楊惠
給雞鴨做B超、拍CT,、用“芯片”選育畜禽品種,、用凍精實現(xiàn)性別控制……近日,,記者在采訪時了解到,隨著科學(xué)技術(shù)的進步,,畜禽育種領(lǐng)域正廣泛采納高科技和新技術(shù)手段,,不僅簡化了程序、節(jié)省了時間,,還顯著提升了育種效率,。
拍個片子瞧一瞧
B超,、X光片,、CT這幾個詞,作為人類的我們并不陌生,,生病了去醫(yī)院,,遇到把握不準的情況,醫(yī)生就會讓我們拍個片子瞧一瞧,,把問題看得更清楚,。
但給雞鴨等動物做這幾種檢查,其實還有其他目的,。
“給雞鴨做B超,、拍CT,是為了看清楚肉眼看不到,、手工測量不好測的基因數(shù)據(jù),。”國家水禽產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位科學(xué)家,、全國水禽遺傳改良計劃委員會專家,、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授侯卓成解釋。
“育種的基礎(chǔ)需要海量的表型測定數(shù)據(jù),,如鴨的皮脂率,、皮脂厚產(chǎn)肉量、繁殖性能,、蛋品質(zhì)等多個性狀,,但很多性狀的測定復(fù)雜而且耗時?!焙钭砍山榻B,,以皮脂率測定為例,傳統(tǒng)的測定方法是將鴨屠宰解剖后進行人工扒皮,,然后對皮脂,、腹脂重等性狀進行測定,這種方法只有將鴨殺死才能測定,,無法保留相應(yīng)的生物個體進行后續(xù)育種,。
此外,,人工扒皮對工人技術(shù)要求較高,時間成本也較高,?!耙晕易约?0多年的工作經(jīng)驗來算,現(xiàn)在我扒一張皮需要10分鐘,,在保證效率的前提下,,每年我們的測定量為5萬只鴨,這個工作量是巨大的,,幾乎不可能完成,,所以必須要尋找新的測定方法?!彼f,。
隨著測定方式的改進,對于體長等體尺形狀,,已研發(fā)出了標準化的體長測量設(shè)備,。測量時,將鴨固定在設(shè)備平臺上,,利用滑軌上的推拉塊可對鴨體長,、脖長等性狀完成快速測量。但這種測量方法也會因為鴨的活動而造成測量誤差,。
隨著B超,、CT等影像學(xué)檢查手段的成熟,侯卓成團隊開始思考能否將這些技術(shù)用于鴨育種環(huán)節(jié)中各種性能測定,。2011年,,團隊引入人用B超技術(shù)對肉鴨皮脂厚度進行測定,取得了較大突破,。
2017年左右,,團隊又引入CT技術(shù)?!芭cB超相比,,CT掃描切片影像中可以更加精準識別皮脂、胸肌厚度,、肝臟等育種關(guān)鍵指標,,但因為CT掃描結(jié)果是一張張圖片,就跟普通人需要醫(yī)生解讀CT結(jié)果一樣,,我們也需要找到鴨CT圖片與性狀數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián),,并進行解讀?!焙钭砍烧f,。
團隊經(jīng)過多次實驗驗證,,最終成功分析解讀了鴨CT圖片與性狀之間的關(guān)聯(lián),建立了肉鴨皮脂,、肌肉圖像識別方法及解讀系統(tǒng)軟件,,實現(xiàn)相關(guān)性狀數(shù)據(jù)快速測定并收集,讓育種精確度大大提高,。
近年來,,CT等技術(shù)已逐漸廣泛應(yīng)用于豬、雞,、鴨等畜禽育種過程,,有效提高了育種精確度和育種效率?!?/p>
將選擇交給“芯片”
在現(xiàn)代社會中,,電腦,、手機等電子設(shè)備讓人們的生活越發(fā)便利,,這離不開設(shè)備中最重要的“心臟”兼“大腦”——芯片,其強大的運算能力使得各種設(shè)備順利運轉(zhuǎn),。在畜禽育種中,,也有一種育種芯片,通過它的選擇,,讓龐大而復(fù)雜的基因組數(shù)據(jù)變得清晰而明了,。
雞肉是我國第二大肉類產(chǎn)品,2023年,,我國肉雞出欄量超130億只,,其中,白羽肉雞出欄量占比超50%,。但多年來,,我國白羽肉雞種源受國際壟斷,培育自主品種迫在眉睫,。
“面對國際品種的壟斷壓力,,國內(nèi)白羽肉雞育種在引進基因組育種技術(shù)之后實現(xiàn)了快速突破?!敝袊r(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所研究員趙桂蘋說,。
基因是生物遺傳的密碼,生物的外形表現(xiàn)與基因密切相關(guān),,因此,,在育種中通過全基因組關(guān)聯(lián)分析是一個非常高效的途徑。
