中国畜禽种业 >

2026 , Vol. 22 >Issue 8: 10 - 18

DOI: https://doi.org/10.19543/j.cnki.1673-4556.20260716.002

特约

国际肉牛育种进展对我国地方黄牛遗传改良的启示

  • 昝林森 , 1, 2
展开
  • 1. 西北农林科技大学 动物科技学院，陕西 杨凌 712100
  • 2. 国家肉牛改良中心，陕西 杨凌 712100

昝林森（1963—），男，陕西扶风人，教授，主要从事肉牛奶牛遗传改良、健康养殖、产业化工程及动物生长发育调控研究，E-mail：。

收稿日期: 2026-03-06

  网络出版日期: 2026-07-31

基金资助

“十四五”国家重点研发计划(2023YFD1300101)

“十四五”国家重点研发计划(2024YFD1300102)

陕西省重点研发计划(2023-ZDLNY-69)

收起

International advances in beef cattle breeding as a reference for the genetic improvement of indigenous yellow cattle

  • Linsen Zan , 1, 2
Expand
  • 1. College of Animal Science and Technology, Northwest A&F University, Yangling, 712100, Shaanxi
  • 2. National Beef Cattle Improvement Center, Yangling, 712100, Shaanxi

Received date: 2026-03-06

  Online published: 2026-07-31

Fold

摘要

种业作为畜牧业生产的顶端环节，对产业发展的贡献率超过40%，是国家战略性、基础性核心产业。加强肉牛种业自主创新，是突破我国养殖业“大而不强”困境、缓解肉牛产业供给不足与成本压力的关键。然而，我国肉牛产业起步晚、起点低，长期依赖引进国外品种进行杂交改良，导致“良种化”异化为“洋种化”，地方黄牛种群萎缩、杂交混乱等问题突出。尽管多方努力，种源依赖进口的格局仍未根本扭转，对国家种业安全构成严峻挑战。我国拥有丰富的肉牛种质资源，地方黄牛品种达58个，大多具备耐粗饲、抗逆性强、肉质优良等独特优势，是打造特色肉牛产业、振兴民族种业的宝贵材料。但由于长期缺乏系统性保护、评价与育种投入，地方黄牛的品种选育与创新利用进展缓慢，联合育种体系薄弱，技术装备和基础设施与国际先进水平相比差距较大，难以支撑现代肉牛产业高质量发展需求。本文旨在论述国际肉牛育种的最新进展，解析我国地方黄牛育种存在的关键问题，探讨面向未来的育种创新路径。本文认为，破解我国肉牛种业困境的关键在于扭转“良种化即洋种化”的路径依赖，以地方黄牛特色基因挖掘为突破口，以联合育种体系与大数据平台为技术支撑，走技术自主、资源特色与组织创新协同推进的自主育种道路。

关键词： 肉牛; 遗传改良; 联合育种; 种质资源; 本品种选育

本文引用格式

昝林森 . 国际肉牛育种进展对我国地方黄牛遗传改良的启示[J]. 中国畜禽种业, 2026 , 22(8) : 10 -18 . DOI: 10.19543/j.cnki.1673-4556.20260716.002

Abstract

As a foundational segment of the livestock industry, the beef cattle breeding sector contributed over 40% to the industry's development and represented a strategically vital and fundamentally core industry for the nation. Enhancing the independent innovation capability of livestock and poultry breeding was crucial for overcoming the "large but not strong" predicament of China's animal husbandry sector and for alleviating the issues of insufficient supply and high production costs in the beef cattle industry. However, China's beef cattle industry developed relatively late and from a limited foundation, and has long depended on the introduction of foreign breeds for crossbreeding improvement. This dependence led to the misconception that genetic improvement was synonymous with the use of exotic breeds, resulting in the decline of local yellow cattle populations and widespread disorder in crossbreeding practices. Despite considerable efforts, reliance on imported genetic resources has not been fundamentally reduced, posing a serious threat to national breeding security. China possessed abundant genetic resources for beef cattle, with 58 local yellow cattle breeds. Most of these breeds had unique advantages such as tolerance to roughage, strong stress resistance, and excellent meat quality, making them valuable materials for developing a distinctive beef cattle industry and revitalizing the national breeding sector. However, due to a long-term lack of systematic conservation, evaluation, and breeding investment, the progress in purebred selection and innovative utilization of local yellow cattle was slow. The weak joint breeding system, coupled with technological equipment and infrastructure lagged behind international advanced levels, and struggled to support the high-quality development of the modern beef cattle industry. This paper aimed to discuss the latest advancements in international beef cattle breeding, analyzed the key issues existing in the breeding of China's local yellow cattle, and explored future-oriented innovative pathways for genetic improvement. The review suggested that overcoming the current challenges in China's beef cattle breeding industry required breaking away from the path dependence of equating genetic improvement with the introduction of foreign breeds. It further highlighted the importance of exploiting the unique genetic resources of local yellow cattle, establishing joint breeding systems and national breeding data platforms, and promoting an independent breeding strategy driven by technological innovation, indigenous genetic resources, and organizational collaboration.

