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利用全基因组选择可降低育种成本

[作者:admin| 来源:本站原创 | 时间:2019-07-09 10:30 | 点击数: ]
  肉牛产业在快速开展的同时,也暴露了本身一些问题。在诸多影响要素中,种业是本源性和决议性要素。应用全基因组选择有助于肉牛选种精确性的进步和世代距离的缩短,可降低育种本钱。
 
  茫茫的内蒙古乌拉盖草原上,一场种公牛拍卖会格外引人留意。随同着拍卖师宣布拍卖会开端的声音,72头种公牛陆续走到台前,纷繁寻觅将来的主人。它们中最年轻的只要5个月大,最年长的18个月。固然来自全国不同的种公牛站或中心育种场,但它们有一个共同的特征:都得到了一项新技术的评价。
 
  这项新技术叫作全基因组选择,是基于基因组育种值(GEBV)的选择办法。72头种公牛初次被采用传统遗传评价+基因组育种值相分离的办法,评价了20多个性状。
 
  把新技术融进拍卖会也得到全国畜牧总站站长杨振海的认可。他表示,首届全国种公牛拍卖活动标志着我国肉牛种业进入新阶段,具有里程碑意义。
 
  据悉,首届全国种公牛拍卖会由全国畜牧总站、中国农业科学院北京畜牧兽医研讨所、锡林郭勒盟行政公署、国度畜牧科技创新联盟共同主办。同期还举行了2018年现代肉牛产业开展技术交流会。
 
  在拍卖会现场,当每头牛出场时,种公牛信息中有一栏会显现特别的引见,即种公牛性状GEBV信息。后墙的条幅上标着“种牛选择新时期,基因育种更准确”。
 
  性状GEBV信息主要包括初生—断奶增重、断奶重、育肥期日增重、胴体重、胴体等级、屠宰率和净肉率。
 
  这些信息是竞拍方十分关注的。记者得悉,前期的相关工作由中国农业科学院北京畜牧兽医研讨所研讨员李俊雅团队及国度肉牛遗传评价中心结合完成,破费了两个多月的时间。
 
  详细做法是,依据性状GEBV信息请求,先在参考种牛群体中运用基因型数据和表型数据估量每头种公牛染色体片段的效应,然后在候选种公牛中运用个体基因型数据估量基因组育种值。
 
  记者理解到,全基因组选择的概念和办法是于2001年在国外被提出,即应用高密度SNP标志对影响目的性状的一切基因同时停止选择的战略。2009年,国际上第一款牛基因检测芯片的降生和基因组测序项目顺利完成,促进了牛全基因组选择技术的开展。
 
  李俊雅引见,该技术打破了过去分子标志只要几十个或几百个的局限,DNA分子标志的数量猛增到几万个以至开展到几百万个,是育种技术史上史无前例的反动。
 
  实践上,全基因组选择最早开端应用于奶牛上。依据国际组织Intebull调查结果显现,截至2014年8月,奶牛育种群中应用全基因组选择的成员国就曾经有34个。
 
  在我国,2017年这项新技术才在肉牛上大范围推行应用。
 
  中国农业大学动物科技学院教授张勤、张沅团队结合北京奶牛中心、北京首农畜牧开展有限公司、上海奶牛育种中心和全国畜牧总站等5家单位,施行了“中国荷斯坦牛基因组选择分子育种技术体系的树立与应用”项目,获得了丰盛的研讨成果,取得了2016年国度科技进步奖二等奖。
 
  李俊雅引见,应用全基因组选择可进步肉牛选种精确性,缩短世代距离,降低育种本钱。这也正是全基因组选择备受推崇的主要缘由。
 
  目前,美国、加拿大、澳大利亚、德国等已运用全基因组选择青年公牛,而且运用量逐步增加。如2007年美国运用基因组青年种公牛配种的数量为28%,到2012年超越51%。
 
