沈秀平
上海市農(nóng)業(yè)發(fā)展促進(jìn)中心,上海 200335
推動(dòng)種業(yè)“卡脖子”技術(shù)攻關(guān),培育具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的優(yōu)良品種和配套系,從源頭上保障國家糧食安全已經(jīng)成為全社會(huì)上下一致共識(shí)。黨中央、國務(wù)院高度重視農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源保護(hù)和種業(yè)工作。2021年中央一號(hào)文件做出了具體部署,加快第三次畜禽種質(zhì)資源調(diào)查收集,加快實(shí)施農(nóng)業(yè)生物育種重大科技項(xiàng)目。實(shí)施新一輪畜禽遺傳改良計(jì)劃和現(xiàn)代種業(yè)提升工程,尊重科學(xué)、嚴(yán)格監(jiān)管,有序推進(jìn)生物育種產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部研究制定《全國農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源普查總體方案》,以農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源普查工作為契機(jī),夯實(shí)種業(yè)種質(zhì)資源基礎(chǔ),確保全國農(nóng)業(yè)種業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。2021年3月20-24日在海南召開的2021 中國種子大會(huì)暨南繁硅谷論壇上,專家指出,我國地方豬種具有肉質(zhì)優(yōu)良、繁殖率高、抗逆性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),但隨著引進(jìn)品種的增加,地方豬品種數(shù)量呈減少的趨勢(shì),生長(zhǎng)速度慢、瘦肉率和飼料轉(zhuǎn)換率偏低等劣勢(shì)也在一定程度制約了地方豬種有效保護(hù)和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)??偟膩碇v,我國種源保護(hù)和利用的發(fā)展現(xiàn)狀與社會(huì)發(fā)展需求尚存在一定的差距[1],上海地方豬種浦東白豬,也同樣面臨著這一嚴(yán)峻問題。本文就浦東白豬種質(zhì)資源的科學(xué)保種、開發(fā)和利用談一些自己的體會(huì)和思考。
作為我國著名的地方優(yōu)質(zhì)豬種,浦東白豬是我國唯一一個(gè)毛色全白的地方豬種,以其獨(dú)特的優(yōu)良性狀,深受廣大飼養(yǎng)者和消費(fèi)者的喜愛。該品種極具特色,有性成熟早、母性好、肉質(zhì)鮮美、雜交優(yōu)勢(shì)明顯等特點(diǎn),而且繁殖力高、抗病力強(qiáng)、耐粗飼。因此,在豬雜交生產(chǎn)繁育體系、品種改良等方面都具有重大價(jià)值,尤其是其全白色的特性,使得雜交繁育體系中的配套品種更具靈活性[2]。
浦東白豬至今已有200 多年歷史,2003年由上海市南匯區(qū)種畜場(chǎng)建立了保種小區(qū),2004年,浦東白豬作為地方豬種被農(nóng)業(yè)部列入中國畜禽遺傳資源并提交到聯(lián)合國糧農(nóng)組織[3];2006年,浦東白豬被列入了《國家畜禽品種資源保護(hù)名錄》。《浦東白豬》(DB31/T21-2010),已經(jīng)上海市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局審查批準(zhǔn)正式發(fā)布,從2010年6月1日起實(shí)施。2008年農(nóng)業(yè)部實(shí)施了第一批國家級(jí)保護(hù)場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目,使浦東白豬保護(hù)場(chǎng)的棚舍、硬件等有了改觀,對(duì)進(jìn)一步保種和開發(fā)利用工作起到了積極的推動(dòng)作用。2020年上海市農(nóng)業(yè)農(nóng)村委對(duì)《上海市畜禽遺傳資源保護(hù)名錄》進(jìn)行了修訂,確定浦東白豬為上海市十大畜禽遺傳資源保護(hù)品種之一。
