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(最新整理)動(dòng)物分子育種研究進(jìn)展12021/7/26(最新整理)動(dòng)物分子育種研究進(jìn)展12021/7/261

動(dòng)物分子育種研究進(jìn)展匯報(bào)人:動(dòng)物分子育種研究進(jìn)展匯報(bào)人:目錄CONTENTS壹育種基本概念貳分子遺傳標(biāo)記叁國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展目錄CONTENTS壹育種基本概念貳分子遺傳標(biāo)記叁國(guó)內(nèi)外研究壹壹通過(guò)創(chuàng)造遺傳變異、改良遺傳特性,以培育優(yōu)良動(dòng)植物新品種的技術(shù)。一種從遺傳上逐代改進(jìn)家畜群體重要性狀從而提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)和方法。依據(jù)分子遺傳學(xué)和分子數(shù)量遺傳學(xué)原理,在DNA水平上利用分子標(biāo)記對(duì)生物群體進(jìn)行遺傳改良。指可追蹤染色體、染色體某一節(jié)段或某個(gè)基因座在家系中傳遞的任何一種遺傳特性,是表示遺傳多樣性的手段。育種基本概念壹育種家畜育種分子育種遺傳標(biāo)記通過(guò)創(chuàng)造遺傳變異、改良遺傳特性,以培育優(yōu)良動(dòng)植物新品種的技術(shù)DNA

RNA

Protein

Phenotype育種工作的關(guān)鍵:如何提高選擇效率傳統(tǒng)育種一般是首先通過(guò)各種途徑創(chuàng)造遺傳變異,然后從分離群體的后代中進(jìn)行優(yōu)化選擇和評(píng)價(jià),這種選擇是建立在表型基礎(chǔ)之上的,這就要求育種家必須具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

育種基本概念壹古代育種

近代育種

現(xiàn)代育種DNA育種工作的關(guān)鍵:如何提高選擇效率傳統(tǒng)育種一般是首先123分子技術(shù)育種表型和表型值選種技術(shù)育種DNA重組技術(shù)育種轉(zhuǎn)基因育種基因組育種育種基本概念壹123分子技術(shù)育種表型和表型值選種技術(shù)育種DNA重組技術(shù)育種動(dòng)物轉(zhuǎn)基因技術(shù)2006年4月美國(guó)密蘇里-哥倫比亞大學(xué)的賴(lài)良學(xué)等獲得了轉(zhuǎn)線蟲(chóng)fat-1基因(ω-3去飽和酶基因)的體細(xì)胞克隆豬,其體內(nèi)表達(dá)的外源基因可以將豬體內(nèi)的ω-6系飽和脂肪酸轉(zhuǎn)化為ω-3系不飽和脂肪酸,提高了ω-3系脂肪酸含量,降低ω-6/ω-3的比例,顯著提高了豬肉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

LaiL,NatBiotechnol,2006.將外源基因整合到動(dòng)物受體體細(xì)胞基因組上,并在受體動(dòng)物體內(nèi)穩(wěn)定表達(dá)出相應(yīng)的生物學(xué)表型的一種技術(shù),其包括轉(zhuǎn)基因重組子構(gòu)建技術(shù)、重組子導(dǎo)入動(dòng)物體內(nèi)的轉(zhuǎn)化技術(shù)、轉(zhuǎn)基因在受體動(dòng)物染色體上穩(wěn)定整合及可控性表達(dá)技術(shù)等。育種基本概念壹動(dòng)物轉(zhuǎn)基因技術(shù)2006年4月美國(guó)密蘇里-哥倫比亞大學(xué)的賴(lài)良學(xué)2000年12月中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)成功獲得了我國(guó)首例轉(zhuǎn)有人α1-抗胰蛋白酶基因的轉(zhuǎn)基因羊。

