畜禽经济性状的分子遗传标记研究进展

畜禽的经济性状大多数是与动物的生长发育、生产性能、生理代谢关系密切的多基因性状,对人类的生产和生活具有重要的经济价值.发现与研究畜禽重要经济性状位点(QTLs)的遗传标记及其相关性,是基因定位的基础,也是目前畜禽遗传育种工作的研究重点之一.数量性状主效基因相关性的研究在动物遗传育种领域所取得的进展远不及在植物方面.畜禽分子遗传标记的研究,不仅需要试验技术和手段的创新,更期待在基础理论方面有新的突破.文章对相关研究工作进行了简要的综述.     

生物技术在养猪业中的应用

进入八十年代以来,由于分子生物学、分子遗传学、分子克隆重组技术的发展,出现了许多新的研究领域,如分子标记、动物分子遗传学、抗病育种等。这些方法在分子水平上研究解决以下几个方面问题：①畜禽基因组及重要经济性状（肉蛋奶）的基因（QTL）定位。研究内容包括基因组及基因图谱;产量和质量主基因分析;基因（QTL）定位;单位性状基因的分离、克隆和测序;转基因动物。②畜禽超高产育种的分子生物学基础。研究内容包括肉蛋奶超高产的分子生物学基础,畜禽杂种优势的机理及预测,分子遗传鳖记辅助选择。③畜禽遗传资源保护与利用…     

拷贝数变异在畜禽中的研究进展

拷贝数变异（copy number variation,CNV）具有多种形式的变异结构,在品种多样性、生物进化和疾病相关性等研究中起着重要作用,并具有片段长度大、覆盖范围广等特点。随着分子生物学的发展及DNA测序技术的日渐成熟,人们对遗传变异的研究不断向DNA分子水平深入,多态性标记在畜禽育种中已逐渐成为动物育种研究的趋势和主流。由于CNV对基因的调控和表达所造成的影响更为显著,因此,CNV在重要畜禽中的研究越来越多。目前,已检测出大量有关畜禽重要经济性状的基因序列变异,并有许多研究均表明CNV与动物的重要经济特征及疾病的发生有关。笔者主要通过参考国内外相关的研究报道,简述了CNV的相关研究背景、概念、突变机制,归纳总结了CNV对牛、羊、猪、鸡的经济性状、繁殖性状和疾病调控的影响,以期通过对这些重要畜禽的基因组学研究揭示其适应性遗传机理和表型性状差异的遗传基础,开发相应的分子遗传标记,为畜禽的标记辅助选育提供理论基础。     

动物主基因研究进展

动物的主要经济性状大多属于数量性状。经典数量遗传学理论认为 ,数量性状是由微效多基因控制的 ,其基因型值是控制该性状的所有基因加性效应的总和。因此 ,数量性状的多基因一直是作为一个遗传整体用统计学方法加以研究和分析的 ,比如用重复力、遗传力、遗传相关等遗传参数来描述数量性状的遗传性质 ,这些理论对动物的遗传改良发挥了巨大作用。但是在育种实践中 ,人们不断发现 ,有些数量性状除了受微效多基因控制外 ,还受某一主效基因的影响 ,对这些主基因的研究、鉴别和利用就又成为一新的研究课题。所谓主基因是指能对数量性状产生巨大效…     

4个猪繁殖性状候选基因对大白猪产活仔数的影响

为研究猪繁殖性状候选主效基因的遗传效应并应用于猪的繁殖性状改良,实验选择472头大白能繁母猪作为基础群,检测4个控制猪繁殖性状的候选主效基因ESR、FSHβ、PRLR和RBP4在该群体的多态性分布及其对产活仔数的影响.结果表明:除RBP4基因为AA纯合子外,ESR、PSHIS、PRLR 3个基因均存在不同程度的多态,并...     

