“民以食為天，豬糧安天下”。一直以來糧食和豬肉在人們生活中的重要性不言而喻。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國居民肉類消費中，豬肉占比達63%，是價值最大的農(nóng)副產(chǎn)品，市場規(guī)模已達2萬億左右。從生豬產(chǎn)業(yè)來看，其已成為我國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟的支柱性產(chǎn)業(yè)之一。
這其中，種豬育種堪稱“豬的芯片”，是生豬生產(chǎn)鏈上游最具技術(shù)壁壘的環(huán)節(jié)。近日，中國農(nóng)業(yè)大學胡曉湘教授團隊與華南農(nóng)業(yè)大學吳珍芳教授團隊合作，基于華大智造MGISEQ-2000測序平臺，開發(fā)了畜禽全套低深度測序分析流程，并進行豬重要經(jīng)濟性狀遺傳結(jié)構(gòu)的解析。該研究論證了低深度全基因組測序技術(shù)在沒有優(yōu)質(zhì)參考單倍型數(shù)據(jù)庫的畜禽物種中的高效高質(zhì)填充方法，突破了種豬育種中的技術(shù)壁壘，讓培育出一頭“完美”的豬成為可能。
育種技術(shù)長期被“卡脖子” 自主創(chuàng)新大勢所趨
長期以來，我國生豬育種技術(shù)比較滯后，嚴重依賴進口。在過去很長一段時間，甚至當下不少農(nóng)村地區(qū)都將養(yǎng)豬當成一種副業(yè)，養(yǎng)豬變成產(chǎn)業(yè)只是近30年的事情，育種經(jīng)驗可想而知。所以，盡管我國每年的生豬出欄量、豬肉消費量均居世界第一，但進口品種占生豬出欄量的比例也是第一，存在被“卡脖子”的不利局面。
國家也曾多次出臺相關(guān)政策支持種豬育種技術(shù)的發(fā)展，2021年中央一號文件更是明確指出：打好種業(yè)翻身仗。深入實施農(nóng)作物和畜禽良種聯(lián)合攻關(guān)，實施新一輪畜禽遺傳改良計劃和現(xiàn)代種業(yè)提升工程。
那么，如何才能解決我國生豬育種工作發(fā)展滯后、被“卡脖子”的問題呢？對此，全國畜牧總站牧業(yè)發(fā)展處研究員楊紅杰曾表示，“不管是培育品種，還是引進品種，根本之道就是要搞種業(yè)自主創(chuàng)新?！?/span>
這正是吳珍芳教授的研究方向，他扎根基層數(shù)十年開展產(chǎn)學研合作，在動物分子育種技術(shù)研究和種豬新品種培育等領(lǐng)域取得多項重大突破，其和團隊研發(fā)培育高效瘦肉型種豬新配套系使豬的瘦肉率高達65%-66%，建成了世界最大的生豬活體種質(zhì)資源庫，一定程度上打破我國種豬長期依賴進口的困境。此次，其與中國農(nóng)業(yè)大學胡曉湘教授團隊合作，在種豬育種方面進行自主創(chuàng)新，并取得新突破，成功改變了“卡脖子”的局面。
第三代全基因組基因分型技術(shù)逐步推進打破國外基因芯片技術(shù)壟斷
全基因組選擇技術(shù)是新一代分子育種技術(shù)，可實現(xiàn)種豬早期選種，準確性更高，對產(chǎn)仔數(shù)等性狀選擇效果好?？萍疾繉⒃摷夹g(shù)列為中國“十四五”核心關(guān)鍵技術(shù)。此次，胡曉湘教授團隊與吳珍芳教授團隊的研究成果，使我國率先成為世界上少數(shù)掌握種豬全基因組選擇關(guān)鍵技術(shù)和種豬體細胞克隆技術(shù)規(guī)模化應(yīng)用的國家。
早在2010年，吳珍芳教授了解到美國在奶牛育種方面已經(jīng)開始應(yīng)用全基因組選擇技術(shù)，職業(yè)的敏銳性讓他聯(lián)想到在種豬育種方面也可以用這個技術(shù)。于是從2010年到2013年，吳珍芳教授開始引入一些國外基因芯片，來驗證這個技術(shù)的可能性并應(yīng)用于杜洛克豬選育。
