服务江西创新驱动
点击量:259时间:2023-03-02来源:江西农业大学:“破卡”生猪种业技术推动科技自强自立|江西农业大学

 

三十余年来,江西农业大学黄路生院士团队扎根江西,专注生猪种业创新研究,先后在高水平团队建设、高水平平台建设、高水平成果产出等方面取得国际领先的突破性成就,在服务“创新江西”建设中“作示范、勇争先”。

01基本情况

1.背景及意义。“粮猪丰、天下安”,猪肉是我们国家普通百姓肉类消费的主体,全国每年产值超过二万亿元,而种猪资源是生猪种业科技创新的基础,生猪种业是整个产业链的“卡”点,决定着养猪产业的效率和效益,是国际竞争的焦点。长期以来,我国高端种猪核心群体90%依赖进口,而这项技术又多掌握在外国公司手里。为有效破解生猪种业的“卡脖子”问题,国家畜禽遗传资源委员会主任、中国畜牧兽医学会理事长、中国科学院院士、全国生猪遗传改良与种质创新重点实验室主任、江西农大黄路生教授带领团队聚焦核心种源自主可控,牵头自主设计的家猪育种基因芯片“中芯一号”,整体技术居国际领先水平,打破了此前家猪育种芯片由欧美设计制造的技术壁垒,取得了从“0”到“1”的突破,成为我国生猪种业技术“破卡”的重要利器。

2.破卡创新情况。团队创制的“中芯一号”富集了猪的抗K88断奶前仔猪腹泻、增加排骨数量、增加体长、减少酸肉、减少不健康脂肪酸、选择雪花猪肉等重要经济性状的因果基因突变位点以及提高饲料转化效率、改良肉色、增加产子、毛色选择等紧密关联位点等422个性状相关位点,涵盖猪从出生到屠宰共10个时间点,拥有51368个SNP位点,其中包含有81个亚洲特有地方品种位点,对家猪基因组育种研究和应用,高效性和精准性达到国际领先水平,对我国特有猪品种的选育工作更具针对性。

3.研发进程。三十年来,黄路生院士带领研发团队专注于生猪遗传改良与育种技术研究。2004年,为了探索猪种经济性状形成的遗传基础,建立起全国最完备的地方猪种资源基因组DNA库;2005年,团队主持完成了“猪重要经济性状功能基因的分离、克隆及应用研究”项目,获得国家科技进步二等奖。同时,建立起全世界最完善的猪种资源基因库;2015年,学术研究论文《全基因组重测序揭示猪环境适应性的分子机理及可能的属间杂交现象》以全文形式发表在国际顶级学术期刊《自然—遗传》,该研究成果为全球特别是中国地方猪种质特性遗传机制研究和优良基因资源挖掘提供了重要的基础性科学数据;2017年,团队牵头组建全国家猪育种技术联盟,并成功研发了国内首项基于家猪基因组全序列、具有完全自主知识产权的“高效、精准”育种新技术——“中芯一号”,实现了我国地方及商业猪种育种关键技术的重要突破;2021年团队在国际顶级学术期刊《NatureCommunication》发表论文《构建完整的猪肠道微生物目录和基于宏基因组组装的微生物基因组》,该成果入选“2022年中国农业科学十大重大进展”;2022年,团队在国际顶级学术期刊《Nature》发表论文《猪的ABO血型基因通过调节N-乙酰半乳糖胺浓度影响肠道菌群》。

02主要做法

1抢先机,在种业核心技术领域迎难而上。团队攻克家猪育种国际难题,深入研究中国地方猪肉质、抗病和毛色等遗传特性,在国际猪遗传育种研究领域首次采用全基因组关联分析成功鉴别到的单基因性状因果图变位点。团队先后采集了9000多头不同类型的生猪样本,对样本猪从出生到出栏不同生长阶段进行全过程检测筛选,测定200多项性状指标,最终解析了一批影响猪重要经济性状的因果基因,其中多肋性状的因果基因因效益显著而备受青睐。

