全基因组选择模型研究进展及展望

全基因组选择是一种利用覆盖全基因组的高密度标记进行选择育种的新方法,可通过早期选择缩短世代间隔,提高育种值估计准确性等加快遗传进展,尤其对低遗传力、难测定的复杂性状具有较好的预测效果,真正实现了基因组技术指导育种实践。随着芯片和测序技术日趋成熟,高密度标记芯片检测成本不断降低,全基因组选择模型的不断升级和优化,预测准确性不断提高,全基因组选择已成为动物遗传改良的重要手段和研究热点。目前,全基因组选择已经成为奶牛遗传评估的标准方法,并取得重要进展,在其它物种中的应用正在逐步开展。本文主要对全基因组选择的统计模型发展进行综述,总结全基因组选择在动物遗传育种中的应用现状,讨论当前存在的问题,并对全基因组选择模型的发展方向和应用前景进行展望。     

猪基因组选择技术应用初探

基因组选择是一种全基因组范围内的标记辅助选择方法,是家畜经济性状育种改良的重要技术,利用全基因组遗传标记信息对个体进行遗传评估,能够精准地早期预测估计个体育种值,降低近交系数,大大提高猪育种的遗传进展。随着基因组育种技术不断成熟,基因检测价格不断下降,这项技术越来越多被应用于奶牛、生猪、鸡等动物的育种工作中,本文将从猪基因组选择技术应用意义、国内外应用现状与趋势、技术集成、应用前景等4方面进行综述,为猪的基因组选择技术提供参考。     

全基因组选择在猪育种中的应用

全基因组选择(Genomic selection,GS)是一种全基因组范围内的标记辅助选择方法。利用全基因组遗传标记信息对个体进行遗传评估,能够更加准确地早期预测估计育种值,降低近交系数,大大提高猪育种的遗传进展。随着猪全基因组测序的完成和猪60kSNP芯片的商业化,全基因组选择已经成为猪育种研究领域的新热点。本文综述了全基因组选择的分析方法、计算方法和影响因素,并阐述了全基因组选择在猪育种中的应用情况和发展趋势。     

全基因组选择及其在奶牛育种中应用进展

全基因组选择是指基于基因组育种值（GEBV）的选择方法,指通过检测覆盖全基因组的分子标记,利用基因组水平的遗传信息对个体进行遗传评估,以期获得更高的育种值估计准确度。由于可显著缩短世代间隔,全基因组选择作为一项育种新技术在奶牛育种中具有广阔的应用前景,目前已经成为各国的研究热点。不同国家的试验结果表明,奶牛育种中基于GEBV的遗传评估可靠性在20%~67%之间,如果代替常规后裔测定体系,可节省92%的育种成本。本文综述了全基因组选择的基本原理及其在各国奶牛育种中的应用现状和所面临的问题。     

猪基因组选择育种研究进展

全基因组选择是指利用覆盖整个基因组的高密度SNP计算个体的基因组估计育种值(Genomic Estimated Breeding Value,GEBV)。利用全基因组遗传标记信息对个体进行遗传评估,可以通过早期选择缩短世代间隔,提高GEBV的准确性,降低近交系数从而提高种猪的遗传进展。近年来,随着基因分型成本下降,全基因组选择技术越来越多地应用在猪育种工作中。本文主要从全基因组选择的步骤、分型技术和计算模型等方面进行综述,总结全基因组选择在猪育种中的优势和应用情况,对全基因组选择技术在我国猪育种中的应用提出建议。     

美国基因组评估系统的发展概述

基因组评估是通过检测覆盖全基因组的分子标记,利用基因组水平的遗传信息对动物个体进行遗传评估,以期获得更高的育种值估计准确度。基因组评估作为育种新技术在奶牛育种领域引起巨大改变,目前已经成为各国的研究热点。本文介绍了美国发展基因组评估系统的历史、现状及合作情况。     

种猪跨群体遗传联系评价的方法和应用

在猪联合育种中,场间关联率(CR)常作为确定不同种猪群体能否开展联合遗传评估的指标,该指标则依赖于表型和系谱记录。随着猪基因组选择技术(Genomic Selection,GS)在现场育种中的应用和逐步推进,利用全基因组分子标记信息实现遗传背景较为接近的多个种猪群体的跨场联合遗传评估,是加快遗传进展的重要途径。然而,作为基因组联合遗传评估的基础,不同群体之间遗传联系的评价方法还是主要围绕对联合遗传评估结果的定性评价上。利用基因组信息来更加直接或定量的评价不同群体之间的遗传联系,对参考群体构建及育种目标的选择均会有积极的指导意义。本文综述了跨群体遗传联系评价的方法,并分别介绍了其在奶牛和猪联合育种中的应用情况,为探索更适合联合遗传评估群体间遗传联系评价的方法提供参考和思路。     

