猪育种新技术-中国种猪信息网

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有效群体规模
A.M.Haberland等建议对猪进行全基因组选择时, 参考群体至少要达到1000头,每个家系建议测定 40-50头。 有效群体的大小会直接影响全基因组育种值的准 确性
全基因组选择的应用研究
猪60kSNP芯片商业化后,使得全基因组选择在 猪育种中的研究和应用具有可实施性和操作性。 大量研究表明,利用该SNP芯片得到的GEBV具 有较 高 的 准 确 性。
全基因组选择的优点
不仅可以提高选择的准确性,尤其是一些低遗传 力性状、难以测量的性状、限性性状、生长后期 测定的性状、屠宰性状和免疫力等,还可以在动 物出生时或者胚胎期即可预测 GEBV,从而缩短 世代间隔,大大提高遗传进展。
全基因组选择商业化应用
在猪的全基因组测序完成后,A.M.Ramos等对商 业品种杜洛克(34头)、皮特兰(23头)、长白 猪(29头)、大白猪(36头)和野猪(36头)共 5个品种的DNA分别混池,采用全基因组重测序 方法鉴定出数十万个SNPs,并从中选择设计出 PorcineSNP60 Beadchip。该SNP芯片共有 64232个SNPs,检出率可达97.5%,SNP信息可 靠。
低密度芯片的应用
随着全基因组选择方法在猪育种中进入应用阶段, 一些研究人员开始关注其经济效益,虽然全基因 组选择可以提高准确性,但是需要昂贵的费用进 行基因型分型,约1000元/头,并且猪的世代间 隔较 短,该 技 术 应 用 受 到 了 一 定 的 阻 碍。 众多研究表明,降低芯片密度是降低费用的主要 方式。
随着猪60kSNP芯片的商业化和测序的成本不 断降低,全基因组选择方法成为在猪育种领 域的新热点,并已经从试验阶段逐步走向应 用阶段,成为未来长期最大化提高遗传进展 的育种新技术,将对中国猪种遗传改良发挥 巨大的推动作用。
全基因组选择的过程
实施全基因组选择需要具备一定数量、并记录相关性状 的参考群体和适宜标记密度的SNP芯片,构建表型值与 标记信息的预测方程,最终利用预测方程计算候选个体 标记信息的GEBV,而候选个体无需 其 表 型 记 录,通 常 在 其 出 生 后 便 可 以 预 测GEBV, 计算GEBV的过程大致分为以下步骤:
育种新技术
全基因组选择 育种目标的变化 测定技术的变化
全基因组选择
什么叫全基因组选择
为了进一步提高育种的效率,T.H,Meuwissen等 提 出 了 一 种新的标记辅助选择方法,即全基因 组选择(Genomic selection,GS)。该方法假设 覆盖全基因组上的高密度SNPs标记中至少有1 个SNP与 QTL处于连锁不平衡关系,利用SNP估 计每个QTL的效应,从而获得个 体 的 全 基 因 组 估 计 育 种 值 (Genomic estimated breeding value, GEBV)。
PIC作为全球最大的种猪改良公司,拥有全球最大的猪 育种数据库,包括了超过2000万头猪的系谱信息、大 量的性能测定数据和基因型分型信息,有利于实现基 因潜力的最大化。
PIC公司对产仔总数、生长速度、采食量和眼 肌面积性状进行选择,普通EBV分别为0.25、 0.29、0.27、0.28,而采用全基因组选择得 到GEBV的准确性较高,分别为0.42、0.50、 0.50、0.51ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ PIC还持续对pH24、大理石纹和肌内脂肪含 量等肉质指标进行选育,使16系公猪的后代 肌内脂肪含量提高到3.5%,眼肌、后腿肌肉 pH24为5.8。
它与标记辅助选择的区别
随着分子遗传学技术的发展,已经发现了大量与 猪经济性状相关联的基因或分子标记,例如,雌激 素受体(ESR)基因、胰岛素样生 长 因 子 2 (IGF2)基因和兰尼定1型受体(RYR1)基因 等。 标记辅助选择(MAS)方法可以准确、快速地对 目的性状进行选择,在猪育种中得到了广泛应用, 但是其估计位点效应范围有限且取得的遗传进展 较小。
在肉质方面E.Gjerlaug-Enger等利用猪60kSNP芯片对 长白和杜洛克猪的肌间脂肪进行全基因组选择, GEBV的准确性(0.63)明显比传统选育方法(0.36) 高。
全基因组选择的实际应用
近年来,全基因组选择已经成为猪育种界的热点, 全球各个知名猪育种公司已经将该技术作为新的 育种手段实施应用,并且少数大型猪育种公司对 猪的大量性状和品系都实施了全基因组选择。
(1)利用SNP标记推导出每个个体在每个QTL上的基因型, (2)估计每个QTL基因型在性状上的效应, (3)所有QTL效应值的总和便是候选个体的GEBV
HYBOR 公司,保育猪进入测定舍时戴上专 用耳标,采集其耳组织,然后提取 DNA,每 头测定几万个 SNP,由电脑进行系统分析, 然后采用基因组育种值 BLUP 综合指数 (GBLUP)作为辅助选择的依据
自 2010 年,丹麦已经在杜洛克、大白、长 白上应用基因组选育。在 2013 年这一年, 丹麦利用基因芯片测定的数量已达到 24 000 头。2013年丹麦的年平均断奶数达 30.3 头。 在德国,皮特兰良种登记协会采用猪60kSNP 芯片进行父系育种,主要针对生长速度、屠 宰率和肉质性状进行性能测定,并建立了最 初的参考群。
目前,国外只有荷兰的Hybor公司、丹麦的丹 育公司、加拿大的TOPIG公司等育种技术先 进的大型国际化公司投入大量资金研发,掌 握并应用全基因组选育技术进行种猪遗传改 良。
在中国,广东温氏食品集团率先采用全基因 组选择技术对饲料利用率、日增重、肉质等 性状进行选择,2013年选育了1头杜洛克特 级种公猪,并开始配种应用。
猪育种新技术
曹洪战 河北农业大学 教授、博导 QQ:976450249
有关猪的育种
常规育种,重在落实、持之以恒
常规的育种方法主要利用表型值和系谱信息进行 BLUP预测估计育种值,在猪的遗传改良方面取 得了很大进展
育种新技术,迎头赶上、奋起直追
国家提倡,大众创新、万众创业,“新”是其核 心内容,育种本身就是创新,育种新技术是新上 加新 育种新技术是抄近道追赶
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