數智風向標
政策保種 科技賦能
中國“土豬”從瀕臨滅絕到搖身變“金豬”
借助科技的力量，中國“土豬”正闖出一條路來。
2月23日，黨的十八大以來第13個指導“三農”工作的中央一號文件發(fā)布，其中提出“推進農業(yè)科技力量協(xié)同攻關”，強調了“深入實施種業(yè)振興行動”“繼續(xù)推進生物育種產業(yè)化”等方向。更受矚目的是，“發(fā)展農業(yè)新質生產力”被首次提出。
在實現(xiàn)種源自主可控這條路上，我國的畜禽遺傳資源保護工作，也被賦予了新的使命。2月7日，國家畜禽遺傳資源委員會發(fā)布了《國家畜禽遺傳資源品種名錄(2024年版)》，其中提到，我國目前有寧鄉(xiāng)豬、成華豬等89個地方豬種，北京黑豬、東北花豬等32個培育品種，川藏黑豬等18個培育配套系。
中國“土豬”品種豐富，不僅承載著深厚的歷史文化底蘊，還豐富了遺傳多樣性。那么，包括基因編輯、大數據分析和人工智能在內的前沿技術，到底是如何應用于本土豬種的遺傳改良的？中青報·中青網記者為此進行了采訪，探索相關領域究竟面臨什么樣的挑戰(zhàn)，又取得了哪些進展。
從“瀕危土豬”到“近50億元產業(yè)鏈”
20多年前，湖南寧鄉(xiāng)人李述初走遍了寧鄉(xiāng)、安化等地，才找到了僅存的7頭寧鄉(xiāng)豬種公豬和50頭母豬。
全國畜牧總站第三次全國畜禽遺傳資源普查官網顯示，寧鄉(xiāng)豬原產于湖南省寧鄉(xiāng)市流沙河、草沖一帶，一度達到近15萬頭的數量。但隨著以杜洛克豬、長白豬和大白豬為代表的外種三元雜交瘦肉型豬繁育體系迅速發(fā)展，寧鄉(xiāng)豬飼養(yǎng)量下降。至2002年，寧鄉(xiāng)豬已經“處于瀕危狀態(tài)”。
據湖南省農業(yè)農村廳有關負責人介紹，2003年，寧鄉(xiāng)市對寧鄉(xiāng)豬的保種工作逐步開展，當地重新建起了寧鄉(xiāng)豬原種場，并制定了保種方案和計劃。到2023年，寧鄉(xiāng)市擁有寧鄉(xiāng)豬國家級保種場1個，國家級保護區(qū)1個，一級擴繁場4個，寧鄉(xiāng)市寧鄉(xiāng)豬存欄25.17萬頭，種母豬存欄近2萬頭、配種公豬近800頭。出欄49.35萬頭(含配套系)，產業(yè)鏈綜合產值達47.25億元。
20多年過去，寧鄉(xiāng)豬從瀕臨滅絕，發(fā)展到如今產業(yè)鏈綜合產值近50億元，在全國地方豬產業(yè)中名列前茅。
靠著對寧鄉(xiāng)豬的保種、養(yǎng)殖、加工和銷售，李述初在創(chuàng)業(yè)成功的同時，也肩負起了對寧鄉(xiāng)豬的保護、開發(fā)重任，如今是寧鄉(xiāng)豬產業(yè)發(fā)展協(xié)會會長及國家級寧鄉(xiāng)豬保種場場長。在他看來，寧鄉(xiāng)豬從瀕臨滅絕的“土豬”到如今領航鄉(xiāng)村振興的“金豬”，這場翻身仗的勝利，“離不開科技力量的支持”。
李述初與科研院所、高等院校建立戰(zhàn)略合作關系，共同開展了產學研攻關和協(xié)同創(chuàng)新。
據中國工程院院士、中國科學院亞熱帶農業(yè)生態(tài)研究所畜牧健康養(yǎng)殖中心主任印遇龍介紹，截至目前，團隊通過基因組選擇與常規(guī)育種技術相結合，培育專門化品系，并進行組合配套，在現(xiàn)有配套系的基礎上，培養(yǎng)優(yōu)質新品種。