绵羊重要经济性状可用遗传标记研究进展

绵羊作为重要的经济动物,是人类社会肉、奶和皮毛的来源之一。生长性状、胴体性状、繁殖性状、产毛性状、抗病及耐寒等都是绵羊生产和遗传育种研究领域的重要经济性状,了解这些性状的分子遗传基础,确定关键功能基因以及遗传标记位点有利于提高重要经济性状选择的准确性,进而加速绵羊经济性状的遗传改良。随着基因组重测序、转录组测序和甲基化测序等技术的发展以及全基因组关联分析技术的成熟,有关绵羊表型性状与基因型的关联分析报道较多,挖掘到一系列绵羊经济性状相关的候选基因和遗传标记。作者主要从生长发育、繁殖、尾脂沉积和羊毛生产4个角度对近几年筛选到的可用遗传标记基因进行总结,挑选出一些明星基因,如肌细胞增强因子(myocyte enhancer factor 2B,MEF2B)和生长抑素受体1(somatostatin receptor 1,SSTR1)影响绵羊体重;椎骨发育相关基因(vertebrae development associated, VRTN)是决定胸椎数量的主效基因;繁殖力基因(fecundity booroola, FecB)、骨形态发生蛋白15(bone morphogenetic pr...     

猪重大育种价值基因及挖掘技术研究进展

随着分子生物学和动物遗传育种技术的快速发展,对于畜禽优良性状的研究已从对表型选育进入到对单个或多个重要性状关联基因的分子选育,如对猪肉质性状的相关研究,在影响猪背膘厚、肌内脂肪含量、火腿重量等方面筛选到许多关键基因。近年来,非洲猪瘟肆虐,对猪抗病的研究再次成为热点,也发现了众多关键基因,如CD163直接参与了猪呼吸与繁殖综合征病毒的侵入机制。除了疾病的影响外,繁殖性状对养猪业的发展也起着至关重要的作用。随着研究人员对各重要性状研究的不断深入,现已积累了大量重要育种价值基因的多维数据,且由此开发出了多种基因筛选技术,尤其是CRISPR-Cas9基因编辑技术的发现及其作为全基因组筛选工具的成功应用,以及在后基因组时代功能基因组筛选与多组学的联合应用等,进一步推动了遗传育种领域的发展。作者系统总结了猪肉质、抗病及繁殖性状相关的重要育种价值基因及其挖掘技术,以期为猪的遗传改良提供指导性建议和参考。     

FGF21基因重要生理学功能及潜在育种价值研究进展

成纤维细胞生长因子21(Fibroblast Growth Factor 21,FGF21)是成纤维细胞生长因子家族成员之一,是一种非典型的成纤维细胞生长因子,主要作为内分泌激素发挥作用。FGF21作为一种能量稳态和代谢调控因子,在动物机体内发挥着调节糖脂代谢、促进骨骼肌发育、改善动物繁殖性状等重要生理学功能。近年来大量研究证实,FGF21广泛参与骨骼肌生长发育过程,影响畜禽肌肉的产量和质量,因此有必要深入研究FGF21基因作用的分子机制。本文主要从FGF家族基因组成、FGF21分子生物学特征、FGF21重要生理学功能等方面进行综述,为后续研究FGF21功能以及应用于畜牧生产、加强畜禽遗传资源保护等各方面提供理论基础。     

畜禽表观遗传学主要研究领域及研究进展

表观遗传学（epigenetics）是指DNA序列未发生变化,而基因表达却发生了可遗传的变化。近年来,表观遗传学在家养动物研究领域发展极为迅速,主要畜种涉及鸡、猪、牛、羊等,并形成一门新兴学科--畜禽表观遗传学（livestock epigenetics）。畜禽表观遗传学主要针对各种表观遗传修饰,包括DNA甲基化、组蛋白修饰及非编码RNA等,研究家养动物的生长发育、疾病抗性、繁殖、经济等性状的表达调控基础。作者综述和分析了畜禽表观遗传学的主要研究领域及现状,进一步对其发展趋势进行了展望,有助于全面了解畜禽复杂性状形成的分子基础,这也极大开拓了研究和改善畜禽各类经济性状的思路与策略。     