全基因组选择技术在牧场的应用

奶牛育种是牧场管理工作中的基础工作,全基因组选择技术为牧场奶牛育种提供了新的育种工具,是目前奶牛选种育种已成熟使用的最前沿技术,该技术主要通过检测覆盖全基因组的分子标记,利用基因组水平的遗传信息对个体进行遗传评估,可以大幅提高育种值估计准确度、缩短世代间隔、降低群体的近交水平,快速提升个体遗传进展和生产水平。本文对全基因组选择技术的发展、遗传进展进行了论述并对牧场检测的头胎母牛305d产奶量、乳脂率、乳蛋白率等表型值与基因组检测的产奶量、乳脂率、乳脂量、乳蛋白率、乳蛋白量5个生产性能单性状育种值进行分析,为基因组选择在牧场的应用提供参考。     

国内外肉牛遗传评估体系概况

种公牛的选育是肉牛育种工作的核心。传统选育肉用种公牛需要经过后裔测定进行选择,其优点是准确性高,但存在周期长、屠宰和肉质性状难以收集、成本高等问题,致其选择效率低。自2001年全基因组选择概念提出后,该技术迅速成为动植物育种领域研究的热点。利用全基因组选择进行肉用种公牛的选育,进行早期选择从而大幅度缩短世代间隔,可以提高繁殖性状等低遗传力性状的选择准确性,加快遗传进展,并大大降低育种成本。2014年,美国安格斯协会开始应用全基因组选择技术,其他欧美发达国家也陆续使用,肉牛育种进入基因组时代。中国自2017年开始使用全基因组选择技术选择青年肉用种公牛,并于2020年在全国范围内使用该技术进行基因组遗传评估。本文综述了国内外肉牛遗传评估现状,以期为我国肉牛育种工作提供参考和借鉴。     

国际奶牛遗传评估体系概况

选育优秀种公牛是奶牛育种的核心工作。在传统的奶牛育种中,优秀种公牛需要经过后裔测定进行选择,其选择准确性高,但选择周期长、育种成本高、效率较低。进入21世纪以来,基于基因组高密度标记信息的基因组选择技术成为动物育种领域的研究热点。利用基因组选择技术,不必通过后裔测定就可实现青年公牛早期准确选择,从而大幅度缩短世代间隔,加快群体遗传进展,并显著降低育种成本。自2008年始,欧美主要发达国家就将基因组选择技术全面应用于奶牛育种中,世界范围内奶牛育种工作进入了基因组选择时代。我国自2012年开始在全国实施荷斯坦青年公牛基因组遗传评估。本文综述了欧美和澳洲几个国家的奶牛遗传评估现状,旨在为我国的奶牛育种工作提供借鉴。     

丹麦动物遗传育种研究热点

丹麦畜牧业高度发达,是养猪强国,其猪肉出口量居世界第一。丹麦动物遗传育种研究有自己鲜明的特色,技术先进,为畜牧业持续健康发展提供了强有力的支撑。目前,有关动物全基因组选择、开发高通量及低成本的畜禽新型分子遗传标记、利用整合系统生物学解析畜禽复杂性状的遗传机理等成为丹麦动物遗传育种领域研究热点。此外,他们注重加强国内国际、多学科科研合作,注重畜禽生产性能测定和遗传评估工作,其成功经验可供我们借鉴。     

国际奶牛基因组选择的发展概况

二十一世纪初,基因组选择(Genomic Selection,GS)技术给传统奶牛育种体系带来新的活力。该方法利用基因芯片技术实现规模化的SNP标记多态检测,基于各国积累的大量后裔测定遗传评估结果,实现单个遗传标记或多个遗传标记构成单倍型的遗传效应估计。基因组选择的方法仅利用新生后备种公牛的基因组检测信息,即可实现动物个体的基因组育种值(GEBV)估计,据研究报道,其可靠性高于传统的系谱选择,最高可达75%左右。基因组选择策略实现乳用种公牛的早期选择,极大缩短了奶牛遗传改良的世代间隔,节约选育成本,提高选育效率,目前已在多个奶业发达国家具体实施并公开发布评定结果。本文对国际奶牛基因组选择的发展概况进行归纳综述。     

2014世界肉鸡遗传育种与资源研究和技术发展报告

2014年,世界家禽遗传资源保存和利用仍然以活体原位保种为主,而评价方法继续推行分子标记方法。传统遗传育种技术与信息技术、统计学手段以及分子遗传等多学科的结合则越来越密切。大规模高通量的SNP检测技术相继建立和应用,全基因组选择已成为肉鸡遗传育种技术的研究热点之一,其研究主要集中于基因组选择的计算方法和基因组育种值估计准确性方面。而在我国国内,分子遗传育种仍是肉鸡遗传育种技术研究与开发的主题之一。     

