养猪技术促进农业绿色转型升级

我国是生猪养殖大国，养殖业主要集中在长江流域，长江流域的水环境和水生态恢复问题作为主要农业区和关键水系备受关注。在长江水系磷污染的每一个来源中，农业生产排放占总磷的68.08%，其中大部分来自生猪养殖过程中的废弃物。长江水体磷含量在不断推进产业绿色转型升级的影响下逐年下降。养猪技术有望更好地促进养猪业的绿色发展。

在生猪产业废弃物中，磷污染物主要是植物饲料中难以消化的植酸。因此，提高饲料中植酸磷的消化利用率是生猪养殖业向绿色高质量发展转型的重要突破口。目前，业内提高植酸磷利用率的主要方法是在饲料中添加外源植酸酶。一些研究人员开发了可以自己生产植酸酶的饲料玉米，降低了植酸酶的添加成本。但是，让猪直接表达植酸酶，更有利于饲料中营养的应用，减少污染排放。为了实现这一目标，有必要通过基因工程进行种植。

猪基因组繁殖是一种分子水平的育种技术，具有不受种属限制、效率高、目的性强等优点。通过建立包括目的基因在内的载体，利用DNA的自我修复特性，将载体上的外源基因导入受体细胞序列，使其能够表达外源基因产物或外源基因操纵的特性。

自加拿大圭尔夫大学Cecill大学 W. 在2001年，Forsberg团队建立了一只用唾液腺表达植酸酶基因的猪后，科学家们对表达异种消化酶的基因工程猪进行了有序的研究。2017年，华南农业大学吴珍芳团队发表文章，通过建立组织特异性来表达植酸酶-β葡萄糖酶-木质聚糖酶三联媒体在杜洛克猪的唾液腺中表达这三种消化酶，提高了植酸和非淀粉多糖在饲料中的吸收率。与同日食品处理的野生对照组相比，转基因猪的粪氮和粪磷排量减少增长速度提高了23.2%到25.8%。 23.0%(后备母猪)和饲料转化率提高了24.4%(公猪) 从11.5%到14.5%。

近年来，研究人员积极开展饲料转化率相关功能基因的研究，以提高猪对饲料营养的消化和应用。目前，饲料转换的关键功能点的研究重点是肠道微生物群、肠道上皮细胞吸收、肠道屏障等。，并采用基因组学技术，如SGLT1、为了提高肠道对营养分子的吸收效率，PEPT1等营养吸收功能分子基因。AMPK生长代谢调节相关基因、IGF1等相关研究也取得了长足的进步。肠道菌群领域的研究致力于促进猪对非淀粉多糖的消化，提高饲粮中的营养利用率，间接提高宿主的健康水平，同时促进宿主健康的短链脂肪酸产生。这些研究为提高饲料转化率、减少污染和生长性能提供了新的理论依据和技术手段。

目前，生猪养殖业仍面临多重问题，包括降低饲养成本、预防疾病、资源化废物处理等。基因工程育种技术可以快速培育抗病能力高或营养吸收效率高的新产品，帮助水产养殖从业人员降低成本，也有利于降低废物处理难度。基因工程繁殖也是R&D端和生产端的联系，有利于产学研结合的发展。

随着各种研究的不断推进，科学家们充分体现了帮助猪养殖高效率、短周期、准确突变的优势，有望更快地使猪获得应用难消化成分的能力，建立高营养利用率的品种，更好地促进生猪养殖业的绿色转型升级。(作者为中国工程院教授、中国科学院亚热带农业生态研究所首席研究员、湖南农业大学教授;记者王昊昊整理了一下。)