Key words： Beef cattle; Genetic improvement; Cooperative breeding; Germplasm resources; Purebred selection

肉牛育种是全球畜牧业科技创新的核心，其水平直接影响肉牛产业的竞争力与可持续发展。近年来，基因组选择（Genomic selection, GS）、基因编辑等生物技术与物联网、人工智能等信息化手段的融合，使国际育种进入精准化与智能化阶段，发达国家在肉牛生长效率、肉质改良及抗病性培育方面取得显著成效。然而，我国虽拥有58个地方黄牛品种的丰富种质资源，但在关键育种指标、核心技术和产业化应用上仍存在差距，长期“重引进、轻选育”的模式导致核心种源受制、地方品种群体萎缩及数据碎片化，种业安全面临挑战。在此背景下，系统梳理国际进展、分析我国地方黄牛育种困境，并探索技术与组织创新路径，对于指导自主育种与推动产业高质量发展具有重要意义。

1 国际肉牛育种的主要进展与趋势

1.1 育种技术革新

随着现代畜牧业的发展，全球肉牛育种已逐步由传统表型选择迈向以分子生物学与生物信息技术深度融合的精准育种阶段（图1）。国际肉牛育种起步较早，在长期生产实践中逐步形成以北美、欧洲、澳洲及日韩为代表的先进体系，其早期发展以经验选择和自然选择为主，在特定区域环境与生产需求驱动下培育了安格斯牛、西门塔尔牛、海福特牛等专门化肉牛品种，为后续系统化选育奠定了遗传资源基础。随着孟德尔遗传学的应用，育种进入科学化阶段，日本建立了系统化的品种登记与性能测定体系，北美与欧洲则逐步构建早期遗传评估框架，使肉牛育种由经验驱动向数据驱动转变。
图1 肉牛育种技术发展与未来方向

Fig. 1 Development and future direction of beef cattle breeding technology

在科学育种逐步体系化过程中，分子标记技术成为遗传解析的重要基础，通过SSR或高密度SNP实现全基因组覆盖，为遗传图谱构建及基础遗传信息解析提供支撑[1]。在此基础上，全基因组关联分析（Genome-wide association study, GWAS）通过对大规模群体中数百万SNP位点与复杂性状进行关联分析，逐步揭示肉牛生长性能、肉质形成及脂肪沉积等性状的遗传基础，识别出MSTN、SCD、PLAG1等关键候选基因[2-3]，并在不断积累的群体数据与功能注释体系支持下，实现关键遗传变异的精准定位，为分子设计育种提供基础靶点[4]。
随着统计遗传学的发展，以BLUP为核心的遗传评估模型体系在20世纪中后期逐步建立并全球推广，使肉牛育种进入现代系统化阶段。在此过程中，育种目标由单一生长性状选择逐步扩展至生长性能、肉质性状、繁殖性能及抗病性等多性状综合改良，显著提高遗传进展效率。进一步地，GS将全基因组标记信息引入育种体系，通过GBLUP、ssGBLUP及BayesA/B等统计模型构建基因组估计育种值（Genomic estimated breeding value, GEBV）预测框架[5]，实现对各类重要经济性状的早期精准评估[6]，显著缩短世代间隔并提升选择准确性，使传统育种体系向高效、精准的方向演进。
进入21世纪后，基因组学、生物信息学与信息技术的融合推动肉牛育种进入精准化与智能化阶段。以基因组选择为核心，联合智能表型测定、大数据分析及人工智能建模，逐步构建起以数据驱动为特征的新型育种体系。同时，繁殖与种质扩繁技术在此阶段快速发展，体外受精、活体采卵及胚胎移植等技术实现优良母牛遗传资源的快速扩增，体细胞核移植则为优良个体的精准复制与种质保存提供重要手段[7]。在生产体系中进一步强化了优良遗传资源的利用效率。
与此同时，CRISPR/Cas9基因编辑技术的发展推动胚胎工程与分子育种深度融合，使育种从“选择优良个体”逐步迈向“定向遗传改造”。在解析关键基因的基础上，直接在胚胎或细胞层面进行精准编辑，从而实现优良基因的定向编辑与快速固定[8-9]。例如，通过CRISPR/Cas9结合体细胞核移植技术获得MSTN基因敲除牛，以及利用CRISPR-Cas9核糖核蛋白电穿孔技术实现MSTN与PRNP双基因敲除肉牛的构建[10-11]。进一步验证了基因编辑在肉牛遗传改良中的应用潜力。

