張穎

（河北省邢臺(tái)現(xiàn)代職業(yè)學(xué)校 054000）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)需要，中國(guó)黃牛育種經(jīng)歷了從役用方向逐步向肉用方向選育的過(guò)程。20 世紀(jì)60 年代后，中國(guó)黃牛開始與外來(lái)肉用品種進(jìn)行雜交，育種方向開始以肉牛方向選育為主；育種方法也由最早的傳統(tǒng)育種如純種繁育、雜交改良、到后來(lái)的以遺產(chǎn)學(xué)為理論基礎(chǔ)的公牛指數(shù)、后裔鑒定，再到以現(xiàn)代分子育種為理論基礎(chǔ)的分子標(biāo)記輔助選擇，然后到轉(zhuǎn)基因育種，縮短了時(shí)代間隔，大大提高了早期育種的準(zhǔn)確性。

1 本品種選育

此方法是最傳統(tǒng)和基本的育種方法，為保護(hù)我國(guó)優(yōu)良的黃牛品種資源，這些品種一直保持著純種選育，我國(guó)優(yōu)良的地方黃牛品種如秦川牛、南陽(yáng)牛、晉南牛、魯西牛、延邊牛等品種內(nèi)部進(jìn)行選種、選配和培育，在保持其基本特征的基礎(chǔ)上不斷提高生產(chǎn)性能。另一方面保證了我國(guó)地方品種的數(shù)量，為市場(chǎng)提供大量雜交親本群。對(duì)引進(jìn)的肉牛品種如夏洛特、西門達(dá)爾牛、利木贊品種也需要實(shí)行純種選育，以增加引入優(yōu)良肉牛的數(shù)量，加快我國(guó)肉牛的改良。

在選種過(guò)程中，遺傳力高的性狀如體長(zhǎng)、肉的品質(zhì)可以用表型選擇法，遺傳力低的性狀如繁殖性能要用家系選擇法，母女對(duì)比法、公牛指數(shù)法等方法進(jìn)行選種。到了20 世紀(jì)70 年代，開始使用以數(shù)量遺傳學(xué)為基礎(chǔ)的BLUP 選種法和后裔鑒定法。我國(guó)肉用種公牛后裔測(cè)定主要用同期同齡比較法。方法是對(duì)被測(cè)公牛14 月齡進(jìn)行采精，后代與對(duì)照公牛同期同齡后代的初生重、斷奶重和18 月齡體重等性狀相比較[1]。20 世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展，促進(jìn)了依靠計(jì)算機(jī)建立數(shù)據(jù)模型的BLUP 選種方法的逐步推廣。當(dāng)優(yōu)秀的地方品種數(shù)量足夠多時(shí)，可以進(jìn)行品系選育，培育專門化品系，這是高級(jí)的育種方式，進(jìn)一步增加品種內(nèi)類群的數(shù)量，避免近交衰退。1986 年，國(guó)內(nèi)首次培育了中國(guó)黃牛品種體長(zhǎng)系 [2]和胸寬系 [3]南陽(yáng)牛，加快黃牛肉用性能的選育進(jìn)程。

2 雜交改良方法

品種間的雜交能產(chǎn)生一定的雜交優(yōu)勢(shì)。根據(jù)數(shù)量遺傳理論，遺傳力低的性狀雜種優(yōu)勢(shì)大，因?yàn)殡s種優(yōu)勢(shì)是來(lái)自顯性效應(yīng)和上位效應(yīng)，所以主要受加性效應(yīng)控制的性狀即遺傳力高的性狀，雜種優(yōu)勢(shì)較小，反之遺傳力低的性狀如繁殖性狀，雜種優(yōu)勢(shì)就較大。

