【中國(guó)科學(xué)報(bào)】大力加強(qiáng)基礎(chǔ)研究 提高生豬產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力
我國(guó)既是養(yǎng)豬大國(guó)，也是豬肉消費(fèi)大國(guó)，生豬飼養(yǎng)量和豬肉消費(fèi)量均占世界總量的一半左右；生豬養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)值占畜牧業(yè)總產(chǎn)值的3/4，占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值18%，與汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)相當(dāng)，總產(chǎn)值約1.7萬億元。
然而，我國(guó)并不是生豬養(yǎng)殖強(qiáng)國(guó)，生豬養(yǎng)殖業(yè)面臨著飼料資源短缺、環(huán)境污染和種質(zhì)資源利用不足等方面的挑戰(zhàn)，這嚴(yán)重制約了生豬養(yǎng)殖業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。
隨著人民生活水平的逐步提高，城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快，我國(guó)豬肉產(chǎn)品需求呈剛性增長(zhǎng)，畜牧業(yè)的發(fā)展還有很大的市場(chǎng)潛力。發(fā)展生豬產(chǎn)業(yè)，對(duì)保障市場(chǎng)供應(yīng)、提高人民生活水平、增加農(nóng)民收入、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展和助推鄉(xiāng)村振興方面具有重要意義。
加強(qiáng)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)基因組學(xué)研究 讓生豬都能吃好
隨著我國(guó)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)需要和飼料分析評(píng)價(jià)技術(shù)的發(fā)展和研究的不斷深入，我國(guó)飼料工業(yè)的發(fā)展實(shí)現(xiàn)了巨大跨越，不同飼料原料中營(yíng)養(yǎng)素水平以及動(dòng)物可利用性評(píng)價(jià)日益精確，建立了相對(duì)準(zhǔn)確的飼料原料數(shù)據(jù)庫(kù)；不同動(dòng)物及不同階段營(yíng)養(yǎng)需要量評(píng)定的精確度也日益提高，建立了生豬不同階段營(yíng)養(yǎng)需要的動(dòng)態(tài)模型。隨著近紅外檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)配料技術(shù)在飼料生產(chǎn)中的應(yīng)用，以及飼料生產(chǎn)和生豬養(yǎng)殖過程自動(dòng)化程度的不斷提高，我國(guó)實(shí)現(xiàn)了從飼料營(yíng)養(yǎng)分析、飼料配置和生豬飼喂過程的精準(zhǔn)控制，在較大程度上提高了飼料的消化利用率，降低了營(yíng)養(yǎng)浪費(fèi)，減少了養(yǎng)分排泄造成的環(huán)境污染。
然而，在生豬實(shí)際生產(chǎn)過程中，同一豬群中不同個(gè)體之間營(yíng)養(yǎng)消化利用率及營(yíng)養(yǎng)需求存在很大差異，這使得飼料營(yíng)養(yǎng)的精確供給變得非常困難。飼料原料營(yíng)養(yǎng)的精確評(píng)價(jià)及生產(chǎn)和飼喂過程中的精確控制并不能實(shí)現(xiàn)生豬營(yíng)養(yǎng)的精準(zhǔn)供給。闡明生豬營(yíng)養(yǎng)消化利用的遺傳機(jī)制、建立營(yíng)養(yǎng)穩(wěn)定高效利用的生豬品系，是降低生豬個(gè)體之間營(yíng)養(yǎng)利用和需求差異、實(shí)現(xiàn)生豬營(yíng)養(yǎng)精準(zhǔn)供給的有效途徑。
