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Protection and Utilization of Animal Germplasm Resources

Breeding progress and industrial development of Inner Mongolia Albas cashmere goats

  • Yunmei He , 1 ,
  • Zhuang Tian 2, 3 ,
  • Hongyan Zhao 1 ,
  • Qiqige Wulan 1 ,
  • Xiaoyan Wang 1 ,
  • Gumala Wuri 1 ,
  • Galangtu Jiri 1 ,
  • Xiong Miao 1 ,
  • Bin Liu , 2
Expand
  • 1. Etuoke Banner Agricultural and Animal Husbandry Technology Promotion Center, Ordos, 016100, Inner Mongolia
  • 2. Inner Mongolia Academy of Agricultural and Animal Husbandry Sciences, Hohhot, 010031, Inner Mongolia
  • 3. Inner Mongolia Minzu University, Tongliao, 028000, Inner Mongolia

Received date: 2025-12-26

  Online published: 2026-07-18

Abstract

The breeding of Albasian Cashmere goats has undergone a long process of transformation. It started with traditional phenotypic selection to lay the foundation for the population, establishing that an inbreeding coefficient exceeding 6.25% will lead to a decrease in live weight, and reach 12.5% will result in inbreeding depression in cashmere yield. Then, through molecular marker-assisted selection, signaling pathways such as Wnt/β-catenin, Shh, and TGF-β involved in the regulation of the hair follicle cycle were discovered, along with genes like CHP1, LEF1, KRTs/KRTAPs, and Tβ4 regulating the growth and development of cashmere. Additionally, candidate genes such as GALNTL5, PRLR, SOX5, and KISS1, which are associated with cashmere length, fineness, yield, reproduction, and body weight traits, were identified. Furthermore, whole-genome selection technology shortened the breeding generation interval from 4.5 years to 2 years, and CRISPR/Cas9 gene editing technology was employed to achieve a breakthrough improvement in cashmere yield by 74.5%. It was also discovered that H11 and Rosa26 are safe and efficient integration sites. This article aims to systematically summarize the research progress in the breeding of Albasian Cashmere goats, covering traditional breeding, molecular genetics fundamentals and functional gene research, genome selection breeding, and gene editing technology. It analyzes the current challenges faced and provides an outlook on future breeding directions

Cite this article

Yunmei He , Zhuang Tian , Hongyan Zhao , Qiqige Wulan , Xiaoyan Wang , Gumala Wuri , Galangtu Jiri , Xiong Miao , Bin Liu . Breeding progress and industrial development of Inner Mongolia Albas cashmere goats[J]. The Chinese Livestock and Poultry Breeding, 2026 , 22(7) : 83 -91 . DOI: 10.19543/j.cnki.1673-4556.20260702.002

绒山羊是以专门生产山羊绒为主的畜种,2024年中国山羊绒的总产量达到20082 t[1],是世界山羊绒第一生产大国。内蒙古绒山羊分为阿尔巴斯型、阿拉善型和二狼山型,阿尔巴斯型绒山羊是长期自然选择和人工选育形成的绒肉兼用型珍贵品种,主要分布在内蒙古鄂尔多斯的鄂托克旗、鄂托克前旗和杭锦旗等地[2]。自1988年内蒙古自治区人民政府正式命名后,于2001年被列入《中国品种志》,成为首批发布的动物遗传资源保护名录一级保护品种,在2008年被列入全国农产品地理标志登记产品,更是在2021年被确定为首批《中欧地理标志协定》地理标志产品。因此,围绕其核心经济性状(产绒量和羊绒品质)开展持续的遗传改良和育种研究,对于提升产业竞争力、保障牧民收入和维护我国在世界羊绒产业中的优势地位至关重要。
传统的人工选择培育是提高绒山羊生产性能的基础[3],通过对产绒量、体尺和活重等指标进行选择,可以逐步提高绒山羊的产绒量和质量。近些年来,随着生产力的提高与技术的革新,绒山羊的育种研究经历了从传统选育向分子育种与基因组技术深度融合的显著变革。例如,通过全基因组关联分析(Genome-wide association study,GWAS)鉴定出与产绒量相关的候选基因[4];利用RNA-Seq技术构建了绒山羊皮肤转录组图谱,揭示了毛囊生长周期中基因表达的动态变化[5]以及通过CRISPR/Cas9技术来培育高产绒山羊[6]
本文旨在系统梳理和总结近年来阿尔巴斯型绒山羊在传统育种、现代育种技术应用、产业发展及未来发展方向等方面的研究进展,以期为该品种的遗传改良和产业升级提供理论参考。

