中圖分類號:S813.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1001-0769(2025)03-0079-03
隨著基因技術(shù)的不斷革新與突破,越來越多的育種領(lǐng)域通過基因技術(shù)改良品種,彌補(bǔ)傳統(tǒng)品種的缺陷,更好地滿足人類的需求?;蚪M學(xué)作為改良肉牛品種的重要理論支撐,能幫助科研人員深入了解肉牛的生長規(guī)律,精準(zhǔn)調(diào)控基因排列序列,培育出更加優(yōu)質(zhì)的犢牛。目前,基因技術(shù)已廣泛運(yùn)用于肉牛品種改良,并取得了一定的成效。有研究表明,西門塔爾雜交牛在6月齡和30月齡時(shí)體重以及日增重顯著高于牦牛雜交牛和宣漢黃牛。因此,利用基因技術(shù)對肉牛進(jìn)行基因改良,不僅能提升肉牛品質(zhì),還凸顯了基因組學(xué)在現(xiàn)代育種領(lǐng)域的作用。
1基因組學(xué)的相關(guān)概述
基因組學(xué)是對生物體所有基因進(jìn)行集體表征、定量研究以及不同基因組比較研究的一門交叉生物學(xué)學(xué)科,主要研究基因組的結(jié)構(gòu)、功能、進(jìn)化、定位和編輯,以及對生物體性能的影響?;蚪M學(xué)通過分析遺傳標(biāo)記與性狀之間的關(guān)系,對物種的遺傳潛力進(jìn)行預(yù)測;借助統(tǒng)計(jì)模型,使遺傳標(biāo)記數(shù)據(jù)得到整合,并對基因組效應(yīng)進(jìn)行估算,進(jìn)而為品種改良提供科學(xué)依據(jù)[1]。因此,基于基因組學(xué)的研究不僅能夠有效改良肉牛品種,還能提升育種效率,推動(dòng)肉牛品種向優(yōu)質(zhì)、高效方向持續(xù)升級。
2基于基因組學(xué)的肉牛品種改良優(yōu)勢
2.1育種方法精準(zhǔn)
在改良肉牛品種時(shí),基因組學(xué)基于全基因組信息分析,可預(yù)測肉牛的遺傳潛力,為育種工作提供科學(xué)、精確的指導(dǎo)。如通過基因組學(xué)可以清楚控制魯西黃牛肉質(zhì)性狀的關(guān)鍵基因,從而根據(jù)檢測結(jié)果對肉牛基因進(jìn)行改良,使肉牛的生產(chǎn)性能得到有效改善[2]。相較于傳統(tǒng)育種方法,基于基因組學(xué)的育種方法突破了外在形態(tài)觀察的局限性,能夠從分子層面直接靶向關(guān)鍵基因位點(diǎn),使育種目標(biāo)更加明確,方向更加精準(zhǔn)。因此,基于基因組學(xué)對肉牛品種進(jìn)行改良,可顯著提高育種效率與準(zhǔn)確性,在現(xiàn)代肉牛育種領(lǐng)域具有推廣價(jià)值和應(yīng)用前景。
2.2縮短育種周期
基因組學(xué)能夠快速識(shí)別優(yōu)良的基因,大大縮短育種周期。以魯西黃牛的培育為例,其肉質(zhì)性狀主要由肌肉生長抑制素(myostatin,MSTN)基因控制。研究表明,MSTN基因?qū)趋兰〉纳L起到負(fù)調(diào)控作用,當(dāng)發(fā)生突變時(shí),會(huì)使動(dòng)物表現(xiàn)出更好的生長性能和產(chǎn)肉性能?;诨蚪M學(xué)對MSTN等關(guān)鍵基因的精準(zhǔn)檢測與篩選,能夠大幅減少世代間隔,突破傳統(tǒng)育種的時(shí)間瓶頸。通過基因組學(xué)開展育種工作,不僅能加速肉牛品種改良進(jìn)程,還能有效提升養(yǎng)殖業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
2.3表型依賴減少
基于基因組學(xué)開展科學(xué)育種,通過選擇合適的基因組合改良品種,擺脫了物種表型特征的依賴,節(jié)省了觀察表型特征的時(shí)間,使育種進(jìn)度更加快速。以魯西黃牛傳統(tǒng)培育過程為例,需觀察個(gè)體間表型差異來總結(jié)遺傳規(guī)律,選擇優(yōu)質(zhì)肉牛進(jìn)行配種繁育,這種方法大大增加了育種成本,也降低了育種效率。而基因組學(xué)能夠找出同類肉牛的遺傳規(guī)律,縮短育種時(shí)間[3]。因此,基于基因組學(xué)進(jìn)行肉牛育種,在不再依賴觀察肉牛表型特征的情況下,能夠快速高效地培育出優(yōu)質(zhì)肉牛品種或品系。
2.4遺傳速度提升
運(yùn)用基因組學(xué)能夠快速篩選出適合肉牛高效生產(chǎn)需求的優(yōu)良基因,加速目標(biāo)性狀的改良進(jìn)程,助力優(yōu)質(zhì)肉牛的快速培育。以魯西黃牛為例,通過基因組學(xué)對基因數(shù)據(jù)的深度分析,可精準(zhǔn)匹配最佳雜交組合,從而定向培育符合產(chǎn)業(yè)需求的理想肉牛品種。相較于傳統(tǒng)育種模式,基于基因組學(xué)的育種技術(shù),能夠從分子層面干預(yù)遺傳選育,更利于遺傳改良效率的提升。
3基于基因組學(xué)的肉牛高效育種策略
3.1提升肉牛育種效率