“我們在生長性能、胴體性狀和肉質性狀方面進行了大量研究，包括‘低剩余采食量豬’的平均日增重等。這些工作為寧鄉(xiāng)豬選育提供了基礎?！庇∮鳊堈f。湖南農業(yè)大學動物科學技術學院副院長何俊是印遇龍團隊的成員。他告訴中青報·中青網記者，20世紀80年代，湖南農業(yè)大學豬遺傳育種專家團隊就開始了對寧鄉(xiāng)豬種質特性、雜交優(yōu)勢和遺傳病方面的研究。
作為中國本土豬種，來自四川的內江豬、成華豬，也曾經面臨和寧鄉(xiāng)豬同樣的處境，種群數量下降。據四川農業(yè)大學生命科學學院動物學系教授姜延志介紹，對成華豬主要的保護工作，目前集中在對成華豬優(yōu)良個體的收集和提純復壯，以及保種場、擴繁場的建設方面；而對成華豬的本品種選育提高、種質特性系統(tǒng)評估、重要經濟性狀形成的遺傳機制以及開發(fā)利用等研究甚少。
金華豬因原產于浙江省金華市而得名。浙江省農業(yè)農村廳在“關于省十四屆人大一次會議金30號建議的答復”中提到，當地近年來全面開展地方豬遺傳物質保種，已采集制作了11個地方豬種體細胞和凍精等遺傳材料約13.47萬份，在省級遺傳資源庫中集中保存；通過細胞凍存和克隆為核心的細胞保種技術，“成功恢復金華兩頭烏(金華豬)1個血統(tǒng)和蘭溪花豬1個血統(tǒng)”。
對我國地方豬種遺傳資源的開發(fā)，仍然大有可為。
科技賦能破解“土豬密碼”
國家畜禽遺傳資源委員會委員及豬資源專業(yè)委員會主任委員、浙江大學動物科學學院長聘教授潘玉春提到，近30年來，中國本土豬種的育種工作“雖然取得了一定的成績”，但整體上“仍面臨著諸多挑戰(zhàn)”。
作為“農業(yè)農村部全國豬育種協(xié)作組”專家，潘玉春參與了全國生豬遺傳改良計劃的制定及其啟動后的大量技術培訓和核心場遴選工作。據潘玉春介紹，國內長期以來所用的育種方式是群體繼代選育法。這種方法要求進行大規(guī)模生產性能測定，并在特定的基礎之上進行遺傳評估，雖然在一定程度上推動了育種工作的進展，但也具有一定局限性，包括種畜利用年限短、成本較高等。
“性能測定技術的效率存在瓶頸，導致我們的育種工作進展緩慢，很多時候，培育的品種達不到預期目標。”潘玉春說，與引進品種相比，本土豬種在方方面面“都存在不小的差距”。這些差距不僅體現(xiàn)在育種效率上，更體現(xiàn)在最終產品的市場競爭力上。
面對這些挑戰(zhàn)，中國的研究者并未停下腳步。近年來，相關研究者在育種方法上進行了大量的創(chuàng)新研究，試圖打破傳統(tǒng)育種的局限性。其中，將基因組選擇的方法運用到本土品種的育種中，是一個重要的研究方向。
“我們試圖在育種方法上作出一些創(chuàng)新，比如把基因組選擇的方法，運用到本土品種的育種當中，以克服傳統(tǒng)育種中存在的‘卡脖子’問題?！迸擞翊赫f。
在寧鄉(xiāng)豬的育種工作中，基因檢測就是重點方向之一。在印遇龍團隊、湖南農業(yè)大學、湖南省畜牧獸醫(yī)研究所的支持下，“寧鄉(xiāng)豬基因組血緣關系鑒定”“寧鄉(xiāng)花豬親本及其配套系生長發(fā)育研究”等系列課題研究紛紛開展，解析了寧鄉(xiāng)豬的種質特性。
