山東省奶牛育種芯片研發(fā)取得重大突破，培育出無特定遺傳缺陷和致死基因的奶牛、A2-β-酪蛋白奶牛、國際首例無β-乳球蛋白（BLG）過敏原奶牛等綜合性能優(yōu)良的特色種質(zhì)。前不久，山東省2022年度科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)公布，山東省農(nóng)科院主持完成的相關(guān)成果獲省科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，項(xiàng)目名稱為“荷斯坦牛特色種質(zhì)培育關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用”。

據(jù)悉，我國奶牛核心種源長期以來依賴進(jìn)口，對(duì)外依存度高達(dá)70%，引進(jìn)的種質(zhì)來源單一、同質(zhì)化嚴(yán)重。因此，實(shí)施奶牛種質(zhì)創(chuàng)新和遺傳改良勢在必行。

21世紀(jì)初，山東省農(nóng)科院成立了奶牛遺傳育種與繁殖創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合山東奧克斯畜牧種業(yè)有限公司、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)等6家單位開展攻關(guān)。

團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人黃金明研究員介紹，2004年，他們著手奶牛分子標(biāo)記，篩選優(yōu)良基因組合；2008年，開始鉆研荷斯坦?；蚪M選擇和基因編輯育種技術(shù)，計(jì)劃培育功能性奶牛，讓它直接產(chǎn)出功能性牛奶。

2011年，初戰(zhàn)告捷：原代“基因編輯?！薄獰oβ-乳球蛋白過敏原奶牛培育成功。此牛所產(chǎn)牛奶不含β-乳球蛋白，使其致敏性顯著下降。

2015年，團(tuán)隊(duì)研發(fā)的荷斯坦牛遺傳缺陷基因檢測技術(shù)問世。針對(duì)公牛、母牛的遺傳病，找到控制遺傳缺陷的基因，利用分子生物學(xué)技術(shù)檢測出來，再通過公牛和母牛的選種選配繁殖后代，從而避免遺傳缺陷基因這個(gè)“隱形殺手”危及后代。

又經(jīng)歷了3年，基因育種芯片研發(fā)取得重大突破。他們研發(fā)出固相和液相兩款奶牛遺傳缺陷和致死基因育種芯片，可一次性檢測93種奶牛遺傳缺陷和致死基因，破解了檢測長片段插入、缺失、拷貝變異的難題，成本降低90%。

團(tuán)隊(duì)開展奶牛系列特色種質(zhì)創(chuàng)制，培育了無特定遺傳缺陷和致死基因的奶牛種質(zhì)1萬余頭、高繁殖力公牛18頭（其精子活力提高15.6%）、純A2-β-酪蛋白奶牛4萬余頭。

至今，團(tuán)隊(duì)已推廣特色奶牛凍精387萬余劑，約占全國的8%；開發(fā)出A2-β-酪蛋白乳品4款，產(chǎn)品獲中國和歐盟有機(jī)雙認(rèn)證，零售占全國的44%，在伊利集團(tuán)的年銷售額高達(dá)10億多元；通過遺傳改良，高繁殖力公牛“女兒”妊娠率提高12.7%，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。

團(tuán)隊(duì)的成果“荷斯坦牛特色種質(zhì)培育關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用”于2021年12月通過專家組評(píng)價(jià)。專家組組長、中國農(nóng)科院研究員朱化彬等認(rèn)為，該技術(shù)成果整體居國際先進(jìn)水平，其中遺傳缺陷和致死基因檢測芯片研發(fā)、A2-β-酪蛋白基因檢測、無BLG過敏原奶牛創(chuàng)制等技術(shù)居國際領(lǐng)先水平。

作者：陳茹 陳建志