奶牛，以提高牛奶产量。随着奶牛吃的饲料越来越多，它们摄入的饲料中有很大一部分用于产奶，而一小部分用于保养。这通常被称为“维护稀释”。今天的奶牛产奶量是80年前的5倍，尽管它们的体型也稍大一些，吃得也更多一些，但由于稀释了养料，它们的饲料效率翻了一番。

我们目前的研究数据，以及最近的其他研究表明，分配给NM美元中较大奶牛的维护成本惩罚太小，应该翻倍。罚款包括饲养大型动物的额外饲料费用d在饲养和干燥期，以及额外的住房成本，但大型奶牛获得更大的救助和小牛价值的信贷。对于美国奶牛，维护要求和相关的饲养成本和打捞价值是基于体重的综合(公约)它由5个线性特征组成:身高、力量、身体深度、乳汁形态和臀宽。新的饲料节约特性包含了上述所有与BWC相关的净成本。

当奶牛的剩余采食量(RFI)较低时，就可以节省饲料——根据它们的产奶量、体重和体重变化，它们吃的比预期的要少。当奶牛食用饲料以获得维持所需的营养物质或牛奶时，它们必须首先消化和代谢饲料成分，使其成为细胞实际用于维持和合成牛奶的代谢物。对于能量，它们将饲料的“总能量”转换为“净能量”(见图1)。

有些牛在这方面比其他牛更有效率。RFI阳性的人吃得比预期多;我们不能为他们更多的摄入辩护，所以他们的效率更低。相比之下，RFI为负的奶牛吃得比预期的要少;因此，他们更有效率。我们的研究表明，RFI的遗传率为17%，比脚/腿型性状(15%)的遗传率更高，仅略低于产奶量(20%)的遗传率。所以，很明显，我们可以在这方面取得进展。当然，非常重要的是，RFI的选择不会降低健康、生育或产奶量。在计算预期DMI和比较奶牛的相对效率时，我们通常关注三种能量需求:泌乳所需能量、维持所需能量和体重变化(生长或增加身体状况)所需能量，如图2所示。

为了测量RFI，我们测量了泌乳中期约42天的产奶量、乳成分、体重、身体状况评分和DMI。我们选择了产奶50天到200天这段时间，因为这段时间是奶牛的泌乳高峰，体重和身体状况也相对稳定。我们可以从这些数据中计算出每头奶牛的RFI，方法是将其实际DMI与同等体重、产奶量、牛奶成分、体重变化、产奶天数和胎次的奶牛的预期DMI进行比较。所有的计算都是在一个群组中完成的，其中一个群组是在同一时间同一地点饲喂相同饮食的奶牛。RFI是基于群体的预期偏差——这与我们几十年来在其他关键性状的常规遗传评估中使用的与同伴的偏差是相同的概念。

为了保持对RFI的基因组评估，从而保持最新的饲料节省，我们必须每年继续测量参考种群的单头奶牛的采食量。这将继续需要在研究农场上投入大量的时间、金钱、劳动力和技术，但所得到的信息可以用于计算bob体育登录和平全国人口中所有奶牛、公牛、小母牛和犊牛的饲料效率。

将节省的饲料纳入净效益

我们希望“节省饲料”能帮助乳制品生产商培育出中等体型的奶牛，使它们能比现在更有效地将消耗的饲料转化为牛奶和身体组织。换句话说，它将帮助奶牛场避免为了达到和维持过大的体型而浪费饲料，或浪费过多的能量作为粪便、气体、尿液和热量。

从数学上讲，节省饲料的公式将BWC的PTAs权重为-138,RFI的PTAs权重为-1;因为两个权重都是负的，所以需要更大的Feed Saved值。Feed Saved的PTA值的标准偏差约为109磅/次哺乳期，因此动物之间存在显著的遗传差异，前100牛牛的Feed Saved PTA在-183到+395磅/次哺乳期之间。由于RFI的计算方式，饲料节约量与产奶量的遗传相关性接近于零，而与健康和生育性状的相关性则从零到略有对抗——这些性状将被密切监测，以确保饲料效率的提高不会伴随着健康、生育或寿命的损失。可靠性(REL)由于RFI的基因组参考群体规模较小，我们预计经过基因组测试的年轻犊牛的平均饲料节省REL约为37%。

另一方面，节省饲料的经济价值相当大，并提出了最终将这一新特性纳入饲料的相对经济权重终身净业绩指数(NM$)约21% (BWC约为40%，RFI约为60%)。净效益将继续专注于提高牛奶蛋白质和脂肪产量，但我们的预期是，在未来几年，将节省饲料添加到NM美元中，每年将为美国奶农提供额外的800万美元净利润，这些收益将随着时间的推移而积累。

为Feed Saved引入常规CDCB基因组评估是向前迈出的一大步，也是大学十年研究的结果。bob体育登录不过，我们的工作还没有结束。除了每年为基因组参考人群增加约750头新奶牛外，我们还与国际合作伙伴合作，为更大的全球参考人群贡献奶牛，开发通过在线牛奶分析系统、可穿戴传感器和计算机视觉算法预测DMI的代理，并开展密集的营养和生理学研究，这将促进我们对代谢调节、甲烷排放、健康和生育能力的理解。这项工作将促进乳制品行业的效率和可持续性的持续改进。