待拍的種公牛
肉牛產業在快速發展的同時，也暴露了自身一些問題。在諸多影響因素中，種業是根源性和決定性因素。利用全基因組選擇有助于肉牛選種準確性的提高和世代間隔的縮短，可降低育種成本。
茫茫的內蒙古烏拉蓋草原上，一場種公牛拍賣會格外引人注意。伴隨著拍賣師宣布拍賣會開始的聲音，72頭種公牛陸續走到臺前，紛紛尋找未來的主人。它們中最年輕的只有5個月大，最年長的18個月。雖然來自全國不同的種公牛站或核心育種場，但它們有一個共同的特征：都得到了一項新技術的評估。
這項新技術叫作全基因組選擇，是基于基因組育種值（GEBV）的選擇方法。72頭種公牛首次被采用傳統遺傳評估＋基因組育種值相結合的方法，評估了20多個性狀。
把新技術融進拍賣會也得到全國畜牧總站站長楊振海的認可。他表示，首屆全國種公牛拍賣活動標志著我國肉牛種業進入新階段，具有里程碑意義。
據悉，首屆全國種公牛拍賣會由全國畜牧總站、中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所、錫林郭勒盟行政公署、國家畜牧科技創新聯盟共同主辦。同期還舉辦了2018年現代肉牛產業發展技術交流會。
全基因組選擇技術備受推崇
在拍賣會現場，當每頭牛出場時，種公牛信息中有一欄會顯示特別的介紹，即種公牛性狀GEBV信息。后墻的條幅上標著“種牛選擇新時代，基因育種更精確”。
性狀GEBV信息主要包括初生—斷奶增重、斷奶重、育肥期日增重、胴體重、胴體等級、屠宰率和凈肉率。
這些信息是競拍方非常關注的。記者獲悉，前期的相關工作由中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所研究員李俊雅團隊及國家肉牛遺傳評估中心聯合完成，花費了兩個多月的時間。
具體做法是，根據性狀GEBV信息要求，先在參考種牛群體中使用基因型數據和表型數據估計每頭種公牛染色體片段的效應，然后在候選種公牛中使用個體基因型數據估計基因組育種值。
記者了解到，全基因組選擇的概念和方法是于2001年在國外被提出，即利用高密度SNP標記對影響目標性狀的所有基因同時進行選擇的策略。2009年，國際上第一款牛基因檢測芯片的誕生和基因組測序項目順利完成，促進了牛全基因組選擇技術的發展。
李俊雅介紹，該技術突破了過去分子標記只有幾十個或幾百個的局限，DNA分子標記的數量猛增到幾萬個甚至發展到幾百萬個，是育種技術史上前所未有的革命。
實際上，全基因組選擇最早開始應用于奶牛上。根據國際組織Intebull調查結果顯示，截至2014年8月，奶牛育種群中應用全基因組選擇的成員國就已經有34個。
在我國，2017年這項新技術才在肉牛上大范圍推廣應用。
中國農業大學動物科技學院教授張勤、張沅團隊聯合北京奶牛中心、北京首農畜牧發展有限公司、上海奶牛育種中心和全國畜牧總站等5家單位，實施了“中國荷斯坦牛基因組選擇分子育種技術體系的建立與應用”項目，取得了豐碩的研究成果，獲得了2016年國家科技進步獎二等獎。
李俊雅介紹，利用全基因組選擇可提高肉牛選種準確性，縮短世代間隔，降低育種成本。這也正是全基因組選擇備受推崇的主要原因。
亟須聯合研發新技術
目前，美國、加拿大、澳大利亞、德國等已使用全基因組選擇青年公牛，而且使用量逐漸增加。如2007年美國使用基因組青年種公牛配種的數量為28%，到2012年超過51%。
值得一提的是，利用基因組選育出的青年種公牛的凍精價格也不菲，如美國一頭青年公牛基因組選擇指數是＋2598，其凍精每支售價達到1000美元，并在市場上供不應求。
