2020-08-15 11:23:00
非洲豬瘟和新冠肺炎疫情疊加，導(dǎo)致種豬核心群數(shù)量下降，部分種豬企業(yè)生產(chǎn)性能測定減少、遺傳交流降低，種豬生產(chǎn)水平有所下降，給我國生豬恢復(fù)生產(chǎn)帶來嚴(yán)重影響。為了克服疫情影響，加快種豬數(shù)量和質(zhì)量恢復(fù)，育種技術(shù)和機(jī)制的創(chuàng)新迫在眉睫。
2017年，全國生豬遺傳改良計(jì)劃領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室啟動(dòng)了全國生豬基因組選擇工作，有7家科研單位、30余家國家生豬核心育種場參與。目前，基因組選擇技術(shù)在國內(nèi)還處于應(yīng)用的初步階段，但已經(jīng)逐步得到育種企業(yè)的重視。溫氏作為首批遴選的國家生豬核心育種場，在豬的全基因組選擇技術(shù)應(yīng)用方面，一直走在國內(nèi)同行的前列?；蚪M選擇技術(shù)具有選種效率高，世代間隔短，遺傳進(jìn)展快的特點(diǎn)。該技術(shù)納入了動(dòng)物個(gè)體基因組信息，不僅提高了個(gè)體選擇的準(zhǔn)確性，還能彌補(bǔ)常規(guī)育種工作的一些短板（如早期選擇、屠宰性狀選育等）。目前已初步構(gòu)建了杜洛克、長白和大白3個(gè)品種的基因組選擇參考群體，搭建了豬基因組選擇遺傳評估平臺，具備了全面推進(jìn)豬基因組選擇技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。
基因組選擇技術(shù)的實(shí)施分為兩步。首先是組建基因組選擇參考群體。該參考群包括所測定個(gè)體的表型記錄信息、系譜信息和基因組信息。一般參考群規(guī)模應(yīng)達(dá)到3000頭以上，目的是利用該參考群建立表型和基因組信息的聯(lián)系。其次是對候選個(gè)體進(jìn)行遺傳評估。通過檢測候選個(gè)體的基因型信息，利用參考群已經(jīng)建立的基因-表型的聯(lián)系，對候選個(gè)體的遺傳潛力進(jìn)行預(yù)測及評估。
基因組選擇技術(shù)的成功實(shí)施，關(guān)鍵點(diǎn)如下：一是準(zhǔn)確測定選擇性狀的表型信息，準(zhǔn)確記錄個(gè)體系譜信息，以此確保參考群構(gòu)建的準(zhǔn)確性。二是基因分型的成本需持續(xù)降低。當(dāng)前生產(chǎn)應(yīng)用較多的商業(yè)芯片，價(jià)格至少在150-200元之上，如加上數(shù)據(jù)分析成本，費(fèi)用相對較高，制約技術(shù)應(yīng)用。三是基因分型的準(zhǔn)確性需持續(xù)提高。該準(zhǔn)確性不僅包括采樣及應(yīng)用流程、反饋的準(zhǔn)確性，還包括分型位點(diǎn)的準(zhǔn)確性。商業(yè)化芯片位點(diǎn)常來源于較多品種，而用于實(shí)際群體，可用位點(diǎn)有較大減少。四是技術(shù)應(yīng)用人員及流程需逐步規(guī)范和磨合?；蚪M選擇技術(shù)是建立在育種值-選擇指數(shù)選種的基礎(chǔ)上，現(xiàn)場選種與指數(shù)選種未完全契合。此外，基層選育種人員的水平，也直接關(guān)系到技術(shù)應(yīng)用效果。
溫氏自2012年以來，就與中國農(nóng)業(yè)大學(xué)相關(guān)課題組合作，開發(fā)并優(yōu)化了適合豬基因分型的簡化基因組測序技術(shù)，該技術(shù)利用二代測序平臺，能夠大大降低個(gè)體的分型成本。針對測序方法存在從采樣到反饋檢測結(jié)果時(shí)間周期較長的問題，在前期研究的基礎(chǔ)上，開發(fā)了針對溫氏主要群體的定制化基因芯片：PorcineWENS55K。該芯片的基因位點(diǎn)來自溫氏各品系測序數(shù)據(jù)，確保了芯片分型結(jié)果的可靠性。另外該芯片從分型到育種值計(jì)算，均可以在溫氏自己的研究室完成，確保了技術(shù)應(yīng)用的時(shí)效性。
