8月9日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院專門召開華西牛肉牛新品種新聞發(fā)布會(huì),宣傳我國“華西?!本C合品質(zhì)達(dá)到國際先進(jìn)水平。此前,隨著農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布第498號公告,經(jīng)國家畜禽遺傳資源委員會(huì)審定,由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所主導(dǎo)培育的“華西牛”獲得了國家畜禽新品種證書,成為我國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的專門化肉牛新品種。該品種的育成打破了當(dāng)前我國肉牛核心種源嚴(yán)重依賴進(jìn)口的局面,提升了國際競爭力,更標(biāo)志著我國主導(dǎo)品種自主供種難、只能依賴國外的時(shí)代一去不返。
這個(gè)很有沖擊力的重大科技成果來之不易!俗話說“十年磨一劍”,許多著名科學(xué)家大都是用30年干好一件事。為了選育“華西?!?,我國科學(xué)家則整整花費(fèi)了43年!令人驚嘆!
破解“役用”到“肉用”的難題
牛位于六畜之首,牛是農(nóng)耕時(shí)代最重要的農(nóng)耕動(dòng)力,把勞動(dòng)人民從繁重的耕作中解救出來,提高了糧食生產(chǎn)效力,推動(dòng)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的發(fā)展,推動(dòng)了整個(gè)社會(huì)的進(jìn)步。毫不夸張地說,牛養(yǎng)活了農(nóng)耕時(shí)代的人類社會(huì)。牛不僅是農(nóng)民家里最值錢的生產(chǎn)工具,也成為農(nóng)民最愛惜、最善待的牲畜,甚至有人把牛視作神靈。
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,如今耕牛已經(jīng)退出了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)第一線,但牛的肉用價(jià)值越來越得到重視。居民的牛肉消費(fèi)量和肉牛業(yè)發(fā)展水平成為一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要標(biāo)志,因此,如何把牛從過去的“役用”轉(zhuǎn)變?yōu)椤叭庥谩?,推?dòng)我國養(yǎng)牛業(yè)由傳統(tǒng)養(yǎng)殖向現(xiàn)代肉牛產(chǎn)業(yè)的跨越,是擺在科學(xué)家面前的一道世界難題。
上世紀(jì)80年代,我國的肉牛生產(chǎn)水平低、肉牛良種覆蓋面小、主導(dǎo)肉牛品種種源嚴(yán)重依賴進(jìn)口,我國肉牛主導(dǎo)品種的核心種源70%以上依賴進(jìn)口……這不僅僅影響了我們的小餐桌,更影響著國家重大戰(zhàn)略需求。雖然我國牛品種資源豐富,存欄量大,但產(chǎn)肉性能偏低,遠(yuǎn)遠(yuǎn)未能發(fā)揮出我國肉牛的品種和數(shù)量優(yōu)勢。
其主要原因一是我國肉牛產(chǎn)業(yè)形成較晚,一直到上世紀(jì)80年代末才開始萌芽。二是我國本土黃牛長期的役用性能選擇,導(dǎo)致國內(nèi)牛品種肉用性能長期受到忽略,產(chǎn)肉性能偏低。三是建國后的自主培育品種多為乳用或乳肉兼用類型,雖然在一定程度上推動(dòng)了我國牛肉產(chǎn)量提升,但其生產(chǎn)效率與大型的專門化肉牛品種仍有較大差距。四是目前已培育的幾個(gè)專門化肉牛品種,其推廣范圍僅限于局部地區(qū),育種群規(guī)模小,供種能力有限,所占市場份額小,不足以帶動(dòng)促進(jìn)全國肉牛產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