和其他國家肉牛全基因組選擇技術有所不同，我國采用的是高密度770K芯片，而國外更多應用低密度54K芯片。主要考慮的是我國肉牛育種數據庫尚不健全，基因組選擇參考群體規模偏小，“亟須聯合研發全基因組選擇技術，減少對國外肉牛品種的依賴”。李俊雅說。
隨著我國經濟的發展、人們生活條件的改善和飲食結構的調整，肉牛產業成為繼奶業之后又一個朝陽產業。
農業農村部數據顯示，2014年我國肉牛存欄量6840萬頭，2015年牛肉產量已達到700萬噸，是1990年產量的6倍，穩居世界第三牛肉生產大國。同時，我國肉牛生產區域開始發生轉移，由西北牧區向農業經濟優勢區域轉移，現已形成東北、中原、西北、西南4個肉牛產業帶。
然而，肉牛產業在快速發展的同時，也暴露了自身一些問題。在諸多影響因素中，種業是根源性和決定性因素。
肉牛品種多、核心群規模小是其中一個因素。目前，我國現有肉牛品種98個，已經開展種公牛培育且通過應用凍配技術進行群體改良的品種有35個，占35.7%，具有國家核心育種群的品種僅21個，占21.4%。
楊振海介紹，雖然肉牛品種登記、體型鑒定、生產性能測定、遺傳評估等基礎性工作已逐步開展，但體型鑒定和生產性能測定等關鍵基礎數據還是由育種單位自行完成，影響遺傳評估工作的公正性和可靠性。
“育種值估計方法和基因組選擇等現代育種方法雖已應用。”北京畜牧獸醫研究所研究員高會江表示，但參考群體不大、數據積累不多，影響了評估結果的準確。
據統計，我國肉用種牛70%依賴進口，導致我國肉牛產業生產效率低，在國際市場競爭中處在不利地位。
李俊雅介紹，特別是在我國推動“一帶一路”倡議的形勢下，肉牛產業在國際同行業中缺乏競爭力，進一步加劇國內肉牛產業發展的壓力，面臨前所未有的挑戰。
此外，聯合育種機制不健全，商業化育種進程緩慢，目前成熟的聯合育種機制在我國肉牛行業還處于起步階段。
有序推進新技術應用
記者了解到，李俊雅團隊在國內是率先開展肉牛全基因組選擇技術研究和應用的。從2008年開始，團隊在烏拉蓋建立起我國第一個西門塔爾牛資源群體。
之所以選擇西門塔爾牛，“主要是源于我國對其種質需求量大，并依賴進口的肉牛生產實際需求”。高會江說。
目前，該團隊的肉用西門塔爾牛育種群規模擴大到15000頭，核心群規模達5000頭，建立了2030頭規模的肉牛全基因組選擇參考群體，成立了國家肉牛遺傳評估中心。
拍賣會前，正是由國家肉牛遺傳評估中心對來自9家種公牛站和核心育種場的72頭種公牛進行了全方位評估。最后，經肉牛遺傳改良計劃專家組綜合評定，共有來自7家單位的15頭種公牛獲得24個項目的冠軍。
李俊雅介紹，在相關項目的研究過程中，通過“請進來、走出去”的方式，解決了遺傳評估、模型優化、快捷算法等關鍵問題。比如，2004年北京畜牧獸醫研究所派李俊雅赴美國康奈爾大學合作研究3年。
目前，中國農科院北京畜牧獸醫研究所與烏拉蓋基地聯合攻關，經過10年的努力，獲得了10種全基因組育種值估計的新方法，并在這10種方法的基礎上開發了10套軟件。
其中，“應用BayesB V1.0計算肉用西門塔爾牛主要經濟性狀基因組育種估計準確度達到0.51~0.88”。李俊雅說。
但目前只有肉用西門塔爾牛參考群體，未來還要擴大群體，包括安格斯、和牛、云嶺牛。“把上述四個參考群體聯合起來，構建一個多品種全基因組選擇技術平臺，用于全國肉牛育種。”李俊雅告訴記者。
據悉，下一步農業農村部等相關部門將有序推進全基因組早期選種技術在肉牛核心育種群和肉用種公牛選育中的應用，提高育種效率，確保育種質量。
