聯合育種,中國奶業攻堅“牛芯片”

2022年09月13日09:22

“BDCC代表北京奶牛中心,HS代表荷斯坦奶牛品種,17代表這頭種公牛的出生年份……”8月31日,北京奶牛中心延慶基地觀景台上,基地種公牛站副站長鍾代彬講解著一劑凍精產品上的數字信息。

8月31日,北京奶牛中心凍精產品上的數字信息。新京報記者 郭鐵 攝
8月31日,北京奶牛中心凍精產品上的數字信息。新京報記者 郭鐵 攝

觀景台下百米開外的牛舍里,飼養著260頭身價超過百萬的種公牛。它們是北京奶牛中心乃至國家奶牛育種事業的寶貴資源。

行業數據顯示,我國荷斯坦奶牛存欄量在600萬頭左右,每年凍精需求量超過800萬劑,但七成凍精來自國外進口。在業內看來,我國奶牛育種技術已與奶業發達國家實現並跑,但在後代生產性能、基因檢測芯片、性控專利技術、奶牛育種資源群等方面仍存在短板。眼下,我國幾大牧業集團正通過聯合育種方式,投入到與進口種源的競技之中。

七成凍精依賴進口

一劑凍精僅有0.25毫升,卻決定著下一代母牛的生產性能,也代表著奶牛育種的競爭力水平。

“奶牛育種群體遺傳改良靠種凍精實現,而凍精來自優秀種公牛,培育優秀種公牛又依賴優秀的種子母牛群。”據北京奶牛中心主任、北京首農畜牧發展有限公司副總裁麻柱掌握的數據,目前我國共遴選出16家國家奶牛核心育種場,擁有19傢俱備奶牛凍精生產資質的種公牛站,年產凍精能力達1500萬劑。我國荷斯坦奶牛存欄量在600萬頭左右,每年凍精需求量在800萬劑-900萬劑之間,這意味著現有種公牛站產能已嚴重過剩。即便如此,我國每年仍有70%的凍精從國外進口,僅此一項花費就超過5億元。

8月31日,北京奶牛中心延慶基地母牛群。新京報記者 郭鐵 攝
8月31日,北京奶牛中心延慶基地母牛群。新京報記者 郭鐵 攝

2022年8月,農業農村部辦公廳印發《關於扶持國家種業陣型企業發展的通知》,包括首農畜牧、光明牧業、賽科星等在內的7家企業均被納入“補短板”陣型。

麻柱告訴新京報記者,我國已初步建立奶牛種牛自主培育體系,即便進口凍精停供,國產凍精也能夠自給自足。然而國內奶牛種源生產性能與奶業發達國家相比依然存在差距。2021年,我國奶牛成母牛年平均單產達到8.7噸,超過澳洲水平,接近歐洲水平,但與北美水平相差約1.5噸。另外,在飼料轉化率、奶牛健康與生產壽命、繁殖性能等方面也存在短板。由於凍精成本在奶牛養殖成本中占比很低,加之盲目認為“進口的好”,一定程度上導致國產凍精面臨不利競爭局面。

“公牛凍精有兩種,一種是用於商品化牧場的普通凍精,一種是用於培育公牛的種公牛凍精。國內一些小型牧場60%-70%使用的是進口凍精,集團化牧場使用比例在80%以上,種公牛凍精更是100%依靠進口。”光明牧業上海奶牛研究所所長蘇衍菁認為,我國奶牛養殖業對進口凍精的依賴,將對民族自主育種企業造成嚴重衝擊。“如果這種狀態一直持續下去,我們自己育的種賣不出去,育種企業經營就會出現問題,未來我國奶牛種源市場很可能被國外企業壟斷,進而失去定價權,對種源自給率造成影響,這也是我們為什麼要講種業振興。”

3次育種技術迭代

1973年3月21日,以北郊農場種公牛站為基礎,北京市國營農場奶牛育種小組從南郊農場、雙橋農場等場級種公牛站的120多頭公牛中,嚴格選出20餘頭優秀公牛,組建全國第一個省市級種公牛站。以此為起點,我國奶牛系統性選育事業至今已走過50年。

在麻柱看來,與奶業發達國家相比,我國奶牛育種曆史較短,但卻為奶牛養殖業做出了重要貢獻。“進口凍精是近十年的事情,在此之前,我國奶牛育種群體改良90%以上使用的是國產凍精。依靠國產凍精改良,全國奶牛頭均單產從2000年的不到3噸提高到2010年的8.3噸。”

