□ 本刊記者 徐天寶/通訊員 張雍 趙秀新
我國“試管奶牛”技術邁入產(chǎn)業(yè)化軌道,山東種業(yè)集團旗下的山東奧克斯畜牧種業(yè)有限公司(以下簡稱“山東奧克斯”)功不可沒。近日,記者帶著好奇與疑惑,采訪了這家持有奶牛種質(zhì)“國產(chǎn)芯片”、專注開拓奶牛繁育5G 領域的企業(yè)。
山東奧克斯系省農(nóng)科院于2000 年創(chuàng)辦,隨著省屬經(jīng)營性國有資產(chǎn)統(tǒng)一監(jiān)管政策實施,2019 年納入山東種業(yè)集團。也就在2019 年,山東奧克斯成為國內(nèi)首家也是唯一一家實現(xiàn)活體采卵體外胚胎生產(chǎn)技術(OPUIVP)產(chǎn)業(yè)化的企業(yè),在種子母牛評價、種公牛培育、分子育種技術研發(fā)等方面也達到國際先進水平。公司成功實現(xiàn)性控凍精的商業(yè)化生產(chǎn),集奶牛活體采卵、性別控制、體外受精、胚胎發(fā)育及胚胎移植等先進技術于一體,深入開展OPU-IVP 技術研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。OPUIVP 技術是繼人工授精、超數(shù)排卵后又一次繁育技術革命,標志著奶牛繁育技術進入了“5G 時代”。
“種子母牛是種公牛的母親,代表一個國家奶牛種質(zhì)的最高遺傳水平。建設種子母牛群是自主培育優(yōu)秀種公牛的前提條件,也是實現(xiàn)我國奶牛核心種質(zhì)自主創(chuàng)新的戰(zhàn)略需求?!鄙綎|奧克斯總經(jīng)理王玲玲向記者介紹。
2013 年開始,山東奧克斯與山東省農(nóng)業(yè)科學院奶牛研究中心、東營神州澳亞現(xiàn)代牧場有限公司合作共建奶牛優(yōu)秀種質(zhì)創(chuàng)新平臺。2016 年,三方簽訂育種戰(zhàn)略合作協(xié)議,重點在親子鑒定、遺傳缺陷檢測、全基因組檢測、種子母牛評價等方面開展合作,完善種子母?;蚪M評價技術體系。經(jīng)過7年多的種質(zhì)擴繁和更新,種子母牛遺傳質(zhì)量再上新臺階,達到國際水平。進一步提高種子母牛遺傳水平,為優(yōu)秀種公牛的培育提供優(yōu)秀種源保障。山東奧克斯在全國率先組建了遺傳水平與國際同步、300 頭規(guī)模的種子母牛群,開啟了我國優(yōu)秀奶牛種質(zhì)自主培育的新里程。
同時,山東奧克斯充分利用所組建的種子母牛群,適度引進國際優(yōu)秀種質(zhì),以計劃選配為核心,以超數(shù)排卵和胚胎移植技術為手段,有計劃地自主培育出大量潛質(zhì)的后備公牛,完善后備公牛自主培育體系,真正形成后備公牛自主培育能力;應用全基因組選擇技術優(yōu)選后備公牛,完善北方聯(lián)盟、香山聯(lián)盟等青年公牛后測工作機制和組織形式,優(yōu)化并真正形成我國種公牛自主培育技術體系,持續(xù)不斷自主培育出驗證公牛,初步建立了種公牛自主培育技術體系,培育出全國排名第一、第二的種公牛。
2016 年,山東奧克斯國內(nèi)全行業(yè)第一家加入美國荷斯坦協(xié)會、美國NAAB 和國際ICAR 組織,與國外公牛在同一平臺、同一評價體系實施遺傳評估,實現(xiàn)種公牛遺傳評估與發(fā)布和國際接軌,目前已有77 頭公牛在國際權(quán)威網(wǎng)站進行發(fā)布和排名。
“試管奶?!奔夹g,通俗說就是從優(yōu)質(zhì)種公牛身上采集精液,從優(yōu)質(zhì)母牛身上采集卵細胞,之后進行體外受精,體外培養(yǎng)得到的胚胎冷凍保存,或者直接移植到適合的母牛體內(nèi),這樣生出的小牛就具備了優(yōu)良基因。2018 年10 月,山東奧克斯首批通過胚胎工程技術培養(yǎng)的試管奶牛順利誕生,為實現(xiàn)奶牛體外胚胎規(guī)模化生產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)化推廣奠定了基礎。
