黄路生:解析家猪遗传的“中国基因”
点击: 网友评论: 时间:2018-01-11 来源:科技日报
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黄路生在应用自动化工作站进行家猪基因组研究
 
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黄路生指导学生进行实验
 
他带队走南闯北,深入全国24个省市70多个地方种猪场,在母猪产房旁安营扎寨、轮班蹲守……
他率队建立起全球最完备的地方猪种基因组DNA样品库、先后培育出64个优质种猪核心群……
“高科技猪倌儿”——老乡们都愿意这么叫黄路生。的确,这位江西农业大学校长担得起“高科技”三个字:他率队建立起全球最完备的地方猪种基因组DNA样品库、先后培育出64个优质种猪核心群……
自从选择猪作为研究对象后,20多年来,他的足迹遍布大江南北——记不得走过多少村庄、观察过多少种猪……获得2016年度何梁何利基金“科学与技术进步奖——农学奖”,黄路生当之无愧。
 
筑巢引凤的开拓者
在这间仅有12平方米的实验室内,黄路生曾邀请多位知名专家前来讲学,将一批批年轻人送往国外深造……
1995年,时年30岁的黄路生获得新中国成立后畜牧专业领域第一位前苏联及俄罗斯正博士学位。当时,俄罗斯畜牧研究所及德国哥廷根大学都向他抛来了橄榄枝,但他选择回到母校江西农大从事科研工作。“中国有五千多年的养猪历史,是世界第一养猪大国,要有自己的优秀猪种。”黄路生说。
黄路生算了一笔账:“中国生猪饲养量占世界总量的一半,猪种资源占全球总数的1/3,养猪产业在所有农业行业中总产值最高。然而,我国商业化生产的猪种95%以上核心种质依赖进口,不仅每年畜种引种经费大,而且也将国外猪种的某些病毒带进了国门。另外,我国生猪生产水平不高,平均肉料比为3.06∶1,离世界先进水平还有很大差距,而肉料比每下降0.1,全国生猪生产就可节约粮食720万吨,实现人均增粮5.5公斤。”
账算清了,方向就明确了。回校工作时黄路生一家三口挤在简陋的大学生宿舍里与大学生住在一起,生活上的困难并没有影响他的科研激情。在投身动物分子遗传标记及“中俄猪联合育种”研究工作的同时,经过四年的艰苦努力,1999年底,江西省第一家重点实验室——江西省动物生物技术重点实验室在江西农大建立。
实验室始创之初,只有1间12平方米的实验室。为了培养具有国际视野的一流创新团队,作为学术带头人的黄路生一方面通过广泛的国际交流,将世界知名专家请到实验室讲学;另一方面,通过合作培养,将一批批年轻人送到国外一流大学深造,想方设法为年轻学者量身申请国际权威师资作为他们的博士生导师。
在黄路生的精心培育和带领下,十余名年轻博士在完成学业后如候鸟般飞回国内、回到江西农大,聚集在黄路生周围,为了共同的追求,行进在科研的征程中。
 
笨鸟先飞的“领头雁”
为了亲手采集第一手样品并确保猪种的纯正,他往往选择最偏僻的乡镇,甚至创下了连续乘车42小时的纪录……
有了国际化的研究视野,还需脚踏实地的研究态度。黄路生笃信“笨鸟先飞”的科研哲学。
目前,黄路生的研究课题是,不同的家猪品种在体型大小、生长速度、产仔多少、猪肉品质等重要经济性状上有很大差别,那么是什么原因造成了这些差别?
为了探索猪种经济性状形成的遗传基础,黄路生带领团队走南闯北,深入全国24个省市70多个地方种猪场,在母猪产房旁安营扎寨、轮班蹲守,全天候观察和记录母猪产仔后的系列“母性”和“护仔”表现。同时,在不同品种的近万头实验猪中开展400多项表型指标的测试工作,采集种猪在生产一线的真实数据。
黄路生及其团队用了4年半时间,行程47万公里,采集了国内现存的68个地方猪种(群)12700份DNA样品,建立起全国最完备的地方猪种资源基因组DNA库。
回顾这一历程,黄路生感慨良多。他说,为了亲手采集第一手样品并确保猪种的纯正,他们往往选择最偏僻的乡镇,甚至创下了连续乘车42小时的纪录。然而最为困难的还是如何取得地方猪种所有者对表型测定及样品采集的理解与支持……
2005年,黄路生主持完成了“猪重要经济性状功能基因的分离、克隆及应用研究”项目,系统研究了16个影响猪重要经济性状的功能基因,创建了4项用于种猪生长、肉质及抗病性状选育改良的分子育种专利技术,并在全国主要生猪主产省份推广应用。该成果取得了显著的社会经济效益,获得2005年国家科技进步二等奖。
2014年,黄路生领衔的实验室升格为省部共建国家重点实验室。1年后,其研究论文《全基因组重测序揭示猪环境适应性的分子机理及可能的属间杂交现象》以全文形式发表在国际顶级学术期刊《自然—遗传》。
该文是国际上首次采用新一代测序技术对家猪开展的深度(25X)基因组重测序分析,鉴别了4100万个基因组变异位点,其中52%为新发现的位点,为全球特别是中国地方猪种质特性遗传机制研究和优良基因资源挖掘提供了重要的基础性科学数据。同时,研究在X染色体上发现一个长达14mb的低重组区,南北方猪在位区域存在两种截然不同经自然选择的单倍型;而且北方猪单倍型很可能来自另一个已经灭绝的猪属,这是首次在哺乳动物中发现古老属间杂交导致适应性进化的遗传分子证据。近10年来这是首次以“亮点成果”(Highlight)的形式,在《自然—遗传》博客评论网站对农业动物遗传学研究成果进行的专题介绍。
 
红土地上的追梦人
历时11年,黄路生带领团队进行科研攻关,首次在国际上研发出了仔猪断奶前腹泻抗病基因育种新技术……
精瘦的身材,黝黑的肤色,51岁的黄路生看上去从容而沉稳。
数据显示,我国国民肉类消费中猪肉约占65%,年消费约5000万吨。与之对应的是,由仔猪大肠杆菌K88造成的腹泻,每年致死率高达1%。以我国年均出栏7亿头生猪计算,即有约700万仔猪死于腹泻,经济损失巨大。
为了破解困扰养猪生产的这一难题,历时11年,黄路生带领团队进行科研攻关,首次在国际上研发出了仔猪断奶前腹泻抗病基因育种新技术。运用该技术只需花5元钱,在短短1个半小时内就能快速、高效地筛选出腹泻抗性基因的种猪。目前,该项技术已选育改良了覆盖我国所有20个生猪主产省的84个核心育种群,使受试种群的腹泻易感个体比例下降20%。这是我国种猪抗病育种技术的重大自主创新,实现了我国种猪遗传改良研究的重大突破……
黄路生是从赣南原中央苏区山村里走出来的青年学子,在他的血液里有着“红土地情怀”。
二十年来,黄路生带领科研团队扎根江西、立足国内、放眼世界,一路艰苦跋涉,一路辛勤耕耘。他的团队站在了国际研究的最前沿,目前在农业动物复杂性状的遗传解析、优质高产畜禽良种选育技术等领域承担着众多前沿性的科研项目。
但黄路生坦言,丝毫不敢松懈。他说,创建基于基因组全序列的高效精准育种新技术,进一步构建种猪遗传改良高端研发平台和创新基地,创制节粮高产抗病的国产化种猪核心群已成为他只有起点、没有终点的“追梦之旅”。 
 
(来源:科技日报)
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