三十余年來,江西農(nóng)業(yè)大學(xué)黃路生院士團(tuán)隊(duì)扎根江西,專注生豬種業(yè)創(chuàng)新研究,先后在高水平團(tuán)隊(duì)建設(shè)、高水平平臺建設(shè)、高水平成果產(chǎn)出等方面取得國際領(lǐng)先的突破性成就,在服務(wù)“創(chuàng)新江西”建設(shè)中“作示范、勇爭先”。
一、基本情況
1.背景及意義。“糧豬豐、天下安”,豬肉是我們國家普通百姓肉類消費(fèi)的主體,全國每年產(chǎn)值超過二萬億元,而種豬資源是生豬種業(yè)科技創(chuàng)新的基礎(chǔ),生豬種業(yè)是整個產(chǎn)業(yè)鏈的“卡”點(diǎn),決定著養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)的效率和效益,是國際競爭的焦點(diǎn)。長期以來,我國高端種豬核心群體90%依賴進(jìn)口,而這項(xiàng)技術(shù)又多掌握在外國公司手里。為有效破解生豬種業(yè)的“卡脖子”問題,國家畜禽遺傳資源委員會主任、中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會理事長、中國科學(xué)院院士、全國生豬遺傳改良與種質(zhì)創(chuàng)新重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、江西農(nóng)大黃路生教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)聚焦核心種源自主可控,牽頭自主設(shè)計(jì)的家豬育種基因芯片“中芯一號”,整體技術(shù)居國際領(lǐng)先水平,打破了此前家豬育種芯片由歐美設(shè)計(jì)制造的技術(shù)壁壘,取得了從“0”到“1”的突破,成為我國生豬種業(yè)技術(shù)“破卡”的重要利器。
2.破卡創(chuàng)新情況。團(tuán)隊(duì)創(chuàng)制的“中芯一號”富集了豬的抗K88斷奶前仔豬腹瀉、增加排骨數(shù)量、增加體長、減少酸肉、減少不健康脂肪酸、選擇雪花豬肉等重要經(jīng)濟(jì)性狀的因果基因突變位點(diǎn)以及提高飼料轉(zhuǎn)化效率、改良肉色、增加產(chǎn)子、毛色選擇等緊密關(guān)聯(lián)位點(diǎn)等422個性狀相關(guān)位點(diǎn),涵蓋豬從出生到屠宰共10個時(shí)間點(diǎn),擁有51368個SNP位點(diǎn),其中包含有81個亞洲特有地方品種位點(diǎn),對家豬基因組育種研究和應(yīng)用,高效性和精準(zhǔn)性達(dá)到國際領(lǐng)先水平,對我國特有豬品種的選育工作更具針對性。
3.研發(fā)進(jìn)程。三十年來,黃路生院士帶領(lǐng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)專注于生豬遺傳改良與育種技術(shù)研究。2004年,為了探索豬種經(jīng)濟(jì)性狀形成的遺傳基礎(chǔ),建立起全國最完備的地方豬種資源基因組DNA庫;2005年,團(tuán)隊(duì)主持完成了“豬重要經(jīng)濟(jì)性狀功能基因的分離、克隆及應(yīng)用研究”項(xiàng)目,獲得國家科技進(jìn)步二等獎。同時(shí),建立起全世界最完善的豬種資源基因庫;2015年,學(xué)術(shù)研究論文《全基因組重測序揭示豬環(huán)境適應(yīng)性的分子機(jī)理及可能的屬間雜交現(xiàn)象》以全文形式發(fā)表在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《自然—遺傳》,該研究成果為全球特別是中國地方豬種質(zhì)特性遺傳機(jī)制研究和優(yōu)良基因資源挖掘提供了重要的基礎(chǔ)性科學(xué)數(shù)據(jù);2017年,團(tuán)隊(duì)牽頭組建全國家豬育種技術(shù)聯(lián)盟,并成功研發(fā)了國內(nèi)首項(xiàng)基于家豬基因組全序列、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“高效、精準(zhǔn)”育種新技術(shù)——“中芯一號”,實(shí)現(xiàn)了我國地方及商業(yè)豬種育種關(guān)鍵技術(shù)的重要突破;2021年團(tuán)隊(duì)在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《Nature Communication》發(fā)表論文《構(gòu)建完整的豬腸道微生物目錄和基于宏基因組組裝的微生物基因組》,該成果入選“2022年中國農(nóng)業(yè)科學(xué)十大重大進(jìn)展”;2022年,團(tuán)隊(duì)在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《Nature》發(fā)表論文《豬的ABO血型基因通過調(diào)節(jié)N-乙酰半乳糖胺濃度影響腸道菌群》。
二、主要做法
1.搶先機(jī),在種業(yè)核心技術(shù)領(lǐng)域迎難而上。團(tuán)隊(duì)攻克家豬育種國際難題,深入研究中國地方豬肉質(zhì)、抗病和毛色等遺傳特性,在國際豬遺傳育種研究領(lǐng)域首次采用全基因組關(guān)聯(lián)分析成功鑒別到的單基因性狀因果圖變位點(diǎn)。團(tuán)隊(duì)先后采集了9000多頭不同類型的生豬樣本,對樣本豬從出生到出欄不同生長階段進(jìn)行全過程檢測篩選,測定200多項(xiàng)性狀指標(biāo),最終解析了一批影響豬重要經(jīng)濟(jì)性狀的因果基因,其中多肋性狀的因果基因因效益顯著而備受青睞。
2.育團(tuán)隊(duì),高層次人才引育鍛造科技創(chuàng)新強(qiáng)動力。實(shí)驗(yàn)室通過與海外名校聯(lián)合培養(yǎng),凝聚了一批國際名校畢業(yè)、名導(dǎo)師培養(yǎng)的博士在內(nèi)的高水平人才隊(duì)伍,相繼入選為教育部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部和江西省優(yōu)勢科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),2011年被中華全國總工會授予“工人先鋒號”,2012年中國僑界授予創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)獎,2013年獲“中華農(nóng)業(yè)科技獎”優(yōu)秀創(chuàng)新被團(tuán)隊(duì)。2014年獲中組部等4部委授予“全國杰出專業(yè)技術(shù)人才先進(jìn)集體”榮譽(yù)稱號。2018年,引進(jìn)沃爾夫獎獲得者、全球頂尖專家擔(dān)任講座教授,填補(bǔ)了江西省該類人才項(xiàng)目空白。
