2024年8月16~17日,中国畜禽科技发展高峰论坛在北京召开,来自全国各地的高校、研究院所以及企事业单位300多位参会人员相聚金秋,齐聚一堂,共同探讨畜牧基因组技术在行业的发展与挑战。
会议开幕式由北京康普森农业总经理郝晓东主持,邀请了中国农业科学院北京畜牧兽医研究所科技管理处处长/国家畜牧科技创新联盟联络员贾亚雄研究员、畜禽良种产业技术创新联盟副秘书长侯卓成教授、北京康普森生物技术有限公司董事长刘继强先生等,分别从:科研+产业的同频共振推动基因组的产业发展与升级;回顾基因组的发展和成果的重大突破,讲述我国基因组研究从跟跑到现今的并跑,并对领跑全球基因组研究表示充分信心;消费升级,畜牧业转型,通过拥抱合作、促进产业快速发展等方面,对此次大会开幕式进行了致辞,为大会的顺利召开拉开帷幕。
北京康普森农业总经理 郝晓东
国家畜牧科技创新联盟 贾亚雄 处长/研究员
畜禽良种产业技术创新联盟 侯卓成 副秘书长/教授
北京康普森生物技术有限公司 刘继强 董事长
此次论坛的正式内容由七个专题和一个圆桌论坛组成。
本专题由山东农业大学张勤教授和中国农业大学孙东晓教授主持。
陈瑶生首席分享了地方猪核心群持续选育的重要性和实践。他强调了对地方猪遗传资源的信心、定力和对科学的尊重,并展示了广东小耳花猪的育种成效。通过数字化育种体系的建立和持续选育,显著提升了猪群的繁殖性能。陈首席还讨论了地方猪育种改良的关键问题,如核心群规模、近交控制和杂交配合力等,并提出了以需求为导向的育种目标。他提倡产学研深度融合,以技术创新和模式创新推动生猪产业的发展,最终实现新质生产力的提升。
赵桂苹研究员的报告概述了中国自主育种技术的创新以及“广明2号”白羽肉鸡的育种进展。她指出,禽肉已成为全球第一大肉类产品,而我国人均禽肉消费量偏低,白羽肉鸡在国家粮食安全和食物安全中具有重要的意义,未来的市场潜力巨大。中国白羽肉鸡种源受国际垄断,国内自主品种成功培育是种业振兴的重要突破。报告介绍了“广明2号”白羽肉鸡的培育和创制过程,包括基因组育种芯片的创新、智能化表型测定技术、大数据的基因组育种体系构建,以及通过基因组选择实现的遗传进展。她强调,京芯一号为主的基因组选择技术引领了我国肉鸡育种时代的跨越,对保障种源安全、提升产业竞争力具有重要的技术支撑作用,并展望了未来国产品种的发展前景。
罗军教授在报告中探讨了基因编辑技术在奶山羊产业中的应用前景。他首先概述了中国奶山羊产业的发展现状,包括存栏数、产量、优良品种数量等。接着,罗教授详细阐述了通过CRISPR/Cas9技术敲除SCD1基因对奶山羊乳成分的影响,指出该基因敲除可导致乳脂率下降。他还讨论了基因编辑技术存在的问题,如精确修复比例低、特异性和脱靶效应等,并展望了其在医疗、农业和生物技术等领域的广泛应用前景。
吴珍芳教授深入分析了我国瘦肉型猪育种的发展历程、现状及未来技术方向。他指出,培育瘦肉型种猪是我国养猪产业发展的必然需求。报告提到,全球主流瘦肉型猪主要源自不同国家的4个品种,中国地方猪种对世界瘦肉型猪育种也有重要贡献。吴教授强调,高质量种猪的培育必须依靠我们自己,以满足我国多元化的市场需求。他还介绍了瘦肉型猪育种的主要方向,包括种猪专门化品系选育、杂交配套生产、追求高生产效率、全产业链体系支撑,以及生物育种技术的应用。此外,吴教授还以温氏集团育种实践展示了基因组选择、体细胞克隆和基因编辑等现代育种技术的应用案例,并展望了基因组选择技术的新进展。
