绵羊基因组测序及应用研究进展

随着测序技术的不断发展,测序价格的平民化使得基因组测序及应用普及到各个物种。绵羊作为人类重要的经济动物,其基因组研究近年来取得了重要进展,在绵羊起源、进化和适应性及功能基因鉴定等方面的研究取得了重要成果。该文重点综述绵羊的全基因组de nono测序进展及全基因组重测序在解析绵羊品种遗传多样性、揭示进化适应机制、功能基因定位等方面的研究应用,以期为绵羊的生物学研究提供方法参考,也为绵羊品种资源的保护和利用及分子育种提供参考。     

全基因组测序在畜禽中应用的研究进展

在基因组研究方面,目前全基因组测序已由第一代测序技术发展到第三代测序技术,全基因组测序与传统方法相比具有更加全面、精准、高效等优势。随着测序技术的发展和费用的降低,全基因组测序（whole genome sequencing,WGS）技术逐渐成为基因组研究应用最广泛的技术。全基因组测序已经在畜禽起源进化、重要经济性状基因挖掘、分子育种等方面取得了诸多成果。通过全基因组重测序,能够发现拷贝数变异（copy number variation,CNV）及单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism,SNP）变异,丰富现有的CNV和SNP数据库,为抗病、生长、食欲、代谢调节、表型、环境适应机制及重要经济性状基因的分析提供重要数据。作者针对全基因组测序技术在主要畜禽上的研究进展,综述了全基因组测序在畜禽的品种遗传多样性、群体演变机制、功能基因挖掘等研究中的应用,并探讨了全基因组测序存在的问题,旨在为畜禽种质资源保护和分子育种实践提供参考。     

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。     

科技

家猪基因研究首次用新测序技术近日,由江西农业大学猪遗传改良与养殖技术国家重点实验室主持完成的研究论文《全基因组重测序揭示猪环境适应性的分子机理及可能的属间杂交现象》以全文形式在线发表于国际遗传学研究领域顶级学术刊物《自然-遗传》。该文是在国际上首次采用新一代测序技术对家猪开展了深度(25X)基因组重测序分析,是我国猪遗传育种领域第二篇发表     

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。     

近交衰退分子机理的研究进展

近交衰退是指因近交而导致后代适合度(群体均值)下降的现象,其分子机理一直是进化生物学、物种保护及育种等领域的研究重点。群体遗传学认为近交衰退主要是由个体基因组的纯合度增加引起的,并形成显性理论和超显性理论两个经典理论。随着新一代测序技术的发展,在分子水平上对近交衰退的研究取得显著进展。该文围绕全基因组信息在近交参数度量中的应用、全基因组基因表达和表观遗传与近交衰退的关系等几个方面进行综述和展望,以期为进一步丰富和发展近交衰退经典理论提供思路,为物种资源保护及育种提供科学依据。     

全基因组选择在猪育种中的应用

全基因组选择(Genomic selection,GS)是一种全基因组范围内的标记辅助选择方法。利用全基因组遗传标记信息对个体进行遗传评估,能够更加准确地早期预测估计育种值,降低近交系数,大大提高猪育种的遗传进展。随着猪全基因组测序的完成和猪60kSNP芯片的商业化,全基因组选择已经成为猪育种研究领域的新热点。本文综述了全基因组选择的分析方法、计算方法和影响因素,并阐述了全基因组选择在猪育种中的应用情况和发展趋势。     

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。     

家猪基因研究首次用新测序技术

<正>近日,由江西农业大学猪遗传改良与养殖技术国家重点实验室主持完成的研究论文《全基因组重测序揭示猪环境适应性的分子机理及可能的属间杂交现象》以全文形式在线发表于国际遗传学研究领域顶级学术刊物《自然-遗传》。该文是在国际上首次采用新一代测序技术对家猪开展了深度(25X)基因组重测序分析,是我国猪遗传育种领域第二篇发表于《自然-遗传》的论文。据悉,该实验室历时4年半,成功构建了覆盖我国24个省级行政区现有的68个猪种的中     

全基因组测序在山羊上的研究进展

全基因组测序技术可对生物基因序列进行定位与功能分析,解析家畜表型变异的遗传基础,在缩短家畜分子育种周期和提高畜牧产业经济效益方面表现出巨大潜力。本文综述了山羊全基因组测序及其在重要性状的研究进展,旨在为山羊分子育种工作提供参考。     

种猪育种关键技术研究进展

在生猪养殖过程当中，种猪育种是一个非常重要的环节。提高种猪育种水平，可以有效提高生猪养殖的经济效益。因此文章基于育种目标选定，从常规育种技术、分子育种技术、人工授精技术三大方面分析种猪育种的关键技术研究进展。     