面對這些問題,2002年-2003年,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所針對我國東北、云南、湖北、山西和新疆等養(yǎng)牛大省進(jìn)行了調(diào)查。當(dāng)時(shí),從美國康奈爾大學(xué)博士后學(xué)成回國的李俊雅研究員帶領(lǐng)其課題組經(jīng)過調(diào)研、研究、實(shí)驗(yàn),將“三高兩廣”(高屠宰率、高凈肉率、高生長速度、適應(yīng)性廣、分布廣)作為肉牛新品種的育種目標(biāo),立下了“破壟斷局面,興民族品牌,豐百姓餐桌”的理想。他們綜合考慮到母牛存欄頭數(shù)、改良記錄情況及工作配合積極性等多方因素,最終確定內(nèi)蒙古烏拉蓋地區(qū)為“肉用西門塔爾?!保?018年更名為“華西牛”)新品種培育基地。烏拉蓋地區(qū)地處錫林郭勒盟東北邊境烏珠穆沁大草原,位于烏拉蓋河、斯?fàn)柤印⒛肆趾恿饔?,水草豐美,適于養(yǎng)牛,是內(nèi)蒙古自治區(qū)烏珠穆沁馬、牛、羊的主要產(chǎn)區(qū)之一,歷史上有扎格斯太牛(魚泡子黑牛),滿都寶力格牛(滿泉子貍牛)等地方牛種。烏拉蓋地區(qū)總面積七百五十萬畝,可利用的牧場六百五十八萬畝,屬草原地區(qū),牧草以堿草為主,其次是針茅和菊科各類雜蒿等。
李俊雅說,“華西牛”培育工作起始于1978年,經(jīng)過43年的雜交改良和持續(xù)選育,形成了當(dāng)前體型外貌一致、生產(chǎn)性能突出、遺傳性能穩(wěn)定的專門化肉用牛新品種—“華西?!?。其培育過程經(jīng)歷了雜交探索階段(1978-1993年)、種質(zhì)創(chuàng)新階段(1994-2003年)和選育提高(2004年-至今)三個(gè)階段。
雜交探索階段(1978-1993年):1978年在內(nèi)蒙古科委項(xiàng)目支持下,利用當(dāng)?shù)孛晒排:筒糠秩优W髂副?,以兼用西門塔爾牛(來自德國和奧地利)、利木贊、夏洛來、短角牛、三河牛作父本,開展雜交組合篩選,期間針對個(gè)別組合選留雜種公牛進(jìn)行復(fù)雜雜交,旨在培育適于高寒牧區(qū)草原放牧飼養(yǎng)的大型肉乳兼用型“烏拉蓋肉牛新品種”。通過生產(chǎn)性能、適應(yīng)性、體型等指標(biāo)的綜合評判,初步確定了(西×三)×(西×夏×蒙)組合,這一組合較符合“烏拉蓋?!崩硐胄蜆?biāo)準(zhǔn),并形成了一定規(guī)模的群體。
種質(zhì)創(chuàng)新階段(1994-2003年):隨著上世紀(jì)90年代我國肉牛業(yè)的迅速發(fā)展,1993年烏拉蓋牛群開始引入北美肉用西門塔爾牛凍精進(jìn)行肉用性能提高,種群發(fā)展目標(biāo)由原有的兼用牛調(diào)整為肉用方向。到2003年,經(jīng)過兩世代改良,烏拉蓋牛群整體肉用性能穩(wěn)步提升,形成了肉用西門塔爾牛占24/32血液,兼用西門塔爾牛占5/32血液,夏洛來牛、三河牛和蒙古牛各占1/32血液的“華西牛”早期群體。該群體體質(zhì)結(jié)實(shí),肉乳生產(chǎn)性能高,性成熟早,適應(yīng)性強(qiáng),耐粗飼、耐寒冷,是理想的肉牛新品種培育群體。
選育提高階段(2004年-至今):2004年中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所開始在內(nèi)蒙古烏拉蓋組建“華西?!庇N核心群,在群內(nèi)選擇公牛開展橫交固定,采用核心群、育種群和擴(kuò)繁群三級繁育體系,將常規(guī)育種和基因組選擇技術(shù)相結(jié)合,利用開放式育種核心群模式開展選育。培育過程中,堅(jiān)持“聯(lián)合育種,統(tǒng)一協(xié)調(diào),全國一盤棋”的育種思路,群體生產(chǎn)性能大幅度提高,優(yōu)秀種牛推廣數(shù)量不斷擴(kuò)大。隨著育種工作的深入,育種群規(guī)模不斷擴(kuò)大,先后有湖北荊門、內(nèi)蒙古通遼、內(nèi)蒙古赤峰、河南鄭州、云南昆明、吉林長春、新疆等地區(qū)、場站加入“華西?!庇N體系,實(shí)施統(tǒng)一登記制度,開展全國范圍的聯(lián)合育種。
