家畜育種學(xué)動(dòng)物育種學(xué)新技術(shù)

家畜育種學(xué)動(dòng)物育種學(xué)新技術(shù)第一頁，共七十三頁，2022年，8月28日一、生物技術(shù)的概念生物技術(shù)（Biotechnology）其英語的本意是“生物工藝學(xué)”，一些論著又將其譯為“生物工程”，其定義至今沒有一個(gè)十分經(jīng)典的表述，常見的表述有兩種：從微觀上認(rèn)識(shí)和控制生物遺傳與繁殖過程的技術(shù)。在探索生物所具有的多種多樣功能的同時(shí)，用工程設(shè)計(jì)的方式把這些功能應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域、或人工摸擬再現(xiàn)生物功能，為人類提供產(chǎn)品或服務(wù)的新興技術(shù)。第一節(jié)生物技術(shù)概述第二頁，共七十三頁，2022年，8月28日生物技術(shù)是以生命科學(xué)研究成就為基礎(chǔ)的綜合性技術(shù)，是從微觀上認(rèn)識(shí)和控制生物的遺傳物質(zhì)和遺傳過程，了解生命的全貌，其目的是要解決人類社會(huì)中的人口、糧食、肉蛋奶、環(huán)境能源醫(yī)療等各種具體問題。二、生物技術(shù)應(yīng)用的目的第三頁，共七十三頁，2022年，8月28日三、生物技術(shù)的主要組成部分基因工程技術(shù)細(xì)胞工程技術(shù)酶工程技術(shù)發(fā)酵工程技術(shù)第四頁，共七十三頁，2022年，8月28日四、在家畜育種中應(yīng)用的生物技術(shù)細(xì)胞工程技術(shù)細(xì)胞遺傳學(xué)技術(shù)動(dòng)物繁殖學(xué)技術(shù)基因工程技術(shù)分子遺傳學(xué)技術(shù)（主要涉及基因組分析技術(shù)、DNA診斷技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)等）分子數(shù)量遺傳學(xué)技術(shù)第五頁，共七十三頁，2022年，8月28日染色體及染色體片段移植與重組染色體組型與單個(gè)染色體的鑒別細(xì)胞遺傳學(xué)技術(shù)動(dòng)物繁殖學(xué)技術(shù)人工授精配子低溫冷凍保存X、Y精子分離同期發(fā)情、超數(shù)排卵與分娩控制卵母細(xì)胞的體外培養(yǎng)與體外授精胚胎冷凍保存與胚胎移植核移植與細(xì)胞克隆嵌合體的制備第六頁，共七十三頁，2022年，8月28日分子數(shù)量遺傳（molecularquantitativegenetics）學(xué)。將分子生物技術(shù)和方法與數(shù)量遺傳學(xué)相結(jié)合，研究數(shù)量性狀基因座（QuantitativeTraitsLoci，QTL）定位與分子標(biāo)記輔助選擇（MolecularAssistantSelection，MAS）的理論和方法。這一學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展，將給家畜育種帶來一次新的飛躍。分子遺傳學(xué)技術(shù)基因結(jié)構(gòu)與功能的分析基因組分析基因診斷基因克隆與基因組文庫的建立轉(zhuǎn)基因技術(shù)基因在微生物中的表達(dá)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的制備生物反應(yīng)器第七頁，共七十三頁，2022年，8月28日第二節(jié)細(xì)胞工程技術(shù)的應(yīng)用人工授精技術(shù)配子低溫冷凍保存技術(shù)同期發(fā)情、超數(shù)排卵技術(shù)體外受精技術(shù)性別控制與胚胎性別鑒定技術(shù)克隆技術(shù)第八頁，共七十三頁，2022年，8月28日一、人工授精技術(shù)給家畜育種帶來的效應(yīng)通過人工授精，提高了優(yōu)良種公畜的利用率，迅速擴(kuò)大優(yōu)良遺傳特性和高產(chǎn)基因在群體中的影響。依靠人工授精，提高了種公畜的利用率，大大減少了種公畜的需要量，在相同的選擇基礎(chǔ)上，提高了種公畜的選擇強(qiáng)度，加快了群體的遺傳進(jìn)展。從生產(chǎn)上講，節(jié)約了成本。第九頁，共七十三頁，2022年，8月28日建立了AI育種體系（AggregativeIndexBreedingSystem）在畜群中廣泛應(yīng)用人工授精技術(shù)，精液全部來自經(jīng)遺傳評(píng)定驗(yàn)證的種公畜；在育種群中實(shí)施大規(guī)模的、規(guī)范化的生產(chǎn)性能測定；通過“定向選配”，有計(jì)劃地培育后備公畜；組織科學(xué)、嚴(yán)格的公畜后裔測定，并應(yīng)用先進(jìn)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法估計(jì)育種值，提高選種的精確性。