SSPOS:一个用于模拟、预测和优化社会性遗传效应的软件工具

旨在开发一款软件工具来研究畜禽经济性状的社会性遗传效应。利用QT、Fortran、R等语言根据前人研究的社会性遗传效应选择理论和课题组自主研发的优化选择方法,开发社会性遗传效应模拟、预测和优化系统(SSPOS),一款专门综合分析家畜经济性状社会性遗传效应,并且图形化展示结果的软件工具。结果,通过SSPOS软件我们能有效模拟不同情形下社会性遗传效应选择效果,对实际性状数据的社会性遗传效应进行快速预测,并给出目标性状社会性遗传效应最优选择决策。SSPOS能够快速分析家畜经济性状的社会性遗传效应,是研究畜禽社会行为互作的有效工具。     

不同山羊草细胞质效应的比较研究

以 2 4种不同山羊草细胞质的稳定同核异质杂种为材料 ,进行了植株生长特性、病害抗性、抗低温能力、光合特性、主要农艺性状、自交育性和种子蛋白质含量等方面的比较研究。同时 ,还分析了异源细胞质效应的遗传特点 ,指出了生产上有应用价值的细胞质材料     

全基因组关联分析在畜禽重要经济性状中的研究进展

以往通过候选基因分析和数量性状位点(quantitative trait locus,QTL)连锁分析等策略使我们对一些基因的功能有了一定了解,但是很多控制畜禽经济性状的基因还无法分离和鉴定。随着高通量测序技术的不断发展以及人类全基因组计划(human genome project,HGP)和许多动植物的全基因组测序完成,全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)已经成为研究复杂性状的重要方法。文章针对GWAS在重要畜种复杂经济性状中的研究进展进行综述,梳理了近几年在动物经济性状研究中利用GWAS取得的成果,并且对GWAS研究策略与方法进行了归纳总结,旨在利用GWAS为畜禽复杂性状的遗传基础研究提供参考,同时为今后的动物育种工作奠定基础。     

长链非编码RNA在畜禽经济性状中的研究进展

长链非编码RNAs(long noncoding RNA,lncRNAs)是一类转录本长度200nt的非编码RNA(noncoding RNA,ncRNA),且广泛存在于动物、植物及微生物的细胞质和细胞核中。研究表明,LncRNA能够在染色质、转录和转录后水平调控基因表达,参与动物几乎所有的生命过程,例如繁殖、肌肉生长、脂肪沉积、毛囊生长、乳腺发育和泌乳等。本文就lncRNA的作用机制及其在畜禽经济性状研究中的现状进行了综述,旨在为lncRNA在畜牧业中的研究和应用提供理论依据。     

中国不同牛种DGAT1基因遗传多样性及经济性状关联分析研究进展

乙酰辅酯A∶二酰甘油酰基转移酶(DGAT1)是甘油三脂合成过程中唯一的关键酶,对动物机体脂肪代谢、沉积起重要作用,已成为研究奶牛泌乳性状和肉牛主要经济性状的重要候选基因之一。近年来,随着相关研究的不断深入,研究者普遍认为DGAT1基因对奶牛的产奶量、乳脂率、乳蛋白率、乳糖率、乳脂肪酸及空怀天数、输精次数、初配年龄等繁殖性状均有显著影响,且与肉牛体脂也存在相关性。作者主要介绍了DGAT1基因的遗传多态性及其与经济性状关联分析在中国各地区不同品种奶牛、肉牛、水牛和牦牛上的研究进展,指出该基因对奶牛的产奶性能及肉牛的肉质性状、生长性状具有重要的调控作用。但由于环境条件、品种及选育背景等因素影响,DGAT1基因遗传多态性对不同地区不同牛群体的经济性状影响不尽相同。因此,要将DGAT1基因实际应用在品种选育工作中还需明确该基因对研究群体的具体遗传效应,并结合其他候选基因进行综合分析。     

Smads基因对畜禽繁殖性状调控作用的研究进展

繁殖性状是畜禽的重要生产性能之一，直接影响养殖成本与经济效益。与繁殖相关的性状通常受基因调控，其中Smads基因对繁殖性状起着重要的调控作用。Smads基因编码的Smads蛋白是TGF-β超家族中重要的调节因子，也是TGF-β/Smad信号通路中将信号传递至细胞核内的关键信号分子。Smads基因参与调节颗粒细胞的增殖、凋亡等过程，并且调控畜禽卵巢的功能、卵泡的生长发育及激素的合成分泌，从而影响畜禽的繁殖性状。文章介绍了Smads基因的结构和生物学作用，并综述了Smads基因对畜禽繁殖性状调控作用的研究进展，以期为进一步研究Smads基因对繁殖性状的调控机制提供参考。     

