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关于畜禽遗传育种研究方面的建议

作者:熊远著来源:中国猪e网时间:2008-06-26 18:20点击:

    关于畜禽遗传育种研究方面的建议


  一、国内外本学科领域的发展状况及发展趋势预测,及其对国家的社会发展、经济建设的重要意义:


  我国是一个农业大国,畜牧业是农业的重要组成部分,发达国家中,畜牧业产值占农业总产值的50%以上。近几十年来,随着科学技术的进步与发展,世界畜牧业发生了巨大变化,畜牧业的发展由注重产量增长向优质高产高效、产量与质量并重、产品多元化方向发展,在常规研究中引进了新的研究技术和方法,常规技术与分子生物学技术、信息技术相结合,给畜牧业生产增加了新的技术平台,促进了畜牧业的科学水平和产业整体水平的提高。从世界发达国家生产水平来看,生猪出栏率达到160—180%,150—165天,达到90—110kg体重,饲料报酬2.8—3.0:1,胴体瘦肉率62%以上,母猪年提供商品猪20头以上,美国的奶牛单产7767kg,以色列8615kg,料奶比达到1:3。法国的优质鸡被称为标牌鸡,价格是普通肉鸡的3倍。猪是畜牧业的主导产品,养猪业发达国家不仅早已完成了由脂肪型向瘦肉型猪种的转变,而且猪种的品质已获得明显改善。大约克猪、长白猪和杜洛克猪等优秀的瘦肉型猪种在世界范围内被广泛生产和利用。同时,随着猪育种技术的进步和市场向多元化方向发展,猪的专门化品系的培育和配套利用成为世界养猪业发展的主导方向。世界养猪发达国家的一些育种公司,如英国PIC公司、荷兰的Big Dutch公司和法国的GENES公司等都培育出许多各具特点的专门化品系,从而能根据不同的市场需求和生产目的,配套杂交,高效优质地生产商品猪。


  20世纪80年代末,人类基因组计划的启动和成功完成推动了动物功能基因组学、结构基因组学、以及比较基因组学和蛋白组学产生和蓬勃发展,为动物遗传改良奠定了遗传学基础。从而大大提高了育种效率,缩短了育种时间,为培育出更多的具有特定性状的新品种(系),成为优质高效发展畜牧业的重要途径。从个体水平、群体水平到分子水平,将高新技术与常规研究相结合,是现阶段发展畜牧业的新方法、新手段,优质、高效是现阶段发展畜牧业的新趋势。


  畜牧业现代化是农业现代化的重要标志,发展畜牧业是人们生活水平和生活质量提高的需要,是社会发展的需要。肉、奶、蛋是人们生活中的主要蛋白质来源,发展畜牧业生产是农村产业结构调整,农民致富、奔小康的主要途径,对现代化农业的发展和经济建设具有十分重要意义。


  二、我国在本学科领域的国际地位以及与国际领先水平的主要差距:


  解放以后,我国畜牧业发展很快,特别是自“六五”以来,国内许多单位开始进行猪专门化新品系的选育研究,在国家攻关计划的支持下,华中农业大学、中国农科院畜牧所等单位培育了10多个瘦肉型猪专门化新品系,特别是具有我国特色的中国瘦肉猪母本新品系,生产性能水平达国际先进水平,如由我校利用我国地方猪种和外来猪种两类猪种资源培育的中国瘦肉猪新品系DIV系,达90kg体重日龄160-165天,饲料利用率3:1,胴体瘦肉率60%以上,产仔数13头,窝产瘦肉量497kg,肉质优良。使我国在瘦肉型猪专门化品系选育与配套系利用方面的研究与开发,跟上了国际猪育种的发展潮流。但是在规范化、标准化方面,还存在一定差距。


