1、畜禽育种方法研究进展摘要介绍了畜禽育种方法的研究进展,以数量遗传学理论为基础的动物育种方法在过去几十年的畜禽育种改良中起到了巨大的作用,也必将在相当长的时期内起主导作用;分子遗传学的迅猛发展使得通过标记辅助选择直接对基因型进行选择成为可能,动物分子育种也将成为 21 世纪动物育种的主要方法之一。 关键词数量遗传学;分子遗传学;动物育种;研究进展 自 20 世纪 80 年代以来,随着现代分子生物技术和信息技术的迅速发展,动物育种计划和动物分子遗传学研究取得了大量的突破性成果,国际上的动物育种已逐渐进入分子水平,从传统的育种方法朝着快速改变动物基因型甚至是单倍体型的方向发展。 1 数量遗传学与动物
2、育种 数量遗传学选择原理充分考虑了环境因素对微效多基因控制的数量性状的影响力,从表型方差中剖分出基因型方差,通过运用资料设计和统计模型估计有关的遗传参数,最后达到选种的目的1-2。数量遗传学主要应用于估计遗传参数、通径分析和动物育种估计的模型方法等几个方面。 1.1 遗传参数估计 从统计学上讲,遗传参数的估计可归结为方差或协方差组分估计。从亲子回归、同胞分析到方差分析法;到了 20 世纪 50 年代,C R Henderson提出了针对非均衡资料的 Henderson 方法、和;之后出现了极大似然法约束极大似然法、最小范数二次无偏估计法和最小方差二次无偏估计法以及贝叶斯估计等方法。目前,约束最
3、大似然法是世界各国育种学家采用的主要方法。 1.2 育种值估计 畜禽遗传评定即评估畜禽种用价值的高低,是畜禽育种工作的中心任务。畜禽种用价值的高低是用育种值来衡量的,影响数量性状表型值的是微效多基因的加性效应值(A)、等位基因之间的显性效应值(D)和非等位基因间的上位效应值(I)。其中,只有基因的加性效应值即育种值能够稳定的遗传给后代,但是育种值不能直接测量,只能使用一定的统计学方法通过表型值对其间接加以估计,所以遗传评定的主要工作就是对育种值的估计。畜禽的估计育种值是选择种畜的主要依据,育种值估计的准确性在很大程度上影响着畜禽育种效果的好坏。用于育种值估计的方法概括起来主要有选择指数法、群体
4、比较法和混合线性模型法。 2 分子数量遗传学与动物育种 分子数量遗传学是分子生物技术与数量遗传学相结合的一门发展中的新的交叉学科,目前仍属于数量遗传学范畴3-6。现代分子生物技术的发展,使得从分子水平上研究数量性状的基因成为可能。 2.1 对 QTL 作出遗传标记 目前对决定数量性状的多基因还不能准确定位,但如果能找到一个可以识别的基因或基因组的 DNA 多态,或是一个染色体片段与这一目标性状有密切的关联,就可作为对目标性状选择的遗传标记。遗传标记还可应用于基因转移、基因定位和基因作图等研究。 2.2QTL 的分离和克隆 分子数量遗传学的目标是要分离和克隆决定数量性状的基因,研究其结构和功能,
5、最终达到从分子水平上改良数量性状的目的。虽然在理论上可以将分子生物学领域发展的各种基因克隆技术用于 QTL,但是数量性状的遗传表达一般涉及多个基因座位。例如,奶牛的产奶量既受繁殖和泌乳的内分泌系统基因的控制,又受消化酶系统基因的控制,情况相当复杂,很难把这些基因一一分离和克隆。但也可以根据已有的知识,通过对候选基因的筛选找出一个或几个对某个数量性状有较大效应的 QTL,就可以对这个 QTL 用一般的基因克隆方法进行克隆,作为数量性状的一个重要基因来研究。例如,有资料报道猪的雌激素受体基因可影响产仔数 1.01.5 头。 3 动物育种方法前景 动物分子育种是依据分子数量遗传学理论,利用分子生物学
6、技术来改良畜禽品种的一门新型学科,是传统的动物育种理论和方法的新发展。从目前发展状况来看,它应包含两方面内容:以基因组分析为基础的标记辅助选择和以转基因技术为基础的转基因育种。由于动物分子育种是直接在水平上对性状 DNA 的基因型进行选择,因此其选种的准确性会大大提高;同时转基因技术的应用还能根据人们的需求创造出一些非常规性的畜牧产品7-8。可以说,动物分子育种是动物遗传育种学科发展的必然,它将是21 世纪动物育种的一种重要方法,对 21 世纪世界畜牧业产生巨大的影响。4 参考文献 1 俞英,张沅.畜禽遗传评定方法的研究进展J.遗传,2003,25(5):607-610. 2 李善如.遗传标记及其在动物育种中的应用J.国外畜牧科技,1997(1):29-33. 3 吴常信.分子数量遗传学与动物育种J.遗传,1997(S1):1-3. 4 李宁,吴常信.动物分子育种:一门发展中的新型学科J.农业生物技术学报,1997,5(2):142-147. 5 陈宏.现代生物技术与动物育种J.黄牛杂志,2000,26(4):1-5. 6 盛志廉,陈瑶生.数量遗传学M.北京:科学出版社,1999. 7 鲁绍雄,吴常信.动物育种方法的回顾与展望J.国外畜牧科技,2000,27(1):24-26. 8 田志华.家畜分子畜种研究进展J.黄牛杂志,2001,27(1):1.
