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科技绘就畜禽种业高质量发展“路线图”

产业 老高荒生态农业 发布 来源: 军田坝村 浏览2266次时间:2021-10-23 10:37

2020年,我国肉类产量约7639万吨、禽蛋产量3468万吨、奶类产量3440万吨,肉类人均占有量超过世界平均水平,禽蛋人均占有量达到发达国家水平,奶类人均占有量为世界平均水平的1/3。

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畜牧业是关系国计民生的支柱产业,肉蛋奶是百姓“菜篮子”的重要品种,直接影响人民群众生活质量和社会经济发展水平。

良种作为畜牧业的源头,决定了产业链的质量和效率。2020年中央经济工作会议把“解决好种子和耕地问题”列为八大任务之一,中央农村工作会议提出要“坚决打好种业翻身仗”。

目前,我国畜禽种业科技发展现状如何?畜禽科技创新如何助力产业突破发展瓶颈?

畜禽种业自给率不断提高

 据介绍,目前,我国畜禽种业自主创新水平和种源保障能力持续提升,主要畜禽核心种源自给率超过75%,为畜牧业健康稳定发展提供了强有力的种业支撑。

中国农业科学院北京畜牧兽医研究所所长秦玉昌介绍,我国畜禽遗传资源保护能力逐步增强。我国已经形成相对完善的畜禽遗传资源保护体系,实现了原产地与异地保护相结合、活体保护与遗传材料保存相补充、国家与地方相衔接,建成了国家级畜禽遗传资源保种场、保护区、基因库199个,省级场、区、库458个,保护能力位居世界前列。

自主创新水平大幅提升。农业农村部相继启动畜禽遗传改良计划、国家畜禽良种联合攻关。近年来,我国已引进品种和地方品种等为素材,培育出100多个畜禽新品种(配套系)。

以北京油鸡为素材,培育出“栗园油鸡蛋鸡”和“京星黄鸡103”肉鸡配套系,在保持肉、蛋品质风味基础上,产蛋量、繁殖力和饲料转化效率显著提高。

肉鸭方面,培育了两个瘦肉型肉鸭配套系,2020年推广量达12亿只,占全国市场的36.5%,打破国外品种垄断。培育了烤鸭专用配套系,不再采用传统填鸭方式。

在肉牛育种方面,以西门塔尔牛与我国本地黄牛杂交培育的肉牛新品种“华西牛”(暂定名),计划于2022年前通过国家新品种审定,有望打破肉牛种质主要依赖进口的局面。正在培育的“平凉红牛”,有望成为高档牛肉专用品种。

同时,中国农科院培育了“高山美利奴羊”,实现高山细毛羊培育重大突破,与地方联合培育“鲁西黑头羊”新品种,适应北方农区舍饲养殖。

利用国内外猪遗传资源,开展了“中畜一号”“中畜二号”优质猪新品种培育,完成多世代选育,将为生猪产业转型升级提供支持。

奶业产能稳定,优质乳生产体系有效保障了奶产品质量安全。2020年,我国牛奶产量3201万吨,生产能力稳步提升。奶牛养殖规模化比重进一步提高,100头以上规模化养殖比重达到64%,比2015年提高了11.7个百分点,规模化养殖场饲养和挤奶机械化率分别达到82.4%和100%。我国奶牛种源自给率约20%。建立了优质乳生产体系,2020年乳制品合格率99.8%,连续五年保持在99%以上,消费者对国产奶的信心逐渐恢复。 

与此同时,商业化育种体系初步建立。在农业农村部推动下,多种形式的联合育种组织相继成立。以市场为导向、企业为主体、产学研用相结合的商业化育种体系逐步建立。一批集种畜禽选育生产、商品畜养殖、饲料生产、屠宰加工为一体的全产业链龙头企业迅速发展壮大。

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科技创新推动种业发展

“十三五”时期,中国农科院积极贯彻习近平总书记“四个面向”指示精神,坚持以世界科技前沿和国家重大需求为导向,持续加强基础理论创新、关键技术研发、重大新品种培育等研究,成效显著。畜禽种质资源保护与利用工作成效显著,有力支撑了畜禽种业创新发展。

我国是世界上畜禽遗传资源最丰富的国家之一,截止2020年,列入国家畜禽遗传资源目录的有33个物种、948个品种,其中地方品种547个,培育品种(配套系)245个,引入品种(配套系)156个。 