華南農(nóng)業(yè)大學教授、溫氏食品集團股份有限公司副總裁吳珍芳
在接下來的2年時間里，吳珍芳教授團隊開始了與胡曉湘教授的合作之路，建立了第一代基于簡化基因組測序的全基因組選擇技術(shù)并推廣應(yīng)用。同時，針對國外基因芯片高昂的價格，團隊又自主創(chuàng)制針對育種群體專門設(shè)計的專用型基因芯片并推廣應(yīng)用。
華大智造MGISEQ-2000高通量基因測序儀助力全基因組選擇技術(shù)發(fā)展
簡化基因組測序和自主創(chuàng)立基因芯片方法的相繼推出，讓團隊在全基因組選擇關(guān)鍵技術(shù)的研究積累愈發(fā)豐富。伴隨著基因組測序技術(shù)的快速發(fā)展，吳珍芳教授團隊及合作伙伴最終將全基因組基因分型技術(shù)推向了第三代——在依托華大智造MGISEQ-2000高通量基因測序平臺的基礎(chǔ)上，建立了基于低深度全基因組測序的全基因組選擇技術(shù)并創(chuàng)制一體機。
“華大智造這樣的國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的基因測序技術(shù)和測序平臺，能解決分子育種中檢測設(shè)備和實驗試劑的‘卡脖子’問題。我們現(xiàn)在開發(fā)的第三代低深度全基因組測序的基因分型方法，完全是依靠國產(chǎn)的技術(shù)平臺，特別是華大智造的貢獻?！眳钦浞冀淌趯GISEQ-2000測序平臺的性能也是贊賞有加。
業(yè)內(nèi)人士指出，第三代基因分型技術(shù)是在全基因組的維度來做種豬的選育，非常的實用。更重要的是，該項技術(shù)既是我國種豬育種領(lǐng)域的自主創(chuàng)新見證，也是打破國外對“豬芯片”卡脖子的奮斗歷程，意義重大。
助推多性狀遺傳進展培育“完美豬”成為可能
吳珍芳教授進一步表示，基于基因分型的全基因組選擇這個方法在育種技術(shù)上是一個很大的變革，因為傳統(tǒng)方法一般都是做表型測定等來估計它的基因型值，在準確性上要低不少，特別是對于很多低遺傳率性狀都很難度量。比如說繁殖力這個性狀遺傳率很低，采用常規(guī)方法表型選擇作為遺傳評估的方法，它的遺傳進展是比較慢的。這項技術(shù)極大推動了很多性狀的遺傳進展，從而促使自然生產(chǎn)效率得到了大幅提高。
在吳珍芳教授任職的溫氏集團，全基因組技術(shù)擁有了較為喜人的應(yīng)用效果：生長速度、背膘厚等常規(guī)育種性狀，提高6%-15%；飼料轉(zhuǎn)化效率相關(guān)性狀，提高4%-12%；提高繁殖性狀選擇準確性15.79%-40.00%；遺傳進展加快。
此外，對于消費者關(guān)心的肉質(zhì)，傳統(tǒng)技術(shù)往往很難取得突破，而用了全基因組選擇技術(shù)可對此進行改良?！拔覀兺耆赡芘嘤霰容^完美的豬，長得又快又好吃。同時由于自然生產(chǎn)效率提高了，生產(chǎn)成本還會下降，最終消費者都能吃到價廉物美的豬肉?！眳钦浞冀淌谛判氖愕乇硎尽?
能否培育一頭“完美”的豬呢？如今看來，是可行的
時光荏苒，吳珍芳教授已經(jīng)在從事豬遺傳育種研究與產(chǎn)業(yè)化實踐的道路上走了二十余年。如今，他仍帶領(lǐng)團隊始終專注于種豬的育種工作。也正是有了吳珍芳教授這樣數(shù)十年如一日奮斗在種豬育種一線的科研人員的不懈努力，我國才能真正解決種豬育種的“卡脖子”問題，從“養(yǎng)豬大國”走向“養(yǎng)豬強國”。
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