黃思秀

華南農(nóng)業(yè)大學動物科學學院動物遺傳育種與繁殖系

2017年9月，時任廣東省副省長鄧海光來校調(diào)研種業(yè)工作，對我校種業(yè)保護和育種創(chuàng)新提出指導意見。鄧海光強調(diào)，農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新，保種是基礎(chǔ)，一定要做好種質(zhì)資源保護工作，并輔以信息化的系統(tǒng)管理（圖1）。

圖1 時任廣東省副省長鄧海光到國家生豬種業(yè)工程技術(shù)研究中心考察種業(yè)工作

在廣東省委、省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳的大力支持下，2018年華南農(nóng)業(yè)大學承擔了“廣東省畜禽地方品種保護與開發(fā)利用提升工程項目”，總投資5000萬元，由動物科學學院吳珍芳教授主持。項目依托國家生豬種業(yè)工程技術(shù)研究中心、畜禽育種國家與地方聯(lián)合工程研究中心等平臺進行建設(shè)，總體目標是建成服務(wù)廣東、在全國具有影響力，國際一流的現(xiàn)代化和智能化畜禽遺傳物質(zhì)保存基因庫，核心是對20個列入《廣東省畜禽遺傳資源保護名錄》的地方品種實現(xiàn)全覆蓋、多方法保存，累計保存各品種、各類別遺傳物質(zhì)5萬份以上。同時，開發(fā)一套畜禽遺傳資源管理系統(tǒng)，借助物聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)平臺構(gòu)建遺傳物質(zhì)保存與活體保種有機結(jié)合、遺傳資源有效保護和科學利用相互提升的畜禽地方品種保護與開發(fā)利用體系，提高我省畜禽遺傳資源保護和開發(fā)利用工作的科學性、系統(tǒng)性和公益性，促進我省畜禽種業(yè)“優(yōu)質(zhì)、健康、高效、可持續(xù)”發(fā)展。

在各級主管部門的領(lǐng)導和關(guān)心下，在省內(nèi)各國家級和省級畜禽保種場、國家級生豬核心育種場、國家級肉雞核心育種場、國家級肉雞良種擴繁推廣基地，共二十多家單位的共同參與和努力下，廣東省畜禽種質(zhì)資源庫建設(shè)已步入攻堅收官之年。

圖2

動科學院作為廣東省畜禽種質(zhì)資源庫的具體實施單位，在建設(shè)初期，組建項目管理團隊，負責資源庫的建設(shè)和運行管理。吳珍芳教授擔任管理團隊主任，蔡更元研究員擔任管理團隊執(zhí)行副主任，張細權(quán)教授、劉德武教授擔任管理團隊副主任。資源庫下設(shè)綜合管理部、技術(shù)研發(fā)部、實驗室管理部、保種場-基地管理部、培訓和服務(wù)部等部門。整個資源庫組織管理機構(gòu)如圖3所示：

圖3資源庫組織管理架構(gòu)圖

資源庫總占地面積1831m2，其中樣本庫區(qū)實驗室面積757m2，設(shè)樣本保存室、細胞實驗室、胚胎實驗室、核酸提取實驗室、凍精實驗室及公共儀器平臺，配備自動化液氮儲存設(shè)備、超低溫冰箱管理服務(wù)終端及應(yīng)急發(fā)電設(shè)備。

為最大程度保證遺傳物質(zhì)安全，所有大型液氮儲存設(shè)備及超低溫冰箱都接入實驗室管理系統(tǒng)，通過管理終端對設(shè)備運行過程進行記錄、監(jiān)控，可通過現(xiàn)場警報和發(fā)送短信形式進行預警通知。

3.2 廣東省地方畜禽品種資源保存進展

廣東省畜禽種質(zhì)資源庫建設(shè)立足于面向全國、服務(wù)華南地區(qū)，在深入做好廣東省現(xiàn)有20個地方畜禽品種資源保護與開發(fā)利用的基礎(chǔ)上，開展省外代表性品種及其它品種資源的保存研究，在資源庫建成驗收時，保存遺傳物質(zhì)達5萬份以上。