非常規(guī)性轉(zhuǎn)基因育種是將人類(lèi)藥用蛋白基因或工業(yè)用酶基因?qū)胄笄莼蚪M,使畜禽生產(chǎn)非常規(guī)性畜牧產(chǎn)品的技術(shù)。其將畜禽變?yōu)楦咝a(chǎn)藥用蛋白或工業(yè)用酶的化工廠,因此可稱(chēng)為動(dòng)物生物反應(yīng)器。育種基本概念壹非常規(guī)性轉(zhuǎn)基因育種2000年12月中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)成功獲得了我國(guó)首例轉(zhuǎn)有人α1-抗是分子育種在高通量測(cè)序時(shí)代的產(chǎn)物,即利用高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)群體進(jìn)行研究、定位到控制某個(gè)目標(biāo)性狀的基因,然后通過(guò)序列輔助篩選或者轉(zhuǎn)基因的方法來(lái)選育新的品種。育種基本概念壹基因組育種基因組育種是通過(guò)DNA標(biāo)記技術(shù)來(lái)對(duì)某些重要生產(chǎn)性狀基因座位直接進(jìn)行選擇改良,也可以同時(shí)考慮到多個(gè)生產(chǎn)性狀座位,甚至是動(dòng)物個(gè)體的整個(gè)基因組,因此也可稱(chēng)為基因組掃描選擇。是分子育種在高通量測(cè)序時(shí)代的產(chǎn)物,即利用高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)群體貳貳動(dòng)物分子育種研究的內(nèi)容重點(diǎn)是主效數(shù)量性狀基因座(QuantitativeTraitLoci,QTL)育種,即定位動(dòng)物數(shù)量性狀位點(diǎn)中主效基因并直接進(jìn)行改良或發(fā)現(xiàn)與之相連鎖的DNA標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記輔助選擇(MarkerAssistedSelection,MAS)育種。分子遺傳標(biāo)記貳動(dòng)物分子育種研究的內(nèi)容重點(diǎn)是主效數(shù)量性狀基因座(Quanti指在一個(gè)群體內(nèi)的各個(gè)體間表現(xiàn)為連續(xù)變異的性狀,如動(dòng)植物的高度或長(zhǎng)度等。數(shù)量性狀較易受環(huán)境的影響。數(shù)量性狀在生物全部性狀中占有很大的比重,一些極為重要的經(jīng)濟(jì)性狀(如作物產(chǎn)量、生育期、籽粒重、乳牛泌乳量、羊毛長(zhǎng)度等)都是數(shù)量性狀。分子遺傳標(biāo)記貳指在一個(gè)群體內(nèi)的各個(gè)體間表現(xiàn)為連續(xù)變異的性狀,如動(dòng)植物的高度主效QTL育種除具有常規(guī)育種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)(能有效利用具有加性效應(yīng)的基因座)外,還能利用具有互作效應(yīng)和上位效應(yīng)的基因座來(lái)改良動(dòng)物重要生產(chǎn)性狀。從理論上講,任何一個(gè)可觀察的QTL在連鎖圖譜中都可找到一個(gè)與之連鎖的DNA標(biāo)記。主效QTL育種分子遺傳標(biāo)記貳主效QTL育種除具有常規(guī)育種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)(能有效利用具有MAS是指由于某些容易識(shí)別的DNA標(biāo)記與某一數(shù)量性狀基因座存在相關(guān)性或連鎖關(guān)系,通過(guò)判斷標(biāo)記的基因型對(duì)種畜進(jìn)行選擇的方法,對(duì)數(shù)量性狀進(jìn)行直接選擇或與之相鎖的DNA進(jìn)行標(biāo)記輔助選擇來(lái)改良動(dòng)物生產(chǎn)性狀,從而提高動(dòng)物生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益??勺龀鲈缙谶x種,減少了繁瑣的性能測(cè)定;縮短世代間隔,提高選擇的準(zhǔn)確性、降低育種成本,加快遺傳進(jìn)展,特別對(duì)于遺傳力低的性狀、晚期表現(xiàn)性狀,以及活體難于度量的性狀更具有價(jià)值。MAS育種分子遺傳標(biāo)記貳MAS是指由于某些容易識(shí)別的DNA標(biāo)記與某一數(shù)量性狀基遺傳標(biāo)記:可以穩(wěn)定遺傳的,易于識(shí)別的特殊的遺傳多態(tài)性形式。在經(jīng)典遺傳學(xué)中,遺傳多態(tài)性是指等位基因的變(差)異;在現(xiàn)代遺傳學(xué)中,遺傳多態(tài)性是指基因組中任何座位上的相對(duì)差異或者是DNA序列的差異。分子遺傳標(biāo)記貳遺傳標(biāo)記:可以穩(wěn)定遺傳的,易于識(shí)別的特殊的遺傳多態(tài)性形式。