我国畜牧科技现状和发展方向时建忠中国农业科学院畜牧研究所.ppt

我国畜牧科技 现状和发展方向 时建忠 中国农业科学院畜牧研究所,建国55年来，特别是改革开放20多年来，我国畜牧业取得了举世瞩目的成就。2003年，我国肉类总产量达到6932.9万吨，禽蛋2606.7万吨，奶类1848.6万吨，绒毛类38.8万吨， 肉类人均占有量已超过世界平均水平，禽蛋的人均占有量已超过发达国家的平均水平。畜牧业总产值达8455亿元，占农业总产值的31%；畜牧业已成为 国民经济的重要组成部分。,“科学技术是第一生产力”。畜牧业的快速发展，科学技术发挥了重要的作用，“畜禽水产养殖技术” 被中国工程院评为20世纪最伟大的科技成果之一，与两弹一星相提并论。广大畜牧科技人员做出了重要贡献，功不可抹。技术进步对我国畜牧业经济增长的贡献率“九五”期间达到了48%，“十五”结束，有望达到55-60%。,目 录,1. 现状 1.1科技资源 1.2科技成就 1.3 存在问题 2我国畜牧科技发展方向 2.1畜禽育种技术发展方向 2.2 养殖技术发展方向 2.3 草业发展方向,一、现状科技资源,机构与人员 我国畜牧科研资源集中分布于各类研究与开发机构、企业和高等院校。2001年全国地市级以上（含地市级）具有法人地位的国有独立的畜牧科研机构125个，其中部（局）属9个，省属60个，地（市属）56个。从业人员8145人，其中，从事科研的人员4709人。 全国各类大专院校有畜牧科研机构70个，人员1226人，是畜牧科研又一支主要力量。,一、现状科技资源,2. 经费 经费主要来源于政府财政拨款和非财政拨款 。 2001年科技经费投入4.89亿元，其中政府拨款3.06亿元，占总经费的62.46%。 2001年总支出4.44亿元，其中，劳务费1.75亿元，业务费1.34亿元，固定资产投资0.73亿元。在各项支出中，劳务费和业务费支出最多，分别达到总支出的39.5%和30.2%。,一、现状科技资源,畜牧业科研资源配置结构分析 单位：%,一、现状科技资源,3. 科技计划 畜牧科技计划有20多个，涉及科技部、农业部、财政部、发展计划与改革委员会、教育部、国家自然基金委员会等国家多个部委。地方政府也设立了多项科技计划。 主要科技计划有：“973”、“863”、”948”、 “国家自然科学基金”、 “社会公益性研究”、“科技攻关”、“国家科技资源平台建设”、“科技成果转化”、 “跨越计划”、“结构调整专项”、“农业高新技术示范工程”等。,一、现状科技成就,新中国成立55年来，尤其是改革开放以来，在畜牧科技领域取得了辉煌的成就，全国累计取得畜牧类重要科技成果2000 多项,其中获省部级以上奖励的重大科技成果1100余项。中国美利奴羊、瘦肉型猪品种的培育,马传贫、猪瘟、口蹄疫、禽流感等疫苗的研制和动物血吸虫病的控制，畜禽饲料营养价值评定和饲养标准的建立等方面成绩显著。,一、现状科技成就（畜禽遗传资源）,畜禽遗传资源调查 50年代：开始畜禽品种资源调查。 1976年：开展全国大规模畜禽品种资源调查，历时九年。基本摸请了全国大部地区的品种资源状况，出版了中国猪、牛、羊、家禽、马驴五部品种志，各省还分别编辑出版了地方品种志 。 1995年：对西南、西北部的偏远地区进行了畜禽品种资源补充调查，历时4年，发现了79个新遗传资源群体。,一、现状科技成就（畜禽遗传资源）,根据历次品种资源调查及 “国家畜禽品种审定委员会”的审核，到 2001年我国畜禽遗传资源有20个物种，576个品种和类群，其中地方品种（类群）为426个，培育品种有73个，引进品种有77个。,一、现状科技成就（畜禽遗传资源）,保护和利用 开展了畜禽遗传资源保护方法与技术的研究，建立了活体（原地和异地）、胚胎、细胞、基因保存多种形式并存的较为完善的保存体系。 