全基因组SNP分型策略及基因组预测方法的研究进展

单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)是遗传学研究中重要的材料。近年来,全基因组SNP标记开发方法的发展使得研究者们能够以较低成本获得丰富的基因组标记,大大推动了基因组水平的相关研究。基因组预测从已知基因型数据和表型数据的个体建立训练模型,对未知表型的个体进行基因型和表型预测,在育种领域具有重要意义。全基因组SNP的分型策略结合基因组预测方法,构成了动物基因组选择的前沿。本文从这两个方面进行综述,以期为从事分子遗传学,尤其是复杂性状研究的研究者们提供参考。     

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。     

基因组单核苷酸多态性图谱构建方法研究进展

自人类基因组计划（HGP）开展以来,现代生物学上相继实施了一系列重大的工程项目,第三代遗传图谱的构建和相关的研究工作仍在继续,而单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism,SNP）在其中发挥着重要作用。面对征服人类疾病和生物学本身研究的迫切需要,基因组SNP图谱的构建方法不断得到完善和提高,作者从池DNA技术、物理学方法和生物信息学方法3个方面对其作出阐述。     

全基因组选择在猪育种中的研究进展

目前,随着分子生物学技术和遗传学的不断发展,动物育种方法从传统的数量评估方法,逐渐向全基因组选择法评估育种值转变。全基因组选择是动物育种的一次革命,利用全基因组遗传标记信息对个体进行遗传评估,能大大缩短育种间隔,提高遗传进展,已然成为动物育种研究的热点。该文主要对全基因组选择在动物育种中的应用及展望做一个简述。     

全基因组SNP分型技术在畜禽遗传育种研究中的应用

随着畜禽资源分子鉴定、物种进化、全基因组育种等热点领域的逐渐兴起,准确的全基因组SNP分型成为了畜禽基因组研究的关键。基因芯片、重测序、简化基因组测序及靶向捕获测序等全基因组SNP分型技术已广泛应用于畜禽基因组研究中。本文概述了全基因组SNP分型技术的原理及其在全基因组关联分析、选择信号分析和畜禽遗传资源背景分析等方面的应用,以期为畜禽基因组研究和育种应用提供借鉴和参考。     

全基因组关联分析在鸭育种中的研究进展

全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)是一种在人类或动植物全基因组中寻找变异序列,并筛选与目的性状相关位点的方法。目前,GWAS在畜禽重要经济性状研究中广泛应用。文章叙述了GWAS的基本原理,归纳了GWAS的研究方法和优缺点,并且列举了通过GWAS已定位到的鸭重要经济性状相关的标记位点和候选基因,旨在为后续鸭育种研究提供理论基础。     

基于600K SNP芯片技术对宁海黄鸡和广西黄鸡繁殖性状的全基因组关联分析

为鉴定与宁海黄鸡和广西黄鸡繁殖性状相关的分子标记及候选基因,本研究利用600K SNP芯片技术对鸡繁殖性状进行了全基因组关联分析(GWAS)。结果显示:4个单核苷酸多态性位点(SNPs)与繁殖性状的相关性达到了Bonferroni校正的5%全基因组显著性水平,其中,rs313221983与死胚蛋数相关,rs314844182与死胚蛋数及受精蛋孵化率相关,rs14758703与受精率相关,rs312721292与入孵蛋孵化率和受精蛋孵化率相关;在每个显著的SNP位点上下游5 kb范围内进行检测,共发现3个可能与死胚蛋数、受精率、入孵蛋孵化率和受精蛋孵化率相关近端基因,即唾液酸转移酶1(ST8SIA1)基因、神经外胚层皮质1(ENC1)基因和LOC101750905。本研究为地方品种鸡标记辅助选择和基因组选择提供了理论依据。     

基因分型对养猪生产者有多大用处

在奶牛业中,像单核苷酸多态性(Single-NucleotidePolymorphism,SNPs)基分型、基因组选择和基因组育种值这样的术语已经存在多年了。在养猪业中,与猪基因组序列测定相关的技术起步相对晚些,但是现今进展顺利。我们目前进展如何,并且该技术对养猪业的贡献如何?     