但是,,一個物種的基因數(shù)據(jù)龐大,,且需要先找到性狀與基因之間的關(guān)聯(lián)才能在性狀出現(xiàn)之前進行選擇,,全基因組SNP(單核苷酸多態(tài)性)芯片應(yīng)運而生。
“芯片的設(shè)計過程中,,我們進行了大量的實驗數(shù)據(jù)積累,。”趙桂蘋介紹,,針對國內(nèi)的育種需求,,團隊選取了8個中外代表性雞品種進行基因組測序,從1400萬個SNP位點中,,篩選出5.5萬個位點,,設(shè)計完成了國內(nèi)首款自主研發(fā)的肉雞基因組育種芯片“京芯一號”。
有了育種芯片,,育種專家只需采集小雞的一滴血,,便能精準預(yù)測其今后各項生長性能,進而提前挑選出優(yōu)秀種雞,。比如,,在過去要測胸肌,需要先等待雞苗長成并屠宰后才能檢測,,或者長成后用CT等設(shè)備檢測,,現(xiàn)在有了育種芯片,不用等其長大即可活體檢測,。
目前,,該芯片累計檢測樣本超15萬份,已應(yīng)用于10家國家級核心育種場,。
如今,,育種芯片被應(yīng)用于豬、雞,、牛,、羊等多種畜禽育種工作中,芯片的應(yīng)用加速了我國自主培育白羽肉雞“廣明2號”和優(yōu)質(zhì)商品種豬“藍思豬”,、黃羽肉雞“金陵黑鳳雞”“潭牛文昌雞”等品種的育成,,為打好種業(yè)翻身仗提供堅實的技術(shù)支撐?! ?/p>
產(chǎn)業(yè)好才是真的好
畜禽育種是畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ),,通過加強育種核心技術(shù)的研究與應(yīng)用,可以有效提升畜禽產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量,,進而推動畜牧業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展,。
近年來,我國奶牛養(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展,其中,,母牛存欄量的提升發(fā)揮了重要作用,。正常情況下,新生牛犢中母牛和公牛的概率相等,,因此,,要想快速擴大母牛群體和擴繁,性控凍精技術(shù)必不可少,。
性控凍精技術(shù)最初主要采用沉降法,、離心法等分離方法,利用X,、Y精子的密度,、大小、表面電荷等不同物理性差異來進行物理分離,。但該方法獲得的凍精效果與效率都較差,。
內(nèi)蒙古大學(xué)教授李喜和介紹,為了提升性控凍精的活力,、性控準確率等,,團隊創(chuàng)新了性控凍精生產(chǎn)技術(shù),根據(jù)X,、Y精子的DNA含量不同,,把兩種精子通過設(shè)備進行熒光染色分離。最后,,從生產(chǎn)效率提升、降低成本,、受胎率和性別控制準確率等方面進行綜合評價,,確定了奶牛性控凍精新產(chǎn)品標準。如今,,產(chǎn)品經(jīng)過23萬頭/次的產(chǎn)業(yè)化示范應(yīng)用,,平均情期受胎率達到56.2%,性控準確率達到94.6%,,顯著提升了產(chǎn)業(yè)發(fā)展效率,。
隨著種業(yè)振興持續(xù)推進,我國地方特色畜禽品種資源的保護利用也成為育種專家們的關(guān)注熱點,。
為了加強地方豬種資源保護與利用,,國家生豬產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家、中山大學(xué)教授陳瑤生帶領(lǐng)團隊通過基因組學(xué)育種,、數(shù)字化育種等方法,,顯著提升了廣東小耳花豬的繁殖性能和遺傳一致性,為地方豬種改良提供了有效借鑒方式。
陳瑤生認為,,要想提升品種資源利用率,,需要先建立足夠規(guī)模的核心群,才能進行下一步的品種改良利用,;其次是可進行品種間組合選育,,充分利用豐富的畜禽基因資源;最后是要堅持差異化改良選育,,突出地方品種特色,,同時以“品種+品牌”聯(lián)合發(fā)力,推動新品種的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,。 據(jù)(農(nóng)民日報)
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