發布時間:2022-03-12所屬分類:農業論文瀏覽:1次
摘 要: 摘 要:動物育種是改良動物遺傳素質和生產潛力的重要手段,中國已將生物育種列入強化國家戰略科技力量、堅持創新驅動發展的重要方向。荷蘭是具有較高動物育種水平的國家之一,我國的動物育種水平與之比較還有一定的差距。本文系統分析了荷蘭動物育種相關規劃的戰略重點
摘 要:動物育種是改良動物遺傳素質和生產潛力的重要手段,中國已將生物育種列入強化國家戰略科技力量、堅持創新驅動發展的重要方向。荷蘭是具有較高動物育種水平的國家之一,我國的動物育種水平與之比較還有一定的差距。本文系統分析了荷蘭動物育種相關規劃的戰略重點領域、戰略目標、育種規劃布局及實施策略,并與中國當前相關育種規劃和實施現狀進行比較分析,以期為中國的畜禽育種發展提供有益的借鑒。
關鍵詞:荷蘭;動物育種;規劃
荷蘭畜牧生產效率較高,是優質畜禽產品的出口國。荷蘭在動物育種方面有著悠久的歷史,長期以來一直是全球畜禽遺傳改良的重要參與者,其豬、牛、家禽和馬的育種在國際上具有重要地位。荷蘭的畜禽種源和遺傳物質在全球范圍內獲得了廣泛應用,荷蘭國內主要的育種公司也在全球扮演著重要的角色。時至今日,荷蘭始終在通過知識交流、能力建設,以及種質、種畜、設備和其他材料的開發與貿易,促進育種的可持續發展,也將進一步為全球畜牧業的發展做出貢獻。為此,筆者分析了荷蘭動物育種相關規劃,并與中國的動物育種現狀進行比較,旨在為中國的畜禽育種發展提供有益的參考。
1 荷蘭動物育種相關規劃
1.1 《動物遺傳資源全球行動計劃》 荷蘭執行世界糧食與農業組織(FAO)制定的《動物遺傳資源全球行動計劃》。2002 年,荷蘭向 FAO 提交了第一份動物遺傳資源國家報告,該文件內容包括一系列國家和國際政策優先事項,這些優先事項已在過去逐步實施。2013 年,荷蘭再次向 FAO 提交了動物遺傳資源國家報告,通過該文件可以快速了解荷蘭的發展現狀以及該領域的國家政策重點 [1]。下面將介紹荷蘭對于《動物遺傳資源全球行動計劃》4 個戰略重點領域的實施情況。
1.1.1 品種的數據記錄及發展趨勢 過去幾十年中,荷蘭維護并更新了歐洲和全球數據庫關于常規動物品種的記錄數據,這些記錄包括具有重要經濟性或生物文化價值的畜禽物種。瓦赫寧根大學荷蘭遺傳資源中心(CGN)和研究中心負責更新(國際)國家品種數據庫。CGN 已與品種協會、育種行業以及荷蘭稀有品種協會(SZH)密切合作,收集了有關基準品種狀況和趨勢的調查數據。此外,SZH 還開發了一個數據庫,可向國家主管部門提供有關稀有品種確切位置的信息,以便在疾病暴發時采取適當的應急措施。育種協會和育種組織負責表型鑒定和譜系注冊,收集、分析和利用表型和遺傳特性進行育種。上述數據庫除了記錄有關品種數量的信息外,還記錄各個品種的繁殖動物數量、品種之間的遺傳和表型差異,以及品種內的遺傳多樣性等重要指標。近年來,官方認可的育種協會對品種近交率及品種內的遺傳多樣性進行監測并向品種數據庫提交相關信息。
荷蘭的品種和品系差異很大,部分品種已在荷蘭培育較長時間,其他一些品種為近年來培育或引進。從使用角度來看,所有品種和遺傳資源是同等重要的,但荷蘭政府更加重視本土 / 本地適應品種的保護和可持續利用。部分本土 / 本地適應品種種群的繁殖動物數量不斷增加,而豬、家禽及部分其他動物由于育種公司合并及品系合并導致品種數量仍在減少。
