我國(guó)豬肉產(chǎn)量占全球半壁江山,生豬產(chǎn)業(yè)始終是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重要產(chǎn)業(yè)。良種是保障生豬產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的重要基礎(chǔ),是提升生豬產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。
隨著中國(guó)種豬數(shù)量和質(zhì)量不斷刷新記錄,生豬生產(chǎn)效率也大幅提升,生豬年出欄量從1950年的6000萬(wàn)頭增長(zhǎng)至如今的7億多頭,人民群眾從沒(méi)肉吃到頓頓有肉、再到如今吃得安全、吃得健康,取得如此驕人成績(jī),我國(guó)從2009年起開(kāi)始實(shí)施的生豬遺傳改良可謂功不可沒(méi)。
在全國(guó)生豬遺傳改良計(jì)劃實(shí)施前,我國(guó)育種體系不完善,企業(yè)育種積極性不高,種豬質(zhì)量參差不齊,生豬生產(chǎn)效率總體偏低,生產(chǎn)性能徘徊不前。
我國(guó)生豬遺傳改良計(jì)劃實(shí)施15年來(lái),以杜洛克豬、長(zhǎng)白豬和大白豬等瘦肉型豬為重點(diǎn),我國(guó)生豬遺傳改良取得了明顯進(jìn)展,建成了相對(duì)完善的育種體系,種群生產(chǎn)性能水平不斷提高,加快應(yīng)用基因組選擇等先進(jìn)技術(shù),定期發(fā)布遺傳評(píng)估報(bào)告,開(kāi)啟了生豬遺傳改良的新征程。
先進(jìn)育種技術(shù)廣泛應(yīng)用
育種的根本在于不斷地進(jìn)行測(cè)定和記錄,通過(guò)各種評(píng)估方式選留最優(yōu)秀的種畜禽,淘汰性能相對(duì)較低的種畜禽。
清明前夕,記者走進(jìn)廣東省云浮市的溫氏畜禽種業(yè)創(chuàng)新中心。窗明幾凈的實(shí)驗(yàn)室里緊張而忙碌,一名工作人員正在剪切豬耳部樣本進(jìn)行檢測(cè),另一名工作人員將一長(zhǎng)方形芯片放入儀器開(kāi)始分析基因型。早在2005年,溫氏食品集團(tuán)股份有限公司就通過(guò)生產(chǎn)性能測(cè)定、遺傳評(píng)估等傳統(tǒng)育種方式,培育出瘦肉率高、飼料轉(zhuǎn)化率高配套系。
“生產(chǎn)性能測(cè)定主要關(guān)注日增重、達(dá)120公斤體重日齡、眼肌深度、背膘厚和瘦肉率等數(shù)據(jù),但效率不夠高,育種質(zhì)量也有瓶頸。”華南農(nóng)業(yè)大學(xué)研究員、國(guó)家生豬種業(yè)工程技術(shù)研究中心副主任蔡更元介紹說(shuō),華南農(nóng)業(yè)大學(xué)與溫氏集團(tuán)進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研合作,創(chuàng)新建立五系雜交配套新模式,利用全基因組選擇等技術(shù),進(jìn)一步提高生豬育種效率。
全基因組選擇技術(shù)是可以直接根據(jù)已知的大量基因位點(diǎn)來(lái)判斷豬在生長(zhǎng)性能、抗病、抗應(yīng)激等各方面是否優(yōu)秀。在篩選優(yōu)秀種豬的過(guò)程中,利用生豬育種芯片,通過(guò)實(shí)驗(yàn)室的基因組檢測(cè)在幾天內(nèi)就能知道一頭豬的好壞,不需要像傳統(tǒng)方式那樣等豬慢慢生長(zhǎng),這樣就大大提高了選育的效率。
“全基因組選擇就像一張網(wǎng),在仔豬斷奶前進(jìn)行早期檢測(cè),能夠直接篩掉至少40%不夠優(yōu)秀的豬,剩下60%再進(jìn)行持續(xù)的生產(chǎn)性能測(cè)定,不但減少了測(cè)定的工作量,也能讓種豬后期測(cè)定成本節(jié)約30%以上。”蔡更元說(shuō)。