給寧鄉(xiāng)豬基因測序后，研究團隊需要對大量數據進行分析，找出哪些基因能夠讓豬長得快、產肉多、抗病能力強，通過反復驗證，再通過一代代育種，才能把這些基因固定下來。
“現(xiàn)在我們一看到基因數據，就能大概預測小豬的生長速度、瘦肉率和飼料效率，就像是用基因信息給豬科學‘算命’?！焙慰∠蛑星鄨蟆ぶ星嗑W記者打了一個比方。
有了新技術，土豬不但解決了保種、育種問題，還進一步提高了口感和肉質。采用基因編輯技術，團隊對桃源黑豬特定基因進行編輯，瘦肉率凈增11%。團隊還對寧鄉(xiāng)豬、巴克夏豬和巴寧雜交豬的肌肉風味特征組成進行了分析，共檢測到5655種揮發(fā)性風味物質，并在其中篩選出了寧鄉(xiāng)豬的關鍵風味物質。
“理想的品種應該既好吃又高產，同時，繁殖力和抗病力都強。這就是我們的總目標?！庇∮鳊堈f。
大數據驅動育種“數智化”
2024年8月，浙江省農業(yè)農村廳等部門推出了《浙江土特產·地方豬產業(yè)高質量發(fā)展行動方案》，提出以金華豬、嘉興黑豬、岔路黑豬等為重點，兼顧其他地方豬品種，聚焦做足“土”字、做亮“特”字、做強“產”字。行動方案還提出，到2025年年底，“力爭地方豬年飼養(yǎng)量達到100萬頭”“全產業(yè)鏈相對配套完善、產值達到65億元，建成年產值10億元以上的地方豬產業(yè)鏈2條”。
經歷了政策保種、科技賦能，“土豬”搖身變“金豬”。
《全國生豬遺傳改良計劃(2021-2035年)》中提出，到2035年，我國要建成完善的商業(yè)化育種體系，大幅提升自主創(chuàng)新能力，核心種源自給率保持在95%以上；以地方豬遺傳資源為素材，培育的特色品種能充分滿足多元化市場消費需求。計劃中專門提到，要構建全產業(yè)鏈育種數據體系，建立高效智能化種豬性能測定體系，大幅提升育種數據采集能力。
潘玉春告訴中青報·中青網記者，目前，對智能化設施設備的應用也在同步發(fā)展，實時記錄豬的生長數據，如生長速度、飼料轉化效率等。大數據評估或管理體系等技術平臺，也在逐步建設并應用起來。
“這些數據對于評估豬的育種價值至關重要，比如豬的生長速度、飼料轉化效率等性能，過去我們需要通過殺豬來進行測定，但現(xiàn)在，我們可以通過智能化的設備實時測定這些數據，這對于豬的品種改良和遺傳評估具有重要意義?！迸擞翊焊锌?。
其中，大數據平臺的應用為育種工作帶來了革命性的變化，可以處理產業(yè)的大量數據，對每頭豬的育種價值進行評估，“為育種工作提供了有力的支持”。而基因組的高通量檢測則進入了分子時代，使得科學家們能夠更全面、深入地了解豬的遺傳基礎。
“現(xiàn)在到了分子時代，我們不僅要看表面，還要看它內在的遺傳基礎?；蚪M高通量檢測可以幫助我們全面了解豬的基因型，為低成本、高效率的基因測試提供可能?！迸擞翊航忉?。
目前，中國本土豬種雖然整體資源保護情況不錯，但個別品種仍然處于瀕危狀態(tài)。在潘玉春看來，要通過科學的育種方式改善這些瀕危豬種的狀況，最大的前提，就是“做好保護工作”。
他用古建筑的保護打了個比方：保護一座寺廟是為了維持其原樣和原貌，可若要開發(fā)利用，比如將其變?yōu)槁糜斡^光地，則或多或少會對其造成影響，比如安裝新的設施、裝修內部或增設衛(wèi)生間等。
但如果不進行保護，利用也無從談起。
中青報·中青網記者 張渺 來源：中國青年報