跨国公司的全球化育种策略及其对我国的启示

跨国公司的全球化育种策略

及其对我国的启示

傅衍浙江大学(动科院、沃森研究院)

浙江加州纳米技术研究院

PIC

中国1.建立独立的研发机构、强化与大学的科研合作2.向多物种育种公司发展,提高研发投入的效率3.研发重视应用、投入重视产出4.着眼传统育种（联合育种）、开拓最新技术（分子育种）-育种目标的确定

-数量遗传技术的应用

-分子育种技术的应用5.理念上的拓展

-猪肉链的理念

-全程服务的理念

-两个研发中心：1）美国肯塔基州法兰克林实验室；

2）剑桥大学PIC实验室

威斯康星研发中心-100多位专业技术人员，其中50多位具有博士学位-每年2000多万美元研发经费，其中近一半来自PIC公司的直接投入，另一半则是申请获得的研究项目-和大学结合紧密研发投入的来源及其使用R&DInvestment(£m)外源经费生物技术数量遗传研发投入(百万英镑)**布里斯托尔大学西班牙试验动物研究中心康普顿动物健康研究所丹麦农科院爱丁堡大学

苏格兰农学院罗斯林研究所，爱丁堡格拉斯哥大学德国柏林洪堡大学美国农业部Beltsville农业研究中心伊利诺斯大学依阿华州立大学明尼苏达大学密苏里大学美国国家动物疾病中心内布拉斯加大学北卡州立大学中国农业大学加拿大蒙特利尔大学加拿大新斯科舍省农业学院加拿大拉康姆猪研究中心加拿大草原养猪中心江西农业大学

华中农业大学日本筑波NIAI/STAFF研究所巴西路易斯德凯罗斯高级农业学院巴西维柯萨联邦大学澳大利亚新英格兰大学加拿大莱斯布里奇研究中心澳大利亚昆士兰大学/BresaGen公司普渡大学威斯康星大学斯坦福大学南达科他州立大学宾夕法尼亚州立大学加州大学戴维斯分校田纳西大学堪萨斯州立大学法国国家农业研究院德国基尔大学巴塞罗那自治大学荷兰动物科学与保健研究所西班牙卡塔卢尼亚自治区农业与食品研究所阿伯丁大学剑桥大学德国吉森大学建立广泛的科研合作，充分利

用科研院校的研究资源

1.建立独立的研发机构、强化与大学的科研合作2.向多物种育种公司发展,提高研发投入的效率3.研发重视应用、投入重视产出4.着眼传统育种（联合育种）、开拓最新技术（分子育种）-育种目标的确定

-数量遗传技术的应用

-分子育种技术的应用5.理念上的拓展

-猪肉链的理念

-全程服务的理念

Genus国际集团不同动物上应用，研发投入的效率更高！

从

PIC(最大的种猪公司)

Sygen(最大的种猪、种虾公司)

Genus(最大的种猪、种虾、种牛公司)成为更专业的动物育种公司

-向多物种育种公司发展1.建立独立的研发机构、强化与大学的科研合作2.向多物种育种公司发展,提高研发投入的效率3.研发重视应用、投入重视产出4.着眼传统育种（联合育种）、开拓最新技术（分子育种）-育种目标的确定

-数量遗传技术的应用

-分子育种技术的应用5.理念上的拓展

-猪肉链的理念

-全程服务的理念

创新变“应试”创新当“包装”创新的误区PIC已在美国获得大量的技术专利

有许多重大的技术突破，如：重视实用技术，研究立足于应用

1.建立独立的研发机构、强化与大学的科研合作2.向多物种育种公司发展,提高研发投入的效率3.研发重视应用、投入重视产出4.着眼传统育种（联合育种）、开拓最新技术（分子育种）-育种目标的确定