一、人工授精技術(shù)給家畜育種帶來的效應(yīng)第十頁，共七十三頁，2022年，8月28日AI育種體系在奶牛育種中取得的效果：在過去40余年中，美國、加拿大等奶牛生產(chǎn)發(fā)達(dá)國家，因堅(jiān)持AI育種體系，全國奶牛群體數(shù)量減少了1/3，而總產(chǎn)奶量卻穩(wěn)中有升，說明奶牛的平均產(chǎn)奶量提高了30%以上。據(jù)1996年統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，我國北京市自1972年建立種公牛站開始全面推廣冷凍精液人工授精以來，奶牛產(chǎn)奶量平均每年獲得近50kg的遺傳進(jìn)展，在25年中奶牛平均單產(chǎn)凈增2200kg。一、人工授精技術(shù)給家畜育種帶來的效應(yīng)第十一頁，共七十三頁，2022年，8月28日AI育種體系在豬育種中取得的效果：在上個(gè)世紀(jì)80年代末90年代初，AI育種體系開始在豬育種中應(yīng)用，至今，豬的主要生產(chǎn)性能已有大幅度提高。瘦肉率可達(dá)65%以上；70日齡以后的日增重最高可達(dá)2000g以上；料肉比可達(dá)2.5∶1，接近雞的飼料利用率。一、人工授精技術(shù)給家畜育種帶來的效應(yīng)第十二頁，共七十三頁，2022年，8月28日二、配子低溫冷凍保存技術(shù)給家畜育種帶來的效應(yīng)低溫冷凍保存精液技術(shù)，延長了優(yōu)秀種公畜的使用年限，拓寬了優(yōu)良種畜的覆蓋面，擴(kuò)大了優(yōu)秀種公畜在家畜遺傳改良中的作用。冷凍精液的使用，使參加后裔鑒定的公畜與不同地區(qū)、不同群體的母畜交配，獲得數(shù)量更多、分布更廣的后代及其測定數(shù)據(jù)，從而提高對(duì)公畜遺傳評(píng)估的準(zhǔn)確性和精確度。利用精液長期冷凍保存技術(shù)，可更經(jīng)濟(jì)、可靠地實(shí)現(xiàn)家畜品種資源的保護(hù)。第十三頁，共七十三頁，2022年，8月28日人工控制母畜發(fā)情，更準(zhǔn)確地掌握母畜的繁殖生理周期，適時(shí)輸精，大大提高了母畜受胎率。通過同期發(fā)情處理，便于實(shí)施遺傳改良措施。如實(shí)施胚胎移植、冷凍精液的輸精等，都有必要進(jìn)行同期發(fā)情處理。超數(shù)排卵技術(shù)的應(yīng)用，可提高母畜繁殖率。人工促進(jìn)母畜性早熟，實(shí)現(xiàn)提前配種，可縮短世代間隔，加快遺傳進(jìn)展。產(chǎn)后人工催情，縮短母畜胎間距，提高種畜使用效率，從而提高育種效益。三、同期發(fā)情、超數(shù)排卵與分娩控制第十四頁，共七十三頁，2022年，8月28日三、胚胎移植與MOET核心群育種體系MOET——是超數(shù)排卵（MultipleOvulation）與胚胎移植（EmbryoTransfer）是兩項(xiàng)相互聯(lián)系的生物技術(shù)的縮寫。超排是基礎(chǔ)，胚移是手段。人們習(xí)慣將兩項(xiàng)技術(shù)統(tǒng)稱為胚胎移植，用“MOET”表示。MOET在家畜育種中可實(shí)現(xiàn)的一般效應(yīng)擴(kuò)大優(yōu)秀母畜在畜群遺傳改良中的作用。利用胚胎冷凍保存技術(shù)，有效地保存家畜品種資源。冷凍胚胎的進(jìn)出口，消除了家畜品種之間的地理隔離，促進(jìn)優(yōu)良種畜的基因交流，加速育種進(jìn)程。冷凍胚胎的傳遞，可獲得正常情況下難以得到的育種材料。MOET可使一些遺傳素質(zhì)十分優(yōu)秀，但因繁殖障礙而無法妊娠的母畜延續(xù)其在育種中的作用；甚至克服種間隔離，挽救瀕危動(dòng)物。第十五頁，共七十三頁，2022年，8月28日MOET核心群育種體系——基本流程示意圖供體母畜（人工授精站）核心公畜群青年公畜群胚胎母畜核心群ET—幼畜♀♂青年家畜性能測定站（測定生長發(fā)育性狀）生產(chǎn)群MOET♂♀育成生產(chǎn)群核心群第十六頁，共七十三頁，2022年，8月28日卵母細(xì)胞采集卵母細(xì)胞體外成熟精液預(yù)處理體外受精胚胎體外培養(yǎng)與胚胎移植迄今，體外受精在各主要技術(shù)環(huán)節(jié)上的效率還不夠高，總體技術(shù)水平還未達(dá)到應(yīng)用的要求，胚胎工程學(xué)家們正在探索新的技術(shù)途徑，如供體的活體取卵技術(shù)、腔前期或小腔期卵細(xì)胞的體外培養(yǎng)技術(shù)等。因此，體外受精技術(shù)的全面應(yīng)用尚需一段時(shí)間。