關于分子生物學在動物遺傳育種方面的應用目錄一、前言二、待解決的重大科學問題三、若干分子生物學技術的應用四、我國近年來取得的成就五、展望第2頁,共23頁，2024年2月25日，星期天一、前言

農業是我國眾多人口賴以生存的基礎.發展動物農業(畜牧業)對提高人民生活水平、保持社會安定團結具有重要的戰略意義。根據英美等西方發達國家政府和國際糧農組織的預測,21世紀全球畜牧業的90%畜牧品種都將通過分子育種提供,而品種是整個牧業發展的首要關鍵。優良品種是發展畜牧業的基礎,有了良種就能夠在同樣投入的條件下有更大的產生。第3頁,共23頁，2024年2月25日，星期天八十年代以來,國際上的動物育種已進入了分子水平,朝著快速改變動物基因型的方向發展。我國要跟上這一科技形勢,就要開展分子育種,也就是要研究畜禽遺傳育種的分子生物學基礎,為我國進入21世紀的畜牧業提供高產,優質高效發展的理論基礎和高新科技。第4頁,共23頁，2024年2月25日，星期天二、待解決的重大科學問題1.畜禽功能性基因組及重要經濟性狀(肉、蛋奶)的基因定位（ＱＴＬ）研究；２.畜禽超高產育種的分子生物學基礎研究；３.畜禽遺傳資源評價，保護和利用分子生物學基礎研究。第5頁,共23頁，2024年2月25日，星期天三、若干分子生物學技術的應用1、RAPD技術在動物遺傳育種中的應用RAPD技術是一種新型的分子遺傳標記技術，是以PCR擴增技術為核心發展起來的。第6頁,共23頁，2024年2月25日，星期天（1）原理：以一系列人工合成的不同的隨機排列順序的寡聚核苷酸單鏈（通常為十聚體）為引物，對所研究的基因組總DNA進行PCR酶促體外擴增,擴增產物通過聚丙烯酰胺凝膠或瓊脂糖凝膠電泳分離,經EB染色來檢驗擴增產物DNA片段的多態性。其多態性反映了基因組相應區域的多態性。第7頁,共23頁，2024年2月25日，星期天（2）應用用于品種(系)類群鑒定及分類

例如對7個品種狗的RAPD資料進行分析結果表明，RAPD技術能夠產生鑒別狗品種的DNA指紋圖譜。群體遺傳結構及遺傳多樣性分析

對四個品種雞和兩個品種火雞品系進行RAPD分析，成功地擴增出雞與火雞的特異性DNA片段，并計算出群間遺傳距離，繪出的遺傳關系樹狀圖與種群間的系統發育關系相一致。第8頁,共23頁，2024年2月25日，星期天基因定位與遺傳圖譜的構建

如對近交小鼠品系用481條隨機引物檢出95個RAPD多態位點，結合重組近交系分析，構建了含有76個多態標記的遺傳圖譜。標記輔助選擇

利用RAPD技術對洛島紅雞近交系與白來航蛋雞的雜交群體進行了研究，共檢測到16個RAPD標記，這些標記可用于今后產蛋性狀的QTL檢測。第9頁,共23頁，2024年2月25日，星期天2、DNA甲基化及其在動物遺傳育種上的應用DNA甲基化是基因表達調控的一種重要機制,是哺乳動物DNA最常見的復制后調節方式之一。DNA甲基化通過圖式和數量的改變,對生物遺傳信息進行調節,在基因表達調控、發育調節等方面發揮重要作用。第10頁,共23頁，2024年2月25日，星期天（1）定義DNA甲基化(methylation)在廣義上就是指在DNA甲基轉移酶的催化下，將甲基轉移到胞嘧啶的5’位置上，使DNA分子中堿基結合甲基的過程，這是一種DNA復制后的酶促反應。第11頁,共23頁，2024年2月25日，星期天（2）應用

用來預測畜禽雜種優勢;雜種優勢本質上源于親子代基因的差異表達。經研究發現雜交種DNA甲基化降低與基因表達增強有關,可能與雜種優勢表達有關。總體甲基化程度與雜種優勢無關,而特異位點上的甲基化的改變對雜種優勢有顯著效應。第12頁,共23頁，2024年2月25日，星期天可以作為檢測動物生長性狀、胴體性狀的輔助選擇標記。利用甲基敏感擴增多態技術(MSAP)分析了甲基化與生長性狀的關系。發現如相對生長率、平均日增重等性狀值隨個體特殊甲基化百分差異的增加而降低。通過研究DNA甲基化對胴體性狀的影響程度,發現胴體性狀變化規律為:胴體重和平均背膘厚值隨個體特殊甲基化百分差異的升高而升高;肩部最厚處背膘厚值隨個體特殊甲基化百分差異的升高而降低。第13頁,共23頁，2024年2月25日，星期天3、線粒體DNA（mtDNA）在動物遺傳育種中的應用mtDNA具有分子量小,結構簡單,母系遺傳進化速度快,在種間、種內有豐富的遺傳多樣性的特點,已廣泛應用于遺傳學和進化生物學等領域的研究。mtDNA一般為裸露的環狀閉合鏈結構,不與組蛋白結合。線粒體DNA具有相對恒定的信息容量。大多數動物mtDNA由37個基因(2個rRNA基因、22個tRNA基因、13個蛋白基因)和一段長度可變的非編碼序列組成。第14頁,共23頁，2024年2月25日，星期天（1）應用用于研究家畜起源進化及進化關系

通過分析亞洲和歐洲豬的mtDNA限制性圖譜,認為漢普夏、長白、杜洛克豬為歐洲型;日本野豬、臺灣地方豬、阿根廷微型豬為亞洲型。第15頁,共23頁，2024年2月25日，星期天用于畜群遺傳結構的研究

用24種限制性內切酶分析我國21個地方豬種,1個引進豬種和2個中國和越南的近緣豬種mtDNA的RFLP,計算它們的遺傳距離,制出分子系統樹。mtDNA對研究近緣種的群體遺傳結構具有重要意義。第16頁,共23頁，2024年2月25日，星期天與動物生產性能的關系

Brown曾用mtDNA研究了線粒體的呼吸代謝和牛生產性能的關系,發現線粒體的體外氧化磷酸化效率和ATP合成速度與荷斯坦牛產奶量的相關分別為0.25和0.48,第2年用限制性內切酶分析了奶牛的mtDNA多態性,結果發現,在接近第360位核苷酸上有內切酶HpaII位點的母牛系譜,其有比較高的產奶量和較低的乳脂率(P<0.01)。第17頁,共23頁，2024年2月25日，星期天4、微衛星標記在豬遺傳育種中的應用微衛星標記，又稱為短串聯重復序列或簡單重復序列，是均勻分布于真核生物基因組中的簡單重復序列，由2～6個核苷酸的串聯重復片段構成，由于重復單位的重復次數在個體間呈高度變異性并且數量豐富，因此微衛星標記的應用非常廣泛。微衛星位點通常通過PCR擴增，擴增產物通過電泳分析并根據大小分離等位基因進行檢測。

第18頁,共23頁，2024年2月25日，星期天應用制作DNA指紋圖鑒定親緣關系群體遺傳結構及遺傳多樣性的分析構建遺傳連鎖圖譜定位QTL（數量性狀基因座）和功能基因標記輔助選擇群體近交分析基因鑒定(診斷)第19頁,共23頁，2024年2月25日，星期天四、我國近年來取得的成就

1.構建了國際上第1張雞隨機擴增DNA多態標記（RAPD）遺傳圖譜;

2.精細定位了雞性連鎖矮小基因（dw)，并在國際上首次克隆報道了該基因的DNA序列;3.首次利用我國二花臉太湖豬與外國商業豬種約克夏雜交構建了亞洲最大的資源群;第20頁,共23頁，2024年2月25日，星期天4.證明了雌激素受體（ESR）基因是一種廣泛存在的、控制豬產仔數的主效基因;5.全面地對豬高溫應激綜合癥（MHS）基因進行了研究并建立了分子診斷技術;6.在國際上首次確定了促卵泡素β亞基基因（FSHβ）是控制豬產仔數的主效基因;7.構建了目前國際上最大的雞資源群，并在雞“烏骨”和肉質基因的定位方面取得了突破性進展.第21頁,共23頁，2024年2月25日，星期天參考文獻吳常信,李寧(中國農業大學動物科技學院,北京

100094)__分子生物技術在中國動物育種中的應用王學峰，經榮斌，宋成義(揚州大學畜牧獸醫學院)_RAPD技術及其在動物遺傳育種中的應用尚邦華，連林生（云南農業大學動物科學技術學院，云南昆明650201）_微衛星標記在豬遺傳育種中的應用進展蔡兆偉趙曉楓李建華張金枝徐寧迎(浙江大學動物科學學院杭州310029)《上海畜牧獸醫通訊》2008年第