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。     

高密度SNP芯片及其对肉牛育种影响的研究进展

近年来先进的测序和基因分型技术促进了肉牛育种方法的革新。从过去低通量、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,基因检测效率大幅提高。随着肉牛基因组序列图谱及SNP图谱的完成,基于高密度SNP标记的牛全基因组选择成了牛育种的新热点。作者立足高密度SNP芯片对肉牛育种的影响,综述高密度SNP芯片及和下一代测定技术及肉牛全基因组选择的研究进展,阐明高密度SNP芯片对多品种全基因组选择的模型的建立及准确的预测基因组育种值极其重要。     

基于SNP芯片的海南猪全基因组选择信号分析

旨在通过检测海南猪全基因组上的选择信号,以挖掘与海南猪重要经济性状相关的候选基因,并解析讨论海南猪在进化驯化历史中的受选择情况.本研究利用68头海南猪的GeneSeek Genomic Profiler Procine SNP 80K芯片数据,使用整合单倍型分数(integrated haplotype score,i...     

基于SNP芯片的猪基因组选择效果分析

为探究单步基因组最佳线性无偏预测(SSGBLUP)法应用于生猪育种的选择效果,选取杜洛克、长白、大白种猪共1 996头,利用SNP芯片获得个体基因型数据,结合表型数据和系谱数据,利用HIBLUP软件的SSGBLUP模型和基于系谱的最佳线性无偏预测(PBLUP)模型分别计算估计育种值,参考全国种猪遗传评估中心的标准计算综合选择指数,利用理论准确性和后裔测定成绩评估选择效果。结果表明：通过SSGBLUP法计算达100 kg日龄、达100 kg背膘厚及总产仔数的基因组估计育种值(GEBV)与PBLUP法计算的估计育种值(EBV)的相关系数均大于0.8;达100 kg日龄、达100 kg背膘厚及总产仔数GEBV准确性相对于EBV准确性均有所提高;SSGBLUP法与PBLUP法选留的长白和大白种猪,其后代的生长速度显著优于场内选择法选留种猪的后代。本试验中,SSGBLUP法与PBLUP法均能有效提高选留种猪后代的生长速度且二者分别计算的GEBV和EBV相关性高,但SSGBLUP法选种的准确性更高,后期可利用全基因组选择对场内现有种猪进行选种指导。     

3款猪50K SNP芯片基因型填充效果研究

高密度SNP芯片目前已广泛应用于畜禽性状遗传解析和育种实践中,芯片类型和密度也各有不同,不便统一使用,影响群体规模扩大,进而影响遗传解析和分子育种的效力.基因型填充提供了将不同芯片统一使用的可能,本研究比较了3款由不同研究机构和公司设计的猪50K SNP芯片(Geneseek、中芯一号、液相50K)基因型填充效果,以探...     

杜洛克群体两性状模型基因组选择效果评估

在基因组选择中(GS),相比单性状模型,多性状模型有诸多优势：可以利用到性状间的遗传相关信息,提高预测可靠性;当直接选择主要性状效果不佳时,可通过选择与其遗传相关较高的次要性状来提高主要性状的预测可靠性;当个体缺失某个表型的记录时,可以参与到遗传评估中。本研究旨在评估最佳无偏线性预测(BLUP)与一步法基因组选择(ssGBLUP)两性状模型相比单性状模型的选择实施效果,为应对现实中个体可能缺失部分性状观察值提供参考依据。选择出生于2012—2019年的2 132头杜洛克猪为研究对象,利用DMU(v 6.0)软件中的单性状与多性状模型(BLUP,ssGBLUP)基因组选择方法探讨了验证群中不同比例的表型个体对生长性状(达100 kg体重时的日龄、背膘厚和眼肌面积)的预测可靠性的影响。结果：不同的验证群表型个体比例,单性状ssGBLUP对性状的预测可靠性均要优于单性状BLUP,两性状ssGBLUP模型的预测可靠性均要优于单性状模型;随着验证群中有表型的个体比例变化,两性状ssGBLUP与两性状BLUP模型对性状的预测可靠性均呈现提高的趋势。随着验证群中有表型的个体比例变化,两性状ssGBL...     

