本刊編輯/黃若涵/
2012年6月29—7月2日,首屆全國(guó)豬育種高峰論壇暨聯(lián)合育種技術(shù)與組織模式國(guó)際研討會(huì)在北京小湯山隆重召開。來自7個(gè)國(guó)家和地區(qū)的專家,全國(guó)26個(gè)省、市、自治區(qū)的352家大專院校、科研機(jī)構(gòu)、養(yǎng)豬業(yè)相關(guān)企業(yè)、政府部門等代表共400余人參加了此次盛會(huì)。2天里,專家們以育種工作為主線,從不同角度為大家奉上了15場(chǎng)學(xué)術(shù)報(bào)告盛宴,分子育種成為此次大會(huì)專家們討論最多的話題。
基因組選擇近年來成為動(dòng)物遺傳育種領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn),并有望在將來引起傳統(tǒng)育種方式產(chǎn)生重大的變化。豬的基因組選擇目前主要是利用基因組信息和豬屠宰、繁殖性狀的生產(chǎn)記錄對(duì)種豬進(jìn)行選擇。豬的育種值并不能直接觀察得到,而是利用個(gè)體本身和親屬信息(后裔、同胞及祖先)估計(jì)個(gè)體的育種值?;蚪M選擇的基本思想是基因分型個(gè)體的DNA信息,包括來自其他遠(yuǎn)緣及無關(guān)基因分型個(gè)體的信息。因此,結(jié)合DNA信息可以提高育種值估計(jì)的準(zhǔn)確性。由于能夠提高準(zhǔn)確性,基因組選擇使豬的育種能夠獲得更大的遺傳進(jìn)展。
陳瑤生指出當(dāng)前國(guó)內(nèi)種豬場(chǎng)長(zhǎng)期處于不良的循環(huán)狀態(tài),在“金字塔”繁育體系中,頂端核心種豬資源大部分依賴進(jìn)口。2011年全國(guó)引種數(shù)量超過1萬頭,這幾乎接近全國(guó)核心種豬群年更換數(shù)額的1/4。陳瑤生說,現(xiàn)在除引種外,我國(guó)部分大中型種豬企業(yè)育種體系加盟NSR(美國(guó)國(guó)家種豬登記協(xié)會(huì))、CCSI(加拿大種豬登記協(xié)會(huì))。同時(shí)他介紹了我國(guó)在實(shí)施生豬遺傳改良計(jì)劃時(shí),選育種豬遵循的原則、具體的措施和做法,并談到了國(guó)內(nèi)種豬基因組育種上的最新進(jìn)展和情況。
Mogen S.Lound教授闡述了丹麥用高密度單核苷酸多態(tài)性(SNP)標(biāo)記預(yù)測(cè)育種值的全基因選擇的作用原理,全基因組選擇對(duì)豬群的重要性(如可增加準(zhǔn)確性),全基因組選擇在雜交育種中的應(yīng)用等。他指出全基因組育種值=SNP效應(yīng)的總和。全基因組選擇在丹麥的實(shí)施中,杜洛克參考群體大于6 000,長(zhǎng)白和大白均大于3 000,杜洛克遺傳進(jìn)展比常規(guī)育種高20%,長(zhǎng)白、大白比常規(guī)育種高得更多。根據(jù)全基因組標(biāo)記進(jìn)行育種的全基因組選擇已在丹麥的純種選育中實(shí)施,它的運(yùn)用依附于一個(gè)大的參考群體,包括純種和雜種。全基因組序列可以觀測(cè)到真實(shí)遺傳差異或相似性,他的優(yōu)勢(shì)在于可以選擇特定群體對(duì)難以測(cè)定的性狀(如抗病性、飼料報(bào)酬和肉質(zhì)等)進(jìn)行測(cè)定。
他談到了法國(guó)的種豬育種情況。他說,法國(guó)種豬基因公司擁有專業(yè)的法國(guó)種豬育種組織,公司采用金字塔型的育種結(jié)構(gòu),為法國(guó)生豬產(chǎn)業(yè)鏈70%的本地養(yǎng)殖企業(yè)提供種豬,并向國(guó)際市場(chǎng)推廣優(yōu)秀的種豬產(chǎn)品,合作伙伴遍及全球5大洲,特別是在歐洲、亞洲和北美。
