|  | | 利用生物技术打造高效家禽业 ——访院士李宁
[第一食品网 2008-5-26 15:15:00] |
| | | 利用现代生物技术打造高效家禽业——访中国工程院院士、中国农业大学教授李宁
专家档案：
李宁（1962-），动物分子遗传育种学家。江西省南昌县人。1982年毕业于江西农业大学牧医系。1992年获中国农业大学与都柏林大学联合培养博士学位。中国工程院院士。现为中国农业大学农业生物技术国家重点实验室主任。
主要成就：发现和克隆了多个影响动物重要生产性状的基因，发展和应用了一批动物分子育种工程技术，在我国动物品种改良中发挥了积极作用；建立和发展了我国动物克隆和乳腺生物反应器研制体系，一些反应器表达量达到国际先进水平，取得了重大的产业化进展，部分成果推广应用效果良好；同时，还在动物功能基因组、克隆分子机理等基础研究领域，取得了较好的原创性成绩。发表学术论文260余篇，其中在“GenomeResearch”、“Nature”等期刊发表SCI论文160多篇。获中国和美国发明专利15项。获2001年和2000年国家科学技术进步二等奖、2003年国家技术发明奖二等奖、2005年北京市科学技术一等奖和2006教育部自然科学奖一等奖。
2007年当选为中国工程院院士。
李宁，中国农业大学优秀青年学术带头人之一，“长江学者奖励计划”动物遗传育种学特聘教授，“973”项目“农业动物遗传育种与克隆的分子生物学基础研究”首席科学家，2007年新当选为中国工程院院士。
2008年4月，借李宁院士来扬州之际，本刊就家禽生物育种、科研合作等对李宁院士进行了专访。
1全基因组关联分析：未来育种新技术
记者：您如何评价我国乃至世界生命科学研究的现状？
李院士：本世纪是生命科学的世纪，生命科学的研究应该说分为三个阶段：DNA水平的研究、细胞水平的研究和个体水平的研究。第一阶段DNA水平的研究是生物学最低层次的研究，主要确定与相关性状有关的染色体区域或基因；第二阶段细胞水平的研究主要探明非编码RNA或mRNA和蛋白质的变化如何改变目标细胞新陈代谢和功能的机理；现阶段有关个体水平的研究非常少，是生命科学研究的最高境界，主要是通过现代生物科技手段，使相关基因的功能能在一个活体动物里重现。当今生命科学研究的很大比例还集中在DNA水平的研究，处于生物学最低层次研究水平。
记者：您如何理解分子育种？全基因组关联分析作为一种新的研究方法，能否请您介绍一下，您对这种方法作何评价。
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利用现代生物技术打造高效家禽业——访中国工程院院士、中国农业大学教授李宁
专家档案：
李宁（1962-），动物分子遗传育种学家。江西省南昌县人。1982年毕业于江西农业大学牧医系。1992年获中国农业大学与都柏林大学联合培养博士学位。中国工程院院士。现为中国农业大学农业生物技术国家重点实验室主任。
主要成就：发现和克隆了多个影响动物重要生产性状的基因，发展和应用了一批动物分子育种工程技术，在我国动物品种改良中发挥了积极作用；建立和发展了我国动物克隆和乳腺生物反应器研制体系，一些反应器表达量达到国际先进水平，取得了重大的产业化进展，部分成果推广应用效果良好；同时，还在动物功能基因组、克隆分子机理等基础研究领域，取得了较好的原创性成绩。发表学术论文260余篇，其中在“GenomeResearch”、“Nature”等期刊发表SCI论文160多篇。获中国和美国发明专利15项。获2001年和2000年国家科学技术进步二等奖、2003年国家技术发明奖二等奖、2005年北京市科学技术一等奖和2006教育部自然科学奖一等奖。
2007年当选为中国工程院院士。
李宁，中国农业大学优秀青年学术带头人之一，“长江学者奖励计划”动物遗传育种学特聘教授，“973”项目“农业动物遗传育种与克隆的分子生物学基础研究”首席科学家，2007年新当选为中国工程院院士。
2008年4月，借李宁院士来扬州之际，本刊就家禽生物育种、科研合作等对李宁院士进行了专访。
1全基因组关联分析：未来育种新技术
记者：您如何评价我国乃至世界生命科学研究的现状？
李院士：本世纪是生命科学的世纪，生命科学的研究应该说分为三个阶段：DNA水平的研究、细胞水平的研究和个体水平的研究。第一阶段DNA水平的研究是生物学最低层次的研究，主要确定与相关性状有关的染色体区域或基因；第二阶段细胞水平的研究主要探明非编码RNA或mRNA和蛋白质的变化如何改变目标细胞新陈代谢和功能的机理；现阶段有关个体水平的研究非常少，是生命科学研究的最高境界，主要是通过现代生物科技手段，使相关基因的功能能在一个活体动物里重现。当今生命科学研究的很大比例还集中在DNA水平的研究，处于生物学最低层次研究水平。
记者：您如何理解分子育种？全基因组关联分析作为一种新的研究方法，能否请您介绍一下，您对这种方法作何评价。