1 品种特性与育种目标

1.1 产绒性状的生物学与组织学基础

经过系统选育、产绒量超过300 g,且山羊绒占被毛总量一半以上的山羊品种,称为绒山羊[7]。绒山羊具有双层被毛,是由无髓的绒和髓质发达的毛两类纤维组成。山羊绒生长最独特的特征是具有周期性[8]。根据毛囊在皮肤中出现的时间、附属结构的发育情况以及所生成纤维的类型,绒山羊的毛囊可分为初级毛囊和次级毛囊。初级毛囊形成较早,结构较长且粗,毛球较大,具备完整的附属结构,包括皮脂腺、汗腺和竖毛肌,生成含有髓质的粗羊毛;而次级毛囊出现较晚,结构较短且细,毛球较小,仅具有发育不全的皮脂腺,缺乏汗腺和竖毛肌,附属结构不完整,生成无髓质的细软绒毛,即山羊绒[7]。因此,单位皮肤面积内次级毛囊的数量,即次级毛囊密度(Secondary hair follicle density, SFD),是决定产绒潜力的最直接因素。多项研究证实,越高的次级毛囊密度意味着越高的羊绒产量和更优良的羊绒品质[9-10]。次级毛囊的发育主要在胚胎期启动,并在出生后持续发育,通常在6月龄内完成,这一过程决定了个体成年后的产绒潜力[10-11]。因此,早期评估幼畜的毛囊密度,对于早期选择优良个体、缩短育种世代间隔具有重要意义。

1.2 阿尔巴斯型绒山羊生产性能

依据鄂尔多斯市农牧局数据[12],阿尔巴斯型绒山羊的绒厚大于4.5 cm,产绒量至少450 g,具体生产性能数据见表1
表1 阿尔巴斯白绒山羊理想型最低生产性能

Table 1 Ideal minimum production performance of Albas white cashmere goat

项目 Items 绒厚Cashmere thickness/cm 产绒量Cashmere production/g 抓绒后体重Post-shearing weight/kg 胴体重Body weight/kg 屠宰率Slaughter rate/%
成年公羊Adult ram ≥5.5 ≥1000 ≥45 ≥21 ≥46
成年母羊Adult ewe ≥5.0 ≥550 ≥35 ≥16 ≥45
育成公羊Breeding ram ≥4.5 ≥600 ≥30 ≥14 ≥47
育成母羊Breeding ewe ≥4.5 ≥450 ≥25 ≥12 ≥45

1.3 育种目标的确立与演变

阿尔巴斯型绒山羊的育种目标随着产业发展需求的变化而不断调整。早期的育种工作主要追求产绒量的提高,导致了一定程度的品种混杂和绒质下降。随着市场对高品质羊绒需求的增加,育种目标逐渐转向绒质与产绒量的平衡。近年来,育种目标更加多元化,形成了以产绒量高、繁殖率高、产肉性能高、羊绒品质优、羊肉品质优为核心的育种体系[13-15]。阿尔巴斯型绒山羊的育种目标进一步细化,在保持优良适应性的同时,重点降低羊绒细度,提高长度、均匀度和产绒量,这是绒山羊分子生物学和数量遗传育种研究的核心方向,同时还要兼顾繁殖效率和饲料转化率。数据显示,通过持续选育,阿尔巴斯型绒山羊的生产性能得到了显著提升,例如,2021年成年公羊的平均产绒量较2017年增加了292.2 g,而且羊绒细度呈现逐年变细的优良趋势[16]

