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“试管奶牛”破品种改良“缺芯之痛”

时间:2019-05-15    点击: 次    来源:中国科学报    作者:王方 - 小 + 大

在接连突破了全基因组选择、遗传缺陷基因检测、奶牛活体采卵、体外受精、体外胚胎保存和胚胎移植等6项核心技术之后,山东省农业科学院奶牛研究中心、山东奥克斯畜牧种业公司与跨国企业神州澳亚现代牧场有限公司三者合作推动的我国“试管奶牛”技术首次迈入产业化轨道。

日前,在山东济南召开的奶牛体外胚胎产业化技术成果发布会上,这项技术正式向社会公布。专家认为,“试管奶牛”技术产业化,为大幅度提升我国奶牛种质遗传水平开辟了新途径,也标志着我国奶牛优秀种质快繁技术进入“5G”时代、奶牛品种改良有了“国产芯片”。

自主培育种公牛不足20%

奶牛种业位于养殖产业链条的最上游,决定了养殖链条的生产效率,是科技创新的主要载体。优秀核心种质是奶牛业未来发展的关键,是实现奶牛养殖方式成功转型的决定因素。

农业农村部种业管理司副巡视员孙好勤介绍,自2008年以来,我国就瞄准突破奶牛产业“缺芯之痛”,启动实施了奶牛群体遗传改良计划。十年来,初步形成了全基因组选择精准化、普及化,生产性能测定标准化、规范化,种公牛后裔测定企业化、联合化,遗传评估统一化、权威化的奶牛育种格局。2018年,我国奶牛平均单产达到7.4吨,比2008年提高了54%,进入10吨俱乐部的主体超过45家。

成绩来之不易,但存在的问题也不容忽视。

据不完全统计,我国进口冻精的年销售量约在400万剂以上,已占据冻精市场的半壁江山且市场份额逐渐扩大。在种质培育方面,国内的种公牛大部分是通过胚胎或活体引进的,自主培育的种公牛不足20%。此外,有专家认为频繁引种也带来了疫病风险。

“我国奶牛核心种源自给率较低,对外依存度依然较高。国内存栏乳用种公牛主要来源于活体引进和进口胚胎,优质冻精也以进口为主。从深层次分析,主要原因是育种机制发展滞后,缺乏持续有效的育种组织体系,联合育种推进缓慢,育种企业上下游联合与模向联合的育种机制不健全,育种素材交流难,资源共享难,基础工作不扎实。”孙好勤表示。

也就是说,奶牛育种和繁殖技术融合度不够、集成创新能力不足是制约奶牛群体快速改良的瓶颈因素之一。

中国农业大学研究员戴蕴平认为,核心技术是买不来的。不自主研发,我国与国际的差距会越来越大。他希望有好种的单位和有技术的单位结合起来,自主创新,实现由中国繁育到中国培育的转变。

而对于此次成果的发布,戴蕴平认为,科研院所、种业企业和生产企业,瞄准行业发展关键瓶颈,开展联合攻关,释放出“1+1+1>3”的巨大能量,取得了重大突破。

产学研“1+1+1>3”

以往的遗传改良工作只是借助于种公牛的优势对既有母牛进行改良,但如果母牛遗传基础较差,经过3~4代改良后,后代单产也不过提高1000千克左右。

选择一头优秀的母牛,从它的卵巢内提取出卵母细胞,之后放入试管内与冷冻精子进行受精;将胚胎冷冻保存,或将胚胎移植到适合的母牛体内。这便完成了“试管奶牛”的操作。

体外胚胎生产技术(即“试管奶牛”)充分利用优秀的种子母牛和种公牛资源,生产体外胚胎,大量移植到生产水平较低的牛群中,经过一代改良,后代的生产性能即可达到胚胎母牛的遗传水平,大大加快奶牛场的遗传进展,提高养殖效益。

之前,我国“试管奶牛”技术处于研发阶段,如今正式迈入产业化轨道,这背后有一支三方团队的坚持。

2013年,山东省农业科学院奶牛研究中心、山东奥克斯畜牧种业有限公司、东营神州澳亚现代牧场有限公司正式签订战略合作协议,构建奶牛优秀种质自主创新平台。山东省农科院奶牛中心负责前端研究,新技术研发、后裔测定评估、特色种质选育;奥克斯负责应用研究,OPU-IVP(活体采卵—体外受精)、种公牛培育、优良种质推广;澳亚牧场负责落地实践,种子母牛群建设及优质种质快速扩繁。

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