基于区域创新发展联合基金项目研究成果，团队培育出“庄园黑猪”品种。
■本报记者 杨晨
临近新年，吃“刨猪汤”是川渝地区一项特色的民俗活动。喂养了一年的本地土猪肥瘦相宜、肉质鲜美，蒸、炒、煮皆宜。不过，这份极具地方特色的“舌尖记忆”却面临着市场的挑战：传统四川土猪虽口感出众，但生长缓慢、养殖成本高，长期处于“叫好不叫座”的困境。
如何让这份地方风味既留得住乡愁，又能走上现代产业发展的新路？由四川农业大学教授李明洲团队承担的国家自然科学基金区域创新发展联合基金项目“四川地方猪种骨骼肌生长和脂肪沉积关键基因组变异的鉴定及育种价值评估”（以下简称区域创新发展联合基金项目），从“四川地方猪如何长得更快、肉质更优”这一具体的“小切口”入手，在保护地方种质资源与深化育种研究的同时，实现了具有广阔市场前景的“大作为”。
育种“跷跷板”难题
四川是全国养猪第一大省份。2024年，全省生猪出栏量达6149万头，产值近3000亿元，占畜牧业总产值约70%。本地黑猪适应性强、肌内脂肪丰富、肉质鲜美，却长期面临“叫好不叫座”的困境。
“地方黑猪生长周期通常需10至12个月，是引进白猪的两倍，养殖成本高，肉价往往是普通猪肉的2至3倍。”李明洲指出，占据市场主流的外来白猪虽长得快、成本低，但在肉质风味和口感上远不及地方猪种。
四川地方猪种肉质优良, 但因长期缺乏专门化选育和持续改良, 其屠宰率、瘦肉率等胴体性状远低于引入的商业化猪种。上述情况构成了一个典型的育种“跷跷板”难题：如何在保证优良肉质的前提下，提高四川地方猪生长性能，以及优秀胴体性状？
近年来，李明洲团队围绕猪产肉性状关键基因鉴定及调控网络解析这一科学问题开展系统深入研究，以期培育优质高效的新猪种。
2019年，国家自然科学基金委员会（以下简称自然科学基金委）设立的首批四川省联合基金项目，引来了“源头活水”。其中，“四川地方猪种骨骼肌生长和脂肪沉积关键基因组变异的鉴定及育种价值评估”项目以“需求牵引”，通过自然科学基金委和地方政府共同发布明确的指南，将李明洲团队的科研目光从“我想做什么”引导至“国家与地方需要我做什么”上来。
在区域创新发展联合基金项目支持下，四川农业大学联合四川省畜牧科学研究院的团队开展了协同攻关。前者在畜牧学科基础研究领域具有良好根基，而后者则在产业技术研发和推广方面具有扎实基础。“良好的仪器设备配置、现代化的科研实验基地以及高效、完备的养猪生产设施均为项目的顺利实施提供了条件。”李明洲说。
更为重要的是，“需求牵引”本就包含应用导向。这要求不仅要在科研上有所突破，更要回答产业中的实际问题。这种导向促使李明洲从一开始就思考影响猪肉性状的关键基因功能能否用于分子标记辅助选择，从而加速了“实验室成果”到“育种产品”的技术落地。
破解生长密码
面对猪产肉性状这一由众多基因微妙调控的复杂体系，研究必须进入遗传机制的“深水区”。
前期研究表明，决定猪种间差异的关键，可能不在直接编码蛋白质的基因区域，而藏身于占比超过98%、被视为“垃圾序列”的基因组非编码区。而这些区域又指挥着基因在何时、何地，以何种强度工作。
李明洲团队的首要工作是建立针对四川地方猪种非编码区基因组结构变异的高通量鉴定与精准分型技术体系，即为猪的遗传密码本中曾经被忽略的庞大“调控开关”构建一套全新的解码系统。
这些“开关”是如何工作的？“我们率先将国际前沿的‘三维基因组学’研究策略系统应用于农业动物经济性状解析。”团队成员、四川农业大学副教授龙科任介绍，传统基因组学如同查看线性序列的“一维地图”，而三维基因组学则能揭示DNA在细胞核内复杂的空间折叠与远程交互，就像构建了生命活动的“立体模型”。
通过整合基因组序列、基因表达（转录组）和三维空间构象数据，研究团队构建了解析猪肌肉生长与脂肪沉积调控网络的整合分析体系，首次从动态空间视角，揭示了非编码变异如何通过“隔空对话”精准调控目标基因，从而影响猪的“胖”“瘦”、长势快慢。
在上述技术突破的支撑下，李明洲团队鉴定出一批调控骨骼肌生长和脂肪沉积的关键基因组变异及其靶基因。团队因此先后获四川省自然科学奖—、二等奖各1项，四川省科技进步奖二等奖1项，获批国家自然科学基金创新研究群体项目（A类）、科技部国家重点研发计划项目等多个国家级项目。