2 育种技术

2.1 常规育种技术

2.1.1 常规育种技术方法

常规育种技术包括表型选择、育种亲本选择、杂交优势利用、遗传评估、纯种选育、性能测定等。其中,表型选择是绒山羊育种的基础,通过测定绒山羊的繁殖、生长、绒长、绒细和绒产量等表型数据,利用MTDFREML程序软件、BLUP育种法进行遗传评估,对绒山羊各主要经济性状进行遗传参数和育种值的估计,根据该值的高低选留后备种羊,再根据家系族谱优化育种方案,维持遗传多样性[17]。同时,选择合适的育种方法,是育种规划的关键因素。一般为纯种选育和杂交育种,二者有各自的优缺点(表2)。纯繁育种,通过近交或纯种繁育等方式开展本品种选育,维持基因纯合度;杂交育种通过选择不同品种进行杂交,产生杂种优势,快速提升绒山羊的生产性能。
表2 主要育种方法的遗传学比较与实践考量

Table 2 Genetic comparisons and practical considerations of major breeding methods

育种方法Breeding method 遗传优势Genetic advantage 遗传劣势与风险Genetic disadvantages and risks 管理要求Management requirements 适用物种/场景Applicable species/Scenarios 阿尔巴斯型绒山羊中的应用实例Application example in Albas cashmere goats
纯种选育/近交Purebred breeding/Inbreeding 快速固定优良性状后代表现高度一致、可预测提纯血统,形成独特品种 近交衰退,导致活力、繁殖力下降,有害隐性基因暴露风险高遗传多样性降低,适应性变差 精确、完整的系谱记录对育种者的专业知识要求高,需谨慎操作以规避风险 核心育种群、地方品种保种、培育新品种的早期阶段 通过核心群的持续选育,阿尔巴斯型绒山羊羊绒细度不断优化,产绒量稳步提升,净绒率逐渐稳定
品系选育Strain selection 集中优秀祖先的基因在保持一定遗传优势的同时,减缓近交衰退的速度 存在轻度近交风险,会放大核心祖先携带的未知遗传缺陷 对系谱的理解要求极高,需要长期、耐心的选育规划 优秀种畜的培育,维持种群的特征和品质 通过多年来的标准化培育,阿尔巴斯型绒山羊主要有“超细超长型”和“高繁高产型”两个品系
杂交育种Crossbreeding 显著的杂种优势,尤其在繁殖和适应性性状上利用品种互补性,实现“1+1>2”的效果,提高生产效率和经济效益 后代可能出现性状分离,一致性不如纯种轮换杂交体系中,杂种优势水平会周期性波动,可能导致本地纯种资源的流失 需要维持多个纯种群体作为杂交亲本。轮换杂交管理复杂,需要准确识别个体和谱系,通常需要较大规模才能有效实施 猪、家禽、肉牛和肉羊商业化生产 延安绒山羊、黎城大青羊、青海海西地区地方羊在引入阿尔巴斯型绒山羊后,其后代均表现出优异的生产性能及适应力