基因组水平的选择信号及其检测方法研究进展

在进化过程中,自然或人工选择在基因组上留下了各种选择信号的印迹。探究不同物种或同一物种不同种群之间的选择信号有助于我们研究物种的进化历史,筛选优势等位基因并应用于遗传育种之中。本文详细介绍了各种经典的选择信号检测方法及其适用场景,并讨论了各自的优缺点和未来的发展方向。     

白耳黄鸡冠齿数性状全基因组关联分析

试验采用全基因组关联分析(Genome-wide association study,GWAS)寻找与白耳黄鸡冠齿数性状相关的候选基因。以82只白耳黄鸡为试验材料,采集血液提取DNA,然后用Illumina鸡60 K芯片进行基因型分型,利用PLINK 1.90对分型结果进行质控后,采用GEMMA软件对SNPs(Single nucleotide polymorphisins)与性状做GWAS分析,定位出显著位点。结果显示:与冠齿数相关的SNP位点有7个,位于白耳黄鸡1、2、4号染色体上。通过基因功能注释,预测WNT9A基因可作为白耳黄鸡冠齿数的重要候选基因。研究结果将为白耳黄鸡冠齿数的选择提供候选分子标记,为地方鸡标记辅助选择提供新的思路。     

Research Progress on Genomic Selection Methods in Livestock and Poultry

Selection and breeding are very important in production of livestock and poultry,and breeding value estimation is the core of selection and breeding.Genomic selection (GS) is a novel molecular breeding method to estimate genomic breeding value using high-density markers across the whole genome.At present,GS has been successfully applied in cattle,pig,chicken and so on,and made significant progress.This method can achieve early selection,decrease the testing costs,shorten generation interval,improve the accuracy of breeding value estimation and accelerate genomic progress.GS estimates the effect of SNP by phenotype information and SNP genotype of each individual in the reference population,and measures the SNP genotype to calculate the genomic estimated breeding value in the candidate population,then selects the best individuals according to the genomic estimated breeding value.With the rapid development of genotyping technology and the decrease of detection cost,and the continuous optimization and high efficiency of genomic selection methods,genomic selection has become an important research method in the selection and breeding of livestock and poultry.The authors reviewed some of the widely used genomic selection methods,compared the differences between different methods,analyzed the problems and challenges of genomic selection,and looked forward to its application prospects in breeding.     

畜禽基因组选择方法研究进展

畜禽的选种选育在生产中至关重要,育种值估计是选种选育的核心。基因组选择（genomic selection,GS）是利用全基因组范围内的高密度标记估计个体基因组育种值的一种新型分子育种方法,目前已在牛、猪、鸡等畜禽育种中得到应用并取得了良好的效果。该方法可实现畜禽育种早期选择,降低测定费用,缩短世代间隔,提高育种值估计准确性,加快遗传进展。基因组选择主要是通过参考群体中每个个体的表型性状信息和单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism,SNP）基因型估计出每个SNP的效应值,然后测定候选群体中每个个体的SNP基因型,计算候选个体的基因组育种值,根据基因组育种值的高低对候选群体进行合理的选择。随着基因分型技术快速发展和检测成本不断降低,以及基因组选择方法不断优化,基因组选择已成为畜禽选种选育的重要手段。作者对一些常用的基因组选择方法进行了综述,比较了不同方法之间的差异,分析了基因组选择存在的问题与挑战,并展望了其在畜禽育种中的应用前景。     

流产衣原体检测技术与分型方法研究进展

流产衣原体(Chlamydia abortus)广泛分布于世界各地,能感染猪、牛、羊等多种家畜,引起孕畜流产,是危害畜牧业最严重的衣原体病原。针对流产衣原体抗体检测的血清学方法如间接血凝试验(IHA)、酶联免疫吸附试验(ELISA)等在兽医临床检测中广泛使用。以聚合酶链反应(PCR)为代表的病原分子生物学检测技术敏感性和特异性高,有效地弥补了血清学方法的不足。在流行病学研究中,进一步对流行菌株的分型分析在阐释流产衣原体遗传进化、毒力演变和跨物种传播以及疫情预警和疫苗研制等方面具有重要意义。论文就当前国内外广泛应用的流产衣原体检测技术和分型方法进行综述,可为我国动物衣原体病的诊断和防控提供参考。     

SNP技术在猪肉溯源过程中的应用

为筛选可用于梅山猪和申农猪肉质溯源的SNP位点标记,采用PCR-RFLP方法检测13个基因在梅山猪和申农猪群体内14个SNP位点的多态性,以期寻找多态性丰富的SNP位点,通过再次采集样品,进行溯源验证试验,最终确定可用于梅山猪和申农猪肉溯源的SNP位点组合。结果表明：MMP19基因、GRN基因、NR4A1基因的SNP位点和PSMB10基因的2个SNP位点杂合度（H值）均大于0.30,符合肉质溯源要求。可根据MMP19、PSMB10、NR4A1和GRN 4个基因共5个SNP位点编制用于检测梅山猪和申农猪肉质溯源的条形码。     