1.1.2 育種相關主體參與情況 荷蘭動物育種基礎設施發達,可制定和實施有效的動物育種計劃。在 20 世紀,育種協會首先在內部開展了有組織的育種活動,并在之后獲得了政府的正式認定。國際領先的奶牛、豬和家禽育種公司在荷蘭設有總部,在國家和地區之間交換種質和種畜,推動了畜牧業的高效發展。
政府在動物育種方面的參與較少。荷蘭政府主要負責管理農場動物的國家識別和登記系統。政府通過其政策促進可持續的育種計劃和品種的可持續發展,引導育種組織在其育種目標中更加重視可持續性性狀,例如飼料利用效率、健壯性、壽命和健康性狀。市場發展和社會關注也對育種組織的育種目標產生了影響,例如改善健康和福利,提高資源利用效率并減少抗生素的使用。育種協會和非政府組織積極支持本土 / 本地適應品種的就地保護,致力于為本地品種衍生的產品制定以市場為導向的戰略。
瓦赫寧根大學和研究中心深耕于基因組選擇研究,以期對動物育種產生更大的影響,為動物遺傳資源提供了更精準的表征、更有效的保護策略以及跨品種的基因組選擇的機會。
1.1.3 動物遺傳資源保護 在動物遺傳資源保護方面,荷蘭定期評估品種間和品種內多樣性的狀況,開展有針對性的研究項目,為育種組織提供品種遺傳多樣性及其育種計劃可持續性的相關信息。育種者、育種協會和育種行業負責其品種或品系的可持續發展和保護。荷蘭的育種者或農民在開展動物品種保護中未得到國家政府財政上的直接補貼。但 CGN 和 SZH 可獲得公共資金以支持原位和非原位保護,CGN 負責動物遺傳多樣性的長期保存以及國家基因庫的開發和維護(非原位體外保存),SZH 和 CGN 通過良好的合作支持育種協會和育種者制定育種計劃和就地保護策略。動物遺傳資源保護的當務之急是形成以市場為導向的保護戰略,開發和增加本土 / 本地適應品種的功能、產品和服務多樣性的價值。近年來,荷蘭已經采取了多種動物遺傳資源保護舉措,包括開發特定的供應鏈和特殊產品,以及通過評估不同功能來為本土 / 本地適應品種增加價值。
荷蘭有許多本土 / 本地適應品種,其狀態為“危急”、 “瀕危”或“脆弱”,這些品種對畜牧產業的貢獻已經 “微不足道”,沒有瀕臨滅絕的品種,某些本土 / 本地適應品種受到潛在疾病暴發的威脅。對于許多品種來說,嗜好性育種占主導地位,這將改變品種的特征,無法保證可持續的保護。
荷蘭擁有完善的基因庫基礎設施(異位體外保存)。荷蘭國家基因庫由 CGN 托管,基因庫保存是遺傳變異的重要來源,可用于支持瀕危(牛)品種的原位保護。荷蘭國家動物遺傳資源基因庫與歐洲動物遺傳資源基因庫網絡(EUGENA)合作,該平臺的目標是在歐洲各國之間采取合理、有效、區域、綜合的非原位保護方法。
1.1.4 動物遺傳資源保護法規和能力建設 荷蘭制定了國家遺傳資源戰略,包括動物遺傳資源,但關于遺傳資源沒有特定的國家法律。另外,荷蘭作為歐盟成員國實施了歐盟的畜牧(包括動物育種)法規,以推動種畜及其遺傳物質的自由貿易,兼顧育種計劃的可持續性和遺傳資源保存的需要。歐盟生物多樣性戰略、歐盟農業和農村共同發展政策都對動物遺傳資源保護和可持續利用產生了影響。此外,荷蘭在全國范圍內實施歐盟《〈生物多樣性公約〉關于獲取遺傳資源和公正公平分享其利用所產生惠益的名古屋議定書》(ABS)相關立法。