中国不同牛种DGAT1基因遗传多样性及经济性状关联分析研究进展

乙酰辅酯A∶二酰甘油酰基转移酶(DGAT1)是甘油三脂合成过程中唯一的关键酶,对动物机体脂肪代谢、沉积起重要作用,已成为研究奶牛泌乳性状和肉牛主要经济性状的重要候选基因之一。近年来,随着相关研究的不断深入,研究者普遍认为DGAT1基因对奶牛的产奶量、乳脂率、乳蛋白率、乳糖率、乳脂肪酸及空怀天数、输精次数、初配年龄等繁殖性状均有显著影响,且与肉牛体脂也存在相关性。作者主要介绍了DGAT1基因的遗传多态性及其与经济性状关联分析在中国各地区不同品种奶牛、肉牛、水牛和牦牛上的研究进展,指出该基因对奶牛的产奶性能及肉牛的肉质性状、生长性状具有重要的调控作用。但由于环境条件、品种及选育背景等因素影响,DGAT1基因遗传多态性对不同地区不同牛群体的经济性状影响不尽相同。因此,要将DGAT1基因实际应用在品种选育工作中还需明确该基因对研究群体的具体遗传效应,并结合其他候选基因进行综合分析。     

犬传染性肝炎病毒的细胞质内发生途径

应用免疫金电子显微镜技术,研究了犬传染性肝炎病毒(ICHV)在犬肾传代细胞内的形态发生及抗原定位,发现ICHV除了在宿主细胞核内发生外,还有细胞质内发生途径.在细胞质内,病毒核壳体的装配以均质致密包涵体和副晶格包涵体为“基地”,这与细胞核内形态发生方式相似.免疫金标记显示,细胞质包涵体中含有大量的ICHV抗原成分,是核壳体在细胞质内装配的病毒结构蛋白来源.同时,在感染的细胞质内也观察到与细胞核内相同的病毒核心样结构.     

全基因组关联分析在水禽主要数量性状基因座定位的应用现状

水禽的经济性状多为数量性状,数量性状基因座(quantitative trait loci, QTL)是调控数量性状表达的遗传基础,因此QTL的定位是分子育种的基础。全基因组关联分析(genome wide association studies, GWAS)作为鉴定表型与基因型关系的一种分析策略,是挖掘畜禽QTL的重要手段,并已经成功应用于猪、牛、鸡等畜禽的遗传育种工作中。利用GWAS可以定位与水禽经济性状相关的QTL,确定影响水禽性状的功能基因或主效基因,从而实现对水禽重要性状的改良。文章综述了GWAS在水禽重要性状研究上的应用效果,并分析了不足之处,以期为完善水禽遗传育种与遗传改良方法提供参考。     

蜜蜂正反交遗传性状差异及分析

蜜蜂正交和反交是杂交育种过程中经常利用的组配形式，在蜜蜂育种实践中发现，正交和反交的遗传性状存在着差异，均倾向于母本性状。本文对蜜蜂正反交组合的性状与父母本的性状进行了对比试验和分析研究，进一步证明正反交组合的遗传性状略倾向于母本。可能是由于蜜蜂是以群体（两代同群）为生物学单位表现遗传性状；在细胞核基因遗传的同时还存在着细胞质遗传，从而导致蜜蜂正反交遗传性状出现差异。     

奶牛产奶性状候选基因研究进展

产奶性状是奶牛的主要经济性状，主要包括产奶量、乳脂量、乳蛋白量、乳脂率、乳蛋白率5个方面。产奶性状改良是当今遗传育种界的研究热点之一。利用候选基因策略寻找影响产奶性状的主效基因，从而应用于奶牛产奶性状的改良，从分子遗传学角度来说是可行的。本文综述了与奶牛产奶性状有关的基因：乳蛋白基因、Weaver基因、催乳素基因、生长素和生长素受体基因、淀粉酶基因、核外基因和其他基因（DGAT1和DGAT2基因、垂体特异性转录因子）以及主效QTL的研究进展。