然而,浦東白豬種群發(fā)展出現(xiàn)了許多急需解決的問題[2]。主要表現(xiàn)在,一是種群?jiǎn)我欢?、?guī)模小,至20世紀(jì)末期,該品種已經(jīng)處于瀕危狀態(tài)。近年來,通過一系列搶救性工作,該品種的群體規(guī)模目前達(dá)到了母豬124 頭、公豬21 頭,但仍然沒有擺脫種群生存及抗風(fēng)險(xiǎn)能力差的狀態(tài),一旦出現(xiàn)重大動(dòng)物疫病或其他災(zāi)害將導(dǎo)致毀滅性打擊,不利于對(duì)種群安全的保護(hù);二是非洲豬瘟后,缺乏系統(tǒng)的科學(xué)研究,品種當(dāng)前的生產(chǎn)性能、繁殖性能指標(biāo)還不十分清楚,對(duì)一些種質(zhì)特性描述,或數(shù)據(jù)不夠全面、可比性較差,或測(cè)定樣本數(shù)量較少,數(shù)據(jù)說服力不強(qiáng),或有些數(shù)據(jù)可追溯性差,甚至一些性能參數(shù)還沒有基本數(shù)據(jù)可究等,導(dǎo)致遺傳背景信息不清,缺乏系統(tǒng)的品種保護(hù)、開發(fā)利用的科學(xué)依據(jù);三是雖形成了適合于浦東白豬的商品化生產(chǎn)模式(香雪白豬配套系),但品牌優(yōu)勢(shì)目前還沒有真正發(fā)揮出來,需研究打造基于浦東白豬配套系的育種、養(yǎng)殖、加工、營銷一體化的龍頭企業(yè),逐步形成保種與開發(fā)相互促進(jìn)的良性循環(huán)[4]。
遺傳資源信息庫包括品種、系譜、數(shù)量、分布、抗病性能等基因遺傳材料等,通過對(duì)現(xiàn)有豬遺傳資源進(jìn)行評(píng)估,指導(dǎo)制定管理方案,實(shí)行科學(xué)有效管理。在上海市科技興農(nóng)項(xiàng)目的支持下,上海交通大學(xué)潘玉春教授課題組已經(jīng)完成了47 頭浦東白豬的簡(jiǎn)化基因組測(cè)序,并與129 頭江蘇省5 個(gè)地方品種、36 頭巴克夏及皮特蘭的基因組序列進(jìn)行了對(duì)比分析,浦東白豬群體內(nèi)存在多態(tài)的位點(diǎn)26 084 個(gè),從一定程度上反映了浦東白豬的獨(dú)特性[5]。群體內(nèi)和群體間選擇信號(hào)分析結(jié)果表明,浦東白豬受選擇的候選區(qū)間內(nèi)的基因在繁殖、生長(zhǎng)、神經(jīng)、消化、免疫、脂肪等相關(guān)的生物學(xué)過程及通路上顯著富集。上述研究為浦東白豬的保護(hù)奠定了基礎(chǔ),但出于測(cè)定成本考慮,上述分析采用的是簡(jiǎn)化基因組策略,基因組標(biāo)記的檢測(cè)密度不夠高,建議采用高深度的重測(cè)序,對(duì)現(xiàn)有當(dāng)前保種群進(jìn)行全群測(cè)定,并分析全基因組的SNP,Indel,CNV 等多種遺傳變異。浦東白豬國家保種場(chǎng)也按照農(nóng)業(yè)農(nóng)村部的要求,在中國地方豬品種登記平臺(tái)按時(shí)登記了系譜、相關(guān)表型記錄等信息,建議綜合已有信息,并進(jìn)一步利用分子生物學(xué)技術(shù),對(duì)各種常規(guī)生產(chǎn)性能指標(biāo)的基因篩選鑒定;檢測(cè)分析浦東白豬的抗病基因的多態(tài)性和變異規(guī)律,研究構(gòu)建更為完善的浦東白豬遺傳信息數(shù)據(jù)庫。對(duì)比而言,德國之所以對(duì)自己的豬遺傳資源家底掌握得非常清楚,得益于其完整的數(shù)據(jù)庫[6],豬遺傳資源資料十分健全,并分級(jí)保護(hù)。因此,研究建立浦東白豬完整的遺傳資源信息數(shù)據(jù)庫,為開展提純復(fù)壯、選育、培育、繁育工作,構(gòu)建浦東白豬純種繁育保種體系奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