微卫星等分子遗传标记的应用为猪、鸡、牛、羊等品种的起源与进化研究及遗传多样性的保护提供了重要依据。 畜禽遗传资源平台的建设也取得了重大进展，畜禽种质资源的分类标准、收集标准、描述标准、数据整理标准和质量管理规范等已经或正在制订之中。,一、现状科技成就（畜禽新品种培育和良种繁殖 ）,新品种培育 选育出了以“中国美利奴羊” 、“中国瘦肉型猪新品系”、 “中国荷斯坦牛”、“瘦肉型北京鸭”、“黄羽肉鸡新品系”、“节粮型小型蛋鸡”、“中国西门塔尔牛”等为代表的一批优良畜禽新品种（系 ）。目前，我国猪、肉牛、羊的良种覆盖率分别达到90%、30%和55%。,一、现状科技成就（畜禽新品种培育和良种繁殖 ）,繁殖技术 胚胎移植、体外授精、牛羊胚胎性别鉴定、核移植、显微授精、单克隆抗体和核酸探针、胚胎细胞克隆、体细胞克隆等高技术研究达到了较高水平，为加快制种速度、加大供种力度提供了技术支撑。,一、现状科技成就（畜禽新品种培育和良种繁殖 ）,育种技术与理论 分子标记和标记辅助育种方面，已筛选到猪和羊多胎基因、猪和鸡肉品质相关基因、猪和奶牛抗病基因许多重要性状基因的分子标记，定位了一些与生长、产肉、产奶性状相关的QTL。目前猪的氟烷敏感基因分子诊断方法已被应用于种猪选育与生产，鸡的矮小基因已在配套系选育中发挥作用，猪的高繁主基因，猪、鸡肉质性状相关基因或其分子标记也已被应用于动物育种之中，标志着我国分子育种技术水平进入了一个新阶段。,一、现状科技成就（动物营养与饲料 ）,饲养标准：20世纪70年代后期开始，我国动物营养需要量的研究主要集中在猪、鸡、牛、羊等主要畜禽，分别于1986-1987发布了猪、鸡、牛、羊国家饲养标准（后被调整为行业标准）。为饲料工业的兴起及发展提供了技术支撑。 近期又重新做了修订。,一、现状科技成就（动物营养与饲料 ）,饲料营养价值评定： 1958年，制订了“暂行饲料分析法”。 1959年，正式出版了«中国饲料营养成分表» 1984年，统一了猪、鸡、反刍动物饲料营养价值评定方法，完成了“中国饲料成分及营养价值表”，并研制了“中国饲料数据库“，在中国农业科学院畜牧研究所建立了“中国饲料数据库情报网中心”。,一、现状科技成就（动物营养与饲料 ）,饲料检测技术： 已建立饲料原料、饲料产品和部分饲料添加剂的常规营养成分、微量营养成分、毒素和特殊成分的检测方法和检测技术， 形成了覆盖全国的质量监测体系 。转基因饲料的检验方法的研究，实现对转基因饲料的有效监控。,一、现状科技成就（动物营养与饲料 ）,饲料添加剂研制与应用： 10多年前我国绝大多数饲料添加剂产品几乎全部依赖进口。目前所有维生素产品都已国产化 ,而且部分产品大量出口。 有的生产技术如维生素 B2、植酸酶等处于国际领先水平。近年来新开发出益生素、寡糖、酶制剂、酸化剂、肽、免疫增强剂、植物提取物等添加剂。,一、现状科技成就（牧草品种选育及草地改良）,牧草品种选育 通过不同的育种技术和方法，培育出一批适于中国不同生态地区种植的优良牧草品种，到2003年底，经国家牧草育种委员会审定的牧草和饲料作物新品种共有268个。其中，新育成的108个，地方品种40个，引进品种76个，野生驯化28个。,一、现状科技成就（牧草品种选育及草地改良）,草地改良 在退化沙化、碱化、草地改良，草地生态系统以及草地配套技术的研究方面均取得重大成果。其中遥感技术在草地资源调查中的应用以及对牧区雪灾、火灾和草地资源动态监测的试验研究，大大缩短了我国与草地畜牧业发达国家的差距。 对草原火发生规律和草原火管理方面的研究，发现了无树草原火周期研究方法， 解决了长期以来无树草原只能根据经验估测火周期的方法。,一、现状科技成就（动物生物技术 ）,转基因动物 1984年，获得了带有人珠蛋白的阳性鼠。 