當(dāng)前與生豬營(yíng)養(yǎng)相關(guān)的育種主要以提高飼料轉(zhuǎn)化效率為選育方向，但是飼料轉(zhuǎn)化效率是一個(gè)反映飼料營(yíng)養(yǎng)消化、吸收、代謝和沉積的系統(tǒng)指標(biāo)，不能精確反映機(jī)體對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收和利用過程。在肉雞上的研究也表明，提高能量消化率選育比提高飼料轉(zhuǎn)化率選育能夠更好地提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化利用率，減少糞便排泄量。因此，挖掘與生豬營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化、吸收和沉積相關(guān)的基因，對(duì)提高生豬營(yíng)養(yǎng)利用、減少環(huán)境污染和實(shí)現(xiàn)生豬精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)具有重要的意義。
湖南是我國(guó)生豬大省。近年來，湖南省建立了畜禽遺傳改良湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，建立了鑫廣安農(nóng)牧、湖南佳和農(nóng)牧、唐人神集團(tuán)等國(guó)家生豬核心育種場(chǎng)，在湖南地方豬種資源的保護(hù)和利用方面建立了國(guó)家級(jí)寧鄉(xiāng)豬保種場(chǎng)、沙子嶺豬國(guó)家級(jí)畜禽遺傳資源保種場(chǎng)和桃源縣湘西黑豬國(guó)家級(jí)保種場(chǎng)。在有效保護(hù)豬基因資源的同時(shí)，該省開展了豬生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖性能、精液品質(zhì)和毛色遺傳等性狀遺傳基礎(chǔ)方面的研究。在育種技術(shù)方面，湖南省育種單位將現(xiàn)代分子生物技術(shù)與常規(guī)育種技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)行了種豬質(zhì)量監(jiān)測(cè)、優(yōu)異基因發(fā)掘、功能基因聚合和抗病基因標(biāo)記輔助導(dǎo)入等研究。
具體而言，可在生豬營(yíng)養(yǎng)和地方豬遺傳研究的基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)代高通量分子生物學(xué)技術(shù)，挖掘與豬繁殖性能、豬營(yíng)養(yǎng)消化、地方豬優(yōu)勢(shì)特色性狀等相關(guān)的關(guān)鍵基因調(diào)控或位點(diǎn)，為基因編輯、體細(xì)胞核移植和分子設(shè)計(jì)育種等技術(shù)精準(zhǔn)培育優(yōu)良地方豬新品系和本土化外來豬品系提供重要的基因位點(diǎn)，以此提高飼料消化利用率，減少環(huán)境污染，改善生豬繁殖性能和豬肉品質(zhì)。
用好生豬種質(zhì)資源 提高生豬產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力
我國(guó)生豬遺傳資源豐富，許多品種具有耐粗飼、肉質(zhì)鮮美、風(fēng)味佳、產(chǎn)仔性能高等特色經(jīng)濟(jì)性狀。但是由于過去對(duì)生豬品種資源重要性的認(rèn)識(shí)不足，導(dǎo)致單純追求產(chǎn)量和數(shù)量，忽視了獨(dú)特品種資源的重要性，使得地方品種的保護(hù)與開發(fā)利用投入不足、選育技術(shù)水平不高、生產(chǎn)性能低下，無法滿足市場(chǎng)需求，從而使許多畜禽品種數(shù)量逐漸減少。
發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)我國(guó)生豬種質(zhì)資源卻非常重視，已率先研究和利用我國(guó)的優(yōu)良品種。例如，美國(guó)、法國(guó)、日本等國(guó)先后從我國(guó)引進(jìn)了梅山豬、楓涇豬和嘉興黑豬等太湖豬地方類群，并應(yīng)用最先進(jìn)的分子生物學(xué)技術(shù)，開展對(duì)太湖豬的遺傳特性與利用等方面的研究，其研究水平和進(jìn)度已領(lǐng)先于我國(guó)。