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三十年来我国猪育种工作进展与展望. 彭中镇 (华中农业大学动物科技学院). 1 我国猪育种工作发展历程中的重要事件. 1.1 备受国际关注的品种资源普查与志书出版,以及种质特性的研究 1.2 七十年代数量遗传学的传播,为猪育种沿着正确轨道前进作了理论准备 1.3 有计划的杂种优势利用工作的开端 1.4 中国第一、二个瘦肉型猪新品种相继育成 1.5 “ 猪品系繁育专题协作组”的活动与“中国瘦肉猪新品系选育”的实践有力推动着猪品系培育工作的发展. 1.6 我国两个猪配套系于 1998 年率先培育成功 1.7 我国第一、二个种猪测定中心相继建成
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三十年来我国猪育种工作进展与展望 彭中镇 (华中农业大学动物科技学院)
1 我国猪育种工作发展历程中的重要事件 1.1 备受国际关注的品种资源普查与志书出版,以及种质特性的研究 1.2 七十年代数量遗传学的传播,为猪育种沿着正确轨道前进作了理论准备 1.3 有计划的杂种优势利用工作的开端 1.4 中国第一、二个瘦肉型猪新品种相继育成 1.5 “猪品系繁育专题协作组”的活动与“中国瘦肉猪新品系选育”的实践有力推动着猪品系培育工作的发展
1.6 我国两个猪配套系于1998年率先培育成功 1.7 我国第一、二个种猪测定中心相继建成 1.8 《全国种猪遗传评估方案(试行)》的颁布与实施是我国种猪测定、遗传评估工作朝着规范、统一、联合方向发展的转折点 1.9 猪经济性状分子遗传基础的研究取得重要成果
2 地方猪遗传资源的保护利用 3 猪新品种的培育 4 猪新品系的培育 5 猪配套系的培育 6 猪的选种 7 猪重要性状相关基因与QTL研究 8 展望
党的十一届三中全会作出实行改革开放的伟大决策30年来,我国养猪业取得了举世瞩目的辉煌成就 : 2005年: • 猪存栏量、屠宰量、猪肉总产量居世界首位,分别占全世界的52.4%、49.8%、48.9% ——世界第一大猪肉生产国 • 人均猪肉占有量38.4kg,超出世界平均水平67.4%
存栏量相当于1979年的157.4% 出栏量相当于1979年的352.2% 猪肉总产量相当于1979年的500.3% • 出栏率137.2% (1979年仅62.3%) • 每头出栏猪平均产肉量(评价群体产肉能力的一项综合指标)99.6kg (1979年仅31.3kg)
巨大成就的取得,得益于: ——疫病控制体系的逐步健全 ——饲料工业的发展 ——饲养与环境条件的改善 ——种猪与商品猪的遗传改良 下面回顾30年来猪育种工作的主要进展与变化:
1.1 备受国际关注的品种资源普查与志书出 版,以及种质特性的研究 • 1979-1984年,农业部组织了一次规模空前的全国猪品种资源普查 : ——重新评价了一些品种 ——基本解决了六个大区跨省、自治区、直辖市界地方品种中的“同(品)种异名”和“同名异(品)种”问题 ——核定了全国猪种分类及其分布
1981年启动我国历史上第一部《中国猪种志》的编写, 1986年出版,编写组组长张仲葛、副组长李炳垣和陈效华,收录品种数:地方48个,培育12个,引入6个。 连同其他畜种志书一起,于1987年获得国家科技进步二等奖。