1.2 智能化表型测定

智能化表型测定技术是现代畜牧业向精准化、高效化与可持续化发展的重要方向，能够克服传统表型测定劳动强度大、成本高及精度不足等局限，为肉牛遗传评估与生产管理提供高质量数据支撑[12]。借助自动化饲喂站中的3D摄像头、RGB-D传感器等设备，可实现采食量、采食频率及采食时长的非侵入式连续监测，从而精准评估饲料效率[13]。同时，通过RFID耳标及智能穿戴设备，可动态获取个体位置、活动量和体温等信息，为健康监测与预警提供依据[14-15]。上述技术结合标准化数据采集和物联网实时传输，实现多维表型数据的连续积累，为“表型–基因型”联合分析和精准育种提供重要支撑。

1.3 大数据与云计算平台

大数据与云计算技术的深度融合推动育种数据实现“采集-分析-应用”的全链条高效运转，国际主流育种强国已建成功能完善的国家级肉牛育种大数据平台[16]。这类平台不仅整合基因组、表型与系谱等核心育种数据，还纳入疫病防控记录、环境适应参数等多维度信息[13,15]，结合机器学习算法持续优化遗传评估模型，实现基因组育种值的动态精准预测。例如，美国奶牛育种委员会（CDCB）数据库已汇集超过9100万头动物评估数据与1100万份基因型信息，覆盖约50个性状。随着数据规模持续增长，基因组选择与深度学习模型训练对高性能计算与分布式存储提出更高要求，PB级数据处理已逐渐成为常态，推动育种体系向GPU加速计算与云端弹性调度的算力架构升级，以保障数据驱动育种的实时性与精度。

1.4 联合育种体系

国际主流育种强国已建立起以跨国育种组织及行业协会为主导、企业深度参与的协同育种模式[17]，核心在于“数据驱动、利益共享”。例如，澳大利亚安格斯协会与BREEDPLAN体系协作，通过统一遗传评估标准和数据共享规范，整合种质资源、表型数据和技术成果，实现多维度性状的联合后裔测定和种牛遗传价值精准评估[18]。该模式激发企业、牧场与科研机构创新积极性，形成“协同创新-成果转化-产业赋能-再创新”的良性循环，加速育种技术研发、应用与产业化落地。

1.5 品种培育方向

当前，国际肉牛育种呈现综合选育与精准定位并行发展的趋势。在兼顾生长性能、肉质、抗病性和环境适应性的基础上，不同品种根据市场需求形成差异化育种方向。例如，安格斯牛和西门塔尔牛侧重生长性能与产肉能力提升，而黑毛和牛则通过长期闭锁选育和严格遗传管理，形成以优质大理石花纹为特色的高端肉牛品种[19-20]。此外，抗病育种已成为新的研究热点，通过基因编辑与传统育种技术结合，培育抗病新品系，减少抗生素使用，促进绿色养殖发展[21-22]。

2 我国肉牛育种现状与核心问题

国际肉牛育种在育种技术、数据积累、组织及品种定位等方面已形成系统化优势。相比之下，我国虽有丰富的黄牛品种资源，但在核心技术、数据标准与组织协同方面存在差距。系统审视国内现状、精准识别核心问题，是制定赶超方案的前提。