美國(guó)發(fā)現(xiàn)的高產(chǎn)仔數(shù)基因雌激素受體（ESR），瑞典發(fā)現(xiàn)的高瘦肉率基因類胰島素樣生長(zhǎng)因子2（IGF2），都是利用我國(guó)梅山豬等地方品種作為研究素材做出的重大研究成果。法國(guó)引進(jìn)太湖豬后，對(duì)其種質(zhì)特性和雜交利用進(jìn)行了廣泛而系統(tǒng)的研究，利用太湖豬的高繁殖性能，與其本國(guó)豬雜交后，使產(chǎn)仔數(shù)的遺傳改良提早了半個(gè)世紀(jì)。另外，國(guó)外還利用了我國(guó)優(yōu)良地方豬種遺傳資源培育瘦肉型優(yōu)質(zhì)豬新品種（系），如法國(guó)利用太湖豬培育的NAIMA新母系，PIC公司培育的三個(gè)梅山豬合成系等，以滿足市場(chǎng)對(duì)瘦肉和肉質(zhì)的雙重需求。
歐美發(fā)達(dá)國(guó)家憑借其在畜禽現(xiàn)代育種技術(shù)研究方面的巨大投入力度，正在通過專利形成技術(shù)壁壘。如美國(guó)Genus 集團(tuán)年研發(fā)投入約為3400萬美元（其中約600萬美元用于基礎(chǔ)研究，2800萬美元用于應(yīng)用研究），開發(fā)的有效遺傳標(biāo)記數(shù)量達(dá)15000多個(gè)，在遺傳標(biāo)記方面已有180多項(xiàng)專利，涉及的性狀有飼料利用率、疾病抵抗力、肉質(zhì)、生產(chǎn)性能和繁殖性能。種業(yè)競(jìng)爭(zhēng)正在形成國(guó)際巨頭公司的壟斷態(tài)勢(shì)，已在國(guó)家戰(zhàn)略安全層面上嚴(yán)重影響到我國(guó)畜禽種業(yè)安全。因此，充分利用我國(guó)地方豬種的優(yōu)勢(shì)特性和遺傳資源，挖掘調(diào)控地方豬種優(yōu)勢(shì)特性的關(guān)鍵基因，是提高我國(guó)生豬產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的有效途徑。
隨著現(xiàn)代分子生物技術(shù)和信息技術(shù)的迅速發(fā)展，動(dòng)物分子遺傳學(xué)和動(dòng)物基因組計(jì)劃的研究取得了大量的突破性進(jìn)展。2009年，IIIumina公司推出豬60K SNP芯片，從此開展了生豬性狀的全基因組關(guān)聯(lián)（GWAS）分析，能更高效地挖掘調(diào)控生豬性狀的關(guān)鍵基因。同年，豬基因組圖譜完成，極大地促進(jìn)了豬分子生物學(xué)和遺傳學(xué)的研究進(jìn)展，使得從全基因組水平上研究生豬性狀的表型形成機(jī)制成為可能。豬體細(xì)胞核移植技術(shù)的日益成熟和基因編輯技術(shù)的發(fā)展，特別是CRISPR/Cas9技術(shù)的出現(xiàn)，極大地推動(dòng)了生豬遺傳修飾育種的發(fā)展，為生豬“精準(zhǔn)育種”提供了重要的技術(shù)保障。
未來的研究中，可以開展優(yōu)質(zhì)外來豬和我國(guó)地方豬資源的大群種質(zhì)性能測(cè)定及遺傳特性研究，構(gòu)建表型數(shù)據(jù)庫(kù)，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上按照保種目標(biāo)增加公豬血統(tǒng)數(shù)，以產(chǎn)業(yè)反哺保種，以開發(fā)促保種；通過采用基因芯片和高通量測(cè)序等分子生物學(xué)手段，利用全基因組關(guān)聯(lián)分析技術(shù)，挖掘母豬繁殖性能關(guān)鍵基因或位點(diǎn)，系統(tǒng)挖掘影響母豬產(chǎn)后發(fā)情、產(chǎn)仔數(shù)、產(chǎn)活仔數(shù)、哺乳性能相關(guān)關(guān)鍵位點(diǎn)或基因，并研究這些位點(diǎn)或基因的主要功能以及表達(dá)調(diào)控規(guī)律；挖掘地方豬耐粗飼（粗纖維消化率）關(guān)鍵位點(diǎn)或基因，系統(tǒng)挖道掘豬胃腸重量或長(zhǎng)度、飼料營(yíng)養(yǎng)消化率、腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵位點(diǎn)或基因，并研究這些位點(diǎn)或基因的主要功能以及表達(dá)調(diào)控規(guī)律；挖掘和鑒別地方豬優(yōu)異特色性狀關(guān)鍵調(diào)控位點(diǎn)或調(diào)控元件。