在分子遺傳標(biāo)記貳同一物種的兩個(gè)個(gè)體存在DNA序列差異的位點(diǎn),這些位點(diǎn)用遺傳標(biāo)記就稱(chēng)為分子遺傳標(biāo)記或DNA標(biāo)記。分子遺傳標(biāo)記是以分子遺傳學(xué)和分子數(shù)量遺傳學(xué)為理論,利用分子生物學(xué)技術(shù)來(lái)改良畜禽品種的一種方法。RFLP、SSR、ISSR、RAPD、AFLP和SNP等。分子遺傳標(biāo)記分子遺傳標(biāo)記貳同一物種的兩個(gè)個(gè)體存在DNA序列差異的位點(diǎn),這分子遺傳標(biāo)記貳特點(diǎn)直接以DNA的形式表現(xiàn),表現(xiàn)穩(wěn)定。數(shù)量多(理論上遍及整個(gè)基因組)多態(tài)性高表現(xiàn)為中性,不影響目標(biāo)性狀的表達(dá);許多標(biāo)記表現(xiàn)為共顯性的特點(diǎn),能區(qū)別純合體和雜合體。成本不太高分子遺傳標(biāo)記貳特點(diǎn)分子遺傳標(biāo)記貳顯性標(biāo)記(dominantmarkers):指F1的多態(tài)性片段與其親本之一完全相同。如RAPD、AFLP、ISSR等。共顯性標(biāo)記(co-dominantmarkers):指雙親的兩個(gè)以上分子量不同的多態(tài)性片段均在F1中表現(xiàn)。如RFLP、SSR、SCAR等。AABBAB共顯性標(biāo)記,2倍體100111顯性標(biāo)記分子遺傳標(biāo)記貳顯性標(biāo)記(dominantmarkers):分子遺傳標(biāo)記貳分子標(biāo)記以分子雜交為基礎(chǔ)的DNA標(biāo)記技術(shù)(RFLP標(biāo)記)以PCR技術(shù)為核心的DNA標(biāo)記技術(shù)(RAPD標(biāo)記、SSR標(biāo)記、SSLP標(biāo)記、SCAR標(biāo)記、AFLP標(biāo)記、STS標(biāo)記)以測(cè)序?yàn)榛A(chǔ)的新型的分子標(biāo)記(SNP標(biāo)記、EST標(biāo)記)分子遺傳標(biāo)記貳分以分子雜交為基礎(chǔ)的DNA標(biāo)記技術(shù)(RFLP標(biāo)標(biāo)記名稱(chēng)RFLPRAPDAFLPSSRISSRSCARSTSCAPs主要原理限制酶切Southern雜交隨機(jī)PCR擴(kuò)增限制性酶切結(jié)合PCR擴(kuò)增PCR擴(kuò)增隨機(jī)PCR擴(kuò)增特異PCR擴(kuò)增特異PCR擴(kuò)增PCR擴(kuò)增產(chǎn)物限制性酶切多態(tài)性水平中等較高非常高高高中等檢測(cè)基因組區(qū)域單/低拷貝區(qū)整個(gè)基因組整個(gè)基因組重復(fù)序列重復(fù)序列間隔的單拷貝區(qū)整個(gè)基因組單拷貝區(qū)整個(gè)基因組可靠性高中高高高高高高遺傳特性共顯性顯性/共顯性共顯性/顯性共顯性顯性/共顯性共顯性顯性/共顯性共顯性DNA質(zhì)量要求高,5-30μg中,10-100ng很高,50-100ng中,10-100ng中,2-50ng中,5-10ng高,50-100ng實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)短較長(zhǎng)短短短短短開(kāi)發(fā)成本高低高高低高高高標(biāo)記名稱(chēng)RFLPRAPDAFLPSSRISSRSCARSTS叁OfficePLUS叁OfficePLUS全基因組關(guān)聯(lián)分析(genome-wideassociationstudy,GWAS)是在關(guān)聯(lián)分析的基礎(chǔ)上對(duì)全基因組范圍內(nèi)的遺傳標(biāo)記進(jìn)行檢測(cè)、以研究復(fù)雜疾病和性狀遺傳的一種有效方法。隨著高通量測(cè)序技術(shù)的發(fā)展以及豬、牛等主要畜禽高密度芯片的推出,為畜禽基因組育種提供了便利條件。通過(guò)GWAS在基因組范圍內(nèi)篩選與目標(biāo)性狀相關(guān)聯(lián)的變異位點(diǎn)成為可能。育種工作者通過(guò)GWAS研究鑒定了大量與畜禽經(jīng)濟(jì)性狀相關(guān)聯(lián)的候選SNP位點(diǎn)和基因。國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展叁全基因組關(guān)聯(lián)分析(genome-wideassociati200920112012Liu等(2011)利用Chicken60K芯片進(jìn)行產(chǎn)蛋及蛋品質(zhì)性狀GWAS,在白來(lái)杭(Whiteleg-horn)和矮小型褐殼蛋雞(Brown-eggdwarflayers)群體中得到8個(gè)全基因組水平顯著相關(guān)的SNP位點(diǎn)。