以上为猪品种资源合理保护、利用提供了科学依据以上为猪品种资源合理保护、利用提供了科学依据 各种畜种志书的出版,使中国成为国际上第一个全面介绍本国畜禽资源的国家而倍受国际关注
20世纪80年代初期,以许振英为首的200多位学者开展了中国地方猪种种质特性的研究。 ——历时五年168次试验 ——基本明确10个品种(类群)的种质特性,并对我国一些地方猪优势(繁殖、生长发育、生理生化、抗逆性、行为特性、肉质特性)分别进行了总结
——许振英主编的《中国地方猪种种质特性》于 1989年出版 ——1987年获国家科技进步二等奖 单位:东北农学院、四川省农科院牧医所、江苏农学院、江苏省农科院牧医所、浙江农大、浙江省农科院牧医所、广东省农科院畜牧所 主要获奖人:许振英、胡殿金、龙天厚、张照、葛云山、徐继初、徐士清、刘淑贞和邓廷惠
1.2 七十年代数量遗传学的传播,为猪育种沿着正确轨道前进作了理论准备 • 20世纪70年代是数量遗传学向我国猪育种领域传播、渗透最重要的时期,一系列活动对我国猪育种工作的发展和观念的改变起到了历史性作用。 • 1973年9月,在广东顺德召开的全国猪育种科研协作组第二次会议暨第一次学术讨论会上: ——著名学者许振英、吴仲贤教授指出:我国猪育种科学大大落后,育种工作已走进狭谷,必须改弦易辙,大力普及现代遗传学特别是数量遗传学知识。
——许振英批判了我国以往流行的选种制度,提出了多世代表型选择法,介绍了加拿大拉康比猪的育成经验; ——吴仲贤则论述了数量遗传学的理论、方法如何用于猪的育种实践; ——陈润生教授作了题为“三江白猪育种方案的理论依据与技术关键”的报告,阐述了数量遗传学理论指导下的育种思路与措施。
此后,盛志廉教授在全国猪育种学习班(前后共三期)上讲授了数量遗传学的基本理论及其在猪育种上的应用。此后,盛志廉教授在全国猪育种学习班(前后共三期)上讲授了数量遗传学的基本理论及其在猪育种上的应用。 • 1978年4月,盛志廉、吴常信、张斌、徐继初在华中农学院所承办的为期两个半月的“全国高校畜牧专业数量遗传学师训班”上系统讲授了数量遗传基本理论与相关育种技术,培养了一批动物遗传育种教学科研骨干,其中不少后来都从事猪的育种研究。
1978年成都会议上,吴仲贤对群体继代选育法和系祖建系法进行了评估,阐述了群体继代选育法的比较优势。这种优势可用他在1977年的一句话来概括,即“把兴趣从个体转移到群体是现代育种学和经典育种学的最大区别”。1978年成都会议上,吴仲贤对群体继代选育法和系祖建系法进行了评估,阐述了群体继代选育法的比较优势。这种优势可用他在1977年的一句话来概括,即“把兴趣从个体转移到群体是现代育种学和经典育种学的最大区别”。
1.3 有计划的杂种优势利用工作的开端 1979年前后,由于猪的经济杂交工作得到各级领导的高度重视,生猪“四化”(即母猪地方良种化、公猪外来良种化、肥猪杂种一代化、配种人工授精化)以及杂交繁育体系的建立工作,由点到面在全国部分地区铺开。 ——在1959年全国家畜育种工作会议后,引种与杂交工作确实取得了很大成绩,但乱杂乱配现象较为普遍。“一洋一土”杂交模式的实施在一定程度上遏制了这种现象。
——在“四化”过程中,1978年全国科学大会奖获奖单位广西农学院牧医系、广西畜牧所、广东农科院牧医所多年来在农村开展猪人工授精的经验得到推广; ——以江苏省牧医总站和常州、镇江、苏州、扬州等市牧医站为代表的全国部分地区建立起了“猪的统一供精”、农户自行输精的技术和组织体系。 ——科研院所和高校在此期间也开展了一些二元杂交对比试验。 这一阶段可谓是我国有计划地推行生猪杂种优势利用的良好开端;是50年代引进苏联种猪到70年代引进西方种猪开展经济杂交的延续。