法國(guó)基因組育種未來的研發(fā)項(xiàng)目主要有1)母性質(zhì)量的選育:更多的活仔,較少的死胎;出生體重的均勻性;母豬的自理能力,減少人工介入;延長(zhǎng)繁殖壽命等。2)根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行選育:選擇性雜交的使用;性氣味與非去勢(shì)豬的關(guān)系:將基因標(biāo)記作為品種選育的輔助手段,研究新的與肉質(zhì)相關(guān)的指標(biāo)。3)研究在雜交育種路線圖中選擇基因組,方向包括疾病的免疫及抗病性與肉質(zhì)相關(guān)的遺傳標(biāo)記、腸道菌群對(duì)豬只的生長(zhǎng)性能和免疫力的影響等。
他說:“加拿大數(shù)據(jù)庫(kù)中有大約450萬豬頭數(shù)據(jù),每2個(gè)星期新增4千萬育種值,數(shù)據(jù)庫(kù)存有5億育種值記錄;儲(chǔ)存的SNP基因型 (60 000/豬),大約2億基因型;可從網(wǎng)上電子農(nóng)場(chǎng)進(jìn)入訪問數(shù)據(jù)庫(kù);線上軟件電子農(nóng)場(chǎng)有中文版,被中國(guó)豬場(chǎng)用來做遺傳改良用?!?/p>
Brian Sullivan總裁談到,基因組學(xué)的應(yīng)用提高加拿大的遺傳評(píng)價(jià)。目前正在進(jìn)行的研究是“訓(xùn)練”性狀標(biāo)記,如生長(zhǎng)和產(chǎn)仔數(shù)。還有“訓(xùn)練”其它比較難的性狀標(biāo)記,如肉類質(zhì)量和豬的健康指標(biāo)。正在繼續(xù)的基因組研究包括增加動(dòng)物基因型的數(shù)量,測(cè)量更多性狀?;蚪M研究將應(yīng)用于多個(gè)方面:許多不同的肉品質(zhì)性狀(大理石花紋、顏色、滴水損失、pH值等);母豬生產(chǎn)力性狀(產(chǎn)仔數(shù)、仔豬存活率、功能乳頭等),增加對(duì)疾病的耐受性;其他性狀如飼料有效率、生長(zhǎng)和行為等等。BLUP法將繼續(xù)作為加拿大豬遺傳改良的重要基礎(chǔ),但也有必要快速實(shí)施基因組評(píng)價(jià)。把基因組評(píng)價(jià)加到BLUP模型的技術(shù)已經(jīng)存在,研究進(jìn)展和應(yīng)用將迅速跟進(jìn)。
他以美國(guó)華多種豬育種公司為例,闡述了種豬的育種體系,介紹了美國(guó)華多基因農(nóng)場(chǎng)在華合資企業(yè)這幾年的發(fā)展。并以華多幾十年的成功育種經(jīng)驗(yàn)指出中國(guó)豬場(chǎng)在豬育種中應(yīng)注意的事項(xiàng)。簡(jiǎn)要談到了豬育種技術(shù)從1970年到1990年的遺傳評(píng)估進(jìn)展,特征(如飼料轉(zhuǎn)化率、日增重等)在全面提高。他強(qiáng)調(diào),性能測(cè)試的豬群體要夠大,選取最適當(dāng)?shù)姆绞?,每周最好測(cè)定超過300頭豬,每小時(shí)測(cè)定60頭豬,每周5小時(shí)。所有記錄要調(diào)整到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)(如達(dá)100 kg的日增重、達(dá)100 kg所需天數(shù),達(dá)100 kg所需,21 d或28 d斷奶窩重等)。他談到華多農(nóng)場(chǎng)的豬繁殖系統(tǒng)選擇和繁殖,闡述了過去30年來美國(guó)華多豬育種的進(jìn)展和變化。在遺傳改良方面,最重要的一點(diǎn)是,一個(gè)一致的計(jì)劃必須經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間隨訪和跟進(jìn)。當(dāng)評(píng)價(jià)的方法、測(cè)試程序和索引決定后,應(yīng)堅(jiān)持至少5年不變,每5~10年重估所有程序。
