我国畜牧科技进展-推广硕士

我国畜牧科技进展二零一四年三月二十三日中国农业科学院北京畜牧兽医研究所文杰一、畜牧业概况二、畜牧科学技术研究进展

遗传资源与育种、饲料营养、草业科学、疫病控制、畜产品加工、环境工程三、存在的问题内容一、畜牧业概况肉类总产量世界第1（90年至今，人均肉类产量94年超过世界平均水平）禽蛋总产量世界第1（85年至今，91年人均鸡蛋8kg超过世界平均水平，98年人均鸡蛋14

kg超过发达国家水平）奶类总产量世界第3（05年至今）（一）中国是世界畜牧业大国2012年中国畜牧业在世界的位置中国（万吨）中国/世界（%）人均水平(kg)中国世界肉类7942.926.358.742.6蛋类2880.040.021.310.2奶类4236.65.631.3106.5P5（二）畜牧业是衡量一个国家农业发达程度的重要标志30年来，畜牧生产以大于8％的速度发展，畜牧及相关产业的劳动力约1亿人2012年总产值27189.4万亿，占农林牧渔业/国民经济总产值30.4%/5.3％，由从属于农业的副业到相对独立的产业2012年国家级畜牧产业化龙头企业442家，占农业产业化龙头企业的27.4%畜牧业成为农村经济中最活跃、农民获得收益最实在的亮点（30％以上）P61980-2012年，我国人均粮食产量徘徊在326.69－436.50千克，但人均肉、蛋、奶水平却分别提高了4、7和22倍;1990年－2011年城镇居民人均购买粮食由131kg下降至81kg；农村居民粮食消费量由262kg下降至171kg。长期困扰我国的肉蛋奶供给紧缺局面缓解科技提高了畜产品产量畜产品消费增加缓解了对粮食需求的压力（三）畜牧业发展为解决我国粮食安全问题做出巨大贡献P7猪肉和禽蛋产量增速放慢，牛羊肉和奶类产量的增长速度保持较高水平畜牧业结构趋于合理（四）畜牧业结构调整取得进展1985年2012年猪肉8664牛羊肉613禽肉622肉类结构变化P8生猪生产带：形成以长江中下游地区（川、渝、湘、鄂、赣、苏、浙、皖等省市猪肉产量占全国的40.1%）为中心，向南北扩散的格局（东北、两广）肉牛、肉羊产业带：以黄淮海为中心的中原和东北肉牛带。牧区绵羊肉生产为主，长江以北农区以绵羊肉和山羊肉为主，长江以南省份山羊肉为主（五）畜牧业生产向优势畜产品生产区域集中，区域化生产格局逐步形成P9奶牛产业带：东北与华北两大地区，以及新、内蒙古、黑和大中城市郊区。伊力、蒙牛、三元、光明等奶业大企业禽肉产业带：集中于东部省份，由东向西依次递减，鲁、粤等9省禽肉占全国68%。优质肉鸡由南到北迅速增长。禽蛋生产带：长江以北省区，冀、鲁、豫等11省禽蛋占全国83%P10（六）畜牧业生产存在的问题资源问题突出。饲料资源缺乏、畜禽牧草资源挖掘利用不足产能过剩生产成本升高畜产品质量安全问题，影响消费者健康和进出口贸易。瘦肉精、抗生素、三聚氰胺等违禁药物畜牧生态环境恶化。草原退化严重，废弃物氮、磷、铜等对环境污染严重P11二、畜牧科学技术研究进展P12畜产品饲养环境草业蛋毛肉奶品种与繁育产品加工疾病控制配合饲料领域作用品种改良40%饲料营养20%疾病防治15%繁殖生物技术10%其它15%地位和作用畜牧生产中各种科学技术所起作用美国农业部1996P13（一）遗传资源与育种畜禽及其卵子（蛋）、胚胎、精液、基因物质等遗传材料—《畜牧法》P141989年出版猪、马驴、牛、羊和家禽《品种志》，282个品种，超过前苏联89年公布的222个家养动物品种2001年“中国畜禽品种审定委员会”审核，我国有20个物种576个品种(世界约7616)2004-2007年第二次全国调查，《中国畜禽遗传资源志》7卷777个品种，2012年正式发行

