余横伟2015050566动物繁殖理论与生物技术课程作业

动物繁殖理论与生物技术课程作业题目：中国肉牛育种技术发展学院(系)：动物科技学院学号：2015050566专业年级：养殖专硕2015级学生姓名：余横伟任课教师：曾文先老师完成日期：2016.6.13西北农林科技大学1中国肉牛育种技术发展摘要：随着国民经济水平和居民生活水平的显著提高，对牛肉的品质也提出了更高的要求，因此生产出品质优良、风味独特的牛肉迫在眉睫。同时，随着动物遗传育种理论体系的不断丰富，肉牛育种技术也在不断发展。早期的肉牛选育多为本品种选育，为了缩短世代间隔，提高育种效率，加快肉牛遗传进展，分子辅助育种技术、全基因组选择技术、克隆技术、转基因技术等现代生物技术与传统的育种方法结合，使表型选种逐渐向基因型选种方向变化。本文就中国肉牛遗传育种技术的发展作一综述。关键词：肉牛育种；纯种选育；杂交育种；分子育种农业是人类赖以生存和发展的基础，农业生产体系主要包括植物农业和动物农业两部分。动物农业即畜牧业将植物产品及其副产品转化为肉、蛋、奶、毛等动物性产品。从农业经济学的观点出发，畜牧业产值在农业总产值中所占的比例高低，客观的反映了一个国家和地区的社会发展与经济发达程度。我国目前畜牧业产值占农业总产值比重的35%左右[1]。育种指采用一切的可能手段来改进家畜的遗传素质，以期能产出数量多、质量高的畜产品。肉牛业是畜牧业的重要组成部分,而良种产业化是肉牛产业发展的关键[2]。随着国民经济水平和居民生活水平的显著提高，对牛肉的品质也提出了较高的要求，因此生产出品质优良、风味独特的牛肉迫在眉睫。根据国际权威机构的科学评估，在畜牧生产效率的提高中，家畜遗传育种的贡献率最高，占40%[3]，在2000年以后，中国黄牛已基本从生产资料变为生活资料，中国肉牛已全面向肉用方向选育[4]。由此可见，家畜育种技术在提高畜产品的生产能力上十分重要。1.肉牛遗传育种技术演变由于育种原理知识体系的不断丰富与完善，技术研究的不断发展与创新，肉牛遗传育种技术也有了飞跃式的发展。1.1纯种选育纯种选育也称本品种选育，是指在一个品种内，通过选种、选育，不断提高牛群个体均一度和生产性能的育种方法。多年来，我国五大地方黄牛品种秦川牛、鲁西牛、晋南牛、南阳牛、延边牛等一直采用本品种选育的方法，在保持原有基本特征的基础上，不断改良和提高生产性能。选育后的地方黄牛不仅保留了原有耐粗饲、肉质优良的地方特性，并且提高了产肉性能。进行纯种繁育是保持我国地方品种种质资源多样性的重要措施，同时在肉牛产业中，也需要依赖纯种繁育提供种牛和杂交所用的父本和母本[5]。2纯种选育技术包括多种方法。在19世纪50年代，根据表型采用个体选择，个体选择是根据个体性状的表现型进行选择的方式，又称为混合选择或集体选择。对于遗传力较高的性状采用该选择方法简单易行，且容易成功。母女对比法作为对种畜遗传性评价的一种有效方法，而应用于畜牧业育种及生产实践中。60年代采用公牛指数法进行选种，法选择指数法是把所要选择的各方面的性状，按照遗传特点和经济效果综合成为一个指数，然后按指数高低进行选留[6]。种公牛是提高牛群质量、改进遗传性能的主要因素,而选择种公牛的方法,又是获得优良种公牛的关键。当前大多数国家对估计种公牛的育种值、选择方法等,均已有整套制度,每年根据规定的方法,不断选出优良种公牛[7]。到70年代，由于数量遗传学的发展，三大群体遗传参数的估计和应用，“最佳线性无偏估计”即BLUP法的提出，BLUP法具有估计值无偏、估计值方差最小、可消除因选择和淘汰等原因造成的偏差等特性，获得的个体育种值具有最佳线性无偏性，是当今世界范围内主要的种畜遗传评定方法。在中国黄牛的育种上对肉用性能选择也开始应用综合指数法、BLUP选种法和后裔鉴定法。90年代计算机技术的开发及普及，使得以前很难处理的模型、资料的处理成为可能。在南阳牛中，1986年在国内就首次开展了中国黄牛体长系和胸宽系的培育，加快了黄牛肉用性能的选育进程[8]。