侯卓成教授对鸭的表型组研究及其育种产业化应用进行了深入探讨。他指出鸭肉和鸭蛋在我国肉类和蛋类消费中占有重要地位,并强调了北京鸭文化的重要性。报告中介绍了北京鸭的多个性状测量技术,包括超声波B超技术、CT扫描技术,以及深度学习在智能标记算法中的应用。此外,侯教授还探讨了鸭多不饱和脂肪酸的预测技术、基于机器视觉的家禽体重测定技术,以及北京鸭数字化育种系统的开发和应用。这些技术有助于提高育种效率和准确性,推动鸭育种产业化的发展。
冯羿方副总经理就生物大数据育种体系的搭建和发展进行了分享。公司具有多项资质认证,拥有强大的技术专利和研发实力。康普森开发了多款基因芯片产品,推动了分子育种技术的发展。其中,“中芯一号”、“京芯一号”等系列产品服务了众多头部育种企业,且取得了明显的育种进展,助力多个新品种的培育。此外,康普森还提供了基于泛基因组的新一代芯片、开发了肠道微生物多样性分析、多个畜禽品种的基因组填充参考面板,并推出了智育4.0计划,以提高本土育种企业的速度和准度,优化育种环节,降低成本,提高效率。
李喜和教授在报告中详细介绍了蒙古高原动物遗传资源库的建设,包括对特有家畜和濒危野生动物的保护性挖掘与收集。他阐述了家畜育种新技术,如基因组检测遗传评价、DHI生产性能检测评价、OPU-IVF奶牛种用胚胎生产技术等,并展示了奶牛基因组遗传评估技术优化的成果。报告还探讨了家畜性别控制关键技术的开发应用,包括冷冻保存技术、XY精子分离技术等,并提出了动物杂交生殖调控与干细胞研究的新方向。
本专题由西南大学赵永聚教授主持。
李炯棠研究员介绍了鲤复合育种技术的研究进展。面对养殖和消费端的新需求,李老师研究团队构建了鲤四倍体基因组完成图谱,开发了鲤种质资源精准鉴定技术,并通过多性状精准鉴定和高通量低成本快速分型技术,实现了优异性状基因的低成本定位。此外,团队还利用CAGT®靶向捕获技术创制了中密度育种芯片,采用了包含机器学习在内的全基因组选择育种方法,以及基于纳米材料的高效基因编辑技术。这些技术的应用已成功培育出具有改良营养性状和少肌间刺等特性的新种质,展示了多学科交叉融合在水产育种中的潜力。
周成浩博士在报告中介绍了"酉芯一号"芯片的应用效果研究。该研究利用CAGT®靶向捕获测序技术开发了地方鸡遗传资源保护与品种鉴定分型芯片,旨在科学评估遗传多样性、明确品种间遗传结构,并发掘与重要性状相关的基因。证实了该芯片在遗传多样性评估和遗传结构分析中的应用潜力。此外,研究还建立了品种分子标签和鉴定方法,并对基因库中的一些群体结构进行了改善。
梁忙博士在汇报中深入探讨了畜禽育种技术的发展历程,从传统表型选择到现代全基因组选择,并强调了数据科学在推动育种技术变革中的重要性。他介绍了团队基于机器学习优化育种模型的研究进展,如核岭回归(KRR)和基于改进的集成回归链开发的多性状模型(MAK),这些方法在提高预测准确性和计算效率方面表现出色。此外,他还提出了整合基因组、转录组和代谢组数据以提升育种值估计准确性的未来研究方向,以及利用自编码神经网络进行生物组学数据降维的新技术展望。
吴桂琴博士在报告中指出,智慧蛋鸡作为新质生产力的代表,通过科技创新和数字化转型,推动中国家禽种业的高质量发展。报告概述了中国蛋鸡种业的发展阶段,强调了市场导向和产业链服务的重要性,展示了智慧育种管理系统和基因组选择技术的应用,以及通过数字化、智能化手段实现的养殖效率提升。此外,报告还介绍了培育具有自主知识产权的蛋鸡肉鸡品种以及种鸡出口等方面取得的成就。