  同时我国养猪规模大,地域辽阔,环境条件各异,专门化品系选育及其相关的良种繁育体系建设还适应不了养猪发展的需求,基地建设还很不健全和完善。此外,国内开展专门化品系选育的基础条件与技术投入相对不足,使得我国瘦肉型猪专门化品系培育在总体水平上同国际先进水平存在一定的差距。另外,在其它方面,尤其是奶业,牛奶的单产与世界发达国家相比,差距更大。


  现在国家“973”、“863”重大基础研究项目支持下,在杂种优势分子遗传机理、优良肉质畜禽新品种(系)、重要功能基因分离克隆和功能研究等方面,取得了一定进展,在部分研究领域达到了国际先进水平。但由于设备和资金不足,研究进展较慢,极有待进一步改善。


  三、本学科领域中期(5-10年)、长期(20年)发展目标和战略任务: 


  (一)、本学科领域中期(5-10年)发展目标和战略任务:


  1、重点开展猪遗传育种基础研究同时,加强应用和应用基础研究,发挥猪新品种(系)选育、分子遗传育种、种猪资源多样性及其评定、种猪质量监测的优势与特色,加强分子遗传学和数量遗传学的结合、生物新技术与常规育种技术相结合,把本学科建设成为国内有显著特色和优势、在国际上有较大影响的重点学科。


  2、加大实验室的建设,结合国家长江流域养猪产业带的布局,把农业部猪遗传育种重点开放实验室建设成为国家级实验室。进一步加强实验基地建设,把实验基地建设成具有国际水平的教学、科学研究的实验中心,把国家家畜工程技术研究中心建设成为本学科科技成果的集成地和扩散源、连接科研与生产的纽带。


  3、建立畜禽(以猪为主的)基因组学、蛋白组学和生物信息学研究科研技术平台;建立我国畜禽种质资源数据库。


  4、构建猪、羊比较基因组图谱。利用我国丰富的畜禽自然资源优势,分离出具有自主知识产权的新基因50-100个;


  5、综合运用各种分子生物学手段,建立15 ~ 20个优质性状相关或多产性的功能基因,在此基础上明确我国代表性优质资源品质性状和多产性的遗传学基础。


  6、利用所开发的基因资源和分子标记,建立猪品质性状和高产的分子改良技术体系,利用该技术体系培育品质性状突出、高产、综合性状优良的猪新品种(系)3~4个。


  (二)、本学科领域长期(20年)发展目标和战略任务:


  针对入世后我国农业发展与贸易对优质畜产品的迫切需求和品质改良相对落后的现实局面,结合国际上对重要经济性状研究的最新进展,以猪为主要研究对象,向羊、奶牛方面拓展。以我国的优质猪种质资源为主要材料,从功能基因组学和生物信息学的角度系统深入地开展品质性状遗传改良和多产性的研究。通过品质性状和多产性相关基因的分离及其结构分析,获取一批有自主知识产权的优质基因,为品质性状和多产性的遗传改良提供基因资源。然后,通过对优质性状关键基因的功能进行系统研究,深入认识优质性状和多产性的形成规律及其分子遗传学机制。以上述遗传基础研究为指导,建立猪品质性状和多产性分子育种与常规研究相结合的技术体系。培育品质性状优良的多产、综合性状好的品(种)系。


  四、本学科领域主要研究方向和内容、近期的热点研究问题,及有希望突破性进展的研究方向


  1、畜禽重要经济性状的遗传分析:研究畜禽生长速度、胴体和肌肉品质、多产性等重要经济性状的遗传规律和分子遗传机理,以及畜禽杂种优势产生分子遗传机理研究,为畜禽产量和品质性状的遗传改良研究提供有效的新途径。


  2、培育高产优质新品种(系):新世纪随着我国经济的发展,动物食品的需要将会大幅度增长,人们对猪育种的要求更高,应用分子数量遗传学理论,采用分子技术、计算机技术和系统工程技术,挖掘和利用中国猪种繁殖力高、肉质好的优良基因,用标记辅助选择和辅助渗入等方法与常规育种相结合,培育出新型高产优质新品种(系)。