LiuWB,etal.,PLoSOne,2011.Luo等(2012)利用SNP60芯片對(duì)大約克夏(Largewhite)和民豬(Minzhu)雜交F2群體肌內(nèi)脂肪、大理石紋和肉色等7項(xiàng)肉質(zhì)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行GWAS,得到45個(gè)顯著的SNP,僅在12號(hào)染色體上就有36個(gè)顯著的SNP位點(diǎn)。LuoWZ,etal.,InternationalJournalofBiologicalSciences,2012.Settles等(2009)針對(duì)牛副結(jié)核病,利用SNP50芯片分別在4和9號(hào)染色體上發(fā)現(xiàn)了與副結(jié)核感染高度關(guān)聯(lián)的2個(gè)區(qū)域。SettlesM,etal.,

AnimalGenetics,2009.國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展叁200920112012Liu等(2011)利用ChicReported196SNPsinCanadianHolsteinbullswithsignificantassociationswithtraitsdscribingthesizeandshapeofcows.

Kolbehdari,D.etal.DairySci.,2008.國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展叁MichaelE.Goddard,Naturereviewsgenetics,2009.MappinggenesforcomplextraitsindomesticanimalsandtheiruseinbreedingprogrammesReported196SNPsinCanadian動(dòng)物分子育種研究進(jìn)展課件國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展叁2013年,由華南農(nóng)業(yè)大學(xué)和廣東溫氏食品集團(tuán)組建的國(guó)家生豬種業(yè)工程技術(shù)研究中心完成的我國(guó)首例采用全基因組選擇技術(shù)選育出的杜洛克特級(jí)種公豬,實(shí)現(xiàn)了對(duì)候選個(gè)體從表型選擇到基因選擇的突破,解決了動(dòng)物個(gè)體肉質(zhì)和抗性等性狀難以選育的技術(shù)障礙,降低了早期選擇的成本。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)承擔(dān)研發(fā)的中國(guó)奶?;蚪M選擇技術(shù)體系建立表明,我國(guó)奶牛育種已步入全基因組選擇時(shí)代,建立起規(guī)模在5000頭以上的中國(guó)自主的參考群體,提高了公牛選擇的準(zhǔn)確性,大幅度縮短了公牛的世代間隔,加快了群體遺傳進(jìn)展。國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展叁2013年,由華南農(nóng)業(yè)大學(xué)和廣東溫氏食品集西北農(nóng)林科技大學(xué)張涌教授團(tuán)隊(duì)通過(guò)基因定點(diǎn)整合和精確編輯技術(shù)與體細(xì)胞高效克隆技術(shù)有效結(jié)合。首次研制出人β-防御素3基因定點(diǎn)插入抗乳腺炎奶牛、溶葡萄球菌素基因打靶抗乳腺炎奶牛LiuXetal.,NatureCommunications,2013.人溶菌酶基因打靶抗乳腺炎奶牛LiuXetal.,ProceedingsBiologicalSciences,2014.Ipr1基因定點(diǎn)敲入抗結(jié)核克隆奶牛WuHetal.,ProceedingsoftheNationalAcademyofSciencesoftheUSA,2015.人β-防御素3基因定點(diǎn)插入抗結(jié)核奶牛5個(gè)抗病育種材料和人血清白蛋白基因定點(diǎn)插入奶牛、人乳鐵蛋白定點(diǎn)敲入奶山羊(Caprahircus)2種乳腺生物反應(yīng)器育種材料CuiCetal.,ScientificReports,2015.