但仍可預(yù)測該技術(shù)在家畜育種和生產(chǎn)中廣闊的應(yīng)用前景。四、體外受精（在牛和羊的胚胎生產(chǎn)中得到部分應(yīng)用）（一）技術(shù)步驟：第十七頁，共七十三頁，2022年，8月28日大幅度降低胚胎的生產(chǎn)成本，若與超排技術(shù)相結(jié)合，可生產(chǎn)更多的可移植胚胎。使優(yōu)秀母畜產(chǎn)生更多的胚胎和后代，擴(kuò)大優(yōu)良基因在群體中的影響；對(duì)不小心宰了的優(yōu)秀個(gè)體，還可利用其卵巢，通過體外受精繼續(xù)在育種上加以利用。在母畜更新率一定的情況下，利用體外受精生產(chǎn)胚胎，可降低種母畜的留種率，提高母畜選擇強(qiáng)度，加速群體遺傳進(jìn)展。在同胞測定中，應(yīng)用體外受精技術(shù)可增加同胞數(shù)量，提高種畜選擇的準(zhǔn)確性。（二）體外受精技術(shù)的應(yīng)用前景第十八頁，共七十三頁，2022年，8月28日可實(shí)施一頭母畜的卵母細(xì)胞用不同公畜的精液受精，產(chǎn)生同齡母系半同胞，利用同齡母系半同胞資料估計(jì)公畜育種值，將提高估計(jì)的準(zhǔn)確性。體外受精耗精量少，可充分利用數(shù)量稀少而十分珍貴的種公畜的精液。體外受精技術(shù)的應(yīng)用，可打破常規(guī)的生產(chǎn)體系，建立新的動(dòng)物生產(chǎn)模式。如用乳用家畜生產(chǎn)肉用品種。體外受精技術(shù)的應(yīng)用，可為克隆和轉(zhuǎn)基因操作提供大量胚胎。（二）體外受精技術(shù)的應(yīng)用前景第十九頁，共七十三頁，2022年，8月28日（一）性別控制的效應(yīng)提供更多表現(xiàn)限性經(jīng)濟(jì)性狀的個(gè)體（如母牛、母雞、雄鹿等），對(duì)性別影響生產(chǎn)性能的畜種（如豬、肉牛、家蠶、馬等），則能多生產(chǎn)雄性動(dòng)物，提高動(dòng)物生產(chǎn)的專門化程度和生產(chǎn)效率。對(duì)廣泛使用人工授精技術(shù)的畜種，公畜飼養(yǎng)量有限，則可通過性別控制增加母畜數(shù)量，提高母畜選擇強(qiáng)度，加快母畜遺傳進(jìn)展。通過性別控制實(shí)現(xiàn)不同階段對(duì)公母比例的需要。在雜交育種中，不同階段對(duì)公母比例的需要不同。如，肉牛雜交育種的初始階段需要更多的雜種母牛，而在橫交固定階段則需要選育一定數(shù)量的公牛，生產(chǎn)群中希望有更多的公牛用于肥育。五、性別控制與胚胎性別鑒定第二十頁，共七十三頁，2022年，8月28日（二）性別鑒定的作用性別鑒定后可對(duì)單胎動(dòng)物實(shí)施同性別雙胚移植，提高生產(chǎn)效率。性別鑒定是胚胎克隆的必要技術(shù)環(huán)節(jié)。胚胎克隆之前，首先要進(jìn)行胚胎性別鑒定。五、性別控制與胚胎性別鑒定第二十一頁，共七十三頁，2022年，8月28日克?。–lone）的作用：由克隆獲得的個(gè)體在遺傳上是同質(zhì)的（不考慮細(xì)胞質(zhì)遺傳）或基本同質(zhì)的，因此克隆技術(shù)只能實(shí)現(xiàn)基因型的復(fù)制，而不能使一個(gè)群體的基因庫得到創(chuàng)新或擴(kuò)充。實(shí)現(xiàn)克隆的途徑：胚胎分割、胚胎細(xì)胞中卵裂球細(xì)胞核的移植、體細(xì)胞的核移植。六、克隆技術(shù)第二十二頁，共七十三頁，2022年，8月28日胚胎克隆及其應(yīng)用前景取8-32細(xì)胞期的胚胎卵裂細(xì)胞核去核的成熟卵子發(fā)育成新個(gè)體移植電融合、體外或體內(nèi)培養(yǎng)1、獲得更多的胚胎，進(jìn)一步提高M(jìn)OET及其核心群育種體系的效率。理論上，一個(gè)32細(xì)胞期的供體胚胎，經(jīng)過兩次克隆即可得1024個(gè)胚胎。2、獲得數(shù)量很大的遺傳同質(zhì)個(gè)體，為遺傳效應(yīng)、參數(shù)估計(jì)和育種值估計(jì)提供更準(zhǔn)確的信息，提高估計(jì)的精確度。3、在MOET核心群育種體系中，快速建立具有特定基因組合的多個(gè)純系。4、迅速推廣胚胎克隆家畜，提高生產(chǎn)總體水平?，F(xiàn)階段，胚胎克隆還有許多技術(shù)問題有待研究解決。但可預(yù)期，5-10年后這項(xiàng)技術(shù)將達(dá)到應(yīng)用水平。