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。     

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。     

猪的分子标记辅助育种

二十世纪八十年代以来 ,分子标记研究取得飞速发展 ,尤其是 2 0 0 0年人类基因组ＤＮＡ测序的完成和基因组框架图的建立 ,大大推进了猪基因组计划的研究进展。随着动物的一些主基因及数量性状位点的发现和定位 ,一个崭新的分子育种领域正在形成。分子标记辅助育种实际上就是将现代分子育种技术与常规育种方法相结合。借助分子标记开展育种工作 ,提高育种效率的一项技术。下面按单位点性状标记或主基因的利用、多基因性状标记的利用以及整个基因组标记的利用三个方面阐述分子标记辅助育种的有关问题。一、利用单位点性状标记或主基因育种　　…     

基因组选择技术及其在猪育种中的应用探讨

基因组选择(Genomic Selection,GS)技术是利用覆盖全基因组与性状相连锁的标记信息,通过标记效应的求解和加和,得到个体基因组估计育种值(GEBV),从而达到对畜禽个体进行准确选择的目的。该技术率先在奶牛育种中得到广泛应用。在猪育种中,以杜洛克猪为代表,基因组选择技术的应用可以达到早期选择和提高选择准确性的效果,然而对于母系猪(以繁殖性状选择为主),并没有经济有效的利用方案。本文首先对基因组选择应用过程中关键问题进行讨论;其次简要介绍了基因组选择技术在父系猪中的应用情况;最后围绕我国母系猪育种的现状,探讨基因组选择技术在母系猪中如何应用。     

猪主要遗传缺陷候选基因的研究进展

猪遗传缺陷的发生每年都给全世界养猪业造成巨大的经济损失。遗传缺陷专指由遗传因素引起的机体结构或功能上的缺陷。大部分的猪遗传缺陷受多基因控制,遗传机制比较复杂。在育种实践中,发现和定位与猪遗传缺陷相关的染色体片段或候选基因是猪抗病育种的关键。外显子组或全基因组测序、高密度芯片与全基因组关联分析等研究找到了很多常见的猪遗传缺陷的相关QTL区域以及候选基因,但鲜有研究发现致病位点和主效基因。本文综述了猪常见遗传缺陷的相关侯选基因的研究进展,为系统解析猪遗传缺陷的分子遗传及病理机制提供参考,并对发展猪抗病分子育种技术提供研究思路。     

分子育种技术在中国地方猪种选育中的应用

在动物基因组测序计划的推动下,猪的育种技术已从常规育种方法过渡到以分子标记辅助选择(Marker-assistedse-lection,MAS)技术主导的现代分子选育,朝着快速改变基因型的方向发展。我国地方猪种因蕴藏丰富有益功能基因,日益成为培育优良猪种后代、提高优良性状选择效率的研究重点。1分子育种研究的内容和特点传统育种主要利用表型来推断基因型     

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。     

近年来动物遗传育种领域的一个热点——全基因组选择

基因组选择近年来成为动物遗传育种领域的一个热点,并有望在将来引起传统育种方式产生重大的变化。猪的基因组选择目前主要是利用基因组信息和猪屠宰、繁殖性状的生产记录对猪进行选择。猪的育种值并不能直接观察得到,而是利用个体本身和亲属信息(后裔、同胞及祖先)估计个体的育种值。所利用的信息越多,育种值估计的准确性越高。基因组选择的基本思想是基因分型个体的DNA信息包括来自其他远缘及无关基因分型个体的信息。     

主效基因及其育种应用

<正>今天特别高兴有这样一个机会,和大家汇报一下我们团队在种猪基因育种方面所做的一些工作,以及对基因育种的一些理解。育种技术发展到现在,在建立完善的常规育种技术体系基础上,逐渐丰富了基因育种技术体系,从分子标记辅助选择育种(包括已有较多成功案例的主效基因育种)和可能改变未来种猪育种方式的基因组选择育种。下面,我代表我们猪遗传改良与养殖技术国家重点实验室研究团队汇报的主要内容是主效基因育种技术及其应用。     

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。     

猪抗病育种研究进展及对几个认识问题的讨论

猪的抗病育种研究具有非常重要的意义,但相对于生产性状,猪抗病性状的研究较为薄弱。目前猪的抗病育种研究主要集中在抗病性状的候选基因鉴定与特定病（抗）原诱导的宿主基因表达（谱）研究两个方面。一方面,通过候选基因、比较基因组和基因组扫描等方法已鉴定出包括F18、FUT1、Mx1基因在内的影响猪抗腹泻、抗水肿病、抗流感等多个功能基因和若干QTLs,另一方面,用于免疫增强因子筛选、抗性基因和致病机理解析的病（抗）原诱导的宿主基因表达（谱）研究也正在成为抗病育种和疫苗学研究的热点。在此基础上,针对人们在猪抗病育种上的几点认识误区进行了纠正和澄清。     