动物育种中数量性状选择方法进展

文章介绍了动物数量性状育种的理论和实践,分别从数量性状遗传改良的群体层面和分子层面对选择方法进行了探讨,重点讨论了杂种优势在动物育种中的利用以及基因组选择的应用进展。     

基因组选择在我国种猪育种中应用的探讨

种猪育种对我国养猪业起着极其重要的作用。基因组选择在我国猪育种生产中的应用水平尚不及欧美发达国家的种猪企业。完整的性能记录、高效的数据系统和资金投入的缺乏是制约基因组选择在我国猪育种生产中应用的重要因素。基因组选择能够增加不同性状遗传评估的育种值准确性,尤其是增加低遗传力性状的准确性。基因组选择在杂交优势、选配和多品种评估方面均具有应用优势。我国种猪企业需要进一步完善表型和性能数据的收集,制定长期的育种规划。通过区域性的联合评估和基因组选择技术的应用,加速群体的遗传进展,加速提升我国商品猪的生产性能。     

北京市种猪基因组选择育种平台的构建与应用

2006年,北京市建立了种猪遗传评估数据平台。截止到2021年底,平台共收录371.46万头种猪系谱信息,51.23万条达100 kg体重日龄记录,50.90万条达100 kg活体背膘厚记录和45.15万条窝产仔记录。2015年,北京市将常规育种与基因组育种相结合,启动了种猪基因组选择育种平台构建工作,北京市种猪遗传评估进入基因组选择时代。截止到2021年底,平台建立了大白猪基因组选择参考群体,规模达到5 335头;开发基因组遗传评估系统,实现了将复杂的基因组选择计算过程转化为“一键式”操作;利用一步法（ssGBLUP）对9个种猪场的4 631头大白猪进行基因组遗传评估。基因组选择实施后,选择准确性大幅提高。早期选择时,达100 kg体重日龄的育种值准确性由0.56提高至0.66,达100 kg活体背膘厚的基因组育种值准确性由0.56提高至0.70,总产仔数育种值准确性由0.41提高至0.60。终选时,达100 kg体重日龄的育种值准确性由0.69提高至0.79,达100 kg活体背膘厚的基因组育种值准确性由0.72提高至0.80,总产仔数性状育种值准确性由0.41提高至0.61。基因...     

全基因组选择及其在动物育种中的应用

随着遗传学的迅速发展,全基因组选择作为一种新型选择方法成为研究人员研究的热点,文章讲述了全基因组学的原理、选择的方法、选择的影响因素及优势,展望了全基因组选择在动物育种中的应用。     

羊经济性状全基因组关联分析与基因组育种的研究进展

随着全基因组时代的到来,高通量测序在动物新基因和分子标记挖掘方面的优势日益突出,与此同时,全基因组关联分析(Genome-wide association studies,GWAS)成功建立起变异与表型的关联,借助现代分子育种和基因组选择(Genomic selection,GS)技术,这些新产生的基因组变异必将在动物经济性状改良方面发挥重要作用。目前,与家羊关键经济性状有关的分子遗传标记研究还相对较少,而高质量参考基因组的发表为性状的遗传改良提供了发展的契机。基于此,文章对绵羊和山羊关键经济性状的GWAS分析和GS育种的相关进展做一综述,以期为羊品种资源保护和利用提供借鉴。     

全基因组选择在猪育种上的研究进展

全基因组选择(Genomic selection,GS),即全基因组范围内的标记辅助选择(marker-assisted selection,MAS)。因其具有可缩短世代间隔,提高年遗传进展;早期选择准确率高;同时还能提高低遗传力、难以测量性状选择效率等诸多优点,目前已成为动物遗传育种领域的研究热点。文内围绕"什么是GS"、"为什么选用GS"以及"影响GS的因素"这3个方面全方位诠释了GS。重点阐述了GS在猪育种中的应用现状,并结合GS在奶牛上的成功应用,简述了GS在猪育种上的展望。     

我国研制出首款鸡 55KSNP芯片

<正>近日,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所鸡遗传育种团队,在对中外鸡种全基因组重测序的基础上,整合对重要经济性状功能基因的显著位点,开展了自主芯片设计,研制出我国首款鸡55KSNP芯片。近年来,随着分子标记检测技术不断发展,分子育种进入了全基因组选择时代。相对于传统育种手段,全基因组选择具有育种值估计准确率高、有效提高育种工作效率等优点,已应用于奶牛、生猪的品系选育中。而与牛和猪比较,全基因组选择在家禽育种方面的研究和应用则相对较少。