“试管奶牛”破品种改良“缺芯之痛”

“为加快优质奶牛扩繁，谋求良种产业发展，我们在国内率先开展奶牛体外胚胎生产技术（OPU-IVP）研究与应用，集成全基因组选择、特异基因检测、基因编辑、活体采卵—体外受精、XY精子分离等奶牛繁育高新技术，形成奶牛商业化育种产业链条，升级了现代奶牛育种关键技术体系，让奶牛育种激发新的魔力。”山东省农业科学院奶牛研究中心副主任黄金明告诉《中国科学报》。

2018年，他们在东营神州澳亚牧场通过体外胚胎技术成功培育出17头后备公牛和优秀母牛；2019年，在现代牧业（商河）有限公司进行产业化探索，生产体外性控胚胎1312枚，移植胚胎688枚，受胎率达到42%。

专家表示，该项技术国内领先，达到国际先进水平，是继人工授精、超数排卵后，奶牛扩繁技术的又一次革命。

“芯片”注入核心力量

山东奥克斯畜牧种业有限公司董事长高运东介绍，选择繁殖性能良好的种子母牛群或商业牧场前5%的高产核心群作为供体母牛，利用OPU-IVP技术生产体外胚胎，移植到低产牛群，一方面快速改良牧场的低产牛群，另一方面提供商业牧场优质、低成本的胚胎，打造奶牛的“生产配套系”，提高我国奶牛养殖竞争力。

新技术的出现为现代奶牛育种的未来创造无限可能。那么，项目团队取得了哪些重大突破？

首先，率先建立了现代奶牛育种技术体系。创建了国际一流的种子母牛群300头，开启我国优秀奶牛种质自主培育的新纪元。累计培育优秀后备公牛463头，培育出全国排名第一、第二的种公牛，部分种质水平遗传品质达到国际水平；目前奥克斯已发展成为全国奶牛育种行业领军企业，综合实力全国排名第二；累计推广冻精1600余万剂，荷斯坦牛种质冻精山东省市场占有率48%、全国占有率15%，位居同行第一。

其次，育种技术及优良种质的推广，加快了奶牛群体遗传改良步伐，促进山东省奶牛平均单产从6吨提高到7.6吨，对山东省乃至全国奶业发展作出了积极贡献。

“体外胚胎生产技术可最大限度挖掘优秀母牛的遗传和繁殖潜力，加速优秀种公牛培育进程，有望引领全国奶牛种质创新和利用的发展方向，应用前景十分广阔。”黄金明表示。

中国农业大学教授张胜利表示，育种与繁殖密不可分，OPU技术与全基因组选择技术等现代育种技术结合，可充分发挥优秀种质的遗传优势，“在遗传基因上为提高生产性能打好基础”。

项目团队正是这样做的。应用全基因组选择技术，结合母牛系谱、生产性能、体型成绩，以及种公牛育种值，对胚胎供体母牛和公牛进行选择，保证新生胚胎后代的基因组选择指数（GTPI）达到2500以上，胚胎后代的单产达12吨以上，逐步组建奶牛场育种核心群。同时，通过体外胚胎生产技术，年自主培育后备公牛100头，全部参加全基因组选择。

“接下来，该项目还将更进一步地优化奶牛育种与高效繁殖技术平台，加强特色优异种质的创新和自主培育及国际交流。”黄金明说。

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