2.1 种质资源特色与优势

我国是世界上肉牛品种资源最多的国家之一，根据《国家畜禽遗传资源品种名录（2024年版）》统计，我国地方黄牛品种多达58个，是发展我国肉牛产业的当家品种[23]。与国外专门化肉牛品种相比，地方黄牛虽然存在生长速度较慢、产肉量较低等不足，但具有耐粗饲、抗逆性强、肉质细嫩、风味独特等优点，是我国发展特色肉牛产业、振兴民族种业不可或缺的种源基础[24-25]。

2.2 关键育种指标的系统性差距

我国肉牛在生长发育等关键育种指标上，与国外先进水平还存在系统性差距。表1显示，安格斯牛、西门塔尔牛、黑毛和牛三个代表性国外品种成年牛在体重、体尺指标上均显著优于我国地方黄牛代表性品种秦川牛、南阳牛[26-28]，我国地方黄牛具有皮薄骨细、脂肪沉积好等特点，其肉骨比、肌肉剪切力和肌内脂肪含量等指标与国外品种相比仍有一定优势[29]。从公开报道的资料来看，我国地方黄牛品种屠宰性能和肉质性状因育肥条件不同表现各异，尤其产肉性能与国外肉牛品种相比还有一定差距。这种差距的形成主要源于两方面原因：其一，我国地方黄牛种质资源丰富，但肉用选育起步晚，选育力度小，肉用性能挖掘不足；其二，“重杂交、轻选育”的发展模式缺乏长期的育种规划与世代选育积累，杂交后代性状分离严重，无法形成稳定的优良性状群体，制约了育种进程的系统性推进。
表1 国内外品种成年牛生长发育相关性状对比

Table 1 Comparison of growth related traits of domestic and foreign varieties

品种

Breed

性别

Gender

体重

Body weight/kg

体斜长

Body length/cm

体高

Body height/cm

胸围

Chest circumference/cm

国外品种

Foreign variety

 安格斯牛 公 646.7±53.0 168.1±10.0 132.4±5.0 202.6±12.4
母 446.1±46.2 149.4±14.0 130.8±7.7 182.3±10.3
西门塔尔牛 公 726.5±99.1 163.3±12.1 138±4.9 212.3±11.0
母 464.0±51.2 148.1±8.0 130.8±4.6 184.6±8.4
黑毛和牛 公 698.6±20.1 174.3±3.6 141.1±2.0 212.8±3.9
母 435.0±43.4 162.0±8.9 127.1±3.1 193.3±7.1

国内品种

Domestic variety

 秦川牛 公 415.2±23.4 147.6±9.5 127.3±8.5 175.3±15.5
母 364.8±31.3 134.5±10.3 118.5±8.4 159.7±11.5
南阳牛 公 456.3±72.9 145.1±8.1 139.6±6.9 186.7±11.5
母 380.9±54.4 138.9±6.9 130.0±5.1 178.0±10.3

2.3 技术研发与设施建设短板

我国肉牛育种在核心技术与设施建设层面面临双重制约，严重限制了精准育种体系的深入发展。在核心技术方面，对国外的依赖程度较高，例如高通量育种芯片等关键工具长期依赖进口。这类进口芯片不仅价格昂贵[30]，且其位点设计主要基于国外专门化品种，对我国地方黄牛丰富的遗传多样性覆盖不足，适用性有限。2025年7月，西北农林科技大学牛业科技创新团队已成功研发国内首款“中国黄牛1号”50 K液相育种芯片，标志着我国在该领域具备了自主生产能力[31]，其产业化应用正在加快推进。此外，我国在芯片数据分析算法、复杂遗传评估模型构建等核心软件与模型环节，仍与国际先进水平存在差距[32]。在表型采集方面，智能化水平整体较低，受成本与技术适用性限制，全国多数育种场仍沿用传统人工测定方法，导致数据采集效率低[33]，前期积累的表型数据不仅规模有限，而且质量参差不齐，难以满足“表型-基因型”深度关联分析所需的高标准要求，制约了精准育种的实际应用。
截至2024年底，我国国家肉牛核心育种场已达53个，但专门针对地方黄牛的场所比例低，部分设施不完善，养殖及屠宰环节基础建设不足，种公牛自主培育能力薄弱，优质种源仍依赖进口，增加了种源安全风险。造成问题的主要原因包括投资回报周期长、金融支持不足及缺乏国家级育种设施标准[34]。

