关于甲烷排放性状选择的方法已经研发了一段时间。随着基因组检测在北美的应用，今年早些时候Lactanet发布了甲烷评估性状。Lactanet是加拿大国家基因评估的组织部门，他们的作用类似于美国奶牛育种委员会。
在上个世纪，大气中的甲烷含量已经上升了。图1显示了当前大气中主要的气体水平情况，甲烷目前占大气的0.0002%，二氧化碳占0.0412%，这两个数字分别高于工业化前的0.0001%和0.028%。前工业化时代代表了二氧化碳和甲烷的历史低水平，例如，当恐龙存在的时代，二氧化碳含量比现在高5到10倍，估计高达0.4%。
图1.大气中主要气体含量情况
二氧化碳和甲烷浓度较工业化前水平的升高造成了广泛的政治压力，改变了研究经费的格局。因此，通过基因组选择减少甲烷排放的可能性是全球许多奶牛遗传学家关注的焦点。现在，这些努力已经促成了与甲烷性状有关的公开的基因组评估。
Lactanet的评估是基于对牛奶样品的中红外（MIR）分析结果，MIR是牛奶检测实验室中测定牛奶成分（如乳脂率和乳蛋白率）的常用方法。奶牛的日粮、瘤胃发酵情况或一般生理状态等因素会对牛奶中含量极低的许多化合物产生微妙的影响，从而影响MIR光线的吸收方式。
研究人员将光吸收模式与GreenFeed系统的甲烷测量结果联系起来，结果显示遗传相关性约0.85。GreenFeed系统是一个饲料站，奶牛每天会来这里多次采食浓缩颗粒料。当奶牛来访时，它可以测量气体排放。GreenFeed系统是一种广受好评的测定排放的方法，但它确实有局限性。因为奶牛的甲烷排放在一天中会发生变化，从采食的时候到休息的时候都会发生变化，而且无法捕获从后肠排放的甲烷。
Lactanet的甲烷测量方法的优势在于，有数百万的牛奶样本可以作为他们评估的基础。缺点是该方法只能采取近似值，因此很难预测甲烷的真实减少量。
准备好施肥了吗？
虽然我们可以通过基因组选择在一定程度上降低甲烷排放水平，但如何进行选择需要保持谨慎态度。甲烷是瘤胃纤维分解适当发酵的一种完全天然的副产品。在瘤胃中分解纤维的微生物类型，与那些从湿地和白蚁的消化系统中提取的能够释放大量甲烷的微生物类型相似。
因此，反刍动物减少甲烷排放最简单的方法就是干扰纤维正常的消化。当然，考虑到奶牛的正常生理是可以将不适合人类直接食用的农作物和工业副产品转化为营养丰富的乳制品和肉类，这一点并不可取。如果持续选择低甲烷排放可能会导致奶牛消化系统疾病风险增加，或者瘤胃消化率下降。
在绵羊身上开展了高和低甲烷排放的长期选择试验，结果喜忧参半。经过十多年的分化选择，低排放组的绵羊平均每磅干物质采食情况下，甲烷排放量比高排放组减少了约10%。
甲烷减少的很大一部分原因似乎是饲料通过动物消化道的速度更快了，低甲烷排放的绵羊的瘤胃也更小。由于饲料通过的速度更快，低甲烷排放的羊饲料消化效率较低，导致每天的粪便排出量增加。
正如我们从消化物的分解中所知道的那样，粪便的分解也会释放甲烷。具有讽刺意味的是，选择的低甲烷排放的绵羊，其粪便中产生的甲烷更高，但还不足以完全消除与高排放组之间的差异。此外，低甲烷排放的羊只向环境中排放的氮更多，这对环境也是不利的。一氧化二氮是另一种让一些人担心的气体，低甲烷排放的羊的一氧化二氮产量更高，这将进一步减少此项选择带来的效益。
在各种研究中已经记录了不同绵羊分组的其他变化。与高甲烷排放组相比，低甲烷排放组瘤胃中丙酸浓度较高。这伴随着乳脂生产的转变，低甲烷排放羊只的乳脂率可能普遍下降，目前尚不清楚乳脂的产量是否会发生变化。与甲烷排放高的羊只相比，甲烷排放低的羊只的采食量较低，采食速率较慢。
以奶牛为例，甲烷排放的遗传价值评估完全基于在饲料站收集到的甲烷排放量。绵羊试验中的甲烷测量是基于从气体室捕获的另一端排放出来的气体。我们需要确认，选择减少从打嗝排放的甲烷不会显著改变后肠的发酵情况。
需要平衡
在这个时候，我不相信通过基因选择来减少甲烷是明智的。我们的测量方法只是近似模拟的，这并不是实际的变化量评估。与绵羊试验的结果相比，对未来20年预期带来的变化被夸大了，需要有方法来保证我们不会损害瘤胃功能或将甲烷生产从前肠转移到后肠，因为这将进一步降低选择的意义，较高的粪便产量将严重破坏任何潜在的由于低甲烷排放带来的环境效益。这些都是很好的理由，告诉我们不要太快地投入，做了半天才发现所谓的价值只是为了达到市场营销目的。
我不认为减少甲烷会成为一个有价值的选择目标。毕竟，甲烷是能量密集的，如果我们能把甲烷的能量用于生产牛奶，奶牛的效率会更高。如果我们能够将瘤胃微生物群转向消化纤维而不产生甲烷的细菌，这可能是有意义的。一些饲料添加剂已经被证明在一段时间内可以做到这一点。我们也一直在研究宾夕法尼亚州立大学荷斯坦奶牛的消化效率选择的方法。至于是否有效，现在下结论还为时过早。但在高度重视甲烷排放性状之前，应该在监测微生物菌群变化和保护饲料消化率的同时进行甲烷排放减少的遗传选择。