想要在育種過(guò)程中使用全基因組選擇技術(shù),育種芯片是關(guān)鍵工具。過(guò)去20多年,生豬育種的芯片技術(shù)被兩家國(guó)外企業(yè)壟斷。受制于國(guó)外企業(yè)對(duì)中國(guó)育種芯片市場(chǎng)采取“高定價(jià)”“高門(mén)檻”的商業(yè)壟斷,我國(guó)育種行業(yè)的分子檢測(cè)滲透率與發(fā)達(dá)國(guó)家存在較大差距。
在江西農(nóng)業(yè)大學(xué)黃路生院士團(tuán)隊(duì)牽頭下,結(jié)合12家高校(科研院所)最新科研成果,設(shè)計(jì)出了“中芯一號(hào)”豬育種基因芯片,該芯片包括了家豬影響脊椎數(shù)量、肉的品質(zhì)、胴體長(zhǎng)度、抗病能力、毛色等重要經(jīng)濟(jì)性狀的國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利因果基因位點(diǎn)。2017年起在全國(guó)24個(gè)生豬主產(chǎn)省份持續(xù)推廣應(yīng)用,2024年入選為農(nóng)業(yè)農(nóng)村部主推技術(shù)。
在“中芯一號(hào)”的基礎(chǔ)上,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)吳珍芳團(tuán)隊(duì)、溫氏集團(tuán)、蘇州拉索生物芯片科技有限公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)出國(guó)產(chǎn)固相豬育種芯片,使生豬基因組信息的檢測(cè)成本大幅降低90%,并實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造環(huán)節(jié)100%在國(guó)內(nèi)完成。
2009年以來(lái),隨著技術(shù)創(chuàng)新步伐加快,我國(guó)豬育種個(gè)體選擇的科學(xué)性和準(zhǔn)確性不斷提高。在表型選擇方面,79家國(guó)家生豬核心育種場(chǎng)購(gòu)置豬自動(dòng)飼喂測(cè)定站8275臺(tái)套;全部的核心場(chǎng)使用B超儀進(jìn)行背膘測(cè)定。在基因組選擇方面,截至2024年底,“全國(guó)種豬基因組遺傳評(píng)估系統(tǒng)”累計(jì)收集國(guó)家生豬核心育種場(chǎng)種豬芯片數(shù)據(jù)7.3萬(wàn)頭,全國(guó)累計(jì)評(píng)估種豬約328萬(wàn)頭。在遺傳評(píng)估方面,我國(guó)自主開(kāi)發(fā)了PIBLUP、HIBLUP等國(guó)產(chǎn)育種軟件,經(jīng)歷了簡(jiǎn)單表型選擇、綜合育種值選擇和基因組選擇三個(gè)重要階段,并逐步向分子設(shè)計(jì)育種方向邁進(jìn)。
育種走向數(shù)智化、全產(chǎn)業(yè)鏈
“種業(yè)是一個(gè)長(zhǎng)期投入的過(guò)程,時(shí)間越久我就越發(fā)現(xiàn)智慧化和大數(shù)據(jù)的重要性,我們已經(jīng)儲(chǔ)備了100萬(wàn)頭豬的出生登記,10多萬(wàn)張育種芯片的數(shù)據(jù),這么龐大的數(shù)據(jù)量要怎么挖掘它背后的價(jià)值呢?”內(nèi)蒙古赤峰家育種業(yè)集團(tuán)董事長(zhǎng)毛區(qū)健麗說(shuō),該企業(yè)后來(lái)應(yīng)用了一套生產(chǎn)管理和育種分析的軟件。在硬件方面,家育種業(yè)的種豬場(chǎng)添加了各種自動(dòng)化測(cè)量設(shè)備,來(lái)獲取場(chǎng)內(nèi)溫濕度、二氧化碳、豬體重等各類(lèi)數(shù)據(jù)。
在家育集團(tuán),每一頭豬都會(huì)有三張卡來(lái)記錄它的數(shù)據(jù):一張系譜卡,來(lái)記錄它的父母代等;一張健康卡,記錄它的健康情況、染病記錄;一張生長(zhǎng)性能測(cè)定卡,記錄它的料肉比、日增重等性能數(shù)據(jù)。