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瓦赫寧根大學動物育種與基因組學中心和研究中心(ABGC)為動物育種和保護的能力建設提供了強有力的培訓計劃。CGN 倡議在小學、中學和專業培訓的教育計劃中制定包括生物多樣性和遺傳資源問題相關的內容。動物種群的可持續保護方法是農業(高等)學校和瓦赫寧根大學動物育種課程的組成部分。國際主要的育種公司和瓦赫寧根大學建立了公 - 私合作伙伴計劃 “Breed4Food”,以增強動物育種計劃的創新和能力建設。荷蘭在動物育種和遺傳資源保護方面開展了廣泛的國際合作,國內育種部門、非政府組織和研究團體之間也有著良好的合作。
1.2 《生物多樣性公約》 《生物多樣性公約》是一項保護地球生物資源的國際性公約。荷蘭政府與民間社會團體協商,制定了一些有助于《生物多樣性公約》目標的生物多樣性政策文件。荷蘭沒有國家生物多樣性戰略行動計劃(NBSAP),但已將 2011—2020 年《生物多樣性戰略計劃》中的 5 個戰略目標納入了幾項政策計劃,例如《自然公約》和《自然資本議程》。2011—2020 年《生物多樣性戰略計劃》的 5 個戰略目標分別為:1)采取法律和政策措施,將生物多樣性納入政府和社會主要工作,從根本上消除導致生物多樣性喪失的原因;2)減少生物多樣性的直接壓力和促進可持續利用;3)通過保護生態系統、物種和遺傳多樣化,改善生物多樣性現狀;4)增進生物多樣性和生態系統帶來的人類福祉;5)通過制定規劃、知識管理和能力建設,加強執行工作 [2]。
2 荷蘭動物育種規劃分析
荷蘭確定和實施動物育種優先事項遵循以下戰略原則:1)在動物種質資源保護方面采用“以用促保” 策略;2)動物育種各相關主體共同參與動物遺傳資源的保護和利用;3)明確長期保護動物遺傳多樣性的社會責任;4)在國家和國際層面推動可持續育種計劃,通過育種實現畜牧業可持續性;5)采用最新的基因組學和生殖技術,以更好地表征動物遺傳性狀,提高動物遺傳資源保護及育種的效率;6)通過能力建設、知識開發和交流以及公私合作來應對全球挑戰 [1]。荷蘭動物育種規劃優先事項具體如下:
2.1 實施“原位國家計劃” 原位國家計劃的主要內容是:1)制定和實施以市場為導向的戰略,促進與傳統品種有關的產品和(生態系統)服務;2)更好地表征傳統品種和變種;3)傳播和交流知識。結合不同的功能、產品和服務,通過更好的估值和營銷,將動物遺傳資源的生物文化價值轉變為經濟收益。盡管社會上對傳統動物遺傳資源及其生物文化價值的認識與日俱增,但仍需要繼續教育和提高認識。
2.2 異位體外保存 考慮到適應氣候、生產系統和市場變化的挑戰,基因庫保存對于未來的糧食安全至關重要。為此,荷蘭進一步開發和維護國家基因庫以保證家畜遺傳多樣性的長期保存,用于將來的育種或研究;此外,與育種協會和私人育種者合作,為所有本土 / 本地適應品種以及其他國家戰略育種群建立和更新核心基因庫;除了收集精液外,其他類型的種質或組織也將被存儲在國家種質庫中,以便有效地維持種群中雄性和雌性的遺傳多樣性;荷蘭將繼續支持歐洲動物遺傳資源網絡 EUGENA 的發展,并鼓勵使用基因庫資源支持就地保護瀕危品種(例如牛品種)以及用于科學研究。
2.3 應用基因組和生殖技術 基因組革命為動物遺傳資源保護和育種帶來了機遇和挑戰;蚪M選擇已經在商業動物育種領域開展應用。小的種群暫無法從基因組選擇中受益,但是當實施跨品種的基因組選擇時,小種群也有望獲益。基因組選擇也可以使獨特性狀從本地品種導入高產品種。此外,基因組技術將用于以下方面:基因庫保存的合理化改進;在育種計劃中更好地平衡短期和長期遺傳增益;分析和保護動物種群內部和種群之間的遺傳多樣性;蚪M表征和新型生殖技術的使用將使基因庫保存的管理更加有效,并將有助于提高育種效率和種群內遺傳變異的管理效率。