  3、加强猪种资源的保存与利用:动物遗传资源是大自然赋予人类的财富。保存物种和品种的多样性既是对满足当前食品和农业生产的需要,也是满足未来食品和可持续发展的需要。因此,采用先进的保种理论,制定国家级总体保种策略,在分子水平上开展猪种遗传差异调查、猪种资源的评估与分类,在原地保种和迁地保种的基础上,研究长期保存冻精、卵细胞与冻胚的新技术,建立我国遗传资源信息库和基因库。


  4、畜禽基因组学研究:研究畜禽的功能基因组学和比较基因组学,定位影响畜禽重要经济性状的主效基因;非孟德尔遗传基因或QTL的鉴别及育种应用;研究分子标记辅助育种的技术体系;建立畜禽各种组织cDNA文库;建立芯片技术平台,研究成批基因表达、高通量基因型分型。


  5、动物福利及抗病育种:通过与特异性疾病抗性有关的免疫基因的表达和功能的研究,以尽早鉴别抗病或易感动物;在分子水平上研究病原的遗传变异规律,研究基因组结构、功能基因定位以及致病与免疫机理,开发相应的诊断监测试剂与疫苗。


  6、畜禽生物信息学研究:收集分析国内外基因库数据,建立与动物良种繁育相关的基因组数据库;运用先进有效的农业生物信息学研究手段,结合我国丰富的特有的遗传资源,开展中国优良家畜资源的单核苷酸多态性(SNP)和插入缺失多态性的研究,分离、克隆有自主知识产权的有重要经济价值的新基因及重要的基因表达调控元件,发现控制优良性状基因的分子标记。


  7、繁殖新技术研究:研究和利用AI技术、胚胎移植、分割和冷冻技术、克隆育种技术、转基因技术和体外受精技术等,快速扩繁优良畜禽。


  8、在全国建立统一的种畜禽的性能测定和遗传评定体系,并建立完整的标准化管理和质量监督检测技术体系。


  根据动物主要经济性状的遗传规律,在大量种猪性能测定的基础上,借鉴国外经验,结合我国国情及大型种猪场现有条件,制定一系列种猪质量监测综合标准和种猪集中测定与现场测定技术规程(包括测定方法、评定方法和良种登记制度)等国家和行业标准,并对全国大型种猪场进行质量统检,为建立种猪质量检测体系奠定基础。


  五、开展相关研究需要的条件(人、财、物和科研平台等)及政策措施环境


  1、需要进一步引进高层次的人才。


  2、建立各种畜禽优质、高产的育种中心,长江流域是猪的产业带,华中是生猪的主产区,应在现有实验基地的基础上(我校已培育有7个各具特点的专门化瘦肉猪新品系和相应的基地,有人才和技术优势),建立起知识、技术、和人才密集的能与国际大型育种公司相抗衡的瘦肉猪育种中心。


  3、建立动物基因研究中心。近十几年来,国家通过一系列重大计划的实施,加强了分子生物技术的研究和投入,研究队伍也有了较大的壮大和发展,并取得了一定的科研成果。但与发达国家相比,无论从规模还是研究条件上都比不上国外,为了在分子生物学技术方面有效地参与国际竞争,应建立起知识、技术、和人才密集的动物基因研究中心,结合产区和国家产业带规划,在北方以牛、羊为主重点建设;在长江流域华中一带选择有工作基础的,以猪为主进行建设,开展具有战略意义的研究工作。通过基因研究中心的建设,引进先进的仪器设备和相关技术,建立能开展功能基因组学和蛋白组学研究的技术平台。


  4、建立生物信息中心。生物信息学是基因组学研究的基础,对基因、基因结构、基因产物的功能分析都是必不可少的技术手段。如何利用当前国际上已有的信息学研究成果并结合我国实际服务于我国动物基因组学研究是当务之急。收集分析国内外基因库数据,建立与动物良种繁育相关的基因组数据库非常必要。

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