其應(yīng)用的潛在領(lǐng)域有：第二十三頁，共七十三頁，2022年，8月28日取體細(xì)胞的細(xì)胞核去核的成熟卵子發(fā)育成新個(gè)體移植電融合、體外或體內(nèi)培養(yǎng)盡管這項(xiàng)技術(shù)獲得成功的報(bào)道屈指可數(shù)，達(dá)到應(yīng)用水平的時(shí)間也尚難預(yù)測，但動(dòng)物遺傳育種學(xué)家們?nèi)允株P(guān)注這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展，并潛心研究它對(duì)未來家畜遺傳育種產(chǎn)生的效應(yīng)。由于體細(xì)胞克隆可產(chǎn)生已知基因個(gè)體的復(fù)制品，且移植所需細(xì)胞核來源不受限制，其意義遠(yuǎn)大于胚胎克隆。體細(xì)胞克隆體細(xì)胞克隆的技術(shù)難度遠(yuǎn)大于胚胎克隆。第二十四頁，共七十三頁，2022年，8月28日該技術(shù)與其它胚胎生物工程技術(shù)結(jié)合，可建立最佳遺傳資源保護(hù)模式。如挽救瀕危動(dòng)物、克隆已絕滅了的物種、冷凍保存優(yōu)秀個(gè)體的克隆胚胎等。體細(xì)胞克隆獲得的遺傳同質(zhì)個(gè)體是比胚胎克隆更好的遺傳學(xué)研究材料。體細(xì)胞克隆可最大限度地增加優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)個(gè)體在群體中的數(shù)量，提高畜群總體水平；同時(shí)提高生產(chǎn)的一致化程度，便于管理和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。體細(xì)胞克隆產(chǎn)生的遺傳同質(zhì)個(gè)體，是動(dòng)物營養(yǎng)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、藥物學(xué)等領(lǐng)域最好的試驗(yàn)材料。該技術(shù)為發(fā)展其它生物技術(shù)提供了最佳手段。如解決轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的傳代難問題。體細(xì)胞克隆潛在的應(yīng)用領(lǐng)域第二十五頁，共七十三頁，2022年，8月28日第三節(jié)基因工程技術(shù)的應(yīng)用生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物進(jìn)行基因診斷研制基因疫苗分子遺傳標(biāo)記應(yīng)用前景第二十六頁，共七十三頁，2022年，8月28日一、生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物（一）轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的概念轉(zhuǎn)基因動(dòng)物是指將體外重組DNA（rDNA）移植到成熟卵泡中，使rDNA整合到核基因組中發(fā)育而成的動(dòng)物個(gè)體。生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的目的是使整合到動(dòng)物核基因組中的rDNA高效表達(dá)，改變受體的生理特征或產(chǎn)生新的功能。第二十七頁，共七十三頁，2022年，8月28日提高生產(chǎn)性能。如通過轉(zhuǎn)生長激素基因或生長激素釋放因子基因，可提高動(dòng)物生長速度；轉(zhuǎn)外源半胱氨酸生物合成基因羊，其羊毛生長速度大幅度提高。提高產(chǎn)品質(zhì)量。如轉(zhuǎn)乳球蛋白基因奶牛和奶山羊，其奶中的乳蛋白構(gòu)成受到改變，大大提高了奶的質(zhì)量和價(jià)值；再如，將調(diào)控蛋白結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)入羊或蠶中，可以改變羊和蠶支持蛋白的合成，改變羊毛或蠶絲成份，提高其質(zhì)量。實(shí)現(xiàn)抗病育種。如轉(zhuǎn)外源Mx-基因豬具有強(qiáng)抗流感病毒能力；轉(zhuǎn)乳鐵蛋白基因奶牛，具有很強(qiáng)的乳房炎抗病力。（二）轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的價(jià)值第二十八頁，共七十三頁，2022年，8月28日制造生物反應(yīng)器。比較成功的是乳腺生物反應(yīng)器，利用奶?；蚰躺窖颢@得在乳腺中生產(chǎn)對(duì)合成藥物有重要意義的肽或蛋白質(zhì)。目前研制生物反應(yīng)器的主要目的基因有：人凝血因子、α抗胰蛋白酶、胰島素、人體白蛋白、干擾素等。為醫(yī)學(xué)試驗(yàn)提供實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，建立毒理試驗(yàn)、玩癥研究和治療等的動(dòng)物模型。