2020年,“華西?!睘趵w核心群達(dá)到26群,總數(shù)達(dá)3600頭。到2022年,全國“華西牛”核心場戶達(dá)41家,聯(lián)合育種企業(yè)總數(shù)達(dá)60余家。主要集中在內(nèi)蒙古自治區(qū)的錫林郭勒盟、興安盟、通遼、赤峰,以及河南、湖北、吉林、云南、新疆等?。ㄗ灾螀^(qū))。目前,“華西?!币验_始第5世代的選育工作。
“華西?!本C合品質(zhì)達(dá)到國際先進(jìn)水平
“華西牛”的育成能顯著提高我國肉牛的生產(chǎn)性能和有效提升育種群供種能力,生產(chǎn)性能和綜合品質(zhì)達(dá)到國際先進(jìn)水平,打破了肉牛業(yè)主導(dǎo)品種核心種源依靠進(jìn)口的局面,是振興民族種業(yè)的有效措施,為肉牛產(chǎn)業(yè)助推鄉(xiāng)村振興提供了強(qiáng)有力的保障,也為下一步參與種業(yè)國際市場競爭打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
“華西?!本哂猩L速度快,屠宰率、凈肉率高,繁殖性能好,抗逆性強(qiáng),適應(yīng)面廣,經(jīng)濟(jì)效益高等特點(diǎn),既適應(yīng)全國所有的牧區(qū)、農(nóng)區(qū)以及北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶,也適應(yīng)南方草山草坡地區(qū)。在寒冷和高溫高濕等環(huán)境下,都能表現(xiàn)出良好的生長發(fā)育性能。與國際同類型肉牛品種相比,“華西?!钡娜赵鲋?、屠宰率、凈肉率均達(dá)到國際先進(jìn)水平。
“華西?!避|體被毛多為紅色(部分為黃色)或含少量白色花片,頭部白色或帶紅黃眼圈,腹部有大片白色,肢蹄、尾稍均為白色。公牛頸部隆起發(fā)達(dá),頸胸垂皮明顯,體格骨架大,背腰平直,肋部方圓深廣,背寬肉厚,肌肉發(fā)達(dá),后臀豐滿,體軀呈圓筒狀。母牛體型結(jié)構(gòu)勻稱,乳房發(fā)育良好,母性好,性情溫順。
華西牛種公牛、種母牛圖
在河南、吉林農(nóng)牧交錯(cuò)帶飼養(yǎng)的“華西牛”改良牛以玉米秸、稻草等農(nóng)作物秸稈為主要飼料來源。母牛和犢牛在自由采食秸稈的基礎(chǔ)上,平均每日補(bǔ)飼1.5kg左右的玉米可以取得較好的繁殖和生長效果??鼓嫘员憩F(xiàn)為耐寒耐高溫高濕,在內(nèi)蒙、云南、湖北等地區(qū)均生長發(fā)育良好。新品種耐寒能力尤其突出,在-30℃極低溫環(huán)境下,8頭牛強(qiáng)度育肥平均日增重仍能達(dá)到0.9 kg/d,最大日增重達(dá)到1.3 kg/d。在湖北飼養(yǎng)的“華西牛”及其改良牛,在環(huán)境溫度30℃,空氣濕度90%下,除呼吸頻率加速外,未見大量流涎、伸舌等應(yīng)激反應(yīng),采食量未見明顯下降。
“華西?!蓖茝V期間,在內(nèi)蒙、吉林、河南、湖北、云南及新疆等地共推廣種公牛599頭,推廣凍精約762萬劑,累計(jì)改良各地母牛305.2萬余頭,屠宰改良后代約250萬頭。
據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示,改良后母牛繁殖成活率平均提升了約1.5個(gè)百分點(diǎn),犢牛死亡率平均下降約1個(gè)百分點(diǎn),僅此一項(xiàng)累計(jì)新增活牛頭數(shù)約4.57余萬頭,按斷奶犢牛平均1萬元/頭出售價(jià)格計(jì)算,新增產(chǎn)值約4.57億元。經(jīng)“華西?!备牧己蟮拿晒排S薁倥3鰴谥仄骄嵘?4 kg,按照每公斤32元計(jì)算,養(yǎng)殖戶平均每頭??稍霎a(chǎn)1100元左右,生產(chǎn)效益共計(jì)提升約27.5億元。
育種核心技術(shù)從“跟跑”到“并跑”
