家畜育種學第九章(級楊)

第九章育種新技術(shù)本文檔共60頁；當前第1頁；編輯于星期六\3點52分第一節(jié)胚胎生物技術(shù)與育種第二節(jié)轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)與育種第三節(jié)分子育種本章內(nèi)容簡要本文檔共60頁；當前第2頁；編輯于星期六\3點52分第一節(jié)胚胎生物技術(shù)與育種6、人工授精7、體外受精8、胚胎凍存與移植9、胚胎性別鑒定10、核移植及細胞克隆3、同期發(fā)情4、超數(shù)排卵5、卵母細胞體外培養(yǎng)1、精液低溫冷凍保存2、X、Y精子分離本文檔共60頁；當前第3頁；編輯于星期六\3點52分一、人工授精定義：利用相應器械，將采集或加工處理的精液注入到母畜生殖器官內(nèi)使其妊娠。AB本文檔共60頁；當前第4頁；編輯于星期六\3點52分

人工授精育種體系（AI育種體系，AIbreedingsystem）定義：人工受精技術(shù)與數(shù)量遺傳學方法相結(jié)合形成的新育種體系。

效應：它不但可以提高公畜的選擇強度，而且還能提高種畜遺傳評定的準確性，從而加快群體的遺傳進展。本文檔共60頁；當前第5頁；編輯于星期六\3點52分人工授精給家畜育種帶來的效應：1、可增加優(yōu)秀種公畜的后代數(shù)，擴大其優(yōu)良遺傳特性和高產(chǎn)基因在群體中的影響；2、可使優(yōu)秀種公畜的使用不受時間和地域限制；3、可增加種公畜的配種任務；4、可提高對種公畜進行后裔測定的準確性；5、可以更經(jīng)濟可靠地實現(xiàn)家畜品種資源保護。本文檔共60頁；當前第6頁；編輯于星期六\3點52分二、體外受精定義：在體外進行精卵的結(jié)合。本文檔共60頁；當前第7頁；編輯于星期六\3點52分體外受精給家畜育種帶來的效應：1、可大幅度地降低胚胎的生產(chǎn)成本；2、可增加優(yōu)秀母畜的后代數(shù)量，擴大其高產(chǎn)基因在群體中的影響；3、可降低種母畜的留種率，從而提高母畜的選擇強度，加快群體的遺傳進展；4、可增加同胞的數(shù)量，提高種公畜選擇的準確性；5、可獲得同齡母系半同胞，利用其的資料估計育種值，可提高估計的準確性；本文檔共60頁；當前第8頁；編輯于星期六\3點52分6、可充分利用數(shù)量稀少而十分珍貴的種公畜的精液；7、可打破常規(guī)的生產(chǎn)體系，建立新的動物生產(chǎn)模式；8、可從非常年輕的母畜體內(nèi)收集卵子，進行體外成熟，縮小世代間隔。9、可作為其他胚胎工程的基礎技術(shù)。本文檔共60頁；當前第9頁；編輯于星期六\3點52分三、胚胎凍存與移植胚胎移植：指從優(yōu)良母畜（供體）體內(nèi)取出早期胚胎移植到性狀一般母畜（受體）體內(nèi)繼續(xù)發(fā)育以生產(chǎn)優(yōu)良仔畜的技術(shù)。胚胎移植技術(shù)在家畜育種中可實現(xiàn)的一般效應：