如，生產(chǎn)對(duì)致癌物質(zhì)、誘變劑、毒物等敏感的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，有助于對(duì)環(huán)境危險(xiǎn)因素的認(rèn)識(shí)；制備用于人類臟器移植的轉(zhuǎn)基因豬。（二）轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的價(jià)值第二十九頁，共七十三頁，2022年，8月28日成本高。轉(zhuǎn)基因的成功率極低，約為0.06%；轉(zhuǎn)基因動(dòng)物為半合子，傳代不穩(wěn)定；轉(zhuǎn)基因的表達(dá)率低，甚至不表達(dá)；轉(zhuǎn)基因品種無專利保護(hù)。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物具有負(fù)面效應(yīng)外源基因的導(dǎo)入可能誘發(fā)基因組中其它基因突變、失活或激活致癌基因，造成遺傳缺陷或個(gè)體致死；載體DNA表達(dá)產(chǎn)生的負(fù)作用，如反轉(zhuǎn)錄病毒載體DNA的非生理性表達(dá)，擾亂正常生理功能；轉(zhuǎn)基因本身的負(fù)作用，如轉(zhuǎn)人生長激素基因鼠，其生長速度提高、乳腺發(fā)育提前、母鼠繁殖力降低甚至不育等。（三）轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的缺點(diǎn)第三十頁，共七十三頁，2022年，8月28日基因診斷的技術(shù)手段：PCR（PolymeraseChainReaction）、RFLP（RestrictionFragmentLengthPolymorphisms）、SSCP（SingleStrandConformationPolymorphism）等技術(shù)?；蛟\斷的目的為育種提供配種方案。實(shí)現(xiàn)對(duì)種畜的基因型選擇，在選育群中淘汰有害或不利基因。二、基因診斷第三十一頁，共七十三頁，2022年，8月28日基因診斷技術(shù)已在豬、牛、羊育種中得到了廣泛應(yīng)用。目前能診斷的基因主要有：豬的氟烷基因（Hal）、雌激素受體基因（ESR）、酸豬肉基因（RN）、生長激素基因（PGH）等；牛的雙?。―oubleMuscling）基因；羊的產(chǎn)羔數(shù)（Booroola）基因等?，F(xiàn)以豬的Hal基因?yàn)槔齺斫榻B基因診斷的技術(shù)要點(diǎn)及其在育種中的應(yīng)用?；蛟\斷技術(shù)應(yīng)用情況第三十二頁，共七十三頁，2022年，8月28日提取基因組DNA進(jìn)行PCR進(jìn)行PCR-RFLP分析，判定基因型制定育種方案分析基因型與表型的關(guān)系在一定條件下，體外擴(kuò)增目的基因。這是基因診斷的關(guān)鍵技術(shù)。從動(dòng)物任何組織中均可獲得基因組DNA用特定內(nèi)切酶消化PCR產(chǎn)物后，電泳分離酶切片段，根據(jù)酶切片段多態(tài)性判定基因型?；蛟\斷的技術(shù)環(huán)節(jié)第三十三頁，共七十三頁，2022年，8月28日-+從組織中獲得的動(dòng)物基因組DNA電泳圖譜

（瓊脂糖凝膠）第三十四頁，共七十三頁，2022年，8月28日659bp-+659bp豬Hal基因PCR產(chǎn)物電泳圖譜

（瓊脂糖凝膠）第三十五頁，共七十三頁，2022年，8月28日nnNnNN豬Hal基因PCR-HhaⅠ-RFLP電泳圖譜

（瓊脂糖凝膠）1543994695515377237Marker-+NNnnNnNN第三十六頁，共七十三頁，2022年，8月28日四川省三大外種豬及新榮Ⅰ系氟烷基因分布第三十七頁，共七十三頁，2022年，8月28日豬PGH基因PCR產(chǎn)物電泳圖譜

（瓊脂糖凝膠）-+第三十八頁，共七十三頁，2022年，8月28日豬PGH基因PCR-BstⅪ-RFLP電泳圖譜

（瓊脂糖凝膠）-+第三十九頁，共七十三頁，2022年，8月28日CCCCCCCCCCCCCCAAACAAACBCCD豬PGH基因PCR-ApaⅠ-RFLP電泳圖譜