低溫生物學和生殖技術的新發展使儲存不同形式的遺傳物質成為可能,為從低溫保存材料中再生個體提供了機會。國家基因庫和私營育種機構將從這些發展中受益。
2.4 更好地表征品種間和品種內的遺傳多樣性 需要更好地從表型和基因上表征基因庫保存遺傳物質和育種種群,特別是本土 / 本地適應品種;蚪M學使跨品種的基因組區域的確定成為可能,從而可以更好地利用遺傳多樣性并更好地發揮品種的遺傳潛力。品種間和品種內的育種多樣性對于品種的表征和基因組分析非常重要,需要國際合作以在糧食安全和適應氣候變化以及生產系統和市場變化的情況下,表征品種并確定其優先次序。
2.5 可持續育種計劃和品種的可持續發展 “以用促保” 原則要求育種計劃具有長期可持續性,品種也需要可持續發展。畜牧業的可持續性和可持續的育種目標是荷蘭的重要政策問題。目前,荷蘭的育種目標更為廣泛。另外,福利、健康和可持續性特征在全球范圍內似乎不太重要,但可持續性被視為荷蘭畜牧業及其產品出口的機會。
動物技術立法是促進和監測育種協會和育種組織實施育種和保護計劃可持續性的重要框架。在可持續育種的背景下,4 個荷蘭育種公司與 ABGC 在“ Breed4Food”中進行了合作,這是一項畜禽育種競爭前研究的公私合作伙伴計劃,將有助于可持續育種計劃的制定。
2.6 國際能力建設和知識交流 鑒于畜牧業面臨的挑戰以及在欠發達國家或地區動物遺傳資源瀕臨滅絕的風險,荷蘭將支持其他國家和地區動物遺傳多樣性保護和可持續利用。荷蘭通過開展研究、培訓和教育進行能力建設在歐洲和全球層面支持《動物遺傳資源全球行動計劃》的實施。ABGC 與歐洲大學合作制定和實施動物遺傳育種領域研究生聯合培養計劃。
荷蘭的育種機構還將通過為其他國家和地區提供育種種群、遺傳材料和知識以促進全球畜牧業的發展。荷蘭還將與合作國家和地區聯合投資地方育種計劃,預測當地的需求和生產環境,是促進當地動物育種和畜牧業可持續發展的一個合作方向。
2.7 政策法規制定和實施 2002 年,荷蘭議會通過了一項關于遺傳資源的政府政策:“Sources of Existence”。荷蘭的動物育種和研究都受益于國際動物遺傳資源的平穩交流。正確實施 ABS 議定書和歐盟的 ABS 法規對于規范全球交流非常重要!秳游镞z傳資源全球行動計劃》將通過國家政策和監管框架在全國范圍內進一步實施。在許多其他與牲畜有關的政策、法規和機構中,該框架包括 ABS 法規、畜牧(動物育種)法規以及 CGN 的法定研究任務。
3 協會與大型育種公司的作用
3.1 協會在育種中的作用 育種協會、牲畜飼養者聯盟等在品種保護和發展、監測和促進可持續利用和原位保護以及提高公眾意識方面發揮著非常重要的作用。一些組織和社團通過讓公民捐款的方式參與動物遺傳資源的保護,從而為保護和利用稀有動物品種提供資金。另外,瓦赫寧根大學和研究中心與 4 家國際動物育種公司建立的聯合體——Breed4Food 專注于利用 DNA 信息和精確表型分型研究新的應用知識、獨特和創新的方法、軟件和工具,從而在科學上取得突破,加強遺傳改良,實現畜牧業的盈利和可持續性發展 [3]。