1984年,农牧渔业部下达瘦肉型猪基地建设计划。1984年,农牧渔业部下达瘦肉型猪基地建设计划。 ——1985年11月在与财政部联合召开的全国发展瘦肉型猪生产经验交流会三上,确定拨款分批建设瘦肉型商品猪基地县。 ——1986年,两部出台四年投资6000万元重点扶持建立150个瘦肉型商品猪基地县的计划。 ——这一计划的实施更加促使了国外瘦肉型猪种的引进与“两外一内”三元杂交模式的推广,大大提高了猪的瘦肉率与出栏率。
1.4 中国第一、二个瘦肉型猪新品种相继育成 • 我国第一个瘦肉型新品种猪——三江白猪历经10年有计划的选育,于1983年9月通过鉴定宣告育成。 ——于1985年获得国家科技进步二等奖 主要完成单位:黑龙江省红兴隆农场局科研所、友谊农场、五九七农场、八五二农场、八五三农场; 主要获奖人:汪嘉燮、王性善、张国苑、 许振英、陈润生。
——三江白猪的育成突破了我国过去培育的猪新品种均为肉脂兼用型的历史,顺应了商品猪生产需要多样化的杂交亲本的要求以及世界养猪业生产的发展趋势。——三江白猪的育成突破了我国过去培育的猪新品种均为肉脂兼用型的历史,顺应了商品猪生产需要多样化的杂交亲本的要求以及世界养猪业生产的发展趋势。 ——陈润生教授1986年在第二届中英猪育种讨论会(英国爱丁堡)上作题为“中国第一个瘦肉型新品种三江白猪的育种研究”学术报告,引起与会专家学者的很大兴趣与热烈反响。
我国第二个瘦肉型新品种湖北白猪问世。“湖北白猪新品种选育”研究于1986年10月通过鉴定。我国第二个瘦肉型新品种湖北白猪问世。“湖北白猪新品种选育”研究于1986年10月通过鉴定。 ——1988年获得当年湖北省唯一的省科技进步特等奖。 完成单位:湖北省农科院牧医所、华中农大; 主要获奖人:熊远著、陈廷济、彭中镇、陆肖 芬、张省三、李国豪、邓昌彦 • 三江白猪和湖北白猪的育成开创了我国猪新品种选育从总体思路到具体措施较好地体现数量遗传学理论指导作用的先例。
1.5 “猪品系繁育专题协作组”的活动与“中国瘦肉猪新品系选育”的实践有力推动着猪品系培育工作的发展 • “猪品系繁育专题研究协作组”成立于1973年9月,由韩光微教授为首的东北农学院、黑龙江省畜牧所、广东省农科院牧医所等单位专家主持。 ——主办了《猪的育种资料》刊物: • 于1975年创刊,基本上每年两期 • 主要内容是刊登国外有关品系培育经典文章,系统介绍日本自1970年以来有计划地开展猪品系培育工作的系列研究报告,总结国内培育猪高产品系经验,普及猪品系培育技术,公布所拟订的猪品系鉴定标准(试行)
③这些文章倍受全国同行的欢迎,给大家以很好的借鉴和参考。③这些文章倍受全国同行的欢迎,给大家以很好的借鉴和参考。 ——数次召开现场经验交流会 ——我国猪新品系培育从1973年开始,当时启动了由许振英教授指导的、广东省农科院牧医系主持的广东大花白猪体长系和瘦肉率高系的培育 ——此后在一些培育品种、地方品种和国外引进品种中培育新的品系并取得明显效果。
1986年,以李炳坦研究员为主持人,盛志廉、郭传甲为顾问的“七五”国家科技攻关项目专题“中国瘦肉猪新品系的选育” 启动。 ——特点:分别培育父系和母系。父系在引进瘦肉型猪种中培育,母系则在尽可能保留地方猪种主要特色性状又吸收引进品种优点的要求下,在杂种基础上建系。 ——共培育出4个父系和5个母系(见表1)。
