中国荷斯坦牛基因组选择育种芯片发布，产量第一的奶牛自主培育效率升级

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界面新闻记者 | 实习记者 朱彬
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近日，第三十届中国北京种业大会上，荷斯坦牛中高密度基因组选择育种芯片发布，我国荷斯坦牛中高密度育种芯片自主设计开发取得突破。荷斯坦牛中高密度育种芯片的研发，有助于提升中国荷斯坦牛自主育种效率。
荷斯坦奶牛是世界公认产量最高、产奶经济性最高的奶牛品种，原产于荷兰北部，其后代分布到荷兰全国乃至法国北部及德国的荷斯坦省，后引入美国、加拿大等国家。但因其属于单胎动物，繁殖周期长，因此全球均以“本品种纯繁、持续改良”为群体改良的核心策略。
1985年，经过从国外引种、国内驯化培育等长期选充过程，我国最终培育成功“中国荷斯坦牛”品种。但整体而言，我国奶牛育种与国外存在一定差距，主要表现为奶牛繁育基础工作相对薄弱、奶牛核心种源自主培育能力不强、基因组选择遗传评估的准确性亟待提高、奶牛良种快速扩繁技术效率低、奶牛冷冻精液产品的质量监管不完善。中国农业大学动物科技学院教授孙东晓认为。
尤其在育种技术上，一直以来，国内奶牛核心种源自主供种能力较弱，仍主要引进国外选育技术。“十四五”国家重点研发计划项目首席科学家、中国农业大学教授孙东晓接受新华社记者采访时表示，“我国近年来加速构建和优化奶牛基因组选择育种技术平台，但过去完全依赖国外育种芯片，国内种牛检测样品需要送到国外实验室检测，存在技术‘卡点’及生物信息安全风险”
而国外近年来早已进入奶牛基因组选择育种时代，中高密度育种芯片的运用能缩短种公牛培育周期至2年左右，育种效率更高。
近年来，我国不断提升优秀种牛自主培育能力。2020年8月13日，首农食品集团北京奶牛中心、中国农业大学、华智生物技术有限公司三方合作，启动荷斯坦牛育种芯片自主开发攻关工作。2021年4月，攻关团队完成奶牛85K液相育种芯片自主开发，并通过专家论证。通过6000头荷斯坦牛样本对比检测验证，该款芯片在检出率、分型准确性、基因型填充准确性等性能上与国际商业化育种芯片一致。
2022年以来，攻关团队进而将奶牛85K液相育种芯片扩容升级为126K芯片，该款芯片不仅兼容现有参考群和多款商业化芯片位点信息，还提高了芯片数据填充准确性及奶牛基因组遗传评估准确性。
2023年7月14日，奶牛126K液相基因组育种芯片通过了专家论证，专家组一致认为：该芯片设计科学合理，涵盖120,155个位点，SNP平均间距为22.13kb、分布均匀，包含自主挖掘、国际通用亲子鉴定、遗传缺陷以及相关重要已知功能位点，经过检测验证、盲样复检、多平台对比、填充效果验证等多轮测试，验证程序完善。参照国际同类产品标准，该款芯片可用于奶牛基因组选择参考群体的构建及种牛评价。芯片检测平台技术成熟，自动化和自主化程度高，建议推广使用。
华智生物技术有限公司副总裁王朝晖认为，此款126K芯片的广泛应用，将进一步提升我国奶牛自主选育能力，助力奶牛种业振兴。