河南省动物种质资源库建设的必要性

王献伟

(河南省畜牧总站，河南 郑州 450008)



河南省动物种质资源库建设的必要性

王献伟

(河南省畜牧总站，河南 郑州 450008)

生物资源的保存、研究、利用及种质创新能力，已经成为一个地区、一个国家战略竞争力的重要组成部分。在河南建设动物种质资源库，打造国内领先、国际一流的生物技术研究利用服务平台，对于提高我省乃至国家动物种质资源的保存、研究、创新能力，具有十分重要的战略意义。

1打造中国畜禽种业高地的客观需要

畜禽种业是畜牧产业的先导产业和基础产业，从根本上决定了畜牧产业的战略竞争力。我国畜禽种业竞争力低下，主要畜禽品种核心种源长期依赖进口，处于“引种-利用-退化-再引种”的被动局面。据有关资料，我国高产奶牛种公牛基本靠国外引进或引进胚胎繁育；白羽肉鸡祖代以上种源基本靠国外引进；高产蛋鸡2008年以前祖代以上种源绝大部分靠国外引进，最高年份引进近50万套，现在仍占一半左右；原种猪平均每年引进1.5万头左右。仅河南省2010年以来就进口种猪7 414头，种禽725 195套(含父母代)，种牛11 993头，种羊3 248只，牛胚胎1 209枚，种兔1 500只。究其原因，根本还是在于我国的畜禽育种水平不高，畜禽种质水平较低，与国外现代畜禽品种相比没有竞争力。

利用生物工程技术改造传统育种体系，可以给畜禽新品种培育带来革命性的进步，不仅能够加快传统育种进程，而且可以有计划地培育出有预期性状的、自然选择很难育成的特异性状种群。发达国家在这方面已经走在世界前列。超数排卵-胚胎移植技术(MOET)和试管牛技术相对人工授精等传统繁殖技术，可以分别使良种母牛的繁育潜能放大到原来的20和30倍以上。据国际胚胎移植学会(International embryo transfer society，IETS)统计，2012年巴西、美国、日本和加拿大等国的胚胎年生产量分别达到了400 094，323 845，112 839和96 280枚，而我国因商业化应用数据过少未能统计。体细胞克隆技术可以100%复制良种动物基因，是良种动物繁育的重要手段。据报道，美国高产奶牛前10名中前6名均是克隆牛，而我国克隆技术尚处在实验研究阶段，在育种实践中还没有投入商业化应用。基因组选择技术(Genomic selection，GS)，是通过检测覆盖全基因组的分子标记，获得遗传信息，对个体进行遗传评估，可以获得更高的育种值估计准确度。全球最大的种猪育种公司Genus应用基因组编辑技术于2015年获得了完全抵抗蓝耳病的猪，解决了20多年使用包括传统育种等其他策略无法解决的棘手问题。世界著名猪育种公司Hypor自2010年以来，已经开始尝试在猪育种中应用GS对繁殖性状、肉质性状和抗病性状进行选择。2012年该公司报道已为客户提供用GS产生的种猪，进一步巩固了其在猪育种界的领先地位。我国目前该项技术处于产业化研究阶段。全基因组选育技术的出现，不仅使得种畜选育的准确性得到提高，而且有望从根本上取代漫长的种畜测定或后裔测定工作，仔畜刚出生即可对其种用价值进行评估，加上以性别控制、体外受精技术、活体采卵和体细胞克隆技术为代表的胚胎工程技术的利用，使得种畜繁育也实现了精准调控。我国仅在奶牛育种上近两年才开始使用该技术。

通过种质资源库技术平台的建设，在保存、储备畜禽种质战略资源的同时，研究、熟化一批胚胎工程、克隆、基因编辑、基因组选择等现代生物育种技术并用于育种实践。在进一步做好以遗传改良为核心的传统畜禽育种基础上，挖掘我国地方良种基因资源，合理利用外血，建立自主良种繁育技术体系，实施种质资源创新，实现弯道超车。自主培育一批有中国特色的现代畜禽品种，并逐步走出国门，形成像“日本和牛”和“韩牛”一样的民族化国际品牌，加速河南乃至全国现代畜禽育种进程，占领种业产业高地，对于增强我国种畜禽业在国际市场上的竞争力，推动河南打造全国乃至在世界上有影响的种业高地，具有十分重要的意义。

2保护、利用我国地方优良畜禽遗传资源

畜禽遗传资源是生物多样性的重要组成部分，也是生态系统的有机组成部分。畜禽遗传资源保护是关系到养殖业可持续发展以及生物多样性维护的重大问题。在人类生活中，畜禽以肉、奶、蛋、毛、皮等形式提供了人类30%～40%的物质需求，这些都来源于40多个畜禽种类的约4 500个畜禽品种，它们是人类社会现在和未来不可缺少的重要资源。我国是世界畜禽遗传资源大国，据农业部全国畜禽遗传资源调查，我国有畜禽品种、配套系901个，其中地方品种554个。这些地方品种普遍具有繁殖力高、肉质鲜美、适应性强、耐粗饲等优良特性，有的还具有药用、竞技等价值，是培育新品种不可缺少的遗传素材，是我国畜牧业可持续发展的宝贵资源。据有关材料，太湖猪是世界上产仔数最高的生猪品种，胎均产仔数达到15头以上，远高于西方猪种的10头左右水平。正是引入了太湖猪高产基因，才使得西方国家在生猪繁殖力选育方面获得突破性进展；北京鸭肉质细嫩风味独特，且育肥性能优良，现代肉鸭品种樱桃谷鸭正是以其为主要育种素材培育成功的；我国小尾寒羊的胎均产仔数达2.7只以上，而世界绝大部分绵羊品种胎均产仔在2只以下，被誉为国宝级的畜禽品种；黄鸡地方资源肉质的优异性能，使得我国肉鸡产业抵抗住了西方快大白羽肉鸡的冲击，保住了半壁江山；藏猪是生长在世界上海拨最高的猪种，在西藏高原仍能够为人类提供一定数量的肉品，为世界罕见。