①可以生產(chǎn)較多的優(yōu)良胚胎；②可以提高優(yōu)良母畜的利用率；③可以解決活體運輸困難的問題

④胚胎移植是一項重要的基本技術(shù)。本文檔共60頁；當前第10頁；編輯于星期六\3點52分胚胎移植與MOET核心群育種體系奶牛MOET核心群育種體系MOET(MultipleOvulationandEmbryoTransfer)是超數(shù)排卵和胚胎移植的縮寫定義：將胚胎移植技術(shù)的優(yōu)勢與核心群育種的特點結(jié)合為一體所形成的育種體系。優(yōu)勢：可以提高母牛的繁殖力。效應：通過胚胎移植技術(shù)可以使核心群中的每個供體母牛每年獲得一定數(shù)量的具有全同胞關系的后代，大大縮短了種畜的世代間隔，加快群體的遺傳進展，提高育種效益。本文檔共60頁；當前第11頁；編輯于星期六\3點52分核心群育種的特點：育種措施主要集中在較小的高產(chǎn)牛群中進行，既便于嚴格地實施育種方案，又可實施一些在一般牛群難以進行的育種措施。本文檔共60頁；當前第12頁；編輯于星期六\3點52分MOET育種核心群基本的技術(shù)流程本文檔共60頁；當前第13頁；編輯于星期六\3點52分四、胚胎的性別鑒定1、通過性激素處理來控制性別2、利用克隆來控制性別3、XY精子分離性別控制的方法：本文檔共60頁；當前第14頁；編輯于星期六\3點52分胚胎性別鑒定的方法：1、細胞遺傳學方法1）胚胎細胞染色體核型分析2）分子原位雜交技術(shù)（FISH）2、免疫學方法1）細胞毒性分析法2）間接免疫熒光法3、生物化學分析法4、分子生物學方法本文檔共60頁；當前第15頁；編輯于星期六\3點52分性別控制與胚胎性別鑒定在家畜育種中的意義1、可獲得較多的具有某一限性性狀性別的個體，從而提高動物生產(chǎn)的專門化程度和生產(chǎn)效率；2、對于廣泛應用人工授精技術(shù)的畜種，可增加母畜的數(shù)量，從而提高母畜的選擇強度，加快母畜的遺傳進展；本文檔共60頁；當前第16頁；編輯于星期六\3點52分3、可在雜交育種方案的不同階段，靈活應用性別控制技術(shù)來滿足于需求量大的性別個體數(shù)量；4、經(jīng)過性別鑒定的胚胎移植，可產(chǎn)生同卵雙胎，從而提高繁殖率；5、胚胎克隆技術(shù)實施前，需進行性別鑒定。本文檔共60頁；當前第17頁；編輯于星期六\3點52分五、動物克隆技術(shù)

定義：指用胚胎或機體的某一部分的細胞來完成繁衍后代的過程?？寺〖夹g(shù)只能實現(xiàn)基因型的復制，而不能得到基因庫的擴充和創(chuàng)新。

種類：1、胚胎分割2、胚胎細胞克隆3、體細胞克隆本文檔共60頁；當前第18頁；編輯于星期六\3點52分小鼠胚胎：A一個完整胚胎，B、C為切割的兩個半胚ACB本文檔共60頁；當前第19頁；編輯于星期六\3點52分世界第一只體細胞核移植綿羊-“多莉”及其代母本文檔共60頁；當前第20頁；編輯于星期六\3點52分2007年2000年2001年2005年本文檔共60頁；當前第21頁；編輯于星期六\3點52分克隆技術(shù)在家畜育種中的應用意義

1、可生產(chǎn)更多的可用胚胎，提高胚胎移植和MOET核心群育種體系的效率；2、可避免出現(xiàn)不育現(xiàn)象；3、可準確地估計遺傳參數(shù)和一些重要的遺傳效應；4、可提高估計的準確性；5、可實現(xiàn)對難于實現(xiàn)的生產(chǎn)性能的測定；6、可獲得數(shù)量較大的遺傳同質(zhì)的個體，對遺傳育種學研究與實踐有很大的意義；本文檔共60頁；當前第22頁；編輯于星期六\3點52分7、可在MOET核心群育種體系中，迅速建立多個具有特定基因組合的純系，用于品系雜交育種；8、可將具有優(yōu)良特性的胚胎克隆家畜迅速地推廣到生產(chǎn)中去，從而提高動物生產(chǎn)的總體水平；9、結(jié)合其他胚胎生物工程技術(shù)，可以建立最佳遺傳資源保護模式；10、可最大限度地增加高產(chǎn)優(yōu)秀個體在生產(chǎn)群中的數(shù)量，提高畜群的總體生產(chǎn)水平；11、由此建立的遺傳同質(zhì)群體，便于標準化生產(chǎn)，充分發(fā)揮其遺傳潛力。本文檔共60頁；當前第23頁；編輯于星期六\3點52分第二節(jié)轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)與育種本文檔共60頁；當前第24頁；編輯于星期六\3點52分一、轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)轉(zhuǎn)基因動物：指借助分子生物學與繁殖生物技術(shù)將已知的外源基因?qū)肷臣毎?、早期胚胎干細胞或早期胚胎細胞，并整合到受體細胞的基因組中所培育出的攜帶有外源基因并能遺傳的動物個體或品系。轉(zhuǎn)基因：導入并能表達的基因。本文檔共60頁；當前第25頁；編輯于星期六\3點52分（一）常規(guī)技術(shù)1、顯微注射法方法：通過顯微注射技術(shù)將目的基因注射入受體細胞中。優(yōu)缺點：方法簡單，穩(wěn)定，但不能控制轉(zhuǎn)基因的整合位點及整合的拷貝數(shù)。本文檔共60頁；當前第26頁；編輯于星期六\3點52分2、逆轉(zhuǎn)錄病毒感染法方法：通過逆轉(zhuǎn)錄病毒感染，可將插入病毒基因組的異源基因轉(zhuǎn)移到宿主中。優(yōu)點：感染效率高，縮主范圍廣，對縮主無害。3、精子載體法方法：將精子與外源DNA共同培養(yǎng)，體外受精，然后將帶有外源基因的胚胎植入假孕體。特點：簡單易行，對儀器設備要求不高，但效果不穩(wěn)定，可重復性差。本文檔共60頁；當前第27頁；編輯于星期六\3點52分4、胚胎干細胞介導法方法：先將目的基因整合到胚胎干細胞，再將轉(zhuǎn)入外源基因的胚胎干細胞重新導入囊胚或進行克隆，可培育轉(zhuǎn)基因個體。優(yōu)缺點：胚胎干細胞是理想的受體細胞，是轉(zhuǎn)基因動物、細胞核移植、基因療法等研究領域的一種新的試驗材料，具有廣泛應用前景。但細胞不易建株。本文檔共60頁；當前第28頁；編輯于星期六\3點52分本文檔共60頁；當前第29頁；編輯于星期六\3點52分（二）轉(zhuǎn)基因克隆動物技術(shù)轉(zhuǎn)基因克隆動物技術(shù)：將動物克隆技術(shù)、核移植技術(shù)與轉(zhuǎn)基因技術(shù)相結(jié)合生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動物的技術(shù)稱之。技術(shù)要點：將外源基因?qū)塍w細胞或胚胎干細胞→培養(yǎng)→篩選核供體→核移植受體細胞。本文檔共60頁；當前第30頁；編輯于星期六\3點52分本文檔共60頁；當前第31頁；編輯于星期六\3點52分二、轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)的意義轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)能夠克服動物種間固有的生殖隔離，實現(xiàn)物種間或分類學上相距更遠的種群間遺傳物質(zhì)的交換。

1、改良經(jīng)濟性狀；2、改進生產(chǎn)性能；3、改良抗病性；4、生產(chǎn)移植用器官；5、生產(chǎn)人類藥用蛋白；本文檔共60頁；當前第32頁；編輯于星期六\3點52分第三節(jié)分子育種一、遺傳標記二、數(shù)量性狀基因的鑒別與定位三、DNA標記在選種中的應用四、DNA標記在雜交中的應用五、DNA標記在近交和遺傳多樣性評估中的應用

本文檔共60頁；當前第33頁；編輯于星期六\3點52分分子育種（Molecularbreeding)主要是指DNA分子標記輔助育種，簡稱DNA標記輔助育種(DNAmarker-assistedbreeding)，它是一種利用DNA水平上的分子標記或DNA標記，對生物群體進行遺傳改良的技術(shù)。本文檔共60頁；當前第34頁；編輯于星期六\3點52分標記輔助導入（marker-assistedintrogression)標記輔助導出（marker-assistedextragression)標記輔助預測（marker-assistedprediction)標記輔助近交避免（marker-assistedinbreedingavoidance)標記輔助保種（marker-assistedconservation)根據(jù)DNA標記的用途，分子育種技術(shù)可分為：本文檔共60頁；當前第35頁；編輯于星期六\3點52分一、遺傳標記遺傳標記：是指能夠遺傳的、可以識別的并能明確反映遺傳多態(tài)性的生物特征。本文檔共60頁；當前第36頁；編輯于星期六\3點52分具有多態(tài)性，即具有多個等位基因；共顯性，即在雜合子中通過一定的方法可檢測到兩個等位基因的存在；不具有上位性，即一個位點相關的表現(xiàn)型不受其它位點基因型變化的影響；表現(xiàn)穩(wěn)定，對環(huán)境的變化不敏感；標記的數(shù)量較多；按簡單的孟德爾規(guī)律遺傳。（一）理想的遺傳標記的特征本文檔共60頁；當前第37頁；編輯于星期六\3點52分（二）遺傳標記的種類形態(tài)學標記：具有明顯遺傳多態(tài)性（遺傳變異）的外觀性狀。細胞學標記：指能明確顯示遺傳多態(tài)性的細胞學特征。蛋白質(zhì)標記DNA標記(DNAmarker)：指在DNA水平上能反映核苷酸序列的任何差異的標記。本文檔共60頁；當前第38頁；編輯于星期六\3點52分（三）DNA標記的類型1、基于單堿基突變的DNA標記又稱SNP（singlenucleotidepolymorphism）

如：RFLP、PCR-RFLP、SSCP2、基于重復序列變異的DNA標記如：小衛(wèi)星、微衛(wèi)星3、基于隨機擴增的多態(tài)DNA標記如：RAPD、AFLP本文檔共60頁；當前第39頁；編輯于星期六\3點52分二、數(shù)量性狀基因的鑒別與定位（一）基本概念主效基因：對某一數(shù)量性狀有明顯作用的處于分離狀態(tài)的單個基因。一個基因的效應達到表型標準差時，就可以看作是主效基因。本文檔共60頁；當前第40頁；編輯于星期六\3點52分QTL-QuantitativeTraitLocus(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）。標記QTL利用（分子）遺傳標記，通過標記-QTL連鎖分析（基因組掃描）被檢測出并被定位的QTL。本文檔共60頁；當前第41頁；編輯于星期六\3點52分（二）數(shù)量性狀基因的鑒別方法1、候選基因法候選基因：是已知在性狀的發(fā)展或生理過程中具有某種生物學功能并經(jīng)過測序的基因。候選基因法不需特定品種的雜交，只要發(fā)現(xiàn)一個候選基因位點上存在多態(tài)性，便可直接在商業(yè)品系中研究該多態(tài)性與目標性狀之間的相關性。本文檔共60頁；當前第42頁；編輯于星期六\3點52分1、選擇候選基因（參考文獻，GenBank)2、獲得用于擴增基因的引物序列(Oligo,primer軟件)3、揭示候選基因內(nèi)的多態(tài)性（RFLP，SSCP等）4、選擇用于進行候選基因分析的群體5、分析候選基因與性狀變異的關系（關聯(lián)分析）6、進一步證實所發(fā)現(xiàn)的候選基因與性狀的關系。候選基因分析的基本方法:本文檔共60頁；當前第43頁；編輯于星期六\3點52分優(yōu)點：1、統(tǒng)計檢驗效率較高;2、應用范圍廣；3、成本低，容易實施；4、便于應用。缺點：1、不能找出所有的QTL；2、難于確定候選基因就是QTL。候選基因分析的優(yōu)缺點：本文檔共60頁；當前第44頁；編輯于星期六\3點52分2、標記-QTL連鎖分析(基因組掃描）

基因組掃描：在資源群中利用均勻分布在全部染色體上的數(shù)十至數(shù)百個DNA標記與目標性狀表型信息進行連鎖分析、連鎖不平衡分析和傳遞不平衡檢驗，以掃描到性狀控制座位所在的染色體位置。是目前定位QTL和未知QTL最常用的方法。在畜禽基因組掃描中最常用的分析方法是連鎖分析，因此將基因組掃描又稱標記-QTL連鎖分析本文檔共60頁；當前第45頁；編輯于星期六\3點52分標記-QTL連鎖分析需具備的條件：1、要有理想的遺傳標記；2、要有合適的群體用于進行分析；3、在該群體中存在分離的QTL。本文檔共60頁；當前第46頁；編輯于星期六\3點52分標記-QTL連鎖分析的基本步驟

1、進行試驗設計2、選擇遺傳標記3、收集數(shù)據(jù)4、構(gòu)建標記連鎖圖譜5、QTL的檢測與參數(shù)估計本文檔共60頁；當前第47頁；編輯于星期六\3點52分標記-QTL連鎖分析的優(yōu)缺點優(yōu)點：1、成功率高；2、可以檢測出基因組中的所有效應較大的QTL。缺點：1、成本高，耗時長；2、統(tǒng)計分析難度較大；3、很難精確定位；4、不便應用。本文檔共60頁；當前第48頁；編輯于星期六\3點52分分子遺傳學與數(shù)量遺傳學相結(jié)合未知基因（黑箱）侯選基因分析標記-QTL連鎖分析標記QTL主效基因標記輔助選擇（MAS）基因輔助選擇（GAS）本文檔共60頁；當前第49頁；編輯于星期六\3點52分三、標記輔助選擇（MAS）定義：以現(xiàn)代生物技術(shù)與常規(guī)選擇方法相結(jié)合,借助血型、生化物質(zhì)、DNA分子標記等遺傳標記選擇數(shù)量性狀基因型,使之能同時用標記位點信息和數(shù)量性狀表型信息進行選種的方法。MAS的基礎:是遺傳標記的發(fā)現(xiàn)和遺傳標記與數(shù)量性狀基因座(QTL)存在相關和連鎖。本文檔共60頁；當前第50頁；編輯于星期六\3點52分MAS的適用于對下列性狀的選擇：低遺傳力性狀，這類性狀直接選擇的效果很差；限性性狀，如公豬的產(chǎn)仔性能，直接選擇無法進行；表達滯后和不易測定性狀，如瘦肉率等。對于這幾類性狀，如能找到理想標記進行輔助選擇，將會收到比直接選擇更好的效果。

本文檔共60頁；當前第51頁；編輯于星期六\3點52分MAS的方法1、直接選擇2、合并選擇3、兩階段選擇4、早期選擇5、回交選擇6、多性狀選擇本文檔共60頁；當前第52頁；編輯于星期六\3點52分MAS的優(yōu)越性1、增加遺傳評定的準確性2