（聚丙烯酰胺凝膠）-+第四十頁，共七十三頁，2022年，8月28日三、研制基因疫苗偽狂犬病基因工程苗偽狂犬病基因缺失苗大腸桿菌基因缺失苗K88、K89第四十一頁，共七十三頁，2022年，8月28日（一）遺傳標(biāo)記的概念及其發(fā)展概念：遺傳標(biāo)記是指那些可準(zhǔn)確鑒別、能反映個(gè)體特異性的遺傳特征。遺傳標(biāo)記應(yīng)具備的條件：具有豐富的多態(tài)性；數(shù)量多，且覆蓋整個(gè)基因組；等位基因間呈共顯性，能準(zhǔn)確判別所有可能的基因型；其測定不受年齡、性別、環(huán)境等因素的限制。遺傳標(biāo)記的發(fā)展：形態(tài)學(xué)標(biāo)記細(xì)胞學(xué)標(biāo)記生化標(biāo)記DNA分子標(biāo)記。四、分子遺傳標(biāo)記第四十二頁，共七十三頁，2022年，8月28日RFLP（RestrictionFragmentLengthPolymorphisms）：指用同一限制性內(nèi)切酶酶切不同個(gè)體的基因組DNA后，所獲得的含有同源序列的酶切片段在長度上存在的差異。這是最早開發(fā)的DNA標(biāo)記，在同一基因座上只有兩個(gè)等位基因，多態(tài)性不夠高，且測定方法比較復(fù)雜，近年已很少使用。AFLP（AmplifiedFragmentLengthPolymorphisms）：用特定引物，通過PCR反應(yīng)，復(fù)制并擴(kuò)增不同個(gè)體基因組DNA模板，所得DNA片段在長度上的差異。該方法較RFLP簡單，但需要設(shè)計(jì)和合成特定引物，且AFLP標(biāo)記可能是顯性的，無法區(qū)分純合子與雜合子。（二）DNA分子標(biāo)記的類型第四十三頁，共七十三頁，2022年，8月28日RAPD（RandomlyAmplifiedPolymorphicDNA）：這也是基于PCR的分子標(biāo)記，用隨機(jī)序列組成的寡核苷酸作為引物通過PCR反應(yīng)獲得的長度不同的多態(tài)性DNA片段。該方法的重復(fù)性性較差，且多數(shù)RAPD標(biāo)記為顯性標(biāo)記。SNPs（SingleNucleotidePolymorphisms）：指單個(gè)核苷酸突變而產(chǎn)生的多態(tài)，只有兩個(gè)等位基因。雖其多態(tài)性不高，但在基因組中SNP的數(shù)量很大。如人類基因組中，單核苷酸突變的概率為10-6左右，人類基因組約含30億個(gè)堿基，因而平均每1000個(gè)堿基就有1個(gè)以上的SNP標(biāo)記。測定SNP最快速準(zhǔn)確的方法是用DNA芯片技術(shù)。（二）DNA分子標(biāo)記的類型第四十四頁，共七十三頁，2022年，8月28日VNTR（VariableNumberTandemRepeat）：在真核生物基因組中存在許多串狀重復(fù)序列，如CACACA…

或GTGTGT…

，由于重復(fù)單位在個(gè)體間有很大差異，因而可作為一種遺傳標(biāo)記，不同的重復(fù)次數(shù)就構(gòu)成不同的等位基因。按重復(fù)單位大小可分為微衛(wèi)星標(biāo)記和小衛(wèi)星標(biāo)記。微衛(wèi)星標(biāo)記（MicrosateliteMarker）的重復(fù)單位在6個(gè)堿基對(duì)以內(nèi)，或稱簡單序列重復(fù)（SimpleSequenceRepeat，SSR）。小衛(wèi)星標(biāo)記（MinisateliteMarker）的重復(fù)單位大于6個(gè)堿基對(duì)。對(duì)DNA的微衛(wèi)星多態(tài)性，可設(shè)計(jì)特定引物通過PCR加以鑒別。對(duì)小衛(wèi)星多態(tài)性，可用重復(fù)單位的同源序列作為探針進(jìn)行RFLP分析。（二）DNA分子標(biāo)記的類型第四十五頁，共七十三頁，2022年，8月28日微衛(wèi)星標(biāo)記：M5PCR擴(kuò)增及電泳結(jié)果-+第四十六頁，共七十三頁，2022年，8月28日RAPD標(biāo)記：R93PCR擴(kuò)增及電泳結(jié)果-+第四十七頁，共七十三頁，2022年，8月28日微衛(wèi)星MCW0120擴(kuò)增產(chǎn)物變性聚丙烯酰胺電泳檢測-+第四十八頁，共七十三頁，2022年，8月28日ABI遺傳分析程序檢測微衛(wèi)星標(biāo)記圖譜圖中共有7個(gè)微衛(wèi)星標(biāo)記，獲得PCR產(chǎn)品后，用ABI遺傳分析技術(shù)20分鐘獲得的結(jié)果。該圖譜還可進(jìn)行群體的精確系譜鑒定，即通常講的親子鑒定。該技術(shù)還可以用以進(jìn)行遺傳病的基因診斷。目前正在研究一次獲得20個(gè)以上標(biāo)記的程序，已經(jīng)通過初步實(shí)驗(yàn)。第四十九頁，共七十三頁，2022年，8月28日分子標(biāo)記為我們提供了非常豐富的遺傳育種信息，這些信息可用于：用于QTL檢測；用于標(biāo)記輔助選擇；研究品種起源與發(fā)展；用于標(biāo)記輔助基因的導(dǎo)入；標(biāo)記輔助雜種優(yōu)勢(shì)的利用；標(biāo)記輔助遺傳資源的保存；親子鑒定等。其中前3項(xiàng)是目前家畜遺傳育種中研究得最多的內(nèi)容，可望在家畜育種中得到廣泛應(yīng)用。