畜禽遗传资源P151989年2001年2012年地方品种19468.8%42674%55671.6%培育品种4516.0%7312.7%10914.0%引进品种4315.2%7713.3%10414.4%其它000081.0%合计282100%576100%777101%中国畜禽遗传资源状况品种资源数量保持上升保种方式。提出了优先保护序列方法、畜禽资源保存方法（原产地-异地，活体-细胞-基因保存）保种理论和方法。随机和系统保种。小群随机保种与家系等量留种保种。以有效群体含量和近交系数增量为基础种质资源研究与创新。起源与进化；遗传多样性；繁殖、肉质、抗病性状等特色基因资源挖掘等五指山小型猪异地保种鸡的家系等量留种畜禽育种品种：通过人工选育，主要遗传性状具备一致性和稳定性，并具有一定经济价值的畜禽群体配套系：利用不同品种或种群之间杂种优势，用于生产商品群体的品种或种群的特定组合育种值(BV)：种畜的种用价值。控制一个数量性状的所有基因座上基因的加性效应总和称为基因加性效应值育种值59年后的20年育成了14个马品种中国荷斯坦牛、中国西门塔尔牛50-60年代育成10个猪品种，苏太猪、大河乌猪、温氏猪中国美利奴细毛羊、绒山羊京红、农大3号蛋鸡；康达尔、岭南、新兴、京星黄鸡国家畜禽遗传资源（管理）委员会（1996、2007）98－10共审定品种87个，鸡41个，猪17个P19种质资源评价与保护种质特性评估本品种选育杂交育种生物技术育种遗传多样性评估遗传资源保护表型选择育种值评估胚胎生物技术育种转基因技术育种基因组育种数量遗传学分子遗传学分子数量遗传学细胞工程新品种、配套系经济性杂交育种性杂交畜禽育种方法与技术体系P20动物模型BLUPMME最佳线性无偏预测-BestLinearUnbiasedPrediction基因（黑箱）表型环境选择估计育种值亲属的表型BLUP标记辅助育种技术未知基因表型数据基因信息选择分子遗传学主效基因/QTLQq不受年龄、性别限制和环境因素影响，低h2和不易测量性状效率高利用与重要经济性状连锁的DNA标记或功能基因改良动物品种的现代分子育种技术。基因组选择估计所有SNP的遗传效应SNP基因型性状表型SNP基因型估计基因组育种值候选群体参考群体通过全基因组标记信息估计不同染色体片段的育种值，然后估计个体基因组育种值2012年在农业部支持下，中国奶牛基因组选择技术体系已经通过技术鉴定P23转基因技术通过重组DNA技术，将外源基因导入动物体内，稳定整合在染色体基因组上并传给下一代用家禽输卵管或哺乳动物乳腺等作生物反应器；环保型（植酸酶）、快速生长型、品质优良型、抗病型转基因畜禽新品种培育我国2008年启动转基因育种专项，经费达200亿元。ω-3脂肪酸去饱和酶等转基因猪处于不同研发阶段在基因定点整合、高效表达、正确调控和稳定遗传等方面亟待加强研究。生物安全P24Super-ovulationET繁殖技术人工授精技术60s～70s精液冷冻胚胎生物技术80s～性别控制90s-克隆技术超数排卵胚胎冷冻体外受精胚胎移植胚胎性别鉴别精子分离繁殖调控P25根据X、Y精子DNA含量的微小差异，荧光染色、流式细胞分离器分离，准确率90%。效率、成本问题动物早期胚胎的性别鉴定起源于Y染色体上性别决定区SRY基因的发现。目前已研制成功牛胚胎性别鉴定的试剂盒