猪50K液相芯片基因组选择效果分析

本研究收集了1 267头大白猪的生长性能测定记录和800头大白猪的繁殖记录,并用猪50K固相芯片（Geneseek）及基于靶向捕获测序技术的猪50K液相芯片（液相50K）进行基因型分型,比较2款芯片基因组选择的准确性。采用一步法模型,估计达百公斤体重日龄、百公斤活体背膘厚和总产仔数3个性状的基因组育种值。本研究探究不同参考群体规模对基因组选择的影响,生长性状设置500和1 000 2个参考群体规模,繁殖性状设置400和700 2个参考群体规模。结果表明,液相50K与Geneseek芯片具有很好的兼容性,液相50K在2个生长性状的基因组选择准确性比Geneseek平均高出1.7%,对总产仔数的基因组选择准确性略高于Geneseek,但提升幅度较小。2款芯片的并集使标记数增加到62 039个SNP,基因组选择准确性比单款芯片平均提升2.9%。无论是单款芯片还是2款芯片并集,随着参考群体规模扩大,基因组选择准确性明显上升。本研究表明液相芯片技术能够用于基因组选择且有优势,研究结果可为我国猪分子育种提供参考。     

基因组选择模型及其在家禽育种中的应用

基因组选择是当前畜禽育种领域一项热门的分子育种方法,已经在实际育种中得到应用并取得良好的效果。基因组选择使用数学模型计算出覆盖全基因组范围内的高密度标记的效应值,从而得到个体基因组估计育种值,再进行高效的选种选配工作。该方法可以提高传统育种值估计的准确性,实现畜禽育种早期选择,缩短世代间隔,从而加快遗传进展。同时,随着第二代测序平台和基因芯片技术不断成熟,单核苷酸多态性（Single nucleotide polymorphism,SNP）标记已成为普遍且重要的动植物研究手段,SNP芯片检测成本也不再高昂。文章综述了常见的基因组选择模型及其在家禽育种中的应用,讨论了其面临的挑战,并且展望了其应用前景,为我国地方家禽保护、评价和利用提供参考。     

基于SNP芯片技术对猪性状的应用及其研究进展

SNP具有分布广、数量多,易检测和便于分型等优点,在动植物分子育种方面已经得到广泛应用,并不断出现新的分析检测方法。相对全基因组重测序的成本而言,SNP芯片检测的成本较低,使得利用SNP芯片技术在全基因组范围内寻找与人类疾病和动植物性状相关的SNPs成为可能。利用SNP芯片技术结合全基因组关联分析(GWAS),已经检测到了与猪性状显著相关的SNPs位点和候选基因,为未来猪的分子育种提供理论依据。该文主要就SNP芯片技术的特点、原理和方法以及在猪性状方面的应用加以综述。     

基于液相芯片的猪基因组选择实施新策略

基因组选择已成为动植物育种的革命性技术,在我国猪育种工作中也逐渐开展,但我国猪基因组选择实施情况并不乐观.本文针对我国猪基因组选择育种实践中存在的问题和痛点,利用自主知识产权的液相芯片优势,提出了"先低后高,先多后少"的基因组育种新策略,通过具体案例,比较了新策略与传统的基因组选择策略和常规育种的优势,新策略成本降低,...     

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。     

基于SNP芯片分析青峪猪保种群体的遗传结构

为了更好地了解青峪猪在世代更替过程中遗传结构的变化,更好的保护和利用青峪猪遗传资源,本研究利用50K SNP芯片,对青峪猪保种群内141头（26头公猪,115头母猪）健康成年个体进行SNP测定,通过多种分析软件对青峪猪保种群体和各个世代进行系谱校正,进而实施群体遗传多样性、遗传距离以及遗传结构变化等分析。结果显示,该封闭保种群由3个重叠世代构成,群体有效含量为12头,且整个群体可以分为6个含有公猪的家系和1个不含公猪的家系。其中,第3世代的有效群体含量最少,仅为3头,多态性标记比例随着世代的增加不断下降;141头青峪猪的平均遗传距离为（0.260 4±0.025 2）,26头种公猪的遗传距离为（0.263 3±0.023 7）。随着繁殖世代的增加,各世代群体的遗传距离有轻微的上升趋势,部分种猪之间的亲缘关系和遗传距离较近;在141头青峪猪群体中共检测到1 481个基因组上长纯合片段（runs of hemozygosity,ROH）,78.01%的长度在200 Mb以内,基于ROH值计算的近交系数表明整个群体的平均近交系数为0.055,且各世代的近交系数在不断上升,到第3世代时已经达到了0.075。综上所述,通过对青峪猪分子水平的群体遗传结构研究表明,该保种群体在闭锁的继代繁育过程中存在群体遗传多样性损失,需要加强选配或导入外血以确保青峪猪遗传资源的长期保存。     

国外生猪育种体系简析及对我国生猪育种的几点思考

选择是生猪育种的核心,而准确地选择和选种依赖于完善和成熟的育种体系。国际养猪发达国家(国际育种企业)对育种体系不断完善,长期进行生长、繁殖和肉品质等各类性状的表型测定,运用多场联合评估和基因组选择等方法不断提高遗传评估的准确性,不断挖掘新的育种性状,并进行测定、评估和选育,实现了种猪群体持续的遗传改良和综合性能的不断提升。本文对欧美发达国家(国际育种企业)的生猪育种技术体系进行了综述,以期为我国的生猪育种工作提供参考,并促进我国生猪种业的创新发展。     

