在遠古時代,人類生存的主要方式是狩獵與採摘,能否活下來,純粹依賴於大自然的饋贈。而在長期的農業實踐中,人們發現人為幹預可以提高圈養和播種的動植物食材的產量,所以形成了現代動植物品種的馴養和馴化技術,也就是育種。
何為育種?育種就是按照人類的意願,對已有動植物品種繁衍後代的方式進行人為幹預,讓其後代的產品向人類期望的方向進行改變。隨著生物技術的快速發展,全基因組選擇技術,在豬的育種工作中開展規模化的應用,成為人類最新發明的育種技術中的一款新利器。
什麼是全基因組選擇?
遺傳學認為,無論是人還是動物,其基因信息都隱藏在每個個體的DNA「密碼」之中,育種其實就是將個體優秀的「基因密碼」保留下來代代相傳,掌握了這串DNA的密碼,我們就掌握了豬的各種性能。在動物育種工作中,對肉質的測評有一套完整的評審步驟,如測定的數據包含肉色、大理石紋、PH值、系水力、肌肉脂肪含量、滴水損失等複雜的指標。
育種學家對即將上市的商品豬開展大量在線測定,得到其DNA晶片信息,再通過晶片追溯這些商品豬與其父母代的親緣關係,建立「晶片系譜」。通過「晶片系譜」,我們吃的商品豬與開展育種工作的種豬之間就建立起了聯繫。育種學家通過分析掌握育種群種豬的肉質,就可以判斷這些種豬的商品後代肉質如何,並決定是否把它們留下,是一種行之有效的嶄新途徑來選育更好吃的豬肉。
近年來,隨著生物技術和網際網路技術的飛速發展,豬全基因組選擇的頭均成本已經降低到200元以下,肉質測定也可以在屠宰場在線操作。目前,全基因組選擇技術已經在豬的育種工作中開展規模化的應用,不僅節省了選育成本,而且使豬的肉質有了質的提升。
為什麼要用全基因組選擇育種?
縱觀世界經濟社會的發展歷史可以發現,一個國家經濟越發達,其國民動物蛋白食品消費量就越大。因此,人均動物蛋白消費量大致反映了一個國家經濟社會的發展水平。以處於東亞文化圈的日本為例,戰後日本經濟社會高速發展,在過去50年裡,日本國民主食消費量減少了一半,而肉類消費卻增長了3倍多,奶類消費增長了5倍。
中國也正在經歷著同樣的發展變化。近30年我國人均主食消費量下降了40%,肉蛋奶的消費量則增加了2倍。儘管如此,目前我國人均動物蛋白消費量仍遠低於歐美主要發達國家。根據世界經濟社會發展經驗,我國動物蛋白食物的缺口很大,養殖業有著巨大的提升空間。另一方面,我國用8%的耕地養活了世界19%的人口,糧食壓力也始終存在。隨著我國經濟社會的進一步發展,人們對肉蛋奶的需求逐步增加,飼料用糧的壓力持續增加,人畜爭糧逐漸成為影響中國糧食安全的根本問題。只有口糧和飼料用糧雙管齊下,我國糧食安全才能得到真正的保障。
種是養殖業的源頭,地位堪比「工業晶片」,如果種不行,會導致養殖業效率低下。目前,在我國養殖業的部分領域,有的畜種高端核心種質仍然未擺脫依賴國外的不利境況。優良品種是通過育種途徑培育出來的,而育種則需要育種技術。與其他行業一樣,科技是產業發展最重要的推動力,育種技術是支撐我國生物種業發展的核心所在,也是「藏肉於技」中「技」的最為重要的組成部分。
全基因組選擇是最新一代的育種技術,育種效率遠遠超過傳統育種方法。所以,要培育具有自主智慧財產權的優良品種,在畜禽等生物種業領域趕超歐美育種強國,必須大力推進全基因組選擇技術的科學研究和產業應用。
全基因組選擇有哪些特點?
與傳統育種方法相比,全基因組選擇最突出的優勢是:「快、準、高」。
「快」是指生產性能提升更快。尤其對於世代間隔較長的畜禽,其新品種(系)的育成時間明顯縮短。
「準」是指所選群體中的優秀個體選得更準。因為這種技術利用了基因組信息,遺傳評估準確性更高,給待選個體的「好與壞」排隊排得更準。
「高」是指育種收益高。就是育種收益與育種投入比例,因為選得準、進展快、輔助減少生產性能測定成本等,全基因組選擇反而可以更多地降低育種成本,實際育種收益要遠高於傳統育種收益。
全基因組選擇實際是指利用全基因組信息開展育種的一類方法的統稱。因此,我國可以獨立自主研發更新、更有效率的全基因組選擇方法,從科學研究、產業應用兩方面著力,建立具有中國特色和優勢的全基因組選擇方法體系。從種的源頭提高我國養殖業的生產效率,保質保量保障國民食材安全;從畜禽產業的源頭髮力,把我國建設成為世界畜禽種業強國。
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