芯片技术在畜禽育种中的应用研究进展

中国畜禽品种资源丰富,且有许多优良性状基因,但这些优良性状基因并没有被充分利用,因此,在基因水平上开展遗传资源的开发和利用是畜禽经济性状改良的重要方向。目前,虽然传统系谱选择方法在育种工作中发挥了重要作用,但存在准确率低、育种周期长等缺点。随着分子生物学技术的快速发展,近年来先进的基因组测序和基因分型技术大大促进了畜禽育种方法的革新。从低通量、耗时的限制性片段多态标记（RFLP）到如今高通量、高密度的单核苷酸多态性（SNP）标记,基因检测效率有了大幅度提高。基因芯片技术在分子标记辅助选择和全基因组选择育种研究中逐渐得到广泛应用,成为畜禽育种的新技术手段和新热点。主要介绍了高、低密度SNP芯片技术在畜禽育种中的研究及应用,并简述了其技术优势、存在问题及挑战、应用展望,旨在表明基因芯片技术必将会成为畜禽分子育种工作中一项重要的基础技术,在畜禽种业快速发展过程中起到重要的推动作用,以期为基因芯片技术在畜禽育种中得到进一步应用提供理论参考,推进中国畜禽育种遗传进展,提升中国畜禽种业的科技竞争力。     

基因编辑技术在猪遗传育种中的研究进展

基因编辑是针对基因组特定的靶点序列,利用人工特异性核酸酶对靶点序列进行编辑(基因敲除、插入、替换等修饰)的技术。基因编辑技术广泛应用于生物医学研究以及农业遗传育种改良。猪作为重要的农业经济动物,是养殖最为广泛的肉用型家畜,随着人类物质需求的提高,现代养殖业需要培育更多具有优良经济性状、适应人们多样化需求的新品种。利用基因编辑技术提高猪的生产性能、抗逆性能和抗病性能是未来生猪种业发展的重要方向。本文综述了基因编辑猪在畜牧业遗传育种领域的研究进展,并展望了该领域当前面临的挑战和未来发展方向。     

2020年国内外家兔遗传育种与繁殖研究进展

家兔是中国传统的畜禽品种,同时也是中国畜牧业的重要组成部分。近年来,随着产业升级,生物技术快速发展,国内外家兔遗传育种取得了较大进展。文章分别从传统育种与分子育种2个方面对2020年国内外家兔遗传育种与繁殖研究进展进行了综述,以期为家兔种质资源利用与保护提供参考。国外在传统育种与分子育种上均作了较多研究,在传统育种上主要针对选择和环境因素对家兔生长及繁殖性能的影响进行研究;在分子育种上对生长及肉质相关基因、繁殖性能相关基因及遗传多样性等方面进行研究。国内开展的家兔遗传育种与繁殖研究数量相较国外更多,研究重点集中于分子育种,包括对皮毛性状、肉质性状及繁殖性能相关基因的研究;传统育种主要包括选择和环境效应对家兔生长与繁殖性能的影响。     

浅谈数量遗传学与家禽育种

1 前言 数量遗传学是指运用数理统计方法和适宜的遗传模型分析数量性状遗传规律的理论学科,是遗传学与生物统计学相结合而形成的交叉学科,在动物育种改良过程中起着重要的作用.在对畜禽进行选种、选配的育种实践中,数量遗传学的原理是在选择时通过提高群体中有利基因的频率,降低不良基因的频率,从而达到从遗传上改良畜禽经济性状的目的,进而使群体的生产性能得到大幅度提高,向着人类需求的方向发展.半个多世纪以来,在数量遗传学理论的指导下,家禽的肉、蛋的生产性能均得到很大提高.     

