【遗传与繁育】听课笔记（上）｜第五届中国猪业科技大会精彩回顾

国以农为本，农以种为先。良种是保障生猪产业高质量发展的重要基础，是提升生猪产业核心竞争力的关键。2022“中央一号文件”提出，大力推进种源等农业关键核心技术攻关；全面实施种业振兴行动方案；启动农业生物育种重大项目。2023“中央一号文件”提出：深入实施种业振兴行动，全面实施生物育种重大项目，扎实推进国家育种联合攻关和畜禽遗传改良计划。从中不难看出，我国对种业振兴问题的关切。

随着中国养猪业集约化、规模化、数字化、流程化、智能化的推进，影响生产效益的各个环节得到不断优化。良种作为影响生猪产业核心竞争力的重要因素，在提升猪群生产效率、降低生产成本、改善疫病发生风险等方面发挥重要作用。

借助科技创新之力，构建产业发展“芯”动力，打造长期持续稳定的繁育体系，从而实现种业的社会价值。在2023年8月9—11日重庆召开的第五届中国猪业科技大会暨中国畜牧兽医学会2023年学术年会上，将“遗传与繁育”作为三大常驻主题之一进行专项讨论，正是基于它的地位和难点。在此项专题会议上，将邀请业内相关领域顶尖大咖，围绕当前遗传育种领域的热点问题进行深入解析。

以下是“遗传与繁育”专题会议的报告内容（上篇）：

1、我国生猪市场特点：猪肉占我国消费量62%左右，产业主要需要产瘦肉量高的瘦肉型种猪。此外，我国猪肉市场需求多元化，国内不同地区对猪肉的喜好不一样，这决定了种猪品种需求的差异。而国外种猪不能完全适应我国国情，消费市场和生产条件差异较大，因此需要生产不同的品种来满足我国多元化的猪肉市场。

2、瘦肉型猪专门化品系选育：全世界的瘦肉型猪主要来源于4个品种，各国引入后通过自主培育、杂交配套等生产适应各国养殖条件和市场的品系。我国瘦肉型猪种选育经历了新品种选育和专门化品系选育与配套利用两个阶段。由于持续育种历史、育种投入和市场机制等原因，我国育种现状目前为：猪种供应上有保障，供种从90年代初的90%依靠进口到如今核心群不到5%依靠进口；研发技术与国外差距不大但在应用技术方面发展不平衡；种猪部分性能有短板。

3、瘦肉型猪基因组选择技术研发与应用：

研发主要分为四个阶段：

第一阶段：技术引进，验证其育种价值；

第二阶段：研发芯片替代技术-简化基因组测序技术（GBS），降低测序成本；

第三阶段：自主研发固相和液相芯片，降低使用难度；

第四阶段：开发变革性新技术，自主开发低深度全基因组测序分型技术，构建SWIM基因组填充数据库，提高GS准确性，进一步降低成本。

将基因组选择应用于基因组选配，并搭建基因组育种技术平台，实现行业共建共享。

《猪基因组选种选配技术创新及应用》

通过基础研究、育种理论创新，育种技术、育种模式创新，技术落地、体制机制创新可以提高育种效率。

1. 基因组育种技术开发及应用：

Ÿ 开发了基因组育种软件HiBLUP，解决了百万级群体、千万级标记育种大数据无法高效计算的难题；

Ÿ 智能测定技术创新——表型大数据采集新技术：CT表型测定技术，表型大数据非接触式实时智能化采集系统；

Ÿ 猪功能位点基因组育种芯片及选种选配芯片开发；

Ÿ 自主基因组育种技术产业化，选育优秀种猪并推广；

2. 基因组选配技术开发及应用：

基因组选配即利用基因组信息安排公母畜交配组合来控制近交、最大化后代性能表现、增加畜群联系等。通过开发高效的估计标记效应值的算法，实现快速安排最优公母猪杂交组合，从而适用于商品猪的高效生产，为商品猪生产中最大化利用优良基因效应提供新技术、新工具。创建猪“基因组选择+选配”一体化基因组育种新模式，支撑亚洲最大公猪站优良基因推广。建立“母猪自循环+基因组选择+精准选配”的普惠育种模式。

《一种外三元纯种猪、二元猪、三元猪和多元回交猪 的鉴定方法研究》

1、研究背景及目的：疫病、种质鉴定技术的缺乏以及外部引种影响导致“外三元猪”种质混乱。利用DNA分子生物学基因检测技术，对线粒体所有基因和Ssc1-18号常染色体基因，进行物种特异性突变位点甄别，开发一种用于种质鉴定的有效识别位点，从而制定相应的鉴定计划并验证，得到能够简单快捷鉴定外三元纯种猪、二元猪、三元及多元回交猪的鉴定方法。

2、研究方法：

(1) 线粒体：

构建mtDNA所有基因的变异序列及突变类型，确定与遗传性状显著相关的因果突变位点，明确mtDNA各突变位点在各猪种的遗传规律，并验证是否为有效位点。

(2) 常染色体：筛选特异性位点，验证不同品种、品系猪的品种特异性SNP，明确各突变位点在各猪种的遗传规律，获得最终的种质鉴定有效标记位点，根据特异性SNP位点制定鉴定猪品种的方案。

3、研究结果与讨论：

(1) 确定了Ssc13:57293969 A>G、Ssc11:47494227 T>G、Ssc6:110653219 T>C、Ssc6:110653413 T>C四个有效突变位点基因，制定出鉴定猪种质的方案；