既定的浦東白豬的保種方案秉持減緩保種群近交系數(shù)增量,保持保種目標(biāo)性狀不丟失、不下降的原則,并制定了保種數(shù)量、性狀指標(biāo)及實(shí)施方法等。潘玉春教授團(tuán)隊(duì)基于系譜及分子遺傳標(biāo)記對(duì)浦東白豬的保種效果予以分析,發(fā)現(xiàn)浦東白豬保種方法效果并不理想,近交程度較高、遺傳多樣性水平較差、群體有效含量較低[5]。隨即指導(dǎo)保種場(chǎng)根據(jù)“地方豬品種登記網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)”對(duì)浦東白豬的近交系數(shù)與親緣系數(shù)計(jì)算,并輔以基因組分子標(biāo)記信息指導(dǎo)開展科學(xué)的選種選配,使浦東白豬的遺傳多樣性得到一定程度的有效保護(hù)。下一步,應(yīng)該按照上海市政府頒布標(biāo)準(zhǔn),在以常規(guī)生產(chǎn)性能作為保種指標(biāo)的基礎(chǔ)上,利用先進(jìn)的分子生物學(xué)技術(shù),測(cè)定浦東白豬的非特異性天然免疫指標(biāo),作為新的保種性能指標(biāo),構(gòu)建更為科學(xué)的保種方案。保護(hù)浦東白豬品種的多樣性是保證其可持續(xù)發(fā)展壯大的基礎(chǔ)和必要條件。
采用原產(chǎn)地保護(hù),以活體保護(hù)為主、冷凍技術(shù)保存為輔的原則,除當(dāng)前活體保存外,利用先進(jìn)的生物技術(shù),引入冷凍胚胎、卵子、精子、體細(xì)胞以及DNA 文庫等遺傳資源保存新方法,截至2021年4月已累計(jì)收集和保存浦東白豬精液96 頭份(12 514 支)、體細(xì)胞160 頭份(880 管)、胚胎549 枚和組織DNA180 頭份,后續(xù)應(yīng)根據(jù)保種情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新,最大限度保證其遺傳多樣性;劃定保種區(qū)域并確定保種企業(yè),構(gòu)建保種基地,建立擴(kuò)繁體系,形成供種基地,同時(shí)對(duì)公母比例與世代間隔、公母比例、留種方式、后備豬選留數(shù)量與依據(jù)、配種方法等進(jìn)行系統(tǒng)研究。采用分亞組輪回進(jìn)行純繁與雜交的方法,將保種群分成幾個(gè)亞群,間隔若干世代在亞群間依次輪換種公豬進(jìn)行純繁,控制亞群內(nèi)近交系數(shù)的增長(zhǎng)速度,降低遺傳漂變的危害。同時(shí)應(yīng)適時(shí)利用冷凍保存的精液進(jìn)行回輸,降低近交衰退速度。積極申報(bào)知識(shí)產(chǎn)權(quán),并申請(qǐng)產(chǎn)地標(biāo)記保護(hù),構(gòu)建成科學(xué)先進(jìn)的保種方案。
疫病無疑是困擾種豬群健康發(fā)展的重要因素,種豬一旦感染疫病,將廣泛散播病原,所以種豬生物安全措施應(yīng)該成為保種方案的重要組成部分,然而這一點(diǎn)長(zhǎng)期以來被忽視[6]。為提高浦東白豬的成活率和整齊度,降低常見病的發(fā)病率和死亡率,提高繁殖效率,針對(duì)性研發(fā)并實(shí)施凈化傳染病尤其是人畜共患病技術(shù),解決生產(chǎn)過程中重要病原體的凈化和抗菌藥物、激素殘留等問題,確保浦東白豬的綠色健康發(fā)展。
