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[转载]兰大造绵羊育种“中国芯”正式发布

已有 936 次阅读 2023-12-18 15:20 |系统分类:博客资讯|文章来源:转载

草地研究GR 草地研究GR -- Grassland Research草业科学领域国际学术期刊

来源: 甘肃科技报

原标题:【头条】兰大造绵羊育种“中国芯”正式发布

(执行编辑:彭京伦)
(素材搜集:彭京伦)

甘肃科技报社融媒体中心讯(记者 张云文) 近日,由兰州大学王维民教授领衔的科研团队研发的完全技术自主的绵羊基因组育种芯片在天津发布。据悉,该育种芯片具有完全技术自主、基于“万级”规模参考群体设计、基因组序列全覆盖、重要经济性状全包含、芯片应用灵活度高等五大特点。采用我国完全自主的液相芯片技术体系,突破以往依赖进口固相芯片的“卡脖子”技术问题,是国内首款基于万只规模绵羊基因组选择参考群设计,拥有完全配套的基因组遗传评估技术体系。相比传统育种,种羊选育准确度可提高20%以上,种羊选育效率可提高30%以上,育种成本降低20%以上。兰州大学羊业科技创新团队为草地农业生态系统国家重点实验室的学术团队之一。自2015年起至,兰州大学羊业科技创新团队在王维民教授和乐祥鹏教授组织下,通过持续精准的大规模性能测定与基因组重测序,率先在国内构建规模达10318只、羊只来源覆盖全国8家国家湖羊核心育种场和4家规模化湖羊种羊场的基因组选择参考群。公羊测定生长性状等299个指标,母羊测定产羔数等11个指标,是目前国内性状记录最全、遗传变异最丰富的绵羊基因组选择参考群体。共获得了80万条表型数据和78Tb基因组数据,绘制出包含2000万个高质量遗传变异位点超高分辨率的湖羊基因组遗传变异图谱,鉴定出饲料转化率、生长速度等一系列重要经济性状关键基因。以此为基础,王维民教授团队联合石家庄博瑞迪生物技术有限公司,依托国家重点研发计划揭榜挂帅项目“绵羊新品种新品系培育及良繁”等国家级重大项目,研发出了适于我国绵羊育种的高性能基因组育种芯片“华羊芯”:湖羊45K、10K以及1K液相基因芯片。经业内专家反复论证,并在天津奥群牧业有限公司、甘肃润牧生物工程有限公司、甘肃羊如祥农业有限公司和金昌居佳生态农业有限公司等企业进行了近万只羊的验证,目前市场订单达6.9万张。


消息链接:mp.weixin.qq.com/s/qf9n

来源: 羊秘书

原标题:铸造华羊芯—兰州大学王维民教授团队绵羊基因组育种芯片发布

(执行编辑:彭京伦)
(素材搜集:彭京伦)


种业振兴,良种先行

种业是建设现代农业的标志性、先导性工程,是国家战略性、基础性核心产业。良种在畜牧业发展中的贡献率超过40%,育种技术是影响育种效率的最关键因素之一。与传统育种技术相比,基因组选择技术具有“快(早选,遗传改良进展快,世代间隔短)、准(种羊选择的准确性高)、高(育种收益高)”的优势,是当前育种技术中新一代的“高、精、尖”技术。与国外羊以及国内猪、禽、奶牛相比,我国羊的基因组选择技术的研发和商业化推广应用均相对滞后,严重制约了我国羊种业以及产业的高质量发展。突破绵羊基因组选择技术将显著提升我国绵羊核心种源自主育种效率和加速群体遗传改良进程,是推动绵羊种业振兴科技自立自强的重要举措。

兰州大学、石家庄博瑞迪生物技术有限公司和天津奥群牧业有限公司,依托国家重点研发计划揭榜挂帅项目“绵羊新品种新品系培育及良繁”等国家级重大项目研发出了适于我国绵羊育种的高性能基因组育种芯片“华羊芯”,并在2023年12月9日在天津召开的“2023羊业发展高级研讨会”上首次公开发布。

九年磨一剑 铸造华羊芯

自2015年起至今历时9年,兰州大学羊业科技创新团队在王维民教授和乐祥鹏教授组织下,累计投入23.5万人时,通过持续精准的大规模性能测定与基因组重测序,率先在国内构建规模达10318只、羊只来源覆盖全国8家国家湖羊核心育种场和4家规模化湖羊种羊场的基因组选择参考群。公羊测定生长性状 、饲料转化率、机体组成、胴体性状、肌肉品质和繁殖等性状的299个指标,母羊测定产羔数、产活羔数、妊娠期、产羔均匀度、乳头数、乳房周径、羔羊早期发育等11个指标,是目前国内性状记录最全、遗传变异最丰富的绵羊基因组选择参考群体。共获得了80万条表型数据和78Tb基因组数据,绘制出包含2000万个高质量遗传变异位点超高分辨率的湖羊基因组遗传变异图谱,鉴定出饲料转化率、生长速度、尾脂重、肌内脂肪等一系列重要经济性状关键基因。