芯片技术在畜禽育种中的应用研究进展

中国畜禽品种资源丰富,且有许多优良性状基因,但这些优良性状基因并没有被充分利用,因此,在基因水平上开展遗传资源的开发和利用是畜禽经济性状改良的重要方向。目前,虽然传统系谱选择方法在育种工作中发挥了重要作用,但存在准确率低、育种周期长等缺点。随着分子生物学技术的快速发展,近年来先进的基因组测序和基因分型技术大大促进了畜禽育种方法的革新。从低通量、耗时的限制性片段多态标记(RFLP)到如今高通量、高密度的单核苷酸多态性(SNP)标记,基因检测效率有了大幅度提高。基因芯片技术在分子标记辅助选择和全基因组选择育种研究中逐渐得到广泛应用,成为畜禽育种的新技术手段和新热点。主要介绍了高、低密度SNP芯片技术在畜禽育种中的研究及应用,并简述了其技术优势、存在问题及挑战、应用展望,旨在表明基因芯片技术必将会成为畜禽分子育种工作中一项重要的基础技术,在畜禽种业快速发展过程中起到重要的推动作用,以期为基因芯片技术在畜禽育种中得到进一步应用提供理论参考,推进中国畜禽育种遗传进展,提升中国畜禽种业的科技竞争力。     

转基因及基因编辑技术与猪遗传育种

基因编辑是一种利用人工核酸酶系统对特定基因进行敲除、插入或修饰的技术。在猪的传统育种中,存在着选育时间长、低遗传力性状选择效率低等诸多缺陷,而基因编辑技术可以对控制相关性状的关键基因进行改变,不仅可以克服传统育种中的困难,而且在生长速度、瘦肉率、抗病能力、环境改善等方面都有重要突破,成为近年来猪遗传育种的新方向。另外,猪在解剖学与生理学上与人具有高度同源性,使得猪成为疾病模型和异体器官移植的研究热点。本文主要总结了基因编辑和转基因技术在猪现代育种中的相关进展,并展望了其发展前景。     

分子遗传标记技术及其在动物育种中的研究进展

遗传标记经历了从传统的标记即形态学标记、细胞学标记、生物化学标记到现代分子标记的发展,分子标记具有很多优势,也促进了动植物育种、人类医学、基因定位以及构建遗传图谱的改革。遗传标记能应用于畜禽的遗传多样性分析、种质资源的鉴定、亲缘关系的研究、遗传图谱的构建、分子标记辅助选择和QTL定位等领域,文章主要综述了分子标记在标记辅助选择的应用。     

CRISPR/Cas9技术在畜禽育种中的研究进展

利用传统方法在畜禽特定基因座上进行基因组修饰时,只能通过在体细胞中进行同源重组再经细胞核移植实现。传统同源重组方法的困难性和低效性阻碍了基因修饰在畜禽遗传育种中的广泛应用。近年来,位点特异性核酸内切酶的发现为靶向基因修饰提供了一条更直接的途径,主要由于这些酶能直接在DNA序列上进行一步式的基因编辑。成簇规律间隔短回文重复序列/Cas关联蛋白9(clustered regularly interspersed short palindromic repeat/CRISPR associated protein 9,CRISPR/Cas9)是一种RNA导向的DNA内切酶,精准定位于特定的靶位点,高效完成RNA导向的DNA识别及编辑。CRISPR/Cas9技术作为精准而强大的第3代基因组编辑工具,已经成功应用于猪、牛、山羊、绵羊和鸡上,这些CRISPR/Cas9基因编辑畜禽可作为研究人或畜禽生理和病理的生物模型、生产功能性蛋白质的生物反应器或器官移植的供体。特别是在畜禽生产方面,CRISPR/Cas9基因编辑可用于改善生产遗传特性及畜产品质量,提高畜禽对疾病的抵抗力。作者对当前畜禽中特定位点基因组修饰的CRISPR/Cas9技术的原理及基因组编辑在畜禽育种中应用的最新进展进行了综述,以期为推进CRISPR/Cas9技术在畜禽育种中的研究提供参考。     

中国牧草育种中的若干科学问题

高产、优质、多抗牧草新品种是我国畜牧业生产的基石，也是我国退化草地补播改良的物质基础，影响国家的食品安全和生态安全。我国牧草育种工作进展缓慢、国际依存度高，已成为农业领域的“卡脖子”问题。近十年，在组学技术和生物技术等的推动下，牧草育种进入快速发展时期，但与主要农作物相比仍有很大差距。本研究综述了未来我国牧草育种发展的3个关键瓶颈：1）种质资源大规模收集、高精细评价与充分利用，包括构建高饱和度突变体库、各类遗传群体等；2）牧草高效再生、遗传转化和基因编辑体系的建立与优化；3）牧草基因组高精度组装与利用，包括基因芯片、全基因组选择等。依据学科前沿和国家需求，笔者展望了今后5~10年我国牧草育种应重点关注的10个科学问题：乡土草资源挖掘与利用、落粒与休眠、雄性不育、倍性育种、生物互作、节水耐旱、从头驯化、营养优质、表型自动化检测、快速育种等，以期为今后的牧草育种相关研究提供参考。这些科学问题的解决，有助于我国尽早培育出一批有自主知识产权的、市场竞争力强的牧草新品种，攻克农业领域的“卡脖子”问题，保障国家的食物安全和生态安全。     

