畜禽育种竟然用了这些“大招”
发布时间：2024-10-26 03:54:17 来源：胸类
给鸡鸭做B超、拍CT、用“芯片”选育畜禽品种、用冻精实现性别控制……近日，记者在采访时了解到，随着科学技术的进步，畜禽育种领域正广泛采纳高科技和新技术方法，不仅简化了程序、节省了时间，还明显提升了育种效率。在高新技术的助推下，近几年，我国畜禽种业取得了重大突破，有效推动了畜禽种业振兴。
B超、X光片、CT这几个词，作为人类的我们并不陌生，生病了去医院，遇到把握不准的情况，医生就会让我们拍个片子瞧一瞧，把问题看得更清楚。
“给鸡鸭做B超、拍CT，是为了看清楚肉眼看不到、手工测量不好测的基因数据。”国家水禽产业技术体系岗位科学家、全国水禽遗传改良计划委员会专家、中国农业大学教授侯卓成解释。
“育种的基础需要海量的表型测定数据，如鸭的皮脂率、皮脂厚产肉量、繁殖性能、蛋品质等多个性状，但很多性状的测定复杂而且耗时。”侯卓成介绍，以皮脂率测定为例，传统的测定方法是将鸭屠宰解剖后进行人工扒皮，然后对皮脂、腹脂重等性状进行测定，这种方法只有将鸭杀死才能测定，无法保留相应的生物个体进行后续育种。
此外，人工扒皮对工人技术方面的要求较高，时间成本也较高。“以我自己20多年的工作经验来算，现在我扒一张皮需要10分钟，在保证效率的前提下，每年我们的测定量为5万只鸭，这个工作量是巨大的，几乎不可能完成，所以必须要寻找新的测定方法。”他说。
随着测定方式的改进，对于体长等体尺形状，已研发出了标准化的体长测量设备。测量时，将鸭固定在设备平台上，利用滑轨上的推拉块可对鸭体长、脖长等性状完成快速测量。但这种测量方法也会因为鸭的活动而造成测量误差。
随着B超、CT等影像学检查手段的成熟，侯卓成团队开始思考能否将这些技术用于鸭育种环节中各种各样的性能测定。2011年，团队引入人用B超技术对肉鸭皮脂厚度进行测定，取得了较大突破。
2017年左右，团队又引入CT技术。“与B超相比，CT扫描切片影像中能更加精准识别皮脂、胸肌厚度、肝脏等育种关键指标，但因为CT扫描结果是一张张图片，就跟普通人需要医生解读CT结果一样，我们也需要找到鸭CT图片与性状数据之间的关联，并进行解读。”侯卓成说。
团队经过多次实验验证，最终成功分析解读了鸭CT图片与性状之间的关联，建立了肉鸭皮脂、肌肉图像识别方法及解读系统软件，实现相关性状数据快速测定并收集，让育种精确度大大提高。
基于更先进的育种手段，该团队成功培育了烤鸭专用新品种“京典北京鸭”，让人们吃上了鲜美的北京烤鸭。
近年来，CT等技术已逐渐大范围的应用于猪、鸡、鸭等畜禽育种过程，有效提升了育种精确度和育种效率。
在现代社会中，电脑、手机等电子设备让人们的生活越发便利，这离不开设备中最重要的“心脏”兼“大脑”——芯片，其强大的运算能力使得各种设备顺利运转。在畜禽育种中，也有一种育种芯片，通过它的选择，让庞大而复杂的基因组数据变得清晰而明了。
鸡肉是我国第二大肉类产品，2023年，我国肉鸡出栏量超130亿只，其中，白羽肉鸡出栏量占比超50%。但多年来，我国白羽肉鸡种源受国际垄断，培育自主品种迫在眉睫。
“面对国际品种的垄断压力，国内白羽肉鸡育种在引进基因组育种技术之后实现了快速突破。”中国农业科学院北京畜牧兽医研究所研究员赵桂苹说。
基因是生物遗传的密码，生物的外形表现与基因紧密关联，因此，在育种中通过全基因组关联分析是一个非常高效的途径。
