沈秀平
上海市农业发展促进中心,上海 200335
推动种业“卡脖子”技术攻关,培育具有自主知识产权的优良品种和配套系,从源头上保障国家粮食安全已经成为全社会上下一致共识。党中央、国务院高度重视农业种质资源保护和种业工作。2021年中央一号文件做出了具体部署,加快第三次畜禽种质资源调查收集,加快实施农业生物育种重大科技项目。实施新一轮畜禽遗传改良计划和现代种业提升工程,尊重科学、严格监管,有序推进生物育种产业化应用。农业农村部研究制定《全国农业种质资源普查总体方案》,以农业种质资源普查工作为契机,夯实种业种质资源基础,确保全国农业种业高质量发展。2021年3月20-24日在海南召开的2021 中国种子大会暨南繁硅谷论坛上,专家指出,我国地方猪种具有肉质优良、繁殖率高、抗逆性强等优点,但随着引进品种的增加,地方猪品种数量呈减少的趋势,生长速度慢、瘦肉率和饲料转换率偏低等劣势也在一定程度制约了地方猪种有效保护和产业化生产。总的来讲,我国种源保护和利用的发展现状与社会发展需求尚存在一定的差距[1],上海地方猪种浦东白猪,也同样面临着这一严峻问题。本文就浦东白猪种质资源的科学保种、开发和利用谈一些自己的体会和思考。
作为我国著名的地方优质猪种,浦东白猪是我国唯一一个毛色全白的地方猪种,以其独特的优良性状,深受广大饲养者和消费者的喜爱。该品种极具特色,有性成熟早、母性好、肉质鲜美、杂交优势明显等特点,而且繁殖力高、抗病力强、耐粗饲。因此,在猪杂交生产繁育体系、品种改良等方面都具有重大价值,尤其是其全白色的特性,使得杂交繁育体系中的配套品种更具灵活性[2]。
浦东白猪至今已有200 多年历史,2003年由上海市南汇区种畜场建立了保种小区,2004年,浦东白猪作为地方猪种被农业部列入中国畜禽遗传资源并提交到联合国粮农组织[3];2006年,浦东白猪被列入了《国家畜禽品种资源保护名录》。《浦东白猪》(DB31/T21-2010),已经上海市质量技术监督局审查批准正式发布,从2010年6月1日起实施。2008年农业部实施了第一批国家级保护场建设项目,使浦东白猪保护场的棚舍、硬件等有了改观,对进一步保种和开发利用工作起到了积极的推动作用。2020年上海市农业农村委对《上海市畜禽遗传资源保护名录》进行了修订,确定浦东白猪为上海市十大畜禽遗传资源保护品种之一。
然而,浦东白猪种群发展出现了许多急需解决的问题[2]。主要表现在,一是种群单一而少、规模小,至20世纪末期,该品种已经处于濒危状态。近年来,通过一系列抢救性工作,该品种的群体规模目前达到了母猪124 头、公猪21 头,但仍然没有摆脱种群生存及抗风险能力差的状态,一旦出现重大动物疫病或其他灾害将导致毁灭性打击,不利于对种群安全的保护;二是非洲猪瘟后,缺乏系统的科学研究,品种当前的生产性能、繁殖性能指标还不十分清楚,对一些种质特性描述,或数据不够全面、可比性较差,或测定样本数量较少,数据说服力不强,或有些数据可追溯性差,甚至一些性能参数还没有基本数据可究等,导致遗传背景信息不清,缺乏系统的品种保护、开发利用的科学依据;三是虽形成了适合于浦东白猪的商品化生产模式(香雪白猪配套系),但品牌优势目前还没有真正发挥出来,需研究打造基于浦东白猪配套系的育种、养殖、加工、营销一体化的龙头企业,逐步形成保种与开发相互促进的良性循环[4]。
遗传资源信息库包括品种、系谱、数量、分布、抗病性能等基因遗传材料等,通过对现有猪遗传资源进行评估,指导制定管理方案,实行科学有效管理。在上海市科技兴农项目的支持下,上海交通大学潘玉春教授课题组已经完成了47 头浦东白猪的简化基因组测序,并与129 头江苏省5 个地方品种、36 头巴克夏及皮特兰的基因组序列进行了对比分析,浦东白猪群体内存在多态的位点26 084 个,从一定程度上反映了浦东白猪的独特性[5]。群体内和群体间选择信号分析结果表明,浦东白猪受选择的候选区间内的基因在繁殖、生长、神经、消化、免疫、脂肪等相关的生物学过程及通路上显著富集。上述研究为浦东白猪的保护奠定了基础,但出于测定成本考虑,上述分析采用的是简化基因组策略,基因组标记的检测密度不够高,建议采用高深度的重测序,对现有当前保种群进行全群测定,并分析全基因组的SNP,Indel,CNV 等多种遗传变异。浦东白猪国家保种场也按照农业农村部的要求,在中国地方猪品种登记平台按时登记了系谱、相关表型记录等信息,建议综合已有信息,并进一步利用分子生物学技术,对各种常规生产性能指标的基因筛选鉴定;检测分析浦东白猪的抗病基因的多态性和变异规律,研究构建更为完善的浦东白猪遗传信息数据库。对比而言,德国之所以对自己的猪遗传资源家底掌握得非常清楚,得益于其完整的数据库[6],猪遗传资源资料十分健全,并分级保护。因此,研究建立浦东白猪完整的遗传资源信息数据库,为开展提纯复壮、选育、培育、繁育工作,构建浦东白猪纯种繁育保种体系奠定坚实基础。