——该项研究于1999年获得国家科技进步二等奖。——该项研究于1999年获得国家科技进步二等奖。 主要获奖人员:赵含章、赵书广、熊远著、 王津、王子林、邓昌彦、黄德品、卢伟、 王雨文。 ——这一工作对以后的猪品系培育工作有较大影响。
表1 “七五”国家攻关项目专题“中国瘦肉猪新品系的选育”研究:父母系简况
1.6 我国两个猪配套系于1998年率先培育成功 • 猪配套系的培育与利用是养猪业中杂种优势利用的更高级形式,是推进产业化经营、提高商品生产水平的重要举措之一。 ——1998年7月,由深圳光明畜牧合营有限公司和深圳市农牧实业有限公司分别培育的光明猪配套系和深农猪配套系获得国家畜禽品种审定专业委员会审定通过 ——这标志着从此我国有了自己的猪配套系。
到2007年1月止,经国家审定通过的猪配套系共有8个到2007年1月止,经国家审定通过的猪配套系共有8个 ——它们是:光明猪配套系;深农猪配套系;冀合白猪配套系;中育猪配套系01号;华农温氏猪配套系;滇撒猪配套系;鲁农1号猪配套系;渝荣1号猪配套系。 ——这八个配套系可分为三类: 第一类是各个亲本系(父、母系)全部属引进的国外品种; 第二类是在母系中加进了地方猪品种血液,但所含地方猪血液不多;
第三类则是亲本系中的母系采用从地方品种中经纯种繁育选育出来的专门化品系,如滇撒猪配套系中的母本母系就是从纯种地方猪――― 撒坝猪中选育出来的专门化品系。这在我国开创了配套系亲本中采用纯地方品种猪的先例 ——第三类配套模式的特点是:使配套系商品猪有可能体现地方猪的某些优点;有利于地方猪遗传资源的保存。
1.7 我国第一、二个种猪测定中心相继建成 • 1985年在华中农业大学建立了我国第一个种猪中心测定站——中国武汉种猪测定中心 ——立即开展了数期种猪的集中测定,从此结束了我国无种猪中心测定站的历史。 ——2001年,在新建的测定站启动了种猪的中心测定工作,对本省和周边省份引进品种公猪进行了每年一期的集中测定,并在每年的10月举办“湖北省种猪拍卖展销会”。 ——1994年,在种猪测定中心基础上被批准建成农业部种猪质量监督检验测试中心(武汉)。
广东省相继建成我国第二个种猪测定中心 ——1996年开始收测第1期种猪。每年坚持测定两期,于每年的6月中旬和12月中旬举办种猪拍卖会 ——至2007年6月止已测定23期,前22期共测定种猪2749头(杜洛克1028头、大白856头、长白825头、斯格28头、皮特兰10头、皮杜2头) ——在种猪测定中心基础上已获准建立农业部种猪质量监督检验测试中心(广州) • 实践已证明,种猪测定中心的集中测定推动了种猪质量的提高,对于场内性能测定也能起到指导和规范作用。
1.8 《全国种猪遗传评估方案(试行)》的颁布与实施是我国种猪测定、遗传评估工作朝着规范、统一、联合方向发展的转折点 • 《方案》经全国牧医总站会同有关专家历时三年的调研、草拟和修改于2000年5月颁布,这标志着种猪遗传评估工作在我国全面展开。 • 该方案对测定和评估性状、遗传评估方法、全国种猪编号系统作了规范和统一,对实现计算机联网与信息共享提出了原则性意见。
