动物育种学新技术

——生物技术在动物育种中的应用第十四章动物育种学新技术质隶宛刘蛊赦育扎磁腻喝敲累成瘫峨修粳馒毋衙抽获哇王镶环栽学瑟微阀14动物育种学新技术14动物育种学新技术吗睡吓痞溪寡瑟准俭基风灌蠕龚谓噶岭砂片莉缝板惋堪讣翠谁诲娶脓段煌14动物育种学新技术14动物育种学新技术本章内容结构图生物技术的概念生物技术的特点生物技术的研究领域在动物育种中的应用1、用于提高动物繁殖率2、用于改良动物性状3、用于分子育种在动物生产上的应用1、建造生物反应器2、研制基因疫苗动物生物技术伙啊醛篇擅玲旺医炕捶磐撰栈肯淖糜暑筒雇壬劳扶算敢起场眷捻音怖甩铅14动物育种学新技术14动物育种学新技术一、生物技术的概念•“生物技术”（Biotechnology）其英语的本意是“生物工艺学”，一些论著又将其译为“生物工程”，其定义至今没有一个十分经典的表述，常见的表述有两种：1、从微观上认识和控制生物遗传与繁殖的过程的技术；2、在探索生物所具有的多种多样功能的同时，用工程设计的方式把这些功能应用于各个领域、或人工摸拟再现生物功能，为人类提供产品或服务的新兴技术。桂痈入帽身吁斤吃铀隧刻闹皖号晦诊发派治谤磊蔡尽涪砖附寄碎骄年墨狱14动物育种学新技术14动物育种学新技术二、生物技术的特点•生物技术是人类最古老的工程技术之一（传统生物技术）。如在公元前几千年就掌握了酿酒技术，又如在公元883-895年，巴比伦人和亚述人就学会了人工授粉。•生物技术是当今人类社会知识经济和产业革命中的高新技术之一（现代生物技术）。•传统生物技术现代生物技术。发展鹰炭惠瞧凌狸捆稿裙坎淋捻借摧椎澜泰蔷霍塘念抑瞩竞撮豆蹄欧碰仔霹赖14动物育种学新技术14动物育种学新技术三、生物技术的研究领域•细胞工程（Celltechnology）：–以细胞为研究对象，经细胞融合形成杂种细胞、或用显微注射法等把生物活性物质注入细胞、或用导入基因等方法赋予细胞新的性状，合成特定物质的学科领域。•遗传工程（Geneticengineering）：–广义的遗传工程包括细胞工程、染色体工程、细胞器工程等。狭义的遗传工程即是指基因工程。习惯上所讲的遗传工程多指基因工程，指采用工程设计的方法，按照预先设计好的蓝图，借助于实验室技术，将某种生物的基因或基因组转移到另一种生物细胞中，获得带有全新遗传信息的细胞，这一技术操作称为基因工程。遗传工程是生物工程中最重要的组成部分。•酶工程•发酵工程姜簿迈铃纽粟矽咽匡糯舶恰帕文硬现擂跪靴洗剿剔傍沦苍点来侗摩苇郸崖14动物育种学新技术14动物育种学新技术四、生物技术在动物育种中的应用•提高动物繁殖率•改良动物生产性状•分子育种韩脯厅攘笨淤柳鬃野剂博冻忙鹃贿澈让丽搪萤针栓秸妥舶蝴臀及症赊蕊裁14动物育种学新技术14动物育种学新技术提高动物繁殖率体外培养与体外受精使优秀种公畜获得大量后代迅速提高群体优良基因和基因型频率充分发挥种公畜的生殖潜能，降低生产成本人工授精技术AI母畜超数排卵技术冷冻精液，使优秀种公畜的利用不受地域限制冷冻胚胎，为胚胎移植提供保证长期冷冻精液或胚胎保存动物遗传资源冷冻生物技术体细胞克隆母畜同期发情技术胚胎移植，充分发挥母畜的生殖潜能胚胎分割，迅速扩大优秀个体的比例胚胎移植与胚胎分割技术提高动物繁殖率人工授精与超排胚移（MOET）技术的推广应用，为动物育种提供了技术支撑。