本专题由湖南农业大学张海涵副教授主持。
韩红兵教授研究团队构建了澳洲白羊基因组选择技术体系,涵盖了从基因型填充到遗传力估计的多个方面。研究比较了ABLUP、GBLUP、ssGBLUP和BayesR等基因组选择方法,发现GBLUP在实际应用中更具可行性。此外,研究还探讨了结合GWAS的基因组选择方法,发现其准确性与GBLUP相近,但样本量大小对结果有显著影响。该技术体系的建立为绵羊育种提供了高效的基因评估工具,有助于提高育种效率和经济收益。
刘永斌研究员介绍了中国肉羊种业的创新进展,包括SheepLink平台的开发,该平台集成了羊遗传改良、基因追溯和智能化联合育种技术。通过全基因组选择模型的构建提高了育种值估计的准确性。研究还涉及了蒙古羊的分子机理研究,如T2T基因组、单细胞测序和CRISPR-Cas9系统的应用。此外,SheepGPT作为一个AI数字助理,为肉羊种业提供专业知识和决策支持,展示了大语言模型在畜牧业中的应用潜力。
正大康地公司通过中芯一号基因芯片技术的应用在种猪育种领域取得明显进展,致力于培育出具有高繁殖性能和高饲料转化效率的"华系"双高种猪。公司采用基因组选择技术,优化育种流程,显著提升留种仔猪的育种值准确性,并通过基因芯片数据在品种鉴定、家系构建和系谱校正等关键环节发挥重要作用,推动种猪育种的转型。
中粮家佳康许婧雅博士在报告中介绍,通过构建完善的育种体系和标准流程,在基因组育种领域取得显著成果。搭建起基因组育种标准化流程,提高了种猪选种的准确性和效率。基因组选择技术的应用显著提升了育种值的预测准确性。近年来,其核心场种猪综合选择指数稳定上升,推动了种猪群体遗传进展。
本论坛以“产学研合作与企业新质生产力”为主题,主持人为南京农业大学黄瑞华教授,邀请的嘉宾有北京大北农科技集团股份有限公司副总裁吴文、北京康普森生物技术有限公司董事长刘继强、北京奶牛中心副主任刘林、天津奥群牧业有限公司副总经理张清峰以及佛山市高明区新广农牧有限公司育种总监营凡。
主持人黄瑞华教授提出三个问题与各位邀请嘉宾进行交流讨论:1、对新质生产力的理解;2、基因组选择(genomic selection,GS)在各畜种应用以及效果分享;3、各企业在不同畜种中推广GS的过程中遇到的难点。各位嘉宾就不同的畜种以及不同角度对以上难题进行解答。
本专题由安徽农业大学张晓东教授主持。
李宁教授在报告中讨论了基因编辑技术在创制抗病动物新种质方面的进展,包括成功培育的抗蓝耳病猪、抗猪传染性胃肠炎病毒的编辑猪、以及具有抗非洲猪瘟能力的家猪。还提到了基因编辑技术在培育抗病动物新品种和全球商业化方面的进展,以及面临的挑战和未来方向。报告强调了挖掘显著抗性基因的重要性,并指出产业化政策对激励企业商业化基因编辑育种至关重要。
包文斌教授在报告中汇报了仔猪腹泻病抗病育种的阶段性研究进展,包括宿主(猪)对细菌性和病毒性腹泻主要病原抗性的遗传基础和调控机制,以及宿主miRNA、IncRNA、蛋白等宿主因子与病毒互作的分子机制。此外,还从如何拓展PEDV与宿主互作机制的认识、如何有效筛选鉴定PEDV等抗性基因相关遗传变异、如何维护肠道黏膜屏障完整性并减少病毒与肠上皮细胞的接触等角度提出了相应的思考和下一步研究的策略,旨在为培育优质抗病新种质提供理论和技术支持。