國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展叁西北農(nóng)林科技大學(xué)張涌教授團(tuán)隊(duì)通過(guò)基因定點(diǎn)整合和精確編輯技術(shù)與國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展叁國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展叁國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展叁國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展叁展望我國(guó)動(dòng)物種業(yè)研發(fā)能力不足,我國(guó)重要農(nóng)業(yè)動(dòng)物商用品種原種進(jìn)口依賴(lài)程度高的現(xiàn)狀,需加強(qiáng)育種數(shù)據(jù)采集與性狀測(cè)定新技術(shù)研究,只有育種數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確采集和性狀的科學(xué)測(cè)定,才能保障動(dòng)物重要經(jīng)濟(jì)性狀的主效基因和分子標(biāo)記開(kāi)發(fā)的準(zhǔn)確性?;蚪M學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白組學(xué)、代謝組學(xué)及宏基因組學(xué)等高通量的分子生物學(xué)技術(shù)應(yīng)該廣泛運(yùn)用于功能基因鑒定和分子標(biāo)記發(fā)掘,提高分子育種工作的效率。展望我國(guó)動(dòng)物種業(yè)研發(fā)能力不足,我國(guó)重要農(nóng)業(yè)動(dòng)物商用品種原種進(jìn)THANKYOU請(qǐng)各位批評(píng)指正THANK請(qǐng)各位批評(píng)指正動(dòng)物分子育種研究進(jìn)展課件(最新整理)動(dòng)物分子育種研究進(jìn)展342021/7/26(最新整理)動(dòng)物分子育種研究進(jìn)展12021/7/2634

動(dòng)物分子育種研究進(jìn)展匯報(bào)人:動(dòng)物分子育種研究進(jìn)展匯報(bào)人:目錄CONTENTS壹育種基本概念貳分子遺傳標(biāo)記叁國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展目錄CONTENTS壹育種基本概念貳分子遺傳標(biāo)記叁國(guó)內(nèi)外研究壹壹通過(guò)創(chuàng)造遺傳變異、改良遺傳特性,以培育優(yōu)良動(dòng)植物新品種的技術(shù)。一種從遺傳上逐代改進(jìn)家畜群體重要性狀從而提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)和方法。依據(jù)分子遺傳學(xué)和分子數(shù)量遺傳學(xué)原理,在DNA水平上利用分子標(biāo)記對(duì)生物群體進(jìn)行遺傳改良。指可追蹤染色體、染色體某一節(jié)段或某個(gè)基因座在家系中傳遞的任何一種遺傳特性,是表示遺傳多樣性的手段。育種基本概念壹育種家畜育種分子育種遺傳標(biāo)記通過(guò)創(chuàng)造遺傳變異、改良遺傳特性,以培育優(yōu)良動(dòng)植物新品種的技術(shù)DNA

RNA

Protein

Phenotype育種工作的關(guān)鍵:如何提高選擇效率傳統(tǒng)育種一般是首先通過(guò)各種途徑創(chuàng)造遺傳變異,然后從分離群體的后代中進(jìn)行優(yōu)化選擇和評(píng)價(jià),這種選擇是建立在表型基礎(chǔ)之上的,這就要求育種家必須具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

育種基本概念壹古代育種

近代育種

現(xiàn)代育種DNA育種工作的關(guān)鍵:如何提高選擇效率傳統(tǒng)育種一般是首先123分子技術(shù)育種表型和表型值選種技術(shù)育種DNA重組技術(shù)育種轉(zhuǎn)基因育種基因組育種育種基本概念壹123分子技術(shù)育種表型和表型值選種技術(shù)育種DNA重組技術(shù)育種動(dòng)物轉(zhuǎn)基因技術(shù)2006年4月美國(guó)密蘇里-哥倫比亞大學(xué)的賴(lài)良學(xué)等獲得了轉(zhuǎn)線蟲(chóng)fat-1基因(ω-3去飽和酶基因)的體細(xì)胞克隆豬,其體內(nèi)表達(dá)的外源基因可以將豬體內(nèi)的ω-6系飽和脂肪酸轉(zhuǎn)化為ω-3系不飽和脂肪酸,提高了ω-3系脂肪酸含量,降低ω-6/ω-3的比例,顯著提高了豬肉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