2.1.2 主要经济性状的遗传评估

对阿尔巴斯型绒山羊及其近缘群体的表型数据进行系统统计和遗传力分析,是传统育种和现代育种的基础。一项针对内蒙古白绒山羊的大样本统计显示,长毛型(毛长>22 cm)个体产绒量和体重的表型值最高,并且长毛型个体的体重(0.12)和产绒量(0.33)的遗传力最高,长毛型产绒量(0.37)和体重(0.26)的遗传相关也最大[18]。另一项针对内蒙古阿尔巴斯周岁白绒山羊的大样本统计显示,母羊年龄对绒细有显著影响。毛细、毛长、绒细、绒长的遗传力分别为0.27、0.27、0.34和0.17。这4个性状间的遗传相关均存在中等或较低的遗传相关,其变化范围-0.40(毛长和毛细)~0.45(毛细和绒细)[19]。此外,通过对亿维白绒山羊有限公司提供的阿尔巴斯型绒山羊1983—2019年的谱系数据研究发现,近亲繁殖系数每增加1%,活重、绒产量和绒长分别增加3.88 kg、208.7 g和1.151 cm,绒毛直径减少0.819 μm。多重比较分析表明,当近亲繁殖系数高于6.25%时,活重呈明显下降趋势,绒产量近亲繁殖抑制阈值为12.5%[20]

2.1.3 传统选育的局限性

首先,传统表型选择依赖个体成年后的性状表现(如成年产绒量、绒细度),无法实现早期精准筛选,导致育种周期冗长,遗传进展缓慢。传统育种需等待个体1.5~2岁达到生产性能稳定期才能评估,整个选育周期往往超过10年,难以匹配市场对高品质羊绒的快速需求。同时,传统育种单纯依赖表型数据,无法有效区分遗传效应与环境效应——鄂尔多斯高原的干旱、严寒等极端环境会显著影响绒山羊的生长和产绒表现,导致表型数据难以真实反映个体的遗传潜力,进而影响选择准确性,甚至出现“优表型但劣基因型”的误选情况。其次,传统育种难以破解“多性状平衡改良”的难题。早期育种片面追求产绒量提升,导致部分群体出现绒质下降、品种混杂等问题。这些瓶颈促使育种研究者积极探索和应用现代育种技术。