1.9 猪经济性状分子遗传基础的研究取得重要成果 • 由中国农大等单位完成的“猪高产仔数FSHβ基因的发现及其应用研究”,于2003年获国家技术发明奖二等奖。 ——获奖者:李宁、赵要风、吴常信、张建生、连正兴、胡晓湘。 ——在国际上率先发现和首次报道促卵泡素β亚基(FSHβ)基因是影响猪产仔数的主效基因或遗传标记。发现FSHβ基因型的差异主要是由该基因在内含子1的809bp和810bp之间的插入片段所造成,该插入片段长度为292bp ——研究表明,第1胎和经产的总产仔数和产活仔数,未携带插入序列的BB基因型明显高于携带该插入序列的AA基因型(P<0.01),差异均达到2头以上
——建立了稳定的扩增该插入片段的快速高通量的PCR反应条件与基因型判定方法——建立了稳定的扩增该插入片段的快速高通量的PCR反应条件与基因型判定方法 ——发现猪雌激素受体(ESR)基因一个全新的RFLP变异,并能影响产仔性状 ——确定了FSHβ和ESR两基因的合并基因型与产仔数有显著关联,研制了合并基因型DNA诊断试剂盒 ——与国内多家猪育种公司合作,利用FSHβ基因进行选种提高了产仔数0.5~1.5头/窝;与PIC和国内多家公司合作,采用两基因合并基因型选择法对产仔数进行选择,也取得了明显的改良效果 ——该项基因诊断技术获得美国专利1项。
由江西农业大学等单位完成的“猪重要经济性状功能基因的分离、克隆及应用研究”,于2005年获国家科技进步二等奖由江西农业大学等单位完成的“猪重要经济性状功能基因的分离、克隆及应用研究”,于2005年获国家科技进步二等奖 ——获奖者:黄路生、任军、丁能水、陈克飞、艾华水、郭源梅、陈从英、麻骏武、晏学明、高军 ——历时4年半采集了我国24个省、区、直辖市68个地方猪种4,100余个体的血样或耳组织样,提取了12,700余份基因组DNA,构建了宝贵的DNA库 ——系统研究了16个猪重要经济性状相关候选基因,其中包括首次在国际上分离、定位的4个新基因:脂肪沉积相关基因SCD、公猪精液量相关基因PGK2、大肠杆菌F18侵染抗性相关基因FUT1,以及影响精子受精能力相关基因SPAM1的新变异
——将8项分子选择技术(4项自主研发、4项成熟技术)在九年内推广至深圳、河北、福建、吉林、江西等省(市)13个种猪场,帮助64个优质种猪核心群开展分子育种工作,累计对3,537头种猪进行了基因检测,每个种猪场都建立了抗应激品系/群,7个核心群的母猪经3-4世代的分子选育,提高产仔数0.4~1.0头/窝,帮助4家种猪场改良了断奶后仔猪腹泻的抗性,累计经济效益达1.25亿元——将8项分子选择技术(4项自主研发、4项成熟技术)在九年内推广至深圳、河北、福建、吉林、江西等省(市)13个种猪场,帮助64个优质种猪核心群开展分子育种工作,累计对3,537头种猪进行了基因检测,每个种猪场都建立了抗应激品系/群,7个核心群的母猪经3-4世代的分子选育,提高产仔数0.4~1.0头/窝,帮助4家种猪场改良了断奶后仔猪腹泻的抗性,累计经济效益达1.25亿元 ——另外,在SCD、PGK2和SPAM1基因的应用上,与PIC(中国)进行了富有成效的合作。
2.1 猪遗传资源调查 • 1979-1984年开展了一次规模空前的猪品种资源普查并出版《中国猪种志》,前已述。 • 2006年5月农业部启动了我国第二次全国性的畜禽包括猪的遗传资源调查工作 ——旨在较全面系统地掌握当前我国畜禽遗传资源最新状况以及30年来的重要变化,为做好全国珍贵、稀有、濒危遗传资源的保护和利用工作打下基础 ——2007年年底前将全面完成现场调查任务。
