動物遺傳育種研究進展

李靖

摘 要：對動物遺傳育種方法的研究，有助于提高動物育種效果。論文系統闡述了動物數量遺傳學與動物育種研究動態，分析了現代生物技術在動物育種中的應用概況，探討了動物遺傳育種發展趨勢，旨在為畜牧生產提供理論依據與參考 。

關鍵詞：動物育種方法；現代生物技術；研究進展

隨著遺傳學理論的不斷發展，動物遺傳育種技術經歷了表型和表型值選種技術育種、DNA重組技術育種、分子技術育種3個階段。其中，在20世紀80年代國際上動物育種已進入分子水平，朝著快速改變動物基因型的方向發展，即開始分子育種技術階段。國內也緊跟國際步伐，主要研究畜禽遺傳育種的分子生物學基礎，為我國21世紀畜牧業的發展提供理論基礎和先進技術。現在，動物分子育種仍占據著動物育種大部分的領地，并將主導21世紀動物遺傳育種的發展趨勢。

一、數量遺傳學與動物育種

數量遺傳學是遺傳學原理與統計學方法相結合，研究群體數量性狀的一門科學，在動物育種實踐中起著主導作用。數量遺傳學原理應用于育種實踐，是在選擇時通過提高群體中有利基因的頻率，降低不利或有害基因的頻率，進而使群體的生產性能得到大幅度提高。它通過提高在遺傳參數和育種值估計準確性上來提高畜禽整體生產性能。重復率、遺傳力和遺傳相關構成了數量遺傳學的三個基本參數，是數量遺傳學的核心。三個遺傳參數對于實際育種工作的重要性在于借助遺傳參數可以從表型值估計推斷育種值，從而定量化地作出育種決。因此，估計遺傳參數便成了動物育種中最基本的一項工作。

二、現代生物技術與動物育種

現代分子生物技術的發展，給動物育種帶來了新的活力。通過各種現代生物技術的綜合應用，結合傳統的育種方法，可大大加快育種進展。

（一）基因芯片技術與動物育種

基因芯片技術是2O世紀90年代初發展起來的一門新興技術，已被美國科學促進會列1998年自然科學領域十大進展之一。目前基因芯片技術在動植物的遺傳育種中發揮著重大的作用。

1、基因的表達水平的檢測。由于基因芯片可以固定成千上萬個探針，使眾多基因同時檢測成為可能，不僅可以比較一個基因組在不同條件下的轉錄水平差異，也可以比較不同基因組中對應的基因的轉錄水平差異。如果將基因芯片技術應用于畜禽基因組研究，將大大加快其研究進程，為畜禽經濟性狀基因定位提供一個基礎技術平臺，為新品種的育成提供基因水平的依據。如它可識別動物的脂肪基因，通過人為引人突變使之發生變異，來減少肌肉中脂肪的含量。

2、基因多態性的檢測。基因芯片用于基因再測序將加快DNA多態性鑒定，促進新品種的產生。雖然PCR技術進展使得有用的目標序列加速簡單的擴增成為可能，但用全手工操作的凝膠方法來分析PCR結果就限制了多態性分析；而基因芯片能平行分析數百個或數千個多態性問題，可用于快速、定量、非放射性獲得所期望的基因信息。這對于通過各種技術選出優質、高產、抗病、抗不利環境的畜禽得到了有效而不可缺少的信息支持。這將轉而促進動物育種和高產種群的選育、剖析和保持。

（二）遺傳標記輔助選擇與動物育種

遺傳評定的準確性直接影響選種的準確性和育種效率。表型選擇和指數選擇都只是利用表型和系譜信息來推斷個體育種價值，對控制該性狀基因的作用效應和傳遞行為，以及在染色體上的位置都不了解。分子生物學技術的發展，使控制數量性狀基因的結構、作用效應、傳遞行為以及在染色體上的位置的研究成為可能。人們可以同時利用表型信息、系譜信息和分子標記信息來進行更為準確的遺傳評定，實施標記輔助選擇，加快動物育種進程。

（三）轉基因技術與動物育種

轉基因技術就是將外源基因轉移到動物受精卵內組成一個新的融合基因，使其在動物體內融合和表達，產生具有新的遺傳特性的動物。

1、抗病育種。用DNA重組技術，在體外構建編碼期望的有疾病抗性的嵌合基因，導入受精卵，使之在染色體上正確整合，在組織細胞中適當表達，培養出具有期望性狀表型的轉基因動物新品系。2、生產性能的改良我們可以通過轉基因給畜禽引入新的生產途徑或通過轉基因的產物調整動物的生長發育，以改良動物的生產性能。對于奶牛產奶來說，目前轉基因的主要途徑是改變乳的主要成分、提高產乳量和生長速度。

（四）生物信息學與遺傳育種

1、建立與動物良種繁育相關的基因組數據庫。可根據不同物質間的進化距離和功能基因的同源性，比較容易地找到與畜禽經濟性狀相關的基因，在此基礎上利用相關的DNA標記，開展分子育種，從而加快育種的進程和速度，按照人們的愿望加以改造。由于畜禽的經濟性狀大多都是由微效多基因控制的，在此基礎上又存在著主效基因，所以，我們可以利用序列的對比和同源分析，在已有的生物數據庫中尋找與畜禽經濟性狀相關的主效基因的同源序列區和同源基因，并對其進行定位，從而建立起與動物良種繁育相關的基因組數據庫，并以此來改良畜禽品種。

2、比較基因組學的應用。因為DNA序列上的差異反映了物種親緣關系的遠近程度，所以完整基因組間的比較研究可在動物性狀的選擇、篩選雜交組合以及預測雜種優勢等方面得到應用。另外，通過比較不同物種基因中DNA或氨基酸序列的異同可以研究生物的分子進化，同時也可對處于不同進化階段動物物種的基因組結構和功能進行比較分析，從而弄清動物基因的起源和進化、結構和功能的演變，發現其間的親緣關系，為動物育種提供科學的參考依據。

三、結語

在未來的動物育種中，不同學科技術間的交叉和聯系將更加緊密，動物育種將是遺傳學理論、生物理論、計算機技術和育種學家實踐經驗的集合。利用分子生物技術，依據分子數量遺傳學理論來改良畜禽品種，這樣就產生了動物分子育種。它是傳統的動物育種理論和方法的新發展，動物分子育種將是未來動物育種的一重要方法。

參考文獻：

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