既定的浦东白猪的保种方案秉持减缓保种群近交系数增量,保持保种目标性状不丢失、不下降的原则,并制定了保种数量、性状指标及实施方法等。潘玉春教授团队基于系谱及分子遗传标记对浦东白猪的保种效果予以分析,发现浦东白猪保种方法效果并不理想,近交程度较高、遗传多样性水平较差、群体有效含量较低[5]。随即指导保种场根据“地方猪品种登记网络平台”对浦东白猪的近交系数与亲缘系数计算,并辅以基因组分子标记信息指导开展科学的选种选配,使浦东白猪的遗传多样性得到一定程度的有效保护。下一步,应该按照上海市政府颁布标准,在以常规生产性能作为保种指标的基础上,利用先进的分子生物学技术,测定浦东白猪的非特异性天然免疫指标,作为新的保种性能指标,构建更为科学的保种方案。保护浦东白猪品种的多样性是保证其可持续发展壮大的基础和必要条件。
采用原产地保护,以活体保护为主、冷冻技术保存为辅的原则,除当前活体保存外,利用先进的生物技术,引入冷冻胚胎、卵子、精子、体细胞以及DNA 文库等遗传资源保存新方法,截至2021年4月已累计收集和保存浦东白猪精液96 头份(12 514 支)、体细胞160 头份(880 管)、胚胎549 枚和组织DNA180 头份,后续应根据保种情况进行动态更新,最大限度保证其遗传多样性;划定保种区域并确定保种企业,构建保种基地,建立扩繁体系,形成供种基地,同时对公母比例与世代间隔、公母比例、留种方式、后备猪选留数量与依据、配种方法等进行系统研究。采用分亚组轮回进行纯繁与杂交的方法,将保种群分成几个亚群,间隔若干世代在亚群间依次轮换种公猪进行纯繁,控制亚群内近交系数的增长速度,降低遗传漂变的危害。同时应适时利用冷冻保存的精液进行回输,降低近交衰退速度。积极申报知识产权,并申请产地标记保护,构建成科学先进的保种方案。
疫病无疑是困扰种猪群健康发展的重要因素,种猪一旦感染疫病,将广泛散播病原,所以种猪生物安全措施应该成为保种方案的重要组成部分,然而这一点长期以来被忽视[6]。为提高浦东白猪的成活率和整齐度,降低常见病的发病率和死亡率,提高繁殖效率,针对性研发并实施净化传染病尤其是人畜共患病技术,解决生产过程中重要病原体的净化和抗菌药物、激素残留等问题,确保浦东白猪的绿色健康发展。
研究建立监测净化技术是生物安全最根本的措施。筛选统一标准的系列分子生物学病原检测和免疫学抗体检测技术,监测种猪带菌(毒)状况,第一时间淘汰阳性种猪。同时建立种猪生产档案追溯管理系统,追踪所产仔猪健康情况,建立疫情网络系统,追溯淘汰带菌(毒)种猪,实施疫情实时监控预警,逐步实现净化目标。
要把浦东白猪种质资源保护与开发利用推向新水平,必须探索新的商品生产模式。在这方面,德国的做法是,依托地方猪品种,以地方猪品种为品牌,培育特大型龙头企业完善利益连接机制,延伸产业链[5]。潘玉春教授课题组构建基于性状特异的杂种优势预测方法,通过繁殖、育肥、胴体与肉质等性能测定,确定了浦东白猪与长大二元杂种母猪的杂交组合(P×LY)为最优杂交配套系组合,目前正在持续开展浦长大(香雪白猪)配套系的选育工作[7-9]。笔者认为,要立足品种资源保护,面向市场开发利用,培育基于浦东白猪配套系的育种、养殖、加工与销售一体化的生产经营主体,促成保种与开发相互促进的良性循环。
以实现保种为开发,开发促保种的良性循环为原则,首先研究生态养殖技术体系,以此为支撑,打造市场竞争力强的绿色浦东白猪品牌,促进生猪健康养殖发展;以用促保,基于香雪白猪配套系的市场需求,适当扩大活体保种规模,加强品种选育,增加养殖数量,提高保种群体有效含量[10];研究构建以龙头企业依托的浦东白猪配套系的育种、养殖、加工、销售一条龙产业链体系,健全质量安全可追溯体系,形成优质、高效、绿色的浦东白猪商品生产模式,打造无公害浦东白猪品牌,实现浦东白猪配套系高质量发展,发挥巨大的经济效益和社会效益。可以预见,通过浦东白猪遗传资源保护与开发关键技术研究和示范,浦东地区的畜禽品种资源保护与管理工作一定能提高到一个新的水平[11],为保持畜牧业的可持续发展,繁荣农村经济,全面实现小康社会做出应有的贡献。
我国地方猪种较多,而当前土地、人才、环保等方面限制较多,需要细致地统筹与规划安排,根据品种的特点、数量、分布、遗传变化进行保护开发就显得特别重要。没有一个通用模式,可以适合所有品种,应当根据品种种群濒危程度、性能、开发利用价值等方面进行分级,研究相应的最优解决方案。可见,加强浦东白猪遗传资源保护与开发关键技术研究和示范,具有广阔的推广前景和市场前景。