河北在全國率先啟動奶牛育種聯合攻關行動

集最優資源 育自主種源

5月22日，在石家庄天泉良種奶牛有限公司體外受精實驗室，技術人員對卵母細胞進行體外培養。 本報記者 常方圓攝

5月22日拍攝的石家庄天泉良種奶牛有限公司牛舍。本報記者 常方圓攝

5月22日，在石家庄天泉良種奶牛有限公司體外受精實驗室，技術人員檢查試劑。 本報記者 常方圓攝

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一杯好牛奶，源頭在好牛，優質種源更是奶業發展的核心根基。但長期以來，我國奶牛種質資源主要依賴國外，成為制約產業發展的“卡脖子”難題。

今年4月，河北在全國率先啟動奶牛育種聯合攻關行動，匯聚全省最優技術力量與遺傳資源，向這一難題發起挑戰。聯合攻關行動目前進展怎樣？如何大海撈針育好牛？新技術又將怎樣為良種繁育加速？近日，記者走訪河北省國家種業陣型企業、國家核心育種場、種公牛站等參與主體，並採訪行業專家，全面解碼這場育種攻堅戰的創新實踐與未來圖景。

抱團破局，集結良種“尖子生”

5月22日，在石家庄天泉良種奶牛有限公司（以下簡稱“天泉公司”）奶牛場一牛舍內，幾頭奶牛正在臥床上悠閑地休息。

“它們躺在這裡可不是偷懶，奶牛每天需躺臥12至14小時，增加躺臥時間有助於提升產奶量。”天泉公司高級畜牧師李欣指著其中一頭牛說，這頭編號13AA07242052的奶牛，GCPI（中國奶牛基因組性能指數）達2885，在全國的基因組檢測青年母牛中排名第15，是名副其實的“尖子生”，也是河北省奶牛育種聯合攻關行動遴選出的200頭優秀種子母牛之一。

今年4月，河北在全國率先啟動奶牛育種聯合攻關行動，依托國家種業陣型企業、國家核心育種場與種公牛站等主體，構建多元開放的奶牛育種聯合體，匯聚全省最優技術力量與遺傳資源，向奶牛育種“卡脖子”難題發起協同攻關。

目前，聯合攻關行動已完成200頭優秀種子母牛的遴選工作，這是行動的第一步。遴選在河北省3家國家核心育種場天泉公司、河北樂源牧業有限公司（以下簡稱“樂源牧業”）、河北康宏牧業有限公司（以下簡稱“康宏牧業”）展開，標准是青年母牛需三代系譜完整，GCPI≧2700﹔泌乳母牛305天產奶量在15噸以上，無疫病。

GCPI就像奶牛的天賦評分，依托基因組選擇技術對奶牛個體的遺傳性能進行預測。犢牛出生后，通過採集其毛囊、靜脈血液或耳組織，使用育種“芯片”進行基因組檢測，再計算產奶量、乳蛋白量、乳脂量、乳腺健康等性狀的基因組育種值及綜合育種指數。

前不久，全國畜牧總站首次在國家奶牛核心育種場或規模化奶牛場開展優秀奶牛供體牛評估篩選工作，並發布優秀供體名單。在GCPI排名前10%的青年母牛名單中，河北培育的佔52%﹔在產奶量單性狀育種值排名1%的青年母牛名單中，河北培育的佔60%。

“在這次全國奶牛‘尖子生’的篩選中，河北成績表現突出，說明河北省奶牛育種基礎扎實，自主育種優勢明顯。”河北省農業農村廳種業管理處處長張振波說，作為奶業大省，河北奶牛存欄、生鮮乳及乳制品產量均居全國前列，產業基礎雄厚。目前，全省共有國家核心育種場3家、省級原種場6家、種公牛站3家，並建有全國最大的奶牛生產性能測定（DHI）實驗室、胚胎生產實驗室等科研平台。

5月21日，走進河北省畜牧良種工作總站奶牛生產性能測定實驗室，淡淡的奶香味扑鼻而來。實驗室內，全流程智能化DHI測定設備正在運轉。

和可預測青年母牛遺傳潛力的GCPI不同，DHI則像是泌乳母牛的月考成績單，測定的是奶牛真實產奶表現。DHI測定在奶牛個體每個泌乳月定期進行，測量產奶量並採集牛奶樣品，通過記錄奶牛一段時間內的乳成分指標，分析判斷奶牛的產能狀況，以此來優化管理、指導育種。