(2) 为外三元纯种猪、二元猪、三元猪和多元回交猪的种质鉴定提供参考位点信息，为外三元猪的种质净化提供技术支持。

《基于全基因组重测序技术挖掘秦川黑猪生长性状优势基因》

通过群体遗传结构分析、选择信号分析以及全基因组关联分析挖掘秦川黑猪生长性状相关的显著SNPs；通过基因富集分析、单倍型分析及双亲基因组挖掘秦川黑猪优良性状关键基因。

基于双亲基因组提高了秦川黑猪优良性状关键基因的挖掘效率。

《生殖激素助力牧场增效降本》

1. 批次化生产设计的创新；不同的生产批次模式有不同的生产周期和优缺点；

2. 批次化入群方案的创新：相较于传统的精准定输方案，运用“同发素+递胎素”的高效定输方案受胎率明显优于精准定输方案，受胎率普遍提升3-5%。

3. 批次化生产环节的创新：

Ÿ 在母猪预产期前1天早上诱导分娩，使用递胎素可使88.4%的母猪集中在第二天白天分泌，高于使用普通前列醇钠的75.7%，此外可以有效缩短产程，促进母猪胎衣排除，提高产活字数，降低死胎率；

Ÿ 递胎素、普通前列腺醇钠可促进母猪泌乳力，四次注射药物效果最优，递胎素提高泌乳力效果显著地优于普通前列腺醇钠。

《猪品种资源鉴定、育种利用和算法》

猪种分子身份证构建的意义：通过遗传位点的检测，进行稳定、高效、科学、准确度高的品种鉴定工作，为“同种异名”、“血统混杂”等问题提供解决方案，为我国地方猪遗传资源群体的保护、鉴定与利用提供关键技术支撑。

分子身份证构建方法：通过Fst、选择信号和随机选择等方法对千万级SNP进行特征预过滤，筛选出具有代表性的、有区分群体能力的位点；利用CCA、mRMR、ReliefRR等算法进行特征提取，得到高质量特征遗传变异位点；使用7种机器学习方法：KNN方法、贝叶斯方法、随机森林、逻辑回归和支持向量机模型等进行分类器训练；进一步使用前向搜索法和递归特征消除法进搜索最小特征位点子集并在测试集中进行效果测试，最终筛选得到低密度SNP标记组合构成的分子身份证。

品种资源精准鉴定系统构建：基于猪种分子身份证将猪区分为新资源、杂种和纯种三类群体。其中用随机森林方法对品种资源进行快速鉴定的准确率最高，但是属于未知品种的样本有被错判为混杂样本的风险，在进行标准鉴定时决策树的准确率最高。

《独立公猪站高质量精液技术体系解析》

公猪站建设：包括公猪站选址、生物安全规划、生物安全设备配套、公猪饲养设备配套、精液生产设备配套等。

超级种公猪选育：强化育种信息流程、夯实综合育种技术应用，充分依据基因组综合指数进行选择；对育种级、纯繁级、扩繁级和商品级的种公猪设定不同选择标准；重视优秀种公猪的培育，严格控制疫苗免疫、采血、采精间隔、精液稀释方法、饲料品质等。

高质量精液技术体系：规范化生产操作，建立各项科学的操作流程规范；通过原精质量监督，精液质量审计工作，检测监测工作三方面进行精液质控；供精流程、健康监测过程严格把关；通过猪OK系统进行 育种-精液生产-精液流通-繁殖-终端屠宰 全流程数据的信息化溯源。

《开发重组蛋白激素应用于批次化生产的研究》

研究背景：目前兽药产品均为提取类产品，如PMSG、pFSH、pLH和HGG等，而提取激素存在原理受限、疾病传播风险和批次不稳定等问题，PMSG由于动物福利问题已被限制进口、生产和使用。

研究进展：根据动物的生殖内分泌特点开发了两种重组生殖激素：重组长效猪促卵泡素（VJT101）：主要用于猪、牛、羊的同期发情、批次化生产、治疗繁殖阻碍、提高繁殖率和增加产仔数；重组人绒毛膜促性腺激素（VJT102）：全球首个基因重组HGG兽药产品，具有低成本、高纯度、高活性的优点。

繁殖应用：应用重组长效pFSH蛋白促进卵泡生长，重组蛋白HCG进行促排卵。经产母猪实验结果表明重组蛋白处理后的母猪发情率、配种率、妊娠率和分娩率都显著提高；后备母猪实验结果表明重组pFSH和重组HCG可以有效促进母猪卵泡发育和排卵。

《全基因组关联分析挖掘影响荷兰大白猪乳头数的新QTL和候选基因》

研究背景：国外的大白猪产仔数选育提升效果显著，但乳头数数目与产仔数不匹配，无法满足仔猪哺乳需要，亟需选育提升乳头数，且目前研究没有鉴别到乳头数的主要功能基因和位点；

技术路线：收集大白猪DNA样品及乳头数表型，利用50K芯片进行基因分型并将芯片数据填充到重测序水平，进行遗传参数估计以及全基因组关联分析，通过Bayes Fine-mapping确定候选QTL区间，最终对置信区间内的基因进行功能注释。

实验结果：在BFM所有置信区间内获得52个候选基因，其中SCC5上获得43个候选基因，WNT10B、AQP5、FMNL3、NUAK1和CKAP4被认定为猪乳头数性状相关的候选基因，可为猪的乳头数性状的分子遗传育种提供参考。