根據(jù)資源庫建設(shè)的基本要求，項目組分別成立了地方豬保種組、家禽保種組、草食動物保種組和其它動物（蜂、蠶）保種組共4個任務(wù)組。目前已全面開展省內(nèi)20個畜禽品種（豬4個，家禽12個、牛羊3個、華南中蜂）、省外20個（豬12個、家禽7個、羊1個）畜禽品種遺傳材料的采集和制作，凍存細胞、精液、胚胎、組織、核酸、腸道微生物等各類遺傳物質(zhì)66372份，其中凍精8772劑（另上交全國畜牧總站國家基因庫小耳花豬凍精7500劑），凍精檢測活力合格率達80%以上；細胞4196份，DNA10901份，胚胎卵子132份，已基本實現(xiàn)本省地方畜禽品種的全覆蓋，多方法保存。

3.3 搭建廣東省畜禽遺傳資源綜合管理服務(wù)平臺

隨著物聯(lián)網(wǎng)、二維碼識別、紅外感應(yīng)及全球定位等信息技術(shù)的發(fā)展，畜牧業(yè)也邁入智能信息化時代，本項目充分運用信息、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，集合現(xiàn)代生物學和分子生物學技術(shù)，搭建廣東省畜禽遺傳資源綜合管理服務(wù)平臺（圖4）。平臺管理系統(tǒng)分為信息化部分和物聯(lián)網(wǎng)部分，內(nèi)含5個子系統(tǒng)（物聯(lián)網(wǎng)大屏展示系統(tǒng)、資源庫對外交流網(wǎng)站、樣本管理系統(tǒng)、廣東省畜禽種質(zhì)資源庫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、采樣管理系統(tǒng)），通過開發(fā)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、構(gòu)建共享和交流平臺，實現(xiàn)與保種場之間數(shù)據(jù)、信息等開放和資源共享，促進今后種質(zhì)資源保存常態(tài)化的技術(shù)和業(yè)務(wù)交流。

圖4 廣東省畜禽遺傳資源綜合管理服務(wù)平臺總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

目前，管理系統(tǒng)開發(fā)已完成過半，省內(nèi)多家保種單位已完成物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安裝，后期主要是數(shù)據(jù)采集與導入，整體將于2021年4月份完成，進行試運行和驗收。

3.4 廣東省地方畜禽品種資源開發(fā)利用進展

華南農(nóng)業(yè)大學 “畜牧學”是廣東省一級優(yōu)勢重點學科和廣東省“高水平大學重點建設(shè)學科”，辦學歷史悠久、具有鮮明優(yōu)勢和特色。在長期的辦學過程中，本學科立足國家社會經(jīng)濟發(fā)展的重大需求，以服務(wù)我國特別是華南地區(qū)的畜牧業(yè)發(fā)展為目標，以培養(yǎng)高水平畜牧科技人才、培育重大創(chuàng)新性成果、推動我國畜牧業(yè)發(fā)展為首要任務(wù)。動物科學學院充分發(fā)揮自身的人才優(yōu)勢與技術(shù)優(yōu)勢，與廣東溫氏集團等知名企業(yè)精誠合作，探索形成的“華農(nóng)-溫氏”的產(chǎn)學研合作模式已成為國內(nèi)高校與企業(yè)全面開展產(chǎn)學研合作的成功典范。

廣東省畜禽種質(zhì)資源在建設(shè)過程中，充分發(fā)揮學科優(yōu)勢，與廣東溫氏種豬科技有限公司、廣東溫氏南方家禽育種有限公司、惠州興泰現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有限公司、封開智誠家禽育種有限公司聯(lián)合開展溫氏大黑豬、天露麻雞、智誠杏花雞、胡須雞新品種培育和家禽品種改良，目前進展順利，已組建育種基礎(chǔ)核心群豬1個以上、家禽3個以上。

3.5 保種、育種及資源利用技術(shù)研發(fā)進展

盡管隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展，基于超低溫保存的異地保種技術(shù)發(fā)展迅速，但在部分關(guān)鍵技術(shù)如豬的胚胎冷凍、家禽的凍精技術(shù)還需突破，對地方畜禽優(yōu)良種質(zhì)特性、畜禽經(jīng)濟性狀遺傳解析的研究還需深入。項目組建了一支從事畜禽種質(zhì)資源保存和利用的高水平人才隊伍，其中正高21人，副高22人，圍繞地方畜禽品種保種、育種及資源利用中的焦點、難點問題，開展了大量研究，已發(fā)表相關(guān)論文53篇，申請專利17項。主要進展包括：

（1）地方豬保種、育種新技術(shù)