目前，河北DHI測定數量、遺傳貢獻率已連續多年位居全國第一。

成績背后，一個不容回避的現實是，長期以來，我國奶牛種質資源主要依賴國外，不僅成本高昂，更潛藏著產業鏈安全的風險。與國際先進水平相比，河北省仍面臨優質種源自主供給不足的難題，加快奶牛種質資源繁育，是推動乳品產量和質量雙重提升的關鍵。

“奶牛是單胎動物，繁殖效率低、育種周期長、投入大，培育一代好於一代的優秀種公牛是奶牛育種工作的核心，大規模育種數據測定收集與優秀種牛培育，需要核心育種場、種公牛站開展聯合育種。”奶牛育種專家、中國農業大學教授孫東曉說，河北有全國領先的產業發展規模和奶牛育種數據積累，通過創新育種機制，將分散的技術優勢、遺傳資源等整合，將有效凝聚起破解“卡脖子”難題的合力。

各展所長，科技賦能快繁育

GCPI≧2700、305天產奶量在15噸以上等要求，為遴選200頭優秀種子母牛劃定了一條相對嚴格的“分數線”，而這只是良種繁育的第一步。如何利用好這些“尖子生”的基因優勢，是這場聯合攻關行動的重要命題。

“聯合攻關將採用‘種子母牛群組建—胚胎創制—早期胚胎基因組檢測—種牛培育’的一體化技術路線，實現快速擴繁。”河北省畜牧良種工作總站副站長李建明說。

5月22日，天泉公司體外胚胎生產實驗室，技術人員正透過高倍顯微鏡，聚焦於培養皿中幾個靜靜懸浮的卵母細胞，將其進行分揀。

“我們先採用超數排卵技術，讓供體牛比自然情況下產生更多的卵泡發育並排卵，再借助採卵儀，通過活體採卵技術把卵巢中的卵子取出。”李欣說，將卵母細胞撿出后，將對其進行體外培養、受精，發育成胚胎后再進行移植。

體外胚胎移植，好比牛的代孕技術。在這一過程中，首先將精心挑選、遺傳性能卓越的供體母牛卵母細胞取出，在體外與頂級公牛的精子進行受精，讓受精卵在模擬母體環境的培養箱中發育形成早期胚胎。對這些胚胎進行全基因組檢測，挑選出其中遺傳性能最優的種用胚胎，將其移植到普通的受體母牛子宮內，實現“借腹懷胎”。

牛為單胎動物，妊娠期平均280天，自然繁殖情況下，母牛最早在15月齡才可進行初配，兩歲多才能產下第1頭犢牛，一生只能產下3至10頭犢牛。而利用體外胚胎移植技術，可盡快得到卵子，盡快體外受精，盡快生產胚胎得到更多后代。

“在種子母牛10月齡即可進行採卵，且每個月可採卵兩次，每次可得到約15枚可用卵母細胞。”李欣說，利用這些卵母細胞進行體外成熟、受精，形成胚胎后再進行移植，一頭種子母牛一年可獲得約五十頭甚至上百頭后代，是自然繁殖的幾十倍甚至上百倍。

這意味著，一頭優秀種子奶牛的遺傳優勢，可迅速在一個牛群乃至整個產業中擴散。

胚胎創制還有體內培養方式，即在供體牛超排后，通過人工授精，在供體牛體內生產胚胎，待胚胎發育至第7日，再將早期胚胎取出，進行全基因組檢測，篩選種用胚胎進行移植。

“聯合攻關行動計劃年均生產移植種用胚胎1500枚，培育優秀后備種牛400頭以上。”李建明說。

除了從活體採卵時探針的毫米級精准操控，到培養箱內氣體濃度、溫度濕度的精細調控，從胚胎到犢牛，還要闖過受胎這一技術關卡。相比傳統方式，體外胚胎受體妊娠率低，流產率、難產率、超期產犢率高。

