動物育種學(xué)課件-第－生物技術(shù)在繼續(xù)育種中的應(yīng).ppt

1、a,1,第十三章 生物技術(shù) 在家畜育種中的應(yīng)用,a,2,從微觀上認(rèn)識和控制生物的遺傳物質(zhì)和遺傳過程，了解生命的全貌，解決人類社會中的人口、糧食、肉蛋奶、環(huán)境能源醫(yī)療等各種具體問題的技術(shù) 是以生命科學(xué)研究成就為基礎(chǔ)的綜合性技術(shù),第一節(jié) 生物技術(shù)的概念,生物技術(shù)的定義,a,3,生物技術(shù)的特點(diǎn),生物技術(shù)是人類最古老的工程技術(shù)之一 生物技術(shù)是產(chǎn)業(yè)革命和知識經(jīng)濟(jì)中的高新技術(shù) 新生物技術(shù)，一方面大大地提高了基因突變發(fā)生的概率，另一方面也縮短了長期的生物進(jìn)化過程,大部分過程在常溫常壓下進(jìn)行，節(jié)約資源和能源 不需要大量的附加設(shè)備，節(jié)省費(fèi)用，減少污染 生物資源具有可循環(huán)性,新生物技術(shù)的優(yōu)越性,a,4,基因工程技

2、術(shù) 細(xì)胞工程技術(shù) 酶工程技術(shù) 發(fā)酵工程技術(shù),生物工程的主要部分,a,5,對生物技術(shù)的認(rèn)識和應(yīng)用,克服神秘感 避免庸俗化 擺正傳統(tǒng)技術(shù)與生物技術(shù)的關(guān)系 科學(xué)地應(yīng)用策略,a,6,家畜生物技術(shù),a,7,家畜繁殖生物技術(shù),a,8,家畜分子生物技術(shù),a,9,第二節(jié) 分子遺傳學(xué)技術(shù)及其在家畜育種中的應(yīng)用,a,10,基本概念,QTL Quantitative Trait Locus (Loci) = 數(shù)量性狀基因座 對數(shù)量性狀產(chǎn)生影響的基因座 或基因簇（染色體片段） 標(biāo)記QTL 利用（分子）遺傳標(biāo)記，通過標(biāo)記-QTL連鎖分析（基因組掃描）被檢測出并被定位的QTL,a,11,基本概念,主效基因（Major G

3、ene） 有較大效應(yīng)且可以直接測定其基因型的QTL MAS Marker-Assisted Selection = 標(biāo)記輔助選擇 借助（分子）遺傳標(biāo)記信息選擇種用個體（個體遺傳評定,a,12,經(jīng)典的數(shù)量遺傳學(xué)選擇方法,多基因模型是在遺傳黑箱中工作,基因型 多基因模型,表型值,育種值估計(jì)值,親屬 表型值,環(huán)境,a,13,經(jīng)典的數(shù)量性狀選擇方法,以微效多基因模型為基礎(chǔ) 將基因的作用作為一個整體（黑箱）考慮 利用表型和系譜信息 動物模型BLUP 雖然取得了巨大成就，但是 理論上有缺陷 實(shí)踐中有的情況下效果不理想,a,14,分子遺傳學(xué)給我們帶來了什么,大量的分子遺傳標(biāo)記 高度多態(tài) 覆蓋整個基因組 測定

4、不受年齡、性別和環(huán)境的影響 共顯性（大部分,a,15,分子遺傳學(xué)與數(shù)量遺傳學(xué)相結(jié)合,未知基因 （黑箱,侯選基因分析,標(biāo)記-QTL連鎖分析,標(biāo)記QTL 主效基因,標(biāo)記輔助選擇（MAS,基因輔助選擇（GAS,a,16,MAS的優(yōu)越性,增加遺傳評定的準(zhǔn)確性 進(jìn)行早期遺傳評定 減少遺傳評定的成本 獲得更大的遺傳進(jìn)展和育種效益,a,17,在豬上已被發(fā)現(xiàn)的標(biāo)記QTL,生長速度和背膘 第4、6、7、13染色體 肉質(zhì) 第4、7染色體 產(chǎn)仔數(shù) 第8染色體 抗病性狀 第6、7染色體,Rothschild, 1998,a,18,在豬上已發(fā)現(xiàn)的主效基因,Rothschild, 1998,a,19,MAS的基本策略 -

5、 I,保持現(xiàn)行的育種方案，但同時利用標(biāo)記信息、表型信息和系譜信息對個體進(jìn)行遺傳評定,提高遺傳評定的準(zhǔn)確性,a,20,MAS的基本策略 - II,兩階段選擇,基因型選擇,EBV選擇,第一階段： (生產(chǎn)性能 測定之前,第二階段： (生產(chǎn)性能 測定之后,利用標(biāo)記或 主基因信息,利用表型和 系譜信息,降低育種成本,性能測定,a,21,MAS的基本策略 - III,早期選擇,選 擇,基因型信息,親代信息,同胞信息,縮短世代間隔,繁殖生物技術(shù),a,22,影響MAS相對效率的主要因素,QTL效應(yīng)大小 QTL與標(biāo)記及標(biāo)記與標(biāo)記間的連鎖程度 MAS的應(yīng)用策略 選擇的世代數(shù) 性狀的性質(zhì) 遺傳力 是否限性 測定的難

6、易程度 是否連續(xù)分布,a,23,MAS應(yīng)用中的潛在問題,測定標(biāo)記基因型及分析QTL的成本 現(xiàn)階段仍然是應(yīng)用MAS的主要障礙之一 隨著新的測定技術(shù)（如PCR、DNA芯片）和分析方法的不斷出現(xiàn)，這個障礙將被克服 檢測QTL與實(shí)施MAS的時間差 遠(yuǎn)交群體中檢測QTL通常需要23代的資料 在實(shí)施MAS的群體中QTL的等位基因頻率可能已經(jīng)發(fā)生變化,a,24,MAS應(yīng)用中的潛在問題,短期選擇與長期選擇 MAS的效益隨著選擇世代數(shù)的增加而下降,a,25,有必要在長期育種方案中使用MAS嗎,a,26,如果能不斷地發(fā)現(xiàn)新的QTL,a,27,結(jié)論：MAS將為家畜遺傳改良提供更美好的前景,a,28,第三節(jié) 繁殖生物

7、技術(shù) 在家畜育種中的應(yīng)用,a,29,家畜繁殖生物技術(shù),MO,ET,a,30,使優(yōu)秀種公畜獲得大量的后代 使優(yōu)秀種公畜的使用不受時間和地域的限制 種公畜可以承擔(dān)更多頭母畜的配種任務(wù) 使公畜遺傳評定更準(zhǔn)確 可更經(jīng)濟(jì)可靠地實(shí)現(xiàn)家畜品種資源保護(hù),人工授精技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,a,31,細(xì)管凍精分裝機(jī),a,32,人工授精 (AI) 育種體系,在畜群中大規(guī)模地使用人工授精技術(shù) 在畜群中實(shí)施旨在獲得后備種公畜的“定向選配” 通過嚴(yán)格的遺傳評定選擇優(yōu)秀種公畜 在育種群和生產(chǎn)群中全面地使用“經(jīng)驗(yàn)證的種公畜,人工授精已經(jīng)成為最重要的家畜育種技術(shù),a,33,生產(chǎn)群,育種群,DHI,種子母牛,生長發(fā)育性能測定,選擇,測驗(yàn)公

8、牛 精液保存,待定 公牛,公牛父親 母牛父親,選擇,淘汰,奶牛良種AI繁育體系,a,34,美國總產(chǎn)奶量的變化,a,35,美國奶牛群體規(guī)模的變化,a,36,美國奶牛平均產(chǎn)奶量的變化,a,37,使優(yōu)秀母畜能較早地獲得較多的后代 用于珍貴遺傳物質(zhì)的長期保存 實(shí)現(xiàn)種畜遺傳物質(zhì)的跨國界交換 對繁殖障礙的母畜使其獲得后代 在小規(guī)模的母畜群中，實(shí)施特殊育種措施 提早實(shí)現(xiàn)種公畜的遺傳評定,胚胎移植技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域,a,38,MOET育種核心群技術(shù)路線,a,39,MOET使母牛獲得“全同胞”組,使用全同胞信息，可不使用后裔測定，而獲得較理想的選擇準(zhǔn)確性,a,40,降低胚胎的生產(chǎn)成本 使優(yōu)秀母畜可生產(chǎn)更多的胚胎和后代

9、 降低種母畜的留種率，提高母畜的選擇強(qiáng)度 提高M(jìn)OET核心群育種方案的效率 可以充分利用數(shù)量稀少而十分珍貴的精液 建立新的動物生產(chǎn)模式 工廠化生產(chǎn)胚胎的基礎(chǔ)技術(shù) 產(chǎn)生同齡母系半同胞組，將提高估計(jì)的準(zhǔn)確性,體外受精技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,a,41,提高具有限性性狀畜種生產(chǎn)專門化程度 通過性別控制增加生產(chǎn)中母畜頭數(shù) 雜交育種方案中，靈活地應(yīng)用性別控制技術(shù) 可以實(shí)施一頭受體母牛移植兩枚胚胎 胚胎克隆技術(shù)實(shí)施前，需先進(jìn)行性別鑒定,性別控制的應(yīng)用領(lǐng)域,a,42,胚胎分割,a,43,提高胚胎移植的效率 獲得數(shù)量很大的遺傳同質(zhì)同卵多(雙)胎個體 遺傳同質(zhì)個體是遺傳學(xué)研究試驗(yàn)材料 利用同卵雙生子可提高選種的準(zhǔn)確性 快速建立多個具有特定基因組合的純系,胚胎分割與胚胎細(xì)胞克隆的 應(yīng)用領(lǐng)域,a,44,建立最佳遺傳資源保護(hù)模式 增加高產(chǎn)優(yōu)秀個體的“復(fù)制品”數(shù)量 遺傳同質(zhì)群體便于標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn) 遺傳同質(zhì)動物是最好的試驗(yàn)材料 為發(fā)展