牛羊遗传育种进展及其在畜牧业可持续发展中的作用

摘  要：畜牧业对人类社会的发展极其重要。牛羊是畜牧业中的两大重要物种，不仅提供了丰富的肉类产品，还为人类提供了乳制品和纤维素等。随着人口的不断增加和消费需求的提高，农业生产形势也面临着前所未有的挑战。在这种情况下，牛羊遗传育种的进展成为了畜牧业可持续发展的重要动力。本文将围绕牛羊遗传育种的进展及其在畜牧业可持续发展中的作用展开阐述。

关键词：遗传育种；牛；羊；畜牧业；可持续发展

中图分类号：S813.2 文献标志码：A        文章编号：1001-0769（2024）01-0083-03

牛羊遗传育种一直都是农业领域中的重要课题，它的发展历程经历了多个阶段。本文将深入探讨牛羊遗传育种的发展历程，并分析其在农业生产中的意义。

1  牛羊遗传育种的发展历程

在过去的几十年里，牛羊遗传育种的发展取得了显著成果。起初，畜牧生产者主要通过选择优良个体进行繁育，以改良品种的外形和性状。然而，这种方法取得的进展非常有限，因为其无法解决一些复杂性状的遗传问题。随后，人们开始关注牛羊遗传育种的技术手段。通过对遗传学的研究和进一步的实践，科研人员逐渐明确了遗传育种的原理和方法，从而引入了遗传改良的概念，通过基因编辑技术、转基因技术和遗传标记技术等手段提高牛羊品种的遗传优势。

2  牛羊遗传育种的技术手段

2.1 基因编辑技术

基因编辑技术是一种通过修改生物体基因组来改变其遗传性状的技术手段。牛羊遗传育种中常用的基因编辑技术包括规律成簇间隔短回文重复序列（clustered regularly interspaced short palindromic repeats，CRISPR）/CRISPR相关系统9（CRISPR-associated systems 9，Cas9系统）、锌指核酸酶和转录激活样效应因子核酸酶（transcription activator-like effectors nucleases，TALEN）^[1]。这些技术可以对特定基因进行精确编辑和修饰，从而增强牛羊抗病力、加快生长速度、提高产奶量。

2.2 转基因技术

转基因技术是将外源基因导入生物体中，以改变其遗传性状的技术手段。在牛羊遗传育种中，转基因技术被广泛应用于抗病基因、抗虫基因以及改善营养物质利用等方面。通过转基因技术，牛羊的抗病力得到了显著提高，从而能适应恶劣的环境条件。

2.3 遗传标记技术

遗传标记技术是一种通过分析特定基因或DNA序列的遗传标记，估计其与感兴趣性状之间的关联程度的技术手段。通过遗传标记技术，畜牧生产者可以对牛羊进行选择育种，以提高其产量、品质和抗病力。遗传标记技术还可以用于筛选出适应特定环境条件的种群，并提高其生存能力和适应能力。

3  牛羊遗传育种在畜牧业可持续发展中的作用

3.1 提高畜牧业生产效益

牛羊遗传育种对畜牧业的生产效益具有重要影响，通过繁殖优秀个体的后代，可以获得生产能力更强、生长速度更快、品质更好的牛羊，从而提高畜牧业的经济效益。同时，优良的遗传基因还可以改善畜禽的生长速度、饲料转化率和抗病力，降低饲养成本和发病风险。牛羊遗传育种可以有效提高畜牧业的生产效益，满足消费者对畜产品的需求。

3.2 减少环境污染和资源浪费

畜牧业的发展往往伴随着环境污染和资源浪费的问题。大量被排放到环境中的粪便、尿液和饲料残渣，会污染土壤、水源和空氣。而且，低效的饲料利用率和能量转化率会造成资源大量浪费。牛羊遗传育种可以帮助养殖场减少这些问题的发生，通过选择具有高效能量利用率和低粪便排放量的牛羊品种，可以减少环境中的氮、磷等营养物质的排放量，降低氮磷污染的风险^[2]。此外，提高牛羊对饲料的利用率，可以减少饲料的浪费，从而减少资源浪费。牛羊遗传育种在减少环境污染和资源浪费方面发挥着重要的作用。

3.3 保护遗传资源和生物多样性

畜牧业的可持续发展需要保护和合理利用遗传资源和生物多样性。每个地区都可能有当地独特的牛羊品种，这些动物适应当地的环境和生态系统，具有独特的遗传特性和适应性。然而，随着现代畜牧业的发展，许多传统品种面临衰退和濒临灭绝的风险。牛羊遗传育种可以帮助人们保护这些传统品种，保留它们的遗传资源和多样性。通过杂交、改良和保育，传统的牛羊品种可以保持和增加遗传多样性，提高畜牧业的可持续性。