2.4 育种体系与机制困境

育种体系碎片化与运行机制不健全是制约我国肉牛产业升级的核心瓶颈，当前我国肉牛育种仍存在产学研用协同不足、企业主体作用发挥不充分、金融支持体系不完善等问题[35]，科研成果与产业需求衔接不畅，企业自主育种能力和长期投入意愿不足[36]。同时，肉牛育种周期长、风险高，缺乏稳定的资金支持和风险保障机制，制约了持续创新投入。此外，专业育种人才短缺和基层技术推广体系薄弱，也限制了先进育种技术的推广应用。

3 我国地方黄牛育种面临的挑战与机遇

我国地方黄牛品种资源丰富，不仅是珍贵的生物遗传资源，更是保障国家种业安全、打造特色肉牛产业的战略基石[37-38]。然而，在现代化、集约化的全球肉牛产业浪潮中，地方黄牛品种的育种工作正面临严峻的内外部挑战，同时也蕴含着前所未有的历史性机遇。

3.1 我国地方黄牛育种面临挑战

（1）地方黄牛遗传资源流失风险持续加剧。长期以来，以引进国外专门化肉牛品种开展经济杂交为主的发展模式虽然在一定程度上提升了商品牛生产性能[39-40]，但也加速了部分地方黄牛品种遗传资源的稀释与替代。随着纯种群体规模持续缩减，一些地方品种面临遗传多样性下降和特色基因流失的风险[41-42]。若缺乏系统性的保护与选育措施，不仅将削弱地方黄牛特色产业发展的种质基础，也可能对我国肉牛种业的长期自主创新能力产生不利影响。
（2）地方黄牛自主育种可持续发展能力面临考验。肉牛育种具有周期长、投入大和见效慢等特点[43]。而地方黄牛市场规模相对有限，优质种牛价值尚未得到充分体现。在此背景下，企业和社会资本持续投入育种的动力不足，容易导致核心群维持困难、性能测定中断以及育种计划难以长期稳定实施，从而影响地方黄牛遗传改良能力的持续提升。
（3）地方黄牛精准育种效率提升面临数据瓶颈。现代育种高度依赖大规模、高质量的数据支撑，但当前地方黄牛群体仍普遍存在表型数据积累不足[44]。此外，多数地方黄牛参考群体规模仍偏小，难以满足基因组选择应用需求[45]。同时，育种数据分散于科研院所、保种场和企业之间，缺乏统一的数据整合与共享平台，制约了数据价值发挥和育种效率提升。

3.2 地方黄牛的现代化育种机遇

尽管挑战严峻，但在国家战略、消费市场和科技革命的多重驱动下，我国地方黄牛育种正迎来实现跨越式发展的“黄金窗口期”。
（1）随着居民收入水平提高和消费观念转变，牛肉消费正由追求数量向追求品质转变[46]。地方黄牛凭借肉质细嫩、大理石花纹丰富和风味独特等优势，契合高端消费市场需求[47-48]。同时，地理标志产品和特色品牌牛肉的市场溢价不断提升，为地方黄牛差异化发展和价值实现提供了重要机遇[49]。
（2）种源自主可控已上升为国家战略，种业振兴行动方案、《全国肉牛遗传改良计划（2021—2035年）》等政策为地方牛育种提供方向与资源保障[50]。国家支持畜禽种质保护与遗传改良，通过重大专项和稳定基金缓解投入不足问题，加强核心育种场、种公牛站和性能测定中心建设，并推动产学研协同创新。
（3）基因组选择可早期、准确评估种牛育种价值，加速遗传进展[51-52]，并结合针对地方黄牛的专用芯片，实现高效育种[53]。GWAS有助于挖掘控制肉质风味、抗病耐粗饲等特色性状的关键基因，为分子标记辅助选择提供靶点[54-55]。在信息技术方面，物联网（IoT)、人工智能（AI）、机器视觉等技术自动化、高通量的表型采集成为可能[56]。智能称重系统、自动体况评分摄像头[57]、行走步态分析仪[58]等设备，可以无应激、连续性地收集生长、体型和行为数据[59]，极大弥补传统人工测定的不足[60]。云计算与大数据平台能够整合、分析全产业链的海量多源数据，构建从基因到餐桌的育种决策支持系统[61-62]。为地方黄牛本品种选育与特色性状挖掘提供高效、系统化技术支持，实现育种弯道超车。