開展對藍塘豬、大花白豬、小耳花豬、粵東黑豬4個品種的遺傳結(jié)構(gòu)、分子特征及遺傳多樣性分析；對大花白豬、廣東小耳花豬的資源分布，體型外貌特征等進行總結(jié)歸納，完成大白花豬和小耳花豬的體型外貌特征、繁殖、生長發(fā)育、胴體等性能數(shù)據(jù)收集；開展豬卵母細胞體外成熟及未成熟卵丘卵母細胞復合體（COCs）玻璃化冷凍保存研究，建立一種卵母細胞培養(yǎng)液及提高卵母細胞質(zhì)量的體外培養(yǎng)方法；探究抗氧化劑“表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）”對豬精液冷凍冷藏過程中的保護作用，對豬、羊冷凍精液進行進一步的優(yōu)化。

（2）家禽保種、育種新技術(shù)研發(fā)

開展對杏花雞的遺傳結(jié)構(gòu)、分子特征及遺傳多樣性分析；系統(tǒng)調(diào)查分析杏花雞、惠陽胡須雞等11個品種資源狀況，獲得資源分布、品種特征等第一手資料，在此基礎(chǔ)上進行保種效果評估，提出品種資源保護及開發(fā)利用的措施建議；研究了不同飼喂模式和環(huán)境對廣東地方家禽的影響；分離出雞PGC細胞，建立了雞胚性別鑒定方法，探索了雞PGC細胞凍存和復蘇方法。

（3）草食動物保種、育種新技術(shù)研發(fā)課題組

開展對陸豐牛的遺傳結(jié)構(gòu)、分子特征及遺傳多樣性分析；調(diào)研21家單位及部分畜牧主管部門，對廣東地方牛羊種質(zhì)資源進行調(diào)查，獲得陸豐黃牛群體遺傳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；初步研究發(fā)現(xiàn)陸豐黃牛與南方其它肉牛品種群體結(jié)構(gòu)有較大差異，品種遺傳特征明顯；編制《山羊人工輸精作業(yè)指導書》，單情期人工授精受胎率可達82%。

3.6 廣東省畜禽種質(zhì)資源庫展廳建設(shè)進展

為了更好的搭建資源庫對外宣傳及展示的平臺，打造項目亮點，2019年底，學校專門劃撥1074M2面積作為資源庫獨立的管理辦公與展示區(qū)。展示區(qū)分為走進畜禽種質(zhì)資源、嶺南畜禽特色文化和畜禽種質(zhì)資源創(chuàng)新三大主題。

（1）走進畜禽種質(zhì)資源

該主題以多媒體展示為主，主要介紹畜禽種質(zhì)資源保護的意義、我國畜禽種質(zhì)資源保護現(xiàn)狀、廣東省畜禽種質(zhì)資源的分布及各品種介紹、資源庫基本情況等；

（2）嶺南畜禽特色文化

以動物標本、仿制工藝品、菜肴仿真模型等，輔以多媒體技術(shù)，展示嶺南畜禽業(yè)古代發(fā)展史，挖掘農(nóng)業(yè)發(fā)展中的畜禽文化，展示畜禽對中華農(nóng)耕文明的推進、與畜禽相關(guān)的節(jié)令、民俗、生肖文化、古詩詞等，凸顯中華民族文化自信。

（3）畜禽種質(zhì)資源創(chuàng)新

以圖文、多媒體等，介紹廣東開展地方畜禽品種遺傳資源調(diào)研和保存研究的歷程及作出突出貢獻的專家事跡史料、我校動物遺傳育種學科發(fā)展及歷史傳承、動物遺傳育種創(chuàng)新團隊、創(chuàng)新成果、代表性新品種新品系等。

2020年中央經(jīng)濟工作會議聚焦種業(yè)，提出“打好一場種業(yè)翻身仗”。廣東省畜禽種業(yè)具有先天的資源優(yōu)勢和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，在畜禽種業(yè)開發(fā)利用方面優(yōu)勢明顯。廣東省畜禽種質(zhì)資源庫建成后，將在持續(xù)做好地方畜禽品種保護和利用的基礎(chǔ)上，著力開展共享服務(wù)，通過各種形式宣傳資源庫工作，切實提高資源庫的社會影響力和行業(yè)地位。

附廣東省畜禽種質(zhì)資源庫展廳設(shè)計效果圖：

附圖1~2 走進畜禽種質(zhì)資源展廳

附圖3 嶺南畜禽特色文化展廳

附圖4：畜禽種質(zhì)資源創(chuàng)新展廳