成果最直接的应用在于育种。龙科任表示，既然知道了影响生长和肉质的关键遗传位点，就可以在猪的幼崽时期通过基因检测，预判它未来的生长潜力或肉品质趋势，实现精准的早期选择，缩短育种周期。“进一步来讲，一旦清楚是哪些基因和调控元件起主导作用，可通过分子育种技术，有针对性地对这些遗传靶点进行选育或调控，从而更高效地引导猪的性状朝着期望的方向改变。”
“你看这里适合做五花肉还是火腿？”在菜市场的肉摊前，懂行的食客们常会这样讨论。优质五花肉追求肌间脂肪形成的“花纹”，优质火腿则看重肌内脂肪含量及风味物质。
过去，为了培育出适合做五花肉或者做火腿的猪，从事育种工作的科研人员依赖经验进行杂交选育，但效率低且具有偶然性。如今，李明洲团队可通过解析控制这些关键性状的基因与通路，为“定制化”育种提供科学依据。
龙科任解释，针对由少数主效基因控制的性状，可采用标记辅助选择进行早期优良个体筛选。而对于像脂肪含量这种由大量微效基因控制的复杂性状，则采用全基因组选择策略，在早期实现对猪类表型的整体预测和选择。
“小切口”里有“大作为”
团队在提升选育准确性和速度的同时，也以乌金猪、杜洛克和大白猪为育种素材，与高金集团等企业合作培育兼顾产量与品质的“庄园黑猪”。在保证高肌内脂肪含量的基础上，其生长周期相较其他地方品种缩短3个月。相关产品已进入四川省内多家连锁超市销售。据不完全统计，其中有两家连锁超市2025年度销售额已超过亿元。
“这些成果产出是从一个具体的、区域的‘小切口’入手，最终由点及面，实现研究深化和产业发展的‘大作为’。”李明洲感叹，同样的科学问题，如果申请国家层面的重大项目或重点项目，评审专家可能会认为范围过于局限。反之，如果仅申请地方课题，又难以支撑起高水平基础研究，“而此次区域创新发展联合基金项目，给了我们机会”。
“大作为”在于团队以四川地方猪为研究对象所构建的研究体系、探索的遗传调控机制。如三维基因组学方法，其思路和范式对猪的遗传育种研究，乃至鸡、鸭、牛、羊等其他农业动物的重要经济性状，都具有借鉴和启示意义。
中国是养猪大国，四川作为全国首屈一指的养猪大省和重要的商品猪生产基地，生猪产业关乎民生与经济重大需求。“我们的科学问题直指产业痛点。”李明洲表示。
在区域创新发展联合基金项目执行过程中，团队引入多位海内外优秀青年博士，涵盖了动物育种学、畜牧生产分子遗传学、生物信息学、数学等多个学科背景。
组建团队不只是简单的“物理拼接”，还需成员间产生“化学反应”。“我常带他们进入生产一线，统一对当下科研问题的认识。”李明洲还选定了具有多学科教育背景及较强沟通能力的成员当“翻译官”，作为团队内连接点。此外，他采用迭代式的工作流程，通过短周期的计划-执行-评估，快速整合反馈，适时调整方向。
区域创新发展联合基金项目执行期间，课题组成员新获批青年科学基金项目（A类）1个、青年长江学者1人，团队骨干入选国家现代农业产业技术体系四川省生猪创新团队岗位专家2人。
在鉴定一个与脂肪沉积相关的关键非编码区结构变异时，生物信息学团队通过基因组比对和染色质构象分析预测了其潜在靶基因，分子遗传学团队则通过细胞实验验证了其调控功能，而育种团队利用大规模群体基因分型和表型数据进行关联分析、基因编辑动物创制，以实现育种价值评估。
“正是这种环环相扣的跨学科协作，使我们系统、完整地解析了一个新发现的基因组变异的生物学功能和育种潜力。”李明洲说。
《中国科学报》：未来这项研究将如何深化发展？
李明洲：过去，我们在肌肉组织整体层面定位影响生长和产肉的基因变异，但一块肌肉包含十几种不同功能的细胞，关键突变究竟在哪种细胞中发挥核心作用尚不明确。在组织层面的干预，可能将性状改良效率提升2%至5%。而未来针对特定细胞内靶点的调控，则有望将这个数字提升至10%甚至20%，为下一代高效精准育种奠定科学基础。
《中国科学报》：对于未来进一步优化区域创新发展联合基金项目机制、促进更多“从0到1”的突破，你有哪些建议？
李明洲：希望在项目评审中，进一步加大对“真联合、实协同”的考查权重，鼓励形成实质性的创新联合体。同时，适当增加对高风险、高回报的探索性研究的包容度，设立专门的资助渠道，鼓励挑战传统认知，为“从0到1”的突破预留空间。此外，完善成果评价与共享机制，不能只考虑论文、专利等学术产出，也要看对解决实际问题的贡献，并促进项目间数据、资源的规范共享，实现国家科研经费投入效益的最大化。
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