长期以来，由于单纯追求畜产品数量增长，普遍存在“重引进、轻培育”的现象，对畜禽遗传资源保护投入不足，设施与手段落后，造成品种混杂、资源流失严重，相当一部分资源群体数量呈下降趋势，多个畜禽品种处于濒危或濒临灭绝状态。全国猪、牛、羊品种中，77个品种种群锐减，51个品种处于濒危或濒临灭绝状态。北京鸭地方品种在我国现代鸭产业中已很少利用，而西方国家利用我国北京鸭作为主要育种素材培育的樱桃谷鸭，已经成为我国引入的主要肉鸭产业现代品种。我省现有的30个地方畜禽品种资源中，有20个品种产区面积萎缩、种群数量减少，其中长垣驴、淮南猪、正阳三黄鸡等7个品种有濒危倾向。品种的灭绝意味着国家战略种质资源的永久丧失，因此迫切需要对这些地方优良畜禽资源，尤其是濒危种质资源进行保护。

在河南建设动物种质资源库，对河南乃至全国的地方优良畜禽品种资源进行全面的收集保存，对引进品种的特别优秀个体种质基因资源进行收集保存，尤其是对具有濒危性、特异性地方品种的精子、卵子、胚胎、血液(DNA)等进行超低温冷冻保存。尽管目前还不能完全替代活体保种，但作为一种重要的补充形式，仍可以起到较长时间保存大量遗传资源的效果，免除畜禽对外界环境条件的适应性改变。在保存的基础上，建立高效的生物信息处理、储存和管理系统，以及生物组学研究和种质创新平台，对于这些优良遗传资源作用的发挥，对于保护、利用地方品种资源意义重大，势在必行。

3促进生物医药产业发展

随着人口老龄化和人们健康意识的提高，生物医药市场需求不断增长。近年来，我国心脑血管疾病、糖尿病等慢性疾病发病率大幅上升。以糖尿病为例，2012年糖尿病患者数量约为9 200万，预计到2030年还将增加4 000万。据艾美仕(IMS)预测，2020年，我国生物医药市场将成为仅次于美国的全球第二大生物医药市场。中国医药商业协会预测，生物医药产业未来有望形成6 000亿～8 000亿元的大市场。

医药新药的效果及毒副作用在人体临床试验之前必须进行非临床动物实验，这是由人类的基本社会伦理道德决定的。这就要求我们必须为新医药的研发建立动物人类疾病模型，繁育有相应遗传疾病种群，供药物实验研究。从一定意义上讲，动物人类疾病模型的研究水平，从基础上决定着生物医药产业的发展研究水平。在动物人类疾病模型研究上，由于小型猪和人在生理解剖、营养代谢、生化指标等特征上有较大的相似性，尤其是心血管系统结构与人更为相似，所以是研究人类疾病防治的理想实验动物。它可克服灵长类动物异种带来的伦理、烈性病毒传染病等问题，是非人灵长类动物、小鼠和大鼠等实验动物的良好替代品，更是近年来世界各国争相开发的热点。早在20世纪40年代，美国就开始了小型猪的培育开发研究。至80年代，美国、德国、日本等国家先后培育的小型猪品系，主要有美国小型猪品系(包括Minnesota Hormel小型猪、Pitman—Moor小型猪、Essex小型猪、Hanford小型猪、Yucatan小型猪、Nebraska小型猪)、日本小型猪品系(包括Oh mini Buda小型猪、Clawn mini小型猪)、德国Gottingen小型猪等，并陆续应用于生物医学研究。美国爱荷华州的Exemplar genetics公司，已经累计培育了15个人类疾病模型小型猪种群，并通过了国际“AAALAC”标准认证，积极进行市场化推广。

我国是养猪大国，具有培育小型猪得天独厚的资源及条件，已陆续培育了版纳微型猪近交系、五指山小型猪近交系、广西巴马小型猪和贵州小型猪等实验动物种群。但受我国经济发展水平的限制，商业化利用率较低。同时，缺乏国家级的小型猪实验动物中心，小型猪疾病模型得不到有效开发，阻碍了生物医药产业发展。

在河南建设动物人类疾病模型研发中心和动物人类疾病模型小型猪繁育基地，对于加快重大疾病相关机理研究，推动新药研发进程，攻克人类心血管疾病、免疫疾病、肿瘤疾病等重大难题，对于促进河南生物医药这个大产业的发展，打造新的经济增长极，把河南建设成为中国一流、有世界影响的生物医药研发基地意义重大。

4培育河南生物技术人才队伍

生物技术产业作为新兴战略产业，发展潜力巨大，需要数量众多、层次各异的人才支撑。在河南建设动物种质资源库，瞄准基因科学前沿，聚焦国家战略，以突破分子育种技术与人类重大疾病研究为重点，依托保有的丰富生物遗传资源，以及海量的生物信息数据，构建国际先进的公益性基因组研究平台，必将吸引、汇集一大批全国乃至世界生物领域科学家进驻。同时通过平台的运转和带动，培养一大批各种类型、各种层次生物技术实用人才，形成创新团队，成为中国现代生物技术研究的硅谷。

收稿日期：2016-03-25

作者简介：王献伟(1985-)，男，硕士，畜牧师，研究方向为动物遗传育种与繁殖。 E-mail：wangxianwei2008@126.com

中图分类号：814

文献标识码：B

文章编号：1005-2739(2016)04-0062-03