“目前國內一般要求體外胚胎移植妊娠率在45%以上，而我們可達50%以上。”李欣介紹，天泉公司建設的奶牛“活體採卵—體外受精”（OPU-IVF）胚胎生產基地，年生產牛體內外胚胎約3萬枚，胚胎生產和移植總量在全國處於領先地位。長期的技術積累，將為本次聯合攻關行動提供支撐，助力優質種牛高效培育。

聯合攻關，參與主體都拿出了看家本領，實現優勢互補。

作為國家種業陣型企業，樂源牧業一直深耕奶牛優異種質資源保護與創新利用工作，系統開展種質資源挖掘、篩選與提純復壯，育種核心群及供體母牛共3000余頭，涵蓋60余個優良奶牛家系，優質母牛資源位居全國前列。

豐富多元的家系資源，能有效規避奶牛選種選配過程中近親繁殖導致的遺傳缺陷、繁殖性能衰退等共性問題，顯著提升種群遺傳多樣性，保障奶牛選配方案的科學性、精准性與穩定性。

產奶量是衡量奶牛生產效益的一個重要指標，康宏牧業一直致力於產奶量性狀的遺傳改良。在全國畜牧總站發布的優秀奶牛供體名單中，產奶量單性狀育種值排名1%的青年母牛，前10名有5名來自該企業。企業入選聯合攻關行動的成母牛305天奶量平均達到16.13噸，遠超行業平均水平。

“聯合攻關行動提出了更高要求，我們要充分發揮自身優勢，也要注重補齊短板，全力培育良種奶牛，實現新的突破。”康宏牧業所屬認養一頭牛控股集團股份有限公司胚胎工程中心主任馮春濤說。

靶心鎖定，跑贏公牛選育“馬拉鬆”

200頭優秀種子母牛已選出﹔胚胎移植工作將在6至10月陸續完成﹔2027年春天起，首批犢牛將陸續出生﹔2028年初，首批犢牛將作為供體牛，開始新一輪的胚胎創制……

細數聯合攻關行動接下來的關鍵節點，不難發現，這是一場需要持續發力的長跑。

“通過賽馬制選育，每年更新保持200頭種子母牛群，並選育優秀后備種公牛10頭以上。”李建明說，聯合攻關行動將實現優中選優、動態更替，確保核心種群遺傳水平持續提升。

俗話說“母牛好，好一窩﹔公牛好，好一坡”。一頭公牛一年產的凍精可以給上萬頭母牛配種，優質凍精是奶牛整體改良的關鍵要素。可以說，在這次聯合攻關中，種母牛選育是貫穿全程的基礎工作，而種公牛的培育則是最終要命中的靶心。

我國奶牛育種起步晚，在核心種公牛自主培育、優良種質性能提升等關鍵領域，與國際頂尖育種水平仍存在階段性差距。對此，河北品元生物科技有限公司（以下簡稱“河北品元”）技術研發中心總監朱凱感受頗深。河北品元是河北省重點標准化種公牛站，也是此次聯合攻關行動的參與主體。

“行業發展初期，國內主要依靠引進活體種牛、進口優質凍精開展品種改良。近年來，我國持續加大奶牛自主育種科研攻關力度，我們與國際先進水平的差距持續縮小，但核心育種短板尚未完全補齊。”朱凱介紹，目前，河北品元自主培育的荷斯坦核心種公牛GTPI（綜合育種值）突破3400，國際最高排名36名，種質性能位居國內第一梯隊，但國際頂級種公牛GTPI已突破3700，兩者之間仍存在育種值300的差距。

“國際育種技術持續迭代升級，種質性能不斷突破，國內奶牛種業追趕超越必須加緊發力。”朱凱說。

如何在國際育種競賽中站穩腳跟？唯有深挖科技創新潛能。

在“活體採卵—體外受精”育種技術體系應用中，河北品元將青年母牛首次採卵月齡由行業常規10月齡提前至8月齡，達到國內領先水平。育種窗口期提前兩個月，為優質奶牛種質快速擴繁、種群性能持續升級爭取了關鍵時間優勢。

同時，河北品元還自主研發了體外胚培養全套培養液，大幅降低了公牛選育成本。

不僅如此，企業還將目光投向了更遠。

“我們已連續多年將奶牛健康效益指數全面融入選育流程。”朱凱說，通過定向選育，河北品元實現了奶牛生產性能與健康性能、養殖效益的協同提升，“今后，我們將在鞏固產奶核心性能優勢的基礎上，推動育種體系向健康化、高效化、可持續化全面轉型，助力國產奶牛種質綜合競爭力提升。”

