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　　在接連突破了全基因組選擇、遺傳缺陷基因檢測(cè)、奶?；铙w采卵、體外受精、體外胚胎保存和胚胎移植等6項(xiàng)核心技術(shù)之后，山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院奶牛研究中心、山東奧克斯畜牧種業(yè)公司與跨國(guó)企業(yè)神州澳亞現(xiàn)代牧場(chǎng)有限公司三者合作推動(dòng)的我國(guó)“試管奶牛”技術(shù)首次邁入產(chǎn)業(yè)化軌道。

　　日前，在山東濟(jì)南召開的奶牛體外胚胎產(chǎn)業(yè)化技術(shù)成果發(fā)布會(huì)上，這項(xiàng)技術(shù)正式向社會(huì)公布。專家認(rèn)為，“試管奶牛”技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，為大幅度提升我國(guó)奶牛種質(zhì)遺傳水平開辟了新途徑，也標(biāo)志著我國(guó)奶牛優(yōu)秀種質(zhì)快繁技術(shù)進(jìn)入“5G”時(shí)代、奶牛品種改良有了“國(guó)產(chǎn)芯片”。

　　自主培育種公牛不足20%

　　奶牛種業(yè)位于養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)鏈條的最上游，決定了養(yǎng)殖鏈條的生產(chǎn)效率，是科技創(chuàng)新的主要載體。優(yōu)秀核心種質(zhì)是奶牛業(yè)未來發(fā)展的關(guān)鍵，是實(shí)現(xiàn)奶牛養(yǎng)殖方式成功轉(zhuǎn)型的決定因素。

　　農(nóng)業(yè)農(nóng)村部種業(yè)管理司副巡視員孫好勤介紹，自2008年以來，我國(guó)就瞄準(zhǔn)突破奶牛產(chǎn)業(yè)“缺芯之痛”，啟動(dòng)實(shí)施了奶牛群體遺傳改良計(jì)劃。十年來，初步形成了全基因組選擇精準(zhǔn)化、普及化，生產(chǎn)性能測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，種公牛后裔測(cè)定企業(yè)化、聯(lián)合化，遺傳評(píng)估統(tǒng)一化、權(quán)威化的奶牛育種格局。2018年，我國(guó)奶牛平均單產(chǎn)達(dá)到7.4噸，比2008年提高了54%，進(jìn)入10噸俱樂部的主體超過45家。

　　成績(jī)來之不易，但存在的問題也不容忽視。

　　據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)進(jìn)口凍精的年銷售量約在400萬劑以上，已占據(jù)凍精市場(chǎng)的半壁江山且市場(chǎng)份額逐漸擴(kuò)大。在種質(zhì)培育方面，國(guó)內(nèi)的種公牛大部分是通過胚胎或活體引進(jìn)的，自主培育的種公牛不足20%。此外，有專家認(rèn)為頻繁引種也帶來了疫病風(fēng)險(xiǎn)。

　　“我國(guó)奶牛核心種源自給率較低，對(duì)外依存度依然較高。國(guó)內(nèi)存欄乳用種公牛主要來源于活體引進(jìn)和進(jìn)口胚胎，優(yōu)質(zhì)凍精也以進(jìn)口為主。從深層次分析，主要原因是育種機(jī)制發(fā)展滯后，缺乏持續(xù)有效的育種組織體系，聯(lián)合育種推進(jìn)緩慢，育種企業(yè)上下游聯(lián)合與模向聯(lián)合的育種機(jī)制不健全，育種素材交流難，資源共享難，基礎(chǔ)工作不扎實(shí)。”孫好勤表示。

　　也就是說，奶牛育種和繁殖技術(shù)融合度不夠、集成創(chuàng)新能力不足是制約奶牛群體快速改良的瓶頸因素之一。

　　中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)研究員戴蘊(yùn)平認(rèn)為，核心技術(shù)是買不來的。不自主研發(fā)，我國(guó)與國(guó)際的差距會(huì)越來越大。他希望有好種的單位和有技術(shù)的單位結(jié)合起來，自主創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)由中國(guó)繁育到中國(guó)培育的轉(zhuǎn)變。

