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《奶牛基因組選擇技術(shù)研究進》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、奶?;蚪M選擇技術(shù)研究進展及應(yīng)用孫東曉中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院2013.3.30北京奶牛育種技術(shù)體系━品種登記品品━生產(chǎn)性能測定(DHI)━公牛后裔測定遺傳改良━個體遺傳評估━繁殖生物技術(shù)應(yīng)用重點是培育優(yōu)秀種公牛!美國奶牛生產(chǎn)性能的變化13000120001100010000表型進展表型進展90008000產(chǎn)奶量kg7000遺傳進展遺傳進展60005000400019601963196619691972197519781981198419871990199319961999200220052008年份存在問題?世代間隔太長留種率選擇強準(zhǔn)確世代間選擇通經(jīng)i×r%度i性r隔
2、L公牛父親母牛父親公牛母親母牛母親平均5.441.17每年遺傳進展=1.17σg/5.44=0.215σg存在問題?常規(guī)奶牛育種技術(shù)V后裔測定(數(shù)據(jù)來自加拿大)━每年參加后測的公牛數(shù)量:500頭━每頭后測公牛的育種成本:5萬美元━后測的總成本:2500萬美元━中選公牛數(shù)目:20頭━每頭中選公牛的育種成本:125萬美元━年遺傳進展:0.215遺傳標(biāo)準(zhǔn)差(σg)━單位遺傳標(biāo)準(zhǔn)差遺傳進展的育種成本:1.16億美元基因組選擇的重要里程碑?基因組選擇育種技術(shù)----奶牛育種新技術(shù)━2001年,Meuwissenetal.提出基因組選擇方法,并證明它可獲得較高的選擇準(zhǔn)確性━2006
3、年,Schaeffer證明基因組選擇在奶牛育種中的潛在巨大作用━2007年,商業(yè)化全基因組高密度SNP芯片問世(illumina牛50K微珠芯片)━2009年,正式在世界各國奶牛育種中應(yīng)用基因組選擇的基本思想?利用高密度標(biāo)記捕獲基因組中的所有遺傳變異?通過對所有標(biāo)記效應(yīng)的估計實現(xiàn)對全基因組所有基因效應(yīng)-基因組育種值-的估計?根據(jù)估計的基因組育種值(GEBV)進行選擇?前提:覆蓋全基因組的高密度標(biāo)記(SNP)和對標(biāo)記基因型的高通量測定技術(shù)(SNP芯片)SNP基因組Gene基因組選擇的基本思想?產(chǎn)奶性狀:產(chǎn)奶量乳脂量/率乳蛋白量/率?功能性狀:體細胞評分體型繁殖?數(shù)量性狀:
4、微效多基因+主效基因,表型連續(xù)變異產(chǎn)奶量5000kg8000kg11000kg基因組選擇的基本思想基因組遺傳標(biāo)記50K芯片基因組育種值Chr1Chr2Chr3......Chr30+40+20SNP-00芯片標(biāo)記effect-20-40n基因組育種值gEBV=∑Xig?ii=11+1-1-1+1+25-1+1-1-1-1+42+1-1-1-1-1-22-1+1-1-1=+38SNP標(biāo)記及SNP芯片?SNP:單核苷酸多態(tài)?在牛的基因組中有至少300萬個SNP標(biāo)記?在牛50KSNP芯片上有54000個SNP?平均間隔約51kbSNP標(biāo)記及SNP芯片?SNP:單核苷酸多態(tài)?全
5、基因組高密度SNP芯片物種YearChips牛200754K綿羊200750K雞200860K豬200860K牛2010770K牛20103K牛20117K,10K牛201280K基因組選擇的優(yōu)勢?能夠捕獲基因組中的全部遺傳變異━獲得更高的選擇準(zhǔn)確性?可以不依賴表型信息━可以早期選擇,縮短世代間隔,降低育種成本?大幅度提高育種進展(~50%)?尤其對于低遺傳力性狀(如繁殖力)、生命晚期才能表現(xiàn)的性狀(如生產(chǎn)壽命)、難以度量的性狀(如抗病性),更具優(yōu)勢基因組選擇的基本過程1.建立參考群體ò獲得每個個體的性狀表型(EBV)ò測定每個個體的SNP基因型(用SNP芯片)ò估計所
6、有SNP的效應(yīng)2.在選擇群體中進行基因組選擇ò測定候選個體的SNP基因型ò計算個體GEBVò依據(jù)GEBV進行選擇基因組選擇的基本過程參考群體性狀表型估計所有標(biāo)標(biāo)記基因型記的效應(yīng)>50,000SNPs選擇群體標(biāo)記基因型gEBVs>50,000SNPs標(biāo)記基因型gEBVs>50,000SNPsSNP信息的價值ò系譜信息~7女兒2lSNP信息~34女兒(對于產(chǎn)量性狀h=0.30)lSNP信息~131女兒(對于繁殖性狀h2=0,04)用于遺傳評估的數(shù)據(jù)1000111220020012111011112111101111001121100020122002220111120210
7、12002111221100211120011110010110110102200110022011011200201101020222121122102010011100011220221222112021120120201002022020000211000112020112211121110220111100002122020002210120200022112201110121001112111021121100201021000220002201000201100002202211022112101121110122220012