基于基因組學(xué)的分析,育種者能夠精準(zhǔn)預(yù)測肉牛的生長速度、肉質(zhì)品質(zhì)等性狀,從而提高肉牛的育種效率。以魯西黃牛為例,通過基因組學(xué)掌握魯西黃牛整個(gè)生長周期的遺傳規(guī)律,育種者可制定合理的飼喂方案,使魯西黃牛根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)生長曲線發(fā)育。在肉牛肉質(zhì)選育方面,基于基因檢測數(shù)據(jù),可快速篩選出攜帶優(yōu)質(zhì)肉質(zhì)基因的個(gè)體,確保肉牛后代更加優(yōu)質(zhì)。通過育種者的精心培育,魯西黃牛公牛體重從 600kg 增加至 650kg[4] ;秦川牛與安格斯牛、日本和牛進(jìn)行三元雜交后,雜交一代的體重分別增加203.3kg和200.6kg。由此可見,基因組學(xué)為高品質(zhì)肉牛培育提供了理論支撐,不僅加快了培育進(jìn)程[5],還經(jīng)過精準(zhǔn)調(diào)控肉牛生長性能與肉質(zhì)性狀,實(shí)現(xiàn)了育種效率與經(jīng)濟(jì)效益的雙重提升。
3.2預(yù)測影響肉牛健康的因素
借助基因組學(xué),掌握牛的基因信息,能夠精準(zhǔn)預(yù)判肉牛易感染的疾病,從而提前制定科學(xué)的防控措施,保障肉牛健康生長,降低飼養(yǎng)成本。以魯西黃牛為例,感染胱病毒會(huì)使牛的腦組織出現(xiàn)海綿狀病變,導(dǎo)致進(jìn)行性中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病,俗稱“瘋牛病”。為了避免類似問題的發(fā)生,可以利用基因組學(xué)將魯西黃牛與西門塔爾牛進(jìn)行改良,培育出的后代能有效抑制病毒的入侵與繁殖,抗病能力顯著提高。這不僅確保了魯西黃牛的后代健康,還避免了因疾病造成重大經(jīng)濟(jì)損失[6]。同樣,秦川牛與安格斯牛改良交配后,其后代的抗病力也提高了。這充分證明,利用基因組學(xué)技術(shù)對肉牛品質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化改良,能夠有效整合優(yōu)勢抗病基因,使改良后的肉牛獲得更強(qiáng)的免疫力,從而持續(xù)保持良好的健康狀態(tài)。
3.3提升肉牛繁殖性能
將基因組學(xué)運(yùn)用于肉牛的培育中,能夠有效識(shí)別具有高繁殖力的肉牛,并對其進(jìn)行精準(zhǔn)選配,既可以提高后代的繁殖效率,又可以提升后代的繁殖質(zhì)量。如魯西黃牛母牛終生平均可產(chǎn)特7~12 頭,而秦川母牛終生可產(chǎn)特 6~8 頭。這表明,魯西黃牛具有較強(qiáng)的繁殖性能。借助基因組學(xué)對不同品種的肉牛基因組進(jìn)行比對分析,不僅能發(fā)現(xiàn)高繁殖性能的遺傳規(guī)律,還可以據(jù)此開展針對性育種工作。將具有高繁殖力基因的肉牛進(jìn)行優(yōu)化交配,可培育出更多具有優(yōu)良繁殖性狀的后代,進(jìn)而促使肉牛的繁殖性能得到大幅度提高[8]。就陜西隴縣而言,荷斯坦牛對秦川牛進(jìn)行改良,母牛受配率達(dá) 85.67% ,較當(dāng)?shù)睾诎谆膛8?1.50% ,產(chǎn)仔成活率達(dá) 96.35% ,較當(dāng)?shù)睾诎谆膛8?5.20% [9]。因此,基于基因組學(xué)對肉牛高繁殖力進(jìn)行有效識(shí)別,同時(shí)將其與同類肉牛進(jìn)行交配,能夠更好地提高肉牛的繁殖性能,使其成為優(yōu)質(zhì)的品種,進(jìn)而體現(xiàn)出基因組學(xué)在培育肉牛方面的優(yōu)勢以及應(yīng)用價(jià)值[10]。
4結(jié)論
在基因技術(shù)創(chuàng)新持續(xù)突破與生物研究投入不斷加大的背景下,生命科學(xué)領(lǐng)域正經(jīng)歷著革命性發(fā)展。肉牛育種也需要基因組學(xué)的支持,這樣才能夠培育出更加優(yōu)質(zhì)的肉牛。與傳統(tǒng)育種方法不同,基因組學(xué)基于基因技術(shù),對肉?;蜻M(jìn)行有效排序,使其擁有優(yōu)質(zhì)基因,自然能夠培育出更多優(yōu)質(zhì)肉牛。未來,基因組學(xué)還會(huì)根據(jù)目前的研究成果,在改善肉牛培育方面持續(xù)創(chuàng)新,如提高肉牛的生長速度,降低發(fā)病率,以及提高繁殖性能等。持續(xù)加大研究的投入力度,為肉牛生長提供良好的科學(xué)依據(jù),使肉牛新品種培育持續(xù)取得創(chuàng)新與發(fā)展,進(jìn)而為該領(lǐng)域研究注入活力。因此,基于基因組學(xué),對肉牛進(jìn)行科學(xué)改良以及高效育種,使肉牛育種達(dá)成預(yù)期目標(biāo),體現(xiàn)基因組學(xué)在育種方面的重要價(jià)值以及突出作用,進(jìn)而為該領(lǐng)域研究作出貢獻(xiàn)。
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作者簡介:丁肖(1992一),女,碩士,助教,主要從事家禽生產(chǎn)與疾病防治的研究與教學(xué)