-数量遗传技术的应用

-分子育种技术的应用5.理念上的拓展

-猪肉链的理念

-全程服务的理念

育种目标的确定不同国家、不同市场、不同客户区别对待真实的市场价值（不同国家在加权系数上不同）

-生长速度、饲料报酬、繁殖力、胴体性状潜在的市场价值

-肉质、根据预测饲料提价而确定的料比选择目标根据大客户的特殊要求而设定的选择目标流通中的市场价值国内的问题

如：体型、外貌、毛色等

（体型与胴体性状有一定关系）市场决定选择目标例：杜洛克公猪瘦肉率EBV为+1.6%，采食量的EBV-7.2kg，达100kg的日龄的EBV为-6.1天，眼肌面积的EBV+2.6cm²，眼肌在胴体中的%的EBV为+0.5%，这头公猪的指数就是：I=6.31x(1.6)-1.17x(-6.1)-1.3x(-7.2)+0.39x(2.6)+1.91x(0.5)=28.6加元加权系数如何来？如达100kg的日龄的系数(1.17)：每少养一天，省饲料-0.9kg,相当于省钱0.27加元,猪舍、水电、人工等费用平均每头猪99加元,如果猪在肥育舍养到100kg需要110天，那么少养1天可省钱0.9加元，这样少养一天总共节省1.17加元，育种值是-6.1，也就是少养6.1天，这个性状带来的效益是：-1.17x(-6.1)=7.137加元根据市场价格计算的指数最能体现按市场价值选种选择能体现价值的性状，选择容易测定的性状，选择遗传力高的性壮繁殖性状：排卵率、胚胎存活率、产仔数、产活仔数、

断奶仔猪数、窝重、断奶窝重、断奶仔猪/母猪/年、母猪生产力、母猪使用年限、年产胎次、强壮(Robustness)、等生长性状：肥育期（断奶至出栏，100-120kg）日增重、全程日增重、饲料利用率、等胴体性状：背膘厚、瘦肉率（估算的、真实的）、屠宰率、分割量（1-5号肉）、高价值肉的比例、等肉质性状：颜色、pH值、肌间脂肪、嫩度、等另外有体型、外貌、毛色，以及抗病性等。根据选择目标确定选择性状养猪人要有清醒的认识屠宰行业要有合理的分级标准专家学者要给出科学的导向

满足养猪企业、屠宰企业及消费者的需要

使产业链每个环节的效益都最大化

如何科学地引导中国的养猪业？正确的育种目标应该根据真实的市场价值

-

有实力的育种公司也应该考虑潜在的市场价值

-有实力的育种公司还应根据大客户的特殊要求设定

选择目标二十世纪…瘦肉率%饲料利用率生长速度二十一世纪…瘦肉产量肉质强壮(抗病性)

饲料利用率生长速度母猪生产力(使用年限)专门化品系选育既可加快选择进展，

又能解决不同市场不同需求的难题

专门化品系加快了选择进展对种猪性能要求的多面性性状之间的拮抗性（负相关）众多要求不可能在一头猪、即一个品种上实现兼顾多方面的选育，遗传进展就慢不同的品系选育目标、选育重点不同专门化品系选育效果更好，遗传进展更快专门化品系增加了系间选择的可能性专门化品系通常有较多的品系(种)数量各品系的选育目标不同，品系特点明确有些品系是为预测的今后市场而选育的品系数量多，可组合生产的产品（商品猪）就多市场适应能力强，能满足不同市场的需求

专门化品系与杂交的结合把在专门化品系选育中得到提高的性状组合到商品猪上

－

组合效应（针对加性基因作用的性状）杂交优势的利用（对遗传力低的性状）五系杂交可以充分利用四个水平上的杂交优势

－个体

－母本

－父本

－祖代通过杂交：组合优点及利用杂交优势如何选择配套组合?配合力测定根据市场需要选择配套系有其灵活性，应根据市场的变化而调整配套系模式与杜长大模式是相通的体系杜长大模式也在向专门化品系发展，如已有专门化的

父系与母系,还应该分化出针对不同市场的终端品系(种)针对客户的特殊要求,构建客户选择指数公司母猪数PIC♀﹪PIC♂﹪1Smithfield80800044262PremiumStandard22500080703Seaboard21360090954Christensen144000801005IowaSelecrestageFarms130000007PipestoneSystem10800095958Cargill990004239Goldsboro760000010HanorCompany7350010010011Tyson7000005412LandO'Lakes58000100813TheMaschhoffs5250010010014AMVCManagement500009510015NebraskaPork450005050公司母猪数PIC♀﹪PIC♂﹪15ProgressiveSwine450000017HatfieldQualityMeats41100292918NewFashionPork37500259019WakefieldPork362006010020Whitestone310000021Holden300008010022TexasFarm290000023CloughertyPackingCo.2600010010024Hormel25000010024Schwartz250006010026GarlandFarmSupply2400010027Coharie236000028HogSlat230008510029TriOakFoods220005010030CoastalPlainsPork20000100100美国养猪业前30名(占全美母猪总数47%)数量遗传技术的应用这是核心技术、计算机技术是核心手段

性能测定和遗传联系是关键

我国的两大瓶颈分子育种越来越依赖于数量遗传的技术（3rdICQG）

-数量遗传学数值遗传学(NumericalGenetics)特别是对利用”Omics”技术产生的大量数据，与表型或性能做联系时复杂性状，多基因作用，环境的影响，有各种互作需要数值方法分析方差中的遗传贡献寻找起作用的基因或QTL