無論何種技術(shù)，其出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)是能夠?qū)崒?shí)在在為企業(yè)獲得利潤，基因組選擇技術(shù)也不例外。如何將該技術(shù)與傳統(tǒng)育種相結(jié)合，如何依據(jù)基因組育種值進(jìn)行選種、選配，如何將該技術(shù)應(yīng)用于早期選擇等等，這些問題關(guān)系到技術(shù)能否真正落地。根據(jù)2018年溫氏新興育種公司沙湖場杜洛克豬全基因組選擇應(yīng)用分析報(bào)告，個(gè)體預(yù)測綜合指數(shù)與終測綜合指數(shù)相關(guān)達(dá)到0.80以上，早期選擇的準(zhǔn)確性較高，大大節(jié)約了育種成本。根據(jù)非洲豬瘟疫情防控形勢，溫氏調(diào)整生產(chǎn)管理工作流程，建立了穩(wěn)定的種豬遺傳交流機(jī)制。由種豬公司分子實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)溝通樣品采集、DNA提取和現(xiàn)場反饋等工作，由集團(tuán)研究院畜禽育種研究室負(fù)責(zé)芯片分型和育種值計(jì)算與反饋工作。
目前，溫氏已在主要品系中建立了基因組選擇參考群（S21/S22/W64/W51/W52等），并在種豬公司主要核心品系開展基因組選擇應(yīng)用。2019年共檢測仔豬樣品3萬多頭，基礎(chǔ)群母豬樣品1844頭，所有仔豬樣品均能在斷奶前反饋育種值，方便了種豬的調(diào)撥。此外，通過建立專用的OA應(yīng)用流程，對每一批次樣品進(jìn)行跟蹤，聯(lián)合育種現(xiàn)場，及時(shí)反饋和評價(jià)技術(shù)的應(yīng)用效果。
在非洲豬瘟持續(xù)給行業(yè)帶來威脅的大環(huán)境下，堅(jiān)持育種工作，將會(huì)為企業(yè)長久發(fā)展積蓄力量。如何利用好育種新技術(shù)，加快提升種豬水平，顯得愈加重要。基因組選擇技術(shù)的全面推廣應(yīng)用，還有很多環(huán)節(jié)需要不斷完善。一是加快構(gòu)建復(fù)雜性狀測定技術(shù)平臺。目前還沒有完善的肉質(zhì)等復(fù)雜性狀表型和基因型數(shù)據(jù)庫，不能開展肉質(zhì)性狀的基因組選擇。二是性狀采集方式方法亟待更新。在當(dāng)前批次化生產(chǎn)的大背景下，批次分娩、批次測定，要在較短的時(shí)間內(nèi)，完成既定的育種操作，工作量較大，導(dǎo)致數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性降低，因此，亟須開發(fā)便捷式生產(chǎn)或數(shù)據(jù)采集設(shè)備。三是技術(shù)應(yīng)用與生產(chǎn)還需持續(xù)磨合。基因組選擇技術(shù)的應(yīng)用是基于選擇指數(shù)來開展選種的，由于不同品種品系選育方向的差異，選擇指數(shù)與選育方向未能完全契合。此外，育種現(xiàn)場對體型、血緣等選種選配要求，需要與基因組選擇指數(shù)有效銜接。四是基因分型成本及效率需持續(xù)改進(jìn)。當(dāng)前基于芯片的分型方法，成本還存在降低的空間，轉(zhuǎn)而利用測序的方法，有著更大的成本優(yōu)勢，但是分型時(shí)間、基因型填充時(shí)間以及準(zhǔn)確性需深入研究。成本低、效率高、準(zhǔn)確性高、自主性強(qiáng)的分型方法，是未來大規(guī)模應(yīng)用的基礎(chǔ)。（農(nóng)民日報(bào)）
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