LaiL,NatBiotechnol,2006.將外源基因整合到動(dòng)物受體體細(xì)胞基因組上,并在受體動(dòng)物體內(nèi)穩(wěn)定表達(dá)出相應(yīng)的生物學(xué)表型的一種技術(shù),其包括轉(zhuǎn)基因重組子構(gòu)建技術(shù)、重組子導(dǎo)入動(dòng)物體內(nèi)的轉(zhuǎn)化技術(shù)、轉(zhuǎn)基因在受體動(dòng)物染色體上穩(wěn)定整合及可控性表達(dá)技術(shù)等。育種基本概念壹動(dòng)物轉(zhuǎn)基因技術(shù)2006年4月美國(guó)密蘇里-哥倫比亞大學(xué)的賴(lài)良學(xué)2000年12月中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)成功獲得了我國(guó)首例轉(zhuǎn)有人α1-抗胰蛋白酶基因的轉(zhuǎn)基因羊。

非常規(guī)性轉(zhuǎn)基因育種是將人類(lèi)藥用蛋白基因或工業(yè)用酶基因?qū)胄笄莼蚪M,使畜禽生產(chǎn)非常規(guī)性畜牧產(chǎn)品的技術(shù)。其將畜禽變?yōu)楦咝a(chǎn)藥用蛋白或工業(yè)用酶的化工廠,因此可稱(chēng)為動(dòng)物生物反應(yīng)器。育種基本概念壹非常規(guī)性轉(zhuǎn)基因育種2000年12月中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)成功獲得了我國(guó)首例轉(zhuǎn)有人α1-抗是分子育種在高通量測(cè)序時(shí)代的產(chǎn)物,即利用高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)群體進(jìn)行研究、定位到控制某個(gè)目標(biāo)性狀的基因,然后通過(guò)序列輔助篩選或者轉(zhuǎn)基因的方法來(lái)選育新的品種。育種基本概念壹基因組育種基因組育種是通過(guò)DNA標(biāo)記技術(shù)來(lái)對(duì)某些重要生產(chǎn)性狀基因座位直接進(jìn)行選擇改良,也可以同時(shí)考慮到多個(gè)生產(chǎn)性狀座位,甚至是動(dòng)物個(gè)體的整個(gè)基因組,因此也可稱(chēng)為基因組掃描選擇。是分子育種在高通量測(cè)序時(shí)代的產(chǎn)物,即利用高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)群體貳貳動(dòng)物分子育種研究的內(nèi)容重點(diǎn)是主效數(shù)量性狀基因座(QuantitativeTraitLoci,QTL)育種,即定位動(dòng)物數(shù)量性狀位點(diǎn)中主效基因并直接進(jìn)行改良或發(fā)現(xiàn)與之相連鎖的DNA標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記輔助選擇(MarkerAssistedSelection,MAS)育種。分子遺傳標(biāo)記貳動(dòng)物分子育種研究的內(nèi)容重點(diǎn)是主效數(shù)量性狀基因座(Quanti指在一個(gè)群體內(nèi)的各個(gè)體間表現(xiàn)為連續(xù)變異的性狀,如動(dòng)植物的高度或長(zhǎng)度等。數(shù)量性狀較易受環(huán)境的影響。數(shù)量性狀在生物全部性狀中占有很大的比重,一些極為重要的經(jīng)濟(jì)性狀(如作物產(chǎn)量、生育期、籽粒重、乳牛泌乳量、羊毛長(zhǎng)度等)都是數(shù)量性狀。分子遺傳標(biāo)記貳指在一個(gè)群體內(nèi)的各個(gè)體間表現(xiàn)為連續(xù)變異的性狀,如動(dòng)植物的高度主效QTL育種除具有常規(guī)育種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)(能有效利用具有加性效應(yīng)的基因座)外,還能利用具有互作效應(yīng)和上位效應(yīng)的基因座來(lái)改良動(dòng)物重要生產(chǎn)性狀。從理論上講,任何一個(gè)可觀察的QTL在連鎖圖譜中都可找到一個(gè)與之連鎖的DNA標(biāo)記。