秦玉昌介绍,依托国家家养动物种质资源库,初步形成与国家和地方畜禽活体保种场、基因库、育种场共享共建的种质资源保护利用网络,累计保存实物资源总量为87.75万份,实物资源保存库(单元)总个数为579个,其中组织样本库18万份,细胞库5.57万份,精液胚胎库58.85万份,活体库5.32万份,开展畜禽种质资源精液、胚胎、细胞等超低温保存、体外繁殖更新和复原、大规模表型和基因型鉴定和种质评价、互联网种质资源信息管理与共享等工作,有力支撑了荣昌猪、北京油鸡、北京鸭等畜禽新品种(配套系)培育。

在此基础上,我国科学家发现了一批具有重大育种价值的功能基因,构建了高效分子育种技术体系。

在猪、肉牛、山羊、肉鸡、肉鸭、藏马等主要畜禽基因组解析、功能基因克隆以及育种关键技术研发等方面取得了系列重大进展,为畜禽遗传改良与育种提供了理论基础与技术支撑。 

发掘了一批具有重大育种价值的功能基因。通过启动一系列畜禽大规模组学研究计划,鉴定了鸭体格大小主效基因IGF2BP1、鸭白羽基因MITF、藏马低氧适应性基因EPAS1、肉牛日增重主效基因NCAPG、猪能量代谢调控基因UCP3,发现RNF20基因参与动物脂肪发育与代谢调控机制,发掘的功能基因为畜禽分子育种奠定了重要的理论基础。

突破了一批育种关键技术。创新了基因修饰猪大规模高效制备新技术,获得全球首例抗三种重大疫病基因编辑猪、APOE、LDLR双基因敲除动脉粥样硬化模型巴马小型猪。

优化了全基因组选择的算法,发明了BIN模型和LASSO方法相结合的GWAS新算法,开发了基于贝叶斯算法的基因组选择系列软件。 

创建了黄羽矮小肉鸡制种技术、北京鸭活体不易度量性状准确估测技术。开发了一款肉牛10K低密度育种芯片。自主研发了“京芯一号”肉鸡50KSNP芯片,为白羽肉鸡育种植入“中国芯”。

畜禽种业的“使命清单”

 “加强畜禽种质资源创新与利用,加快畜禽育种新材料创制,开展畜禽品种培育,为畜禽种业插上科技的翅膀,为畜禽品种植入‘中国芯’。”秦玉昌说,“十四五”期间,中国农科院将围绕畜禽产业国家重大需求“使命清单”,大力开展种源“卡脖子”技术攻关,打好种业翻身仗,在畜禽种质资源、重大品种培育、条件能力建设、科企融合机制等方面进行部署。

建设国家畜禽种质资源库。强化畜禽种质资源遗传材料保存保护,切实做到应保尽保,加快推进国家畜禽种质资源库项目建设,争取建成全球保存畜禽种质资源总量最多、品种最全、体系最完整、智能化水平最高的国家畜禽种质资源库,预计收集保存约2500个畜禽品种(3300万份),覆盖国内全部和国外25%的品种,打造畜禽种质资源战略保存的“全球库”,成为世界领先、国际一流的畜禽种质资源创新中心。建成的国家畜禽种质资源库将立足于长期战略保存,成为国家畜禽种质资源保护体系的“根基”;立足于鉴定评价与深度发掘,成为种业创新全链条的“点火器”;立足于开放共享,成为推动资源优势转化为产业优势的“加速器”;立足于人才培养和储备,成为全球畜禽种质研究的“硅谷”和“智库”。

加强畜禽育种“卡脖子”技术攻关。面向畜禽种业的国家重大需求,强化自主创新。针对畜禽种业原创性成果不足、重大基因缺乏等瓶颈问题,以畜禽遗传育种基础研究为主线,在中国农业科学院农业科技创新工程“优质高效肉牛新品种培育”“猪高效抗病生物学基础与基因组设计育种”“多元化肉鸭新品种培育”“白羽肉鸡新品种培育”“优质高效肉羊新品种培育与产业化”等重大项目的支持下,重点突破优异种质形成与演化规律,挖掘重要经济性状相关的功能基因和分子标记,培育和创制畜禽新品种(配套系),支撑保障畜禽种业安全,为我国畜牧业健康高质量发展提供核心“芯片”。

建立国家畜禽创新综合试验基地。对标“四个面向”和“两个一流”,“十四五”期间重点打造高水平畜禽育种创新基地。聚焦猪、牛、羊、鸡、鸭等畜禽业竞争力提升,构建“谋划一批、立项一批、建设一批、运行一批”梯次,有序推进全院畜禽种业科研设施和基地建设,为畜禽种业跨越式发展提供强有力的支撑。全面推动种业基地和科研设施等条件能力提升,支撑我国畜禽种源自主创新和畜牧业高质量发展。

