該芯片具有檢測(cè)成本低、選擇準(zhǔn)確性高等特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)中國(guó)黃?？焖倬珳?zhǔn)、高效選育
2025-07-19 08:39:42
7月18日，西北農(nóng)林科技大學(xué)國(guó)家肉牛改良中心主任昝林森教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合北京康普森農(nóng)業(yè)科技有限公司，成功研發(fā)出“中國(guó)黃牛1號(hào)”50K育種芯片并正式對(duì)外發(fā)布。該液相芯片是團(tuán)隊(duì)繼2021年1月成功開(kāi)發(fā)首款中國(guó)黃牛高密度SNPs固相芯片、打破肉牛育種芯片國(guó)際壟斷后，在牛分子育種技術(shù)領(lǐng)域取得的又一重大突破。
我國(guó)是全球牛種質(zhì)資源最豐富的國(guó)家之一，擁有58個(gè)地方黃牛品種，形成耐粗飼、抗逆性強(qiáng)、適應(yīng)性廣、肉質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)突出的遺傳多樣性譜系，但與國(guó)外專門(mén)化肉牛品種相比，中國(guó)黃牛生長(zhǎng)速度較慢、后軀欠發(fā)達(dá)、產(chǎn)肉量較低等不足影響了其肉用開(kāi)發(fā)利用。
傳統(tǒng)的育種方法依賴表型觀察和經(jīng)驗(yàn)判斷，效率低、周期長(zhǎng)，難以準(zhǔn)確捕捉基因?qū)用娴膬?yōu)良性狀。因此，加強(qiáng)我國(guó)地方黃牛保護(hù)選育和高效利用，培育具有特色優(yōu)異性狀的自主品牌肉牛良種，以提升產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，迫在眉睫。
近五年來(lái)，昝林森教授團(tuán)隊(duì)運(yùn)用生物信息學(xué)，對(duì)以秦川牛為代表的分布于我國(guó)西北、華東、華中、華南、西南、東北等6個(gè)地理區(qū)系的地方黃牛品種特異性位點(diǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)篩選，并整合多年來(lái)在生長(zhǎng)、肉質(zhì)、繁殖及抗病等性狀相關(guān)功能位點(diǎn)的研究成果，成功研發(fā)“中國(guó)黃牛1號(hào)”50K育種芯片，該芯片具有檢測(cè)成本低、選擇準(zhǔn)確性高等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)中國(guó)黃牛快速、精準(zhǔn)、高效選育，為地方黃牛品種保護(hù)、定向選育和高效利用提供了強(qiáng)有力技術(shù)支撐，也為我國(guó)肉牛種業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入了新的動(dòng)力。
該芯片以中國(guó)五大良種黃牛為主，涵蓋中國(guó)6個(gè)地理區(qū)系38個(gè)黃牛品種基因組重測(cè)序數(shù)據(jù)，同時(shí)包含生長(zhǎng)、肉質(zhì)、繁殖及抗病等多個(gè)關(guān)鍵性狀相關(guān)功能位點(diǎn)18500個(gè)，為精準(zhǔn)育種提供了科學(xué)依據(jù)。同時(shí)，在38個(gè)中國(guó)黃牛品種近30T基因組重測(cè)序數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)上，芯片為上述黃牛品種量身定制了專屬的鑒定位點(diǎn)，能夠精準(zhǔn)識(shí)別其獨(dú)特的基因標(biāo)識(shí)，為中國(guó)黃牛種鑒定與保護(hù)提供了有力支撐。
利用該芯片分別對(duì)對(duì)秦川牛、南陽(yáng)牛、魯西牛和延邊牛四個(gè)品種共計(jì)28個(gè)個(gè)體進(jìn)行了SNP位點(diǎn)檢測(cè)，對(duì)存在地理差異的10個(gè)品種共47個(gè)個(gè)體進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明“中國(guó)黃牛1號(hào)”50k育種芯片位點(diǎn)選擇合適、芯片設(shè)計(jì)合理，分型結(jié)果表現(xiàn)優(yōu)異，能夠滿足大量樣本的檢測(cè)需求。
多年來(lái)，昝林森教授團(tuán)隊(duì)圍繞肉牛遺傳改良與種質(zhì)創(chuàng)新，率先從全基因組水平解析了中國(guó)黃牛遺傳多樣性和起源進(jìn)化特征，發(fā)現(xiàn)中國(guó)黃牛具有普通牛（Bos taurus）與瘤牛（Bos indicus）雙重血統(tǒng)，且瘤牛血統(tǒng)呈現(xiàn)由南向北、由東向西的遞減規(guī)律，以及沿東南邊境和云貴高原東緣向北擴(kuò)散交匯于陜西關(guān)中地區(qū)的雙路徑擴(kuò)散特征，揭示中國(guó)黃牛兼?zhèn)淞雠V適性和普通牛肉用潛能的獨(dú)特進(jìn)化特征；系統(tǒng)篩選了調(diào)控中國(guó)黃牛肉用性狀形成的關(guān)鍵功能基因及分子標(biāo)記位點(diǎn)并深入闡明了其作用機(jī)制；聚焦中國(guó)黃牛代表性品種——秦川牛，創(chuàng)立了四級(jí)保種選育擴(kuò)繁模式，并采用“表型+基因型”選種方法，大幅提升了秦川牛生長(zhǎng)速度和產(chǎn)肉性能，加速了良種定向選育擴(kuò)繁，培育秦川牛肉用新品系1個(gè)，并構(gòu)建了全產(chǎn)業(yè)鏈開(kāi)發(fā)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，實(shí)現(xiàn)了良種良法配套和節(jié)本增效。2023年，秦川牛被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部評(píng)為全國(guó)十大優(yōu)異畜禽遺傳資源中唯一入選的牛品種。
農(nóng)業(yè)科技報(bào)·中國(guó)農(nóng)科新聞網(wǎng)記者 吉燕 胡小衛(wèi) 通訊員 成功 李曉春
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