2022年广东省农业主推技术
畜禽技术
技术名称
猪基因组选择育种技术
技术类型: 动物科学饲养技术
计划推广月份: 1月、2月、3月、4月、5月、6月、7月、8月、9月、10月、11月、12月
适宜推广区域: 适合国家生猪核心育种场、省级原种猪场等种猪生产企业。
解决的主要问题
种猪是繁育体系“金字塔”顶部群体,是推进现代生猪产业高质量发展的“芯片”,但目前国内种猪主要依赖于国外进口,引种独立分散,造成种猪育种效率低下,资源严重浪费,核心群种公猪精液绝大部分没有充分用于核心群育种。种猪的“拿来主义”导致无法形成自主的育种体系,很难从根本上提高我国猪育种和生产的技术水平,影响养猪业的可持续发展。农业农村部办公厅《关于加快生猪种业高质量发展的通知》(农办种[2020]12号)提出:生猪种业优势省份要整合企业、科研力量,开展省内或跨省间的区域性联合育种,加强种猪生产性能测定,完善遗传评估体系,加快基因组选择等育种新技术推广和应用,持续选育提高种猪遗传进展,培育新品种、新品系。农业农村部《关于印发新一轮全国畜禽遗传改良计划的通知》(农种发[2021]2号)提出:持续推进企业自主育种,支持生猪种业优势省份开展区域性联合育种,发展基于全产业链的新型育种模式,培育区域性联合育种实体8-10个;完善猪基因组选择技术平台,不断提升参考群规模和质量并加快推广应用。可见猪基因组选择技术,是解决长期以来我国猪育种过程中所产生的问题,提高我国种猪的整体质量和竞争力的重要途径。广东是生猪生产和消费大省,也是供港畜产品的主要省份。2020年全省生猪出栏2537万头,居全国第六位。同时,广东生猪种业处于全国领先水平,全省现有国家生猪核心育种场10家,种猪场272家,年出栏种猪236万头,约占全国种猪产能1/8。当前,在非洲猪瘟防控形势依然严峻的背景下,我省在全国率先开展猪基因组选择育种技术推广,有利于提高我省种猪质量,可以避免长期依赖于国外引种,既节约了外汇,也降低进口疾病的风险,对我省现有种猪企业的生存与发展极为有利,是生猪稳产保供和畜牧业转型升级的重要基础。
与现有或同类技术的比较优势
常规的猪育种方法主要利用表型值和系谱信息进行BLUP预测估计育种值,基因组选择育种是一种全基因组范围内的标记辅助选择方法,能够更加准确地预测候选个体的基因组育种值(GEBV)。与传统选择策略相比,基因组选择具有明显的优势,可以准确、快速地对目的性状进行选择,尤其是对低遗传力性状、难以测量的性状、限性性状、生长后期测定的性状、屠宰性状和免疫力等,基因组选择较传统BLUP技术的优势更加突出。此外,该技术可以在动物出生时或者胚胎期预测GEBV,实现早期选择,从而缩短世代间隔,大大提高猪育种的遗传进展,国内外大型育种公司应用效果表明,基因组选择育种技术可以提高种猪30-35%的遗传进展。
技术推广成效
近两年累计推广规模 986万头、万羽、万亩 累计带动农户 5857户
单品节本增效 39.6元/头、羽、亩
增产及节本增效情况说明 根据国外和国内一些大型种猪场的选育经验,应用基因组选择育种技术,预计达100kg体重日龄、产肉量、饲料转化效率、活产仔数的年度遗传进展为0.5天、0.6kg、0.05、0.1头,按正常的生猪价格,则种猪选育增收为56.5元/头,按70%的遗传传递率估算,预计每出栏一头商品猪增收39.6元。
技术要点及对生态环保的影响
基因组选择的流程包括参考群的建立、候选群体的选择2个步骤。根据选择方法的不同,选择流程也有一定区别,大致可分为直接法和间接法。直接法在建立完参考群后,会结合基因型、表型值和系谱等信息,建立标记亲缘关系矩阵,结合特定的线性模型后计算出群体的综合选择指数;在第二步对候选群体的选择时,待选择个体的基因型和系谱信息也可以直接加入计算模型计算得出GEBV和综合选择指数,从而进行个体的排序和选择。而间接法在第一步建立参考群时,通过结合个体的基因分型信息和性状表型值信息估计不同性状的SNP 效应值,在第二步对候选群体进行基因芯片分型后,依据参考群体得到的SNP效应获得个体的GEBV,进而确定综合选择指数,用于个体的排序和选择。在应用基因组选择技术时不管选择哪种选择方法,由于在计算过程中不需要候选群体的表型信息,所以可以在候选群体出生就对其进行选择,缩短世代间隔,提高择准确性,从而提高群体的遗传进展。技术要点如下:1)样品采样。需进行基因组信息检测的猪群包括在群种公猪、种母猪、入群后备猪和出生优秀的种猪。采集时借助TSU组织取样钳,对猪耳尖进行采样,样品采集后,即送往测序公司检测。2)基因组信息检测。SNP芯片技术由于其准确性高、灵活性强、通量大等特点被广泛应用于基因分型中,其原理是将目标DNA与固定在载体上的SNP寡核苷酸探针阵列进行特异性杂交反应,根据不同碱基杂交结合后其荧光强度的不同,从而达到识别目标DNA基因型的目的。3)基因组检测数据的应用。基因组检测原始数据包括FinalReport文件、SNP map文件、样品编号与个体号对应的文件。原始数据导入育种系统后,系统将自动进行质量控制与重编码,输出可直接用于计算的基因型的文件。然后采用一步法基因组选择进行基因组遗传评估,将各性状基因组育种值通过加权的方式构建基因组综合选择指数,用于个体的排序和选择。
获得荣誉及其他注意事项
无。
单位信息
单位名称: 广东省农业技术推广中心
联系人: 谢水华
联系电话: 020-37220759;13560124451
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