育种“中国芯” 致富“羊引擎”

本文转自：中国教育报

兰州大学团队研发“华羊芯”，赋能绵羊种羊科技自立自强——

育种“中国芯” 致富“羊引擎”

■躬行乡村 赋能振兴

手抓羊肉、黄焖羊肉均是常见于西北饮食中的美味佳肴，但西北绵羊普遍繁殖力相对低，很难满足规模化饲养的需求。湖羊是太湖流域地方绵羊品种，因繁殖性能突出和所产羔皮花纹美观而著称。然而，因远离原产区且生态条件差异巨大，湖羊在2012年以前未曾成功“踏足”西北繁衍生息。

2023年6月，兰州大学“华羊芯”湖羊高性能基因组育种芯片完成全面测试并实施量产。该项目由兰州大学教授王维民团队历时10余年，完成湖羊从南方引入北方乃至全国风土驯化、选育提高及高效利用关键技术的研发工作，实现了我国在绵羊基因组育种领域比肩国际同行的重大突破。

湖羊“闯北”的接力跑

近年来，我国舍饲养羊的比重日益增大。基于此，2012年，兰州大学反刍动物研究所开始了对舍饲羊品种的筛选，最终将目标对准太湖流域一带的高繁殖力品种——湖羊，并联合甘肃农业大学、武威市畜牧兽医科学研究院及民勤县畜牧兽医工作站等相关技术力量组建湖羊选育扩繁和高效利用关键技术项目组。

“育种是一个漫长的过程，从引种、选育到推广都充满不确定性。庆幸的是，在两年多的风土驯化过程中，湖羊并没有‘水土不服’。”王维民介绍。

“引进来是第一步，关键在于保持品种的性能优势，甚至通过持续选育的湖羊要比原产地性能更好。”王维民说，科学选育要有准确的测定数据做支撑，在开展性能测定、遗传评估的基础上才能选种、选配，选育之后要有配套的繁殖调控技术、疫病防控技术、饲养管理技术来做保障。

没有性能测定就难以准确选出好种羊，羊只性能测定是整个育种工作最关键也是最困难的环节。羊只性能测定不仅投资大、周期长，还要在称重、屠宰、数据记录工作中循环往复。这项“周而复始”的工作持续了9年时间，累计投入23.5万人时。

该团队的博士研究生张德印介绍，通过不断改进羊只性能测定方式，开发性能测定智能化装备，大大提高了效率，“比如类似于抓娃娃机的机械手，可以直接将羊只提起来称重，节省了很多人力”。

实现肉羊种业的“中国芯”

经过长期的跟踪观察，团队研发出羊重要经济性状的表型组测定新技术——图像识别技术。“提升羊育种的准确性和效率，必须在技术层面实现突破，从表型组测定技术到分子标记辅助选择技术，再到基因组选择技术，育种技术的研究不断迭代更新。”王维民说。

基因组选择技术是国际上科学育种的核心技术，目前基因芯片有固相芯片和液相芯片两种。“固相以载玻片为载体放置位点，就像棋子放置在棋盘上一样。液相以混合溶液为载体，把它们放置在液体中。”王维民说。

然而，固相芯片生产制造技术一直被国外垄断，且价格高昂。

与手机芯片不同，育种芯片是一种检测工具，其背后的技术逻辑是通过探针检测目标基因。“就像雷达一样，把检测物体放进去，它就能自动找出它有什么基因。”王维民说，团队解锁的奥秘并不在于芯片本身，而是与芯片配套的遗传评估技术，即羊只如被选为种羊，便要评价它对后代的遗传贡献值。目前，团队可依据庞大的基因数据库对基因遗传效应给予精准评估。

团队研发的液相芯片不仅价格“亲民”，在进入市场前的测验中，其准确性也非常喜人。“我们盲测出的羊和场里实际育种表现最好的羊是一致的。”王维民透露，这款芯片市场订单量已达69000张，预计每年应用10万张以上。

打造致富增收的“羊引擎”

育种技术有“着落”后，团队开始解决推广难题。兰州大学和甘肃农业大学发起全国湖羊联合育种组，通过种羊的跨场、跨地区乃至全国性的联合遗传评估，促成种羊的跨场选择使用，实现了优秀遗传资源共享。

为推动联合育种，团队联合数十家科研单位和50余家种业企业，形成产学研用紧密融合的选育扩繁利用体系。迄今，累计推广湖羊种羊65万只、扩繁湖羊180万只，分布在北方8省区500余家企业和合作社，成了乡村振兴进程中致富增收的“羊引擎”，使百万农户受益。

“老一辈专家是我们团队的定海神针，遇到什么问题他们解决，有什么压力他们扛着，我们做好研究就行。”王维民笑着说，团队扎根西北，建立起联合育种体系和以市场为导向、企业为主体、产学研用紧密融合的育种模式，将科技成果化作经济收益送到了千家万户。

“华羊芯”建立了适于我国绵羊育种的、具有完全自主知识产权的基因组育种技术体系，研制出适用于本土湖羊基因测定的具有完全自主知识产权的液相芯片。谈到未来，团队的共识是，“中国芯”也需要在持续的技术迭代中升级，不断提高其性能和市场认可度，“我们希望能尽可能地为我国绵羊种业科技自立自强赋能，让中国盘装更多中国肉”。