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黃路生:解析家豬遺傳的“中國基因”
點擊: 網友評論: 時間:2018-01-11 來源:科技日報
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黃路生在應用自動化工作站進行家豬基因組研究
 
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黃路生指導學生進行實驗
 
他帶隊走南闖北,深入全國24個省市70多個地方種豬場,在母豬產房旁安營扎寨、輪班蹲守……
他率隊建立起全球最完備的地方豬種基因組DNA樣品庫、先后培育出64個優質種豬核心群……
“高科技豬倌兒”——老鄉們都愿意這么叫黃路生。的確,這位江西農業大學校長擔得起“高科技”三個字:他率隊建立起全球最完備的地方豬種基因組DNA樣品庫、先后培育出64個優質種豬核心群……
自從選擇豬作為研究對象后,20多年來,他的足跡遍布大江南北——記不得走過多少村莊、觀察過多少種豬……獲得2016年度何梁何利基金“科學與技術進步獎——農學獎”,黃路生當之無愧。
 
筑巢引鳳的開拓者
在這間僅有12平方米的實驗室內,黃路生曾邀請多位知名專家前來講學,將一批批年輕人送往國外深造……
1995年,時年30歲的黃路生獲得新中國成立后畜牧專業領域第一位前蘇聯及俄羅斯正博士學位。當時,俄羅斯畜牧研究所及德國哥廷根大學都向他拋來了橄欖枝,但他選擇回到母校江西農大從事科研工作。“中國有五千多年的養豬歷史,是世界第一養豬大國,要有自己的優秀豬種。”黃路生說。
黃路生算了一筆賬:“中國生豬飼養量占世界總量的一半,豬種資源占全球總數的1/3,養豬產業在所有農業行業中總產值最高。然而,我國商業化生產的豬種95%以上核心種質依賴進口,不僅每年畜種引種經費大,而且也將國外豬種的某些病毒帶進了國門。另外,我國生豬生產水平不高,平均肉料比為3.06∶1,離世界先進水平還有很大差距,而肉料比每下降0.1,全國生豬生產就可節約糧食720萬噸,實現人均增糧5.5公斤。”
賬算清了,方向就明確了。回校工作時黃路生一家三口擠在簡陋的大學生宿舍里與大學生住在一起,生活上的困難并沒有影響他的科研激情。在投身動物分子遺傳標記及“中俄豬聯合育種”研究工作的同時,經過四年的艱苦努力,1999年底,江西省第一家重點實驗室——江西省動物生物技術重點實驗室在江西農大建立。
實驗室始創之初,只有1間12平方米的實驗室。為了培養具有國際視野的一流創新團隊,作為學術帶頭人的黃路生一方面通過廣泛的國際交流,將世界知名專家請到實驗室講學;另一方面,通過合作培養,將一批批年輕人送到國外一流大學深造,想方設法為年輕學者量身申請國際權威師資作為他們的博士生導師。
在黃路生的精心培育和帶領下,十余名年輕博士在完成學業后如候鳥般飛回國內、回到江西農大,聚集在黃路生周圍,為了共同的追求,行進在科研的征程中。
 
