不再依賴進口!科學家花費43年實現肉牛育種核心技術「並跑」

政協君 發佈 2022-08-18T17:02:28.178522+00:00

該品種的育成打破了當前我國肉牛核心種源嚴重依賴進口的局面,提升了國際競爭力,更標誌著我國主導品種自主供種難、只能依賴國外的時代一去不返。

俗話說「十年磨一劍」,為了選育「華西牛」,我國科學家則整整花費了43年!隨著由中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所主導培育的「華西牛」獲得了國家畜禽新品種證書,成為我國具有完全自主智慧財產權的專門化肉牛新品種。該品種的育成打破了當前我國肉牛核心種源嚴重依賴進口的局面,提升了國際競爭力,更標誌著我國主導品種自主供種難、只能依賴國外的時代一去不返。

破解「役用」到「肉用」難題

「牛位於六畜之首,是農耕時代最重要的農耕動力,隨著經濟社會的快速發展,如今耕牛已經退出了農業生產第一線,但牛的肉用價值越來越得到重視。」中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所(以下簡稱牧醫所)牛遺傳育種科技創新團隊首席李俊雅研究員說,居民的牛肉消費量和肉牛業發展水平成為一個國家經濟和農業生產的重要標誌,因此,如何把牛從過去的「役用」轉變為「肉用」,推動我國養牛業由傳統養殖向現代肉牛產業的跨越,是擺在科學家面前的一道世界難題

一直以來,雖然我國牛品種資源豐富,存欄量大,但肉牛生產水平低、良種覆蓋面小、肉牛主導品種的核心種源70%以上依賴進口……這不僅影響了我們的小餐桌,更影響著國家重大戰略需求。

其主要原因一是我國肉牛產業形成較晚,一直到上世紀80年代末才開始萌芽。二是我國本土黃牛長期的役用性能選擇,導致國內牛品種肉用性能長期受到忽略,產肉性能偏低。三是新中國成立後的自主培育品種多為乳用或乳肉兼用類型,雖然在一定程度上推動了我國牛肉產量提升,但其生產效率與大型的專門化肉牛品種仍有較大差距。四是目前已培育的幾個專門化肉牛品種,其推廣範圍僅限於局部地區,育種群規模小,供種能力有限,所占市場份額小,不足以帶動促進全國肉牛產業發展。

2002至2003年,剛從美國康奈爾大學博士後畢業的李俊雅帶領課題組走遍了黑龍江、吉林、遼寧、雲南、湖北、山西和新疆等養牛大省,綜合調查了母牛存欄頭數、改良記錄情況及工作配合積極性等,最終,確定內蒙古烏拉蓋地區為「肉用西門塔爾牛」(2018年更名為「華西牛」)新品種培育基地,並將「三高兩廣」(高屠宰率、高淨肉率、高生長速度、適應性廣、分布廣)作為肉牛新品種的育種目標,立下了「破壟斷局面,興民族品牌,豐百姓餐桌」的理想。

育種核心技術從「跟跑」到「並跑」

「華西牛」的培育之路上李俊雅團隊遇上的第一個巨大難題,就是由於肉牛世代間隔長、繁殖效率低,且生產模式複雜、育種數據收集難度大,導致肉牛育種遺傳進展緩慢。為此,李俊雅團隊建立了我國第一個「華西牛」基因組選擇參考群,率先將基因組選擇技術應用到肉牛育種工作實踐中,大幅提升了育種效率,最終實現了肉牛育種核心技術的「跟跑」到「並跑」。

「從2007年參考群組建至今,團隊測定了生長發育、育肥、屠宰、胴體、肉質、繁殖等共6類87個重要經濟性狀,創建了肉牛全基因組選擇分子育種技術體系,達到了國際先進水平,引領了我國肉牛育種方向。」李俊雅介紹說,考慮到對重要經濟性狀進行遺傳評估的770K高密度基因晶片成本較高,團隊針對華西牛選育方向和育種目標,研發了一款專門化110K全基因組育種晶片,既降低了基因分型費用,擴大了基因組技術的應用範圍,又兼顧了主要經濟性狀基因組育種值評估準確度不低於60%的要求。