2.2 现代育种技术

2.2.1 分子遗传学基础与功能基因研究

(1) 毛囊发育与分子调控机制

毛囊的发育与再生是由一个复杂的信号网络所主导,该网络涉及经典的信号通路、关键的转录因子以及多层次的表观遗传调控。从分子层面揭示控制阿尔巴斯型绒山羊重要经济性状的遗传机制,能为更精准的分子育种奠定基础。
转录组学(RNA-seq)是毛囊研究中最成熟的技术,通过差异表达基因(DEGs)分析和通路富集,已鉴定出多个核心调控模块。多项研究表明,如Wnt/β-catenin、Shh、TGF-β等信号通路在促进毛囊生长方面起着关键作用[21-23]。赵濛[24]通过对阿尔巴斯型绒山羊全年12个月皮肤样本进行转录组测序发现,绒毛启动生长时注释在Wnt信号通路中的CHP1、SIAH1、FZD6和SMAD2基因上调,且均受到miR-195的靶向负调控。Zhang等[25]发现wnt信号传导的下游转录因子LEF1和TCF3/4在次级毛囊生长中起关键作用。Zhang等[26]发现Shh基因能通过调控下游基因Ptch、SmoGli2的表达,促进毛囊的生长发育,且对绒山羊次级毛囊中真皮细胞的增殖具有正向调控作用。Yang等[27]通过比对不同毛囊生长时期的皮肤转录组测序结果发现KAP3-1、KRTAP8-1和KRTAP24-1基因与绒毛生长周期呈密切正相关,其调控与生长周期一致。孙一文[28]基于转录组学对绒山羊背部颈部毛囊发育相关基因表达研究发现,FA2H在背部的表达量在休止期最高,而在生长期最低;在颈部的表达量在生长期最高,休止期最低。KRTAP11-1在背部的表达量在生长期最高,休止期最低;而在颈部的表达量休止期最高,生长期最低。此外,一项针对阿尔巴斯型绒山羊的研究发现,miR-124b可以通过靶向抑制VDR基因的表达来调控毛囊周期,而circFLVCR1-005则可解除miR-124b对VDR的抑制[29]
蛋白组学通过质谱技术,直接检测蛋白质的表达水平、修饰状态和相互作用,为理解毛囊生长提供了更直接的证据。冯娟[30]通过对阿尔巴斯型绒山羊毛囊不同生长期的蛋白组测序数据进行分析,发现FKBP10和FBN2为绒山羊毛囊周期生长中的关键蛋白,且预测ALB、COL1A1和ELN为其互作蛋白。其中COL1A1已被证实能够促进绒毛的生长[31]。角蛋白(KRTs)及其相关蛋白(KRTAPs)作为构成毛干的主要结构蛋白,其表达变化直接反映了毛发生长状态。Zhang等[32]通过蛋白质组学和生物信息学综合分析,发现KRT10、KRT14、KRT17和KRT82是影响阿尔巴斯型绒山羊和阿拉善绒山羊羊绒纤维直径差异的关键蛋白质。Tβ4是一种从小牛胸腺中提取出的促淋巴细胞生成因子,有研究发现,在阿尔巴斯型绒山羊毛囊组织中过表达Tβ4可提高产绒量,促进毛囊发育[33],且Tβ4可能通过与KRT4[33]、ACTB、CNN1、VASH1[34]这四种蛋白相互作用来调节毛囊生长发育。通过从阿尔巴斯型绒山羊背部采集皮肤毛囊,分离并纯化毛乳头细胞,白皓冰[35]发现多结构域跨膜金属蛋白酶ADAM17能抑制毛乳头细胞的增殖,促进毛乳头细胞的凋亡,且通过阻滞G0/G1期向S期转化进而影响细胞周期。毛囊的生长发育需要能量,王笑冰[36]通过采集绒山羊毛囊发育的不同时期的皮肤样本,经蛋白质组学分析发现FBP2、PGK1、LDH-A、ME1、ENO1、HK1、HK2、PKM、ALDOA、PGAM1这十个蛋白参与毛囊发育有关的糖酵解和PPAR代谢通路。
Wnt/β-catenin、Shh等信号通路构成核心调控轴,CHP1、SIAH1、LEF1等基因及miR-195、circFLVCR1-005等非编码RNA形成级联调控网络;蛋白组层面,KRTs/KRTAPs家族、COL1A1、Tβ4等结构蛋白或功能蛋白直接参与毛囊形态构建与生长周期调控,ADAM17等蛋白通过调控细胞增殖凋亡影响毛囊活力,糖酵解和PPAR通路相关蛋白则为毛囊发育提供能量支撑。这些基础研究系统地揭示了阿尔巴斯型绒山羊皮肤毛囊的发生、发育规律及其周期性变化特征,共同描绘了一幅复杂的绒毛生长分子调控图谱,为后续的分子育种实践指明了靶点。