3.4 提高动物的抗病力和适应性

各种疾病不仅会威胁牛羊的健康，还会影响畜牧业的稳定性和可持续发展。动物遗传育种通过选择具有较强抗病力和适应性的品种，可以提高牛羊的健康状况和抵抗力。抗病力强的牛羊品种拥有良好的免疫系统和疾病防御机制，能够更好地应对疾病的威胁。此外，通过选择对恶劣环境适应能力强的品种，可以提高牛羊的适应能力，减少因环境变化引起的生产损失。布英^[3]指出，动物遗传育种除了对提高牛羊的抗病力和适应性具有重要作用，还有助于保持畜牧业的稳定发展。

4  牛羊遗传育种所面临的挑战及未来发展方向

4.1 挑战

4.1.1 遗传资源保护

牛羊的遗传资源包括品种和基因的多样性，但由于环境和畜牧业生产模式的改变，许多优良品种和基因正面临着丧失和衰退的风险。因此，如何有效地保护和利用这些遗传资源成为了一个重要的挑战。

4.1.2 抗病力

牛羊瘟疫、口蹄疫等疾病不仅给养殖场或养殖户带来经济损失，还威胁着畜牧业的可持续发展。因此，如何通过遗传育种手段提高牛羊的抗病力，是一个亟待解决的问题。

4.1.3 繁殖效率

牛羊的繁殖效率直接关系到饲养成本和畜牧生产的经济效益。然而，由于繁殖技术和条件的限制，牛羊的繁殖效率相对较低。如何通过遗传育种的手段提高牛羊的繁殖效率，降低饲养成本，是一个重要的挑战。

4.2 未来发展方向

4.2.1 利用基因组学技术

随着基因组学技术的不断进步，我们能够更加深入地了解牛羊的遗传背景和基因组特征。利用基因组学技术，可以进行全基因组关联分析，发现与牛羊重要性状相关的基因。这将有助于加速遗传进展，提高育种效果，创造更高效的育种方案。

4.2.2 引入外源基因

通过引入外源基因，可以改善牛羊的性状，提高其适应能力和经济产出。例如，引入抗病力强的基因、高生长性状的基因等，可以提高牛羊的抗病力和生产能力。然而，在引入外源基因的过程中，需要注意遗传纯度和生物安全性等问题。

4.2.3 创新繁殖技术

繁殖技术的创新对于牛羊遗传育种的发展至关重要。现代繁育技术，如人工授精、胚胎移植、基因编辑等，使牛羊的繁殖效率得到了显著提高。未来，随着科技的不断进步，我们可以期待开发出更多先进的繁殖技术，如人工智能辅助的繁殖策略。

4.2.4 提高遺传资源的保护和管理

为了保护和管理牛羊的遗传资源，需要建立完善的数据库和基因库，这有助于对牛羊的品种和基因进行评估和筛选，推动遗传育种的进展。同时，要加强国际合作，共享和交流遗传资源的信息和技术，实现优势互补，共同推动遗传育种的发展。

5  总结

牛羊遗传育种的发展为畜牧业的可持续发展提供了重要的动力。选择和培育适应性强、产量高、品质优的牛羊品种，可以提高畜牧业的生产能力，增加农民的收入，促进农业农村经济的发展。同时，牛羊遗传育种还可以提高牛羊的抗病力，降低发病率，减少经济损失。此外，牛羊遗传育种对环境适应能力和农业遗传资源的保护和利用也起到积极的作用。基于此，应继续加强牛羊遗传育种的研究和应用，为畜牧业的可持续发展做出更大的贡献。

参考文献

[1] 李纯锦，周虚．现代畜牧业中的核心竞争力和可持续发展的源泉——“复壮”畜禽要素：良种筛选[J]．中国动物保健，2007，9（10）：112-114.

[2] 利用畜禽遗传资源，为我国畜牧业的可持续发展做出新贡献[C]//中国畜牧兽医学会2003年学术年会论文集．北京，2003：67-70.

[3] 布英．牛羊养殖环境污染问题及其防控措施[J]．中国动物保健，2021，23（4）：103，122.

作者简介：申文进（1981－ ），男，本科，兽医师，主要从事畜牧业技术推广及动物疫病防治工作