由億歐智庫與華大智造聯(lián)合發(fā)起的《2022農(nóng)業(yè)分子育種行業(yè)發(fā)展白皮書》(下稱“白皮書”)于10月27日隆重發(fā)布。溫氏股份首席運(yùn)營官吳珍芳博士是中國分子育種產(chǎn)業(yè)內(nèi)的重要企業(yè)參與者代表,白皮書研究團(tuán)隊(duì)對吳珍芳博士進(jìn)行了深度訪談。吳珍芳博士在訪談中分享了國內(nèi)外豬育種情況及打破國際技術(shù)壟斷的全基因組選擇第三代基因分型平臺,助力解決種豬育種的“卡脖子”問題。
1. 當(dāng)前中國種豬自給率情況?國內(nèi)養(yǎng)豬生產(chǎn)效率與國外相比是否還存在差距?
總體來說,我國種豬來源主要是國內(nèi)。在非洲豬瘟之前,國內(nèi)純種豬年進(jìn)口量平均約1萬頭,我國市場存欄量種豬父母代約4,000萬,祖代純種豬約300萬,核心群的曾祖代純種豬約30-40萬。
我國養(yǎng)豬生產(chǎn)效率與國外相比依舊存在明顯差距。在生產(chǎn)水平方面,丹麥>美國>中國,同時國內(nèi)養(yǎng)豬生產(chǎn)水平參差,有大型養(yǎng)豬企業(yè)、小豬場、農(nóng)戶散養(yǎng)等不同主體。
2. 按照表型選育、雜交育種、分子育種、智能育種階段來分,您認(rèn)為中國畜禽尤其是生豬育種當(dāng)前處于哪個階段?
整體來看處于雜交育種向分子育種的過渡階段,但各項(xiàng)技術(shù)都在育種過程中同時應(yīng)用,也難有絕對劃分。大部分企業(yè)會使用雜交育種+分子育種的方式,也會使用一些智能育種技術(shù),比如智能化的測定技術(shù)或分析管理手段。
3.當(dāng)前畜禽良種優(yōu)選主要應(yīng)用的分子育種技術(shù)有哪些?與國外相比存在哪些差距?
現(xiàn)在畜禽育種中使用的分子育種技術(shù)主要有分子標(biāo)記輔助選擇和全基因組選擇。轉(zhuǎn)基因和基因編輯因政策問題,目前處于研究和技術(shù)儲備階段。
從育種企業(yè)的角度來看,在應(yīng)用技術(shù)方面,國內(nèi)外大型企業(yè)之間差距不大,但是中小育種企業(yè)還會存在較大差距;在前沿技術(shù)的研發(fā),特別是應(yīng)用方面,國內(nèi)外依舊存在不小的差距。
1. 溫氏股份在種豬培育方面主要運(yùn)用的技術(shù)有哪些?分子育種技術(shù)在應(yīng)用過程中,對育種成本和育種效率有哪些具體的幫助?
分子細(xì)胞水平上,主要是基因組選擇技術(shù),分子標(biāo)記技術(shù)已結(jié)合到基因組選擇技術(shù)中,在各品系選育中使用。同時溫氏股份也參與到科研機(jī)構(gòu)中承擔(dān)一些國家項(xiàng)目來做基因編輯和轉(zhuǎn)基因的相關(guān)研究。
分子育種技術(shù)提高了育種效率,主要體現(xiàn)在遺傳進(jìn)展,選擇準(zhǔn)確性等方面,尤其是針對一些傳統(tǒng)難改良的性狀,使用分子手段會加快遺傳改進(jìn)速度。
目前采用基因組選擇技術(shù)與傳統(tǒng)育種技術(shù)的育種成本整體相當(dāng)。增加了分子育種手段的技術(shù)成本,但采用傳統(tǒng)方法的表型測定量成本減少,預(yù)期隨著分子檢測技術(shù)的不斷進(jìn)步和分析方法的改進(jìn),總體成本會降低。
2. 溫氏股份聯(lián)合中國農(nóng)業(yè)大學(xué)和華大智造,搭建全基因組第三代基因分型平臺,較常規(guī)芯片方法能夠提升基因組選擇準(zhǔn)確率,當(dāng)前該平臺的主要應(yīng)用有哪些?
主要應(yīng)用在基于低深度測序的全基因組選擇技術(shù)。在2010年我們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),于是從2010年到2013年,我們團(tuán)隊(duì)開始引入一些國外基因芯片,來驗(yàn)證這個技術(shù)的可能性并應(yīng)用于杜洛克豬選育。并與中國農(nóng)業(yè)大學(xué)的胡曉湘教授團(tuán)隊(duì)開始合作,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,我們針對育種群體自主創(chuàng)制專用型基因芯片并推廣應(yīng)用。
隨著研究積累愈發(fā)豐富,且基因組測序技術(shù)發(fā)展迅速,我們最終將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(jī),部分主要經(jīng)濟(jì)性狀的選擇準(zhǔn)確性比芯片技術(shù)提高20-40%。
3. 您覺得國內(nèi)外企業(yè)基因測序/芯片整體的技術(shù)水平還有哪些差距?溫氏在選擇這類產(chǎn)品的時候會主要參考哪些因素?
目前固相芯片的制造環(huán)節(jié)主要在國外,基于測序的液相芯片(采用液相探針捕獲)在方法上可替代固相芯片的應(yīng)用。
從育種企業(yè)需求考慮,主要體現(xiàn)在對產(chǎn)品應(yīng)用的通量、成本及穩(wěn)定性等方面。未來基于低密度測序的基因組選擇技術(shù)和產(chǎn)品功能,能夠更加適合育種行業(yè)的應(yīng)用場景,我們對此充滿期待并抱有信心。