建立育种技术体系 打造南方区“猪芯片”
——记南方区地方猪新品种(配套系)培育及良繁项目

2023-10-28 06:46文丨陈力王金勇
中国农村科技 2023年9期
关键词:猪种项目组种猪

文丨陈力 王金勇

生猪产业是我国畜牧业乃至农业的支柱产业,关系到“肉盘子”产品稳定供给,对保障人民群众生活、稳定物价、保持经济平稳运行和社会大局稳定具有重要意义。种业作为生猪产业的源头,位于生猪科技创新链与产业链的顶端,是生猪产业的“芯片”,是决定生猪产业发展的核心要素,是大国养猪业的竞争焦点,是国家粮食战略安全的重要组成部分。

我国拥有世界上最大的引进猪种群体和最多的地方猪种资源。对引进猪种而言,经过几十年的本土化发展,我国建设形成了育种、扩繁、推广的繁育体系,育种进展明显加快。虽然种猪质量与国际先进水平仍有差距,但从种猪数量供给来看,我国每年约有20万头的纯种猪更新需要量,近5年年均引进种猪约8000头,90%以上的种猪更新靠自主选育,为稳定生猪生产起到了重要的支撑作用。对地方猪种而言,受传统饮食文化习惯的影响,肉质风味优良的地方猪肉日益受到消费者青睐,地方猪种质资源价值日益提升。然而,由于地方猪种存在单一品种规模小、育种体系不健全、生产效率低等不足,同时在非洲猪瘟等重大疾病的影响下,种业安全正在经受严峻挑战,因此迫切需要从种业源头开展科技创新和品种培育,为实现地方猪产业现代化提供核心竞争力,也为我国生猪种业的供给侧结构性改革提供种源支撑。

2021年,中国农村技术开发中心积极探索“部省联动”等科技管理改革举措,就“畜禽新品种培育与现代牧场科技创新”重点专项设置两个部省联动项目,其中由重庆市科技局推荐的“南方区地方猪新品种(配套系)培育及良繁”项目受到多方肯定,项目牵头单位重庆市畜牧科学院在中国农村技术开发中心与重庆市科技局的指导下,团结10家项目参与单位,设立了项目实施领导小组、项目管理办公室、项目专家咨询组等组织,详细制定了《项目执行与管理方案》《项目管理手册》等文件,有计划、有组织、有重点地开展各项研究任务。

项目紧紧围绕生猪种业安全和地方猪种现代化,以优质、高繁、高效为目标,充分利用我国南方区优势地方猪种资源,研发优质高繁抗病抗逆育种新技术,构建精准高效的地方猪基因组育种技术体系,培育系列特色突出的地方猪新品种(配套系),目前各项研究工作均有序开展并取得阶段性的成果。

地方猪优质高繁抗病抗逆特性研究,技术研发的基石

肉质感官评价员培训现场照片

猪肉品质怎么样?好不好吃?怎么评价呢?项目组重庆市畜牧科学院肉质团队对70余名志愿者进行视觉(颜色深浅)、味觉(酸、甜、苦、咸等)、嗅觉(果、肉类香精)综合测试,最终筛选出21名初选肉质风味感官评价员组成了感官评价小组,经过一年多的感官评价培训,培训出一支标准化强、准确性高、重复性好的肉质感官风味评价团队,并筛选确定了12个肉质风味感官描述词,结合样品采集、样品制备、样品评价等,已初步构建猪肉质感官评价体系,迈出了国内猪肉质风味标准化评价体系构建的第一步,为实现地方猪肉优质优价的分级评价体系构建奠定了基础。

要想效益好,多生优生是关键。我国地方猪是高繁殖力宝贵的基因库,为了挖掘地方猪高繁殖力特性,项目组南京农业大学团队赴太湖流域各地方猪保种场进行二花脸猪和梅山猪样品采集和表型测定,目前共收集到736头梅山猪共17胎次3982条产仔数数据,1012头二花脸猪118胎次共3509条产仔数数据,配种后12天13头二花脸猪子宫角总长度和总重量数据,妊娠24天11头二花脸猪子宫角总长度和总重量数据,明确了高产母猪子宫角总长度和总重量显著增加的特性,通过GWAS分析,筛选鉴定出影响产仔数的候选基因2个(CATSPER1 和SLC46A3)、调控猪卵泡发育的候选基因1 个(SAMD5),为高产性状遗传机理深度解析和育种提供可靠数据和理论依据。

目前我国猪场疫病防控压力大,很多猪场受到猪流行性腹泻、蓝耳病等疫病影响,为了进一步揭示地方猪抗病机理,项目组多个团队以攻毒的形式分别对猪流行性腹泻、猪蓝耳病和猪恢复力进行研究,初步构建了病理研究模型,测定了大量血液、病毒量、体重等表型指标,为地方猪抗病表型指标的鉴定提供了支撑,为进一步挖掘地方猪抗病遗传机理提供保障。

由于我国地形地貌、气候条件等丰富,我国地方猪种在进化中表现出较好的适应性和抗逆性,如高原适应性、耐粗饲、耐高温高湿等,而地方猪抗逆性研究不够,项目组多家单位根据南方区地方猪的抗逆特色,在不同地方挖掘地方猪抗逆表型特征,如高原适应性猪的呼吸频率、耐粗饲猪的表观消化率、耐高温高湿猪的体温等,为进一步挖掘地方猪抗逆特性遗传机理提供保障。

