用户声音 | 华南农大吴珍芳教授：打破“卡脖子”难题，全基因组选择技术让消费者吃上“完美”猪肉

2021-11-26 19:16:07, 赋能分子育种的深圳华大智造科技有限公司

“民以食为天，猪粮安天下”。一直以来粮食和猪肉在人们生活中的重要性不言而喻。相关数据显示，我国居民肉类消费中，猪肉占比达63%，是价值最大的农副产品，市场规模已达2万亿左右。从生猪产业来看，其已成为我国农业和农村经济的支柱性产业之一。

这其中，种猪育种堪称“猪的芯片”，是生猪生产链上游最具技术壁垒的环节。近日，中国农业大学胡晓湘教授团队与华南农业大学吴珍芳教授团队合作，基于华大智造MGISEQ-2000测序平台，开发了畜禽全套低深度测序分析流程，并进行猪重要经济性状遗传结构的解析。该研究论证了低深度全基因组测序技术在没有优质参考单倍型数据库的畜禽物种中的高效高质填充方法，突破了种猪育种中的技术壁垒，让培育出一头“完美”的猪成为可能。

育种技术长期被“卡脖子”

自主创新大势所趋

长期以来，我国生猪育种技术比较滞后，严重依赖进口。在过去很长一段时间，甚至当下不少农村地区都将养猪当成一种副业，养猪变成产业只是近30年的事情，育种经验可想而知。所以，尽管我国每年的生猪出栏量、猪肉消费量均居世界第一，但进口品种占生猪出栏量的比例也是第一，存在被“卡脖子”的不利局面。

国家也曾多次出台相关政策支持种猪育种技术的发展，2021年中央一号文件更是明确指出：打好种业翻身仗。深入实施农作物和畜禽良种联合攻关，实施新一轮畜禽遗传改良计划和现代种业提升工程。

那么，如何才能解决我国生猪育种工作发展滞后、被“卡脖子”的问题呢？对此，全国畜牧总站牧业发展处研究员杨红杰曾表示，“不管是培育品种，还是引进品种，根本之道就是要搞种业自主创新。”

这正是吴珍芳教授的研究方向，他扎根基层数十年开展产学研合作，在动物分子育种技术研究和种猪新品种培育等领域取得多项重大突破，其和团队研发培育高效瘦肉型种猪新配套系使猪的瘦肉率高达65%-66%，建成了世界最大的生猪活体种质资源库，一定程度上打破我国种猪长期依赖进口的困境。此次，其与中国农业大学胡晓湘教授团队合作，在种猪育种方面进行自主创新，并取得新突破，成功改变了“卡脖子”的局面。

第三代全基因组基因分型技术逐步推进

打破国外基因芯片技术垄断

全基因组选择技术是新一代分子育种技术，可实现种猪早期选种，准确性更高，对产仔数等性状选择效果好。科技部将该技术列为中国“十四五”核心关键技术。此次，胡晓湘教授团队与吴珍芳教授团队的研究成果，使我国率先成为世界上少数掌握种猪全基因组选择关键技术和种猪体细胞克隆技术规模化应用的国家。

早在2010年，吴珍芳教授了解到美国在奶牛育种方面已经开始应用全基因组选择技术，职业的敏锐性让他联想到在种猪育种方面也可以用这个技术。于是从2010年到2013年，吴珍芳教授开始引入一些国外基因芯片，来验证这个技术的可能性并应用于杜洛克猪选育。

华南农业大学教授、温氏食品集团股份有限公司副总裁吴珍芳

在接下来的2年时间里，吴珍芳教授团队开始了与胡晓湘教授的合作之路，建立了第一代基于简化基因组测序的全基因组选择技术并推广应用。同时，针对国外基因芯片高昂的价格，团队又自主创制针对育种群体专门设计的专用型基因芯片并推广应用。

华大智造MGISEQ-2000高通量基因测序仪助力全基因组选择技术发展

简化基因组测序和自主创立基因芯片方法的相继推出，让团队在全基因组选择关键技术的研究积累愈发丰富。伴随着基因组测序技术的快速发展，吴珍芳教授团队及合作伙伴最终将全基因组基因分型技术推向了第三代——在依托华大智造MGISEQ-2000高通量基因测序平台的基础上，建立了基于低深度全基因组测序的全基因组选择技术并创制一体机。

“华大智造这样的国内企业已经拥有自主知识产权的基因测序技术和测序平台，能解决分子育种中检测设备和实验试剂的‘卡脖子’问题。我们现在开发的第三代低深度全基因组测序的基因分型方法，完全是依靠国产的技术平台，特别是华大智造的贡献。”吴珍芳教授对MGISEQ-2000测序平台的性能也是赞赏有加。

业内人士指出，第三代基因分型技术是在全基因组的维度来做种猪的选育，非常的实用。更重要的是，该项技术既是我国种猪育种领域的自主创新见证，也是打破国外对“猪芯片”卡脖子的奋斗历程，意义重大。

助推多性状遗传进展

培育“完美猪”成为可能

吴珍芳教授进一步表示，基于基因分型的全基因组选择这个方法在育种技术上是一个很大的变革，因为传统方法一般都是做表型测定等来估计它的基因型值，在准确性上要低不少，特别是对于很多低遗传率性状都很难度量。比如说繁殖力这个性状遗传率很低，采用常规方法表型选择作为遗传评估的方法，它的遗传进展是比较慢的。这项技术极大推动了很多性状的遗传进展，从而促使自然生产效率得到了大幅提高。

在吴珍芳教授任职的温氏集团，全基因组技术拥有了较为喜人的应用效果：生长速度、背膘厚等常规育种性状，提高6%-15%；饲料转化效率相关性状，提高4%-12%；提高繁殖性状选择准确性15.79%-40.00%；遗传进展加快。

此外，对于消费者关心的肉质，传统技术往往很难取得突破，而用了全基因组选择技术可对此进行改良。“我们完全可能培育出比较完美的猪，长得又快又好吃。同时由于自然生产效率提高了，生产成本还会下降，最终消费者都能吃到价廉物美的猪肉。”吴珍芳教授信心十足地表示。