近日，我校聊城毛驴高效繁育与生态饲养研究院王长法教授团队在兽医科学前沿杂志《Frontiers in Veterinary Science》（IF2024=3.2，JCR分区Q1）在线发表了研究论文，该论文的题目为《Utilizing mobile digital radiography for detection of thoracolumbar vertebrae traits in live donkeys》（利用可移动DR成像系统活体检测驴的胸腰椎性状）。研究团队开发了一种适用于活体检测驴多胸腰椎数性状的设备和方法，本项研究可满足大型动物马驴X光拍摄的需求，避免屠宰后确定驴胸腰椎数目的弊端，实现活体精准测定，筛选出多胸腰椎数驴作为父母本，定向培育多胸腰椎数驴新品种，显著提高驴企的养殖效益，社会效益显著。
前期研究发现，德州驴的胸腰椎组合存在变异情况，共观察到5种类型：L5T17（5腰椎17胸椎）、L5T18、L5T19、L6T17和L6T18。通过对德州驴的胸腰椎总数与体高、体长、胴体重等性状数据进行关联分析，发现多胸腰椎性状对驴的生产性能存在有利影响。具体而言，多一根胸椎，体长增加4.3 cm；多一根腰椎，体长增加2.4 cm；多一根椎骨，体长增加3.35 cm；净肉重增加7.2 kg，皮重增加0.65 kg。按当前市场价格计算，多一根椎骨的驴个体屠宰后可额外增加900元的效益。
为攻克活体检测驴多胸腰椎性状的难题，用于育种目的该研究首次引入了一个由团队联合X光机生产厂家，联合研发出突破性设备，用于评估驴的胸腰椎数目性状。基于山东省内五5个不同德州驴驴场的1000头驴的样本，采集了一系列关键的身体指标，包括体高、体长和其他体尺数据，设计出摄影床及保定架等各项参数，以满足各个年龄段活体德州驴胸腰椎数量的精确测量。此外，该设备相较于传统拍摄方式创新之处包括以下方面：
1.水平结构设计：考虑到驴体型较大，人工调整体位不易，该设备将平板探测器和限束器的传统垂直结构改为水平结构。这样，驴只需保持直立状态，侧面X光拍摄工作即可顺利进行。
2.分段式拍摄：由于驴体长超过平板探测器长度，无法一次性拍摄全部胸腰椎。因此，团队采用钢珠定位分段式拍摄的方法。驴脊部第一颗钢珠粘贴在鬐甲处，之后每间隔15 cm粘贴一颗钢珠，直至覆盖过尻处。
3.驴多胸腰椎X光片拼接系统：本团队研发的Polaris软件通过定位钢珠、图像叠加算法等，实现了图像智能拼接。该系统已获得计算机软件著作权，为毛驴胸腰椎数检测提供了高效、精准的解决方案。
随后，研究团队利用DR系统确定了112头驴的胸腰椎数目，并通过屠宰检验进一步验证数据准确性。研究结果表明，活体驴中通过DR系统可视化的胸腰椎数目与屠宰验证获得的数目完全一致。总之，这项研究强调DR系统在活体驴胸腰椎检测中的准确性和有效性，解决了屠宰后才能确定驴胸腰椎数目的问题，更好保护优秀种质遗传资源，同时也扩大了具有优良生产性能个体的选育力度，提高了定向选育效率，避免了盲目配种带来的资源浪费。
该论文第一作者为聊城大学农学与农业工程学院2021级研究生王鑫瑞，通讯作者为展延栋博士老师和王长法教授。聊城大学聊城毛驴高效繁育与生态饲养研究院为唯一署名单位。本研究获得山东省现代农业产业技术体系项目（SDAIT-27）、农业农村部畜禽种业项目《驴驼种分子身份证构建》（19211162）、山东省重点研发乡村振兴科技创新提振行动计划项目《东阿黑驴产业融合发展关键技术创新与示范》（2021TZXD012)的资助。
【文章链接】https://doi.org/10.3389/fvets.2024.1322921