在上世紀(jì)50 年代，我國(guó)牧區(qū)就引進(jìn)國(guó)外優(yōu)良肉牛品種與當(dāng)?shù)仄贩N進(jìn)行雜交育種，我國(guó)先后引進(jìn)了西門塔爾牛，夏洛來(lái)、利木贊、安格斯等多個(gè)國(guó)外優(yōu)秀肉牛品種，對(duì)當(dāng)?shù)仄贩N進(jìn)行雜交改良。在雜交過(guò)程中，為了保護(hù)我國(guó)地方肉牛品種，采用導(dǎo)入雜交方法與引入品種雜交一次，改良我國(guó)肉牛體型、肉品質(zhì)等缺點(diǎn)。為培育我國(guó)的肉牛新品種，利用多個(gè)品種進(jìn)行育種雜交，經(jīng)過(guò)近30 年的選育，先后培育了中國(guó)草原紅牛、三河牛、中國(guó)西門塔爾牛、夏南牛、延黃牛、遼育白牛等優(yōu)秀的中國(guó)肉牛品種[4]。

3 分子育種技術(shù)

20 世紀(jì)80 年代后，由于分子生物學(xué)和各種分子生物技術(shù)的發(fā)展，國(guó)際上的育種水平已經(jīng)進(jìn)入分子水平。分子育種包括分子標(biāo)記輔助選擇育種(即效數(shù)量性狀基因座育種) 和轉(zhuǎn)基因育種。

3.1 分子標(biāo)記輔助選擇育種(Marker-assisted selection，MAS)

分子標(biāo)記輔助標(biāo)記技術(shù)是分子育種中最常用的方法，最早是1990 年由Lande 等人提出，利用一些易識(shí)別的DNA 標(biāo)記與某一數(shù)量性狀基因座（QTL）存在相關(guān)性或連鎖關(guān)系，作為遺傳標(biāo)記，作為間接選種的一種方法。大部分?jǐn)?shù)量性狀都是由多個(gè)基因控制的，這些基因?qū)?shù)量性狀的表達(dá)作用有大有小，選擇控制數(shù)量性狀作用大的主效基因，對(duì)于分子標(biāo)記輔助選擇特別重要。隨著越來(lái)越多的與QTL 緊密連鎖遺傳標(biāo)記被發(fā)現(xiàn)，為MAS 在肉牛育種中的應(yīng)用起到推動(dòng)作用。此技術(shù)已經(jīng)在動(dòng)物生長(zhǎng)速度、瘦肉率胴體和肉質(zhì)、繁殖及抗病性狀相關(guān)基因的診斷方面取得了一定進(jìn)展[5]。

3.2 轉(zhuǎn)基因育種

轉(zhuǎn)基因技術(shù)是將分離到的外源基因，或經(jīng)過(guò)基因打靶技術(shù)、生殖干細(xì)胞介導(dǎo)法和鋅指核酸酶介導(dǎo)的敲除或修飾的外源基因，通過(guò)顯微操作技術(shù)再經(jīng)過(guò)體細(xì)胞核移植技術(shù)、生殖細(xì)胞載體法和胚胎干細(xì)胞介導(dǎo)法、病毒載體法等轉(zhuǎn)化方法，轉(zhuǎn)入生物體內(nèi)進(jìn)行基因表達(dá)，獲得含有目的基因的個(gè)體。

1990 年美國(guó)Genzyme-Transgene 公司通過(guò)原核顯微注射法獲得了世界上第1 頭轉(zhuǎn)基因牛。2009 年國(guó)家轉(zhuǎn)基因肉牛新品種培育重大專項(xiàng)課題組在肉牛實(shí)施了轉(zhuǎn)ω-6 脂肪酸脫氫酶基因的轉(zhuǎn)基因工作，并獲得后代。2010 年7 月，內(nèi)蒙古大學(xué)大動(dòng)物研究中心和內(nèi)蒙古科維爾有限公司，通過(guò)提取育動(dòng)物耳朵上細(xì)胞，再通過(guò)無(wú)性繁殖人工培育出剔除肌肉生長(zhǎng)抑制素基因(Myosiatn) 轉(zhuǎn)基因克隆肉牛，這種牛產(chǎn)肉量更多，肉質(zhì)更好[6]。2012 年北京農(nóng)學(xué)院首批成功培育了兩頭含有脂肪性脂肪連接蛋白基因（FABP）的秦川牛犢牛。2015 年我國(guó)中國(guó)西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院育成了富含Ω-3 脂肪酸的轉(zhuǎn)基因牛[7]。此方法應(yīng)用在肉牛育種中提高了生產(chǎn)性能和抗病能力，但因?yàn)槠滢D(zhuǎn)化率低、基礎(chǔ)研究比較弱，還不能大范圍推廣。