在這50年的發展過程中,北京奶牛中心先後參與了3次技術迭代,率先在國內開展體型外貌鑒定、後裔測定、生產性能測定、胚胎工程技術開發等工作,作為主要完成單位參與構建了我國唯一的官方荷斯坦牛基因組選擇技術體系,相關成果獲得國家科技進步一等獎1次,二等獎2次。

“我國奶牛選育技術與國外沒有差距,在良種資源、算法、評估模型、基因技術等方面是並跑的,但依然存在‘卡脖子’問題。”麻柱坦言,我國目前進行奶牛基因組選擇用的檢測芯片全部依賴進口,“如果國外不提供芯片,現行奶牛育種工作就會停擺。雖然尚未發生斷供情況,但如果委託國外公司來進行基因檢測,時效性我們沒辦法控製,遺傳信息安全也存在潛在風險。”除基因芯片外,種公牛精液性控分離技術目前也掌握在國外公司手中,“這也是我國奶牛育種振興需要突破的卡點。”

光明牧業的奶牛育種工作同樣起步於上世紀70年代。蘇衍菁說,眼下光明牧業的育種方向是跟國際接軌,為此加大了從海外引進高質量奶牛種用胚胎,每年引進數量大致在150枚,每枚成本約為2萬元,以此建立種母牛育種核心群,衝刺頭均年單產14噸的目標。“核心群一般3年一代,公牛選育通常要5年一代,才能看出好壞。我們無法預測通過幾代選育能夠達到目標,但國外育種公司在進步,我們也要進步,這是一項沒有盡頭的比賽。”

打通育種上下遊壁壘

在麻柱看來,奶牛育種最重要的是人才,這與蘇衍菁的看法不謀而合。

2006年研究生畢業後,麻柱進入北京奶牛中心從事奶牛胚胎工程技術開發和良種培育相關工作,一直堅持到現在。除擔任三元股份總畜牧師外,他還身兼國家奶牛胚胎工程技術研究中心主任、中國奶業協會育種專業委員會主任。

“奶牛育種非常枯燥,是一項資源依賴、技術密集、需要長期投入的工作,因此情懷很重要,要有提升國家自主育種能力的使命擔當。”麻柱說,做育種工作最開心的時刻是培育的種公牛得到市場認可,“2009年我在北京奶牛中心工作,當時每頭種公牛都是我親自到場指導接生的,就像對待自己的孩子一樣。”

後裔測定顯示,麻柱指導接生的這批種公牛,後代生產性能較為突出。首農畜牧現擁有9萬頭奶牛,90%以上使用自產凍精繁育,2021年頭均單產11.5噸,已達到北美國家先進水平。這樣的大群體生產性能指標也得到了市場認可。目前在國內市場,首農畜牧凍精產品占國產凍精銷售規模約40%,且能夠保持盈利與良性運轉。

麻柱認為,我國奶牛育種事業的進步依賴於奶牛養殖業的進步。2008年後,我國奶牛養殖水平得到提升,但長久以來育種產業與養殖產業是斷裂的。“奶牛育種的關鍵是優秀種公牛,需要依賴大規模母牛資源群體實施高強度選育,但育種企業往往不掌握下遊資源,這就導致育種和養殖‘兩層皮’。”

隨著大型牧業集團進行全產業鏈佈局,對提高生產性能越來越重視,2016年,由首農畜牧牽頭成立奶牛育種自主創新聯盟,聯合蒙牛、寧夏賀蘭山、北大荒集團等奶牛養殖企業組建了國內最大的奶牛育種縱向聯合體。“我們聯盟的單產水平引領全國,良種對生產性能提升的貢獻率占到40%以上。”麻柱說。

2022年7月,首農畜牧與現代牧業宣佈組建合資公司,以打造中國最大規模的奶牛育種資源群。據現代牧業總繁育師顧垚介紹,現代牧業的目標是全產業鏈發展,借助首農畜牧的育種人才和技術儲備,“未來雙方將擁有60萬頭奶牛資源群,約占國內奶牛存欄量的1/10。從這60萬頭奶牛中選出繁育優秀公牛的母牛,或為胚胎移植提供供體,我們將有更大機會培育出更好更優的品種。”

2022年9月13日產經週刊《“種業芯片”攻堅》。

新京報首席記者郭鐵

編輯秦勝南 校對楊許麗

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