采用单碱基延伸法检测家蚕单核苷酸多态性位点

单核苷酸多态性(SNP)分型可以作为丰富的分子标记用于家蚕群体遗传学、基因组注释以及功能基因研究。利用SNaPshot试剂盒的SNP分型方法,对以单碱基延伸法检测家蚕SNP位点进行了探索。首先对SNP位点进行PCR扩增,然后以PCR产物为模板,以4种荧光标记ddNTPs为底物,采用延伸引物扩增SNP位点处的一个碱基,最后用377测序仪进行基因分型。通过对家蚕2个SNP位点的分析结果表明,利用单碱基延伸法可以准确地检测SNP位点,并且可以知道该位点的碱基。由于单碱基延伸法可以通过多重PCR在1个反应体系检测多至10个位点,因此该方法不仅方便快捷,并且可以实现高通量检测SNP位点。     

Genomic additive and dominance variance of milk performance traits

Milk performance traits are likely influenced by both additive and non‐additive (e.g. dominance) genetic effects. Genetic variation can be partitioned using genomic information. The objective of this study was to estimate genetic variance components of production and milk component traits (e.g. acetone, fatty acids), which are particularly important for milk processing or which can provide information on the health status of cows. A genomic relationship approach was applied to phenotypic and genetic information of 1295 Holstein cows for estimating additive genetic and dominance variance components. Most of the 17 investigated traits were mainly affected by additive genetic effects, but protein content and casein content also showed a significant contribution of dominance. The ratio of dominance to additive variance was estimated as 0.64 for protein content and 0.56 for casein content. This ratio was highest for SCS (1.36) although dominance was not significant. Dominance effects were negligible in other moderately heritable milk traits.     

肌肉生长抑制素基因在不同动物中的研究进展

肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)基因也叫生长分化因子(growth differentiation factor-8,GDF8),其作为肌肉生长发育及分化的负向调控因子,可通过抑制正向调控因子--生肌决定因子(myogenic determination gene,MyoD)的转录活性来抑制成肌细胞的增殖和分化。MSTN基因在进化过程中具有较高的突变性,在不同动物中的表达量和表达范围均不相同。作者就该基因的表达、生物学功能、作用机制及在不同动物中的研究进展进行了详细阐述。     

利用基因组信息提高畜禽生产性能研究进展

为了满足人们对畜产品需求的快速增长,必须在加快畜禽产业发展的同时把对环境的影响降到最低,提高畜禽遗传特性有望促进这一问题的解决。进入21世纪以来,以基因组选择为核心的分子育种技术迎来了发展机遇,利用该技术可实现早期准确选择,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。虽然在某些畜种中（如奶牛）,基因组选择取得了成功,群体也获得较大遗传进展,但仍无法满足快速增长的需求。因此,亟需寻找能够进一步加快遗传进展的方法。研究表明,在SNP标记数据中加入目标性状的已知功能基因信息,可以提高基因组育种值预测的准确性,进而加快遗传进展。而挖掘更多基因组信息的同时,开发更优化的分析方法可以更有助于目标的实现。文章总结了主要畜禽物种的可用基因组数据,包括牛、绵羊、山羊、猪和鸡以及这些数据是如何有助于鉴定影响重要性状的遗传标记和基因,从而进一步提高基因组选择的准确性。     

基因组选择及其在羊育种中的应用研究进展

数量性状是羊育种中的重要性状,受微效多基因控制、遗传力低,而传统育种方法难以提高羊的育种效率。提高动物育种效率对于选种选配工作和经济生产效益至关重要。随着育种新技术的不断革新与发展,基因组选择(genomic selection, GS)方法已成为育种技术中强大的工具,且已成功运用于个体经济价值较大的物种中,其具有缩短世代间隔、提高育种准确性、减少生产成本、提高畜禽经济效益等优势。近年来,由于基因组技术的不断成熟和各个统计模型的升级优化,以及高密度SNP芯片价格的下调,报告有关于基因组选择育种的实证和模拟研究层出不穷,且基因组选择技术已在羊育种中逐步开展,特别是在羊的重要性状中已有不少报道。由于羊的品种较多,地方性状差异化较大,个体经济价值略低,尽管基因组育种的新技术已经非常成熟,但目前仍没有在羊育种中大范围普及。为了更全面地了解该技术在羊育种中的研究现状,且基于选种选配的重要地位,作者就基因组选择在羊育种中的研究进展展开综述,主要从表型测定、基因分型、不同模型方面介绍了基因组选择在羊的重要性状中的应用和现状,讨论了其优势与挑战,并展望了基因组选择的未来发展方向。