“有了這些數(shù)據(jù),通過(guò)大數(shù)據(jù)的篩選,我們就能把有不同優(yōu)勢(shì)的種豬分類(lèi)出來(lái),形成幾個(gè)系列。這樣一方面可以按豬的特點(diǎn)特長(zhǎng)再持續(xù)選育,另一方面也方便下游育肥企業(yè)選擇與應(yīng)用。”毛區(qū)健麗說(shuō)。
她舉了個(gè)例子,比如下游企業(yè)想要節(jié)糧型的豬,那就把料肉比低于2.4的豬篩選出來(lái)。如果對(duì)方想要高產(chǎn)母豬,就篩選產(chǎn)仔數(shù)多、有效乳頭數(shù)多的豬。如果對(duì)方是食品企業(yè)的自有養(yǎng)豬場(chǎng),就篩選出肌間脂肪高、肉很香的豬。
“在育種4.0時(shí)代,關(guān)鍵的是如何用智能化手段進(jìn)行選種選配,在種豬選育的過(guò)程中,需要提供最好的營(yíng)養(yǎng)、最嚴(yán)格的疫病防控,減少人為干預(yù),給種豬最接近理想狀態(tài)的生存環(huán)境,才能盡可能多地釋放種豬的生長(zhǎng)潛能,這就需要育種企業(yè)有智能化管理的能力,有精準(zhǔn)獲取數(shù)據(jù)的能力。”中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)教授劉劍鋒認(rèn)為。
“全產(chǎn)業(yè)鏈育種也是現(xiàn)在我國(guó)種業(yè)的一個(gè)推進(jìn)方向。”劉劍鋒介紹說(shuō),全產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)合育種是指整合生豬生產(chǎn)過(guò)程中的核心群、擴(kuò)繁群、商品群信息乃至屠宰加工信息,進(jìn)行一體化的育種規(guī)劃和生產(chǎn)管理,目的是整合生豬產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié),育種端優(yōu)秀種豬基因能最快地?cái)U(kuò)散到商品群;擴(kuò)繁群、商品群的性能信息快速反饋到育種端,從而指導(dǎo)育種。
據(jù)劉劍鋒介紹,當(dāng)前我國(guó)生豬種業(yè)以純種種豬性能的選育提升為導(dǎo)向,未來(lái)將逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐陨唐坟i效益最大化為導(dǎo)向,全產(chǎn)業(yè)鏈育種技術(shù)將在其中發(fā)揮巨大的技術(shù)支撐作用。在全產(chǎn)業(yè)鏈育種技術(shù)方面,人工智能技術(shù)將快速滲透和應(yīng)用到全產(chǎn)業(yè)鏈育種的各個(gè)方面。在表型采集、遺傳評(píng)估等方面,計(jì)算機(jī)視覺(jué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)計(jì)算等將發(fā)揮越來(lái)越大的作用。
同時(shí),全產(chǎn)業(yè)鏈育種與傳統(tǒng)純種育種相比,將實(shí)現(xiàn)育種數(shù)據(jù)量指數(shù)級(jí)的增長(zhǎng)。全國(guó)畜牧總站正在建設(shè)全產(chǎn)業(yè)鏈育種群、擴(kuò)繁群、商品群一體化的智能化數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù),打通各類(lèi)群體的信息孤島,這是實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈育種的前提條件。
國(guó)產(chǎn)生豬種源質(zhì)量達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平
2021年,為進(jìn)一步加快生豬遺傳改良,推動(dòng)生豬種業(yè)振興,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部印發(fā)了包括生豬遺傳改良計(jì)劃在內(nèi)的新一輪全國(guó)畜禽遺傳改良計(jì)劃,進(jìn)一步明確了未來(lái)15年我國(guó)生豬遺傳改良工作的總體思路、核心目標(biāo)、主要任務(wù)和技術(shù)路線。
