[發(fā)明專利]一種奶牛泌乳曲線機理模型的構(gòu)建方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010148005.0
• 申請日: 2010-04-16
• 公開（公告）號: CN102217570A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張聚忠;田雨澤;馬毅
• 申請（專利權(quán)）人: 天津市奶牛發(fā)展中心
• 主分類號: A01K67/02
• 分類號: A01K67/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利涉及中國荷斯坦奶牛泌乳曲線機理模型構(gòu)建的方法學(xué)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種利用動物或器官的生長模型的微分方程構(gòu)建中國荷斯坦奶牛的泌乳曲線的具體方法。

背景技術(shù)

奶牛自產(chǎn)犢后開始泌乳至干奶的這段時間內(nèi)，其產(chǎn)奶量隨產(chǎn)奶天數(shù)的增加而呈規(guī)律性的變化，表現(xiàn)為產(chǎn)奶量逐漸上升至高峰產(chǎn)奶量后再緩慢下降，直到干奶。若以時間為橫坐標(biāo)，產(chǎn)奶量為縱坐標(biāo)來表述這種變化，就是所謂泌乳曲線，這是產(chǎn)奶量受體內(nèi)神經(jīng)激素調(diào)節(jié)的結(jié)果。泌乳期間乳的分泌包括引起泌乳和維持泌乳兩個過程，腦垂體前葉釋放的催乳素及胎盤和卵巢分泌的孕酮、雌激素的協(xié)同作用引起泌乳；從乳腺感應(yīng)器傳入的反射神經(jīng)沖動達到垂體，對維持泌乳起關(guān)鍵作用。體內(nèi)一定水平的甲狀腺和腎上腺皮質(zhì)素對乳的生成和排出也是必需的。這些神經(jīng)激素的共同作用構(gòu)成泌乳曲線。

圍繞奶牛泌乳曲線的研究，在國外有近90年的悠久歷史，很多學(xué)者對泌乳曲線建立了很多數(shù)學(xué)模型，開辟了泌乳曲線的生物統(tǒng)計模型研究領(lǐng)域。盡管泌乳的規(guī)律性變化是體內(nèi)一系列神經(jīng)激素調(diào)節(jié)的結(jié)果，構(gòu)建出推理模型相對復(fù)雜，但是，隨著對泌乳機制研究的不斷深入，泌乳曲線的模型的研究開展從經(jīng)驗?zāi)Ｐ烷_始向基于泌乳生物學(xué)基礎(chǔ)而提出泌乳的機理模型邁進。

奶牛泌乳曲線的經(jīng)驗?zāi)Ｐ汀?gòu)建經(jīng)驗?zāi)Ｐ偷某霭l(fā)點是通過對歷史檢驗數(shù)據(jù)的回歸與擬合而得到的。經(jīng)驗?zāi)Ｐ偷念A(yù)測數(shù)據(jù)與實際發(fā)生的泌乳數(shù)據(jù)的吻合度，隨選用的經(jīng)驗?zāi)Ｐ筒煌憩F(xiàn)出優(yōu)劣。一般情況下，模型越復(fù)雜，引入模型中的參數(shù)越多，模型預(yù)測的效果越理想。但是，經(jīng)驗?zāi)Ｐ椭械膮?shù)沒有實質(zhì)的生物學(xué)含義，不便于同一模式模型中不同參數(shù)組之間的比較，也不能較好反映特定品種特定胎次上在生物學(xué)基礎(chǔ)上決定的理論泌乳曲線，因而不便于通過營養(yǎng)調(diào)控獲得理論上的泌乳總產(chǎn)量。主要的經(jīng)驗?zāi)Ｐ陀蠾ood(1967)提出不完全伽瑪函數(shù)模型，Ali(1987)對荷斯坦牛提出的線性回歸模型，Rook等(1993)提出的復(fù)雜指數(shù)泌乳模型，以及Grossman和Koops(1988)和Grosman等(1999)也構(gòu)建了奶牛的經(jīng)驗泌乳模型。

奶牛泌乳的機制模型：構(gòu)建奶牛泌乳機理模型是基于泌乳生物學(xué)，例如乳腺的生長與衰退，或者生乳前提物的流量與周轉(zhuǎn)。泌乳機理模型包括Neal和Thomley(1983)，Oldham和Emmans(1989)，Dijkstra等(1997)，以及Grossman和Koops(2003)等構(gòu)建的泌乳曲線。而Grossman和Koops(2003)最新提出的機理模型是應(yīng)用Logistic的生長函數(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合乳腺生長規(guī)律、細胞凋亡規(guī)律和奶牛自身妊娠生理等3部分關(guān)鍵途徑后，構(gòu)建的多相途徑機理模型。顯然，模型中的參數(shù)及其參數(shù)的比較均具有生物學(xué)含義，與奶牛的遺傳特性具有一致性。

但是，在北美國家如加拿大和美國構(gòu)建的奶牛泌乳曲線的機理模型，是根據(jù)美系或加系的荷斯坦奶牛的遺傳特性、飼料資源、飼養(yǎng)模式與產(chǎn)能區(qū)間制定的奶牛泌乳曲線模型，對于中國荷斯坦奶牛的遺傳特性、我國飼料資源的現(xiàn)狀、飼養(yǎng)管理水平等是有明顯區(qū)別的。再者，就是在中國，奶牛飼養(yǎng)主產(chǎn)區(qū)的條件，如飼養(yǎng)管理水平、氣候條件、飼料資源組成等也存在差異，因此，提出適合中國荷斯坦奶牛泌乳曲線機理模型的構(gòu)建方法也是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有的我國奶牛泌乳曲線模型主要采用的是Wood(1987)經(jīng)驗回歸模型，根據(jù)乳腺細胞的發(fā)育、生長與凋亡與規(guī)律與一般的標(biāo)準(zhǔn)的生長函數(shù)模型所反映的曲線規(guī)律是基本一致的特點，本發(fā)明經(jīng)收集適度數(shù)量(≥75頭/胎次)、體型線性評分(9分制)在8分以上和體況健康的的的不同胎次(第一泌乳期、第二泌乳期和第三泌乳期)的奶牛經(jīng)校正后的產(chǎn)奶數(shù)據(jù)，選用標(biāo)準(zhǔn)形式的Gompertz.函數(shù)模式：

y＝abexp[b(1-e^-ct)/c-ct])………(1)

式(1)中，y代表每天的產(chǎn)奶數(shù)據(jù)(kg/d)，t為產(chǎn)犢后的天數(shù)；參數(shù)a，b和c代表生長或者泌乳曲線的規(guī)模等級與曲線的形狀。

本發(fā)明提出，對泌乳觀察數(shù)據(jù)，可按SAS的非線性參數(shù)估計模型NLIN，估測式(1)中的參數(shù)a，b和c在不同胎次上的具體數(shù)據(jù)即曲線模型。

本發(fā)明提出對Gompertz.函數(shù)泌乳曲線的機理模型的預(yù)測效果即曲線擬合效果的評價方法為綜合性方法，即游程檢驗(runs?test)，殘差平方和，平均偏差(MPSE)等統(tǒng)計指標(biāo)表達選定曲線擬合的優(yōu)劣，以確定最適合中國荷斯坦奶牛的泌乳機理模型。