“華西?!钡呐嘤飞侠羁⊙艌F(tuán)隊(duì)遇上的第一個(gè)巨大難題,就是由于肉牛世代間隔長、繁殖效率低,且生產(chǎn)模式復(fù)雜、育種數(shù)據(jù)收集難度大,導(dǎo)致肉牛育種遺傳進(jìn)展緩慢。
為此,李俊雅團(tuán)隊(duì)建立了我國第一個(gè)“華西?!被蚪M選擇參考群,率先將基因組選擇技術(shù)應(yīng)用到肉牛育種工作實(shí)踐中,大幅提升了育種效率,最終實(shí)現(xiàn)了肉牛育種核心技術(shù)的“跟跑”到“并跑”。
從2007年參考群組建至今,團(tuán)隊(duì)測定了生長發(fā)育、育肥、屠宰、胴體、肉質(zhì)、繁殖等共6類87個(gè)重要經(jīng)濟(jì)性狀,目前參考群體規(guī)模已達(dá)3920頭,創(chuàng)建了肉牛全基因組選擇分子育種技術(shù)體系,達(dá)到了國際先進(jìn)水平,引領(lǐng)了我國肉牛育種方向。
同時(shí),考慮到對重要經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行遺傳評估的770K高密度基因芯片成本較高,團(tuán)隊(duì)針對華西牛選育方向和育種目標(biāo),研發(fā)了一款專門化110K全基因組育種芯片,具有功能相關(guān)性、有效性、全面性和性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn),既降低了基因分型費(fèi)用,擴(kuò)大了基因組技術(shù)的應(yīng)用范圍,又兼顧了主要經(jīng)濟(jì)性狀基因組育種值評估準(zhǔn)確度不低于60%的要求。
育種初步成功后,李俊雅的團(tuán)隊(duì)又迎來了新的推廣難題,就是“華西?!钡挠N群規(guī)模較小,嚴(yán)重制約了育種效率和育種進(jìn)展。怎么樣才能在短期內(nèi)迅速擴(kuò)大育種群體規(guī)模呢?團(tuán)隊(duì)經(jīng)過集思廣益,最終創(chuàng)新性地把解決方案定為聯(lián)合育種。
從2003年起,團(tuán)隊(duì)與合作意愿強(qiáng)、群體穩(wěn)定、育種基礎(chǔ)好的15戶養(yǎng)殖戶建立了合作。2018年,成立了有22戶成員的烏拉蓋管理區(qū)博昊良種肉牛繁育專業(yè)合作社(含2家企業(yè)),負(fù)責(zé)“華西?!被A(chǔ)母牛群和核心牛群的管理,落實(shí)選配計(jì)劃,協(xié)助牽頭單位完成核心群選擇和性能測定等具體工作,到2022年,納入全國肉牛核心場41家,聯(lián)合育種企業(yè)總數(shù)達(dá)60余家,形成了“全國一盤棋”華西牛聯(lián)合育種模式?!叭A西牛”育種團(tuán)隊(duì)不斷將先進(jìn)育種經(jīng)驗(yàn)推廣至全國。
同時(shí),為做好“華西牛”后裔測定工作,探索具有中國特色的肉牛自主育種體系,2015年成立了我國首個(gè)肉用牛聯(lián)合后裔測定聯(lián)盟,開創(chuàng)了我國肉用種公牛聯(lián)合后裔測定先河;2018年牧醫(yī)所指導(dǎo)組織河南省鼎元種牛育種有限公司、內(nèi)蒙古奧科斯牧業(yè)有限公司、通遼科爾沁肉牛種業(yè)有限公司等24家育種單位,成立了“肉用西門塔爾牛育種聯(lián)合會(huì)(北京聯(lián)育肉牛育種科技有限公司)”,圍繞肉牛品種登記、生產(chǎn)性能測定、聯(lián)合后裔測定、分子育種技術(shù)和遺傳評估等工作,建立了肉牛生產(chǎn)性能測定平臺、肉牛育種大數(shù)據(jù)平臺、分子育種技術(shù)研究平臺、遺傳評估平臺和優(yōu)質(zhì)種牛推介平臺,切實(shí)服務(wù)全國肉牛育種工作。
“華西牛”的培育過程中,在李俊雅研究團(tuán)隊(duì)的帶動(dòng)下,逐步形成了以中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所和國家肉牛遺傳評估中心為研發(fā)中心,全國種公牛站、育種核心群、擴(kuò)繁群積極參與的“華西?!甭?lián)合育種體系,實(shí)現(xiàn)了研企緊密結(jié)合,種牛遺傳評估和遺傳交換等成果能夠及時(shí)轉(zhuǎn)化應(yīng)用的發(fā)展新格局,并在聯(lián)合育種的推動(dòng)下,逐漸健全完善了“繁育場+養(yǎng)殖場(企業(yè))+規(guī)模養(yǎng)殖戶”一體化、高效繁育的育種體系。
