05动物育种学-第五章-选择原理与方法 新
第五章 选择育种ppt课件

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贮藏种子
半分法
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优点:不用隔离,还可避免系统间的 杂交和不良株系的干扰。
缺点:选种时间较长, 适合于易引起混杂的种类。
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(6)集团选择法
方法:将从原始群体中选出的优良 单株按性状相似程度进行归类,形成几 个集团。集团内自由授粉,集团间进行 隔离。每个集团内所选择的优良单株混 合采种,并播种在一个小区内。然后进 行集团间的比较,淘汰不良集团。
适合于那些重要经济性状依次出现的植物 种类。
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例如:苹果早熟优质品种选育 座果率的高低(第一经济性状) 成熟期早晚(第二经济性状)。 品质鉴定(第三经济性状) 入选单株就具备早熟优质丰产等性状 适合于经济性状依次出现的植物种类。
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(二)综合性状选择
为克服单一性状选择法存在的问题, 可采用综合性状选择法。将多种性状综合 多次评比或评分,再根据分数的高低决定 取舍。 又可分为多次综合评比法、加权 评分比较法和限值淘汰法 。
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第一年
从原始群体内选择优 良单株,按不同类型 归类混合成几个集团
标 准
第二年 品
种
原 始 群 体
混 合 选 择 种
混 合 选 择 种
混 合 选 择 种
鉴定 比较
混混 混 合合 合 选选 选 择择 择 种种 种
隔离并在当选集团 中进行混合选择
第三年
标原混
准始合
品群选
种
体
择 种
混
合 选 择
鉴定 比较
种
混 混 隔离并在当选集团
合 选
动物育种学5-3

确性,以求获得最大的遗传进展。
单性状选择的基本方法
经典的动物育种学将单性状的选择方法:
━ 个体选择、
━ 家系选择、
━ 家系内选择 ━ 合并选择
个体表型值的组分
个体的表型值可分剖为两个组分:
个体所在的家系均值Pf
个体表型值与家系均值之差(Pi-Pf),亦
也称之家系内偏差,用Pw表示,
个体表型值与选择方法
r AI h
家系选择(family selection)
家系指的全同胞和半同胞家系,
以整个家系为一个选择单位,只根据家系均值决定
个体的去留
更远的家系的信息对选择意义不大
家畜育种中应用于限性性状,
对于遗传力偏低的性状,而采用含量较大的家系选
择,效果良好。
家系选择的准确性主要取决于家系的含量、个 体间的表型相关和性状的遗传力:
对哪些性状实施间接选择,要视具体情 况,经过遗传分析而定。
提高育种值估计准确性的育种措施
扩大可利用的数据规模
━数据规模越大,育种值估计的准确性越高。 特别是一些重复表现的性能记录,对于遗传 力偏低的性状尤为重要;
选用更科学的育种值估计方法
━用BLUP法对大规模不均衡资料分析时,可获 得最佳线性无偏预测值,即育种值估计具有 更高的精确性。
选择的准确性与育种数据
施。标记辅助选择的目的之一是实现早
期选种,缩世代间隔。
间接选择反应
G t 1=
A1
i1 r A1 I 1 L1
C G t1
A i2 rA
1
2I2
r A1 A 2
L2
间接选择的效率
C G t1 G t1 L1 i 2 r A 2 I 2 r A1 A 2 L 2 i1 r A1 I 1
动物育种学课件(第五章)——西北农林科技大学

想模型的简化形式。
因子(变量)分类:离散型和连续型
离散型:表现为若干有限的等级或水平; 连续型:作为影响观察值的协变量来看待,连续型变量可人为划 分成若干等级而使其成为离散型变量。
离散型因子可根据取样方法和研究目的分为固定因子和随机因子。 固定因子:一个因子分为几个特定水平,只对这些水平的效应进
BLUP(Best Linear Unbiased Prediction):即 最佳线性无偏预测。