2育团队,高层次人才引育锻造科技创新强动力。实验室通过与海外名校联合培养,凝聚了一批国际名校毕业、名导师培养的博士在内的高水平人才队伍,相继入选为教育部、农业农村部和江西省优势科技创新团队,2011年被中华全国总工会授予“工人先锋号”,2012年中国侨界授予创新团队奖,2013年获“中华农业科技奖”优秀创新被团队。2014年获中组部等4部委授予“全国杰出专业技术人才先进集体”荣誉称号。2018年,引进沃尔夫奖获得者、全球顶尖专家担任讲座教授,填补了江西省该类人才项目空白。

3建平台,高水平创新平台促进高质量科技创新。实验室构建完成了完善的中国及世界地方猪种资源基因组DNA库、大规模白色杜洛克×二花脸F2资源家系、全球唯一的家猪嵌合家系等多个全国共享遗传材料研究平台。2022年2月27日,江西农业大学猪遗传改良国家重点实验室种猪资源中心建设项目在安义县奠基。该中心将建设国际一流“一猪两用”研发基地,保存国家及全球优良种猪资源、创制科学研究创新材料,提供猪种资源保护和人类疾病模型创制的创新需要,为服务国家生猪种业“破卡”和健康中国2030国家战略提供创新基地。

4促转化,让更多科技成果服务国计民生。国际首创仔猪断奶前腹泻抗病基因育种新技术,运用该技术只需花5元钱,在短短1个半小时内就能快速、高效地筛选出腹泻抗性基因的种猪,该项技术使受试种群的腹泻易感个体比例下降20%。“中芯1号”基因芯片中29个因果基因位点对民族企业全部免知识产权费使用,而此前中国企业每检测一个因果基因位点就要支付30美元专利使用费。团队每年举办或深入养殖场一线进行疫病防控技术指导1000余次,每年培训人次达2000余人。2020年构建的智能线上专家培训及疾病诊疗体系,为服务乡村振兴、脱贫攻坚及新冠肺炎疫情防控等国家重大需求和服务经济社会发展做出积极贡献。

03主要成效

01建成高水平科研团队

在黄路生院士的培育和带领下,组建了一支具有国际视野的一流创新团队,现有固定研究成员46人,其中中国科学院院士1人,国家杰出青年科学基金获得者1人,国家高层次领军人才1人,国家现代农业产业技术体系岗位科学家3人,新世纪百千万人才国家级人选4人,“赣鄱555英才工程”领军人才和青年拔尖人才6人。

02搭建高水平科研平台

始建于1992年的猪遗传改良与养殖技术国家重点实验室,是江西省首家省级重点开放实验室、农业农村部重点实验室,2011年成为国家发改委国家地方联合工程实验室。2012年7月牵头成立了江西省首个2011协同创新中心。目前是江西省唯一一家独立组建的全国重点实验室。实验室所支持的一级学科畜牧学具有博士学位授予权,是博士后流动站设站单位;二级学科动物遗传育种与繁殖学科是江西省高水平学科和“井冈学者”特聘教授设岗学科。

03产出高水平科技成果

发表了江西省和中国畜牧学领域首篇《Nature》研究长文。成果奖励实现了我省国家技术发明奖项零的突破。团队先后获得了国家技术发明奖二等奖、国家科学技术进步奖二等奖、全国创新争先奖、何梁何利科学与技术进步奖农学奖,中华农业科技奖一等奖,江西省科学技术特别贡献奖等奖项。“中芯一号”成果入选改革开放40年全国高校科技创新成就推荐成果、2021年江西省十大科技成果。团队培育的华系种猪第一父本“山下长黑”于2022年完成了成果评价,各项性能居国际先进水平。

04产生高水平社会经济效益

该团队创建的猪多肋基因育种专利新技术,2012年以来被国家生猪产业技术体系和国家生猪遗传改良计划推荐应用,为全国21个生猪主产省、32家大型种猪育种企业(场)累计检测种猪核心群58639头,育成新品系59个。运用“中芯一号”技术培育了“华系第一父本”种猪新品种,该技术被国家生猪产业技术体系和国家生猪遗传改良计划推荐应用,累计检测种猪核心群5.8万余头,覆盖出栏商品猪超3亿头,累计产出经济效益30亿元。

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责任编辑:乔春玲

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