3.2 大型育種公司在育種中的作用 荷蘭大型育種公司在動物育種中更是發揮著極為重要的角色,如 CRV 育種公司為奶農提供多種服務,開發、生產和銷售牛精液、胚胎,進行人工授精、發情監測、胚胎移植、繁殖咨詢、產奶登記(MPR)、良種登記等領域的相關服務。CRV 將增加牧場利潤的方法分為奶牛健康和奶牛效率 2 個方向,致力于利用育種技術培育出更健康更有效率的奶牛來增加牧場的利潤。CRV 公司制定了荷蘭奶牛育種指數 NVI,在奶產量經濟指數的基礎上增加了長壽性、體細胞數、繁殖性狀、乳房健康性狀及肢體健康性狀參數,更加注重效率和可持續發展。CRV 育種方案會從其育種中心每批 12 400 個胚胎中通過 5 輪精確篩選,最終選擇出攜帶優質基因的公牛,為各地奶牛場提供優質的凍精 [4]。
漢德克斯育種公司則通過卓越的組織、產品、運營和銷售來推動其發展。通過對新興技術如自動化、遺傳學和數據科學等領域的投資提升其育種價值。在運營方面,通過定義清晰的流程和關鍵績效指標提升效果;通過投資和數據驅動育種以開發適合市場和未來的產品,正如其近年來在蛋雞和火雞方面取得的成就,為了保持和建立優勢競爭地位,其致力于用可持續的、高質量的動物遺傳學來推動育種發展 [5]。
4 啟示與借鑒
4.1 制定可持續育種計劃 畜牧業的可持續性發展和可持續育種目標是荷蘭的重要政策導向,并通過立法促進和監測由育種協會和育種組織實施可持續性的育種和保護計劃。針對我國的主要養殖畜種,農業農村部制定實施了一系列種群改良計劃,從良種選育和擴繁體系的構建、核心種畜禽場遴選、性能測定及登記、遺傳評估與優秀凍精推廣等方面制定了發展計劃 [6-9],但對于動物育種研究的規劃布局方面涉及不多。中國畜牧業管理部門應當針對我國動物育種發展現狀進一步制定可持續發展的相關戰略規劃。荷蘭動物育種企業在動物種業發展中的作用尤為突出,其持續而穩定地投入育種領域,依據市場需求和社會發展形勢變化不斷調整優化育種策略的做法值得我國動物育種企業借鑒。
4.2 注重能力建設和合作交流 荷蘭通過開展研究、培訓和教育進行能力建設,從而在歐洲和全球層面支持《動物遺傳資源全球行動計劃》的實施。荷蘭瓦赫寧根大學與大型育種企業組成聯盟針對育種領域前沿技術開展探索以推動種業發展。我國的遺傳育種研究者也定期開展了動物遺傳育種相關的學術交流會,討論我國在動物育種方面的問題 [10-11],但中國動物育種企業在技術積累和持續投入方面都還較弱,更缺乏對育種前沿技術的研發布局,因而應進一步完善育種企業與研究機構緊密合作的機制,為動物育種和遺傳資源保護領域的能力建設提供強有力的支撐。
4.3 實現育種技術的革命 荷蘭對基因組選擇技術在動物育種領域的應用尤其是跨品種育種方面寄予厚望。新型生殖技術的迅速發展也為育種和保護遺傳多樣性提供了新的機遇。中國的動物育種研究規劃應重視農業動物基因組學和新型生殖技術的深入研究、重要經濟性狀形成的遺傳機制解析、精準育種技術等動物優良種質創制的關鍵理論和技術的創新,實現育種技術的變革。
4.4 實施“原位國家計劃” 荷蘭實施的“原位國家計劃” 采取以市場為導向的戰略來保護和利用本土 / 本地動物遺傳資源;通過更好的估值和營銷,將動物品種的生物文化價值轉變為經濟收益。中國應積極開發地方特色品種的功能、產品,增加服務多樣性的價值,通過開發特定的供應鏈和差異化產品,推動地方特色品種的保護和可持續性利用。——論文作者:顏志輝 1 ,金 迪 2 ,王愛玲 1 ,趙靜娟 1 ,鄭懷國 1*
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