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编辑:缪伊雯/ 主编:张大川、蒋羽鸽/ 学术顾问:寇兴然
科技蜀光丨二十年,四川“养猪”科学家解开猪肉美味“密码”
进入9月,在中秋、国庆节日利好支撑下,此前已经经历一轮上涨的猪价再次迎来向上走势。
随着消费水平的不断提升,关心猪价之余,消费者更加追求风味更佳、品质更优的猪肉。“好吃又有营养”的市场诉求引起了一群养猪科学家的注意。9月10日,在成都召开的全省科技大会表彰2023年度四川省科学技术奖获奖代表。其中,由四川农业大学主持完成的“猪产肉性状的遗传和营养调控基础”项目,从遗传和营养层面揭示了影响猪肉产量和品质的规律,该项目荣获2023年度四川省自然科学奖一等奖。
这群“养猪”科学家是如何解开猪肉美味“密码”的?
“猪产肉性状的遗传和营养调控基础”项目团队。
给不同的猪品种绘制品质基因地图
在育种界,科学家长期被这样一个问题困扰:育种工作中很难协同改良猪肉产量与肉质,导致肉质好的品种,产量上不去。在商品市场的驱动下,肉质好的猪品种逐渐被淘汰。
我国是世界上最早驯化野生猪的国家和地区之一,拥有丰富的本土猪种。本土猪种耐粗饲、适应力强、产肉品质高,但生长速度慢的劣势限制了它们的推广。
四川拥有成华猪、雅南猪、内江猪、藏猪、乌金猪等多个地方猪品种,是全国地方猪品种资源数量最多的省份之一。“肉香”是地方猪品种的主要优势,纯种的成华猪,肌内脂肪含量可以达到3.5%,白猪的通常只有1%。而肌内脂肪含量的高低,通常决定了猪肉好不好吃。
如何选育出产肉品质高又有商品价值的品种?最基础的一步,在于找到决定猪肉品质的基因。
二十多年前,四川农业大学团队启动了这项研究。其间,团队从全世界筛选出产肉性能存在差异的10个代表性猪种,绘制了它们的基因图谱。通过对基因图谱对比分析,系统解释了影响不同猪种产肉性能差异的关键基因组变异,并明确了其中43个重要候选基因影响产肉表型的分子机制。
“例如,其中有个Ptrf基因,这个基因能够显著地影响猪的脂肪沉积。它主要通过影响前体脂肪细胞向脂肪细胞分化的过程,进而影响整个脂肪沉积。当这个基因缺失的时候,猪的脂肪就明显减少。”团队成员、四川农业大学动物科技学院博士龙科任介绍。
加速选育出生长快、品质好的生猪新品种
明确了基因如何影响产肉性状,相当于找到了培育新品种的“钥匙”。“厘清了基因理论基础,在培育新的品种时,就能清晰地知道目标。育种家可以有目的地选择基因,将本土猪种和外国猪种的优势结合起来,培育出生长速度快、产肉质量高的新品种。”四川农业大学动物科技学院副教授金龙说。
更关键的是,这一成果为分子育种技术提供“育种靶点”,为我国生猪新品种培育提供了“加速器”。
传统的育种方式是根据猪的表型进行选择,也就是将候选种猪喂养到一定程度,再对它们的性能进行检测,测定之后才能决定它是否能够作为目标种猪。“而这项成果应用于分子育种技术后,就可以在猪比较小的时候,通过对基因型的检测,预测未来的产肉潜力,从而将种猪选择时间大大提前。”龙科任介绍。
影响肉质的不只是基因,营养调控也是一个重要因素。“吃得好坏,吃什么种类,怎么吃,提供怎样的营养,都会影响猪的产肉情况。”金龙说。
在“猪产肉性状的遗传和营养调控基础”项目中,团队明确了营养对64个候选基因的调控作用,揭示了营养要素与基因互作调控产量和品质的机制。
其中,发现“母子一体化营养”对提高产量和品质起到关键性作用是一项代表性成果。
怀孕母猪的营养摄入状况对仔猪的肌纤维数量以及肌纤维发育具有至关重要的影响,而仔猪的肌纤维数量决定了这头猪未来的产肉量。“因此,我们探讨和研究了怀孕期间母体营养源对于仔猪发育的影响,构建母体营养对仔猪一生的产肉性能的影响因素。”龙科任介绍。
目前,这项成果挂载于Ensembl基因组数据库,已经成为全球使用频次最高的猪基因组资源。初步统计,成果在猪新品种配套系培育和推广及高端猪肉专用饲料开发中应用,累计已经实现销售收入约80亿元。
评审专家认为,研究成果为我国畜牧学基础研究、种业创新和营养调控提供了坚实基础理论和创新方法,推动了畜牧学基础研究和学科发展。该成果的转化应用,将有力促进生猪产业提质增效、高质量发展。
图片由受访者提供
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