精子和胚胎性控技术X精子DNA含量多3.8%对4—10周幼龄母畜，激素处理诱导卵泡发育，采集卵母细胞体外受精生产胚胎，通过移植获得后代的快速扩繁技术羊正常性成熟时间是4-10月龄，15-18月龄配种适宜。该技术1年可获后代200只，是常规胚胎移植的20倍，自然繁殖的100倍体外胚胎生产效率和移植妊娠率低幼畜早期超排技术1月龄羔羊经激素处理获得的体外囊胚卵母细胞去核胚胎或体细胞移核融合培养形成重组胚克隆技术产生与供体细胞基因型相同的后代的技术过程，快速、完全复制优秀个体1997年英国Roslin所克隆羊Dolly动物克隆效率低和克隆动物生理异常--体细胞再程序化处理技术迄今已经成功用体细胞克隆出了猪、牛、马、骡等动物。机体保留的一部分未分化的原始细胞，具有自我更新与增殖分化能力的细胞，能产生表型与基因型和自己完全相同的子细胞，具有再生为各种组织、器官的潜能发育生物学及克隆、转基因等研究的理想模型体细胞转化干细胞成功，可不从胚胎获得有多项分化能力的干细胞干细胞技术InductionofpluripotentstemcellsfromadulthumanfibroblastsbydefinedfactorsCell2007Nov30;131(5)TakahashiKetal.IF=31良种繁育体系配合力测定纯系和商品代国家主管部门育种场品种资源场配合力测定站原种鸡场祖代鸡场父母代场商品鸡场收集保存育种素材纯系培育杂交组合试验繁育配套纯系提供配套单性纯系杂交组合测定第一次杂交制种(A♂×B♀)提供单交种第二次杂交制种(AB♂×C♀)提供双交种孵化厂(曾祖代鸡场)P30从原种到商品代制种模式P31（二）饲料营养2012年工业饲料产量1.9亿吨，稳居世界第一P32我国饲料用粮占粮食总产量的1/3，40%耕地生产饲料粮。进口大豆、鱼粉、玉米等大宗原料增加，对食物安全构成严重威胁秸秆高效利用技术、NPN利用产业化技术、蛋白质饲料资源开发利用技术等。DDGS创新饲料生物学效价评定方法饲料资源的开发和饲料营养价值评定名称专利号单胃动物仿生消化系统200910078147.1动物胃肠道模拟消化器200920705937.x单胃动物仿生消化系统200920105936.5单胃动物仿生消化设备200930126303.8单胃动物仿生消化系统2009SR027150营养需要量与代谢调控饲料占畜牧业生产成本的70%以上以静态描述营养物质的转化利用规律转向动态营养研究，动态饲养标准具有预测生产性能、优化饲养决策功能集约化生产环境下的营养物质代谢及调控机理、环境应激的早期预警系统及营养调控理论。营养与免疫矿物元素添加剂研发已成系列。有机铬、锌、铜研究所有维生素产品都已国产化，能满足国内需求，且大量出口酶制剂、微生物制剂植物提取物饲料添加剂研究与开发Effectsofaprobiotic,Enterococcusfaecium,ongrowthperformance,intestinalmorphology,immuneresponse,andcecalmicroflorainbroilerchickenschallengedwithEscherichiacoliK88(Cao，2013)N-conP-conEfAntiBodyWeight(g)1240.1b1055.7c1419.0a1241.5bVillusHeight(μm)423.5b421.8b445.9a418.6bEscherichiacoli7.35ab7.55a7.06c7.20bcLactobacillus8.12ab7.83b8.34a7.99bSupplementationwithE.faeciumimprovedgrowthperformance,intestinalmorphology,andmicrobialstructureinE.coliK88challengedbroilers.P36WHO确定的动物福利总则①不受饥渴②生活舒适③不受痛苦、伤害和疾病威胁④生活无恐惧和悲伤感⑤表达天性①减少实验动物数量②完善实验方法③采用非动物实验动物福利AnimalWelfare畜牧业发展的产物，或影响出口等。从育种目标、养殖和屠宰方式等入手化消极为积极CoolperchesNormalperchesNoperchesBWgain,g/d57.2m54.3m52.7nThighmuscle,%21.7m20.2n20.0nAbdominalfat,%1.33n1.33n2.15mBfcookingloss,%27.1n31.4m31.8mPanting,%8.45n25.2m24.4mAdaptedfromZhaoetal,2012Bf=bicepsfemoris股二头股Coolperchavailabilityimprovestheperformanceandwelfarestatusofbroilerchickensinhotweather(Zhao,2012)P38Alsosee:Coolperchesimprovethegrowthperformanceandwelfarestatusofbroilerchickensrearedatdifferentstockingdensitiesandhightemperatures(Zhao,2013)P39□coolperch■NormalperchTheeffectofadietcontaininggrasshoppersandaccesstofree-rangeoncarcaseandmeatphysicochemicalandsensorycharacteristicsinBroilers(Sun,2013)Breastmeat,P<0.05SensoryScoresPBCBPhysical&ChemicalPBCBAroma3.963.88Rednessa*4.112.07Flavour3.673.48ShearForce(kg/cm2)3.092.45Chewiness2.962.72WHC(loss,%oftotal)67.562.5Tenderness3.083.21Moisture(g/100g)72.7374.67Overall4.143.63Protein(g/100g)24.5622.41Fat(g/100g)1.081.47P40MaleQinjiaomawereraisedfrom0to28dunderstandardrearingpractices.Thevegetationcoverrangedbetween70%and85%withacanopyheightof15to25cm.Grasshopperpopulationscanreachdensitiesof42—65perm2.Birdsaccesstofree-rangeweregivenadailysupplementofmaizeeacheveningbeforehousing(三)草业科学草地资源面积3.92亿公顷（次于澳大利亚居世界第二）,占国土面积的41.7%，为耕地面积的4倍。2012年完成种草改良1000万公顷，草业围栏513.33万公顷。累计落实草原承包2.73亿公顷，草原禁牧面积9333.33万公顷，草畜平衡面积1.73亿公顷。全国天然草原鲜草总产量约10.5亿吨。综合植被盖度达53.8%。基本查清了牧草资源的种类、分布、生境、利用现状及潜力，有6352种饲用植物,分属5个植物门，246个科，1545个属,约占中国植物总数的25%建立起了由长期、中期、备份库组成的比较完善的牧草种质资源保存体系；全国低温种质库保存草种质材料41214份，资源圃田间保存无性材料588份，离体保存草种质材料482份牧草种质资源P43完成了21590份牧草种质的生物学特性和农艺性状鉴定和评价，抗性评价鉴定5519份。发掘出一批具有重要育种价值的遗传材料摸索出适于中国牧草资源保存、鉴定，评价、利用的技术和方法，建立起一套用等位基因酶、SSR等分子标记技术进行遗传多样性分析的实验系统建立了牧草资源数据库和信息服务系统：“国家草种质资源保护管理系统”和“国家牧草种质资源共享平台”，累计分发草种质材料4000多份P44牧草育种培育出一批适于中国不同生态地区种植的优良牧草新品种。2013年底，国家牧草育种委员会审定的牧草和饲料作物新品种462个，其中，新育成172个，地方品种52个，引进品种142个，野生栽培驯化品种96个选育出的中苜系列和甘农系列苜蓿、蒙古冰草、长江2号黑麦草等新品种，在生产中得到了广泛应用2008年起建立了全国草品种区域试验点51个，对申报品种实行统一区域试验建立了牧草和饲料作物良种繁育体系：8个高标准重要牧草原种繁殖场，面积4.5万亩；种子扩繁基地66处，面积330万亩制定了牧草的质量分析、包装、运输以及种子检验标准；建立部级牧草种子检验中心4处，实施了牧草种子标准化，完善了牧草种子检验的技术体系制定了全国牧草栽培区划，提出了适于不同地区种植的当家品种，促进了人工草地建设和草食家畜发展P46草地资源的开发利用和保护完成了重点牧区草地资源调查和建立人工饲料基地自然条件的调查提出了合理利用草地资源的放牧制度、方法和技术措施。如禁牧、舍饲等提出了不同生态条件下建立人工草地的技术方法，配套技术和措施在草地健康评价技术和退化草地生态恢复重建技术研究方面取得了重要进展P47查清了中国草地主要鼠、虫害的种类，危害程度，提出了综合防治技术措施建立了草原遥感分中心和气象卫星资料地面接收站。遥感技术在草地资源调查以及对牧区雪灾、火灾和草地资源动态监测研究方面得到了广泛应用发现了无树草原火周期研究方法，总结出野火及其它所有扰动生态因子的三属性，结束了长期以来无树草原只能根据经验估测火周期的时代1999年起，以苜蓿生产为主的“牧草产业”在全国迅速兴起，初步形成了牧草种植、收获、产品加工和销售一体的产业化体系我国生产草产品的牧草主要是紫花苜蓿和羊草，其中紫花苜蓿占90%以上；产品中，草捆占80%以上，其次为草块和草颗粒。开发出了紫花苜蓿茎叶分离产品（叶颗粒、叶粉等）牧草产业化P49低损耗优质干草加工综合技术高水分牧草打捆和干草防腐技术牧草近红外品质分析技术绿汁发酵液青贮技术牧草活性物质提取技术草产品利用技术牧草加工利用新技术P50紫花苜蓿茎叶分离系统草产品加工企业近200个，总设计生产能力460万吨，总实际生产加工量200多万吨。规模较大的企业有秋实草业、惠农草业、成都大业、宁夏农垦、辽阳科荫等草业公司。2012年全国商品草总产量约1200万吨。P53我国紫花苜蓿种植面积约3000多万亩。由于奶牛业的快速发展，从国外进口的苜蓿草产品（干草捆为主）数量逐年上升：2010年我国进口苜蓿干草产品22万吨，2011年28吨，2012年44万吨，2013年75万吨。

