陳健

摘要：伴隨現(xiàn)代化生物技術(shù)的不斷發(fā)展，動物分子育種方法彰顯出了極強(qiáng)的生命力，漸漸變成了動物遺傳育種的主導(dǎo)趨勢，動物分子育種方法必然會成為二十一世紀(jì)最為重要的動物遺傳育種技術(shù)之一。對于動物遺傳育種技術(shù)進(jìn)行分析，有利于增強(qiáng)動物遺傳育種的成效。本文就動物遺傳育種技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用進(jìn)行深入地研究。

關(guān)鍵詞：動物遺傳育種技術(shù)；發(fā)展；應(yīng)用

1 引言

現(xiàn)代化生物分子技術(shù)將會由本質(zhì)層面轉(zhuǎn)變動物遺傳育種的傳統(tǒng)線路，進(jìn)而在一定程度上加強(qiáng)動物遺傳育種的工作效率。本篇文章針對動物遺傳育種和動物數(shù)量遺傳學(xué)研究的具體情況以及現(xiàn)代化生物技術(shù)手段在動物遺傳育種過程當(dāng)中的運(yùn)用以及其發(fā)展態(tài)勢實(shí)施研究，意在促進(jìn)其能夠更加好的運(yùn)用于畜牧生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

2 動物遺傳育種的概念

動物遺傳育種所指的是運(yùn)用當(dāng)前所具備的畜禽資源，運(yùn)用所有可行的措施，針對動物的遺傳素質(zhì)進(jìn)行改良，以制造出滿足市場訴求的質(zhì)量與數(shù)量并重的畜禽產(chǎn)品。第一，動物遺傳育種的基礎(chǔ)——當(dāng)前所具備的畜禽資源；第二，動物遺傳育種的主要過程——選種與選配；第三，動物遺傳育種的主要目標(biāo)——滿足市場市場需求。

3 動物遺傳育種技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

3.1 RAPD技術(shù)的應(yīng)用

（1）品種（系）與類群的鑒別

因?yàn)镽APD技術(shù)可以針對整個基因組實(shí)施多態(tài)性檢驗(yàn)，所以僅需選取到適當(dāng)?shù)囊?，便能夠?qū)ふ业綆в衅贩N又或是類群特點(diǎn)的RAPD標(biāo)記，從而實(shí)施品種又或是類群的鑒別。

（2）雜種優(yōu)勢的預(yù)估

雜種優(yōu)勢是普遍存在的一類生物學(xué)現(xiàn)象，因?yàn)槠淇梢栽谳^大程度上提升畜禽的生育能力，因此在畜禽生產(chǎn)環(huán)節(jié)獲得了大量的運(yùn)用。在較長一段時間內(nèi)，人們經(jīng)過不一樣品種又或是類群的生理以及血液指標(biāo)與數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)的衡量，以計算各個品種、類群之間的遺傳距離同時進(jìn)行聚類分析以針對雜種優(yōu)勢實(shí)施預(yù)估，然而根據(jù)相關(guān)資料可知，遺傳距離和雜種優(yōu)勢間存在著非常密切的關(guān)聯(lián)，由于其牽扯到了雜種優(yōu)勢的體系與表述，遺傳距離和雜種優(yōu)勢間關(guān)聯(lián)的模式等相關(guān)問題，進(jìn)而導(dǎo)致最終的預(yù)估結(jié)果精準(zhǔn)性較差。近幾年內(nèi)，因?yàn)楝F(xiàn)代化分子生物學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得人們運(yùn)用DNA序列多態(tài)性針對雜種優(yōu)勢進(jìn)行預(yù)估變成可能。

（3）基因定位

因?yàn)镽APD技術(shù)能夠在一次反應(yīng)過程中能夠?qū)Χ鄠€不同的位點(diǎn)進(jìn)行檢測，所以其能夠快速地挖掘出不同小組DNA樣品之間所存在的區(qū)別，從而獲得相應(yīng)的DNA標(biāo)記，如此便能夠運(yùn)用RAPD技術(shù)精準(zhǔn)定位某個DNA區(qū)域范圍內(nèi)的特定基因。

