基因组选择引领我国生猪种业迈向智能育种新时代

　　我国生猪种业正处于由传统模式向现代科技驱动转型的关键阶段。作为全球猪种遗传资源最丰富的国家之一，我国拥有广东小耳花猪、粤东黑猪等众多优质地方品种，这些品种在抗逆性、肉质风味等方面具有独特优势，构成了宝贵的遗传宝库。然而，长期以来，生猪育种主要依赖系谱记录和表型选择，这种方法在系谱信息不完整时，育种值预测的准确性会下降30%至40%，尤其对繁殖力等低遗传力性状的改良效率较低，严重制约了种猪遗传进展的提速。尽管近年来全国生猪遗传改良计划的实施推动了育种体系的完善，自主创新能力持续增强，形成了良性循环，但与国际先进水平相比，我国生猪种业在育种效率和技术应用深度上仍存在一定差距。
　　传统育种技术受限于对表型和家系信息的高度依赖，难以实现早期精准选育。2001年，全基因组选择（Genomic Selection, GS）概念的提出，标志着动物育种正式迈入基因组时代。该技术通过测定个体的全基因组单核苷酸多态性（SNP）标记，并结合表型数据，利用统计模型预测其基因组估计育种值（GEBV），从而实现更高效、更精准的选种。与传统方法相比，基因组选择的最大优势在于：无需等待个体表现出具体性状即可进行早期筛选，特别适用于生长周期长、测量成本高或难以直接观测的性状，如肉质、抗病性和繁殖性能，显著缩短世代间隔，降低后裔测定成本，提升整体育种效率。
　　基因组选择的核心原理是利用高密度SNP标记与数量性状基因座（QTL）之间的连锁不平衡关系，构建预测模型。首先，需建立一个包含丰富表型数据和高通量基因型信息的参考群体，例如使用‘中芯一号’或诺禾致源定制化SNP芯片进行50K以上位点分型。通过GBLUP、Bayes系列算法或机器学习模型，计算每个SNP对目标性状的效应值，进而累加形成个体的GEBV预测方程。参考群体的规模和数据质量直接决定模型的稳定性和预测精度。随后，在候选群体中仅需进行基因分型，便可直接代入已有模型计算育种值，实现快速筛选。这一流程不仅提升了选择准确性，还在非洲猪瘟等疫病频发背景下，有效规避了因生物安全限制导致的表型测定困难问题。
　　自2001年Meuwissen首次提出基因组选择理论以来，猪的育种历程已走过四个重要阶段：从早期依赖外观和生产记录的表型选择，到1990年代BLUP方法的应用实现遗传评估科学化；再到2000年后分子标记辅助选择的探索；最终进入2010年至今的全基因组选择时代。我国虽起步稍晚，但发展迅速——2009年率先在奶牛领域试水，2010年后逐步拓展至生猪育种，并于2017年正式启动国家生猪遗传改良计划中的全基因组选择平台建设。目前，国际领先育种企业如PIC已凭借该技术实现年均遗传进展提升25%-35%，而我国‘华系’种猪品牌也正依托基因组选择加速核心种源自给率的提升目标。
　　随着技术演进，猪基因组选择的计算模型不断优化升级。早期广泛使用的GBLUP模型虽稳健易用，但在处理复杂性状时精度有限。Bayes类模型（如BayesCπ）通过设定不同的标记效应分布假设，能更准确捕捉微效多基因的作用，但计算耗时较长。近年来，机器学习技术为模型突破注入新动能。中国农业大学的研究表明，Stacking集成学习方法在预测生长速度和繁殖性能方面表现最优，相较传统GBLUP模型准确性提升达6.04%。当前模型优化聚焦三大方向：一是算法创新，如采用单倍型区块（haplotype block）策略提升局部连锁信号识别能力；二是效率提升，HIBLUP软件已可将上万头个体的数据分析压缩至小时级完成；三是多组学融合，整合转录组、甲基化组等多层次生物学信息，进一步提升复杂性状的预测能力，推动育种从‘经验驱动’迈向‘智能设计’。
　　基因组选择已从实验室走向规模化应用，成为现代猪育种的核心工具。温氏集团于2018年建成涵盖1.2万头种猪的大型参考群体，自主研发50K SNP芯片，使生长速度性状的预测准确性从传统BLUP的0.4跃升至0.6，显著加快遗传进展。丹麦DanBred公司通过基因组早期选配技术，将后备母猪的世代间隔由24个月缩短至18个月，年遗传增益提升35%。新希望六和则成功利用该技术提高猪蓝耳病抗性相关基因型频率达22%，增强了群体健康水平。然而，中小规模养殖企业在构建高质量参考群体方面面临高昂成本和技术门槛，亟需普惠型、低成本的基因组选择解决方案落地推广。
　　展望未来，猪基因组选择技术将朝着智能化、精准化与普及化三大方向加速发展。重点突破领域包括：多组学数据深度融合，借助表观基因组、代谢组等信息提升复杂性状预测精度；算法革新，结合深度学习实现超大规模群体的高速分析；以及生物技术协同，如将CRISPR-Cas9基因编辑与基因组选择联用，定向改良肉质、瘦肉率等关键经济性状。我国‘十四五’种业振兴战略已明确将全基因组选择列为关键技术支撑，预计到2030年，该技术将在中小型猪企中实现广泛应用。与此同时，T2T（端粒到端粒）完整基因组组装技术的成熟，将进一步提升稀有变异和结构变异的检测能力，为基因组选择提供更高分辨率的遗传图谱。可以预见，基因组选择将彻底重塑生猪育种范式，推动行业进入‘设计育种’的新纪元，为保障国家粮食安全和畜牧业可持续发展提供强有力的种源支撑。


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