　　而對(duì)于此次成果的發(fā)布，戴蘊(yùn)平認(rèn)為，科研院所、種業(yè)企業(yè)和生產(chǎn)企業(yè)，瞄準(zhǔn)行業(yè)發(fā)展關(guān)鍵瓶頸，開展聯(lián)合攻關(guān)，釋放出“1+1+1>3”的巨大能量，取得了重大突破。

　　產(chǎn)學(xué)研“1+1+1>3”

　　以往的遺傳改良工作只是借助于種公牛的優(yōu)勢(shì)對(duì)既有母牛進(jìn)行改良，但如果母牛遺傳基礎(chǔ)較差，經(jīng)過3~4代改良后，后代單產(chǎn)也不過提高1000千克左右。

　　選擇一頭優(yōu)秀的母牛，從它的卵巢內(nèi)提取出卵母細(xì)胞，之后放入試管內(nèi)與冷凍精子進(jìn)行受精；將胚胎冷凍保存，或?qū)⑴咛ヒ浦驳竭m合的母牛體內(nèi)。這便完成了“試管奶牛”的操作。

　　體外胚胎生產(chǎn)技術(shù)（即“試管奶牛”）充分利用優(yōu)秀的種子母牛和種公牛資源，生產(chǎn)體外胚胎，大量移植到生產(chǎn)水平較低的牛群中，經(jīng)過一代改良，后代的生產(chǎn)性能即可達(dá)到胚胎母牛的遺傳水平，大大加快奶牛場(chǎng)的遺傳進(jìn)展，提高養(yǎng)殖效益。

　　之前，我國(guó)“試管奶牛”技術(shù)處于研發(fā)階段，如今正式邁入產(chǎn)業(yè)化軌道，這背后有一支三方團(tuán)隊(duì)的堅(jiān)持。

　　2013年，山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院奶牛研究中心、山東奧克斯畜牧種業(yè)有限公司、東營(yíng)神州澳亞現(xiàn)代牧場(chǎng)有限公司正式簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，構(gòu)建奶牛優(yōu)秀種質(zhì)自主創(chuàng)新平臺(tái)。山東省農(nóng)科院奶牛中心負(fù)責(zé)前端研究，新技術(shù)研發(fā)、后裔測(cè)定評(píng)估、特色種質(zhì)選育；奧克斯負(fù)責(zé)應(yīng)用研究，OPU-IVP（活體采卵—體外受精）、種公牛培育、優(yōu)良種質(zhì)推廣；澳亞牧場(chǎng)負(fù)責(zé)落地實(shí)踐，種子母牛群建設(shè)及優(yōu)質(zhì)種質(zhì)快速擴(kuò)繁。

　　“為加快優(yōu)質(zhì)奶牛擴(kuò)繁，謀求良種產(chǎn)業(yè)發(fā)展，我們?cè)趪?guó)內(nèi)率先開展奶牛體外胚胎生產(chǎn)技術(shù)（OPU-IVP）研究與應(yīng)用，集成全基因組選擇、特異基因檢測(cè)、基因編輯、活體采卵—體外受精、XY精子分離等奶牛繁育高新技術(shù)，形成奶牛商業(yè)化育種產(chǎn)業(yè)鏈條，升級(jí)了現(xiàn)代奶牛育種關(guān)鍵技術(shù)體系，讓奶牛育種激發(fā)新的魔力。”山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院奶牛研究中心副主任黃金明告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》。

　　2018年，他們?cè)跂|營(yíng)神州澳亞牧場(chǎng)通過體外胚胎技術(shù)成功培育出17頭后備公牛和優(yōu)秀母牛；2019年，在現(xiàn)代牧業(yè)（商河）有限公司進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化探索，生產(chǎn)體外性控胚胎1312枚，移植胚胎688枚，受胎率達(dá)到42%。