（4）標(biāo)記輔助選取

傳統(tǒng)數(shù)量遺傳學(xué)提出，調(diào)控關(guān)鍵經(jīng)濟(jì)性狀大部分均是數(shù)量性狀，然而數(shù)量性狀優(yōu)勢同樣被微效多基因所調(diào)控著，其對于數(shù)量性狀有著非常大的影響同時很難進(jìn)行分類與辨別，然而其能夠經(jīng)過選取和性狀相關(guān)聯(lián)的分子遺傳標(biāo)記以達(dá)到對于基因型的選取，其已經(jīng)發(fā)展成動物遺傳育種最為關(guān)鍵的方法之一。RAPD標(biāo)記輔助在動物遺傳育種中的運(yùn)用主要有以下幾個方面的優(yōu)勢：第一，加強(qiáng)了選種的精準(zhǔn)性；第二，能夠運(yùn)用非加性效應(yīng)，也就是上位效應(yīng)與顯性效應(yīng)等；第三，增強(qiáng)了選擇強(qiáng)度，減小了世代間隔；第四，能夠培育出原先難以兼容的幾種不同性狀聚集一體的全新合成群體。

3.2 DNA標(biāo)記技術(shù)的應(yīng)用

全部生物均或許會出現(xiàn)突變，由DNA水平而言，突變能夠完全由堿基替代、堿基序列缺失又或是插人、DNA重新排列以及染色體倒位等因素所造成。突變能夠自發(fā)于生物的內(nèi)部，同樣能夠由外部環(huán)境所導(dǎo)致。上述突變在選取和遺傳突變的影響下，造成個體又或是群體發(fā)生遺傳變異，產(chǎn)生多樣性遺傳。變異若想運(yùn)用于動物遺傳育種環(huán)節(jié)，其需要是能夠辨別的遺傳變異，若變異導(dǎo)致動物外表出現(xiàn)了能夠觀測的改變，又或是能夠經(jīng)過分子技術(shù)監(jiān)測到相應(yīng)的突變，此變異便能夠運(yùn)用于動物遺傳育種實(shí)踐過程。DNA標(biāo)記技術(shù)便是能夠檢測上述突變的一種技術(shù)。想要辨別突變，需要按照突變造成的DNA的改變運(yùn)用對應(yīng)的技術(shù)手段。若堿基序列缺失又或是插人的片段偏長，導(dǎo)致限制性內(nèi)切酶酶切片段的長度發(fā)生變化，便能夠經(jīng)過電泳以識別。若片段較小，便或許需進(jìn)行測序，又或是電泳技術(shù)以呈現(xiàn)差異。倒位與DNA重新排列對限制性內(nèi)切酶酶切位點(diǎn)產(chǎn)生了巨大影響，便會對內(nèi)切酶的作用造成影響而轉(zhuǎn)變酶切片段的大小又或是數(shù)量。

DNA標(biāo)記技術(shù)在動物遺傳育種中的運(yùn)用主要展示在下述幾個層面：第一，品種又或是類群的辨別和劃分。在具體生產(chǎn)實(shí)踐環(huán)節(jié)，品種資源的鑒別大都依靠外觀、生產(chǎn)性狀方面的區(qū)別進(jìn)行劃分，此區(qū)別遭受著各式各樣要素造成的影響。因此同樣會對鑒別的精準(zhǔn)性產(chǎn)生影響，然而DNA標(biāo)記技術(shù)正是處于分子水平層面的一種多態(tài)性檢測技術(shù)。第二，群體遺傳架構(gòu)和遺傳多樣性剖析。DNA標(biāo)記技術(shù)能夠應(yīng)用于種間尤其是種下類群的遺傳多樣性、群體架構(gòu)及物種間血緣聯(lián)系的分析。第三，親緣聯(lián)系判定。因?yàn)槿斯な诰夹g(shù)的大范圍運(yùn)用，牛的親緣判定顯得非常重要。其原因包括：其一，精液相互混淆，處于相同發(fā)情又或是相繼發(fā)情階段運(yùn)用不一樣的精液配種；其二，混合精液授精，偷配又或是將數(shù)量超過兩個的公牛擺在母牛群當(dāng)中進(jìn)行輪配；其三，分娩?；煜?，轉(zhuǎn)移受精卵所得到的犢牛或者是人造的精液等等。

