豬糧安天下,良種筑基石。2020年,中國生豬出欄5.27億頭,豬肉產量占國內畜禽(豬牛羊禽)肉總產量的53.84%。作為世界生豬生產第一大國,中國養殖總量占全球的50%以上。但我國并不是養豬強國,更不是種豬強國。
習近平總書記強調要下決心把我國種業搞上去,抓緊培育具有自主知識產權的優良品種。中央經濟工作會議提出,要立志打一場種業翻身仗。我國生豬種業現狀如何,翻身仗又該怎么打呢?
一、我國生豬種業發展概況
新中國成立以來,我國生豬種業經歷了地方品種選育、引進品種雜交培育以及瘦肉型豬持續選育三個典型階段。隨著2009年全國生豬遺傳改良計劃實施,我國構建了“金字塔”式繁育體系,遴選了105家(現為89家)國家生豬核心育種場,組建了國家種豬育種核心群,開始實施全國性種豬遺傳評估。2020年,我國生豬核心育種場大白豬平均達100公斤日齡為162.80天,縮短5天;達100公斤背膘厚為10.88毫米,下降0.7毫米;總產仔數達到13.0頭,比2009年增長1.7頭。
二十世紀八九十年代,由于消費市場對瘦肉的追求,部分地方資源一度陷入瀕危狀態。隨著國家對種質資源保護的重視以及市場對特色豬肉的需求,地方資源的保護和利用得到加強,建立了62個國家級豬遺傳資源保種場、保護區以及1個基因庫,共有地方豬品種資源83個,其中國家級保護品種42個,省級保護品種39個。至2020年,以我國地方豬種和引進品種為素材,共培育了16個品種和14個配套系,滿足了我國特色豬肉產業發展的需求。
在基礎研究領域,獲得了一批具有自主知識產權的重要經濟性狀主效(因果)基因,創制了一批育種材料。如中國農業科學院相關研究團隊,針對我國生豬種源問題,系統解析了豬瘦肉及肉品質相關主效基因,獲得了高瘦肉率梅山豬、抗三種重大疫病豬等生物材料,并在國內率先開始了在豬風味育種及恢復力育種工作。在生產性能測定技術方面,我國部分育種公司引入CT掃描技術、熱成像估算技術進行性狀測定;在AI技術大潮下,我國開發了豬臉識別等智能化豬只監控技術;在基因組選擇方面,國內相關團隊在基因組遺傳評估方面也開發了基于機器學習等的育種值估計方法。
二、存在的問題
雖然我國的豬育種取得了相當大的成就,但也不可否認,國內種業水平與發達國家的差距還是客觀存在的。國外先進育種水平大白豬體重達到100公斤需要148天,比我國生豬核心育種場種豬快15天;國外先進育種水平的大白豬產仔數能達到15頭,比我國生豬核心育種場種豬多2頭。種豬生產水平的差距也反映出我國的種豬育種還存在一些問題。
在豬種資源保護與利用方面,國際上愈發意識到遺傳資源對國家安全所起的重要作用,以美國為代表的西方各國將收集全球遺傳資源作為國家戰略,并紛紛制定嚴格的法規,控制核心遺傳資源輸出。美國動物遺傳資源保護中心收集保存了的近100萬份遺傳物質,其中外來品種資源占比超過三分之二。美國牽頭啟動全球動物基因組注釋FAANG計劃,對標人類基因組的ENCODE項目,深入發掘動物基因組中關鍵功能基因與調控機制,大量用于高效、優質、抗病、環境友好型畜禽品種的選育和創制。與之相比,我國家養動物種質資源受到嚴重威脅、地方品種資源喪失嚴重,如我國特有的83個地方豬種,85%的豬種存欄數量急劇下降,35%處于瀕危或瀕臨滅絕,多樣性的消失大大減弱了我國對“非洲豬瘟”等重大疫病的防御能力和“華系”新豬種創制能力,我國急需對地方資源進行深度開發。
在育種技術方面,我國雖然已在2017年開始應用基因組選擇等先進育種技術,但仍處于跟跑階段。在基于5G技術的智能化活體測量、生理指標監測、智能育種決策等的表型測定與數據分析技術和基于多組學信息的智能基因組遺傳評估算法、精準選配技術,以及商品豬生產性能預測技術方面還存在短板,需要加強。此外,我國在代謝、生理、風味、環境互作等重要表型鑒定技術;基于多組學整合的遺傳機制解析和主效基因鑒定技術;基于基因編輯的育種材料創制技術方面均與國外存在較大差距。而且,現代育種的基礎理論和核心技術都把持在國外公司手中。如基因編輯技術,基因芯片制造、高通量基因型檢測技術等。我國應該在育種的“中國芯”方面加大研發投入,以擺脫國外限制。
