热应激给泌乳牛带来了严重的影响。当气温达到77℉-85℉(约25℃-29℃)时,就可以导致奶牛体温升高,与此同时,消化代谢过程的产热增加,更难让奶牛维持正常体温。一系列的连锁效应导致奶牛采食量下降,产奶量下降,繁殖性能降低。
遮阳棚、风扇、喷淋和其他措施都有助于减轻热应激。然而,这些降温措施都无法彻底解决热应激问题。在一些养殖模式中,比如放牧型牧场,很难为奶牛提供最佳的降温措施。此时,遗传学可能会帮上大忙。

通过遗传改良可以降低奶牛热应激,这就要提到一个基因——Slick基因,该基因是影响被毛密度和长度的基因,其纯合子奶牛在热应激条件*体下**表蒸发散热加快。Slick基因实际上是催乳素受体基因的一个突变,这种突变最初出现在塞内波尔牛(Senepol)品种上。就像牛的无角基因一样,Slick基因也是显性基因,具有显性遗传可让动物表现出短而光滑的被毛。因此,拥有短粗被毛和浅肤色的奶牛比那些长被毛深肤色的奶牛更容易适应热应激,而主效基因鉴定就是显性遗传的Slick基因。
Slick基因以两种不同的方式进入荷斯坦牛品种,一次是有意为之,一次是纯属偶然。1990年代初,佛罗里达大学的Tim Olson开始了一项育种计划,即让塞内波尔-荷斯坦杂交牛再与荷斯坦牛杂交。这样得到的雌性后代就几乎是纯种荷斯坦牛,只是携带了Slick基因。机缘巧合下,Slick基因也被引入到波多黎各的荷斯坦牛品种中,可能是当地的奶农将荷斯坦牛与携带Slick基因的本地牛杂交得到的。

有三条证据支持,与传统荷斯坦牛相比,携带Slick基因的荷斯坦牛更能抵抗热应激。首先,Slick基因型奶牛在热应激期间表现出体温更低(如图1)。在弗罗里达大学的研究中,研究人员测量了夏季散栏牛舍中泌乳牛全天的阴道温度。从中午到下午三点(全天阴道温度最高时段),Slick基因型荷斯坦奶牛的阴道温度比传统荷斯坦奶牛低1.1℉(约0.6℃)。

图1. 弗罗里达州,Slick基因对泌乳牛阴道温度的影响 [Dikmen等, JDS. (2009)]。
其次,热应激对Slick基因型荷斯坦奶牛的产奶量的影响比传统荷斯坦奶牛更低(如图2)。在弗罗里达大学的研究中,研究人员比较了凉爽季节(10-12月)和炎热季节(5-7月)产犊的奶牛的产奶量的差异。结果显示,在凉爽季节产犊的奶牛,是否携带Slick基因对产奶量的影响几乎无差异,但是炎热季节产犊的奶牛,携带Slick基因的奶牛产奶量显著高于传统荷斯坦奶牛。

图2. 弗罗里达州,Slick基因对凉爽季节(10-12月)和炎热季节(5-7月)产犊的奶牛DIM 60-90天时产奶量的影响[Dikmen等, JDS (2014)]。
波多黎各的研究人员评估了Slick基因型和传统荷斯坦奶牛其全年和超过305天泌乳期的产奶量差异。简言之,Slick基因型奶牛的产奶量要比传统荷斯坦奶牛高1.2磅/天(约0.54kg/天)。
关于Slick基因型荷斯坦奶牛的繁殖性能相关信息较少。然而,现有证据表明,Slick基因型荷斯坦奶牛繁殖性能更好。在波多黎各,Slick基因型荷斯坦奶牛的产犊间隔约为15个月,而传统荷斯坦奶牛的产犊间隔为17个月。

综上所述,可以得出一个结论,携带Slick基因的荷斯坦奶牛具有更好的调节体温的能力。更具体地说,与传统荷斯坦奶牛相比,Slick基因型奶牛因热应激导致的产奶量下降幅度较小。也有证据表明,在炎热季节,携带Slick基因可以改善荷斯坦奶牛的繁殖性能。
需要指出的是,文中提到的相关研究中的奶牛大都是杂合子,它们仅拥有一个Slick基因拷贝,对于携带两个基因拷贝的荷斯坦奶牛知之甚少。