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。     

猪育种新技术及其应用现状

猪育种是从遗传和基因上改变猪的生产性状的一种生产活动,主要包括猪的选育、新品种培育、杂种优势测定等方面,可带动养猪业的经济发展。如今,随着育种技术的不断提高,育种新技术不断涌现并发挥着重要的作用。例如:猪的性能测定技术、目标性状选择、分子技术、联合育种技术体系、计算机和网络技术等。     

全基因组关联分析及其在猪育种中的研究进展

近年来,随着高通量单核苷酸芯片和基因分型技术的不断发展,利用全基因组关联分析猪的性状成为可能。全基因组关联分析是一种新兴的遗传分析方法,能有效进行复杂疾病和性状的研究。国内外相关研究人员针对猪性状进行全基因组关联分析,积累了大量的单核苷酸多态性(SNP)标记、候选基因以及数量性状位点,为猪分子育种提供基础。该文主要对全基因组关联分析的基本原理、分析方法以及对猪性状的研究进展进行综述。     

影响猪生长性状相关基因的研究进展

生长性状是猪的重要经济性状之一,在猪生产中具有重要地位。可以通过营养调控改善生长性状,但是要从根本上对其改良,还是需要通过育种技术和方法。应用PCR-SSCP、全基因组关联分析等分子生物学技术已经发现了与生长性状有关的基因、QTLs和SNPs。该文主要对已发现的影响猪生长性状的基因加以综述,为性状的改良提供参考。     

丹系猪及我国猪遗传育种的研究进展

丹麦养猪业技术先进、体系成熟，在各个方面都处于国际领先地位，因此丹麦是名副其实的养猪强国。随着高通量测序的日益成熟，成本逐渐降低，丹麦对丹系猪品种开展了大规模基因组选择育种，进一步加快了遗传进展，以提高其生产效益。本文主要从丹系猪品种起源与育种模式、重要经济性状的遗传机制挖掘与标记筛选、全基因组预测模型方法以及我国猪遗传育种研究进展等方面进行了总结，分析了目前丹系猪选择育种的现状、策略以及未来发展趋势，为提高我国猪生产性能提供理论基础和参考依据。     

30年来我国猪育种工作进展与展望(续完)

7 猪重要性状相关基因与QTL研究 7.1 猪的基因组测序 中国科学院北京基因组研究所和丹麦猪育种与生产委员会(DCPBP)的科研人员从2001年起合作进行首次大规模猪基因组测序项目--Sino-Danish Pig Genome Project.     

全基因组选择在家禽育种中的应用

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。全基因组选择相对于传统育种手段,具有育种值估计准确率高、有效提高育种工作效率等优点,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相对较少。本文回顾了分子标记、传统育种和分子育种发展历程,展示了家禽分子标记检测技术的最新进展,总结了全基因组选择的计算方法以及存在问题。在此基础上,结合具体案例介绍了家禽全基因组选择研究和应用的最新进展。相信随着测序成本降低和统计方法的改良和研发,未来全基因组选择方法有望在家禽育种工作中得到广泛应用并发挥重要作用。     

高通量测序技术在鉴别影响猪产仔数QTL及候选基因中的应用

产仔数是反映猪场生产水平和经济效应的一个重要的指标,作为多基因控制、遗传力低的复杂经济性状,鉴别影响产仔数的基因位点,利用分子选育标记来提高猪的产仔性能倍受重视。随着重测序成本的不断降低,基因组学研究不断深入,以全基因组重测序、简化基因组测序和基于高通量测序技术获得的芯片技术已得到广泛应用。本文综述了通过高通量测序技术以及基于高通量测序的芯片技术研究影响猪产仔数性能的数量性状座位(quantitative trait loci,QTL)及候选基因的研究进展,为后期鉴别影响产仔数变异主效基因提供参考,为生产采用分子育种进行产仔选育提升提供分子标记信息。     

猪基因分离方法的研究进展

基因的分离是猪基因组学研究的基础,它为将其应用于育种实践提供可能,本文综述了分离猪基因的主要方法,包括功能克隆、定位克隆、定位候选克隆、DDRT-PCR(DifferentDisplayRT-PCR)、基因芯片、比较基因组方法和电脑克隆等方法。