作者:李晨

作者单位:中国科学报

来源:《中国农村科技》2021年第10期

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    科技绘就畜禽种业高质量发展“路线图”

    2020年,我国肉类产量约7639万吨、禽蛋产量3468万吨、奶类产量3440万吨,肉类人均占有量超过世界平均水平,禽蛋人均占有量达到发达国家水平,奶类人均占有量为世界平均水平的1/3。

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    畜牧业是关系国计民生的支柱产业,肉蛋奶是百姓“菜篮子”的重要品种,直接影响人民群众生活质量和社会经济发展水平。

    良种作为畜牧业的源头,决定了产业链的质量和效率。2020年中央经济工作会议把“解决好种子和耕地问题”列为八大任务之一,中央农村工作会议提出要“坚决打好种业翻身仗”。

    目前,我国畜禽种业科技发展现状如何?畜禽科技创新如何助力产业突破发展瓶颈?

    畜禽种业自给率不断提高

     据介绍,目前,我国畜禽种业自主创新水平和种源保障能力持续提升,主要畜禽核心种源自给率超过75%,为畜牧业健康稳定发展提供了强有力的种业支撑。

    中国农业科学院北京畜牧兽医研究所所长秦玉昌介绍,我国畜禽遗传资源保护能力逐步增强。我国已经形成相对完善的畜禽遗传资源保护体系,实现了原产地与异地保护相结合、活体保护与遗传材料保存相补充、国家与地方相衔接,建成了国家级畜禽遗传资源保种场、保护区、基因库199个,省级场、区、库458个,保护能力位居世界前列。

    自主创新水平大幅提升。农业农村部相继启动畜禽遗传改良计划、国家畜禽良种联合攻关。近年来,我国已引进品种和地方品种等为素材,培育出100多个畜禽新品种(配套系)。

    以北京油鸡为素材,培育出“栗园油鸡蛋鸡”和“京星黄鸡103”肉鸡配套系,在保持肉、蛋品质风味基础上,产蛋量、繁殖力和饲料转化效率显著提高。

    肉鸭方面,培育了两个瘦肉型肉鸭配套系,2020年推广量达12亿只,占全国市场的36.5%,打破国外品种垄断。培育了烤鸭专用配套系,不再采用传统填鸭方式。

    在肉牛育种方面,以西门塔尔牛与我国本地黄牛杂交培育的肉牛新品种“华西牛”(暂定名),计划于2022年前通过国家新品种审定,有望打破肉牛种质主要依赖进口的局面。正在培育的“平凉红牛”,有望成为高档牛肉专用品种。

    同时,中国农科院培育了“高山美利奴羊”,实现高山细毛羊培育重大突破,与地方联合培育“鲁西黑头羊”新品种,适应北方农区舍饲养殖。

    利用国内外猪遗传资源,开展了“中畜一号”“中畜二号”优质猪新品种培育,完成多世代选育,将为生猪产业转型升级提供支持。

    奶业产能稳定,优质乳生产体系有效保障了奶产品质量安全。2020年,我国牛奶产量3201万吨,生产能力稳步提升。奶牛养殖规模化比重进一步提高,100头以上规模化养殖比重达到64%,比2015年提高了11.7个百分点,规模化养殖场饲养和挤奶机械化率分别达到82.4%和100%。我国奶牛种源自给率约20%。建立了优质乳生产体系,2020年乳制品合格率99.8%,连续五年保持在99%以上,消费者对国产奶的信心逐渐恢复。 

    与此同时,商业化育种体系初步建立。在农业农村部推动下,多种形式的联合育种组织相继成立。以市场为导向、企业为主体、产学研用相结合的商业化育种体系逐步建立。一批集种畜禽选育生产、商品畜养殖、饲料生产、屠宰加工为一体的全产业链龙头企业迅速发展壮大。

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    科技创新推动种业发展

    “十三五”时期,中国农科院积极贯彻习近平总书记“四个面向”指示精神,坚持以世界科技前沿和国家重大需求为导向,持续加强基础理论创新、关键技术研发、重大新品种培育等研究,成效显著。畜禽种质资源保护与利用工作成效显著,有力支撑了畜禽种业创新发展。

    我国是世界上畜禽遗传资源最丰富的国家之一,截止2020年,列入国家畜禽遗传资源目录的有33个物种、948个品种,其中地方品种547个,培育品种(配套系)245个,引入品种(配套系)156个。 

