科技日报记者 杨宇航
5月30日,科技日报记者走进位于西藏拉萨的西藏自治区农牧科学院畜牧兽医研究所实验室。科研人员从冷藏柜中取出一份藏西北白绒山羊血样,放入基因检测仪。几个小时后,屏幕上弹出一串数据——这头羊的遗传密码被彻底破译:品系归属、优良基因携带情况、种用价值评估,一目了然。
“过去我们选种,靠的是眼睛看、手摸、经验判断,一头羊是不是‘好种’,要等它长大配种、生完小羊才知道,周期长不说,还经常走眼。”国家绒毛用羊产业技术体系拉萨绒山羊综合试验站团队成员、畜牧兽医研究所副所长索朗达向记者展示着检测报告,“现在有了这张‘基因身份证’,刚出生的小羊就能知道它值不值得留种。”
索朗达所说的“基因身份证”,正是国内首款“藏西北白绒山羊精准鉴定10K芯片”。该芯片由国家绒毛用羊产业技术体系拉萨绒山羊综合试验站联合体系副首席苏蕊教授团队共同研发,依托我国自主知识产权的CAGT®靶向捕获芯片技术,填补了藏西北白绒山羊基因组精准鉴定专用芯片的空白,标志着我国高原绒山羊品种鉴定正式迈入基因组精准育种阶段。

剪掉育种“盲区”,装上基因“导航”
藏西北白绒山羊是我国独特的高原绒肉兼用型品种,2021年获国家畜禽新品种认定,2023年成功注册地理标志商标。它长期适应高海拔、低温、强辐射等极端生境,羊绒品质优、抗逆性强、遗传稳定性高,是支撑西藏牧区特色畜牧业发展和农牧民增收的“宝贝”。然而,好品种却长期受困于“选不准、育不快”的难题。
“传统育种就像在黑夜里找路。”索朗达打了个比方,“你只能看到羊的外貌和产绒量,但不知道它背后的基因怎么样。一只看起来很好的公羊,可能携带不良隐性基因;一只看起来普通的母羊,反而藏着高产绒的‘金钥匙’。这些靠肉眼根本看不出来。”
传统育种依赖外貌特征和生产性能进行选育,选择效率低、世代间隔长。要提纯复壮、产业化推广藏西北白绒山羊,急需一把打开基因大门的“钥匙”。
针对产业痛点,国家绒毛用羊产业技术体系拉萨绒山羊综合试验站牵头联动攻关,整合体系科研力量、育种基地资源与企业技术优势,成功开发出适配高原绒山羊育种的专用SNP鉴定芯片。
“我们相当于为每头羊配了一张‘基因身份证’。”索朗达说,该芯片共包含10642个高质量SNP位点,可以覆盖藏西北白绒山羊、内蒙古绒山羊、辽宁绒山羊等多个主流绒山羊品种。这就好比在羊的基因组地图上标注了上万个“电子坐标”,无论哪个品种,一测便知。
精准到99.97%,国产芯片“争气”
芯片到底准不准?记者在实验室里看到了实测数据。“我们随机抽取了同一头羊的两份独立血样,分别上机检测。”试验站技术员一边操作一边向记者介绍,“结果显示,两次分型一致率高达99.97%。这意味着,不管测多少次,这张芯片给出的答案都是一样的,稳定可靠。”
根据性能测试,该芯片样本平均测序深度5倍以上,样本检出率达99.84%,重复样本分型一致率99.97%。这一数据意味着,科研人员可以完全信赖芯片给出的“遗传答案”。
更让团队骄傲的是,这张芯片全程采用了国产化设计、捕获测序与数据分析流程。“过去做基因分型,要么用进口固相芯片,成本高、周期长;要么用低通量标记,信息量不足。”索朗达告诉记者,“我们这款芯片不仅成本大幅降低,还支持自动化检测,一次能处理大量样本,而且后续可以随时升级位点、拓展应用场景。”
据悉,该芯片可适配种质资源普查鉴定、核心群选育、品种真实性鉴定、良种纯度检测等多元化育种需求,真正实现“一芯多用”。
拉萨绒山羊综合试验站站长吴玉江研究员向记者算了一笔账:“传统育种选出一头优质种公羊,至少需要三到五年,还要经过后代测定。用上芯片后,几个月就能锁定目标个体,育种周期缩短一半以上。”
从实验室到牧场,芯片加速落地
技术好不好,最终要看牧民用不用得上。“芯片研发只是第一步,关键是怎么让西藏的养殖场和育种基地真正用起来。”吴玉江介绍,目前攻关团队正在阿里、那曲等主产区推进芯片示范应用,建立藏西北白绒山羊核心育种群,逐步构建高原绒山羊基因组选择育种技术体系。
“我们计划用这张芯片对全区主要种羊场进行全覆盖‘基因体检’,把那些携带高产绒、高抗逆基因的个体筛选出来,组建‘精英种群’。”吴玉江说,下一步还将持续挖掘优异基因资源,强化良种繁育能力,以科技赋能西藏绒毛用羊特色产业高质量发展。
“核心技术买不来,高原育种必须靠自己。”索朗达抚摸着实验室里一排名贵种羊的基因检测报告,语气坚定,“藏西北白绒山羊是西藏牧民的‘心头宝’,只有用最精准的工具,才能把这份宝贵的种质资源保护好、利用好。”
从“靠眼力”到“靠芯片”,从“等几年”到“测几小时”,这张小小芯片的问世,让高原育种有了自己的“北斗导航”,也为我国畜禽种业振兴蹚出了一条国产化、精准化的新路。

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