1990年，通过显微注射法表达了外源生长激素，获得转基因猪。 1990年，研究精子载体转基因方法，获得转基因绵羊、家兔，阳性率为25%。 1994年，探索精子载体与体外受精相结合生产转基因动物的方法。现已在绵羊、兔的早期胚胎中获得成功，阳性率分别为20 %和30 % 。 猪胚胎成纤维细胞基因定向转移的工作,得到了转基因克隆猪 ,迈出了猪器官人源化改造的第一步。,一、现状科技成就（动物生物技术 ）,乳腺反应器的研究取得重要进展 1996年， 转基因羊出生，乳汁中含有凝血因子IX蛋白。 1999年， 带有人血清白蛋白基因的转基因牛出生。 2000年，4只含有人-1-抗胰蛋白酶基因的转基因山羊问世。 在牛和羊中利用体细胞克隆进行转基因的技术平台已经构建完成。目前利用乳腺反应器生产人乳铁蛋白、干扰素、胰岛素等数种药用蛋白或营养保健蛋白的研究处于进一步研究阶段。,一、现状存在问题,1. 源头创新少，突破性成果少，整体水平落后发达国家10-15年 研究开发仍处于跟踪世界先进水平的状态， 畜牧科技水平与发达国家存在的差距，在很大程度上制约了我国畜牧业整体生产水平的提高。我国猪出栏率比世界发达国家低近50个百分点。据FAO统计资料，2002年我国牛胴体重仅相当于世界平均水平的2/3，发达国家的53%，每头产奶母牛的年产奶量只相当于世界平均水平的94%，发达国家的45%，猪肉、羊肉、禽肉、禽蛋的单产水平也大体相当于世界平均水平，而与世界先进国家相比，仍有相当大的差距（表1）。,一、现状存在问题,畜禽单产水平国内外对比 （2002年）,据FAO 资料整理,一、现状存在问题,畜禽遗传资源保护与利用: 发达国家采取了严格的保护措施，保证动物品种、品系或群体的数量超过濒危状态,以便在进行杂交育种时有纯品系可用,避免遗传退化，现已从分子水平研究种质资源遗传演化规律，形成了由DNA碱基序列数据库、蛋白质数据库（氨基酸序列数据库）和基因图谱数据库等组成的基因信息处理系统，并结合计算机应用于育种。 我国是世界最富有的畜禽资源大国，但畜牧生产过分依赖引进品种，不注意保护和利用，资源濒危、灭绝严重。 20年间已有19个灭绝，24个严重濒危。在畜禽草种质资源的系统鉴定评价、保种新技术应用方面的研究薄弱，仅停留于收集保存及简单的常规鉴定评价阶段，且与育种脱节。,一、现状存在问题,畜禽遗传育种国外 培育出一批具有高生产性能的畜禽新品种、品系和商品杂交种。 在育种新技术方面，牛、猪和鸡的中等分辨率的遗传连锁图谱已基本完成，牛的早期流产基因、羊的多羔座位、猪的应激综合症基因(RYR)、鸡的性连锁矮小基因(SLD)等许多畜禽的经济性状位点被定位并用于辅助育种，成功培育出了猪、牛、绵羊、山羊、兔和鸡等转基因家畜。,一、现状存在问题,畜禽遗传育种国内 手段上,常规育种为主，缺乏分子育种和育种技术创新等上游的研究工作 ，源头创新能力和水平不足； 条件上,基础设施落后，育种场地分散且规模小，血缘窄，遗传资源不能有效共享，没有建立统一的性能测验方法，缺乏严格的良种登记制度，缺少自己的直接与选育相关的遗传、经济参数。 组织方式上，育种体系不健全，从中央到地方各级育种单位没有按分工协作的需要拉开档次，一定程度上有“上下一般粗”的现象，各育种场单兵作战，重复育种，而以生物技术为代表的前瞻性、支撑性研究及其成果向基层育种单位的转化则没有得到应有的重视。,一、现状存在问题,营养与饲料: 发达国家对营养要素功能的研究已深入到分子水平以及营养与基因表达的关系上，进而研究营养要素的代谢规律、代谢动力学模型以及各种营养要素的互作关系，营养与畜禽免疫机能和疾病之间的关系，提高畜禽抗应激反应的营养措施。在研究手段上广泛采用近代发展的瘘管技术、同位素技术、躯体成份无损检测技术、计算机技术和人工环境等。