(2) 全基因组关联分析与主效基因挖掘

全基因组关联分析最早由Neil和Kathleen等人于1996年在Science上发表的一篇名为《The future of genetic studies of complex human diseases》的论文中首次提出。GWAS是应用基因组中数以百万计的单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)为分子遗传标记,进行全基因组水平上的对照分析或相关性分析以研究性状或表型变异的机制[37],以此有目标地对物种进行选育。王凤红[38]成功设计了一款山羊70 K SNP芯片(GGP_Goat_70 K),并在内蒙古绒山羊群体中进行测试,平均call rate 98.8%。基于芯片,对阿尔巴斯型绒山羊的绒长、绒细和产绒量三个性状进行全基因组关联分析,在基因组水平获得了4个显著SNPs位点,发现GALNTL5、CMASFGF12、POLNTACC3、PRLREVPLCOL3A1和SOX5是其绒毛性状的重要候选基因。基于山羊70K SNP芯片,张露丹[39]对阿尔巴斯型绒山羊测序数据进行毛长、毛被类型的全基因组关联分析,在毛长中筛选出46个显著位点注释到48个候选基因,在毛被中筛选出40个显著位点注释到42个候选基因,且HTT(116872574)、AFAP1(114318622)、NOP14(116757007)是极显著影响内蒙古绒山羊毛长及毛被类型的关键基因(位点)。许琦[40]结合前期70 K芯片的功能位点,设计并合成一款10 K低密度的绒山羊液相芯片,并对阿尔巴斯型绒山羊生长性状、绒毛性状及角性状进行全基因组关联分析,发现DCCPAX7、PLA2G4FPRLRSTK3、DAZAP1、LRPAP1、RGS22、RGS12可能是影响绒山羊生长性状的重要候选基因,DDOSTKIF7、RSRP1、MED13LPDZRN4、LRP6、LRPAR1、RGS12、SOX4可能是影响绒山羊绒毛性状的重要候选基因,FOXO1、RCAN2、RXFP2、STAD13、SCGNWIF1可能是影响绒山羊角性状的重要候选基因。
Wang等[41]对阿尔巴斯型绒山羊的纤维长度、纤维直径和绒产量进行全基因组关联分析,发现有130个SNP达到全基因组显著性水平,其中27个与纤维长度相关,51个与纤维直径相关,52个与绒产量相关,这表明羊绒性状受多个基因调控。Islam等[42]通过对高繁低繁两组阿尔巴斯型绒山羊进行全基因组关联分析,发现KISS1、KHDRBS2、WNT10BSETBDB2和PPP3CA五个基因与繁殖性状相关。王家茵[43]基于山羊70 K SNP芯片,并结合其课题组前期收集到的试验群体初生重、断奶重及周岁重三个表型数据进行全基因组关联分析研究,MAPK3、TRMT6和CRISPLD2分别是阿尔巴斯型绒山羊初生重、断奶重和周岁重的关键候选基因。因此,GWAS能通过对大规模群体进行基因分型,从而精细定位与目标性状相关的基因组区域和候选基因,这为后续的分子育种提供了精确的“靶点”。同时,芯片技术从70 K SNP芯片向10 K低密度液相芯片发展,为GWAS的规模化应用提供了成本可控的工具。

2.2.2 基因组选择育种

基因组选择(Genomic selection,GS)由挪威生命科学大学的Theo Meuwissen教授于2001年提出。它是一种利用覆盖全基因组的高密度分子标记进行选择育种的新方法,可通过构建预测模型,根据基因组估计育种值进行早期个体的预测和选择,从而缩短世代间隔,加快育种进程。严晓春[44]为确定模型方法和参考群体规模对阿尔巴斯型绒山羊基因组选择准确性的影响。收集了2299个羊只个体羊毛性状的谱系和表型记录,使用Illumina GGP_Goat_70 K芯片对个体进行基因分型后,采用GBLUP和SSGBLUP方法对遗传参数和基因组育种价值进行估计,结果表明相较于GBLUP,SSGBLUP下产绒量、毛长、绒厚和绒细性状的基因组预测准确性分别提高了4.5%~6.6%、2.2%~4.4%、11.0%~14.2%、1.2%~4.1%。且当种群个体达到1000只时,可有效保证内蒙古绒山羊产绒量、绒厚和绒细三个性状基因组选择准确性。这较之前的研究结果有很大提升[45]。Zhang等[46]为确定内蒙古绒山羊早期生长性状基因组预测的最佳模型和方法,收集了2014—2019年14165只阿尔巴斯型绒山羊个体的表型数据及谱系记录,在基因分型后对遗传参数和基因组育种价值进行估计,发现母体效应对绒山羊的早期生长性状有影响。SSGBLUP比ABLUP和GBLUP更适合进行基因组选择研究。
Xi等[47]基于GWAS先验信息,采用GBLUP-GA方法估计绒产量、绒细、体重、绒长性状的基因组育种价值。结果表明整合GWAS信息可显著提高内蒙古绒山羊经济性状基因组预测的准确率。当整合5%的GWAS先验信息时,绒产量、体重和绒长的基因组预测准确率最高;当整合20%的GWAS先验信息时,绒细的基因组预测准确率最高。且在整合GWAS先验信息进行绒长、体重和绒细性状的基因组选择时,动物模型中不需要考虑显性效应。另外,王凤红[38]研究发现,通过实施基因组选择可以使内蒙古绒山羊育种世代间隔缩短至2年。因此,GS能提高阿尔巴斯型绒山羊育种效率,且SSGBLUP是最优的模型,整合5%~20%的GWAS先验信息可提升预测精度,GS还能通过缩短世代间隔及提高低遗传力进一步加速遗传进展。