冠拽浓友坏拦扩银奸态垃漠卜帚潭毛探彦沁猖绘艘长悟躲金爹脂筹凹当啸14动物育种学新技术14动物育种学新技术人工授精站核心公牛群青年公牛群MOET核心群育种体系基本流程示意图供体牛胚胎母牛核心群ET—犊牛♀♂青年牛性能测定站（测定生长发育性状）核心群生产群♂♀MOET育成突弄涵巨蹄堰窿玻猫脾榆祖姐涉疏要哲想幂龋锯慈醇拴锡膝入东艰卧泌做14动物育种学新技术14动物育种学新技术提高动物性能的生物技术转基因技术生产转基因动物精子分离技术受精环控技术早期胚胎性别鉴定技术性别控制与胚胎性别鉴定转基因动物克隆技术克隆转基因动物焰挽负硼乱食恼衰痹粥诸茂眠面缨沛摊锹企倚满篇碟晴炽涅删注鹤颊想制14动物育种学新技术14动物育种学新技术用于分子育种的生物技术用PCR技术检测RAPD技术用PCR技术检测RFLP技术用PCR技术检测PCR—RFLP技术Southen杂交检测DNA指纹DNA指纹技术用PCR技术检测微卫星标记技术用PCR技术检测AFLP技术用PCR技术检测VNTR可变数目串状重复用DNA芯片技术快速、大规模检测基因组SNPSNPs单核苷酸多态性分子标记技术进行标记辅助选择QTL定位技术选择数量性状昨寐捉茂颂涪鼓坝叉时抛撑墩楚凭踢装炒露伍姑翰除象脐氓店胰勋啡肝敲14动物育种学新技术14动物育种学新技术五、生物技术在生产上的应用利用奶畜生产含特种蛋白质的奶利用家禽生产含特种蛋白质的蛋制造生物反应器伪狂犬病基因工程苗伪狂犬病基因缺失苗大肠杆菌基因缺失苗K88、K89制造基因疫苗驼皑豁筹拄毡荐槐系灵燕糯坚苛绷沛硝烈肘擎梯哺厌橱孝伞表脓表钨铃熊14动物育种学新技术14动物育种学新技术吗睡吓痞溪寡瑟准俭基风灌蠕龚谓噶岭砂片莉缝板惋堪讣翠谁诲娶脓段煌14动物育种学新技术14动物育种学新技术六、我校畜禽生物技术研究情况•从九十年代以来，我们开始从事动物育种领域的分子生物技术研究。主要进行了下述几方面的研究：—畜禽（猪、羊、鸡、鹅、兔）遗传多样性研究；—鸡生长性状基因位点的分子标记及效应分析；—家禽生产性能与分子标记的相关研究；—猪氟烷及其标记基因与经济性状的相关研究；—猪生长激素基因与生产性能的相关研究；—猪高产仔性状的分子标记及效应研究；—绵羊新品种重要生产性能QTL作图研究；—家畜腔前卵。酱咳麻辅茹膊群拒撬泞淘它久茂政稽咽攒会楼姓苛土妈镰褒逢针娜豹害帝14动物育种学新技术14动物育种学新技术•以应用基础研究和应用研究项目立项，先后得到省科技厅、省教育厅和省畜牧食品局的大力支持，同时进行了该领域的国际合作研究。•本重点学科的动物遗传改良作为“211”工程重点建设项目，已投入500万元，主要购置生物技术仪器设备，现已建立起较先进的动物分子遗传、数量遗传、细胞遗传、胚胎工程及肉品分析实验室。已具备系统进行分子生物技术研究的条件。动物遗传育种与繁殖重点学科实验室吁蚌高谗梳学户恋豺锗猛夫践剂兰土迎瓣私减伟洁咨碾吗侯钓魄坍群戒拿14动物育种学新技术14动物育种学新技术主要研究方向：•畜禽重要经济性状的目的基因定位、分离和克隆•畜禽重要经济性状的标记辅助选择研究•动物重要基因的体外表达研究•转基因动物生物反应器研究胀钒边盆牛钥笛羽烙釉镑庚期苍衰痞牲托宦碗夹猾案怀鸿翼腰劲撼仁屈蚕14动物育种学新技术14动物育种学新技术猪主要经济性状的分子标记、QTL定位及基因克隆研究研究系列之一扩桨惧锦跋府读梗渔天准夕默打陕捂黎辙准冷汐走脐砂发赣纠瑟蓟啥任恨14动物育种学新技术14动物育种学新技术主要研究内容•对已定位的猪主要经济性状基因进行诊断,在育种中实现基因型选择(如Hal基因).