杜洛克猪HLCS基因多态位点与生长发育性状的相关性分析

本研究旨在明确羧化全酶合成酶（holocarboxylase synthetase,HLCS）基因突变与杜洛克猪生长发育性状的相关性。利用Illumina SNP60芯片测序结果研究HLCS基因的突变位点,分析突变位点的多态性信息、突变位点与生长发育性状的关联性及突变位点的单倍型。结果显示,杜洛克猪HLCS基因具有4个SNPs位点：Ssc13：200455646 T>C、Ssc13：200458655 G>C、Ssc13：200504530 G>T、Ssc13：200551864 T>G,均符合Hardy-Weinberg平衡状态（P>0.05）,呈现中度多态性。关联分析结果发现,Ssc13：200455646 T>C位点TT基因型100 kg背膘、剩余采食量均显著高于TC和CC基因型（P<0.05）;Ssc13：200458655 G>C位点GG基因型个体100 kg背膘、剩余采食量均显著高于CG和CC基因型（P<0.05）;Ssc13：200504530 G>T位点GT基因型平均日采食量、平均日增重均显著高于TT基因型（P<0.05）,GT基因型个体100 kg日龄显著小于TT基因型（P<0.05）;Ssc13：200551864 T>G位点TG基因型平均日采食量、平均日增重均显著高于GG基因型（P<0.05）,TG基因型个体100 kg日龄显著小于GG基因型（P<0.05）;其余性状各位点不同基因型间无显著差异（P>0.05）。Ssc13：200455646 T>C和Ssc13：200458655 G>C位点呈现高度连锁,Ssc13：200504530 G>T与Ssc13：200551864 T>G位点呈现高度连锁。结果表明,HLCS基因4个SNPs位点的多态性与杜洛克猪的剩余采食量、平均日采食量、平均日增重、100 kg日龄和100 kg背膘均具有显著相关性,可为猪的生长发育遗传改良奠定基础。     

利用高密度SNP芯片分析杭猪的群体遗传结构

旨在更好地了解杭猪保种群体的遗传多样性、亲缘关系和家系结构,有效保护和利用杭猪遗传资源。本研究使用50K SNP芯片对30头杭猪（4头公猪,26头母猪）保种个体进行了单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism,SNP）测定,通过Plink软件对获得的基因型数据进行质控,用于最小等位基因频率、观察杂合度、期望杂合度和多态信息含量的计算,分析杭猪保种群的遗传多样性;使用Plink计算连续性纯合片段（runs of homozygosity,ROH）、构建状态同源（identity by state,IBS）距离矩阵,并计算得到基于连续性纯合片段的近交系数;采用Gmatrix软件构建G矩阵,分析杭猪保种群的亲缘关系;使用Mega X软件构建公猪进化树,分析保种群体的家系结构。结果表明,30头杭猪共得到57 466个SNPs标记,平均检出率为0.988 3±0.000 4,通过质检SNPs数为34 156;平均最小等位基因频率为0.228±0.137,平均多态信息含量为0.255±0.098;平均观察杂合度为0.359±0.181,平均期望杂合度为0.314±0.140。杭猪保种群体平均IBS遗传距离为0.241 7±0.033 6,公猪平均IBS遗传距离为0.178 3±0.025 5;G矩阵分析结果与IBS距离矩阵一致,两个结果均表明杭猪保种群部分个体之间亲缘关系较近。30头杭猪个体共检测到828个ROHs,83.33%的ROH长度在10 Mb以内,平均长度为（6.96±9.62） Mb,个体ROH平均总长度为（191.95±201.56） Mb。基于ROH的平均近交系数为0.078±0.082,其中公猪平均近交系数为0.219±0.082,说明杭猪保种群整体的近交程度不严重,但公猪存在近交。进化树结果表明,杭猪保种群体目前只有2个家系,其中1个家系包含4头公猪,另一个家系不含公猪。综上所述,杭猪保种场的保种群公猪的血缘数量少,母猪近交程度低,公猪存在近交,需要引入新血统或创建新血统来维持家系结构的平衡以利于杭猪遗传资源的长期保存,防止杭猪遗传多样性的丢失。     

几个中国地方猪群体遗传结构和产仔数性状选择信号分析

旨在对几个中国地方猪品种进行群体遗传结构分析,并筛选与中国地方猪产仔数相关的基因组选择信号及候选基因.本研究下载了6个中国地方品种猪共计102头个体的Illumina PorcineSNP60芯片数据,构建了包括19头迪庆藏猪、16头明光小耳猪、16头五指山猪在内的低产仔数组和包括11头姜曲海猪、20头蓝塘猪、20头梅...     