信息技术与联合育种

联合育种是加快动物群体遗传改良、提高育种效益的重要措施,是我国动物育种的必然发展趋势。信息技术是实现联合育种的必要技术支撑。本文就信息技术在联合育种的各个方面(包括性能测定、数据管理、遗传评估、人工授精体系和网络信息系统)的应用进行了综述,并对信息技术的发展(如网络技术、计算机技术、移动互联技术等)对联合育种的影响进行了展望。     

DNA甲基化及其在动物遗传育种上的应用研究

动物遗传标记的发展,经历了从形体特征到血液蛋白多态,再到DNA多态这样一个发展 过程.分子遗传标记技术的成熟使得畜禽数量性状图谱越来越系统化和完善,为畜禽改良提 供了新的手段[1].DNA甲基化是基因表达调控的一种重要机制,是哺乳动物DNA最常见的复 制后调节方式之一.DNA甲基化通过图式和数量的改变,对生物遗传信息进行调节,在基因表 达调控、发育调节等方面发挥重要作用[2].作为分子生物学研究的热点之一,DNA 甲基化在植物遗传育种中已被广泛应用,但是在动物分子育种中的相关报道还不多.本文拟 就DNA甲基化的基本原理、在动物基因组中的丰度、检测方法以及其在遗传育种中的应用情况作一概述.     

现代分子遗传育种技术在果树品质遗传改良的应用前景

培育适应市场消费需求以及自然环境变化的新品种是果树产业持续发展的首要任务,尤其是果实品质的改良和提高。传统的果树育种周期长、育种效率较低,需要新的技术进行提升。现代果树基因组学和代谢组学的发展为研究开发分子标记育种手段和技术奠定了基础,应用高密度分子标记分析自然遗传种质资源以及杂交群体可以获得优良性状的分子标记基因型组合,进而用于育种亲本选择和后代的早期选择。     

商业化蛋鸡育种趋向

1商业化蛋鸡生产育种概况 　　现代蛋鸡的飞速发展应该归功于包括育种在内的各方面的技术进步。一方面，蛋鸡能广泛适应不同的环境条件，并且已进行了规模化的生产，使得家禽的饲料转化率一直在主要畜禽品种中保持领先。同时 ,动物遗传育种、饲养管理、营养、免疫与疫病控制技术等都在家禽业中推广应用，这使得鸡的价格有较大的优势。 10年前鸡蛋价格与猪肉价格差不多，现在则仅有猪肉价格的一半。 　　商业化蛋鸡行业的激烈竞争在各种层次展开。由于蛋鸡繁育采用金字塔型，遗传改良是通过育种者在相对数量较少的核心群中进行高强度的选择而…     

基因修饰技术及其在动物育种和生物医药领域的应用

基因修饰技术是一种能精确改造生物基因组,实现外源基因定点整合和基因定点敲除的技术。早期的基因修饰形式主要是转基因,随着科学研究的不断深入,新型基因修饰方法也逐渐研发出来,包括敲除、敲入、定点突变等。根据研究或应用的目的,可以将基因修饰技术分为转基因和基因敲除两方面内容。近年来,随着现代分子技术的高速发展,基因修饰技术不断改进创新,其相关方法和技术已逐步应用于改良家畜性状、研究基因功能、制作动物生物反应器以及构建人类疾病动物模型等领域中,使得畜禽基因功能的研究和转基因育种更加高效,在动物遗传育种以及生物医药等领域取得了显著成就,弥补了传统转基因技术的随机整合、遗传不稳定等缺陷,具有广阔的发展前景。作者从动物转基因和基因敲除技术两方面阐述了基因修饰技术的发展现状及发展趋势,并简要概括了基因修饰技术在动物育种和生物医药领域的应用现状。     

