“非瘟”与“新冠肺炎”双重防控压力下我国养猪业所面临的困境及现代生物技术和育种技术应用的迫切性

侯黎明，牛培培，杜新平，张总平，周五朵1, ，李平华1, ，黄瑞华*

(1. 南京农业大学动物科技学院养猪研究所，江苏 南京 210095；2. 南京农业大学淮安研究院，江苏 淮安 223005)

自2018年9月非洲猪瘟疫情暴发以来，我国生猪产业受到了很大的影响，母猪存栏量、商品猪出栏量与产肉量急剧下降。2020年春节前后我国暴发了新冠肺炎疫情，养猪企业面临着双重疫情防范的任务，保种育种工作被搁浅，这将不利于国家种业和整个产业的安全和发展。这种局面再不改变，国内种猪性能与国外优秀种猪企业的差距会进一步加大。同时非瘟疫情下我国优良种猪遗传资源面临巨大挑战，地方猪种存栏急剧下降，甚至有濒临灭绝的可能，地方猪遗传资源和优秀的瘦肉型猪能否尽快扩群，显得尤其重要。因此，尽快推广先进的生物技术和现代育种技术在生猪产业的应用，保护我国优良地方品种，提高种猪质量和性能，提高生猪生产效率，加快我国生猪产能恢复势在必行。

1 猪粮安天下，良种筑基石

我国是世界第一养猪和猪肉消费大国，猪肉年消耗量5 000万t以上，人均年消费猪肉约35 kg，猪肉产量占肉类总产量的60%以上。猪肉作为我国肉食品结构的主要组成部分，是重要民生产品。可见我国生猪产业的健康发展对国民经济与社会稳定具有重要战略意义。

优良猪种是确保生猪稳产保供的重要种源，是生猪产业的决定性基础。种猪的育种是一个复杂的系统工程，具有长期性、长效性，现代养猪呈金字塔式扩繁和生产，原种群的遗传性能决定了整个养猪产业链的生产效率。相对营养、环境、管理和疫病等环节，良种对养猪业发展的贡献率超过40%，对产业贡献潜力巨大。我国种猪行业基本以引进瘦肉型猪种为主，通过对引进品种吸收改良，种猪的自给率达可达80%～90%，每年还需进口10%～20%种猪作为补充。可见我国瘦肉型种猪核心群依赖进口的局面没有得到深层次改变。

遗传资源是种业发展的“芯片”，是保障畜产品有效供给、维护国家农业安全的重要战略资源。习近平总书记曾多次指示“下决心把我国种业搞上去，抓紧培育具有自主知识产权的优良品种”。我国种猪行业发展规划是：到2035年，达到国际先进水平，进入国际种猪强国，同时利用地方资源培育的优质猪肉将占到市场的30%以上。我国种猪业水平本来就与发达国家有明显的差距，表现在育种效率偏低，新技术的应用滞后，猪群健康状况差等问题。因此实施种业强国工程，强化育种体系，加强种业科技源头创新，对提升国家种猪业的安全、品种国产化、国际竞争力具有重大意义。

2 我国地方猪种资源丰富，优良种猪利用滞后

中国是世界上猪种质资源最为丰富的国家之一，2011年出版的《中国畜禽遗传资源志-猪志》显示我国有76 个地方猪遗传资源，约占全球现有猪遗传资源的1/3[1]，多具繁殖力强、肉质优良、抗逆性强和耐粗饲等特点，为世界商业猪种的培育作出了杰出的贡献。全球最常用商品猪如大白猪、长白猪和巴克夏品种的培育直接利用了中国地方猪种[2]。

目前国内饲养的生猪约90%为早期国外引进的瘦肉型猪种，但其产仔数普遍不高；近年从丹麦、法国和加拿大等国新引进的瘦肉型种猪，尽管普遍抗逆性差(如肢蹄容易瘫痪、不耐受非常规日粮)，但却因具高产性能而逐渐被人们接受，已约占国内种猪市场5%且占比在不断提升。另5%左右则为我国地方猪种及基于地方猪种自主培育的瘦肉型猪种，这些培育猪种多具产仔数较高、耐粗饲等特点，但因育成历史短、育种体系相对不完善，且多数育成后较少应用新技术进行持续选育，导致市场占比和地方猪一样不断下降。相反国外尤其是丹麦、法国和加拿大等国，则不断研究从我国引进的梅山猪的高产特性，结合现代育种技术(如基因组选择)进行群体持续选育与性能提高，使其新培育的瘦肉型猪种的繁殖性能表现得异常优越。