王志勇教授在论坛上分享了大黄鱼基因组选择育种技术的研究进展和应用。他介绍了大黄鱼的分类、价值和养殖现状,强调了遗传改良的重要性,并概述了团队在种质资源、遗传改良技术、性别控制技术以及遗传学基础研究方面的工作。详细介绍了应用基因组选择技术进行大黄鱼肌肉HUFA含量、抗内脏白点病、对无鱼粉无鱼油饲料的耐受性等性状的改良,并在对遗传解析的基础上,建立多性状基因组复合选择技术,培育出综合性状优良的高生长优质抗病耐粗饲大黄鱼新品系。
王雅春教授的报告中探讨了奶牛抗逆性的研究进展、选育技术和未来趋势。报告指出环境应激对奶牛生产性能的影响,强调了抗逆性的重要性,并提出了量化抗逆性的方法,包括利用智能设备监测的奶牛日产奶量、反刍时间挖掘抗逆性指标,以及这些指标与奶牛健康、繁殖性能和健康性状的关系,探究了抗逆性指标的经济权重分析的思路,建立了包含抗逆性指标的选择指数。最后,展望了未来奶牛育种中创建抗逆性量化指标、融入选择指数,推动牧场生产力和可持续发展的前景。
石丽君博士探讨了恢复力在提高猪只性能和福利方面的重要性,并分析了恢复力的遗传基础和环境影响。她提出了基于生长性能和繁殖表型的恢复力指标筛选方法,并通过数据分析揭示了不同品种猪只的恢复力表型及其遗传参数。研究还鉴定了与恢复力性状相关的SNP位点,并评估了基因组预测的准确性。最后,她提出了未来工作的方向,包括结合智能化表型测定和疾病记录来筛选多元化的恢复力指标,以及应用这些指标进行基因组选择,以提高猪只对环境变化的适应性。
本专题由中国农业大学宁中华教授主持。
王军军教授从饲料营养价值评定和精准供给的角度,系统介绍了杜长大三元猪精准营养管理的现状及未来发展方向,并基于三元猪的现有研究,提出了通过比较消化生理学将三元猪的营养价值数据库和营养需要量向地方猪转移的构想与实践。鉴于当前三元猪养殖饲料资源浪费、养殖成本高的问题,王教授指出,发展精准营养配方技术是实现节粮、增效、减排的关键途径,其团队研究并修订形成了新版《中国猪营养需要》。同时,利用大数据模型和人工智能开发了FeedSaaS、PANSAAS和FeedMaaS等智能饲料大数据平台及配方软件。此外,王军军教授团队通过比较不同猪种养分利用的差异,成功构建了将三元猪营养价值数据库向海南定安猪和定安黑猪转移的模型,为地方猪的营养优化供给提供了思路和经验。
四川万家好科技集团商务拓展经理杨宇先生,介绍了他所在的万家好团队与四川农业大学动物科技学院朱砺教授团队合作,通过性能测定和差异性分析,研究了倒旋猪(在背臀部有毛发卷积形成的毛旋称为倒旋)的生产性能。研究发现,倒旋猪在左乳头数、校正100kg日龄和校正FCR方面与非倒旋猪存在显著性差异。全基因组关联分析揭示了与倒旋性状相关的候选基因NCOA3,而拷贝数变异分析发现了667个差异基因。研究建议在育种中将倒旋作为一个性状进行选育。
兴芮农牧发展有限公司家禽研究院副院长赵晓钰女士在报告中介绍了兴芮科技在蛋鸡育种的新质生产力建设情况。兴芮科技依托强大的硬件设施和专业团队,专注于种鸡的育种、扩繁、推广。公司采用先进的基因组育种技术,开发了“芮芯壹号”育种芯片,建立了基因组数据库,并通过智能化管理系统实现了精准饲养和数据收集。这些技术的应用有效提升了育种效率和鸡群的生产性能,推动了蛋鸡育种模式的变革。