预测选择反应基因组学是数据和信息的科学，离不开数值方法基因组选择（标记覆盖到整个基因组）Selection选择GenesPhenotype表型EnvironmentSelection选择EstimatedBreedingValue估计育种值Phenotypeofrelatives亲属的表型BLUPBlackboxofQuantitativegeneticsh2黑箱环境Dekkers,Guangzhou,2005大型种猪公司全球范围的联合育种测定数据（参与选择的个体）的多少，及参考数据（参选个体的亲戚的测定结果）的多少，决定了选择的准确性在PIC的数据库中有：-188万窩的记录(2005年5月3日)

-820万头猪的性能测定记录

-26个世代的完整系谱(在人的话,就可追溯到13世纪)

-每年增加46万头猪的性能测定数据

每天对230万头种猪估计育种值

>45个性状PICEspañaPICDenmarkPICFrancePICGermanyPICUKPICItaliaPICPolskaPICCeskaPICRomaniaPICPortugalIwataniCamboroughCompanyPICChinaPICKoreaPICanadaPICMéxicoPICColombiaAtahuampaPICAgroceresPICPICAndinaPICUSAPICPhilippinesPICSiam

全球50多个核心场

>500扩繁场

全球紧密的遗传联系+联合育种

全球的PIC猪有很密切的遗传联系

完整的系谱和PICtraq信息系统PICmate™PICtraq™VarianceComponentsGlobalBLUPPICranq™GeneticImprovementPhenotypesPedigreesReportingManagementGeneticsDNAStorageGenotypingServicesGenoStratGenoProbPICmarq™TheCore820万头猪

的性能测定

数据

188万窝的

的记录

(2005.5.3.)26个世代的完整系谱每年增加46万头猪的性能测定数据每天对230万头猪估计育种值

115个性状全球有200多用户经

互联网通过PICtraq

增加数据及获取更

准确的育种值可调用几百

个分析报告提供最佳选

配对象排名>200万目标性状的重新定义与测定终端产品核心群公猪核心群母猪商品群母猪CommercialProgenyPerformanceDataGNProgenyPerformanceDataEBVs和选择决策Database"Ifyouwanttochangesomething,measureit."

–PeterLewis,CEO,ProgressiveInsurance

分子育种技术的应用标记作用的大小和数量是关键

表型和DNA样本的积累

我国的两大瓶颈

数量遗传与生物技术的结合越来越紧密不断增加的分子标记应用生物技术常规生

产性能肉质抗病性产仔数个体鉴定数量遗传严格的数量

遗传选择

>

50年>20年猪的选种性能测定是关键标记作用的大小

和数量是关键MarkerDiscovery

发掘标记DNA多态性

(发现基因)

+表型

2005:PICtraq中有>

200万DNA测试结果1990s标记的应用关注单个标记(HAL,ESR,RN,DR2,MC4R,CAST…)“HighDefinitionGenotyping”(HDG)andMA-BLUP(标记辅助BLUP)分子标记已在育种中常规应用生产

性状抗病肉质品种鉴定

繁殖2003年起每天对计算EBV的有关性状更新对标记效应的估计

性状DNA标记平均全程日增重(热胴体重)14测定期平均日采食量12背膘厚17眼肌深度13pH2414颜色(MinoltaL*)8断奶前死亡率(子猪性状)12保育期死亡率12生长肥育期死亡率14疝气2腿部打分14大理石花纹8产仔总数11死胎13仔猪存活率(母猪性状)10断奶窝重8母猪死亡率3185个DNA标记用于估计性状育种值(MA-BLUP),另外有大量标记处于使用前的测试中(2007.3.31)74个(2006.11.1)

25个(2005)

目前有约20000个候选标记标记辅助

BLUP(MA-BLUP)标记辅助选择（MAS）的现状标记数量迅速增加检测标记的费用大大下降标记已被整合进育种值估计

(EBVs)标记的作用有群体特意性单个标记的作用不大199020002010ImplementationthroughProductdifferentiationImplementationinBreedingprogram(EBVs)HALESRCandidategeneswith“large”effectsMC4RIGF2RNLargescaleSNPdiscoverySGSCSino-DanishMonsantoPIC/Genus20051995更多的手段,更多的数据

…

数据库中包括了26个世代系谱及性能测定的数据(百万)标记辅助基因或QTL导入标记辅助合成系培育Traceability(跟踪技术)

-品种鉴定

-猪肉链的跟踪克隆技术其它分子技术的应用什么是标记辅助BLUP?

(信息越多，准确性越高)核心场种猪性能胴体