3 非瘟和新冠肺炎双重疫情形势下，我国保种育种工作陷困境

非洲猪瘟自1921年在肯尼亚首次发现以来，已在全球多个国家暴发流行[3]。我国自2018年8月非瘟疫情以来，养猪业遭到沉重打击，母猪存栏量、商品猪出栏量与产肉量急剧下降，同时优良种猪存栏急剧下降，导致种群减少、品系不全、质量参差不齐等问题，因而繁育压力陡增。规模养殖场为确保生存，减少疫病风险，保障商品猪出栏量，采取自留三元母猪作种用现象非常普遍，育种工作被搁浅。所以种群质量退化已经在所难免。预计近几年我国将会进入新的从国外引种热潮。我国生猪育种的国际地位面临严峻挑战。更严重的是，我国地方猪遗传资源更处于被动局面，绝大多数资源只保留在单个保种场内，软硬件条件更是难以抵挡非瘟病毒的侵袭，面临丢失的风险，一旦被非瘟侵袭，资源就可能永久丢失。因此不得不承认的现实是我国猪保(育)种工作陷入困境。

祸不单行，2020年初我国暴发了新型冠状病毒肺炎疫情，全国人民正在党中央的正确领导下群防群控、同心协力、严防死守、合力战“疫”。但为了控制疫情的传播，各地出台的封城，封路，交通管制，限制出行，延期复工等防控措施，给养猪业造成了雪上加霜的影响。

2020年国务院发布的中央1号文件《中共中央国务院关于抓好“三农”领域重点工作确保如期实现全面小康的意见》明确提出要求加快恢复生猪生产。确保2020年年底前生猪产能基本恢复到接近正常年份水平。双重疫情形势下大家关注的关键问题是如何能够尽快恢复产能。事实上如果不能尽快恢复重视保种育种工作，我国过去几十年来猪育种成就很可能一下子清零。现阶段如能在提高生猪产出的同时利用现代生物技术和育种新技术，保护我国地方猪种资源，提高种猪质量和性能显的尤为重要。

4 集成现代生物和育种技术，助力保种育种工作复苏

非瘟疫情暴发后，党中央非常重视，李克强总理在《2019年政府工作报告》中强调：“稳定生猪等畜禽生产，加快农业科技改革创新，大力发展现代种业，加强先进实用技术推广”。2019年9月，国务院办公厅“关于稳定生猪生产促进转型升级的意见”指出：要加强现代生猪良种繁育体系建设，实施生猪遗传改良计划，提升核心种源自给率，提高良种供应能力。加大现代种业提升工程投入，推动核心育种场建设与生猪产能相适应。2020年2月，国务院办公厅《关于加强农业种质资源保护与利用的意见》指出要“深度发掘优异种质、优异基因，强化育种创新基础，要强化基础保障”。

种猪种质资源是生物多样性的重要组成部分，也是生猪产业可持续发展的重要战略资源。我国现有国家级地方猪保种场55个、保护区7个。非洲猪瘟对保种场和保种区在内的种猪资源造成严重影响，目前只靠活体原位保存是不够的。疫情暴发后，农业农村部已经组织全国实施了包括猪精液冷冻保存、耳组织冷冻保存、体细胞冷冻保存、毛囊DNA保存等措施，抢救性保护了我国猪种的优良种质资源的生物样本。这些生物样本能否被充分利用为国家种业工程提升和生猪复产稳产保供发挥作用，需要我们赶紧布局，启动并落实至少以下几方面工作：(1)通过人工授精技术推广优良种猪冷冻精液的利用；(2)持续利用现代分子生物学、组学和生物信息学等方法充分挖掘调控猪重要经济性状形成的遗传基础和分子机制；(3)推进现代生物技术手段进行体细胞克隆，实现优良种猪从组织、细胞到活体的复原和再利用；(4)坚持扎实做好表型和性能数据的收集，制定长期的育种规划；(5)通过中芯一号为基础的全基因组选择育种联盟，快速推进科研院所现代育种技术的利用和核心技术研究，提升我国种猪生产性能，确保我国种猪资源在2035年能达到国际先进水平。