（三）DNA分子標(biāo)記的作用第五十頁，共七十三頁，2022年，8月28日概念：QTL（QuantitativeTraitLoci）理論上是指所有影響數(shù)量性狀的基因位點(diǎn)。實(shí)際上，通常是將那些有較大效應(yīng)的、可被檢測出的基因或染色體片段稱為QTL。當(dāng)一個(gè)QTL就是一個(gè)基因時(shí)，該基因就是主效基因。若對(duì)影響數(shù)量性狀的各個(gè)單基因都有清楚的了解，將大大提高對(duì)數(shù)量性狀選擇的有效性的準(zhǔn)確性，同時(shí)還可利用克隆、轉(zhuǎn)基因技術(shù)等對(duì)群體進(jìn)行遺傳改良。QTL檢測的方法：主要有標(biāo)記-QTL連鎖分析法（Marker-QTLLinkageAnalysis，又稱基因組掃描法）和候選基因分析法（CandidateGeneApproach）兩種。1、QTL檢測第五十一頁，共七十三頁，2022年，8月28日構(gòu)建資源群體選擇標(biāo)記收集數(shù)據(jù)構(gòu)建標(biāo)記連鎖圖QTL的檢測與參數(shù)估計(jì)一般家畜群體中，標(biāo)記與QTL可能處于連鎖平衡狀態(tài)，需要設(shè)計(jì)特定的資源群體，以產(chǎn)生足夠的連鎖不平衡。近交或雜交試驗(yàn)設(shè)計(jì)、家系試驗(yàn)設(shè)計(jì)。根據(jù)所選資源群、試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)、技術(shù)水平、工作條件等，選擇適當(dāng)類型和數(shù)目的標(biāo)記。對(duì)分子遺傳標(biāo)記基因型測定的數(shù)據(jù)；需要檢測的數(shù)量性狀表型值測定的數(shù)據(jù)。測定標(biāo)記所在的連鎖群（染色體），估計(jì)標(biāo)記間的相對(duì)距離（用重組率或圖距表示），確定標(biāo)記的排列順序。根據(jù)已確定的遺傳圖譜，利用已測得的標(biāo)記基因型及其表型值，用統(tǒng)計(jì)分析方法估計(jì)QTL在染色體上的位置、基因頻率、效應(yīng)大小等。標(biāo)記-QTL連鎖分析第五十二頁，共七十三頁，2022年，8月28日以回交試驗(yàn)設(shè)計(jì)為例來說明M-QTL連鎖分析親本♂♂×♀♀F1M1Q1M2Q2M2Q2M2Q2M2Q2M2Q2回交一代M1Q1M1Q1♂♂×♀♀M1Q1M2Q2M2Q2M2Q2M1Q2M2Q2M2Q1M2Q2親本型個(gè)體重組型個(gè)體第五十三頁，共七十三頁，2022年，8月28日這是利用微衛(wèi)星標(biāo)記繪制的綿羊1、2號(hào)染色體連鎖圖譜第五十四頁，共七十三頁，2022年，8月28日該研究通過組建F2

分離群體，構(gòu)建了雞RAPD連鎖圖譜，用區(qū)間作圖分析法，對(duì)雞19種產(chǎn)肉性狀基因位點(diǎn)（QTL）進(jìn)行定位和效應(yīng)分析。連鎖圖譜包含32個(gè)RAPD標(biāo)記，分布于5個(gè)連鎖群；檢測到控制17種產(chǎn)肉性狀的QTL35個(gè)，控制雞脛長的主效基因2個(gè)。該論文在畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào)發(fā)表，全國家禽研究會(huì)交流，引起同行專家高度重視?！镫u產(chǎn)肉性狀與分子標(biāo)記的連鎖分析第五十五頁，共七十三頁，2022年，8月28日標(biāo)記-QTL連鎖分析法的優(yōu)、缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：成功率高。可檢測出基因組中所有的QTL。因?yàn)闃?biāo)記覆蓋整個(gè)基因組。缺點(diǎn):成本高，耗時(shí)長。因測定標(biāo)記基因型及個(gè)體數(shù)多。統(tǒng)計(jì)分析難度大。方法及計(jì)算復(fù)雜，統(tǒng)計(jì)量的分布不確定，對(duì)多性狀、多染色體分析時(shí)犯Ⅰ型錯(cuò)誤的概率大。很難精確定位。只能給出QTL位點(diǎn)的一個(gè)估計(jì)值或一個(gè)置信區(qū)間。不便應(yīng)用。實(shí)際育種群多為遠(yuǎn)交群體，標(biāo)記與QTL間的關(guān)系因家系而異，用標(biāo)記-QTL連鎖分析找到的QTL很難直接用于這些群體。第五十六頁，共七十三頁，2022年，8月28日候選基因法候選基因：已知在性狀發(fā)育或生理過程中具有某種生物學(xué)功能并經(jīng)測序的基因，這些基因可能是QTL基因。候選基因法：從一些可能是QTL的基因中篩選出QTL的方法。