■躬行鄉(xiāng)村 賦能振興
手抓羊肉、黃燜羊肉均是常見于西北飲食中的美味佳肴,但西北綿羊普遍繁殖力相對(duì)低,很難滿足規(guī)?;曫B(yǎng)的需求。湖羊是太湖流域地方綿羊品種,因繁殖性能突出和所產(chǎn)羔皮花紋美觀而著稱。然而,因遠(yuǎn)離原產(chǎn)區(qū)且生態(tài)條件差異巨大,湖羊在2012年以前未曾成功“踏足”西北繁衍生息。
2023年6月,蘭州大學(xué)“華羊芯”湖羊高性能基因組育種芯片完成全面測試并實(shí)施量產(chǎn)。該項(xiàng)目由蘭州大學(xué)教授王維民團(tuán)隊(duì)歷時(shí)10余年,完成湖羊從南方引入北方乃至全國風(fēng)土馴化、選育提高及高效利用關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)工作,實(shí)現(xiàn)了我國在綿羊基因組育種領(lǐng)域比肩國際同行的重大突破。
湖羊“闖北”的接力跑
近年來,我國舍飼養(yǎng)羊的比重日益增大?;诖耍?012年,蘭州大學(xué)反芻動(dòng)物研究所開始了對(duì)舍飼羊品種的篩選,最終將目標(biāo)對(duì)準(zhǔn)太湖流域一帶的高繁殖力品種——湖羊,并聯(lián)合甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)、武威市畜牧獸醫(yī)科學(xué)研究院及民勤縣畜牧獸醫(yī)工作站等相關(guān)技術(shù)力量組建湖羊選育擴(kuò)繁和高效利用關(guān)鍵技術(shù)項(xiàng)目組。
“育種是一個(gè)漫長的過程,從引種、選育到推廣都充滿不確定性。慶幸的是,在兩年多的風(fēng)土馴化過程中,湖羊并沒有‘水土不服’。”王維民介紹。
“引進(jìn)來是第一步,關(guān)鍵在于保持品種的性能優(yōu)勢,甚至通過持續(xù)選育的湖羊要比原產(chǎn)地性能更好?!蓖蹙S民說,科學(xué)選育要有準(zhǔn)確的測定數(shù)據(jù)做支撐,在開展性能測定、遺傳評(píng)估的基礎(chǔ)上才能選種、選配,選育之后要有配套的繁殖調(diào)控技術(shù)、疫病防控技術(shù)、飼養(yǎng)管理技術(shù)來做保障。
沒有性能測定就難以準(zhǔn)確選出好種羊,羊只性能測定是整個(gè)育種工作最關(guān)鍵也是最困難的環(huán)節(jié)。羊只性能測定不僅投資大、周期長,還要在稱重、屠宰、數(shù)據(jù)記錄工作中循環(huán)往復(fù)。這項(xiàng)“周而復(fù)始”的工作持續(xù)了9年時(shí)間,累計(jì)投入23.5萬人時(shí)。
該團(tuán)隊(duì)的博士研究生張德印介紹,通過不斷改進(jìn)羊只性能測定方式,開發(fā)性能測定智能化裝備,大大提高了效率,“比如類似于抓娃娃機(jī)的機(jī)械手,可以直接將羊只提起來稱重,節(jié)省了很多人力”。
實(shí)現(xiàn)肉羊種業(yè)的“中國芯”
經(jīng)過長期的跟蹤觀察,團(tuán)隊(duì)研發(fā)出羊重要經(jīng)濟(jì)性狀的表型組測定新技術(shù)——圖像識(shí)別技術(shù)?!疤嵘蛴N的準(zhǔn)確性和效率,必須在技術(shù)層面實(shí)現(xiàn)突破,從表型組測定技術(shù)到分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù),再到基因組選擇技術(shù),育種技術(shù)的研究不斷迭代更新?!蓖蹙S民說。
基因組選擇技術(shù)是國際上科學(xué)育種的核心技術(shù),目前基因芯片有固相芯片和液相芯片兩種。“固相以載玻片為載體放置位點(diǎn),就像棋子放置在棋盤上一樣。液相以混合溶液為載體,把它們放置在液體中?!蓖蹙S民說。
然而,固相芯片生產(chǎn)制造技術(shù)一直被國外壟斷,且價(jià)格高昂。
與手機(jī)芯片不同,育種芯片是一種檢測工具,其背后的技術(shù)邏輯是通過探針檢測目標(biāo)基因?!熬拖窭走_(dá)一樣,把檢測物體放進(jìn)去,它就能自動(dòng)找出它有什么基因?!蓖蹙S民說,團(tuán)隊(duì)解鎖的奧秘并不在于芯片本身,而是與芯片配套的遺傳評(píng)估技術(shù),即羊只如被選為種羊,便要評(píng)價(jià)它對(duì)后代的遺傳貢獻(xiàn)值。目前,團(tuán)隊(duì)可依據(jù)龐大的基因數(shù)據(jù)庫對(duì)基因遺傳效應(yīng)給予精準(zhǔn)評(píng)估。
團(tuán)隊(duì)研發(fā)的液相芯片不僅價(jià)格“親民”,在進(jìn)入市場前的測驗(yàn)中,其準(zhǔn)確性也非常喜人?!拔覀兠y出的羊和場里實(shí)際育種表現(xiàn)最好的羊是一致的。”王維民透露,這款芯片市場訂單量已達(dá)69000張,預(yù)計(jì)每年應(yīng)用10萬張以上。
打造致富增收的“羊引擎”
育種技術(shù)有“著落”后,團(tuán)隊(duì)開始解決推廣難題。蘭州大學(xué)和甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)起全國湖羊聯(lián)合育種組,通過種羊的跨場、跨地區(qū)乃至全國性的聯(lián)合遺傳評(píng)估,促成種羊的跨場選擇使用,實(shí)現(xiàn)了優(yōu)秀遺傳資源共享。
為推動(dòng)聯(lián)合育種,團(tuán)隊(duì)聯(lián)合數(shù)十家科研單位和50余家種業(yè)企業(yè),形成產(chǎn)學(xué)研用緊密融合的選育擴(kuò)繁利用體系。迄今,累計(jì)推廣湖羊種羊65萬只、擴(kuò)繁湖羊180萬只,分布在北方8省區(qū)500余家企業(yè)和合作社,成了鄉(xiāng)村振興進(jìn)程中致富增收的“羊引擎”,使百萬農(nóng)戶受益。
“老一輩專家是我們團(tuán)隊(duì)的定海神針,遇到什么問題他們解決,有什么壓力他們扛著,我們做好研究就行?!蓖蹙S民笑著說,團(tuán)隊(duì)扎根西北,建立起聯(lián)合育種體系和以市場為導(dǎo)向、企業(yè)為主體、產(chǎn)學(xué)研用緊密融合的育種模式,將科技成果化作經(jīng)濟(jì)收益送到了千家萬戶。
“華羊芯”建立了適于我國綿羊育種的、具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基因組育種技術(shù)體系,研制出適用于本土湖羊基因測定的具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的液相芯片。談到未來,團(tuán)隊(duì)的共識(shí)是,“中國芯”也需要在持續(xù)的技術(shù)迭代中升級(jí),不斷提高其性能和市場認(rèn)可度,“我們希望能盡可能地為我國綿羊種業(yè)科技自立自強(qiáng)賦能,讓中國盤裝更多中國肉”。
《中國教育報(bào)》2024年01月06日第1版
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