传统培育猪新品种的主要方式是杂交育种和选择育种，但杂交育种时间周期长，经济成本高，而且无法对难以观察和测定的复杂性状进行选育(如饲料转化率性状、肉质性状以及低遗传力的繁殖力等性状)，这对高抗病能力、优良肉质等方向的选育目标十分不利。目前猪的育种技术，已从表型选择发展到基于分子标记辅助选择育种，根据分子标记进行选择可以实现早期选择，提高了时效性和准确性。伴随着基因组学高通量测序技术的发展和数学模型算法的开发。目前分子标记选择也从最初单个或少数基因标记选择发展为基因组选择(genomic selection, GS)[4]。利用覆盖全基因组的高密度SNP标记，结合表型记录和(或)系谱信息对个体育种值进行准确的估计，可开展早期选择留种，降低性能测定成本，缩短世代间隔，加快遗传进展[5]。随着高通量测序技术的不断完善，测序成本大幅降低、基因组选择已在奶牛、猪、鸡育种得到广泛应用。

目前国外种猪强国的生猪育种工作主要由政府或其相关组织机构牵头，将大学或科研机构、企业紧密联合起来，通过大量研发和推广育种新技术进行生猪育种，大大加快了育种进展。以丹麦为例，从2010年起由丹麦奥胡斯大学指导企业开展全基因组选择，并不断对全基因组选择的基因组数据量、数据分析模型和方法进行优化，最大化提高繁殖等复杂性状选种准确性，其核心群繁殖性能已遥遥领先全球。2013年PIC在商品猪上开始利用GS技术，据估计，PIC通过应用GS 技术使猪的遗传进展平均增速增加了35% 以上[6]。

我国猪的GS技术开展的也比较早，温氏集团于2010年就开始使用猪的GS技术[7]。江西农业大学黄路生院士团队联合国内9所高等学校及科研院所的10个团队，基于前期在猪基因组研究领域的研究成果，首创性的开发出“中芯一号”基因分型芯片，为我国商品化猪种的全基因组选择育种提供了技术保障。我国种猪企业数量多，但由于规模小，至今应用全基因组选择育种等新技术的企业还很少，建立的基因组参考群体很小，数据分析模型和方法也不够先进，与国外基因组选育的差距还比较大。鉴于GS技术在奶牛育种和国际种猪企业取得的成功[8]，我国种猪企业要加速GS技术的应用，加大前期资金的投入，落实性能测定的规范标准，加强表现数据收集的准确性，争取尽快赶超国际种猪企业。

伴随着基因编辑技术的不断发展，基于CRISPR/Cas9基因编辑工具对个体基因组进行精确编写并培养新品种的“分子编写育种技术”应运而生[9]。该技术最大的特点是可以对基因组进行直接编写，实现遗传序列的精确插入、替换、复制、删除等操作。通过基因组编辑技术、显微注射技术以及体细胞克隆技术，可高效创制新的遗传标记，进而快速获得目标性状突出的生物个体或种群，高效培育具有目的性状的新品种，可解决传统育种中耗时长、成本高、效率低的问题，实现真正意义上的 “分子育种”。

近年来，利用基因编辑技术对基因组进行精确修饰获得基因编辑动物个体或群体已经越来越普遍。这一方法不仅在基因功能研究、疾病模型动物制备等方面有着重要的应用意义，更在畜禽动物新品种培育方面具有重要的经济价值，市场前景十分广阔。

5 展望

在非瘟形势下，我们一方面要借助现代生物技术(如体细胞克隆)保护濒临灭绝的地方猪遗传资源和优秀的种猪。另一方面，面临我国长期依赖进口国外种猪的现状，我们要利用现代育种技术(全基因组选择和分子编写育种)培育自己的优良瘦肉型品种，推动整个产业的发展。我们需要尽快整合先进的育种技术，提高现有种猪繁殖性能、肉质和抗逆性等重要经济性状的遗传进展。

未来几年，我们面临恢复产能的压力，种猪需求将更大，如能利用现代生物技术和现代育种技术，加快我国种猪重要经济性状的遗传进展，提高种猪的质量和生猪生产效率，加快我国生猪产能恢复。未来我国将从种猪进口大国变成种猪出口国，对促进我国养猪产业良性发展、提升我国在国际种业舞台的话语权具有战略意义。