问题——热应激成为制约牛产业稳产增效的突出瓶颈。牛肉、牛奶是重要的动物蛋白来源,兼具民生属性与产业价值。近年来全球气候变暖趋势明显,高温高湿环境多地出现频次增多、持续时间延长。对奶牛等反刍动物而言,热应激会扰乱机体代谢与内分泌平衡,导致采食量下降、繁殖性能受影响,并引发产奶量与乳成分波动等问题,进而抬升养殖成本、增加疫病风险。如何提升奶牛耐热性与环境适应能力,已成为南方及热区牛业发展的关键课题。 原因——传统育种周期长、改良效率受限,亟需精准技术突破。长期以来,耐热性状受多基因调控且受环境影响显著,单纯依靠常规选育往往周期较长、进展有限;而在生产实践中,降温设施、饲养管理等手段虽可缓解热应激,但投入成本高、边际效应逐渐减弱。基于此,通过分子层面锁定关键基因位点、实现定向改良,成为提升育种效率的重要方向。广西大学科研团队围绕牛生物育种主线开展攻关,将基因精准编辑与体细胞克隆技术结合,探索以可控方式获得稳定遗传的改良种质。 影响——为耐热良种培育提供更高效的技术路径与示范样本。广西大学提供的信息显示,我国首例抗热应激基因编辑克隆牛近日在广西来宾绿健牧业有限公司诞生。该成果以荷斯坦奶牛为研究对象,选择前黑素小体蛋白PMEL涉及的基因作为切入点。PMEL与毛色、色素沉着等特征相关,团队对其信号肽区进行精准编辑,并以此构建细胞系作为供体实施体细胞核移植,获得基因编辑克隆胚胎后移植至受体奶牛体内。据介绍,胚胎移植60天后孕检显示有受体奶牛妊娠,相关工作为后续在生产端开展耐热性状验证与繁育奠定了基础。业内人士认为,基因精准编辑与克隆技术的协同应用,有助于在较短时间内形成目标性状明确、遗传背景可控的新种质,为热区奶牛稳产增效提供新的技术供给。 对策——以产业需求为牵引,推动“科研—企业—应用”协同落地。面对高温挑战,提升耐热性能不能仅靠单一技术路线,需要在良种、良法、良机诸上形成组合方案。一方面,应持续完善耐热相关性状的评估体系与表型数据积累,增强育种目标的可测可比;另一方面,要强化关键核心技术攻关与标准化流程,提升基因编辑、胚胎工程等环节的稳定性与可复制性。同时,还需依托企业牧场开展多场景验证,系统评估耐热表现、生产性能、繁殖指标与健康水平,确保成果既“能诞生”也“能推广”。在此过程中,相关单位应严格遵循生物安全与伦理规范,加强全链条风险评估、过程监管与科普沟通,为技术应用营造良好环境。 前景——面向热区现代畜牧业需求,生物育种有望成为稳供给、提效率的重要支撑。广西地处亚热带,具备开展耐热育种与热应激研究的现实场景。此次成果也延续了广西大学团队在胚胎工程与克隆育种领域的长期积累,此前已取得多项具有代表性的科研进展。下一步,随着耐热性状验证、种质扩繁与配套育种体系完善,相关技术有望在南方牧业布局中发挥更大作用,为提升奶业韧性、保障肉奶供给稳定、推动畜牧业高质量发展提供支撑。同时,围绕气候变化背景下的动物育种与健康管理,预计将带动更多跨学科协同创新,包括遗传育种、营养调控、环境工程与疫病防控等领域的系统集成。
这项育种突破为保障我国肉类和乳制品供给安全提供了新的技术支点;当实验室的基因编辑技术遇上广袤牧场的发展需求,我们看到的是科研工作者将论文写在大地上的务实精神,也是现代农业应对气候变化的中国方案。在粮食安全与生态文明建设的双重任务下,这样创新实践正在重新定义未来农业的发展方向。