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利用现代生物技术打造高效家禽业——访中国工程院院士、中国农业大学教授李宁
专家档案：
李宁（1962-），动物分子遗传育种学家。江西省南昌县人。1982年毕业于江西农业大学牧医系。1992年获中国农业大学与都柏林大学联合培养博士学位。中国工程院院士。现为中国农业大学农业生物技术国家重点实验室主任。
主要成就：发现和克隆了多个影响动物重要生产性状的基因，发展和应用了一批动物分子育种工程技术，在我国动物品种改良中发挥了积极作用；建立和发展了我国动物克隆和乳腺生物反应器研制体系，一些反应器表达量达到国际先进水平，取得了重大的产业化进展，部分成果推广应用效果良好；同时，还在动物功能基因组、克隆分子机理等基础研究领域，取得了较好的原创性成绩。发表学术论文260余篇，其中在“GenomeResearch”、“Nature”等期刊发表SCI论文160多篇。获中国和美国发明专利15项。获2001年和2000年国家科学技术进步二等奖、2003年国家技术发明奖二等奖、2005年北京市科学技术一等奖和2006教育部自然科学奖一等奖。
2007年当选为中国工程院院士。
李宁，中国农业大学优秀青年学术带头人之一，“长江学者奖励计划”动物遗传育种学特聘教授，“973”项目“农业动物遗传育种与克隆的分子生物学基础研究”首席科学家，2007年新当选为中国工程院院士。
2008年4月，借李宁院士来扬州之际，本刊就家禽生物育种、科研合作等对李宁院士进行了专访。
1全基因组关联分析：未来育种新技术
记者：您如何评价我国乃至世界生命科学研究的现状？
李院士：本世纪是生命科学的世纪，生命科学的研究应该说分为三个阶段：DNA水平的研究、细胞水平的研究和个体水平的研究。第一阶段DNA水平的研究是生物学最低层次的研究，主要确定与相关性状有关的染色体区域或基因；第二阶段细胞水平的研究主要探明非编码RNA或mRNA和蛋白质的变化如何改变目标细胞新陈代谢和功能的机理；现阶段有关个体水平的研究非常少，是生命科学研究的最高境界，主要是通过现代生物科技手段，使相关基因的功能能在一个活体动物里重现。当今生命科学研究的很大比例还集中在DNA水平的研究，处于生物学最低层次研究水平。
记者：您如何理解分子育种？全基因组关联分析作为一种新的研究方法，能否请您介绍一下，您对这种方法作何评价。
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李院士：分子育种主要包括两个方面的内容：①分子标记辅助选择（MAS）（有人称为分子设计育种）；②转基因。
目前的MAS文章，主要集中在QTL/基因定位，然后试图通过连锁标记，回交辅助选择来导进目标性状。这是比较初级的MAS，至少存在两个问题：①因为重组，丢失目标性状；②因为仅根据分离群体的结果，选择的可能不是最好的等位基因而达不到最佳的效果。这个问题比第一个问题更重要。一个基因可能有多个等位基因，其对性状的增效效应可能会有1、2、3、4级（或者更多级），而任何有差异的两个亲本（其恰巧是最极端的两个级别的概率往往很低），都能定位到QTL，但MAS的时候，只是根据QTL的结果，所以不会达到最佳效果。另外，利用一个分离群体，定位到的QTL数目也非常有限，也就是说很多基因在定位的群体里根本就不分离。
所以下一步的MAS，应该是利用基因本身的标记，而且先要通过关联分析（有人也称之为allelemining）来找到最好的等位基因，并根据功能位点开发标记（功能标记，关于功能标记的概念和进展，在2007年的“作物学报”的综述有提到）并结合最好的供体进行MAS。
将来的工作，主要是候选基因的功能鉴定和最好等位基因的寻找。从分子育种角度上讲，一旦我们找到许多这样的基因（每个基因可能要用几个标记来找其最好的HAPLOTYPE），我们就可以把这些标记放到一张芯片上（比如Illumina公司的SNP芯片），然后可以用这张芯片（我们也可以称之为育种芯片）筛选所有候选材料，以便知道我们提供的材料有哪些优点，哪些缺点，最终通过选择性的杂交回交予以改良，从而实现真正的分子设计育种。
目前，大多数全基因组关联分析仍然以单核苷酸多态性（SNPs）为主。基因已属于“旧词汇”，许多生命科学家已经认识到，决定遗传现象的基本单位不是基因，而是单核苷酸多态性，也就是DNA序列的特定变异。这颠覆了以往通过基因寻找性状的思路，而是从DNA的第一个分子去寻找。
伴随着基因芯片技术的发展和研究成本的直线下降，10年以后，所有的育种工作都将运用全基因组关联分析这项新技术，届时，性能测定均要淘汰，因为已经能从核苷酸角度进行全部监控，这项技术能把国内的优势发挥，而忽略国内的劣势，能把我们推到国际前沿，基本达到在一个起跑线上。
记者：您从事的分子研究需要长期的智力投资、设备投资和人力投资，需要做系统长期地研究，您对此有何看法？能否请您谈谈您的课题组目前所取得的研究进展？
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