猪抗病育种的研究进展
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猪抗病育种的研究进展
姓名：童县伟 学号：130510374
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汇报内容
一、开展抗病育种的必要性 二、抗病育种的遗传学基础 三、抗病育种方法 四、抗病育种存在的问题 五、展望
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一、开展抗病育种的必要性
优质 健康 无残留
为什么我总是生病？？ 不想吃药、打针！！
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1、药物残留对人的危害
毒性反应：红霉素等大环内酯类可致急性肝毒性，庆大霉素和卡那霉素 能损害前庭和耳蜗神经，磺胺类药物能够破坏人体造血机能。 耐药菌株: 耐药性细菌的产生使得一些常用药物的疗效下降甚至失去疗 效，如青霉素、氯霉素磺胺类等药物 “三致”作用: 丁苯咪唑具有致畸作用；硝基呋喃类具有致癌作用；喹 诺酮类药物的个别品种有致突变作用；链霉素具有潜在的致畸作用。
过敏反应:青霉素类具有很强的致敏作用，轻者表现为接触性皮炎和皮肤 反应，重者表现为致死的过敏性休克。四环素可引起过敏和荨麻疹。
肠道菌群失调:国外研究表明，有抗菌药物残留的动物源食品可使一些非 致病菌被抑制或死亡，造成人体内菌群的平衡失调，从而导致长期的腹 泻或引起维生素的缺乏等反应。
目录
2、猪群健康越来越差
➢ 国家转基因抗病猪重大专项主要集中在 猪流感、口蹄疫、猪链球菌病、副猪嗜 血杆菌病、猪链球菌病、蓝耳病、圆环 病毒、猪瘟及猪乙脑病毒等方面
目录
四、抗病育种存在的问题
❖ 1、抗病性的遗传机制非常复杂且受环境影响较大。 ❖ 2、病原微生物的遗传特性及与宿主动物的相互关系也十分
复杂。 ❖ 3、抗病性或易感性指标难以测定。 ❖ 4、缺乏进行间接选择的可靠标记。 ❖ 5、病原微生物变异迅速,易形成能克服抗病猪的变异品系。 ❖ 6、抗性与生产力性状之间存在负相关,不同疾病间也存在
发现FUT1基因的307位点具多态性,且与F18受体位点存在高度连锁不平 衡,307位点产生由G→A的突变,从而使A基因失去了1个Hin6Ⅰ酶切位点, 产生3种不同的条带特征,AA基因型猪表现为抗性,GG基因型表现敏感。 ✓ Meijerink(1997)以此标记,用250头瑞士大约克、杜洛克、汉普夏、皮特 兰等种猪进行基因型测定,依据测定结果通过适当的选配实施了抗性育种 。 ✓ 美国ARS买下此成果并大规模产业化,且于1999年7月宣布在大约克中育 成该病的抗性猪。
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5、转基因工程抗病育种
➢ 国家转基因生物新品种培育重大专项是 我国农业领域唯一重大专项, 该专项从 2008年开始立项, 计划用15年时间完成, 计划投入经费240亿元人民币(国家投入 120亿元). 该项目的立项信息一直视为 保密内容. 最近,科技部在国家科技报 告服务系统网站对所有项目信息进行了 有限度的公开.
➢ 综合猪抗病育种的紧迫性，分子生物学和基因工程技术水平的快速发 展及国家对转基因抗病育种的支持，我们有理由相信，猪的抗病育种将 是一个极具发展前景的领域。
目录
欢迎批评指正！
目录
目录
2、抗病力的间接选择
➢ Buschmann等(1974;1980)分别用绵羊红细胞和半抗原)作为抗病物质,揭示 了在种间和品系间的重要差异。
➢ Rothschild等(1984)用支气管败血巴氏杆菌商品疫苗和伪狂犬病毒疫苗进 行接种,其结果在种间和品系间差异显著;其免疫应答呈低到中等遗传力 (0.05～0.52)。
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二、抗病育种的遗传学基础
一
➢ 非特异性抗性
般
➢ 受多基因及环境的综合影响
抗 病
➢ 体现在机体对疾病的防御机能和对抗
力
原的免疫应答能力
抗
病
力
特
➢对某种特定疾病或病原体的抗性
异 抗
➢受一个特定主基因位点或单基因控制
病
➢内在机制往往是在宿主体内存在或缺乏
力
某种分子或其受体
7
目录
➢ 三、抗病育种方法
颉颃性。 ❖ 7、转基因抗病育种在技术和安全性方面有待进一步探索
目录
五、展望
➢ 虽然已有少数特殊抗性基因的分子标记成功运用于育种实践，但对于 培育针对多种病原类型的高抗病力新品种（系），目前积累的基因素材 还不能满足需求在某种程度上，猪的抗病育种研究才刚刚开始。
➢ 在研究方法上，除了以上方法外，基因组扫描法、转录组学方法、表 观基因组学、遗传基因组学、蛋白组学、代谢组学、三维基因组学、网 络生物学（系统生物学）等方法也将逐渐受到重视并得到越来越多的应 用。
表型与表型值选择（第一代） ＋遗传参数
基因型与基因型值选择（第二代） ＋遗传标记
标记辅助选择（第三代） ＋基因诊断盒
分子育种Leabharlann Baidu术（第四代）
目录
1、抗病力的直接选择
✓ 疾病性状的遗传力较低,且部分性状是阈性状,直接选择的准确性差; ✓ 后裔测定难度大,世代间隔长; ✓ 有些疾病性状呈杂合阳性,有的甚至不表现特定特征,难以进行准确选择; ✓ 难以确定不同疾病所攻击的程度和标准; ✓ 有些抗病性状和生产性状存在负相关,难以进行选择。