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β防御素研究进展

β防御素是猪体内分泌的一类抗菌肽，广泛分布于各个组织中，在抵抗病原入侵和免疫调节中发挥着重要作用。猪β防御素对细菌、真菌和病毒都有很强的杀灭作用，并且具有分子量小、热稳定性好、无残留等优点，是理想的抗生素替代品。研究表明，猪β防御素的表达与个体抗病力正相关，增加内源性防御素表达或直接摄入外源性防御素均能增强机体免疫力并促进生长。脂肪酸、氨基酸、维生素、益生菌、病原微生物等外源刺激皆可影响β防御素的表达。随着防御素相关研究的深入，将有望解决养猪生产中长期使用抗生素而导致的耐药性、药物残留及环境污染等问题。文章介绍了猪β防御素的结构特征、表达特异性及生物学功能，主要综述了外源刺激对β防御素表达的影响及其作用机制，初步说明外源β防御素作为饲料添加剂在仔猪生产中的效果，旨在为猪β防御素的深入研究及其在生猪健康养殖中的应用提供参考。     

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。     

广西陆川猪和巴马香猪的分子生物学研究进展

陆川猪和巴马香猪均为产于广西被列入国家级地方品种遗传资源名录的具有优良性能的品种。近年来,深入开展地方品种猪的分子生物学基础研究已成为重点。作者现对广西陆川猪的遗传与繁殖、猪支原体肺炎病原分子致病机制,以及巴马香猪的遗传与繁殖、疾病模型方面的分子生物学研究作一综述。     

基于细胞色素b基因的大河乌猪群体遗传结构研究

为了弄清大河乌猪群体遗传分化水平和遗传结构,以曲靖市5个地理种群的46个大河乌猪样品为试验材料,采用分子生物学方法测定和分析所有个体的线粒体细胞色素b(Cyt b)基因DNA序列。分子变异分析结果表明,大河乌猪群体遗传变异主要来自种群内(62.63％),说明该物种群体遗传结构不明显。中性检验结果进一步证实,大河乌猪群体曾发生过种群数量扩张。这种不显著的种群结构主要来自于大规模的引种和扩大繁育,致使各地理种群间的遗传趋同和遗传一致性。研究结果有望为大河乌猪分子遗传选育工作提供重要的基础数据,并为其遗传种质资源的保护提供重要参考。     

凝结芽孢杆菌在生猪养殖中的应用及其作用机理的研究进展

近年来集约化养殖已成为畜牧业的发展方向,养殖规模越来越大,特别是生猪养殖是关乎民生的支柱性产业,占整个畜牧业养殖规模的一半以上。如何在保证生猪养殖业可持续发展的基础上,提高生产效益并达成无抗养殖已成为当下的研究热点。凝结芽孢杆菌（Bacillus coagulans）作为一种新型饲用益生菌,兼具乳酸菌和芽孢杆菌的性质,既能产生乳酸,又能形成芽孢;具有改善生猪肠道健康、提高机体免疫力和抗病能力、调节肠道菌群平衡和提高动物生产性能等作用,在生猪养殖中具有很大的应用前景。作者概述了凝结芽孢杆菌的生物学特性;重点总结了凝结芽孢杆菌在无抗日粮、替抗方案、有抗日粮、与其他添加剂混合使用以及其他方面对生猪生产性能的影响;并从肠道健康与消化吸收、机体免疫力和肠道菌群平衡方面结合已有的试验结果分析了凝结芽孢杆菌对生猪生长性能改善的作用机理;提出了凝结芽孢杆菌在生猪养殖应用中存在的问题及建议,以期为进一步开发应用凝结芽孢杆菌制剂提供参考。     

几种植物型非常规原料在养猪业中的应用现状及前景

中国是一个农业大国，其中生猪养殖是中国农业的支柱产业。然而，饲料原料紧缺、长期依赖进口是中国畜牧行业的基本现状，因此，开发饲用非常规原料对生猪养殖意义重大。植物型非常规饲料原料构树、菊苣、桑叶和苜蓿具有营养价值高、产量大、加工贮藏方便的优点，因而具有作为非常规饲料原料替代常规饲料的潜力。新鲜构树叶和构树叶干粉均可用于生猪养殖，构树叶干粉的最佳添加量在10%左右。菊苣含有多糖、有机酸、黄酮等多种生物学活性物质和良好的适口性，也是一种在养殖中极具潜力的饲料来源。适量的桑叶添加不仅可以实现母猪生产性能的提升，也可以实现育肥猪的肉质改善，桑叶干粉的最适添加量为6%~10%，发酵后其使用量可以进一步得到提升。苜蓿作为"牧草之王"具有蛋白质含量高、氨基酸含量平衡的优点，在包括断奶仔猪、生长猪、育肥猪以及妊娠母猪等各个生长阶段都可以实现其生物学功能。这几种非常规饲料原料在生猪养殖中具有替代部分日粮的潜力，作者从营养价值、饲用方式以及应用现状等方面介绍构树、菊苣、桑叶及苜蓿4种植物型非常规原料的应用。