    秦玉昌介绍,依托国家家养动物种质资源库,初步形成与国家和地方畜禽活体保种场、基因库、育种场共享共建的种质资源保护利用网络,累计保存实物资源总量为87.75万份,实物资源保存库(单元)总个数为579个,其中组织样本库18万份,细胞库5.57万份,精液胚胎库58.85万份,活体库5.32万份,开展畜禽种质资源精液、胚胎、细胞等超低温保存、体外繁殖更新和复原、大规模表型和基因型鉴定和种质评价、互联网种质资源信息管理与共享等工作,有力支撑了荣昌猪、北京油鸡、北京鸭等畜禽新品种(配套系)培育。

    在此基础上,我国科学家发现了一批具有重大育种价值的功能基因,构建了高效分子育种技术体系。

    在猪、肉牛、山羊、肉鸡、肉鸭、藏马等主要畜禽基因组解析、功能基因克隆以及育种关键技术研发等方面取得了系列重大进展,为畜禽遗传改良与育种提供了理论基础与技术支撑。 

    发掘了一批具有重大育种价值的功能基因。通过启动一系列畜禽大规模组学研究计划,鉴定了鸭体格大小主效基因IGF2BP1、鸭白羽基因MITF、藏马低氧适应性基因EPAS1、肉牛日增重主效基因NCAPG、猪能量代谢调控基因UCP3,发现RNF20基因参与动物脂肪发育与代谢调控机制,发掘的功能基因为畜禽分子育种奠定了重要的理论基础。

    突破了一批育种关键技术。创新了基因修饰猪大规模高效制备新技术,获得全球首例抗三种重大疫病基因编辑猪、APOE、LDLR双基因敲除动脉粥样硬化模型巴马小型猪。

    优化了全基因组选择的算法,发明了BIN模型和LASSO方法相结合的GWAS新算法,开发了基于贝叶斯算法的基因组选择系列软件。 

    创建了黄羽矮小肉鸡制种技术、北京鸭活体不易度量性状准确估测技术。开发了一款肉牛10K低密度育种芯片。自主研发了“京芯一号”肉鸡50KSNP芯片,为白羽肉鸡育种植入“中国芯”。

    畜禽种业的“使命清单”

     “加强畜禽种质资源创新与利用,加快畜禽育种新材料创制,开展畜禽品种培育,为畜禽种业插上科技的翅膀,为畜禽品种植入‘中国芯’。”秦玉昌说,“十四五”期间,中国农科院将围绕畜禽产业国家重大需求“使命清单”,大力开展种源“卡脖子”技术攻关,打好种业翻身仗,在畜禽种质资源、重大品种培育、条件能力建设、科企融合机制等方面进行部署。

    建设国家畜禽种质资源库。强化畜禽种质资源遗传材料保存保护,切实做到应保尽保,加快推进国家畜禽种质资源库项目建设,争取建成全球保存畜禽种质资源总量最多、品种最全、体系最完整、智能化水平最高的国家畜禽种质资源库,预计收集保存约2500个畜禽品种(3300万份),覆盖国内全部和国外25%的品种,打造畜禽种质资源战略保存的“全球库”,成为世界领先、国际一流的畜禽种质资源创新中心。建成的国家畜禽种质资源库将立足于长期战略保存,成为国家畜禽种质资源保护体系的“根基”;立足于鉴定评价与深度发掘,成为种业创新全链条的“点火器”;立足于开放共享,成为推动资源优势转化为产业优势的“加速器”;立足于人才培养和储备,成为全球畜禽种质研究的“硅谷”和“智库”。

    加强畜禽育种“卡脖子”技术攻关。面向畜禽种业的国家重大需求,强化自主创新。针对畜禽种业原创性成果不足、重大基因缺乏等瓶颈问题,以畜禽遗传育种基础研究为主线,在中国农业科学院农业科技创新工程“优质高效肉牛新品种培育”“猪高效抗病生物学基础与基因组设计育种”“多元化肉鸭新品种培育”“白羽肉鸡新品种培育”“优质高效肉羊新品种培育与产业化”等重大项目的支持下,重点突破优异种质形成与演化规律,挖掘重要经济性状相关的功能基因和分子标记,培育和创制畜禽新品种(配套系),支撑保障畜禽种业安全,为我国畜牧业健康高质量发展提供核心“芯片”。

    建立国家畜禽创新综合试验基地。对标“四个面向”和“两个一流”,“十四五”期间重点打造高水平畜禽育种创新基地。聚焦猪、牛、羊、鸡、鸭等畜禽业竞争力提升,构建“谋划一批、立项一批、建设一批、运行一批”梯次,有序推进全院畜禽种业科研设施和基地建设,为畜禽种业跨越式发展提供强有力的支撑。全面推动种业基地和科研设施等条件能力提升,支撑我国畜禽种源自主创新和畜牧业高质量发展。

    作者:李晨

    作者单位:中国科学报

    来源:《中国农村科技》2021年第10期

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