笨鳥先飛的“領頭雁”
為了親手采集第一手樣品并確保豬種的純正,他往往選擇最偏僻的鄉鎮,甚至創下了連續乘車42小時的紀錄……
有了國際化的研究視野,還需腳踏實地的研究態度。黃路生篤信“笨鳥先飛”的科研哲學。
目前,黃路生的研究課題是,不同的家豬品種在體型大小、生長速度、產仔多少、豬肉品質等重要經濟性狀上有很大差別,那么是什么原因造成了這些差別?
為了探索豬種經濟性狀形成的遺傳基礎,黃路生帶領團隊走南闖北,深入全國24個省市70多個地方種豬場,在母豬產房旁安營扎寨、輪班蹲守,全天候觀察和記錄母豬產仔后的系列“母性”和“護仔”表現。同時,在不同品種的近萬頭實驗豬中開展400多項表型指標的測試工作,采集種豬在生產一線的真實數據。
黃路生及其團隊用了4年半時間,行程47萬公里,采集了國內現存的68個地方豬種(群)12700份DNA樣品,建立起全國最完備的地方豬種資源基因組DNA庫。
回顧這一歷程,黃路生感慨良多。他說,為了親手采集第一手樣品并確保豬種的純正,他們往往選擇最偏僻的鄉鎮,甚至創下了連續乘車42小時的紀錄。然而最為困難的還是如何取得地方豬種所有者對表型測定及樣品采集的理解與支持……
2005年,黃路生主持完成了“豬重要經濟性狀功能基因的分離、克隆及應用研究”項目,系統研究了16個影響豬重要經濟性狀的功能基因,創建了4項用于種豬生長、肉質及抗病性狀選育改良的分子育種專利技術,并在全國主要生豬主產省份推廣應用。該成果取得了顯著的社會經濟效益,獲得2005年國家科技進步二等獎。
2014年,黃路生領銜的實驗室升格為省部共建國家重點實驗室。1年后,其研究論文《全基因組重測序揭示豬環境適應性的分子機理及可能的屬間雜交現象》以全文形式發表在國際頂級學術期刊《自然—遺傳》。
該文是國際上首次采用新一代測序技術對家豬開展的深度(25X)基因組重測序分析,鑒別了4100萬個基因組變異位點,其中52%為新發現的位點,為全球特別是中國地方豬種質特性遺傳機制研究和優良基因資源挖掘提供了重要的基礎性科學數據。同時,研究在X染色體上發現一個長達14mb的低重組區,南北方豬在位區域存在兩種截然不同經自然選擇的單倍型;而且北方豬單倍型很可能來自另一個已經滅絕的豬屬,這是首次在哺乳動物中發現古老屬間雜交導致適應性進化的遺傳分子證據。近10年來這是首次以“亮點成果”(Highlight)的形式,在《自然—遺傳》博客評論網站對農業動物遺傳學研究成果進行的專題介紹。
 
紅土地上的追夢人
歷時11年,黃路生帶領團隊進行科研攻關,首次在國際上研發出了仔豬斷奶前腹瀉抗病基因育種新技術……
精瘦的身材,黝黑的膚色,51歲的黃路生看上去從容而沉穩。
數據顯示,我國國民肉類消費中豬肉約占65%,年消費約5000萬噸。與之對應的是,由仔豬大腸桿菌K88造成的腹瀉,每年致死率高達1%。以我國年均出欄7億頭生豬計算,即有約700萬仔豬死于腹瀉,經濟損失巨大。
為了破解困擾養豬生產的這一難題,歷時11年,黃路生帶領團隊進行科研攻關,首次在國際上研發出了仔豬斷奶前腹瀉抗病基因育種新技術。運用該技術只需花5元錢,在短短1個半小時內就能快速、高效地篩選出腹瀉抗性基因的種豬。目前,該項技術已選育改良了覆蓋我國所有20個生豬主產省的84個核心育種群,使受試種群的腹瀉易感個體比例下降20%。這是我國種豬抗病育種技術的重大自主創新,實現了我國種豬遺傳改良研究的重大突破……
黃路生是從贛南原中央蘇區山村里走出來的青年學子,在他的血液里有著“紅土地情懷”。
二十年來,黃路生帶領科研團隊扎根江西、立足國內、放眼世界,一路艱苦跋涉,一路辛勤耕耘。他的團隊站在了國際研究的最前沿,目前在農業動物復雜性狀的遺傳解析、優質高產畜禽良種選育技術等領域承擔著眾多前沿性的科研項目。
但黃路生坦言,絲毫不敢松懈。他說,創建基于基因組全序列的高效精準育種新技術,進一步構建種豬遺傳改良高端研發平臺和創新基地,創制節糧高產抗病的國產化種豬核心群已成為他只有起點、沒有終點的“追夢之旅”。 
 
(來源:科技日報)
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