我國是世界上生豬生產與豬肉消費的第一大國，生豬產業(yè)是我國畜牧業(yè)乃至農業(yè)的支柱，良種是保障生豬產業(yè)健康發(fā)展的重要基礎。
歷經幾十年發(fā)展，我國的良種供給能力不斷增強，為生豬產業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展奠定了堅實基礎。如今，前沿技術的不斷革新在育種領域引發(fā)了一場科技革命，引領著豬育種逐步邁向精準、高效、智能的新時代。
AI助力育種智能化
人工智能（AI）在育種領域的應用，為科學家?guī)砹巳碌囊暯呛蜋C遇。通過先進算法，AI能將海量的表型視覺數(shù)據轉化為表格化的性狀數(shù)據。
例如，AI可以自動計算豬的體重和背膘厚度，并通過嵌入式深度學習算法提取基于圖像的肌內脂肪含量的數(shù)據。這種智能化測定方法不僅顯著節(jié)省了人力和物力，還提高了工作效率，使表型數(shù)據更加客觀和準確。
作為AI的重要分支，機器學習在表型預測中發(fā)揮著關鍵作用。研究者能夠構建多種預測模型，基于基因型、環(huán)境信息或兩者結合，深入分析基因型和環(huán)境變化對表型差異的影響。
此外，AI技術特別是機器學習和深度學習，顯著提升了對基因表達模式的理解與預測能力。利用隨機森林、支持向量機等算法，結合深度學習網絡，研究者對大規(guī)?；蚪M數(shù)據進行深入分析，能有效識別基因與表型之間復雜的非線性關系，揭示基因表達與環(huán)境及基因組特征之間的關聯(lián)。這種方法使研究者更好地理解遺傳特征，并推動育種工作的進展。
AI的應用正為現(xiàn)代育種帶來革命性變化，開辟更加智能化和高效的育種新路徑。
基因組組裝揭示遺傳奧秘
育種過程經歷了表型選擇、最佳線性無偏預測選育和基因組選育等多個階段。如今，豬育種已不再依賴過去僅憑肉眼觀察的經驗判斷，而是轉向更為科學和高效的方法。
豬基因組育種被認為是當前效率最高的育種技術，因此深入解析基因組并挖掘其信息顯得尤為重要?；蚪M組裝是解析豬基因信息的關鍵步驟。得益于高通量測序技術的進步，研究者們可獲得高分辨率的基因組數(shù)據，從而挖掘基因組中豐富的遺傳變異信息。
采用家系分析、Hi-C、Nanopore ultra-long及PacBio HiFi等先進測序技術，以及gap填補、端粒延伸和端粒著絲粒鑒定等方法，完成個體的終極基因組組裝（T2T）已成為目前構建最完整基因組的最佳策略。一些研究團隊已成功構建梅山豬、藏豬和香豬等地方品種的高精度參考基因組。
此外，基于來自全球101種不同品種的1060頭豬的全基因組重測序數(shù)據，研究者們已構建最全面的豬基因組結構變異圖譜，旨在深入探究豬的結構變異對復雜表型的影響。這些基因信息為豬育種的精準改良提供了重要的遺傳標記，推動了育種效率的提升。
解析復雜性狀打通育種關鍵橋梁
現(xiàn)代豬育種中，解析復雜性狀是實現(xiàn)精準育種的關鍵。為提升豬的生產性能和經濟價值，深入理解這些性狀的遺傳機制至關重要。
這一過程不僅需要高分辨率的基因組信息作為基礎，還需要轉錄組學、蛋白質組學和代謝組學等多組學技術的協(xié)同應用。通過多角度的解析方法，能夠識別與目標性狀顯著相關的基因或基因組區(qū)域，并將基因層面的信息與性狀表型相關聯(lián)。這種多層次的解析方法使研究者能全面了解復雜性狀的遺傳基礎，并為育種提供科學依據。
整合各類組學數(shù)據后，不僅能夠構建完整的“基因-性狀”調控機制網絡，還能揭示不同基因和環(huán)境因素如何共同影響性狀表現(xiàn)。這一過程打通了遺傳分子到表型的關鍵橋梁，使得理論研究與實際育種需求之間形成良性互動?？茖W的解析方法為豬的精準育種提供了更全面、多維度的支持，幫助育種專家制定更為精準的選育策略，顯著提升育種效率和經濟效益。
基因編輯助推快速精準育種
基因編輯技術正引領生豬育種向精準、高效的方向發(fā)展。廣泛使用的CRISPR/Cas9系統(tǒng)通過單鏈引導RNA指導Cas9蛋白精確定位并切割特定的DNA序列。這一精確操作不僅可以實現(xiàn)靶向基因的敲除、插入或修飾，還能細致調整遺傳信息，從而直接改良經濟性狀。
基因編輯的可靠性和精準性避免了對整個基因組的不必要干擾。科學家們通過優(yōu)化現(xiàn)有工具和探索新型基因編輯系統(tǒng)以及遞送方式，提升了編輯的特異性與效率。
我國科學家積極開展基因編輯相關研究，研發(fā)了新型的基因編輯工具，如Cas12i和Cas12j等。這些工具不僅在基礎研究中展現(xiàn)出良好的靶向剪切活性，還在豬、水稻、玉米等農業(yè)生物中獲得了驗證，滿足了產業(yè)應用的基本要求，為基因編輯的產業(yè)化和安全性提供了重要保障。
將基因編輯技術應用于生豬育種，使得育種工作得以高效開展，顯著縮短了選育時間，幫助科研人員快速獲得理想的表型特征，推動生豬產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和經濟效益提升?；蚓庉嫙o疑是現(xiàn)代動物育種研究中一項強大的工具，未來將繼續(xù)深刻影響育種實踐。
通過這些前沿技術方法論，研究者能夠培育出優(yōu)良個體，并推動高效繁育體系的建立，這對于推廣良種豬、結合商品豬實際生產以及轉化育種成果至關重要。
基于明確的品種和生產模式，研究者可以兼顧可持續(xù)發(fā)展和動物福利，建立不同性質與規(guī)模的豬場，并形成一個統(tǒng)一的傳遞系統(tǒng)。這種繁育體系不僅可以提高育種效率，還能降低生產成本，提升繁殖效益。
在這一繁育體系中，各級豬場之間密切配合，形成了一個上小下大的寶塔式繁育結構。以原種豬場為核心、種豬繁殖場為中介、商品豬場為基礎，各級豬場在育種和擴繁任務上分工明確，協(xié)作緊密。這種現(xiàn)代化的繁育體系為豬育種提供了有力的支持，推動了整個行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。通過整合資源與技術，該體系不僅提高了生產效率，還將促進豬產業(yè)的持續(xù)進步。
邁進豬精準育種新時代，研究人員見證了科技的快速發(fā)展對豬育種領域的深刻影響。育種之路的每一步都凝聚著科學家們的智慧和努力，使豬育種變得更加精準、高效、智能和可持續(xù)。相信在不久的將來，豬育種領域將迎來更美好的未來。
（作者系中國工程院院士、中國科學院亞熱帶農業(yè)生態(tài)研究所首席研究員印遇龍，河南農業(yè)大學教授王克君。本報記者王昊昊整理）
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