最佳——估计值的误差方差最小 线性——估计值为观察值的线性函数 无偏——估计值的数学期望等于被估计量的真值(固定效应), 或被估计量的数学期望(随机效应)。
BLUP方法仅仅是一种特殊的统计方法,其优越性
当混合模型中某一项不存在时,就变成特定模型。
如Zu不存在,它变为固定模型:
如Xb=Iμ ,它变为随机模型:
y Xb e
y I Zu e
第二节 BLUP育种值估计方法
Henderson 1948年开始潜心研究应用混合模型方程组的原 理,估计动物群体参数和预测随机效应的问题。50年代初,在 理论和方法上已基本成熟,但由于计算手段的限制,未能用于 实践。1966年他将混合模型方程组的原则应用于育种值估计, 1973年(1972年纪念Lush学术研讨会上报告)系统介绍了 BLUP育种值估计方法的原则。形成了所谓的BLUP法。
的体现有赖于正确、合理的育种措施和条件。
BLUP法的重要特征:在同一估计方程中,既能估
计固定的环境效应和固定的遗传效应,又能预测随
机的遗传效应。即估计育种值的同时,对系统环境 效应进行了估计和校正。因而,根据观测值配合的 模型都是混合模型。
育种学 第五章选择育种ppt课件

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三. 选择的基本方法
1.个体选择(单株选择法) 2.混合选择 3.两种方法比较
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1. 个体选择
根据育种目标从原始群体中选择优良个体, 分别收获,分别脱粒、贮藏,来年分别播种, 形成一个穗(株、铃)行,根据穗行表现鉴 定上年个入选单株的优劣,劣者淘汰。
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一次个体选择: 多用于自花、常异花植物
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2.意义
• 利用芽变产生的新变异可直接选育出新品种; • 丰富种质资源,为杂交育种提供亲本; • 对优良品种的个别缺点进行修缮改良,优中选优; • 保持原有品种的综合优良性状。
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3.芽变的特点
• 芽变的多样性:植物各器官的所有性状都有发生突变的可 能;质量性状和数量性状;染色体数目和结构变异;胞质 基因和核基因突变等。
经审定合格的品系成为品种
(二)混合选择育种程序
原始品种群体 选择优良而一致的个体,混合脱粒
经混选群体 原始品种群体
经混选的改良群体 与原品种比较试验
经比较确比原品种优越的混选群体的种子
繁殖种子
所繁殖的优质种子
大田大面积推广
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第五节 无性繁殖植物的选择育种
一、芽变育种
(一)概念、意义、特点 1.概念 芽变:植物芽的分生组织体细胞自然发生的遗传物质变
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3、选择育种在园艺植物的育种和生产中也发挥了 重要作用。
果树芽变选种中最突出的例子是元帅系苹果的芽变 选种。我国自1973年开展了苹果芽变选种,已在元帅 系中选出一批优良品系。目前主栽苹果品种为红富士, 从中选出许多芽变,如烟辐3、2001等。选择育种法 培育的果树品种在目前仍占相当大的比例。
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异。芽变总是以枝变或株变的形式表现 芽变选种:对发生变异的芽、枝进行无性繁殖并选择,从而
第五章 选择育种

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多次混合选择法
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混合选择的优点 1) 简便易行;
2) 获得材料较多;
3) 保持较丰富的遗传多样性 混合选择的缺点 1) 无法鉴别单株基因型; 2) 对劣变基因淘汰速度较慢。