——在调查的基础上,将编写出版《中国畜禽遗传资源志》,其中包括《中国猪遗传资源志》卷;——在调查的基础上,将编写出版《中国畜禽遗传资源志》,其中包括《中国猪遗传资源志》卷; ——修订《中国畜禽遗传资源状况》(国别报告); ——建立全国畜禽遗传资源调查数据库,开通中国畜禽遗传资源动态信息网,并与联合国粮农组织的资源信息系统接轨; ——完善全国畜禽遗传资源动态监测体系和濒危资源预警机制。
2.2 开展地方猪种质特性与遗传多样性的评估研究 • 种质特性研究 除前述许振英等《中国地方猪种种质特性》研究外,尚有大量我国地方猪遗传资源种质特性的研究成果; ——毛色等外部特征 ——生长、胴体、肉质特点 ——繁殖特点 ——抗逆性与抗病力 ——机体解剖生理生化特征 ——由上述研究内容所总结出的特色性状 ——特色性状的相关基因
遗传多样性研究 ——农业部畜牧兽医局于1999-2002年启动了猪地方品种遗传距离测定项目。 (1)全国畜牧总站畜禽牧草种质资源保存利用中心主持了这个项目,中国农大和华中农大等单位参加 (2)共采集57个地方品种的血样,并与杜洛克、大白、长白猪作对比,采样涉及22个省、区、直辖市近60个县、乡,收集到3600头猪的血样
(3)采用微卫星DNA技术和蛋白质电泳技术进行遗传距离测定(3)采用微卫星DNA技术和蛋白质电泳技术进行遗传距离测定 (4)主要目的在于评估我国地方猪品种间的遗传多样性,分析它们间的亲缘关系。 ——尚有大量从染色体水平、蛋白质水平和DNA水平上采用群体、数量、细胞、分子遗传学等技术检测和评估地方品种内的变异于品种间的亲缘关系(并与外种猪作比较)的研究成果,特别是研究DNA水平上的遗传变异者居多。
2.3初步建立了遗传资源保护体系 ——八十年代,国家建立了一批优良地方猪品种保护场; ——“八五”期间(1991-1995)确认了一批国家级重点种猪场(含地方猪与国外引进品种); ——1996年,成立了国家家畜禽遗传资源管理委员会(2007年在此基础上成立了国家畜禽遗传资源委员会); ——1995年开始启动了畜禽包括猪的种质资源保护财政专项,建立了一些重点地方猪遗传资源的保种场、保护区和基因库;
——农业部建立了“畜禽牧草种质资源保存利用中心”(即国家家畜基因库),收集保存了猪品种的基因组DNA等种质材料;——农业部建立了“畜禽牧草种质资源保存利用中心”(即国家家畜基因库),收集保存了猪品种的基因组DNA等种质材料; ——根据“重点、濒危、特定性状”保护原则,2000年公布了19个猪的国家级品种资源保护名录(2006年公布的国家级遗传资源保护名录中猪的遗传资源增至34个),这些遗传资源得到了重点保护; ——抢救了荷包猪等濒临灭绝的品种。
2.4 地方猪遗传资源的开发利用取得初步成效 • 地方品种猪的杂交利用 ——不少有识之士通过30年来的实践体会到: 对于满足特定市场对优质猪肉的需求, 对于照顾不同地区、不同消费者习惯、形成猪产品的多样化、优质化和特色化, 对于地方猪遗传资源保护工作的持续发展, 都十分必要。
——在杂种优势的表现规律、杂种优势预测、杂交方式(如品种间杂交和品系间杂交)与杂交组合筛选、杂交亲本的选择提纯、杂交繁育体系建设方面的均取得不少进展。——在杂种优势的表现规律、杂种优势预测、杂交方式(如品种间杂交和品系间杂交)与杂交组合筛选、杂交亲本的选择提纯、杂交繁育体系建设方面的均取得不少进展。 • 一些地方品种在特色产品开发方面取得了好经验 • 一批不同程度地保留了我国地方猪特色的新品系、新品种和配套系陆续地被培育出来,包括“九五”以后被国家审定通过的新品种和配套系。