3.3 生物技術(shù)的應(yīng)用

（1）人工授精技術(shù)

在二十世紀(jì)四十年代末期，美國在全國范圍內(nèi)普及人工授精技術(shù)。其后，大量國家均將人工授精技術(shù)看作是動物遺傳育種以及增殖畜群的重要途徑，在品種改良層面發(fā)揮著巨大的作用。根據(jù)相關(guān)資料可知，如果在當(dāng)前所實(shí)施的人工授精育種方案里面，單單在種子母牛（公牛母親）的選取環(huán)節(jié)進(jìn)行胚胎切割與胚胎轉(zhuǎn)移技術(shù)的過程中，全群便能夠提升10%的遺傳進(jìn)程。如果再加上一般種母牛（母牛母親）的選取環(huán)節(jié)同樣執(zhí)行，每年遺傳的進(jìn)程能夠加速30%。人工授精技術(shù)對于提升奶牛產(chǎn)奶量的預(yù)估數(shù)值是100kg/每年每頭，胚胎移植和人工授精技術(shù)充分結(jié)合，產(chǎn)奶量能夠增加130kg左右。美國采取該方案對奶牛進(jìn)行改良，當(dāng)前1000萬頭奶牛的產(chǎn)奶量等同于1945年2500萬頭奶牛的產(chǎn)量，人工授精技術(shù)在動物遺傳育種環(huán)節(jié)的運(yùn)用，在一定程度上加強(qiáng)了優(yōu)秀種公畜的遺傳能力。

（2）動物克隆技術(shù)

動物克隆所指的便是不通過受精環(huán)節(jié)而得到全新個體的一種技術(shù)。哺乳動物克隆所代表的是將處于不一樣發(fā)育階段的胚胎又或是體細(xì)胞核通過顯微手術(shù)以及細(xì)胞融合的方式轉(zhuǎn)移至對應(yīng)發(fā)育時期去核的成熟卵母細(xì)胞當(dāng)中實(shí)施體外的重新組合，將重組以后的胚胎轉(zhuǎn)移至受體當(dāng)中使得其不斷發(fā)育并產(chǎn)仔，以實(shí)現(xiàn)遺傳同質(zhì)動物的目標(biāo)。根據(jù)其發(fā)展?fàn)顩r能夠?qū)⑵鋭澐殖审w細(xì)胞克隆與胚胎細(xì)胞克隆兩種不同的形式。胚胎細(xì)胞克隆已經(jīng)發(fā)展了20多年時間，在綿羊、小鼠、豬以及牛等動物中的應(yīng)用均取得了成功。克隆技術(shù)充分融合了細(xì)胞培養(yǎng)與核移植等相關(guān)技術(shù)，可以快速提升優(yōu)秀基因在群體當(dāng)中的頻率，進(jìn)而加速動物遺傳育種的具體進(jìn)程。動物克隆技術(shù)還能夠應(yīng)用于瀕危與珍稀動物的繁衍與稀缺的資源保存，轉(zhuǎn)基因動物克能夠作為生物反應(yīng)器。

3.4 微衛(wèi)星標(biāo)記技術(shù)的應(yīng)用

微衛(wèi)星又被稱之為簡單序列重復(fù)（SSR），其所指的是以極少數(shù)量的核苷酸作為基礎(chǔ)單位反復(fù)串聯(lián)的一種DNA序列。微衛(wèi)星標(biāo)記技術(shù)主要是由核心序列以及兩端較為保守的側(cè)翼序列所組成。保守的側(cè)翼序列能夠使得微衛(wèi)星精準(zhǔn)定位于染色體的某個位置，核心序列重復(fù)數(shù)之間的區(qū)別便會促使微衛(wèi)星產(chǎn)生高度多態(tài)性。在正常狀況下，微衛(wèi)星多態(tài)性的體制是DNA修復(fù)與復(fù)制環(huán)節(jié)的堿基活動、減數(shù)與錯配分裂環(huán)節(jié)姐妹染色單體的不對等互換。

