科研平台

热带亚热带动物种质资源利用与创新中心

一、简介

热带亚热带畜禽种质资源创新与利用中心聚焦“猪、禽、羊”等农业动物,从基础研究、前沿育种技术到重大品种培育开展融通式、贯穿式研发工作,深入研究表型组与遗传资源评估、性状遗传机理解析、分子设计与智能育种、繁殖生物技术、新品种培育、热带地区畜禽饲养环境控制技术与设备、热带地区饲料资源开发与利用等品种培育与健康养殖技术研究。本中心是一个开放性的研发平台,与海南全球动植物种业中转基地功能互补,充分利用国际、国内“两种资源、两个市场”,建设成为国际研发实力最强的热带畜禽遗传资源开发与创新利用中心,解决畜禽种业核心关键技术,培育重大畜禽新品种,对外输出我国自主培育的优异畜禽新品种与健康养殖技术,支撑我国“一带一路”重大战略。


二、研究方向

(一)畜禽种质资源评估与新资源创制研究平台

对于畜禽种质资源评估与新资源创制,只有基于准确的表型组信息,利用前沿分子技术对畜禽特色/重要性状进行机制解析和新品种培育或新资源创制,才能加速畜禽分子育种的进程,顺应当前国际竞争环境,使得优异的畜禽种质资源得以开发利用,突破我国畜禽种业的瓶颈,振兴我国畜禽种业。因此,亟需建立设施先进、管理规范,研究水平国内一流、达国际水准的畜禽种质资源评估与新资源创制研究平台,围绕畜禽重要性状的鉴定与遗传机制解析、分子设计方法与育种应用、新品种培育与新资源创制方法等开展研究,为畜禽种质资源评估与应用提供理论支撑,培育一些新品种和创制一些新资源,并取得一些有国际影响力的科研成果。

畜禽种质资源评估与新资源创制研究平台工艺技术流程


(二)畜禽繁殖与发育工程创新平台

动物的繁殖与发育是遗传资源传递和性状形成的关键环节。本平台将围绕动物繁殖与发育的基本规律、应用技术和前沿技术进行研究。动物种质资源冷冻保存和利用研究,台重点针对海南特有珍稀动物精子、卵子和胚胎开展冷冻保存和利用技术开发;开发高效畜禽精子、卵子和胚胎的冷冻保存技术;建立冷冻精子、卵子和胚胎复苏后的质量评估和利用技术体系;突破冷冻配子和胚胎的遗传缺陷检测和潜在传染病的检疫方法。精子发生机制与调控技术开发研究,针对海南气候条件下,热带亚热带雄性动物精子发生的规律和热应激的影响,以及相应的调控措施,应对气候变化。卵子发生与雌性繁殖健康研究室,研究卵子的发生机制、卵泡闭锁和调控技术对于利用雌性性遗传资源有着决定性作用。重点针对海南气候条件下,热带亚热带雄性动物精子发生的规律和热应激的影响,以及相应的调控措施,应对气候变化。胚胎发育与遗传修饰动物创制研究室,解析动物胚胎发育的基本规律,研发精准的遗传修饰技术,台着眼解析动物胚胎发育的遗传、表观遗传和代谢调控机制,开发体外受精、体细胞核移植和遗传修饰胚胎的高效生产和利用技术,为实现动物遗传的精准调控奠定基础。利用最新的单细胞多组学检测和分析、活细胞实时荧光成像、基因组筛选等前沿技术,对畜禽等大动物配子发生、胚胎发育过程中分子调控网络进行精准解析。畜禽干细胞育种技术是我国科学家在世界上率先提出的颠覆性育种技术,本平台将基于猪、牛、羊、鸡、鸭等畜禽的干细胞制备分离培养和向配子定向诱导分化技术,建立起革命性的家畜育种技术体系。通过本平台的研究,保障海南本土珍稀动物资源的保存和利用、畜禽遗传资源的国际交流,开发动物繁育新技术,为畜禽的育种提供理论和技术支撑,取得一些有国际影响力的原创科研成果。

畜禽繁殖与发育工程创新平台工艺技术流程


(三)畜禽营养与饲料开发利用平台

饲料营养技术直接关系到畜禽种质资源遗传潜力的发挥,饲料营养价值表和动物营养需要量是进行精准配方制作和实施精准营养饲养的基础和保障。海南省拥有很多地方特色的优质畜禽种质资源,但缺乏特有品种的营养需要量数据和本地饲料饲草资源营养价值数据库,无法对本地丰富的饲草料资源进行充分利用,难以实现精准营养,严重限制了畜禽种质资源遗传潜力的发挥。因此,有必要开展海南及“一带一路”国家特色畜禽品种的主要营养素需要量及其代谢调控的研究,完善营养需要量数据,建立营养需要量预测模型和相应的饲养标准,为海南畜禽日粮配制提供营养需要依据,同时为服务“一带一路”国家发展奠定基础;系统调研海南饲料资源存量,建立具有地方特色的饲料营养成分、抗营养和毒害因子数据库,为饲料原料选配提供数据支持,指导专业化饲料生产开发;基于饲料资源禀赋,开展精细化饲料加工工艺研究,破解热带饲料饲草抗营养因子问题,提高饲料转化效率和畜产品质量安全;基于畜禽代谢调控研发相关添加剂产品,提升动物健康和产品质量安全;基于地方畜禽品种营养需要和地方特色饲料资源优化畜禽营养与饲养模式,充分发挥海南畜禽种质的遗传潜能和特色,促进畜禽生产稳定发展,全面提升海南畜产品的自给能力和生产安全,为“一带一路”畜禽生产提供中国方案。