為加快優(yōu)質(zhì)奶牛擴繁,謀求良種產(chǎn)業(yè)發(fā)展,山東奧克斯在國內(nèi)率先開展奶牛體外胚胎生產(chǎn)技術研究與應用,集成全基因組選擇、活體采卵-體外受精等奶牛繁育高新技術,形成奶牛商業(yè)化育種產(chǎn)業(yè)鏈條。初步建立了胚胎體外高效發(fā)育系統(tǒng),成功培育出一批后備公牛和優(yōu)秀母牛;在現(xiàn)代牧業(yè)(商河)有限公司、東營神州澳亞現(xiàn)代牧場有限公司、南京衛(wèi)崗乳業(yè)進行產(chǎn)業(yè)化,生產(chǎn)體外胚胎1612 枚,整體受胎率達到42%,與國外育種公司的大數(shù)據(jù)相當,推動OPU-IVP 高效快繁技術步入產(chǎn)業(yè)化軌道。
在奶?;驒z測和基因組選擇技術的研究與應用上,山東奧克斯通過全基因組選擇培育出A2 型奶牛種質(zhì)、專門用于奶酪制造的奶牛種質(zhì);研發(fā)了一款能夠同時檢測93 種牛遺傳缺陷基因和致死單倍型的SNP 育種芯片,培育出綜合性能優(yōu)秀且無特定遺傳缺陷基因的奶牛種質(zhì);培育出高乳房炎抗性奶牛種質(zhì),1頭種公牛全基因組GTPI-SCS(高乳房炎抗性公牛)在美國排名第一,2 頭排名第五。
在基因編輯技術的研究與優(yōu)異種質(zhì)創(chuàng)制上,該公司利用基因編輯和體細胞克隆技術,創(chuàng)制了無過敏原奶牛的種質(zhì);對魯西黃牛應用基因編輯,通過敲除牛MSTN(肌肉生長抑制素)基因,培育出生產(chǎn)速度快、產(chǎn)肉率高的超級魯西黃牛;同時,應用基因編輯技術修飾Y 染色體上的SRY 基因,實現(xiàn)奶牛性別自動控制?;蚪M選擇和基因編輯技術的研究,為特色種質(zhì)的定向培育提供了技術保障,也為形成具有國際競爭力的差異化種質(zhì)奠定了良好基礎。
根據(jù)統(tǒng)計,盡管目前我國畜禽種業(yè)自主創(chuàng)新水平有了大幅提升,良種供應能力顯著增強,但是部分畜種核心資源依然過于依賴進口。在全國存欄的荷斯坦公牛中,80%由進口胚胎培育或活體直接進口,自主培育僅占20%。
為加快培育出一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的突破性畜禽新品種,提高主要畜種核心種源自給率,2019 年7 月,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部首批啟動生豬、肉雞、肉羊、奶牛、肉牛等5 個畜禽良種聯(lián)合攻關計劃。其中,山東奧克斯被指定為全國奶牛良種聯(lián)合攻關項目牽頭單位,攜手中國農(nóng)業(yè)大學、中國農(nóng)科院畜牧所、山東省農(nóng)科院奶牛中心等科研院所及規(guī)?;翀觯蕴嵘膛:诵姆N源自給率、培育自主品牌為目標,大力提高國產(chǎn)種質(zhì)的市場競爭力,通過5 年的合作,擬培育國家級核心育種場2 ~3 家,初步達到奶牛種質(zhì)自主培育的目標,為全國奶牛種質(zhì)自主培育工作形成可借鑒、能復制的聯(lián)合攻關新模式。
山東奧克斯總經(jīng)理王玲玲(右一)給記者介紹公司的技術攻關課題
在開展奶牛育種傳統(tǒng)科學研發(fā)的同時,山東奧克斯盯緊國際前沿,搶占新技術研發(fā)制高點,始終跑在行業(yè)前列。該公司先后承擔國家、省部級科研項目20 余項,獲得省、部級科研成果獎勵11 項,其中山東省科技進步一等獎1 項、山東省科技進步二等獎1 項、中華農(nóng)業(yè)科技獎一等獎1 項、農(nóng)牧漁業(yè)豐收獎3 項;獲得國家發(fā)明專利20 余項,發(fā)表SCI 論文近100 篇。2019 年,山東奧克斯入選“山東省國有企業(yè)現(xiàn)代企業(yè)制度示范工程”。
“當前,國際奶業(yè)發(fā)達國家奶牛年平均單產(chǎn)12 噸以上,而我國的平均水平僅在7.4 噸左右。打造我國畜禽種業(yè)自主創(chuàng)新高地,提升國際競爭力和自主品牌影響力,引領全國奶牛種質(zhì)創(chuàng)新和利用的發(fā)展方向,是我們責無旁貸的使命。”山東奧克斯董事長高運東接受媒體采訪時說。