走进西藏自治区农牧科学院畜牧兽医研究所的实验室,眼前是一幅充满科技感的育种场景:科研人员从冷藏柜中取出一份藏西北白绒山羊血样,放入基因检测仪中。几个小时后,屏幕上随即生成一组关键数据——这头羊的遗传信息被精准解析,品系归属、优良基因携带情况以及种用价值评估等内容清晰可见。
“过去我们选种,主要靠眼看、手摸和经验判断,一头羊是不是优质种羊,往往要等它长大配种、产下小羊之后才能确定,不仅周期很长,而且判断失误也时有发生。”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一边向记者展示检测报告,一边介绍道,“现在有了这张‘基因身份证’,小羊刚出生不久,就能判断它是否值得留作种用。”
索朗达提到的“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领域的空白。这标志着我国高原绒山羊品种鉴定正式进入基因组精准育种新阶段。

剪掉育种“盲区”,装上基因“导航”
藏西北白绒山羊是我国特有的高原绒肉兼用型山羊品种,2024年获得国家畜禽新品种认定,并于同年成功注册地理标志商标。该品种长期适应高海拔、低温、强辐射等极端生态环境,具有羊绒品质优良、抗逆能力强、遗传性能稳定等突出优势,是推动西藏牧区特色畜牧业发展、带动农牧民增收致富的重要种质资源。然而,这一优良品种长期面临“选种不精准、育种效率不高”的现实难题。
“传统育种就像在黑夜里摸索前行。”索朗达形象地比喻说,“你能看到羊的外形和产绒表现,却无法直接判断它背后的基因质量。一只外表优秀的公羊,可能携带不良隐性基因;而一只看起来并不起眼的母羊,反而可能隐藏着高产绒的优质基因。这些信息仅靠肉眼根本无法识别。”
传统育种主要依赖外貌特征和生产性能进行筛选,不仅选择效率偏低,而且世代间隔较长。要实现藏西北白绒山羊的提纯复壮和规模化推广,迫切需要一把打开基因育种大门的“钥匙”。围绕产业发展中的这一痛点,国家绒毛用羊产业技术体系拉萨绒山羊综合试验站牵头开展协同攻关,整合科研力量、育种基地资源和企业技术优势,成功研发出适用于高原绒山羊育种的专用SNP精准鉴定芯片。
“我们相当于给每一头羊都配发了一张‘基因身份证’。”索朗达介绍,这款芯片共包含10642个高质量SNP位点,可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图谱上标注了上万个“电子坐标”,无论属于哪个品种,只需检测一次,便能快速完成精准识别。
精准到99.97%,国产芯片“争气”
芯片检测结果究竟准不准?实验室实测数据给出了有力答案。科研人员随机抽取同一头羊的两份独立血样,分别进行上机检测,结果显示两次分型一致率高达99.97%。这意味着,无论重复检测多少次,这款芯片输出的基因分型结果都高度一致,具备稳定可靠的应用性能。
根据性能测试结果,该芯片样本平均测序深度达到5倍以上,样本检出率为99.84%,重复样本分型一致率达到99.97%。这组数据表明,科研人员和育种单位可以对芯片提供的“遗传答案”保持高度信赖,为高原绒山羊精准育种提供坚实的数据支撑。
更让研发团队倍感自豪的是,这款芯片从设计到捕获测序,再到数据分析流程,均实现了国产化。“过去做基因分型,要么依赖进口固相芯片,成本高、周期长;要么采用低通量标记,信息量有限。”索朗达告诉记者,“而我们研发的这款芯片不仅显著降低了检测成本,还支持自动化检测,可一次处理大量样本,并且后续还能灵活升级位点、扩展应用场景。”目前,该芯片可广泛适用于种质资源普查鉴定、核心群选育、品种真实性鉴定、良种纯度检测等多种育种场景,真正实现了“一芯多用”的目标。
拉萨绒山羊综合试验站站长吴玉江研究员算了一笔清晰的时间账:“按照传统育种方式,要选出一头优质种公羊,至少需要三到五年,还必须经过后代测定。应用基因芯片后,几个月内就能锁定目标个体,育种周期可缩短一半以上。”
从实验室到牧场,芯片加速落地
一项技术是否真正有价值,最终还要看牧民和养殖场能不能用得上、用得好。“芯片研发成功只是第一步,关键在于如何让西藏的养殖场和育种基地真正落地应用。”吴玉江介绍,目前攻关团队正在阿里、那曲等藏西北白绒山羊主产区加快推进芯片示范应用,建设藏西北白绒山羊核心育种群,逐步完善高原绒山羊基因组选择育种技术体系。
“我们计划利用这张芯片,对全区主要种羊场开展全覆盖式‘基因体检’,把那些携带高产绒、高抗逆等优异基因的个体精准筛选出来,组建高水平‘精英种群’。”吴玉江表示,下一步还将持续挖掘优异基因资源,提升良种繁育能力,以科技创新赋能西藏绒毛用羊特色产业高质量发展。
“核心技术买不来,高原育种必须立足自主创新。”索朗达抚摸着实验室里一排名贵种羊的基因检测报告,语气坚定地说,“藏西北白绒山羊是西藏牧民的‘心头宝’,只有借助最精准的育种工具,才能更好地保护和利用这份珍贵的种质资源。”
从“靠眼力”到“靠芯片”,从“等几年”到“测几小时”,这张小小的国产基因芯片,让高原绒山羊育种拥有了自己的“北斗导航”,也为我国畜禽种业振兴探索出一条国产化、精准化、智能化的发展新路径。