,一、现状存在问题,营养与饲料: 我国的畜禽饲养科学研究主要集中在研究营养需要和改进主要畜禽的饲养标准上，在畜禽生理方面主要研究营养物质转化规律、能量代谢规律、奶牛、肉牛瘤胃降解蛋白质新体系、改善反刍家畜消化代谢功能等，营养与免疫、营养与品质、分子营养、动物福利研究处于起步阶段，与国外相比存在较大差距。 发达国家5-8年修订一次饲养标准，我国20多年才修订了1次，所参照的很多资料仍参照国外的数据。新型专用饲料添加剂的研制和生产水平尤为落后。,一、现状存在问题,草地资源保护与改良发达国家 草地资源的保护：对草原退化的发生规律进行卓有成效的研究。 牧草种质保存及品种鉴定评价：已向DNA等生物化学方法鉴定种质资源发展，建立了完整的保种和供种体系。 牧草品种培育： 应用分子育种技术,培育抗病虫害、抗逆、耐荫、适应性强的多抗或高抗优质新品种或新品系 防病虫害：除使用杀虫剂外,还研究采用生物措施和栽培措施来控制和防治害虫。 草地资源的监测：广泛采用遥感监测,并与计算机数据库联网,建立起了科学的草地资源研究网络。,一、现状存在问题,草地资源保护与改良国内 我国是世界上牧草（包括饲料作物、草坪草）种质资源最丰富的国家之一，仅天然草地上就有7000多种植物。但牧草资源尚未得到充分的开发与利用，目前只有268个牧草品种通过审定，即便是已经登记的牧草品种，也由于我国种子生产中存在的问题和繁殖体系不健全，造成种子基因混杂，优良基因大量丧失。,一、现状存在问题,2. 科技投入低，与畜牧业在国民经济中的地位极不相称,我国畜牧业与农业科技投入比较,一、现状存在问题,3. 科研与生产脱节，成果转化率低 畜牧科研体系和技术推广体系在行政管理上属于各级政府，受政府行为和各方利益等因素影响呈条块分割状态。科研、推广和生产系统之间的联系存在障碍，形成了同一生态区内几单位同时开展相同或相似科研项目的低水平、简单重复研究现象。科研项目的多头管理和部门（地方）利益保护，加剧了该现象的发生和蔓延。,一、现状存在问题,3. 科研与生产脱节，成果转化率低 科研开发脱节的情况依然存在，已有科研成果也未能很好地转化利用。目前我国畜牧业的技术应用率仅为75%左右，而发达国家一般都在90%以上。技术进步对我国畜牧业经济增长的贡献率只有50%。 学科结构不合理，科研多集中在产中阶段，产前、产后科技力量薄弱。 科研单位运行机制、人事制度、分配制度、奖惩制度、科技成果评价制度改革的滞后和近些年日渐严重的科技浮躁现象，使畜牧科研很难出现突破性的成果。,二、我国畜牧科技发展方向,国际畜牧业科技发展趋势 从世界畜牧业发展趋势看，21世纪的畜牧业仍以较快的速度发展，发达国家主要依靠高新技术推动畜牧科技向更高层次发展，发展中国家 仍将依靠常规技术的作用，同时辅以高新技术应用，发展高效、低耗的现代畜牧业。 畜牧科技的发展将充分利用现代生物技术和信息技术的成果，根据人类对生活水和食品质量的更高要求，研究解决生产实际问题。一方面将更加注重于解决产品和生态环境质量问题，致力于畜牧业的可持续发展，同时特别是各发展中国家都将结合本国的资源状况，增加畜产品的有效供给量，不断改善畜产品生产及人民膳食结构。,二、我国畜牧科技发展方向,我国畜牧业发展的特点和挑战 我国畜牧业已经初步摆脱了畜产品严重短缺的时代，畜牧业生产已由传统的只注重产量增长目标向质量和产量并重转变,向增加国际竞争能力、有效保护生态环境方面转变; 我国畜牧业要达到预计的生产指标,在安全、质量、资源、环境方面面临重大挑战。 畜牧科技要为到2020年把我国畜牧业建设成为质量效益俱佳、生产加工并重、富有国际竞争力、现代化较高的新型产业体系提供技术支撑。