周斌博士介绍了瑞孚迪生物农业解决方案,强调公司以科技创新为驱动力,致力于推动生物农业发展。瑞孚迪专注于为制药和诊断行业、科研机构等提供端到端的解决方案,涵盖生物标志物鉴定、成像、疾病的预测、筛查、检测与诊断等领域。公司拥有员工11,000人,业务遍及全球190多个国家。在中国,瑞孚迪实现了本土化研发和生产,服务于550余家国内科研院所及高校,助力生命科学前沿探索。报告还展示了瑞孚迪在生命科学与生物经济领域的整合解决方案,以及其在细胞计数、成像、自动化实验室等方面的先进技术和产品。
本专题由扬州大学杨章平教授主持。
圣农研究院育种首席科学家肖凡先生详细介绍了圣农公司在白羽肉鸡育种方面的实践与进展。圣农集团历经10年,成功培育出自有品种“圣泽901”,解决了种源依赖问题。建立了高标准的育种场和生物安全防控体系,并采用先进育种技术,如分子育种和智能表型测定技术。推广应用结果显示,“圣泽901”性能均衡、稳定,种源健康,已在国内外得到广泛应用,最新升级版在性能上取得了新的突破,圣农白羽肉鸡育种成果不仅提升了国内育种水平,也有助于保障国家食品安全。
朱化彬研究员探讨了牛胚胎移植与胚胎基因组选择的应用。他介绍了体内和体外胚胎生产与移植技术(MOET和IVP)的发展历史和现状,强调了超排、采卵、胚胎冷冻保存和移植的重要性。报告还讨论了基因组选择技术在种公牛和母牛选择中的应用,以及胚胎基因组选择的技术路线和挑战,如胚胎样品的获取、DNA扩增方法和育种值估计。最后,他提出了牛胚胎基因检测中需要解决的问题,以提高牛群素质和生产水平。
程磊教授介绍了以OPU-IVF技术为核心的育种体系构建和产业化应用。报告概述了OPU-IVF技术的发展历史、国际应用趋势,并展示了赛诺公司在羊体外胚胎工厂化生产和应用方面所做的工作,以及集成应用OPU-IVF技术、JIVET技术、胚胎低损取样技术、玻璃化冷冻技术、微量DNA高效无偏扩增技术,建立高效现代生物育种技术体系,为行业开辟了一条生物育种新路径。通过育种案例解析,展示了如何利用现代生物育种技术快速实现加快群体遗传进展,缩短新品种选育周期,提升育种效率。此外,还介绍了公司的战略方向——建设国家羊种子中心并规模化生产农牧民用得起的好种羊,通过建立农牧民联合体模式,全面提升我国羊产业良种化水平,提质增效,赶超畜牧业发达国家,带动我国羊产业高质量发展。
李勇博士深入探讨了高通量测序技术在畜禽育种中的应用。他指出,全球农畜生产力的显著提升,部分归功于遗传改进,并强调了未来畜禽产业面临的挑战,包括需求增长、遗传多样性不足、疾病防控和生态环境影响。李博士介绍了动物育种技术的发展历程,并强调了3.0时代技术路径选择的重要性。他还展示了高通量测序技术如何助力基因组选择育种、性状基因定位和遗传资源保护。最后,李博士展望了未来畜禽育种技术的发展方向,包括基因选择、基因编辑和辅助生殖技术的协同应用,以及干细胞技术在育种中的潜力。
本专题由浙江大学傅衍教授主持。
国家绒毛用羊产业技术体系首席科学家郑文新(农业农村厅副厅长/新疆科协副主席/研究员)的报告从五个方面介绍了团队取得的成果。一、通过表型组学高通量检测技术在绒毛用动物方面取得的4项颠覆性成果;二、利用这些表型组学取得的成果在我国绒毛用动物在育种、种质遗传资源挖掘和保护方面的成果;三、中国绒毛用动物在产业发展中,利用基因组遗传评估+表型组学技术的组合技术支撑下取得系列技术成果;四、未来绒毛用羊产业短中长期发展重点要解决的技术问题。最后,郑副厅长介绍了新疆畜牧业发展的特点和优势,并邀请和鼓励大家到新疆投资兴业。