2.2.3 基因编辑技术

基因编辑(Gene editing)是指通过工程化核酸酶对靶基因进行定点改造,实现特定DNA的定点敲除、敲入及突变的技术体系。目前,最新的基因编辑技术是由加州大学伯克利分校生物学家Jennifer和Emmanuelle在2012年发明的CRISPR/Cas9[48]。较之前两代的ZFN(Zinc-finger nucleases)和TALEN(Transcription activator-like effector nucleases),CRISPR/Cas9具有设计简便、效率高、支持多路编辑、成本低廉等优势,能够在特定基因组位点插入、敲除目标基因和单核苷酸转换,从而实现精准基因编辑,加速性状改良[49-50]。技术演进路径比较分析见表3
表3 技术演进路径比较分析

Table 3 Comparative analysis of technological evolution pathways

技术类型

Technology type

DNA识别机制

DNA recognition mechanism

靶向灵活性

Targeting flexibility

构建难度

Construction difficulty

脱靶效应

Off-target effects

专利壁垒

Patent barriers

成本

Cost

ZFN 锌指蛋白(Cys2-His2) 有限(需复杂筛选) 极高(蛋白工程) 中高 极高 极高
TALEN TALE重复阵列 高(模块化组装) 中等(重复克隆) 中高
CRISPR-Cas9 sgRNA-DNA碱基配对 极高(任意20nt序列) 极低(寡核苷酸合成) 复杂 极低
Hao等[51]通过CRISPR/Cas9使EDAR基因突变,再经过转染、体细胞移植生成胚胎,并将其移植到受体母羊中,得到了6只EDAR基因突变的羊羔,且6只羊羔均表现原始毛囊异常和头顶缺乏毛发。Li等[52]研究发现,通过CRISPR/Cas9技术将4基因插入到阿尔巴斯型绒山羊CCR5位点,得到的4绒山羊的绒产量增加了74.5%,且绒细度与质量不受影响。最新的一项用阿尔巴斯型绒山羊40 d胚胎中分离的胚胎成纤维细胞进行的CRISPR/Cas9研究结果显示,H11和Rosa26基因座是绒山羊中外源基因整合的高效稳定平台,这两个基因座均支持稳定的外源基因表达,并且定向整合不会影响细胞功能、胚胎发育或个体生长[53]。基因编辑技术能够实现对阿尔巴斯型绒山羊遗传性状的精准改造,为创造具有突破性状的新种质开辟了全新的途径——通过定点敲入4、VEGF等功能基因,可显著提升产绒量或改善绒品质;H11和Rosa26基因座被证实为外源基因整合的安全高效平台,解决了基因编辑的稳定性问题;相较于ZFN和TALEN技术,CRISPR/Cas9在靶向灵活性、构建难度和成本上具有绝对优势,成为当前主流技术。

3 产业发展

3.1 产业规模

阿尔巴斯型绒山羊的核心产区主要集中在内蒙古鄂尔多斯市,截至2024年,全市现有绒山羊存栏量不低于600万只,占全市牲畜存栏量的51.7%。全市产羊绒2238 t,出栏绒山羊244.8万只,产山羊肉4.28万t,占全市肉类产量的24.7%[54]

