标记辅助选择的寻找方法

如题所述

第1个回答  2016-06-03

(二)寻找分子遗传标记的主要方法
DNA标记主要分为两类型:Ⅰ型标记物,主要是一些单基因,用于比较各品种同源位点的相对距离及连锁和线性相关性;Ⅱ型标记物,主要是多态性高、信息含量丰富的DNA片段,其中最常用的是微卫星标记。分子标记的种类越来越多,主要种类有限制性片段长度多态笥(RFLP)、随机扩增多态DNA(RAPD)、扩增片段长度多态性(AFLP)、微卫星(Microsatellites)等。目前,世界关于猪的研究中共有标记2505个,含微卫星标记1391个;Ⅰ型标记873个,Ⅱ型标记1632个。
寻找分子遗传标记的主要方法有候选基因法和基因组扫描法。
1. 候选基因法作为某个性状的候选基因通常是一些已知其生物学功能和核酸序列的基因,它们参与性状的生长发育过程。这些基因可能是结构基因、调节基因或是在生化代谢途径中影响性状表达的基因。候选基因法研究要遵循一定的步骤,如候选基因的选择引物设计,基因特定片段的扩增,多态位点的寻找等。候选基因法是利用那些被认为对于一个性状有直接生理功能的基因,去寻找QTL;此外,在其他物种发现的控制一些性状的基因可作为猪的候选基因进行研究。如心脏脂肪酸结合蛋白(H-FABP)基因,影响猪的背膘厚和肌内脂肪含量(Gerbens等,1999;2000;2001);黑素皮质激素受体4(MC4R)基因与猪的采食量、背膘厚及生长速度显著相关(Kim等,1999;2000)。
2. 基因组扫描法 猪的19对染色体上储存了全部的遗传信息。通过建立参考家系,如梅山×欧美猪种、野公猪×大白猪,并且利用它们的杂交后代通过遗传标记去寻找QTL。最有效的设计是F2代分离群进行基因型分析,图4-2就是一个进行单遗传标记和连锁QTL分析的简单示意图。在F1代中遗传标记及其连锁QTL的等位基因为杂合子。F2代分离群中,每个座位的三种可能基因型的比率应为1:2:1,这时比较标记基因型的平均性能,就可以分析连锁QTL的存在。
Anderson等(1994),报道了用野公猪×大白猪建立的参考群的研究结果,利用遗传图谱中105个DNA标记,对分离群F2代200头猪进行连锁分析的研究中发现:第4号染色体存在控制猪生长率和背膘的座位,平均基因效应分别为24g/d和5mm,相当于F2代群体总表型变异的12%和18%。在两个极端纯合子基因型个体间,日增重可以相差50g以上,这造成了猪在上市时体重相差10kg。
(三)MAS育种
在猪育种选择中,对遗传力较低(如繁殖性状)、度量费用昂贵(如抗病性)、表型值在发育早期难以测定(如瘦肉率)或限性表现(如产奶量)的性种效率。据估计,对种公畜先进行标记选择再进行后裔测定,选择反应可友提高10%~15%;同胞选择结合MAS可提高40%左右。综合多个遗传标记与性状信息的选择指数,可使选择反应提高50%~200%。在杂交育种中利用标记选择,可以预测和充分利用杂种优势。分子遗传标记还可应用于早期选择以及筛选和检测很大的群体,以选择出具有所需基因型的群体。
例如猪产仔数这一低遗传 力性状,用传统方法改良进展甚微。Rothschild等在1994年发现雌激素受体(ESR)基因是猪产仔数的主效基因之一,该座位在中国梅山猪合成系中可以控制1.5头总产仔数和1头活产仔数。在中国二花脸杂交群中,中国农业大学不但证实了Rothschild等人的研究结果,同时还发现了另外一个控制猪产仔数的主效基因座位——FSHβ,这个基因座位可以控制2.0头总产仔数和1.5头活产仔数。
虽然,MAS可提高选择的有效性和年遗传改进量,但MAS的效能亦受到很多因素的影响,除性状的遗传力、选择强度、被选群体大小之外,决定因素是遗传标记与QTL的连锁程度。Zhang(1992)指出,利用与QTL十分紧密连锁的遗传标记,可将每个QTL特异地检测出,最终对遗传标记的选择会相当于对QTL本身的选择。因此,要提高MAS的效能,必须获得与QTL紧密连锁的遗传标记。目前,通过建立猪资源家系,已经将一些与生长、胴体、肉质和繁殖等相关的QTL定位在某些微卫星附近,如3号染色体上微卫星Sw2427—Sw251区域与猪的日增重、4号染色体上S0101—S0107区域与背膘腹脂、7号染色体上S0064—S0066区域与胴体组成和初生重有着很大的相关性。可以预见,随着更多与QTL紧密连锁遗传标记的发现,MAS在实际育种中将会得到更我更有效的应用。

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