主效QTL育種分子遺傳標(biāo)記貳主效QTL育種除具有常規(guī)育種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)(能有效利用具有MAS是指由于某些容易識(shí)別的DNA標(biāo)記與某一數(shù)量性狀基因座存在相關(guān)性或連鎖關(guān)系,通過(guò)判斷標(biāo)記的基因型對(duì)種畜進(jìn)行選擇的方法,對(duì)數(shù)量性狀進(jìn)行直接選擇或與之相鎖的DNA進(jìn)行標(biāo)記輔助選擇來(lái)改良動(dòng)物生產(chǎn)性狀,從而提高動(dòng)物生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。可做出早期選種,減少了繁瑣的性能測(cè)定;縮短世代間隔,提高選擇的準(zhǔn)確性、降低育種成本,加快遺傳進(jìn)展,特別對(duì)于遺傳力低的性狀、晚期表現(xiàn)性狀,以及活體難于度量的性狀更具有價(jià)值。MAS育種分子遺傳標(biāo)記貳MAS是指由于某些容易識(shí)別的DNA標(biāo)記與某一數(shù)量性狀基遺傳標(biāo)記:可以穩(wěn)定遺傳的,易于識(shí)別的特殊的遺傳多態(tài)性形式。在經(jīng)典遺傳學(xué)中,遺傳多態(tài)性是指等位基因的變(差)異;在現(xiàn)代遺傳學(xué)中,遺傳多態(tài)性是指基因組中任何座位上的相對(duì)差異或者是DNA序列的差異。分子遺傳標(biāo)記貳遺傳標(biāo)記:可以穩(wěn)定遺傳的,易于識(shí)別的特殊的遺傳多態(tài)性形式。在分子遺傳標(biāo)記貳同一物種的兩個(gè)個(gè)體存在DNA序列差異的位點(diǎn),這些位點(diǎn)用遺傳標(biāo)記就稱(chēng)為分子遺傳標(biāo)記或DNA標(biāo)記。分子遺傳標(biāo)記是以分子遺傳學(xué)和分子數(shù)量遺傳學(xué)為理論,利用分子生物學(xué)技術(shù)來(lái)改良畜禽品種的一種方法。RFLP、SSR、ISSR、RAPD、AFLP和SNP等。分子遺傳標(biāo)記分子遺傳標(biāo)記貳同一物種的兩個(gè)個(gè)體存在DNA序列差異的位點(diǎn),這分子遺傳標(biāo)記貳特點(diǎn)直接以DNA的形式表現(xiàn),表現(xiàn)穩(wěn)定。數(shù)量多(理論上遍及整個(gè)基因組)多態(tài)性高表現(xiàn)為中性,不影響目標(biāo)性狀的表達(dá);許多標(biāo)記表現(xiàn)為共顯性的特點(diǎn),能區(qū)別純合體和雜合體。成本不太高分子遺傳標(biāo)記貳特點(diǎn)分子遺傳標(biāo)記貳顯性標(biāo)記(dominantmarkers):指F1的多態(tài)性片段與其親本之一完全相同。如RAPD、AFLP、ISSR等。共顯性標(biāo)記(co-dominantmarkers):指雙親的兩個(gè)以上分子量不同的多態(tài)性片段均在F1中表現(xiàn)。如RFLP、SSR、SCAR等。AABBAB共顯性標(biāo)記,2倍體100111顯性標(biāo)記分子遺傳標(biāo)記貳顯性標(biāo)記(dominantmarkers):分子遺傳標(biāo)記貳分子標(biāo)記以分子雜交為基礎(chǔ)的DNA標(biāo)記技術(shù)(RFLP標(biāo)記)以PCR技術(shù)為核心的DNA標(biāo)記技術(shù)(RAPD標(biāo)記、SSR標(biāo)記、SSLP標(biāo)記、SCAR標(biāo)記、AFLP標(biāo)記、STS標(biāo)記)以測(cè)序?yàn)榛A(chǔ)的新型的分子標(biāo)記(SNP標(biāo)記、EST標(biāo)記)分子遺傳標(biāo)記貳分以分子雜交為基礎(chǔ)的DNA標(biāo)記技術(shù)(RFLP標(biāo)標(biāo)記名稱(chēng)RFLPRAPDAFLPSSRISSRSCARSTSCAPs主要原理限制酶切Southern雜交隨機(jī)PCR擴(kuò)增限制性酶切結(jié)合PCR擴(kuò)增