3.2 产业扶持政策

目前,国家及地方已建立起完备的保种养殖场及补贴支持体系,不断强化地方特色品种资源保护和良种培育。中央财政对国家级羊保种场每年补贴40万元、国家级羊核心育种场每年补贴72万元,用于支持保种场活体保护和核心育种场生产性能测定等工作。鄂尔多斯市人民政府实施羊良种补贴政策,对符合品种标准、生产性能达标的阿尔巴斯绒山羊种公羊,每只补贴2500元[55-56]。同时,对购买优质种公羊的牧户给予每只1000元或更高的补贴[57]。此外,对核心育种场、保种场也提供运营经费和设施建设补助。通过“先建后补”或直接补贴的方式,支持养殖户建设标准化的生态家庭牧场、种植优质牧草(如紫花苜蓿)等[57-58]。对养殖和加工企业的新建或扩建项目,提供银行贷款基准利率的贴息支持,降低企业融资成本[57]。《鄂尔多斯市阿尔巴斯型绒山羊保护条例》也明确规定了要加强金融扶持。

3.3 产业规范化发展的技术支撑

近年来,内蒙古自治区市场监督管理局发布了一系列关于阿尔巴斯型绒山羊的地方标准,涵盖了品质检验、饲养管理、疾病防控、可追溯体系等多个方面[58-59],为产业的规范化发展提供了技术依据。这些标准的实施为全产业链环节提供了清晰的技术依据,与补贴支持体系形成互补,共同推动产业向标准化、高质量方向发展。

4 展望

在过去的二十多年里,内蒙古阿尔巴斯型绒山羊的育种研究取得了长足的进步,形成了一个从传统育种到分子育种,再到基因组育种和设计育种的完整技术梯队。传统选育奠定了坚实的种群基础,是种群纯化和基础生产性能提升的核心手段;分子遗传学研究揭示了关键性状的生物学机制,Wnt/β-catenin、Shh、TGF-β等信号通路构成毛囊生长周期的核心调控网络,4、FGF5、KRTs/KRTAPs家族基因等是影响产绒量、绒细度的关键功能基因。基因组选择技术极大地提升了育种效率,可将育种世代间隔缩短至2年,其中SSGBLUP模型的预测准确性最好,整合GWAS先验信息可进一步提升核心性状预测精度。而基因编辑技术则通过敲入或突变某些基因如4、EDAR、VEGF来改善绒品质,展现了未来精准、高效改良的巨大潜力。
但尽管成就斐然,未来的研究仍面临挑战与机遇。当前,分子育种研究存在短板,多组学联合分析较少;同时,性状研究呈现显著不均衡,相较于产绒性状的深入探索,肉质性状、抗病性及适应性等同样关键的经济性状在遗传改良方面的研究仍显不足;此外,技术成本与应用之间存在明显鸿沟,基因组分型等现代生物技术成本较高,如何将其从实验室研究有效转化为养殖场(户)可负担、易操作的常规育种手段,仍是推广落地的主要障碍。
未来应以基因组学为基础,将转录组学、蛋白质组学和代谢组学数据整合,全面地解析绒毛生长、抗病性等性状的调控网络,发掘更为完整的功能基因和调控通路;采集阿尔巴斯型绒山羊屠宰样本,测定核心肉质指标并开展肉质性状GWAS分析,挖掘主效基因,开发2~3个低成本分子标记;针对阿尔巴斯型绒山羊高发的山羊痘与消化道线虫感染,收集患病与健康个体的血液或皮肤组织,通过转录组测序筛选免疫相关差异基因,验证其在抗病中的功能;开发抗病分子标记试剂盒,将抗病基因纳入核心育种场的选种标准,同时结合《阿尔巴斯型绒山羊疾病防控技术规范》,形成“遗传筛选+环境防控”的双抗体系;基于已挖掘的主效基因,开发5~8个核心位点的快速检测试剂盒,采用胶体金或PCR-LDR技术,成本控制在50元/只以内,实现“牧户现场采样+乡镇兽医站检测”的快速筛查。
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Outlines

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