4 推进我国肉牛育种的创新路径与对策建议

面对挑战，抓住机遇，必须实施系统性、创新性的育种战略。未来我国肉牛育种的创新路径，应紧紧围绕独立自主、自力更生的核心，走一条强化保护、精准选育、技术赋能、体系协同的特色发展之路。

4.1 构建以企业为主体的产学研用联合育种体系

必须改变以科研项目为导向、主体分散的育种模式，建立以企业为主体、市场驱动的现代联合育种体系。鼓励龙头企业牵头，与核心育种场、科研院校及推广单位组建联合体，并通过法律协议明确资源提供、任务分工、知识产权和收益分配，形成风险共担、收益共享的长效机制。同时，推动种质、技术和数据共享，建立统一标准的育种数据库，实现数据贡献换取遗传评估服务，快速扩大参考群体规模，提升育种效率。

4.2 加强地方黄牛本品种选育与特色性状挖掘

应摒弃“唯生长速度论”，转向地方黄牛综合价值的挖掘与提升。针对具有开发潜力的地方黄牛品种，制定15～20年的中长期选育规划，在保持耐粗饲、抗逆性强和肉质优良等特色优势的基础上，逐步改良生长速度和饲料效率等性状[63-64]。同时，通过政策支持扩大纯种核心群规模，夯实持续选育基础。
依托基因组选择育种计划，优先在秦川牛、延边牛、鲁西牛等优势品种中构建大规模参考群体，开发适用的育种芯片和遗传评估体系，对繁殖、肉质和抗病等重要性状实施基因组选择，加快优良基因聚合。结合GWAS及转录组、代谢组等多组学技术，解析特色性状遗传机制，为地方黄牛种质创新提供技术支撑[65]。

4.3 推动育种技术装备智能化升级

针对表型数据获取难题，应研发适合国情的低成本、高效智能表型采集设备，如基于手机图像识别的体尺估算系统、智能称重通道及行为健康监测装置[66]。降低数据采集成本与门槛。同时，建设国家肉牛育种大数据平台，统一数据标准，汇聚核心育种场和联合体数据，提供在线遗传评估与AI辅助育种模拟，实现全国范围的数字化、智能化育种支撑。

4.4 完善育种基础设施与标准体系

加强地方黄牛核心育种场和性能测定体系建设，扩大核心群规模，完善采食量、饲料效率和肉质等关键性状的标准化测定条件[67]。同时，建立覆盖育种场建设、性能测定、种牛评定、遗传评估及数据共享的全链条标准体系，推动育种数据规范化、标准化管理，为全国联合育种和遗传评估提供统一基础。

4.5 加强政策扶持与金融支持

借鉴发达国家经验，建立“国家肉牛种业振兴基金”，由中央财政、地方政府、国有企业及社会资本共同参与，形成多元化投入机制。基金应采取长期滚动支持模式，重点保障核心群建设与维持、性能测定、基因组检测以及高层次育种人才培养等基础性和战略性工作，逐步破解项目制投入周期短、持续性不足等问题[68]。建立优质牛胴体分级与收购体系，打造地方黄牛特色品牌并强化营销与文化宣传，实现“市场认可—效益提升—反哺育种—品种提升”的良性循环。

5 总结与展望

国际肉牛育种正朝着基因组选择、智能表型测定、大数据分析与联合育种深度融合的精准育种方向发展。我国拥有丰富的地方黄牛种质资源，但在育种技术、数据积累、基础设施和组织体系建设等方面与国际先进水平仍存在差距。当前，消费升级和种业振兴战略的深入实施为地方黄牛育种带来了重要发展机遇。未来应坚持以本品种选育为核心，以联合育种体系建设为保障，以现代生物技术和信息技术融合应用为支撑，加快构建自主创新的现代肉牛育种体系，推动我国肉牛种业由“引种改良”向“自主培育”转变，为保障国家种业安全和促进肉牛产业高质量发展提供坚实支撑。

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