傅教授說,育種趨勢(shì)育種目標(biāo)更加關(guān)注整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈,更加重視綜合效益的提高,更多的信息來源,基因組選擇方法的快速運(yùn)用是育種的新技術(shù)。他指出,當(dāng)前基因組應(yīng)用較多的國(guó)家及公司主要有丹麥的DanBred、比利時(shí)的Hypor、美國(guó)的NCG等。并以PIC基因組選種的應(yīng)用進(jìn)展為例,證明基因組選擇是有效的,并指出基因組選擇經(jīng)歷了數(shù)據(jù)到認(rèn)識(shí),認(rèn)識(shí)到理解的過程。PIC 通過GWAS 建立了針對(duì)特異性狀的低密度SNP芯片,用于標(biāo)記輔助選擇,PIC 于2011年12月開始使用高密度基因組信息做多性狀遺傳評(píng)估。PIC 將通過Imputation技術(shù),用較低的價(jià)格來產(chǎn)生高密度基因組信息用于選種(2012年9月開始應(yīng)用)。另外,簡(jiǎn)要介紹了抗藍(lán)耳病育種的研究,短期目標(biāo)是 gEBVs,長(zhǎng)期目標(biāo)是genome edited products,通過體外及體內(nèi)攻毒項(xiàng)目,并擴(kuò)大到生產(chǎn)場(chǎng)驗(yàn)證數(shù)據(jù)。他認(rèn)為育種技術(shù)每年都在變得越來越有效、越來越便宜。
他指出,要選擇有遺傳進(jìn)展又強(qiáng)調(diào)未來市場(chǎng)需求的性狀進(jìn)行改良,訂出統(tǒng)籌兼顧又重點(diǎn)突出的選育計(jì)劃,在選優(yōu)汰劣的原則下組織場(chǎng)內(nèi)實(shí)施。場(chǎng)內(nèi)選育工作要具備多種知識(shí),掌握多種方法。掌握經(jīng)濟(jì)重要的性狀的特點(diǎn),把握全過程幾個(gè)關(guān)鍵的選種時(shí)機(jī),就會(huì)在豬群獲得可遺傳的進(jìn)展,選育提高不是要培育一個(gè)新品種。
他談到,未來豬育種市場(chǎng)化仍然是方向,不可能人人單獨(dú)搞育種,提供多系配套雜交母豬的大公司最終會(huì)發(fā)展壯大起來;中小種豬場(chǎng)“被迫”聯(lián)合起來,共享種豬,聯(lián)合育種;高通量基因芯片潛力巨大,結(jié)合生產(chǎn)性狀+BLUP的育種方式將快速發(fā)展。
此外,中國(guó)農(nóng)大的張勤教授、丹麥種豬育種協(xié)會(huì)育種總監(jiān)Mark A. Henryon 博士、華南農(nóng)大的吳珍芳教授、臺(tái)灣花都種豬公司楊正宏董事長(zhǎng)、四川農(nóng)大林燕副教授以及丹麥奧胡斯大學(xué)蘇國(guó)生教授等分別就抗病育種、丹麥種豬育種體系及發(fā)展趨勢(shì)、企業(yè)成功的育種體系運(yùn)作模式、不同來源種豬的營(yíng)養(yǎng)需求、如何提高種豬窩產(chǎn)仔數(shù)等作了交流。
后記:學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)場(chǎng)座無虛席,聽眾無不嘆服專家們的學(xué)識(shí)之淵博、視角之獨(dú)特、論點(diǎn)之精準(zhǔn)。本次會(huì)議主題鮮明突出,是一場(chǎng)學(xué)術(shù)交流碰撞的盛典。本次會(huì)議是在我國(guó)豬育種工作進(jìn)入關(guān)鍵時(shí)期召開的一次大會(huì)。在我國(guó)開展豬聯(lián)合育種工作取得了一定的進(jìn)展、打下了一定基礎(chǔ)的階段,我們有必要總結(jié)育種經(jīng)驗(yàn),及時(shí)彌補(bǔ)不足,提高育種水平。本次大會(huì)的盛況也反映出當(dāng)前豬育種工作受到越來越多的行業(yè)相關(guān)部門和企業(yè)的重視,并且越來越多的企業(yè)將育種工作一步步落到了實(shí)處,這是一個(gè)好的趨勢(shì)。會(huì)議結(jié)束了,但是我國(guó)豬聯(lián)合育種才剛剛邁進(jìn)了一個(gè)嶄新的時(shí)代,一個(gè)全新的、形勢(shì)大好的時(shí)代!