地方猪精准高效基因组育种新技术研究,技术应用的核心

团队成员赴太湖流域各地方猪保种场进行样品采集

目前,对种猪体尺、背膘、眼肌面积、肌内脂肪含量等表型数据的收集依赖于人工,测定的准确性受到猪只站立状态、测定人员熟练程度等影响,为了更高效、更准确获取种猪表型数据,项目组湖北农业科学院畜牧兽医研究所团队搭建了视频图像数据采集平台,运用红外及可见光深度相机采集了2.7TB 标准化猪只体尺、体重预测图像数据,运用CNN 技术对特征图像进行了分割识别;同时,项目组重庆市畜牧科学院团队结合B 超测定和索氏抽提技术,获得1216 组高质量图片与肌内脂肪含量对应数据,正在利用FCN 和R-CNN 等模型进行初步测试,完成了选定模型小样本初试,测试准确率达85%,选择准确性更高的预测模型用于图片的训练。

团队成员在猪场进行红外影像数据收集设备安装与调试

现有基因组选择方法主要针对外种猪,而针对地方猪基因组选择方法测定准确度较低,项目组中国农科院北京畜牧兽医研究所团队利用全基因组关联分析结果,提出全基因组育种值估计新方法GF_PCR,该方法在达100千克体重日龄、达100千克体重校正背膘厚及总产仔数这三个性状相关数据验证中证实,该方法具有三大优势,一是能够整合GWAS结果提高基因组预测准确性,二是能减少非致因突变对预测结果的干扰,三是能大大缩短计算时间,为基因组选育提供了稳定、准确的新途径。

为了加快推进地方猪基因组选择进展,项目组中国农科院北京畜牧兽医研究所通过基因组测序、现有数据下载等方式,收集30多个地方猪品种的数据,共获得938万个在>80%群体的最小等位基因频率(MAF) >= 0.05的SNPs,针对需要,已设计出50K、80K、100K等3种规格地方猪适用性芯片,目前正处于实验室效果验证阶段,预计2023年8—9月发布并项目组内部群体试应用。

地方猪新品种(配套系)培育,技术推广的保障

由于气候条件、饮食文化的不同,为了满足多元化的猪肉市场需求,项目组分析我国西南、华东、华南、华中等地区特色,综合选择南方区荣昌猪、内江猪、监利猪等代表猪种,开展地方猪新品种(配套系)培育,目前项目组共组建11个育种群体,并进行不同程度的测定和选育。

乡下黑猪新品种种猪(左为母猪,右为公猪)

由项目组壹号食品股份有限公司牵头经过10余年培育的乡下黑猪新品种已获得国家畜禽遗传资源委员会颁发的新品种证书,该品种聚合了多个生态区域的品种,包括广东小耳花猪、莱芜猪、湘西黑猪、圩猪与杜洛克猪,遗传基础丰富,生产性能较突出,总产仔数11.2头,日增重639克,饲料转化率3.07:1,瘦肉率51.5%,肌内脂肪含量3.7%。该品种生产的猪肉通过开设的“壹号土猪”专营连锁店遍布广州、深圳、北京、上海、成都等全国近30个主要城市,门店数量近2500家,2022年实现销售收入24.71亿元。

金乌猪新品种生产的年猪活动(左图)和猪肉品尝活动(右图)

由项目组重庆市种猪场有限公司主导培育的“海聆I号”猪配套系从各系制种到持续选育至今已有15年,目前该群体性能稳定,已经完成中间试验及种猪第三方性能测定,国家新品种(配套系)审定申请材料已于2023年7月30日提交到重庆市农业农村委员会,待主管部门同意后递交材料到国家畜禽遗传资源委员会。目前,该群体商品猪具有适应性强、肉质好、生长速度较快的优点,日增重653克,饲料转化率3.23:1,瘦肉率55.2%,肌内脂肪含量2.86%。该群体育繁推销一体化,主要以西南地区市场为导向,大力推出“涪陵黑猪”品牌,正在打造含繁育基地、屠宰场、生态饲料加工配送中心、食品深加工厂、猪肉专卖店、电子商务平台的20万头黑猪全产业链。

由项目组浙江农科院自主培育的金乌猪新品种2017年开始开展0世代选育,到现在已持续选育6个世代,正在开展中间试验和种猪第三方性能测定,目前产仔数11.25头,饲料转化率3.25:1,瘦肉率54.16%,肌内脂肪含量4.25%。该群体通过“规模猪场+农户”模式推广应用种猪1500余头、商品猪3万余头,产值近5000万元;其生产的商品猪相关产品通过年猪认购、形象门店、专卖店、超市、线上销售等方式,在浙江省12个县市区广泛销售,实现销售额2000万元,口碑较好。

项目组培育的青莲黑猪新品种、高繁大黑猪新品种、苏梅猪配套系已完成多个世代选育,中广黑猪新品种和高繁殖力荣昌猪专门化新品系已完成制种开始进行持续选育,荣昌猪专门化父系、锦华黑猪新品种和荆贡猪配套系已完成选育群体组建。所有育种群体都围绕各自目标,以市场为导向,开展持续选育,以期从种业源头保障地方猪产业高质量发展,提升市场核心竞争力,满足优质化市场需求,推动地方猪产业转型升级。

项目组成员开展种猪性能测定(左图为体尺测定,右图为B超测定)

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