Sows birth year
Large White Landrace
数十年来，猪遗传改良成效显著 ，但主要针对的是生产性状与繁殖性状， 而对猪抵抗疾病能力的研究较为薄弱。高瘦肉型猪为目标的育种使相关等 位基因丢失或频率降低，导致现代商业品种的体质和抵抗力急剧下降 (Schinckel,1998)。
目录
4、直接进行主基因选择
QTN/QTL
➢ 华中农业大学在培育多个湖北白猪新品系基础上，通过I型兰尼定受体基 因（RYRl）分子标记的选择，剔除氟烷敏感基因，成功育成了湖北白猪的 抗应激新品系
目录
5、转基因工程抗病育种
核酸免疫：将外源基因注射到动物体细胞内,使其在体细胞内表达并获得抗 性,这种抗性不能通过世代交替而延续。 转基因动物：将部分内源基因或个体重组基因的克隆片段转移到动物体内 得以整合表达,以产生有新的遗传特征或性状的动物,并能将新的遗传信息 稳定传递给后代。
PK
阳光 草地 花香 自由 天堂
室内 铁板 臭气 捆绑 炼狱
目录
No. of piglets born/litter
丹麦猪窝产仔数选育进展
加拿大猪背膘厚选育进展
15 14.5
14 13.5
13 12.5
12 11.5
11 10.5
10
86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 02 05
➢ Edfors等(1985)对2种Ecoli抗原的免疫应答也处于中等遗传,其遗传力为 0.29～0.45。
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3、标记辅助选择(MAS)
✓ 定义：以分子遗传学和遗传工程为手段，在连锁分析的基础上，运用现 代育种原理和方法，实现性状最大的遗传改进。
✓ 关键：找到遗传标记 ✓ 案例：抗F18 大肠杆菌品系的育成 ✓ Vogeli等(1997)对该基因进行了PCR-RFLP分析,并结合细菌肠粘附试验
姓名：童县伟 学号：130510374
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汇报内容
一、开展抗病育种的必要性 二、抗病育种的遗传学基础 三、抗病育种方法 四、抗病育种存在的问题 五、展望
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一、开展抗病育种的必要性
优质 健康 无残留
为什么我总是生病？？ 不想吃药、打针！！
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1、药物残留对人的危害
毒性反应：红霉素等大环内酯类可致急性肝毒性，庆大霉素和卡那霉素 能损害前庭和耳蜗神经，磺胺类药物能够破坏人体造血机能。 耐药菌株: 耐药性细菌的产生使得一些常用药物的疗效下降甚至失去疗 效，如青霉素、氯霉素磺胺类等药物 “三致”作用: 丁苯咪唑具有致畸作用；硝基呋喃类具有致癌作用；喹 诺酮类药物的个别品种有致突变作用；链霉素具有潜在的致畸作用。
过敏反应:青霉素类具有很强的致敏作用，轻者表现为接触性皮炎和皮肤 反应，重者表现为致死的过敏性休克。四环素可引起过敏和荨麻疹。
肠道菌群失调:国外研究表明，有抗菌药物残留的动物源食品可使一些非 致病菌被抑制或死亡，造成人体内菌群的平衡失调，从而导致长期的腹 泻或引起维生素的缺乏等反应。
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2、猪群健康越来越差
➢ 国家转基因抗病猪重大专项主要集中在 猪流感、口蹄疫、猪链球菌病、副猪嗜 血杆菌病、猪链球菌病、蓝耳病、圆环 病毒、猪瘟及猪乙脑病毒等方面
目录
四、抗病育种存在的问题
❖ 1、抗病性的遗传机制非常复杂且受环境影响较大。 ❖ 2、病原微生物的遗传特性及与宿主动物的相互关系也十分
复杂。 ❖ 3、抗病性或易感性指标难以测定。 ❖ 4、缺乏进行间接选择的可靠标记。 ❖ 5、病原微生物变异迅速,易形成能克服抗病猪的变异品系。 ❖ 6、抗性与生产力性状之间存在负相关,不同疾病间也存在
发现FUT1基因的307位点具多态性,且与F18受体位点存在高度连锁不平 衡,307位点产生由G→A的突变,从而使A基因失去了1个Hin6Ⅰ酶切位点, 产生3种不同的条带特征,AA基因型猪表现为抗性,GG基因型表现敏感。 ✓ Meijerink(1997)以此标记,用250头瑞士大约克、杜洛克、汉普夏、皮特 兰等种猪进行基因型测定,依据测定结果通过适当的选配实施了抗性育种 。 ✓ 美国ARS买下此成果并大规模产业化,且于1999年7月宣布在大约克中育 成该病的抗性猪。
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5、转基因工程抗病育种
➢ 国家转基因生物新品种培育重大专项是 我国农业领域唯一重大专项, 该专项从 2008年开始立项, 计划用15年时间完成, 计划投入经费240亿元人民币(国家投入 120亿元). 该项目的立项信息一直视为 保密内容. 最近,科技部在国家科技报 告服务系统网站对所有项目信息进行了 有限度的公开.