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2. 单株选择法 把从原始群体中选出的优良单株的种 子或种植材料分别收获,分别保存,分别 繁殖,根据各株系的表现进行鉴定的选择 方法。 在整个育种过程中如只进行一次以单 株为对象的选择而以后就以各家系为取舍 单位的称一次单株选择法。 如先进行连续多次的以单株为对象的 选择,然后再以各家系为取舍单位的,就 称为多次单株选择法。
2)芽变选种的时期 为提高芽变育种的效率,除在整个生长发 育期进行细微观察选择外,应根据育种目标 着重抓住目标性状最易发现的时期。
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例子 观花植物的芽变:应着重在开花期;
果实性状变异:主要在果实采收期进行, 而选择早熟芽变则应在采收前2周开始; 抗性芽变:应着重抓住灾害发生之后的时 期。
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3)对变异的分析 首先要区别它是芽变还是饰变
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3. 芽变选种在品种改良中的意义 芽变是观赏植物品种变异的重要来
源; 芽变选种有效保留了体细胞内产生 的可遗传变异。
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4.芽变选种的方法
1)选种目标 2)选种时期 3)对变异的分析和及时分离
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1)芽变选种的目标
芽变育种通常是以原有优良品种为对象,
在保持原品种优良性状的基础上,通过 选择而使其个别缺点得到改善,所以育 种目标针对性较强。
实生群体产生的自然变异进行选择,从 而改进群体的遗传组成或将优异单株经 无性繁殖建立营养系品种的方法。
无性系选择育种(clonal selection)
无性系选种:从普遍的种群中或从天然 杂交、人工杂交的原始群体中挑选优良 单株,用无性繁殖方式繁殖,然后加以 选择的方式。
选择育种.ppt

第四节 系统育种的基本原理
2.同一个纯系内,不同个体基因型是相同的, 从同一纯系内继续选择是无效的。 同一纯系内,受环境因素影响所出现的变异, 只影响当代个体体细胞,并不影响生殖细胞, 所以,这种变异是不能遗传的。
第五节 选择育种的方法与程序
一Байду номын сангаас主要技术环节 二、选择育种的一般程序
一、主要技术环节
二. 选择的基本原理
1.变异、遗传和选择的关系 变异是选择的基础 遗传是选择的保证 选择促进变异向有利的方向发展
2.变异的类型
变异
自然变异
天然杂交 基因突变
染色体变异
剩余变异
人工变异
3.选择的种类
选择
人工选择 自然选择
三. 选择的基本方法
1. 混合选择 2. 个体选择
选择的基本方法
1.混合选择 从品种群体中,按照育种目标,把成熟 期、产量性状和外部形态较一致的优良 个体选出来,混合脱粒,下一年混合播 种,与原品种和对照品种进行比较。
选择育种的意义
系统育种:如果采用个体选择法,所育成 的品种,是由自然变异的一个 个体发展成一个系统而来。
如果这种方法用于自花授粉 作物是称为纯系育种。
混合选择育种:采用混合选择法育成品种。
选择育种的意义
选择育种的实质: 就是利用自然变异,进行优中选优, 连续选优,使品种不断得到改良和提高。
斯字棉2B 系统育种 徐州209 系统育种
选择的基本方法
一次混合选择:自花作物提高纯度、
混
选择新品种
合 选
多次混合选择:异花、常异花物提高
择
纯度、选育新品种
集团混合选择:异花、常异花作物
选育新品种
动物遗传育种与繁殖—选择原理

人工选择
– 指在动植物育种过程中,人类发挥其主观能动性,对家养 动植物进行的有目的性的选择作用。
– 作 用:进化的方向由适应自然环境条件转向有利于为人类 提供更多的畜产品。控制进化方向的是人的意愿。
人工选择和自然选择的差异
第二节 育种学上的性状概念
质量性状
– qualitative trait
表型呈不连续性分布,各变异类型间存在明 显区别,能够直接加以描述的性状。其遗传 规律符合孟德尔经典遗传学理论。
如:角的有无、花的颜色、血型等。
数量性状
– quantitative trait 表型呈连续性分布,各变异类型间无明显区别,不能直接加
若:S=1,则q1=1;经过一代选择,群体固定(条件:外 显率为100%) S=0,则q1=q,此时群体处于自然平衡状态
结论:隐性基因的选择比较容易实现。
例:100头的牛群,有角81头,无角19头
其中:有角81头(隐性纯合子qq) ;无角19头 (显性纯合子QQ、杂合子Qq)
则:有角隐性基因q的频率为:q= R = 0.81=0.9
人工选择和自然选择间的关系
1、当选择的方向一致时,自然选择能加快人工选择 的进程,增强人工选择的效果。
2、当选择方向不一致时,人工选择会受到自然选择 的制约或影响。此时,要获得人工选择的预期效果, 就必须加强或改善饲养管理条件来克服自然选择的 作用。
– 高产对家畜适应自然环境条件往往是有害的,故应加强 对高产品种的营养条件供应和环境条件控制。
以描述,只能用数字来描绘其变异特性的性状。
特点:
– A、是可以度量的性状; – B、呈连续性变异; – C、其表现容易受到环境因素的影响; – D、控制数量性状的遗传基础是微效多基因系统。
选择育种原理和方法

选择育种原理和方法第一节人工选择的特点和选择类型1、人工选择和自然选择的区别和联系遗传、变异和自然选择是物种进化的3个主要因素,选择是生物进化的动力。
达尔文将选择分为自然选择(natural selection)和人工选择(artificial selection)自然选择是自然条件对生物(包括森林树木)的选择. 把一切不利于生物生存与发展的变异淘汰掉,而保留一切对生物本身有利的变异。
人工选择是根据人们的需求,从混杂的群体中挑选符合要求的个体或类型。
优树选择、种源选择等选择育种都属于人工选择。
人工选择和自然选择的区别:联系:人工选择的个体要在自然环境中生长,所以必须接受自然选择的检验,只有能适应自然环境条件的群体或个体,才能在生产上推广,因此人工选择应在自然选择的基础上进行,充分利用自然选择创造的条件。
如要选择耐寒品种,应该到该品种分布的北界区选择,因为那里不适应的个体早已被自然选择淘汰。
人工选择的结果会使群体遗传基础变窄,是基因资源丢失,造成不良后果。
如农作物今天已看到了不良后果。
因此在进行书目选择时,要注意有计划的选择和保存群体中有代表性的类型。
在选择育种过程中不断补充新的育种材料,使育种群体遗传基础不致因选择而迅速窄化。
2、选择类型对群体进行选择(自然和人工选择)一般可分三种类型:(1)稳定性选择稳定性选择是有利于中间类型的选择,数量性状的平均值不变,变异系数减小或不变。
自然选择一般属这种类型。
一个树木群体的繁殖性能,在自然选择作用下,整体上来说都有稳定在某一水平上的趋势,各种形状在上、下代之间都围绕着具有特定遗传的平均数而稳定下来。
选择的结果淘汰了远离平均数的个体,使群体的变异减小。
(2) 定向性选择是对表型分布的某一极端个体进行选择。
选择结果使群体遗传组成定向变化。
人工选择一般属于定向性选择。
人们所追求的是某一方向的反应,如提高速生性,增强抗病性等。
(3) 多向性选择多向性选择是按两个或两个以上不同方向进行的选择,是不利于中间类型的选择。
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σP σ A • i • rAI
L
σP
影响选择成效的因素
评价纯种选育效率的指标是遗传进展
Something about the key equation
• 选择是改变个体做为下一代父母的几率的手 段。即选择群体中“遗传值”最高的个体做为下 一代的父母。 • 遗传进展则是用于描述选择有效性的指标。 • 理论上:希望最大限度提高选择的遗传进展。 • 然而实际上“遗传值”是未知的,只能用预测值 代替。 • 预测值的准确度不同!
The task of selection is not a simple one!
实践中常见的育种问题
• 后备母畜应该留很多还是较少? • 种公畜应该使用很多个还是只用最好的一部分? • 种公畜应该使用经过验证的、年长一些的还是应该选 择有前途的青年公畜? • 应该只考虑个体自身记录还是应该考虑自身以外的亲 属信息? • 一个农场应该只用自己群体产生的后备个体还是从其 他群体选择后备?
若在子代中淘汰所有的aa个体,则A基因频率由0.5上 升到0.67,而a的频率由0.5下降为0.33
对隐性基因的选择
•对隐性基因的选择实际上是对显性基因的淘汰过程 •当显性基因的外显率是100%,且杂合子与显性纯合
子的表型相同时,则可以通过表型鉴别,一次性地 将显性基因全部淘汰
•但一次性淘汰的做法会使部分“高产基因”随之丢失 •明智的育种策略是,在保证生产性能不下降的前提
双基因型联合效应 310.1 9.5 7.4 -.03 -.03 1999, semex
质量性状选择的遗传效应
选择并不产生新的基因和基因型,通过选择可提高 被选择基因的频率,并减少被淘汰的基因的频率 例:设一个基因座上有两显性遗传的等位基因A和a, 其中a为需剔除的基因,当群内均为杂合个体时, 亲代 Aa × ↓ 子代 (25%)AA(50%)Aa(25%)aa Aa
遗传进展
ˆ EBV = Ai = h 2 ( Pi − P ) ˆ A = h2 (P − P )
Si Si
Δ P = PS − P
1 n ˆ ˆ ΔG = AS = ∑ ASi n i =1 1 n = h 2 ∑ ( PSi − P ) = h 2 ( PS − P ) = h 2 ΔP n i =1 σA ΔP = • h • ΔP = σ A • h • = σ A • h • i ⇒ σ A • i • rAI ⇒
MHS生化检测技术
氟烷测定
•一种表型分析方法 •隐性纯合子外显率不高,常出现氟烷反应假阴性个体 •不能够识别携带MHS基因的杂合子 •操作不熟练可诱导出现被测猪MHS死亡
CK-测定
• CK:磷酸肌酸激酶 • 血清中CK活性的测定,可以鉴别部分杂合子 • CK活性值属于一个数量性状,难于确定三种基因型
采用生化遗传和分子遗传技术 检测质量性状基因
以猪应激敏感综合征的遗传检测为例
MHS:猪恶性高温综合征 (Malignant Hyperthermia Syndrome) PSS:猪应激敏感综合症 (Porcine Stress Syndrome) ━常染色体单基因座位隐性基因控制的遗传缺陷 ━MHS基因携带者表现应激敏感性、良好的肉用性能 ━MHS基因携带者常出现PSE肉(灰软出水肉)
目前保留下的生物资源都是自然选择的结果
二、人工选择
━人工选择的概念是,按照人为制定的标准选 择,其目的则使家畜更加有利于人类 ━人工选择的实质是,由育种者来决定家畜个 体参加繁殖的机会, “选优去劣” ━系统的人工选择可定向地改变群体的基因频 率,从而打破了群体基因频率的平衡状态。
人工选择与自然选择的关系
选择强度的概念
(selection intensity =how choosy you are)
MHS基因的发现与研究
上世纪初德国香肠业发现个别肉质低劣 20-30年代猪因应激导致骨骼肌变性和PSE肉的报道 40-50年代经统计个别猪种如皮特兰PSE肉频率极高 60年代揭示了应激敏感与PSE肉的伴随发生关系 1968年,“猪应激综合症(PSS)”一词产生 1974年,猪MHS的氟烷测定法建立 80年代CK生化检测技术和单倍体分析技术建立
第五章 选择原理与方法
第一节 选择的概念 第二节 质量性状的选择 第三节 数量性状的选择 第四节 选择的方法
第二节性状(qualitative traits): 由单个或少数几个基因座所决定的,性状不受 或很少受环境因素的影响,表型变异为间断分布 数量性状(quantitative traits): 由微效多基因(polygenes)所决定,性状很 大程度上受环境因素的影响,表型变异是连续分布
可能出现全部都是携带显性基因表型的概率
设一头杂合公畜通过测交得5个后代,则出现5个 全是显性表型的概率仅为0.031( 1/32 ),即导 致对杂合公畜的错误判断的可能不足5% 测交若要获得95%以上的可信度,需5个或5个以 上的后代
测交4:与配母畜为已知隐性基因携带者
测交的与配母畜为已确认的隐性基因携带者 被测公畜A_,则通过这种交配方式A_×Aa,后代 只要出现aa,则被测公畜为携带者 但若后代不出现aa,需计算检测概率: 一个后代是显性表型的概率是3/4; 则n个后代中,都是显性表型的概率为(3/4)n 检验概率= 1-P( A_×Aa的后代全部是A_的概率) = 1-(3/4)n 当检验概率≥0.95时,n≌11
测交2:依据后裔信息
若某可疑公畜,通过测交,其后代出现隐性 纯合个体,则可判定它为隐性基因携带者 通过人工授精技术进行繁殖的畜种,判定种 公畜是否为隐性有害基因的携带者尤为重要 这种测交往往是与后裔测定结合进行
测交3:与配母畜为隐性纯合体
此法所需测交家畜头数最少,但要求所要检 出的隐性基因是无害的 A_ ×aa,当后代中有aa , A_ 为携带者 但当后代中无aa ,不能直接否定 A_ 是携 带者,应根据后代个数判定结果的概率
• 淘汰全部隐性纯合个体,同时鉴定出显性杂合个体
并予以淘汰,这样可很快在群体中清除隐性基因 鉴定杂合个体的可靠性,直接关系到选择显性基因 的效率 制订测交方案,或发展更准确的检测技术,以鉴定 隐性基因的携带者,是选择的关键
测交1:依据系谱信息
某个体表型为显性,其任一个亲本是隐性 纯合体,那么它必是杂合体 已知为携带者的后代有50%的可能性仍是携 带者
M
1
2
3
4
5
6
7
猪应激敏感基因PCR-RFLP电泳图
第三节
数量性状的选择
-提高种畜选择成效的育种措施
家畜育种的特点
━ 家畜是雌雄异体交配的动物 ━ 大部分畜种的世代间隔长,繁殖率较低 ━ 家畜没必要,也不可能象作物那样,不断地 培育新品种 家畜育种工作的主要任务是对现有的优良品 种系统地选育提高。
第五章 选择原理与方法
第一节 选择的概念 第二节 质量性状的选择 第三节 数量性状的选择 第四节 选择的方法
中国农业大学动物科技学院
提高动物生产效率的遗传效应
通过人工选择获得的遗传进展(genetic process)
在一个品种内进行 速度较慢 效应可累积
通过杂交获得的杂种优势(heterosis)
多个品种(系)联合进行 获得速度较快 效应不可累积
第一节 选择的概念
选择是物种进化和品种发展的动力 选择是手段,通过外界因素的作用,将群体中的遗 传物质重新安排,以期达到某种目的 选择是一个过程,给予不同个体以不同的繁殖机会 选择分为两类: ━自然选择(natural selection) ━人工选择(artificial selection)
No simple answer!但深入理解遗传进展的 影响因素就可以帮助找到答案,设计选 择策略并制定育种方案
影响遗传进展的因素
(genetic progress)
遗传进展=
i • σ A • rAI ΔG = L
选择强度×遗传变异× 选择准确性 世代间隔
家畜纯种遗传改良措施,就是综合地 “优化”上述四个因素 科学地应用育种技术,可以改善四因 素,提高遗传进展
PIT1和K-CASEIN 基因频率和基因替代效应
Pit1 K-Casein 脑垂体特异 酪蛋白 性转录因子 有利基因频率 不利基因频率 产乳量 乳脂量 乳蛋白量 乳脂% 乳蛋白% .32 (A) .13 (B) .68(B) .87(A) 替代效应( a) 46.1 -.4 1.4 -.03 .00 -109.0 -5.2 -2.3 -.01 .01 AApit1BBK-casein – BBpit1AAK-casein
二、质量性状选择的一般方法
质量性状选择的基本工作是判别特定基因型 判别个体质量性状基因型的主要依据是表型分类 基因的遗传方式不同,判别其基因型的难易度不同 ━现有群体的表型分析和系谱分析(脊椎畸形综合症
(CVM) )-隐性致死
━组织测交试验,以期基因型出现更典型的分离
(红色荷斯坦牛)
━生化遗传学、免疫遗传学和分子遗传学技术
人工选择的效果
选择的理论和方法是家畜育种学中研究相当深入、 理论体系比较完整、效果十分明显的领域之一 目前使用的大多数家畜优良品种均是经过长期人工 选择而育成的 在育成的优良品种中,通过系统地选择某些质量性 状也可能育成新品种(红白花牛、无角美利奴羊) 选育有益突变也能培育新品种(Booroola羊) 在育成的优良品种中,选择可以改变生产性能方向 (大约克夏猪)
的阈值
MHS分子检测技术
猪MHS是由于一个RYR1 基因的C1843T突变所致 突变基因导致兰尼啶受体蛋白结构与功能异常 以PCR特异性扩增包括该突变位点的RYR1DNA片段 选择特异性DNA限制性内切酶酶切 确定猪MHS基因座位的三种基因型特征带型
猪MHS基因DNA诊断方法具有快速、准确、无 侵害的特点