PCR擴(kuò)增隨機(jī)PCR擴(kuò)增特異PCR擴(kuò)增特異PCR擴(kuò)增PCR擴(kuò)增產(chǎn)物限制性酶切多態(tài)性水平中等較高非常高高高中等檢測(cè)基因組區(qū)域單/低拷貝區(qū)整個(gè)基因組整個(gè)基因組重復(fù)序列重復(fù)序列間隔的單拷貝區(qū)整個(gè)基因組單拷貝區(qū)整個(gè)基因組可靠性高中高高高高高高遺傳特性共顯性顯性/共顯性共顯性/顯性共顯性顯性/共顯性共顯性顯性/共顯性共顯性DNA質(zhì)量要求高,5-30μg中,10-100ng很高,50-100ng中,10-100ng中,2-50ng中,5-10ng高,50-100ng實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)短較長(zhǎng)短短短短短開(kāi)發(fā)成本高低高高低高高高標(biāo)記名稱(chēng)RFLPRAPDAFLPSSRISSRSCARSTS叁OfficePLUS叁OfficePLUS全基因組關(guān)聯(lián)分析(genome-wideassociationstudy,GWAS)是在關(guān)聯(lián)分析的基礎(chǔ)上對(duì)全基因組范圍內(nèi)的遺傳標(biāo)記進(jìn)行檢測(cè)、以研究復(fù)雜疾病和性狀遺傳的一種有效方法。隨著高通量測(cè)序技術(shù)的發(fā)展以及豬、牛等主要畜禽高密度芯片的推出,為畜禽基因組育種提供了便利條件。通過(guò)GWAS在基因組范圍內(nèi)篩選與目標(biāo)性狀相關(guān)聯(lián)的變異位點(diǎn)成為可能。育種工作者通過(guò)GWAS研究鑒定了大量與畜禽經(jīng)濟(jì)性狀相關(guān)聯(lián)的候選SNP位點(diǎn)和基因。國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展叁全基因組關(guān)聯(lián)分析(genome-wideassociati200920112012Liu等(2011)利用Chicken60K芯片進(jìn)行產(chǎn)蛋及蛋品質(zhì)性狀GWAS,在白來(lái)杭(Whiteleg-horn)和矮小型褐殼蛋雞(Brown-eggdwarflayers)群體中得到8個(gè)全基因組水平顯著相關(guān)的SNP位點(diǎn)。

LiuWB,etal.,PLoSOne,2011.Luo等(2012)利用SNP60芯片對(duì)大約克夏(Largewhite)和民豬(Minzhu)雜交F2群體肌內(nèi)脂肪、大理石紋和肉色等7項(xiàng)肉質(zhì)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行GWAS,得到45個(gè)顯著的SNP,僅在12號(hào)染色體上就有36個(gè)顯著的SNP位點(diǎn)。LuoWZ,etal.,InternationalJournalofBiologicalSciences,2012.Settles等(2009)針對(duì)牛副結(jié)核病,利用SNP50芯片分別在4和9號(hào)染色體上發(fā)現(xiàn)了與副結(jié)核感染高度關(guān)聯(lián)的2個(gè)區(qū)域。SettlesM,etal.,

AnimalGenetics,2009.國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展叁200920112012Liu等(2011)利用ChicReported196SNPsinCanadianHolsteinbullswithsignificantassociationswithtraitsdscribingthesizeandshapeofcows.

Kolbehdari,D.etal.DairySci.,2008.國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展叁MichaelE.Goddard,Naturereviewsgenetics,2009.M

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