育種初步成功後,李俊雅團隊又迎來了新的推廣難題,就是「華西牛」的育種群規模較小,嚴重製約了育種效率和育種進展。怎麼樣才能在短期內迅速擴大育種群體規模呢?團隊經過集思廣益,最終創新性地把解決方案定為聯合育種。

從2003年起,團隊與合作意願強、群體穩定、育種基礎好的15戶養殖戶建立了合作。2018年,成立了有22戶成員的烏拉蓋管理區博昊良種肉牛繁育專業合作社(含2家企業),負責「華西牛」基礎母牛群和核心牛群的管理。到2022年,納入全國肉牛核心場41家,聯合育種企業總數達60餘家,形成了「全國一盤棋」華西牛聯合育種模式,不斷將先進育種經驗推廣至全國。

為做好「華西牛」後裔測定工作,探索具有中國特色的肉牛自主育種體系,2015年,成立了我國首個肉用牛聯合後裔測定聯盟,開創了我國肉用種公牛聯合後裔測定先河。2018年,在牧醫所的指導下,成立了「肉用西門塔爾牛育種聯合會(北京聯育肉牛育種科技有限公司)」,圍繞肉牛品種登記、生產性能測定、聯合後裔測定、分子育種技術和遺傳評估等工作,建立了肉牛生產性能測定平台、肉牛育種大數據平台、分子育種技術研究平台、遺傳評估平台和優質種牛推介平台,切實服務全國肉牛育種工作。

目前,我國已逐步形成了以牧醫所和國家肉牛遺傳評估中心為研發中心,全國種公牛站、育種核心群、擴繁群積極參與的「華西牛」聯合育種體系,實現了研企緊密結合,種牛遺傳評估和遺傳交換等成果能夠及時轉化應用的發展新格局,並在聯合育種的推動下,逐漸健全完善了「繁育場+養殖場(企業)+規模養殖戶」一體化、高效繁育的育種體系。

綜合品質達到國際先進水平

「華西牛」的育成能顯著提高我國肉牛的生產性能和有效提升育種群供種能力,打破了肉牛業主導品種核心種源依靠進口的局面,為肉牛產業助推鄉村振興提供了強有力的保障,也為下一步參與種業國際市場競爭打下堅實的基礎

李俊雅介紹說,「華西牛」具有生長速度快,屠宰率、淨肉率高,繁殖性能好,抗逆性強,適應面廣,經濟效益高等特點,既適應全國所有的牧區、農區以及北方農牧交錯帶,也適應南方草山草坡地區。與國際同類型肉牛品種相比,「華西牛」的日增重、屠宰率、淨肉率均達到國際先進水平。

據現有數據分析結果顯示:改良後母牛繁殖成活率平均提升了約1.5個百分點,犢牛死亡率平均下降約1個百分點,僅此一項累計新增活牛頭數約4.57餘萬頭。按斷奶犢牛平均1萬元/頭出售價格計算,新增產值約4.57億元。經「華西牛」改良後的蒙古牛育肥犢牛出欄重平均提升34公斤,按照每公斤32元計算,養殖戶平均每頭牛可增產1100元左右,生產效益共計提升約27.5億元。

此外,「華西牛」培育過程中十分注重品牌建設,通過種公牛拍賣會、網絡拍賣等形式,積極打造推廣「華西牛」品牌,提高品牌價值塑造。中試推廣表明,2016至2019年「華西牛」推廣期間,累計新增收益52.07億元。通過品牌建設,極大增強了國內肉牛繁育企業、育種合作社和農牧民參與肉牛育種的積極性,推動了優質肉牛業的發展進程。

據測算,到2025年,「華西牛」每年可提供進站采精公牛400頭左右,我國肉牛自主供種率提升到70%。到2027年,每年提供優秀種公牛將達到500頭以上,自主供種率將達到80%,實現核心種源自主可控。

李俊雅認為,按照當前遺傳進展推算,「華西牛」再經過5-10年選育提升,其生長速度、產肉性能和屠宰性能等主要肉用指標將媲美美國、澳洲等頂級肉用西門塔爾牛核心群。「華西牛」優秀個體凍精可以對外出口,直接參與國際市場競爭。


原文刊登於2022年8月18日《 人民政協報 》 第 7 版科技時代

記者: 高志民

關鍵字: