第十二章-生物技术在继续育种中的应用

第十三章生物技术在家畜育种中的应用E从 微观上 认识和控制生物的遗传物质和遗传过程，了解生命的全貌，解决人类社会中的人口、粮食、肉蛋奶、环境能源医疗等各种具体问题的技术E是以生命科学研究成就为基础的综合性技术第一节第一节 生物技术的概念生物技术的概念v生物技术的定义生物技术的特点生物技术是人类最古老的工程技术之一 生物技术是产业革命和知识经济中的高新技术新生物技术，一方面大大地提高了基因突变发生的概率，另一方面也缩短了长期的生物进化过程 大部分过程在常温常压下进行，节约资源和能源 不需要大量的附加设备，节省费用，减少污染 生物资源具有可循环性v新生物技术的优越性 基因工程技术 细胞工程技术 酶工程技术 发酵工程技术生物工程的主要部分生物工程的主要部分对 生物技术的认识和应用克服神秘感避免庸俗化摆正传统技术与生物技术的关系科学地应用策略家畜生物技术家畜繁殖生物技术家畜分子生物技术第二节 分子遗传学技术及其在家畜育种中的应用及其在家畜育种中的应用基本概念vQTL= Quantitative Trait Locus (Loci) = 数量性状基因座= 对数量性状产生影响的 基因座基因座 或 基因基因 簇簇 （染色体片段）v标记标记 QTL= 利用（分子）遗传标记，通过标记 -QTL连锁分析（基因组扫描）被检测出并被定位的 QTL基本概念v主效基因（主效基因（ Major Gene）= 有较大效应且可以直接测定其基因型的 QTLvMAS= Marker-Assisted Selection = 标记辅助选择= 借助（分子）遗传标记信息选择种用个体（个体遗传评定）经典 的 数量遗传学选择方法多基因模型 是在 遗传黑箱 中工作基因型多基因模型表型值 育种值估计值亲属表型值环境经典 的数量性状选择方法以微效多基因模型为基础将基因的作用作为一个整体（黑箱）考虑利用表型和系谱信息动物模型 BLUP虽然取得了巨大成就，但是 = 理论上有缺陷= 实践中有的情况下效果不理想分子遗传学给我们带来了什么？v大量的分子遗传标记= 高度多态= 覆盖整个基因组= 测定不受年龄、性别和环境的影响= 共显性（大部分）分子遗传学与数量遗传学相结合未知基因（黑箱）侯选基因分析 标记 -QTL连锁分析标记 QTL主 效基因标记辅助选择（ MAS）基因辅助选择（ GAS）MAS的优越性增加遗传评定的准确性进行早期遗传评定减少遗传评定的成本获得更大的遗传进展和育种效益在猪上已被发现的标记 QTLu生长速度和背膘= 第 4、 6、 7、 13染色体u肉质= 第 4、 7染色体u产仔数= 第 8染色体u抗病性状= 第 6、 7染色体 (Rothschild, 1998)在猪上已发现的主效基因(Rothschild, 1998)MAS的基本策略 - Iv保持现行的育种方案，但同时利用标记信息、表型信息和系谱信息对个体进行遗传评定提高遗传评定的准确性！MAS的基本策略 - IIv两阶段选择基因型选择EBV选择第一阶段：(生产性能测定之前 )第二阶段：(生产性能测定之后 )利用标记或主基因信息利用表型和系谱信息降低育种成本！性能测定MAS的基本策略 - IIIv早期选择选 择基因型信息亲代信息 同胞信息缩短世代间隔！繁殖生物技术+影响 MAS相对效率的主要因素vQTL效应大小vQTL与标记及标记与标记间的连锁程度vMAS的应用策略v选择的世代数v性状的性质= 遗传力= 是否限性= 测定的难易程度= 是否连续分布MAS应用中的潜在问题v测定标记基因型及分析 QTL的成本 现阶段仍然是应用 MAS的主要障碍之一 随着新的测定技术（如 PCR、 DNA芯片）和分析方法的不断出现，这个障碍将被克服v检测 QTL与实施 MAS的时间差 远交群体中检测 QTL通常需要 23 代的资料 在实施 MAS的群体中 QTL的等位基因频率可能已经发生变化MAS应用中的潜在问题v短期选择与长期选择= MAS的效益随着选择世代数的增加而下降有必要在长期育种方案中使用MAS吗？如果能不断地发现新的QTL?结论： MAS将为家畜遗传改良提供更美好的前景 !第三节 繁殖生物技术在家畜育种中的应用家畜繁殖生物技术（ MO）（ ET）