张佳博士介绍了信息化和人工智能技术在猪育种领域的应用。他描述了从传统手工填写记录到现代智能表型数据采集的演变,并介绍了数字化管理系统在提高育种效率和数据安全性方面的作用。张佳博士强调了基因组选育的重要性,分享了家育技术在育种计算分析和实践中的经验,包括使用BestBLUP进行遗传评估和育种值计算。此外,他还提到了利用大语言模型和知识库为养猪业提供决策支持的实践。
经璐博士代表四川新希望六和猪育种科技有限公司,分享了大数据在生猪养殖产业链数字化转型中的应用,同时还展示了新希望数据驱动育种决策的突出成果和下一步的创新计划。在分享的开始,她介绍了如何通过产业链的数字化转型解决规模化养殖中“规模不经济”的问题,展示了产业链数智化转型实施的关键步骤和相关内容,以及实施过程中容易导致失败的问题。此外,她还展示了新希望如何通过数据驱动的育种决策,使育种者能够更快速、更准确地筛选出具有优良性状的个体,从而加快品种改良过程。强调了育种企业自主设计育种方向、自主分析育种数据问题、自主纠偏的重要性。最后,她还分享了新希望在搭建智能化全产业链育种平台方面正在进行的一些创新和研发工作,以及下一步的计划。这些都显示出新希望在生猪品种改良方面,已经搭建了一套具有持续创新和升级能力的自主育种技术体系。
刘红波博士代表河南守望之境科技有限公司阐述了大动物繁育模式的革新对产业高质量发展的重要性。他讲述了从传统繁育到精准繁育,再到智慧繁育的发展趋势,并提出了实现国家“生物育种”战略的技术路径。刘博士介绍了公司在基因工程、细胞工程、胚胎工程和群体管理能力方面的进展,展示了通过克隆技术、体外受精技术、基因编辑技术等现代生物技术实现种业安全和食品安全保障的成果。他还提出以智慧繁育中心为基础,推动行业向更高效、智能的方向发展。
刘剑锋教授在报告中详细介绍了猪遗传评估算法和育种平台的构建。他强调了数据收集和处理的重要性,并讨论了遗传评估的流程,包括数据清洗、软件使用、遗传评估方法和效果验证。刘剑锋教授还介绍了其团队开发的PIBLUP软件,该软件具有处理显性效应、多品种数据和大规模遗传评估的能力。此外,他还提出了种公猪站在育种中的枢纽作用,强调了其在传递优良基因、建立遗传联系、提升育种效率和实现合作共赢方面的价值。最后,他展示了如何通过QCfeed R包进行种猪性能测定站原始数据的质量控制。报告旨在提高猪育种的效率和准确性,推动行业发展。
本次论坛以“科技驱动畜牧业发展”为主题,以“解决企业难题”为目标,聚焦于精准农业和种业创新、突破与发展。深入讨论基因组学在畜牧业实战应用中的种种挑战与机遇。以“解决企业面临的难题,创造增长机遇,推动产品与服务的创新,并加速技术从实验室到市场的转化”为目的。加强新型技术在畜牧业创新应用中的示范作用,并共同探讨与推进畜牧业的未来发展道路。
参会人员大合影
康普森集体合影
本次论坛得到协办单位华大智造、因美纳、瑞孚迪生物的鼎力协助,赞助单位TWIST、真迈生物、塞乐基因、景阳雷诺、海能生物等企业的支持。
此外,论坛还得到农民日报、中国农村杂志、猪业观察、中国畜禽种业、猪好多网、博亚和讯、农财宝典、新猪派、华信共享智库等媒体的支持与报道。