同時(shí),“華西?!迸嘤^程中十分注重品牌建設(shè),通過種公牛拍賣會(huì)、網(wǎng)絡(luò)拍賣等形式,積極打造推廣“華西?!逼放疲岣咂放苾r(jià)值塑造。2018和2019年連續(xù)兩年,主辦了全國種公牛拍賣會(huì),累計(jì)拍賣種公牛119頭,總拍賣額達(dá)1109.7萬元,單頭拍賣價(jià)格最高達(dá)到24萬元。同月齡“華西?!陛^西門塔爾牛要多售出600-800元,品牌溢價(jià)累計(jì)新增產(chǎn)值約20億元。中試推廣表明,2016至2019年“華西?!蓖茝V期間,累計(jì)新增收益52.07億元,增產(chǎn)增效明顯。通過品牌建設(shè)極大增強(qiáng)了國內(nèi)肉牛繁育企業(yè)、育種合作社和農(nóng)牧民參與肉牛育種的積極性,極大推動(dòng)了優(yōu)質(zhì)肉牛業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。
肉牛育種是一個(gè)極其漫長且艱苦的過程,僅在選育提高階段“華西?!本徒?jīng)歷了4個(gè)世代的選擇,而每個(gè)世代需要4-5年時(shí)間,在這一期間又要不斷進(jìn)行測定和選育,才將最優(yōu)秀的生產(chǎn)性能固定下來。從40年前選定了研究方向,到20年前走出實(shí)驗(yàn)室,常駐草原深處的烏拉蓋基地,在烏拉蓋基地的20年間,李俊雅研究員及其團(tuán)隊(duì)是烏拉蓋牧民的朋友,是老師,也是學(xué)生?!白铋_始的時(shí)候,他們是來向我們學(xué)的?!币晃?0多歲的老牧民一想起20年前研究團(tuán)隊(duì)初來的情形,依舊歷歷在目,“學(xué)怎么選牛,怎么養(yǎng)牛,后來,又教我們怎么選牛,怎么養(yǎng)牛。”研究團(tuán)隊(duì)在了解了烏拉蓋的環(huán)境后,就從當(dāng)?shù)啬翍羯a(chǎn)問題實(shí)際出發(fā),從表型測定和系譜記錄等基礎(chǔ)工作入手,應(yīng)用分子育種等先進(jìn)的育種手段,專攻肉牛生長速度慢、繁殖效率低、表型數(shù)據(jù)收集難度大、持續(xù)周期長等一系列育種薄弱環(huán)節(jié),最終育成“三高兩廣”的專門化肉牛新品種。
在烏拉蓋,李俊雅團(tuán)隊(duì)不僅培育出了優(yōu)質(zhì)的“華西牛”,更鍛煉出了一支吃苦耐勞,能打勝仗,敢打硬仗的專門化育種人才隊(duì)伍,他們秉承老一輩育種人攻堅(jiān)克難、篤定不悔的科學(xué)精神,如今也依舊堅(jiān)守在烏拉蓋,依舊把“華西?!迸嘤ぷ髯鳛楫吷颍掷m(xù)攻堅(jiān)克難,勇攀技術(shù)高峰。
“華西?!逼贩N驗(yàn)收通過后,預(yù)計(jì)到2025年,“華西牛”每年可提供進(jìn)站采精公牛400頭左右,我國肉牛自主供種率提升到70%。到2027年,每年提供優(yōu)秀種公牛將達(dá)到500頭以上,自主供種率將達(dá)到80%,實(shí)現(xiàn)核心種源自主可控。
隨著“華西?!钡倪x育工作不斷進(jìn)行,其生長速度快、產(chǎn)肉多的優(yōu)點(diǎn)將會(huì)進(jìn)一步提升,為肉牛種源國產(chǎn)化提供重要的種質(zhì)保證,滿足肉牛種業(yè)內(nèi)循環(huán)需求。同時(shí),在市場商業(yè)育種模式的不斷推動(dòng)下,按照當(dāng)前遺傳進(jìn)展推算,“華西?!痹俳?jīng)過5-10年選育提升,其生長速度、產(chǎn)肉性能和屠宰性能等主要肉用指標(biāo)將媲美美國、澳洲等頂級肉用西門塔爾牛核心群?!叭A西牛”優(yōu)秀個(gè)體凍精可以對外出口,直接參與國際市場競爭。