1.2杂交改良与杂交育种品种间的杂交使两个品种基因库的基因重组，杂交后代中会出现各种类型的个体，通过选择理想型的个体组成新的类群进行繁育，就有可能育成新的品系或者品种。由于杂交能改变牛的基因型，扩大了杂种牛的遗传变异幅度，增强了后代的可塑性，有利于选种育种，许多肉牛品种是在杂交的基础上培育成功的[9]。在19世纪50年代，我国先后引进国外优良品种与地方品种进行杂交育种，经过30年的选育改良，成功培育出中国草原红牛、三河牛、新疆褐牛、中国西门塔尔牛等品种。中国地方黄牛的优点是适应性强、肉质优良，缺点是生长速度慢，后躯较窄，产肉量少，育肥增重速度与国外的专门化肉牛品种相差较大，优质高档肉块产量少，造成发展肉牛生产的规模效益偏低。20世纪90年代以后，一些地区在杂交群体的基础上，使用杂交公牛进行横交固定和选育，2006年育成了中国第一个专门化的肉牛品种—夏南牛。2008年又相继育成了延黄牛，采用级进杂交的方法于2010年成功培育出辽育白牛。1.3分子育种技术20世纪90年代以来，分子生物学和分子生物技术飞速发展，促使科研工作者从遗传物质的本质上揭示出生物性状特征，所提供的遗传标记物种类繁多，并且能均匀的覆盖整个基因组，因此，分子育种越来越受到人们的重视。。在家畜育种中，通过对各性状相关基因的SNP位点进行发掘，揭示SNP多态性与经济性状之间的连锁遗传现象，可有效促进分子标记辅助育种，提高育种效率[10]。分子标记辅助选择育种的概念最早是1990年Lande等提出3的，MAS是指由于某些易识别的DNA标记与某一数量性状基因座QTL存在相关性或连锁关系，故可将它们作为遗传标记，对数量性状进行间接选择。基于分子标记的标记辅助选择(marker—assistedselection，MAS)技术，在肉牛生长速度、产肉量等生产性状上已经取得了较大的遗传进展。研究具有特定功能基因的多态性与经济性状之间的关系，从而实现对基因型的直接选择，进行分子育种，可以极大的加快肉牛新品种选育进程[11]。积极寻找与经济性状相关的关键基因，开展分子育种，为牛业提供高产、优质、高效发展的理论基础和高新科技，是发展养牛业，缩短与发达国家差距的必由之路[12]。传统的肉牛育种方法时代间隔很长，育种效率极低，并且肉牛的大量经济性状属多基因位点控制的数量性状，常规育种手段难以取得突破性的进展。MAS克服了传统育种中选种效率低的缺点，提高了选种准确性。同时，将常规育种技术和分子标记技术结合起来，创造出更有经济和遗传价值的品种。自从中国黄牛开展了分子遗传学研究以来，研究的内容已涉及到功能基冈的编码序列和非编码序列标记检测。研究的功能荩冈已超过40个，这些基凶主要包括与中国黄牛生长发育性状、屠宰性状、肉品质性状、繁殖性状等相关的基因[13]。SIRTl基因可以作为4个牛群体部分屠宰性状的分子遗传标记，为黄牛屠宰性状的标记辅助选择提供了理论依据，进而加快肉牛肉品质改良的遗传进展[14]。HMGCR基因单核苷酸多态性对利西杂牛脂肪沉积有一定的影响,可作为影响屠宰性状的候选基因,指导肉牛的育种工作[15]。1.4肉牛的全基因组选择育种全基因组选择育种通过全基因组中大量的标记资讯估计出不同染色体片段的育种值，然后估计出个体全基肉组范围的育种值并进行选择。主要利用的是连锁不平衡信息，先估计染色体片段的育种值，然后将这些育种值综合分析得出整个基因组的育种值，利用育种值进行选择育种[16]。全基因组选择能够对所有的遗传变异和效应进行检测和估计，能够准确估计其遗传效应；并且全基因组选择育种还允许育种者提前获得具有优越染色体片段的种畜。因此，在不降低育种值估计准确性的前提下，全基因组选择可缩短世间隔，加快遗传改良的速度提高其效率，降低测定的成本[17]。1.5克隆技术与肉牛育种克隆是指用胚胎或者机体的一部分的细胞来完成繁衍后代的过程。通过胚胎克隆可以将优良特性的胚胎克隆家畜迅速地推广到生产中去，从而提高生产线上的整体水平。而通过体细胞克隆，并结合其他胚胎生物工程技术，可以建立最佳遗传资源保护模式。