参考群筛选方法及规模对基因型填充准确性的影响

为探究基于A矩阵期望遗传关系最大化（maximizing the expected genetic relationship for matrix A,RELA）、基于A矩阵目标群体遗传方差最小化（minimized the target population genetic variance for matrix A,MCA）、平均亲缘关系最大化（the highest mean kinship coefficients,KIN）、随机选择（random selection,RAN）、共同祖先筛选（common ancestor,CA）等不同参考群筛选方法及参考群规模对基因型填充准确性的影响。本研究使用矮小型黄羽肉鸡作为试验群体,采用鸡600K SNP芯片（Affymetrix Axion HD genotyping array）进行基因分型,测定435羽子代公鸡45、56、70、84、91日龄体重。利用Beagle软件将低密度SNP芯片填充为高密度SNP芯片数据,比较不同参考群筛选方法、参考群规模对基因型填充准确性的影响,以及填充芯片基因组预测准确性。结果表明,使用Beagle 4.0结合系谱信息进行填充效果最佳,其次为Beagle 4.0,而Beagle 5.1填充效果最差。使用MCA方法筛选参考群进行基因型填充准确性最高,使用RAN方法筛选参考群进行基因型填充准确性最低,MCA、RELA、CA 3种方法基因型填充准确性差别较小。相比其他方法,使用MCA方法筛选个体作为参考群将低密度SNP芯片填充至高密度SNP芯片进行基因组选择的预测准确性较高,与真实高密度SNP芯片的基因组预测准确性相差甚微。随着参考群规模增大,基因型填充准确性也随之增加,但增速逐渐下降,最后趋于平缓。综上所述,可以通过参考群筛选方法构建参考群以及控制参考群规模,以保证基因型填充和基因组预测准确性并节省成本,本研究为基因型填充在畜禽遗传育种中的应用提供技术参考。     

杜洛克猪MAP3K5基因多态位点与生长、饲料利用性状的关联分析

试验旨在研究MAP3K5基因多态性与杜洛克猪生长、饲料利用性状的关联性。利用Illumina SNP60芯片测序结果比较发现了MAP3K5基因的4个SNPs位点（Ssc1：30769583 A>C;Ssc1：30781169 A>G;Ssc1：30940839 A>G;Ssc1：30962276 G>A）。统计获得MAP3K5基因的4个SNPs位点的基因型频率及等位基因频率,发现4个SNPs为低度－中度的多态突变位点。对MAP3K5基因多态性与生长、饲料利用性状的关联性进行分析,结果表明,杜洛克猪Ssc1：30769583 A>C位点CC基因型个体与AA基因型个体相比剩余采食量（RFI）性状降低了133.08 g/d（P<0.05）;Ssc1：30781169 A>G位点的GG基因型个体与AG基因型个体相比RFI性状降低了116.18 g/d（P<0.05）,ADFI性状降低了0.23 kg/d（P<0.05）;Ssc1：30940839 A>G位点的GG基因型个体与AG基因型个体相比饲料转化率（FCR）性状降低了0.10%（P<0.05）;Ssc1：30962276 G>A位点的AA基因型个体与GG基因型个体相比ADG性状降低了0.04 kg/d（P<0.05）。试验初步认为MAP3K5基因4个SNPs位点的多态性对杜洛克猪的RFI、ADFI、FCR和ADG具有一定影响。     

Association Analysis on MAP3K5 Gene Polymorphism Site with Growth and Feed Efficiency Related Traits in Duroc Pigs

This study was aimed to analyze the association of four SNPs of MAP3K5 gene with growth and feed efficiency related traits in Duroc populations. Four SNPs(Ssc1:30769583 A>C;Ssc1:30781169 A>G;Ssc1:30940839 A>G;Ssc1:30962276 G>A)of MAP3K5 gene in Duroc populations were obtained by porcine SNP60 BeadChip（Illumina). The genotype frequency and allele frequency of four SNPs of MAP3K5 gene were analyzed,the result showed that four SNPs were the low-moderate mutation SNPs.The polymorphism of MAP3K5 gene and its association with feed efficiency related traits in Duroc population were analyzed. The results indicated that CC genotype individuals in Ssc1:30769583 A>C had significant lower RFI（133.08 g/d）than AA genotype individuals（P<0.05);GG genotype individuals in Ssc1:30781169 A>G had significant lower RFI（116.18 g/d）and ADFI（0.23 kg/d）than AG genotype individuals（P<0.05);GG genotype individuals in Ssc1:30940839 A>G had significant lower FCR（0.10%）than AG genotype individuals（P<0.05);AA genotype individual in Ssc1:30962276 G>A had significant lower ADG（0.04 kg/d）than GG genotype individuals（P<0.05). All in all,the results suggested that four SNPs polymorphisms of MAP3K5 gene had the significant impact on RFI, ADFI, FCR and ADG traits in Duroc pigs.