,二、我国畜牧科技发展方向,20102030年我国肉类、禽蛋和奶预计产量,单位:万吨,千克,二、我国畜牧科技发展方向畜禽育种,方向: 系统性地在分子水平上开展畜禽遗传资源的鉴定评价和创新利用研究，重点发掘优异的新材料、新基因，走发掘与引进相结合的道路 以畜禽生产能力的提高作为最基本的育种目标，通过不断提高品种生产力保障畜产品供给 将优质、专用化新品种作为畜禽育种创新的重点 加强高新技术在育种技术中的应用研究，通过育种技术的升级，实现高新技术的实用化、高效化和安全化，大幅度地提高畜禽育种效率，增加畜禽品种的科技含量。,二、我国畜牧科技发展方向畜禽育种,畜禽育种技术将实现三个转变 育种目标:高产高产+优质+专用 育种技术:常规育种常规育种+分子育种 畜禽品种:高产型高产+优质+专用+资 源高效型+环境友好型,二、我国畜牧科技发展方向畜禽育种,重点内容 1.畜禽优良种质资源的发掘与创新 畜禽种质资源的分子解析和精细评价 核心种质的构建及优异功能基因的挖掘 畜禽资源长期安全保存的技术研究 畜禽种质重要性状鉴定测试技术和标准的研究 畜禽种质资源信息管理系统的完善。,二、我国畜牧科技发展方向畜禽育种,重点内容 2.畜禽育种新技术研究 畜禽快速、准确、高效的转基因技术研究 分子标记辅助育种技术的研究 畜禽抗病遗传规律及其鉴定技术的研究 畜禽品质遗传规律和分析技术的研究 畜禽诱变育种、细胞工程育种技术的研究。,二、我国畜牧科技发展方向畜禽育种,重点内容 3.高产、优质、专用新品种（系）选育及配套系开发 在种质创新和育种技术升级的基础上，培育出一批畜禽新品种（系）选育及配套系，使我国猪、禽饲养基本实现良种化，猪、蛋鸡、奶牛的生产性能达到国际先进水平。,二、我国畜牧科技发展方向畜禽育种,重点内容 4.动物生物技术 动物转基因与克隆的细胞与分子机制 体细胞克隆与转基因动物关键技术 牛、羊胚胎工程与体细胞克隆技术产业化 性别控制及胚胎细胞生物学技术研究 利用体细胞克隆技术针对异种器官移植的转基因猪研究 外源基因在乳腺生物反应器中的特异表达研究等。,二、我国畜牧科技发展方向养殖技术,方向： 根据我国农情建设高效率、高效益、优质化的现代养殖业体系。 通过智能化养殖技术推动传统的户养模式技术升级，发展健康养殖和特色养殖 通过现代高新技术的集成推进规模化养殖升级,二、我国畜牧科技发展方向养殖技术,重点内容： 精准规模化养殖技术研究 动物营养代谢规律与调控 环境融合型新饲料添加剂 设施水产养殖 节能节水型畜牧养殖 标准化等技术的集成。,二、我国畜牧科技发展方向养殖技术,重点内容： 2. 智能化饲养技术研究 智能化饲养技术 专一或特异性饲料生产技术 产品特色风味及其形成规律与技术 安全饲料加工工艺及其设备研制 新型饲料原料资源开发利用技术 饲料安全评价及预警体系研究等。,二、我国畜牧科技发展方向养殖技术,重点内容 3. 环境监测与改善技术研究 区域环境对畜牧废弃物的消化能力 自然和人工合成有毒物质的转移规律 畜禽水产养殖环境监测与改善 畜禽场废弃物处理技术等 。,二、我国畜牧科技发展方向草业,方向： 在重要草种资源及优良基因的遗传评价、优异种质鉴定的新技术、组织培养和花粉冷冻保存种质、染色体加倍、诱变种质创新等关键领域获得突破 在牧草丰产栽培优化模式、草产品多样化加工新技术、草产品质量快速检测新方法、草畜高效转化模式等领域取得突破 形成适应我国畜牧业发展的牧草种质资源收集及良种繁育技术保障体系 形成优质牧草栽培、加工、检测与高效利用的产业化生产技术体系 。,二、我国畜牧科技发展方向草业,主要研究内容： 草地生态重建与可持续利用技术 牧草种质资源发掘创新与良种繁育技术 高产优质牧草生产与高效利用技术 草地资源监测与数字草原技术 节水、长绿草坪草的管理与选育技术 草畜平衡调控技术,谢谢！,