　　專家表示，該項(xiàng)技術(shù)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，是繼人工授精、超數(shù)排卵后，奶牛擴(kuò)繁技術(shù)的又一次革命。

　　“芯片”注入核心力量

　　山東奧克斯畜牧種業(yè)有限公司董事長(zhǎng)高運(yùn)東介紹，選擇繁殖性能良好的種子母牛群或商業(yè)牧場(chǎng)前5%的高產(chǎn)核心群作為供體母牛，利用OPU-IVP技術(shù)生產(chǎn)體外胚胎，移植到低產(chǎn)牛群，一方面快速改良牧場(chǎng)的低產(chǎn)牛群，另一方面提供商業(yè)牧場(chǎng)優(yōu)質(zhì)、低成本的胚胎，打造奶牛的“生產(chǎn)配套系”，提高我國(guó)奶牛養(yǎng)殖競(jìng)爭(zhēng)力。

　　新技術(shù)的出現(xiàn)為現(xiàn)代奶牛育種的未來創(chuàng)造無限可能。那么，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)取得了哪些重大突破？

　　首先，率先建立了現(xiàn)代奶牛育種技術(shù)體系。創(chuàng)建了國(guó)際一流的種子母牛群300頭，開啟我國(guó)優(yōu)秀奶牛種質(zhì)自主培育的新紀(jì)元。累計(jì)培育優(yōu)秀后備公牛463頭，培育出全國(guó)排名第一、第二的種公牛，部分種質(zhì)水平遺傳品質(zhì)達(dá)到國(guó)際水平；目前奧克斯已發(fā)展成為全國(guó)奶牛育種行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，綜合實(shí)力全國(guó)排名第二；累計(jì)推廣凍精1600余萬劑，荷斯坦牛種質(zhì)凍精山東省市場(chǎng)占有率48%、全國(guó)占有率15%，位居同行第一。

　　其次，育種技術(shù)及優(yōu)良種質(zhì)的推廣，加快了奶牛群體遺傳改良步伐，促進(jìn)山東省奶牛平均單產(chǎn)從6噸提高到7.6噸，對(duì)山東省乃至全國(guó)奶業(yè)發(fā)展作出了積極貢獻(xiàn)。

　　“體外胚胎生產(chǎn)技術(shù)可*限度挖掘優(yōu)秀母牛的遺傳和繁殖潛力，加速優(yōu)秀種公牛培育進(jìn)程，有望引領(lǐng)全國(guó)奶牛種質(zhì)創(chuàng)新和利用的發(fā)展方向，應(yīng)用前景十分廣闊。”黃金明表示。

　　中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)教授張勝利表示，育種與繁殖密不可分，OPU技術(shù)與全基因組選擇技術(shù)等現(xiàn)代育種技術(shù)結(jié)合，可充分發(fā)揮優(yōu)秀種質(zhì)的遺傳優(yōu)勢(shì)，“在遺傳基因上為提高生產(chǎn)性能打好基礎(chǔ)”。

　　項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)正是這樣做的。應(yīng)用全基因組選擇技術(shù)，結(jié)合母牛系譜、生產(chǎn)性能、體型成績(jī)，以及種公牛育種值，對(duì)胚胎供體母牛和公牛進(jìn)行選擇，保證新生胚胎后代的基因組選擇指數(shù)（GTPI）達(dá)到2500以上，胚胎后代的單產(chǎn)達(dá)12噸以上，逐步組建奶牛場(chǎng)育種核心群。同時(shí)，通過體外胚胎生產(chǎn)技術(shù)，年自主培育后備公牛100頭，全部參加全基因組選擇。

　　“接下來，該項(xiàng)目還將更進(jìn)一步地優(yōu)化奶牛育種與高效繁殖技術(shù)平臺(tái)，加強(qiáng)特色優(yōu)異種質(zhì)的創(chuàng)新和自主培育及國(guó)際交流。”黃金明說。