以此为基础,兰州大学王维民教授团队联合石家庄博瑞迪生物技术有限公司研发出国内首款基于大规模参考群、具有完全自主知识产权的适于我国绵羊育种的高性能基因组育种系列芯片“华羊芯”:湖羊45K、10K以及1K液相基因芯片及其配套的遗传评估技术。“华羊芯”设计和遗传评估技术经业内专家反复论证,并在天津奥群牧业有限公司、甘肃润牧生物工程有限公司、甘肃羊如祥农业有限公司和金昌居佳生态农业有限公司等有关企业进行了近万只羊的验证,目前市场订单达6.9万张。


产品设计思路和产品特点

1、完全技术自主

采用我国完全自主的液相芯片技术体系,突破以往依赖进口固相芯片的“卡脖子”技术问题。

2、基于“万级”规模参考群体设计

国内首款基于大规模 (10318只) 绵羊基因组选择参考群设计,拥有完全配套的基因组遗传评估技术体系。

3、基因组序列全覆盖

基于海量基因组重测序数据鉴别出的2000万个高质量遗传变异位点中甄选出基因组均匀分布的45052个SNP位点。

图1 湖羊45K液相基因芯片SNP标记在染色体上的分布

4、重要经济性状全包含,功能性关联位点丰富

包含公羊生长性状 、饲料转化率、机体组成、胴体性状 、肌肉品质和繁殖等299个指标和母羊的产羔数、产活羔数、妊娠期等11个指标。共获得3177个大效应功能性关联位点。

图2 湖羊45K液相基因芯片大效应功能位点统计

5、芯片应用灵活度高在满足45K标记区段检测的同时,衍生出10K和1K不同标记密度的系列芯片,适用于不同应用场景。


科研和产业应用领域广泛



选择华羊芯,轻松快速精准选出好种羊!

1、无需性能测定、羔羊出生时测基因预测性状

低成本、早选、缩短育种周期

2、不受环境影响,选种效率和准确性高

快速准确选出优良种羊和优良个体

3、实现对测定难度大的性状、活体无法测量的性状和性别特异性状的精准选择

活体选肉质、选择好公畜提高母畜表现的性状

4、相比传统育种,种羊选育准确度可提高20%以上,种羊选育效率可提高30%以上,育种成本降低20%以上

研发团队介绍


兰州大学羊业科技创新团队

兰州大学羊业科技创新团队为草地农业生态系统国家重点实验室的学术团队之一,由兰州大学反刍动物研究所所长、草食动物遗传改良与生态养殖研究中心主任李发弟教授领衔,共有专职教学科研人员20人,其中教授7人、青年研究员1人、副教授4人、高级实验师1人,中级1人、博士后6人,有国家级青年人才1人、甘肃省领军人才3人、农业农村部“神农英才”1人、农业农村部农业科研杰出人才1人。目前建有4个重大任务攻关团队,分别由国家级青年人才乐祥鹏教授、神农青年英才李飞教授、国家重点研发计划青年科学家项目主持人王维民教授和甘肃省领军人才王虎成教授担任负责人。近5年来,团队获省级一等奖2项、二等奖5项、三等奖5项;获授权国际发明专利1件、国家发明专利14件、国家实用新型专利12件,发表论文200余篇。主持各类项目111项,其中有“十四五”国家重点研发“揭榜挂帅”项目“绵羊新品种新品系选育及良繁”和青年科学家项目“绵羊饲料效率的遗传基础及其表观遗传机制解析”等国家级项目18项。

石家庄博瑞迪生物技术有限公司

博瑞迪生物成立于2017年4月,是一家专注于动植物分子检测和育种相关技术开发与应用的创新型企业,致力于为我国种业发展提供高通量、低成本的精准基因型分型和分子检测技术,推动我国动植物育种技术从传统向分子的跨越发展。公司自主研发的GBTS靶向测序基因型分型技术(Genotyping by Target Sequencing,GBTS)拥有高度自主知识产权,具有优质、低价、定制灵活、无样品起始量限制等特点,是育种家用得上、用得起、用得好的技术。公司成立共完成400多款分子检测产品的开发,覆盖作物、畜牧、水产等100多个物种,为600多个育种团队提供社会化检测服务,累计检测样本超100万份。自2020年起,博瑞迪一共完成了4轮融资,累计融资金额超过3亿元。

天津奥群牧业有限公司

天津奥群牧业有限公司创立于1998年,20多年专注于现代肉羊育种、繁育体系建设及技术创新,已成为集科研、育种、生产、推广和技术服务为一体的国家高新技术企业。是国家肉羊种业阵型企业、中国畜牧业协会副会长单位、中国畜牧业协会羊业分会会长单位、全国首批国家羊核心育种场、全国首批国家级动物疫病净化示范场,建有国家(天津)肉羊生产性能测定中心、国家肉羊种业科技创新联盟、天津市肉羊种业技术创新中心和天津市肉羊育种企业重点实验室等技术平台。作为一家有20多年沉淀的育种公司,奥群确立了做中国羊业“芯片”,成为世界级肉羊育种公司,服务中国现代肉羊产业体系的愿景和使命,形成了独具特色的“育繁推”一体化的商业化育种模式,本土化选育的澳洲白绵羊和杜泊绵羊获得了“奥群种畜”知名农产品品牌。



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