“過去20年我國奶牛單產提升很快，2025年我國荷斯坦奶牛平均單產已經超過10噸。”孫東曉說，我國奶牛種業發展，經歷了從種牛活體引進，到冷凍精液、種用胚胎引進，再到開展自主育種工作，如今正加快向實現種業科技自立自強、種源自主可控的目標邁進。

今年是“十五五”開局之年，也是種業振興行動由“五年見成效”邁向“十年實現重大突破”的關鍵一年。孫東曉認為，在這一節點，河北在全國率先啟動奶牛育種聯合攻關行動，直面競爭挑戰，正當其時。

“育種工作只要方向對、技術先進，步子實、合力強，就一定能培育出具有競爭力的種牛，把優質種源牢牢掌握在自己手中。”孫東曉說。

記者觀察

強化奶牛育種的數據引擎

截至2025年底，河北奶牛存欄143.8萬頭。如何從如此龐大的奶牛群體中准確篩選出200頭優秀種子母牛？答案是，根據GCPI（中國奶牛基因組性能指數）或DHI（奶牛生產性能測定）數據，進行排序。

“伯樂相馬”的典故在我國流傳了兩千多年。其實不僅僅是馬，根據外貌判斷生產和遺傳性能的“相畜術”廣泛適用於各類家畜，是現代家畜選種技術的基礎。老一輩的育種員，往往憑一雙眼睛、一把尺子，就能從牛群中挑出相對優秀的個體。但在今天，僅靠這套老辦法已經不夠用了。

奶牛育種，早已進入數據時代。隨著機械化擠奶等高通量測定技術在奶牛場的應用，數據自動化採集技術和體系不斷完善，形成了大數據育種的基礎。放眼全球，奶牛育種早已是“基因組+大數據+快速擴繁技術”的綜合競賽，掌握數據等同於掌握種源主動權。

20世紀以來，美國等西方發達國家推廣使用DHI技術，通過系統記錄奶牛一段時間內的乳脂率、乳蛋白率、體細胞數等指標，分析判斷奶牛的產能和乳房炎狀況，並根據數據精准優化管理、指導育種。

自2009年開始，北美和歐洲國家在奶牛育種中開始應用基因組選擇技術，大幅度縮短了世代間隔，加快了奶牛群體的遺傳進展。而這一技術突破，正是建立在大規模、持續更新的育種參考數據庫之上的。

在國外奶業發達國家憑借數據積累持續領跑奶牛育種賽道的同時，經過多年發展，我國奶牛群體遺傳改良也取得了顯著成效。

2008年以來，我國建立起專職用於乳成分和體細胞數檢測的DHI實驗室，由項目實施前的7家增加到39家，測定范圍覆蓋全國。2025年全國參測奶牛達247萬頭。

此外，我國也於2012年成功構建了奶牛基因組選擇技術平台，制定了中國奶牛基因組性能指數GCPI，並啟動荷斯坦青年公牛基因組遺傳評估工作，定期發布遺傳評估結果，為奶牛良種選育提供了翔實數據依據。

實現種業科技自立自強、種源自主可控，必須強化數據這一育種引擎。要以科技創新為引領，不斷完善奶牛遺傳改良技術體系，擴大品種登記、DHI測定、繁殖、離群、疾病等數據規模，並持續擴大基因組參考群體，優化選擇指數，研發基因組評估新算法，讓數據規模越來越大、遺傳評估准確性越來越高。

目標清晰，任務明確。據農業農村部《全國奶牛遺傳改良計劃（2021—2035年）》，到2035年，我國累計品種登記、良種登記奶牛數量分別達500萬頭和30萬頭，生產性能測定參測率達45%以上，年自主培育后備公牛1000頭以上，自主培育種公牛佔比達70%以上。

數據積累沒有捷徑，育種更是一場長跑，比拼的不是短期爆發力，而是持久耐力。以久久為功的定力夯實根基，持續向科技創新要突破，我們就一定能實現奶牛種業自立自強。（記者常方圓）