畜禽营养与饲料开发利用平台工艺技术流程


(四)智能养殖与环境控制研究平台

畜牧行业信息化和智能化的转型、自动化测定设备应用为畜牧业精准化饲养管理和新型养殖工艺的优化带来重大推动力。相较于发达国家,我国养殖业的自动化和信息化程度低,生产工艺的研发滞后,距实现畜禽智能化、精准化饲养还有很大差距,其关键制约因素在于:一、符合畜禽生产逻辑的生产、生理需求的监测设备有限,造成数据采集不准确、不全面;二、对采集得到的生产、生理数据的整合分析能力不足,造成缺乏预防、管理及决策的综合性管理系统;三、缺乏符合畜禽真实生理需求的养殖工艺、饲养管理方式以及环境条件评价体系。因此,亟需建立设施先进、管理规范,研究水平国内一流、达国际水准的智能养殖研究平台,围绕智能养殖的需求,研究配套的软件硬件的集成应用,并集成大数据、云计算技术,研究智能养殖普适计算、智能识别、养殖模式、专家系统等养殖信息管理分析技术,为养殖业提供智能服务与决策。

智能养殖与环境控制研究平台工艺技术流程


(五)畜禽育种与健康养殖试验平台


三、人才团队

中国农业大学畜牧学在教育部连续5次评估中均排名第一,为国家重点建设的“一流”学科,师资队伍力量雄厚,包括院士3人,杰出青年科学基金获得者6人和优秀青年基金获得者3人,长江学者奖励计划特聘教授2人和青年学者2人,万人计划科技创新领军人才5人和青年拔尖人才3人,4位国家产业体系首席科学家,国家级教学名师3人等。

畜禽种质资源评估与新资源创制研究平台

吴常信杨宁刘剑锋孙东晓侯卓成方美英李孟华、徐桂云王楚端连正兴邓学梅王雅春俞英张浩、赵兴波吴克亮宁中华曲鲁江黄路生张勤赵书红、刘榜张细权李辉吴珍芳

畜禽繁殖与发育工程创新平台

田见晖刘国世曾申明安磊傅祥伟王书敏高帅、张鲁席广银孙青原高绍荣杨增明王海滨张嘉保、张贵学刘红林王锋杨磊周虚张守全李光鹏、沈伟苗义良赖良学韩建永张坤彭辉熊波、孙少琛李纯锦杨其恩朱化彬施振旦李喜和刘庆友、董武子曹素英袁宝李翔何长久罗明久常港、赵扬赵小阳。

畜禽营养与饲料开发利用平台

李德发谯仕彦李胜利呙于明曹志军曹云鹤曾祥芳、陈义强胡永飞赖长华罗海玲马秋刚马曦王凤来、王军军武振龙杨红建尹靖东袁建敏张日俊、张微赵广永周振明。

智能养殖与环境控制研究平台

秦应和吴中红陈绍辉刘继军葛翔王美芝吴英杰朱峰。

公共检测分析与服务平台

臧建军王春林李俊英王雅晶凌遥金晓露。

畜禽育种与健康养殖试验平台

曾申明吴中红刘国世张微罗海玲田见晖连玲侯卓成。


四、核心设备

热带亚热带畜禽种质资源创新与利用中心拟建设面积57000㎡,总投资预计为91647.02万元。拟购置仪器设备18978.25万元(1315台套)。包括Agilent超高效液相色谱质谱(三重四极杆)联用系统、GC-MS 气相色谱质谱联用仪、细胞能量代谢分析仪、动物体成分分析、蛋白纯化仪、VITEK 2 COMPACT 30全自动微生物鉴定系统、XY精子分离仪 (Beckman Coulter Moflo XDP)、Zeiss LSM 980 NLO with Airyscan2双光子超高快速激光共聚焦显微镜等。

Agilent超高效液相色谱质谱(三重四极杆)联用系统

GC-MS 气相色谱质谱联用仪                                                         细胞能量代谢分析仪

                     




        动物体成分分析                                 蛋白纯化仪                               全自动微生物鉴定系统            

         

XY精子分离仪 (Beckman Coulter Moflo XDP)

Zeiss LSM 980 NLO with Airyscan2双光子超高快速激光共聚焦显微镜