在育種創新體系方面,我國生豬種業科技創新的主體是科研院所和高等院校,雖然目前也有不少院企(校企)合作育種模式,但總體呈現科研機構(高校)與育種企業各自為戰的格局,而且,生豬種業產業鏈松散,分工模糊,結合不緊密的問題也十分突出,造成科技創新成果轉化應用慢,產業鏈條無法高效運轉。在種業企業方面,雖然我國有3400家左右的種豬企業,但各種豬企業普遍存在規模小、研發能力弱的缺點。獨立分散的種豬供給模式,難以讓我國種豬企業形成強大的種業科技創新能力。在激烈的種業國際競爭壓力下,我國種豬企業無法承擔起推動產業前端走向現代化的重任。
三、對策及建議
為打好生豬種業翻身仗,要聚焦生豬種業質量、效益、競爭力提升的總目標,大力支持專業化育種和聯合育種發展。建議重點做好以下幾方面工作:
(一)加強地方資源的收集與開發,推動地方資源利用。破解我國地方豬種資源保護窘境的關鍵,一方面急需加強種質資源的收集,加快國家種質資源庫的建設,另一方面還在于利用。開發利用可以促進保種,保種的目的在于利用。在地方資源利用方面,一要做好動態監測,建立畜禽遺傳資源動態監測體系,及時掌握種群變動、特性變異、瀕危狀況、開發利用等信息。二要有效開展種質鑒定、性能測定、品質分級等工作。三要合理制定各品種利用方案,明確保種目標,量化保種任務,不斷提高畜禽遺傳資源保護與利用的科學性和有效性。四要大力培育優質、高繁、抗性等特色鮮明的專門化品系,有計劃地開展配套系和新品種培育。五要建立特色品牌,培育消費市場,推進產業化開發,滿足多樣化市場需求。
(二)全面推廣基因組選擇技術,加大技術研發力度,推動種業科技創新。目前,我國雖然在基因組選擇和智能化測定等方面有一些創新與應用,但是基因組選擇應用推廣嚴重不足,智能化測定處于有設備卻無應用的階段。需要突破很多技術前沿研究與前瞻應用的瓶頸。例如,重要性狀遺傳機制大數據挖掘、解析與種質創新,智能化測定與信息傳輸、決策分析的集成技術,新一代智能基因組選擇與選配技術等。開發自主知識產權的高效基因分型新技術以及高效自動化的表型組、基因組、轉錄組、蛋白組、代謝組、微生物組整合評估技術將是我國豬種業發展的重要內容之一,也是實現種豬國產化目標的重要手段。
(三)構建市場需求為導向、企業為主體、產學研深度融合的創新體系,充分發揮企業力量。“十四五”期間,我們應培育并發展壯大育種經濟主體,包括育種企業、育種專業協會等,推動我國基礎育種工作。一方面,我國應該繼續推進國家生豬遺傳改良計劃,構建國家層面的聯合育種體系;另一方面,我國應引導培育一批有實力的大型種豬企業,充分利用資金、技術、管理、市場推廣等優勢,發展成具有國際競爭力的種業“航母”企業,最終形成“聯合育種+大企業育種”并行的發展格局。
(四)持續實施生豬遺傳改良計劃,加大育種基礎投入。生豬遺傳改良計劃不僅提高了企業的育種積極性,也使我國育種技術水平和企業的育種工作逐步走向規范化、科學化,并且取得了顯著的育種效果,為我國豬育種的長遠發展奠定了基礎。“十四五”期間,我國應持續實施生豬遺傳改良計劃,加快組建國家畜禽遺傳評估中心,大幅度提升企業精準選育的能力。加強國家生豬核心育種場的管理,鼓勵進行疫病凈化,對于育種工作成效顯著、豬群健康的核心場加大支持力度。(作者王立賢,研究員,中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所豬遺傳育種科技創新團隊首席;作者王立剛,副研究員,中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所豬遺傳育種科技創新團隊骨干)