3.建平臺,高水平創(chuàng)新平臺促進(jìn)高質(zhì)量科技創(chuàng)新。實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建完成了完善的中國及世界地方豬種資源基因組DNA庫、大規(guī)模白色杜洛克×二花臉F2資源家系、全球唯一的家豬嵌合家系等多個全國共享遺傳材料研究平臺。2022年2月27日,江西農(nóng)業(yè)大學(xué)豬遺傳改良國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室種豬資源中心建設(shè)項(xiàng)目在安義縣奠基。該中心將建設(shè)國際一流“一豬兩用”研發(fā)基地,保存國家及全球優(yōu)良種豬資源、創(chuàng)制科學(xué)研究創(chuàng)新材料,提供豬種資源保護(hù)和人類疾病模型創(chuàng)制的創(chuàng)新需要,為服務(wù)國家生豬種業(yè)“破卡”和健康中國2030國家戰(zhàn)略提供創(chuàng)新基地。
4.促轉(zhuǎn)化,讓更多科技成果服務(wù)國計(jì)民生。國際首創(chuàng)仔豬斷奶前腹瀉抗病基因育種新技術(shù),運(yùn)用該技術(shù)只需花5元錢,在短短1個半小時(shí)內(nèi)就能快速、高效地篩選出腹瀉抗性基因的種豬,該項(xiàng)技術(shù)使受試種群的腹瀉易感個體比例下降20%。“中芯1號”基因芯片中29個因果基因位點(diǎn)對民族企業(yè)全部免知識產(chǎn)權(quán)費(fèi)使用,而此前中國企業(yè)每檢測一個因果基因位點(diǎn)就要支付30美元專利使用費(fèi)。團(tuán)隊(duì)每年舉辦或深入養(yǎng)殖場一線進(jìn)行疫病防控技術(shù)指導(dǎo)1000余次,每年培訓(xùn)人次達(dá)2000余人。2020年構(gòu)建的智能線上專家培訓(xùn)及疾病診療體系,為服務(wù)鄉(xiāng)村振興、脫貧攻堅(jiān)及新冠肺炎疫情防控等國家重大需求和服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。
三、主要成效
1.建成高水平科研團(tuán)隊(duì)。在黃路生院士的培育和帶領(lǐng)下,組建了一支具有國際視野的一流創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),現(xiàn)有固定研究成員46人,其中中國科學(xué)院院士1人,國家杰出青年科學(xué)基金獲得者1人,國家高層次領(lǐng)軍人才1人,國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位科學(xué)家3人,新世紀(jì)百千萬人才國家級人選4人,“贛鄱555英才工程”領(lǐng)軍人才和青年拔尖人才6人。
2.搭建高水平科研平臺。始建于1992年的豬遺傳改良與養(yǎng)殖技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,是江西省首家省級重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,2011年成為國家發(fā)改委國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室。2012年7月牽頭成立了江西省首個2011協(xié)同創(chuàng)新中心。目前是江西省唯一一家獨(dú)立組建的全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室所支持的一級學(xué)科畜牧學(xué)具有博士學(xué)位授予權(quán),是博士后流動站設(shè)站單位;二級學(xué)科動物遺傳育種與繁殖學(xué)科是江西省高水平學(xué)科和“井岡學(xué)者”特聘教授設(shè)崗學(xué)科。
3.產(chǎn)出高水平科技成果。發(fā)表了江西省和中國畜牧學(xué)領(lǐng)域首篇《Nature》研究長文。成果獎勵實(shí)現(xiàn)了我省國家技術(shù)發(fā)明獎項(xiàng)零的突破。團(tuán)隊(duì)先后獲得了國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎、國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎、全國創(chuàng)新爭先獎、何梁何利科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎農(nóng)學(xué)獎,中華農(nóng)業(yè)科技獎一等獎,江西省科學(xué)技術(shù)特別貢獻(xiàn)獎等獎項(xiàng)?!爸行疽惶枴背晒脒x改革開放40 年全國高校科技創(chuàng)新成就推薦成果、2021年江西省十大科技成果。團(tuán)隊(duì)培育的華系種豬第一父本“山下長黑”于2022年完成了成果評價(jià),各項(xiàng)性能居國際先進(jìn)水平。
4.產(chǎn)生高水平社會經(jīng)濟(jì)效益。該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建的豬多肋基因育種專利新技術(shù),2012年以來被國家生豬產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系和國家生豬遺傳改良計(jì)劃推薦應(yīng)用,為全國21個生豬主產(chǎn)省、32家大型種豬育種企業(yè)(場)累計(jì)檢測種豬核心群58639頭,育成新品系59個。運(yùn)用“中芯一號”技術(shù)培育了“華系第一父本”種豬新品種,該技術(shù)被國家生豬產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系和國家生豬遺傳改良計(jì)劃推薦應(yīng)用,累計(jì)檢測種豬核心群5.8萬余頭,覆蓋出欄商品豬超3億頭,累計(jì)產(chǎn)出經(jīng)濟(jì)效益30億元。
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