第五十七頁，共七十三頁，2022年，8月28日選擇候選基因獲得用于擴(kuò)增基因的引物序列揭示候選基因內(nèi)的多態(tài)性建立大規(guī)模測定候選基因基因型的方法選擇進(jìn)行候選基因分析的群體研究候選基因與性狀的關(guān)系證實(shí)所發(fā)現(xiàn)的候選基因與性狀的關(guān)系，并確定其是否是QTL根據(jù)所掌握的生物學(xué)或生理學(xué)知識(shí)、或標(biāo)記-QTL連鎖分析的結(jié)果選擇候選基因。從現(xiàn)有基因庫中尋找，或自行設(shè)計(jì)特異性引物。用PCR-RFLP或SSCP等方法進(jìn)行研究。PCR-RFLP和SSCP是目前用于大規(guī)模檢測基因型的主要方法。原則上，任何群體都可用于候選基因分析，但最好是候選基因的平衡群體（未經(jīng)選擇的地方品種群或常規(guī)育種的商業(yè)化育種群）。否則不易區(qū)分候選基因與其連鎖的其它基因的效應(yīng)?？煞治龊蜻x基因各多態(tài)位點(diǎn)與性狀的關(guān)系，也可分析整個(gè)候選基因與性狀的關(guān)系。第五十八頁，共七十三頁，2022年，8月28日采用候選基因法對(duì)豬產(chǎn)仔數(shù)分子標(biāo)記及其效應(yīng)的研究結(jié)果通過對(duì)ESR、PRLR、FSHR和RYR1四個(gè)基因與豬產(chǎn)仔數(shù)間的關(guān)系及第八號(hào)染色體上的9個(gè)微衛(wèi)星分析研究，初步確立了三個(gè)新的豬產(chǎn)仔數(shù)分子標(biāo)記：雌激素受體基因（ESR）第八外顯子內(nèi)的ESRB酶切位點(diǎn)。促卵泡生長激素受體基因（FSHR）第七外顯子的FSHRB酶切位點(diǎn)。豬第八號(hào)染色體上的SWR1101微衛(wèi)星。第五十九頁，共七十三頁，2022年，8月28日ESR基因的BB基因型；ESRB酶切位點(diǎn)的AA型；FSHRB酶切位點(diǎn)的BB型；豬催乳素受體(PRLR)基因的AA基因型；RYR1基因的BB基因型等。用這5個(gè)分子遺傳標(biāo)記選擇母豬，群體窩平產(chǎn)仔數(shù)可提高2.2頭。對(duì)提高母豬產(chǎn)仔數(shù)有利而不影響仔豬生長的分子標(biāo)記有5個(gè)第六十頁，共七十三頁，2022年，8月28日ESR基因的AA基因型；ESRB酶切位點(diǎn)的BB型；FSHRB酶切位點(diǎn)的AA型；PRLR基因的BB基因型；微衛(wèi)星SWR1101的BD基因型。對(duì)提高母豬產(chǎn)仔不利的分子標(biāo)記也有5個(gè)第六十一頁，共七十三頁，2022年，8月28日候選基因分析法的優(yōu)、缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)效率高。只要是QTL，就能檢測出來。應(yīng)用范圍廣。只需一個(gè)世代的群體，結(jié)果可用于任何群體。成本低，容易實(shí)施。因?yàn)槭菍?duì)單個(gè)基因進(jìn)行分析，而非對(duì)整個(gè)基因掃描。便于應(yīng)用。一旦確定某個(gè)候選基因就是QTL，可直接用于遺傳評(píng)估，而不必借助其它標(biāo)記信息。缺點(diǎn)不能找出所有的QTL。難以確定候選基因就是QTL。除非候選基因的效應(yīng)非常大，否則其效應(yīng)很有可能是與其連鎖的一個(gè)或幾個(gè)相鄰QTL之間連鎖不平衡造成的。所以在候選基因的效應(yīng)未被明確證實(shí)之前，不能輕易下結(jié)論第六十二頁，共七十三頁，2022年，8月28日1）標(biāo)記輔助選擇的基本原理最理想的情況是基因輔助選擇——通過測定QTL基因型，直接選擇理想基因型的個(gè)體。如豬的Hal基因ESR基因RN基因、羊的Booroola基因、肉牛的DoubleMuscling基因等。標(biāo)記輔助選擇（MarkerAssistantSelection）：當(dāng)QTL的基因型不能直接測定，只能根據(jù)標(biāo)記信息推測時(shí)，就可根據(jù)與QTL緊密連鎖的Marker進(jìn)行選擇。

2標(biāo)記輔助選擇（MAS）第六十三頁，共七十三頁，2022年，8月28日標(biāo)記輔助選擇的前提

若M與QTL在傳代過程中有可能發(fā)生重組，就會(huì)導(dǎo)致選擇錯(cuò)誤。因此，進(jìn)行標(biāo)記輔助選擇的前提條件是：①父親在Marker和QTL上都必須是雜合子；②父親的Marker和QTL的連鎖相已知；③能準(zhǔn)確判斷后代從父親處獲得了哪個(gè)Marker等位基因（母親的Marker基因型是純合子）。第六十四頁，共七十三頁，2022年，8月28日MAS的優(yōu)越性增加遺傳評(píng)定的準(zhǔn)確