但是，一个物种的基因数据庞大，且需要先找到性状与基因之间的关联才能在性状出现之前做出合理的选择，全基因组SNP（单核苷酸多态性）芯片应运而生。
“芯片的设计过程中，咱们进行了大量的实验数据积累。”赵桂苹介绍，针对国内的育种需求，团队选取了8个中外代表性鸡品种进行基因组测序，从1400万个SNP位点中，筛选出5.5万个位点，设计完成了国内首款自主研发的肉鸡基因组育种芯片“京芯一号”。
有了育种芯片，育种专家只需采集小鸡的一滴血，便能精准预测其今后各项生长性能，进而提前挑选出优秀种鸡。比如，在过去要测胸肌，需要先等待鸡苗长成并屠宰后才能检测，或者长成后用CT等设备检验测试，现在有了育种芯片，不用等其长大即可活体检测。
育种芯片可有效提升遗传评定准确性，缩短选育周期，成本低，同时可实现标准化、自动化检测和数据分析。因此，“京芯一号”一经推出，就受到了育种企业的关注，目前，该芯片累计检测样本超15万份，已应用于10家国家级核心育种场。
如今，育种芯片被应用于猪、鸡、牛、羊等多种畜禽育种工作中，芯片的应用加速了我国自主培育白羽肉鸡“广明2号”和优质商品种猪“蓝思猪”、黄羽肉鸡“金陵黑凤鸡”“潭牛文昌鸡”等品种的育成，为打好种业翻身仗提供坚实的技术支撑。
畜禽育种是畜禽养殖产业的基础，通过加强育种核心技术的研究与应用，可以有效提升畜禽产品的质量和产量，进而推动畜牧业的高质量发展。
近年来，我国奶牛养殖业加快速度进行发展，其中，母牛存栏量的提升发挥了及其重要的作用。一般的情况下，新生牛犊中母牛和公牛的概率相等，因此，要想快速扩大母牛群体和扩繁，性控冻精技术必不可少。
性控冻精技术最初主要是采用沉降法、离心法等分离方法，利用X、Y的密度、大小、表面电荷等不同物理性差异来进行物理分离。但该方法获得的冻精效果与效率都较差。
内蒙古大学教授李喜和介绍，为提升性控冻精的活力、性控准确率等，团队创新了性控冻精生产技术，根据X、Y的DNA含量不同，把两种通过设备做荧光染色分离。最后，从生产效率提升、减少相关成本、受胎率和性别控制准确率等方面做综合评价，确定了奶牛性控冻精新产品标准。如今，产品经过23万头/次的产业化示范应用，平均情期受胎率达到56.2%，性控准确率达到94.6%，明显提升了产业高质量发展效率。
随着种业振兴持续推进，我国地方特色畜禽品种资源的保护利用也成为育种专家们的关注热点。
广东小耳花猪是一种小体型的本土地方猪品种，具有抗病力强、耐粗饲、肉质细嫩等特点，但因其繁殖性能较弱、集约化饲养后产能低等不足，限制了该品种的推广利用。为了加强地方猪种资源保护与利用，国家生猪产业技术体系首席科学家、中山大学教授陈瑶生带领团队通过基因组学育种、数字化育种等方法，明显提升了广东小耳花猪的繁殖性能和遗传一致性，为地方猪种改良提供了有效借鉴方式。
目前，《国家畜禽遗传资源品种名录（2021年版）》共收录畜禽品种948个，其中地方品种547个，占比57.7%。但目前，很多地方畜禽品种仅处于资源保护状态，未得到一定效果利用。
陈瑶生认为，要想提升品种资源利用率，需要先建立足够规模的核心群，才能进行下一步的品种改良利用；其次是可进行品种间组合选育，充分的利用丰富的畜禽基因资源；最后是要坚持差异化改良选育，突出地方品种特色，同时以“品种+品牌”联合发力，推动新品种的产业化发展。（杨惠）
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