P54（四）动物疫病防控基础兽医：药理、生理、病理、解剖等临床兽医：内科、外科、产科，宠物、赛马个体治疗预防兽医：兽医研究主流中兽医：中药、方剂、针灸、基础理论方面有进展我国畜禽传染病防制的主要成就

1949年研制成牛瘟兔化弱毒疫苗、牛瘟山羊化兔化弱毒疫苗和牛瘟绵羊化兔化弱毒疫苗，我国1956年首先消灭牛瘟1958年研制成牛肺疫兔化弱毒菌苗，1959年又研制成牛肺疫兔化绵羊适应菌苗，我国1996年宣告彻底消灭牛肺疫1967年开始将马传贫强毒用驴白细胞连续培养，研制成功马传贫驴白细胞弱毒疫苗，是国际上唯一的马传贫活毒疫苗P561956年研制出中国系猪瘟兔化弱毒疫苗，具安全性和免疫原性得到国际公认1963年首次发现小鹅瘟并进行了系统研究，研制成疫苗和抗小鹅瘟血清，是我国在国际上首先发现的家禽传染病兔病毒性出血症（兔瘟）1984年由我国首先发现并进行了系统研究，研制成安全有效的兔瘟灭活疫苗2005年完成的H5亚型禽流感灭活疫苗的研制及应用获国家科技进步一等奖，后续各种新型禽流感疫苗等研发技术处世界先进水平P57针对高致病性禽流感、口蹄疫、奶牛结核等重大动物疫病和人兽共患病，开展了病原分离与鉴定、病原生态学、血清学、分子流行病学等方面的研究。对2013年2月国内发生的H7N9流感病毒进行了分离鉴定，对其流行病学展开了初步研究。（ZhangQY，Science.2013Jul26;341(6144):410-4）确诊了我国近年来部分地区暴发的口蹄疫、小反刍兽疫等重大疫病，对传播途径、遗传进化等病原学与流行病学开展了研究病原学与流行病学研究P58建立了高致病性禽流感、口蹄疫等病毒的反向遗传操作系统，对病毒特定基因功能进行研究，阐明了禽流感病毒等重要的宿主受体、跨种间传播机制等。（ZhangYetal.,Science.2013Jun21;340(6139):1459-63；ShiYetal.,Science.2013Oct11;342(6155):243-7）完成了上千株病毒及细菌的全基因组序列及蛋白质组学和转录组学分析，预测、筛选和鉴定了一大批新的毒力相关基因和蛋白解析了猪繁殖与呼吸综合征、口蹄疫等病毒感染细胞或动物后抑制干扰素等天然免疫相关因子的信号通路，确定了有关的信号分子和效应分子发病机理研究P59研制和更新了针对新亚型口蹄疫、禽流感、高致病性蓝耳病等疫苗株，及时制备了有针对性的疫苗研制了伪狂犬病、猪传染性胸膜肺炎等病毒或细菌的基因缺失标志疫苗开展了以新城疫病毒、羊痘病毒等为载体的新型活载体疫苗研究，构建表达重要病毒保护性抗原基因的二价或多价重组病毒疫苗开展了猪伪狂犬病毒、猪繁殖与呼吸综合征病毒、猪瘟病毒的新型复制子疫苗及转基因植物可饲性疫苗研究新型疫苗研究P60针对各种疫病病原建立了特异、敏感的PCR、RT-PCR、Real-TimePCR、LAMP等分子诊断方法建立了能区分多种病原混合感染的鉴别诊断技术并开发成试剂盒研制了禽流感、法氏囊等胶体金试纸条和乳胶凝集等快速诊断试剂盒发展和探索了基因芯片等高通量检测技术诊断技术研究P61近年来我国在重大动物疫病净化和根除方面的技术已趋成熟，2012年国务院发布了《国家中长期动物疫病防治规划（2012-2020年）》，是今后一个时期指导动物疫病防治工作的行动纲领。提出分病种、分区域、分阶段，有计划地实施动物疫病防治工作，围绕16种优先防治的动物疫病，明确提出实施重大动物疫病和重点人畜共患病计划防治、畜禽健康促进、外来动物疫病风险防范三大策略，提出“一带三区”重点区域布局和任务。综合防控技术研究P62（五）畜产品加工P63加工程度逐年提高。我国原料肉加工率逐年提高，2009年达14.7%（发达国家50%）;原料乳加工率超过50%；原料蛋加工率为4%左右；畜禽副产物经过加工的尚不足5%加工技术与装备水平显著提升。肉品和乳品加工工艺技术总体水平显著提升，机械设备和成套生产线国产化率不断提高，部分关键设备依赖进口；禽蛋、畜禽副产品加工技术与装备相对落后P64制品种类与结构不断优化。

我国肉制品共分10大类，约500多种。中、西式肉制品结构已由过去的40∶60调整到现在的45∶55。低温肉制品中调理肉制品发展迅速，高档发酵肉制品逐渐兴起。冷却肉在生鲜肉品中发展非常快。

液态乳类和乳粉类总量占乳制品80%以上，其结构约为50∶50。适应市场需求的、具长保质期的UHT