(陕西教育新闻网 2025-07-23)
7月18日,西北农林科技大学国家肉牛改良中心主任昝林森教授团队联合北京康普森农业科技有限公司,成功研发出“中国黄牛1号”50K育种芯片。该液相芯片是团队继2021年1月成功开发首款中国黄牛高密度SNPs固相芯片、打破肉牛育种芯片国际垄断后,在牛分子育种技术领域取得的又一重大突破。
我国是全球牛种质资源最丰富的国家之一,拥有58个地方黄牛品种,形成耐粗饲、抗逆性强、适应性广、肉质好等优点突出的遗传多样性谱系,但与国外专门化肉牛品种相比,中国黄牛生长速度较慢、后躯欠发达、产肉量较低等不足影响了其肉用开发利用。传统的育种方法依赖表型观察和经验判断,效率低、周期长,难以准确捕捉基因层面的优良性状。因此,加强我国地方黄牛保护选育和高效利用,培育具有特色优异性状的自主品牌肉牛良种,以提升产业核心竞争力,迫在眉睫。
近五年来,昝林森教授团队运用生物信息学,对以秦川牛为代表的分布于我国西北、华东、华中、华南、西南、东北等6个地理区系的地方黄牛品种特异性位点进行精准筛选,并整合多年来在生长、肉质、繁殖及抗病等性状相关功能位点的研究成果,成功研发“中国黄牛1号”50K育种芯片,该芯片具有检测成本低、选择准确性高等特点,实现中国黄牛快速、精准、高效选育,为地方黄牛品种保护、定向选育和高效利用提供了强有力技术支撑,也为我国肉牛种业高质量发展注入了新的动力。
该芯片以中国五大良种黄牛为主,涵盖中国6个地理区系38个黄牛品种基因组重测序数据,同时包含生长、肉质、繁殖及抗病等多个关键性状相关功能位点18500个,为精准育种提供了科学依据。同时,在38个中国黄牛品种近30T基因组重测序数据分析基础上,芯片为上述黄牛品种量身定制了专属的鉴定位点,能够精准识别其独特的基因标识,为中国黄牛种鉴定与保护提供了有力支撑。
利用该芯片分别对对秦川牛、南阳牛、鲁西牛和延边牛四个品种共计28个个体进行了SNP位点检测,对存在地理差异的10个品种共47个个体进行检测,结果表明“中国黄牛1号”50k育种芯片位点选择合适、芯片设计合理,分型结果表现优异,能够满足大量样本的检测需求。
多年来,昝林森教授团队围绕肉牛遗传改良与种质创新,率先从全基因组水平解析了中国黄牛遗传多样性和起源进化特征,发现中国黄牛具有普通牛(Bos taurus)与瘤牛(Bos indicus)双重血统,且瘤牛血统呈现由南向北、由东向西的递减规律,以及沿东南边境和云贵高原东缘向北扩散交汇于陕西关中地区的双路径扩散特征,揭示中国黄牛兼备瘤牛广适性和普通牛肉用潜能的独特进化特征;系统筛选了调控中国黄牛肉用性状形成的关键功能基因及分子标记位点并深入阐明了其作用机制;聚焦中国黄牛代表性品种——秦川牛,创立了四级保种选育扩繁模式,并采用“表型+基因型”选种方法,大幅提升了秦川牛生长速度和产肉性能,加速了良种定向选育扩繁,培育秦川牛肉用新品系1个,并构建了全产业链开发技术标准体系,实现了良种良法配套和节本增效。2023年,秦川牛被农业农村部评为全国十大优异畜禽遗传资源中唯一入选的牛品种。
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