➢ 综合猪抗病育种的紧迫性，分子生物学和基因工程技术水平的快速发 展及国家对转基因抗病育种的支持，我们有理由相信，猪的抗病育种将 是一个极具发展前景的领域。
目录
欢迎批评指正！
目录
目录
2、抗病力的间接选择
➢ Buschmann等(1974;1980)分别用绵羊红细胞和半抗原)作为抗病物质,揭示 了在种间和品系间的重要差异。
➢ Rothschild等(1984)用支气管败血巴氏杆菌商品疫苗和伪狂犬病毒疫苗进 行接种,其结果在种间和品系间差异显著;其免疫应答呈低到中等遗传力 (0.05～0.52)。
目录
二、抗病育种的遗传学基础
一
➢ 非特异性抗性
般
➢ 受多基因及环境的综合影响
抗 病
➢ 体现在机体对疾病的防御机能和对抗
力
原的免疫应答能力
抗
病
力
特
➢对某种特定疾病或病原体的抗性
异 抗
➢受一个特定主基因位点或单基因控制
病
➢内在机制往往是在宿主体内存在或缺乏
力
某种分子或其受体
7
目录
➢ 三、抗病育种方法
颉颃性。 ❖ 7、转基因抗病育种在技术和安全性方面有待进一步探索
目录
五、展望
➢ 虽然已有少数特殊抗性基因的分子标记成功运用于育种实践，但对于 培育针对多种病原类型的高抗病力新品种（系），目前积累的基因素材 还不能满足需求在某种程度上，猪的抗病育种研究才刚刚开始。
➢ 在研究方法上，除了以上方法外，基因组扫描法、转录组学方法、表 观基因组学、遗传基因组学、蛋白组学、代谢组学、三维基因组学、网 络生物学（系统生物学）等方法也将逐渐受到重视并得到越来越多的应 用。
表型与表型值选择（第一代） ＋遗传参数
基因型与基因型值选择（第二代） ＋遗传标记
标记辅助选择（第三代） ＋基因诊断盒
分子育种Leabharlann Baidu术（第四代）
目录
1、抗病力的直接选择
✓ 疾病性状的遗传力较低,且部分性状是阈性状,直接选择的准确性差; ✓ 后裔测定难度大,世代间隔长; ✓ 有些疾病性状呈杂合阳性,有的甚至不表现特定特征,难以进行准确选择; ✓ 难以确定不同疾病所攻击的程度和标准; ✓ 有些抗病性状和生产性状存在负相关,难以进行选择。
Sows birth year
Large White Landrace
数十年来，猪遗传改良成效显著 ，但主要针对的是生产性状与繁殖性状， 而对猪抵抗疾病能力的研究较为薄弱。高瘦肉型猪为目标的育种使相关等 位基因丢失或频率降低，导致现代商业品种的体质和抵抗力急剧下降 (Schinckel,1998)。
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4、直接进行主基因选择
QTN/QTL
➢ 华中农业大学在培育多个湖北白猪新品系基础上，通过I型兰尼定受体基 因（RYRl）分子标记的选择，剔除氟烷敏感基因，成功育成了湖北白猪的 抗应激新品系
目录
5、转基因工程抗病育种
核酸免疫：将外源基因注射到动物体细胞内,使其在体细胞内表达并获得抗 性,这种抗性不能通过世代交替而延续。 转基因动物：将部分内源基因或个体重组基因的克隆片段转移到动物体内 得以整合表达,以产生有新的遗传特征或性状的动物,并能将新的遗传信息 稳定传递给后代。
PK
阳光 草地 花香 自由 天堂
室内 铁板 臭气 捆绑 炼狱
目录
No. of piglets born/litter
丹麦猪窝产仔数选育进展
加拿大猪背膘厚选育进展
15 14.5
14 13.5
13 12.5
12 11.5
11 10.5
10
86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 02 05
➢ Edfors等(1985)对2种Ecoli抗原的免疫应答也处于中等遗传,其遗传力为 0.29～0.45。
目录
3、标记辅助选择(MAS)
✓ 定义：以分子遗传学和遗传工程为手段，在连锁分析的基础上，运用现 代育种原理和方法，实现性状最大的遗传改进。
✓ 关键：找到遗传标记 ✓ 案例：抗F18 大肠杆菌品系的育成 ✓ Vogeli等(1997)对该基因进行了PCR-RFLP分析,并结合细菌肠粘附试验