當(dāng)前，微衛(wèi)星標(biāo)記已經(jīng)被人們看作是包含大量信息而極易獲得的基因標(biāo)記，將其運(yùn)用于創(chuàng)建遺傳連鎖圖譜，針對數(shù)量性狀的基因定位實(shí)施精準(zhǔn)地調(diào)控，血緣關(guān)系判定及雜種優(yōu)勢估計等層面。創(chuàng)建高精準(zhǔn)度的動物遺傳連鎖圖譜的最終目標(biāo)便是呈現(xiàn)動物遺傳信息中所包含的內(nèi)容，精準(zhǔn)定位QTL在基因組當(dāng)中所處的具體位置，借此以控制改良動物的生產(chǎn)性能。當(dāng)前，牛、豬、雞以及綿羊等動物的遺傳圖譜已經(jīng)建立，大多數(shù)均是微衛(wèi)星標(biāo)記。微衛(wèi)星最初運(yùn)用于構(gòu)建DNA指紋圖以實(shí)施品種與類群的辨別。因?yàn)椴灰粯拥钠贩N與類群在被檢測位點(diǎn)層面有著較大區(qū)別，所以經(jīng)過雜交以及電泳，相關(guān)區(qū)別便會展示為是否會形成雜交帶，也就是形成微衛(wèi)星DNA指紋圖。

運(yùn)用微衛(wèi)星位點(diǎn)與部分功能基因位點(diǎn)又或是QTL之間的繁雜聯(lián)系，能夠?qū)⒉糠止δ芑蚨ㄎ挥谶B鎖群中又或是染色體上。除此之外，還能夠?qū)⒉糠諵TL定位于連鎖群當(dāng)中又或是染色體上。運(yùn)用微衛(wèi)星DNA所具備的共顯性與多態(tài)性的等遺傳特征，對動物個體的基因型進(jìn)行檢測，以準(zhǔn)確統(tǒng)計獲得動物群體水平層面微衛(wèi)星座位等位基因的頻率與數(shù)量，同時充分融合數(shù)量遺傳學(xué)與分子遺傳學(xué)的基本機(jī)理，分別計算出各類不同品種的遺傳雜合度與相應(yīng)的遺傳距離，接著針對多個不同的種群進(jìn)行聚類分析，進(jìn)而對此品種的遺傳多樣性進(jìn)行評價。雜種優(yōu)勢的好壞在較大程度上是由親本之間遺傳差異的多少所決定的，也就是遺傳距離。運(yùn)用DNA多態(tài)性對品系又或是品種之間所存在的區(qū)別進(jìn)行檢測，同時以此獲得遺傳距離與其它資料相比更加有效，所以其可以精準(zhǔn)地預(yù)估雜種優(yōu)勢。在運(yùn)用微衛(wèi)星標(biāo)記鑒別等位基因的過程中，單單牽扯到了DNA架構(gòu)，往往與表型沒有任何關(guān)系，此類方式能夠以較少的時間、較低的成本辨別出某個群體中所有的有害基因。家畜當(dāng)中運(yùn)用分子基因技術(shù)分析所發(fā)覺的遺傳問題，大部分均是經(jīng)過微衛(wèi)星標(biāo)記所發(fā)現(xiàn)的。

4 結(jié)論

綜上所述，在未來動物遺傳育種技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，不一樣學(xué)科技術(shù)間的整合與關(guān)聯(lián)將會變得更加密切，動物遺傳育種技術(shù)包含了計算機(jī)技術(shù)、生物理論、遺傳學(xué)理論以及遺傳育種學(xué)專家的大量實(shí)踐。運(yùn)用遺傳學(xué)理論、分子生物技術(shù)等針對畜禽品種進(jìn)行改良，如此便形成了動物分子育種。其是以傳統(tǒng)動物育種技術(shù)與專業(yè)理論為基礎(chǔ)而作出的拓展，動物分子育種是將來動物遺傳育種技術(shù)發(fā)展的主流趨勢。

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