3.3 克隆技術(shù)

克隆即無(wú)性繁殖，是德國(guó)胚胎學(xué)家1938 年提出的，是將含有遺傳物質(zhì)的供體細(xì)胞核移到去除細(xì)胞核的卵細(xì)胞中，利用微電流刺激是兩者融為一體，促使其發(fā)育成胚胎，從而獲得與供體基因相同的個(gè)體?？寺∫话惴譃榕咛ゼ?xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植。

1995 年國(guó)內(nèi)學(xué)者李雪峰等成功獲得了我國(guó)第1 頭胚胎克隆牛。1998 年Cibelli 等得到第1 頭體細(xì)胞轉(zhuǎn)基因牛。2002 年第一頭克隆牛在我國(guó)降生，2003 年中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、2005 年廣西大學(xué)2006 年內(nèi)蒙古大學(xué)分別獲得了體細(xì)胞克隆牛；成功克隆優(yōu)秀個(gè)體為進(jìn)行肉牛快速繁育提供很好的技術(shù)支持。

3.4 全基因選擇

Meuwissen 于2001 年提出了全基因育種的概念，全基因選擇隨著多個(gè)物種的測(cè)序完成和SNP 芯片的出現(xiàn)，最近幾年對(duì)肉牛也開始了全基因育種。全基因組選擇主要是通過(guò)全基因組中大量高密度SNP 標(biāo)記的標(biāo)記信息，估計(jì)出個(gè)體整個(gè)基因組育種值并進(jìn)行個(gè)體選擇。成為繼BLUP 和標(biāo)記輔助選擇方法之后新的育種方法。全基因組選擇優(yōu)點(diǎn)不是靠一組顯著的分子標(biāo)記，而是聯(lián)合分析群體中所有標(biāo)記進(jìn)行個(gè)體育種值的預(yù)測(cè)。這種育種更適合改良由效應(yīng)較小的多基因控制的數(shù)量性狀。

我國(guó)肉牛品種較多，育種群體規(guī)模小、生產(chǎn)性能和譜系記錄系統(tǒng)不完善，繁育體系不健全等是制約我肉牛育種的主要屏障。2008 年中國(guó)西門塔爾牛開始大規(guī)?；蚪M選擇，到目前為止，參考群規(guī)模為2000 多頭，張猛在2011 年對(duì)376 頭西門塔爾牛部分經(jīng)濟(jì)性狀全基因組選擇進(jìn)行初步研究[8]。隨著基因分型群體數(shù)量的不斷增多，全基因選擇的準(zhǔn)確性也在不斷提高，為我國(guó)其他肉牛品種進(jìn)行全基因組選擇提供參考，但相比于發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用的準(zhǔn)確度還是較低[9]。

總之，隨著生物技術(shù)和分子遺傳學(xué)的發(fā)展，肉牛育種技術(shù)實(shí)現(xiàn)了由常規(guī)雜交育種向與分子標(biāo)記輔助育種、全基因組選擇育種和基因組修飾育種相結(jié)合的技術(shù)轉(zhuǎn)變，肉牛育種技術(shù)又展變化。純種選育、雜交繁育到現(xiàn)代分子育種縮短了世代間隔，也加快了肉牛遺傳進(jìn)展，但我國(guó)分子育種技術(shù)起步較晚、比較零散，再加上對(duì)相關(guān)基因研究不夠系統(tǒng)和深入，使我國(guó)肉牛分子育種技術(shù)不能大范圍推廣。隨著大量與生長(zhǎng)發(fā)育、肉質(zhì)品質(zhì)、繁殖與疾病等相關(guān)的候選基因與分子標(biāo)記的發(fā)現(xiàn)，分子育種越來(lái)越發(fā)揮重要的作用。