2010年7月，内蒙古大学大动物研究中心与内蒙古科维尔有限公司联手育出转基因克隆肉牛。这种牛因剔除了肌肉生长抑制素基因(Myostatin)，从而与其他牛相比产肉量更多，肉质优良[18]。规模化的优秀种公牛的克隆成功，为进行肉牛的快速扩繁提供了优秀的遗传资4源，为现存优秀肉牛的快速扩繁提供了技术支持，为我国肉牛的快速育种和转基因动物育种奠定了理论与技术基础。克隆技术在未来肉牛育种的发展上有很大的潜力[18]。1.6肉牛转基因育种技术转基因动物是指将体外重组DNA移植到胚胎细胞中，发育成动物个体，并以可遗传的方式载有被转移的基因。由于转基因动物具有新的生物学功能，因此始终是人们最为关注的生物技术，并对其应用前景给予了很高的评价。转基因动物的出现打破了进化论、遗传学和育种学的理论体系，是对生物学科的重大突破。在肉牛育种方面，转基因技术主要应用于提高肉牛的抗病能力和改良肉牛品种以提高肉牛的生产性能[19]。2.中国肉牛遗传育种问题与展望目前，我国肉牛育种与国际同行相比，存在着过于分散、简单重复、规模小等问题[20]。利用现代生物技术对我国优良的地方黄牛进行品种改良，是提高我国肉牛性能的有效途径和方法。由于我国在畜禽遗传资源保护上存在很多不足：设施与技术落后、相关科研进展滞后、缺乏对种质资源特性的系统研究、对地方牛品种优良特性发掘不充分、缺乏创新机制等，造成中国地方黄牛种质资源严重流失，与此同时，随着中国市场与国际市场的深入合作和交流，大量具有高经济性能外来牛品种的进入，地方牛品种资源的多样性所面临的形势将更为严峻。因此，我国急需建立中国黄牛保护性育种的长久机制。目前，单核苷酸多态性(SNP)分析在牛遗传多样性评估、品种资源的分类、保存和利用方面发挥着重要作用。通过对牛遗传多样性的研究，可以更全面更科学地了解品种的遗传结构、生活背景及其进化历史，探讨牛品种濒危的原因和现状，提出合理的保种措施。随着分子遗传学、分子生物技术、数量遗传学和计算机技术的飞速发展，针对中国肉牛生长发育性状、繁殖性状、肥育性状、胴体及肉质性状等经济性状开展分子育种技术与常规育种技术结合与应用，并利用克隆和转基因育种新技术，必将进一步加大主效基因的选择力度，加快肉牛育种的进程，提高育种的精确性，促进中国肉牛业的发展[21]。5参考文献[1]杨银梅.李建勋.方向阳.曲兴罡生猪保险的发展困境及对策解析[J]2008(6)[2]杨武才.昝林森.孙秀柱.肉牛遗传育种与繁殖技术发展趋势[J]-家畜生态学报2013(12)[3]王淑红，王京仁．多媒体与PBL教学模式在动物育种学教学改革中的应用和探讨[J]．黑龙江畜牧兽医，2007(12)：118—119[4]曹建民，张越杰，田露．我国肉牛产业现状、问题与未来发展[J]．现代畜牧兽医，2010，(3)：5-7[5]陈宏.黄永震.周扬.党永龙.中国肉牛育种技术演变[J]中国牛业科学，2015(4)[6]张杨.周振勇.张金山.李红波.闫向民.李娜.杜玮.肉牛遗传育种与繁殖技术应用现状[J].2014(1)[7]李文用，金炳镇，申秀吉.应用总性能指数法选择延边黄牛成年种公牛的研.1986(02)[8]曹建民，张越杰，田露．我国肉牛产业现状、问题与未来发展[J]．现代畜牧兽医，2010，(3)：5-7[9]王彦军.孙喜丹.肉牛的选配和杂交繁育[J]-养殖技术顾问2014(8)[10]蔡明成.杨魁.王玲.左福元.SNP在肉牛育种中的应用进展[J]-中国农学通报.2012(26)[11]成功.咎林森.王洪宝.魏胜娟.王洪程.秦川牛肉用选育与生物技术育种[J].2013[12]姚玉妮,宋恩亮,刘桂芬,成海建,游伟,刘晓牧.SIRT1基因多态性与肉牛屠宰性状相关性分析[J].2015(1)[13]谷继承，刘丑生，刘刚，韩旭．牛遗传资源分子遗传多样性的研究进展[J]．中国畜牧兽医，2010，37(9)：127—131[14]马云.马伟.李爱民.李荣荣.陈宏.秦川牛分子标记研