1 立项背景和依据

中国是世界第一养猪生产大国，拥有全球最丰富的地方猪种资源，地方品种多达76个，与国外培育的家猪品种或品系相比，中国地方猪具有环境适应性强、耐粗放管理、抗病性强、繁殖力高、肉质好等特点。这些各具特色的地方品种是天然的基因库，是杂种优势利用和“高产、优质”品种培育的良好原始材料。然而，近年来受外来品种的冲击，中国地方猪种数量急剧下降，许多传统品种被遗弃，处于灭绝或濒危状态，商业良种猪的核心种源主要依赖进口。2016年中央提出“加快推进现代种业发展，实施畜禽遗传改良计划，加快培育优异畜禽新品种”，畜禽种质资源发掘、保存和创新与新品种培育作为国家农业科技攻关的优先主题也列入了《国家中长期科学与技术发展规划纲要(2006—2020年)》和《国家农业科技发展规划(2006—2020年》。猪肉产量和品质是典型的数量性状，受环境因素影响较大，常规育种方法进展慢，难以达到育种目标的精细调控。迄今，世界各国对猪的遗传改良主要集中在提高生长速度和瘦肉率等生长和胴体性状方面，已获得较大遗传进展。欧美等推出的多系配套组合均具有优良的生长性能和胴体品质。但另一方面却是肉质性状的下降，特别是肌内脂肪含量，在个别商业猪种中有的已降低到1%~1.2%，低于3%~4%的最佳范围。这主要是由于肌内脂肪含量与被选育的胴体性状间存在着一定的负相关^[1]。因此，实现地方猪种育种理论和关键技术的突破，提高猪肉的产量和品质，是中国遗传育种领域亟待解决的问题。

2 研究基础

随着国家对基础研究的重视和科研投入的不断增长，中国在动物遗传育种领域的整体水平与国际先进水平差距明显缩小，尤其是在基因组学、全基因组关联研究、新基因发掘和功能解析等方面已接近或达到国际先进水平，具备了在这一研究领域取得突破性进展的研究基础与条件。

目前中国畜禽遗传育种领域国际期刊发文数量位列全球第3，论文数量和质量都呈持续增长的态势；有21项成果获国家级科技奖励。近几年，中国学者先后在《Nature Genetics》等国际刊物上发表了家猪、牦牛、鸭和山羊基因组研究成果^[2-5]，揭示出部分地方品种遗传背景差异及其环境适应性的遗传机制，取得了基因组研究的重大突破。同时，中国研究者也系统开展了畜禽的重要经济性状、遗传缺陷性疾病、复杂疾病的抗性、地方及商业品种的种质特性等全基因组关联研究；已经成功构建了中国地方猪种基因组DNA库，深入探究了某些主效QTL位点，成功鉴别了控制猪外耳大小、棕褐毛色、仔猪断奶前腹泻、酸肉发生、胸椎数量、荣昌猪耳聋等性状的因果基因及其因果突变，深入阐明了一些种质特性、疫病产生的分子机理^[6-12]。这些研究成果受到了国际同行的广泛关注，为项目取得突破性进展奠定了良好的工作基础。

近年来，在国家自然科学基金、国家重点基础研究发展计划等的资助下，越来越多的学者从事畜禽遗传育种研究，已形成了以一批中国科学院和中国工程院院士、长江学者、杰青、千人和万人计划专家、国家现代农业产业技术体系首席科学家等为领军人物，大量中青年专家学者为骨干、一大批青年博士和一线技术人员为主力的研究队伍。中国从事畜禽遗传育种研究的高校有20多所、省部级研究机构31家、国家重点实验室和国家工程技术中心5个、省部级重点实验室16个；30多家企业设有研究院或研发中心。这些研究基地不仅具有一流的科研设施和环境条件，而且还拥有完备的技术平台，为项目的实施提供了良好的研究条件。

3 关键科学问题与研究内容

针对中国不同类型的代表性地方猪种，围绕遗传改良猪瘦肉产量及肉品质亟待解决的关键科学问题，综合应用遗传学、分子生物学、生物化学、细胞学、组学和生物信息学等现代方法，系统地鉴定这些地方猪种的肌肉组织学、细胞学及生化特性，发现调控成肌和肌内沉脂过程的基因组功能元件及关键转录因子，揭示肌肉组织中成肌和肌内沉脂的机理，实现地方猪种育种理论和关键技术的突破。拟主要开展4个方面的研究：(1)地方猪种成肌和肌内沉脂的生理生化机制及与品质的关系；(2)地方猪种成肌与肌内沉脂的细胞机制；(3)地方猪种成肌和肌内沉脂差异的遗传机制；(4)地方猪种成肌与肌内沉脂重要遗传参数评估与应用。项目瞄准国际猪遗传育种研究领域前沿和国家畜牧种业安全的战略需求，通过项目的实施，可望发掘一批具有自主知识产权的新育种材料和新基因，揭示肌肉及肌内脂肪细胞发育的时空特性，系统阐释和综合解析肌肉组织学特性及其形成的遗传机制，培养一批具有国际水平的研究人才，在国内生猪种业领军企业推广应用新的育种技术，为中国地方猪基因资源利用和遗传改良奠定坚实的基础。

4 重大项目受理、评审和资助情况

重大项目“中国地方猪种成肌与肌内沉脂的遗传机制解析”在网上公布申请指南后，共接收项目申请3项，课题申请12项，共计15份申请，其中9份来自高等院校，6份来自科研院所。经同行专家通讯评审，推荐江西农业大学黄路生教授申请的项目(包括4个课题)进行答辩。生命科学部邀请国内相关领域专家，根据项目指南和评审要求，对项目的科学意义、研究内容、研究目标及科学问题凝练等对答辩项目进行了评审。通过专家阅读申请书，听取申请人的汇报和答辩，讨论投票，国家自然科学基金委委务会审批，黄路生教授申请的项目获得资助。该项目拟以中国特色地方猪种和外来瘦肉型猪种为研究对象，从发育生物学和比较生物学等角度，运用高通量组学和免疫组化等技术，系统研究猪胚胎期成肌和成脂定向分化、出生后肌纤维发育和肌内沉脂过程中的生理信号及生化代谢通路的变化规律、以及肌纤维数目、类型和组成等生物学特征的形成规律，揭示肌肉及肌内脂肪细胞发育的时空特性、生理生化调控机制和细胞分子机制；采用全基因组序列关联分析和整合系统生物学方法，鉴别调控地方猪成肌和肌内沉脂性状的因果基因、DNA功能元件及关键转录因子，建立多品种肉质性状基因组预测和标记效应评估模型。研究成果可望发掘一批具有重要育种价值的新基因，系统阐释地方猪肌肉组织学特性及其形成的遗传机制，实现中国地方猪种育种理论和关键技术的突破。该重大项目的资助期限为2018年1月-2022年12月，资助经费为1 784万元。