推動(dòng)生豬遺傳改良離不開(kāi)企業(yè)的持續(xù)測(cè)定,截止2024年底,廣西揚(yáng)翔農(nóng)牧有限責(zé)任公司的國(guó)家生豬核心育種場(chǎng)累計(jì)測(cè)定11.5萬(wàn)余頭;內(nèi)蒙古赤峰家育種業(yè)集團(tuán)的國(guó)家生豬核心育種場(chǎng)完成種豬生長(zhǎng)性能有效測(cè)定15.2萬(wàn)余頭。國(guó)家豬遺傳評(píng)估中心累計(jì)收集種豬登記數(shù)據(jù)近2077萬(wàn)條,生長(zhǎng)性能測(cè)定697.2萬(wàn)頭,繁殖記錄307.4萬(wàn)條。
目前,我國(guó)形成了以核心育種群、擴(kuò)繁群、商品群為主線的良種繁育體系,以生產(chǎn)性能測(cè)定中心、遺傳評(píng)估中心、遺傳改良計(jì)劃領(lǐng)導(dǎo)小組、專(zhuān)家委員會(huì)、各級(jí)技術(shù)支撐單位等為保障的遺傳改良組織體系,生豬育種體系逐步健全完善。截止2024年,全國(guó)有種豬場(chǎng)4339個(gè),能繁母豬存欄量保持在4078萬(wàn)頭左右;有瘦肉型豬國(guó)家生豬核心育種場(chǎng)87家、地方或培育品種國(guó)家生豬核心育種場(chǎng)13家、國(guó)家核心種公豬站8家;有武漢、廣州、重慶3個(gè)部級(jí)種豬測(cè)定中心以及河北、河南、山東等10多個(gè)省級(jí)種豬測(cè)定中心,積極開(kāi)展生產(chǎn)性能測(cè)定和遺傳物質(zhì)質(zhì)量檢測(cè)。
隨著我國(guó)生豬遺傳改良計(jì)劃的持續(xù)實(shí)施,我國(guó)生豬生產(chǎn)效率也大幅提升。與15年前相比,核心場(chǎng)種豬達(dá)120kg日齡縮短了15天,總產(chǎn)仔數(shù)提高了3頭左右。據(jù)了解,福清市永誠(chéng)畜牧有限公司2009年引種后,至今16年沒(méi)有引種,持續(xù)開(kāi)展了11個(gè)世代的本土化選育提高,到2024年,其杜洛克公豬達(dá)120kg日齡為152.53天,達(dá)到世界先進(jìn)水平。
近10年來(lái),我國(guó)平均每年從國(guó)外引種約1萬(wàn)頭,占核心群母豬存欄量的5%左右,一般認(rèn)為屬于正常遺傳交流范圍。截至2024年底,全國(guó)瘦肉型豬核心育種群母豬存欄為16.76萬(wàn)頭,年可提供大白、長(zhǎng)白和杜洛克種豬約100萬(wàn)頭。溫氏、德康、揚(yáng)翔、史記等育種企業(yè)不斷發(fā)展壯大,穩(wěn)住了種源自主可控的基本盤(pán)。綜合分析研判,我國(guó)瘦肉型豬核心種源自給率達(dá)到90%以上。
全國(guó)畜牧總站相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,下一步,要立足產(chǎn)業(yè)需求,加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)合作,搭建新技術(shù)研發(fā)平臺(tái),加快新技術(shù)全面應(yīng)用,提高生豬種業(yè)科技創(chuàng)新能力,從根本上提升遺傳改良效率,大幅降低育種成本。支持具備條件的企業(yè)開(kāi)展全產(chǎn)業(yè)鏈育種,增加擴(kuò)繁群、商品群等輔助選擇信息,進(jìn)一步提高育種群選擇的精準(zhǔn)性。加強(qiáng)疫病凈化和抗病育種,大幅提高種豬健康水平。加快推進(jìn)國(guó)家生豬核心育種場(chǎng)、國(guó)家核心種公豬站生物凈化。大力推進(jìn)利益共享的育種組織模式創(chuàng)新,完善遺傳評(píng)估體系,建立核心育種場(chǎng)動(dòng)態(tài)管理機(jī)制,提升評(píng)估結(jié)果的應(yīng)用效果。
來(lái)源:農(nóng)民日?qǐng)?bào)、中國(guó)畜牧業(yè)