  值得一提的是,应用基因组选育出的青年种公牛的冻精价钱也不菲,如美国一头青年公牛基因组选择指数是+2598,其冻精每支售价到达1000美圆,并在市场上供不应求。
 
  和其他国度肉牛全基因组选择技术有所不同,我国采用的是高密度770K芯片,而国外更多应用低密度54K芯片。主要思索的是我国肉牛育种数据库尚不健全,基因组选择参考群体范围偏小,“亟须结合研发全基因组选择技术,减少对国外肉牛种类的依赖”。李俊雅说。
 
  随着我国经济的开展、人们生活条件的改善和饮食构造的调整,肉牛产业成为继奶业之后又一个朝阳产业。
 
  农业乡村部数据显现,2014年我国肉牛存栏量6840万头,2015年牛肉产量已到达700万吨,是1990年产量的6倍,稳居世界第三牛肉消费大国。同时,我国肉牛消费区域开端发作转移,由西北牧区向农业经济优势区域转移,现已构成东北、中原、西北、西南4个肉牛产业带。
 
  但是,肉牛产业在快速开展的同时,也暴露了本身一些问题。在诸多影响要素中,种业是本源性和决议性要素。
 
  肉牛种类多、中心群范围小是其中一个要素。目前,我国现有肉牛种类98个,曾经展开种公牛培育且经过应用冻配技术停止群体改进的种类有35个,占35.7%,具有国度中心育种群的种类仅21个,占21.4%。
 
  杨振海引见,固然肉牛种类注销、体型审定、消费性能测定、遗传评价等根底性工作已逐渐展开,但体型审定和消费性能测定等关键根底数据还是由育种单位自行完成,影响遗传评价工作的公正性和牢靠性。
 
  “育种值估量办法和基因组选择等现代育种办法虽已应用。”北京畜牧兽医研讨所研讨员高会江表示,但参考群体不大、数据积聚不多,影响了评价结果的精确。
 
  据统计,我国肉用种牛70%依赖进口,招致我国肉牛产业消费效率低,在国际市场竞争中处在不利位置。


  李俊雅引见,特别是在我国推进“一带一路”建议的形势下,肉牛产业在国际同行业中缺乏竞争力,进一步加剧国内肉牛产业开展的压力,面临史无前例的应战。
 
  此外,结合育种机制不健全,商业化育种进程迟缓,目前成熟的结合育种机制在我国肉牛行业还处于起步阶段。
 
  记者理解到,李俊雅团队在国内是率先展开肉牛全基因组选择技术研讨和应用的。从2008年开端,团队在乌拉盖树立起我国第一个西门塔尔牛资源群体。
 
  之所以选择西门塔尔牛,“主要是源于我国对其种质需求量大,并依赖进口的肉牛消费实践需求”。高会江说。
 
  目前,该团队的肉用西门塔尔牛育种群范围扩展到15000头,中心群范围达5000头,树立了2030头范围的肉牛全基因组选择参考群体,成立了国度肉牛遗传评价中心。
 
  拍卖会前,正是由国度肉牛遗传评价中心对来自9家种公牛站和中心育种场的72头种公牛停止了全方位评价。最后,经肉牛遗传改进方案专家组综合评定,共有来自7家单位的15头种公牛取得24个项目的冠军。
 
  李俊雅引见,在相关项目的研讨过程中,经过“请进来、走进来”的方式,处理了遗传评价、模型优化、快捷算法等关键问题。比方,2004年北京畜牧兽医研讨所派李俊雅赴美国康奈尔大学协作研讨3年。
 
  目前,中国农科院北京畜牧兽医研讨所与乌拉盖基地结合攻关,经过10年的努力,取得了10种全基因组育种值估量的新办法,并在这10种办法的根底上开发了10套软件。
 
  其中,“应用BayesBV1.0计算肉用西门塔尔牛主要经济性状基因组育种估量精确度到达0.51~0.88”。李俊雅说。
 
  但目前只要肉用西门塔尔牛参考群体,将来还要扩展群体,包括安格斯、和牛、云岭牛。“把上述四个参考群体结合起来,构建一个多种类全基因组选择技术平台,用于全国肉牛育种。”李俊雅通知记者。
 
  据悉,下一步农业乡村部等相关部门将有序推进全基因组早期选种技术在肉牛中心育种群和肉用种公牛选育中的应用,进步育种效率,确保育种质量。