研究建立監(jiān)測(cè)凈化技術(shù)是生物安全最根本的措施。篩選統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的系列分子生物學(xué)病原檢測(cè)和免疫學(xué)抗體檢測(cè)技術(shù),監(jiān)測(cè)種豬帶菌(毒)狀況,第一時(shí)間淘汰陽性種豬。同時(shí)建立種豬生產(chǎn)檔案追溯管理系統(tǒng),追蹤所產(chǎn)仔豬健康情況,建立疫情網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),追溯淘汰帶菌(毒)種豬,實(shí)施疫情實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警,逐步實(shí)現(xiàn)凈化目標(biāo)。
要把浦東白豬種質(zhì)資源保護(hù)與開發(fā)利用推向新水平,必須探索新的商品生產(chǎn)模式。在這方面,德國的做法是,依托地方豬品種,以地方豬品種為品牌,培育特大型龍頭企業(yè)完善利益連接機(jī)制,延伸產(chǎn)業(yè)鏈[5]。潘玉春教授課題組構(gòu)建基于性狀特異的雜種優(yōu)勢(shì)預(yù)測(cè)方法,通過繁殖、育肥、胴體與肉質(zhì)等性能測(cè)定,確定了浦東白豬與長(zhǎng)大二元雜種母豬的雜交組合(P×LY)為最優(yōu)雜交配套系組合,目前正在持續(xù)開展浦長(zhǎng)大(香雪白豬)配套系的選育工作[7-9]。筆者認(rèn)為,要立足品種資源保護(hù),面向市場(chǎng)開發(fā)利用,培育基于浦東白豬配套系的育種、養(yǎng)殖、加工與銷售一體化的生產(chǎn)經(jīng)營主體,促成保種與開發(fā)相互促進(jìn)的良性循環(huán)。
以實(shí)現(xiàn)保種為開發(fā),開發(fā)促保種的良性循環(huán)為原則,首先研究生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù)體系,以此為支撐,打造市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的綠色浦東白豬品牌,促進(jìn)生豬健康養(yǎng)殖發(fā)展;以用促保,基于香雪白豬配套系的市場(chǎng)需求,適當(dāng)擴(kuò)大活體保種規(guī)模,加強(qiáng)品種選育,增加養(yǎng)殖數(shù)量,提高保種群體有效含量[10];研究構(gòu)建以龍頭企業(yè)依托的浦東白豬配套系的育種、養(yǎng)殖、加工、銷售一條龍產(chǎn)業(yè)鏈體系,健全質(zhì)量安全可追溯體系,形成優(yōu)質(zhì)、高效、綠色的浦東白豬商品生產(chǎn)模式,打造無公害浦東白豬品牌,實(shí)現(xiàn)浦東白豬配套系高質(zhì)量發(fā)展,發(fā)揮巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益??梢灶A(yù)見,通過浦東白豬遺傳資源保護(hù)與開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究和示范,浦東地區(qū)的畜禽品種資源保護(hù)與管理工作一定能提高到一個(gè)新的水平[11],為保持畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,繁榮農(nóng)村經(jīng)濟(jì),全面實(shí)現(xiàn)小康社會(huì)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
我國地方豬種較多,而當(dāng)前土地、人才、環(huán)保等方面限制較多,需要細(xì)致地統(tǒng)籌與規(guī)劃安排,根據(jù)品種的特點(diǎn)、數(shù)量、分布、遺傳變化進(jìn)行保護(hù)開發(fā)就顯得特別重要。沒有一個(gè)通用模式,可以適合所有品種,應(yīng)當(dāng)根據(jù)品種種群瀕危程度、性能、開發(fā)利用價(jià)值等方面進(jìn)行分級(jí),研究相應(yīng)的最優(yōu)解決方案??梢?,加強(qiáng)浦東白豬遺傳資源保護(hù)與開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究和示范,具有廣闊的推廣前景和市場(chǎng)前景。