家禽分子育种现状及其发展趋势

现代家禽育种起步于二战前后,伴随着遗传学理论的不断发展,家禽的育种技术经历了表型选择→育种值选择→基因型选择的过程。基因型选择是通过确定性状所对应的基因型进行选择,即分子育种。狭义的分子育种技术仅指DNA改组,广义上则包括DNA改组、DNA改组的改良和基因组新技术等内容。     

猪分子育种研究进展

<正>分子育种主要是一种利用DNA水平上的分子标记对生物群体进行遗传改良。动物分子育种方法主要包括标记辅助育种、转基因育种和体细胞克隆育种。本文主要从标记辅助     

2018年国内外家兔遗传育种及繁殖研究进展

该文主要针对2018年国内外家兔传统育种、分子育种和繁殖技术3个方面的研究进展展开综述，其中传统育种方面主要研究了选择效应及性状评定、遗传与环境互作和种质性能测定；分子育种方面主要涉及生长、肉质、皮毛、繁殖等性状相关基因的研究；而家兔繁殖技术方面主要包括精液冷冻研究及添加物和环境对家兔繁殖的影响。2018年国内在家兔传统育种和分子育种方面研究较多，传统育种主要对一些地方品种种质性能进行了测定和比较；分子育种主要集中于肉质、皮毛和繁殖性状的研究，并获得了新的相关分子标记和基因；但家兔繁殖技术方面研究相对较少。而国外传统育种主要研究了选择与性状评定和遗传与环境互作；分子育种主要集中在筛选生长与肉质及繁殖性状分子标记的研究方面，但在皮毛性状方面的研究相对欠缺，且国外分子育种主要是使用传统的研究方法筛选分子标记或研究性状相关基因的功能，而国内多采用高通量测序技术筛选对研究性状具有重要调控功能的基因及调控网络。作者对2018年国内外家兔育种研究进行了综述，以期为今后家兔育种提供参考。     

动物遗传育种学科发展历史与研究前沿

早在公元前9000年左右人类就开始驯化野生动物,但直到公元1750年之后才开始进行现代意义上的动物选种。达尔文《物种的起源》一书标志着现代生物学的开始。孟德尔建立了现代遗传学理论,并首先提出遗传粒子的概念。随后,群体遗传学理论建立,重点研究人工选择、自然选择、基因漂变等因素如何影响基因频率的变化,但这一理论应用于育种实践比较困难。随着数量遗传学和电脑技术的发展以及《动物育种计划》的发表,全世界动物育种工作进入快速发展阶段。得益于现代生物技术手段日新月异的发展,动物遗传育种学研究进入了全新的发展阶段,通过对表型信息、分子信息等大量信息的集成分析,性状发育的分子机制及调控机理逐步为人类所了解。     

2021年国内外家兔遗传育种与繁殖研究进展

兔业是节粮、环保、低耗草食畜牧业中的代表性产业,是中国畜牧业的重要组成部分。家兔遗传育种与繁殖的相关研究是推进兔业发展的重要基础与保障。遗传学、分子生物学、统计学及计算机科学等学科的交叉融合与不断进步,为家兔育种提供了更加先进全面的技术手段。作者从家兔传统育种与分子育种2个方面对国内外2021年家兔遗传育种与繁殖研究进展进行了综述。国外在传统育种与分子育种上均作了一定研究,主要集中在选择与环境效应的影响。国内开展的家兔遗传育种与繁殖研究数量相较国外更多,主要以分子育种为主,包括品种与遗传多样性、皮毛性状功能基因、脂肪和肉质性状相关基因及繁殖性能相关基因的研究;传统育种主要包括选择和环境效应对家兔生长与繁殖性能的影响及生产性能测定等。本综述旨在为家兔育种研究和生产提供参考。     

猪分子育种研究进展

分子育种主要是一种利用DNA水平上的分子标记对生物群体进行遗传改良。动物分子育种方法主要包括标记辅助育种、转基因育种和体细胞克隆育种。本文主要从标记辅助育种和转基因育种两个方面综述猪分子育种的研究进展。