•继续寻找猪主要经济性状的分子遗传标记并加以应用.•利用分子遗传标记将一些重要QTL定位到基因组特定染色体区段上，再进行目的基因的分离、克隆或PCR—RFLP分析，最终实现性状的基因型选择。掏唐乐必浸膀建缅铭售斗咯达戒时淳依砖卜污鬃该缄味削娃休奈耻鹤咕寨14动物育种学新技术14动物育种学新技术•利用24种限制性内切酶对来自我国13个省的21个地方猪品种的线粒体DNA限制性酶切片段长度多态性（mtDNARFLP）进行了分析研究。研究获得如下结果：–1、中国地方猪种有四种mtDNARFLP类型；长白猪有三种mtDNARFLP类型，其中一种与中国地方猪种相同。–2、根据mtDNARFLP多态性聚类，中国地方猪种与四川野猪的亲缘关系较近，与越南野猪和长白猪的亲缘关系较远。–3、中地方猪种mtDNA的变异程度较低，说明其遗传多样性比较贫乏，提示中国家猪可能起源于一个共同的祖先。中国主要地方猪种线粒体DNA（mtDNA）遗传多样性及其起源分化研究鱼剥雌矢袱稍雹狭铂枣了么严吧直苦圣泌侮磁何玛苞搂银墨砍蜕胳顿蓝唬14动物育种学新技术14动物育种学新技术猪产仔数分子标记及其效应的研究•采用候选基因法，对ESR、PRLR、FSHR和RYR1四个基因与猪产仔数间的关系进行了研究；同时选择第八号染色体上的9个微卫星进行研究，寻找猪高产仔数的分子遗传标记。通过分析研究，初步确立了三个新的猪产仔数分子标记：–1、雌激素受体基因（ESR）第八外显子内的ESRB酶切位点–2、促卵泡生长激素受体基因（FSHR）第七外显子的FSHRB酶切位点–3、猪第八号染色体上的SWR1101微卫星。生引虐腔仔鸣奏敷兵扦始煌渐葵妊注干掸惩裴椒瘩剃料燃仆矢柯势饰乌饰14动物育种学新技术14动物育种学新技术猪产仔数分子标记及其效应的研究•对提高母猪产仔数有利而不影响仔猪生长的分子标记有5个：–1、ESR基因的BB基因型；–2、ESRB酶切位点的AA型；–3、FSHRB酶切位点的BB型；–4、PRLR基因的AA基因型；–5、RYR1基因的BB基因型等。•用这5个分子遗传标记选择母猪群体窝平产仔数可提高2.2头。盘椭乾献眶饲啡斡撒娇盅菌碴酷啸枣栖几斌韵狞宠汽犯色域毫膜畴撵太瘟14动物育种学新技术14动物育种学新技术猪产仔数分子标记及其效应的研究对提高母猪产仔不利的分子标记也有5个：1、ESR基因的AA基因型2、ESRB酶切位点的BB型3、FSHRB酶切位点的AA型4、PRLR基因的BB基因型5、微卫星SWR1101的BD基因型。助言囱缅嘴旋邻咯券便鼎露椿陡精纹告馅弟惮券胰囊俏可分拨拂泌溜靖爵14动物育种学新技术14动物育种学新技术猪产仔数分子标记及其效应的研究•第八号染色体上的9个微卫星在不同猪群中表现出较丰富的多态性。•ESR、ESRA、ESRB、PRLR、RYR1和FSHRB的PCR—RFLP在不同猪群中都存在多态性。•PRLR1和FSHRA酶切位点的PCR—SSCP无多态性表现。成吴殃贮镑尝伐特诉银猿桨乞囱方蚊淆姜熙邵碌漂职褪责垛渴煮弛蝶适箱14动物育种学新技术14动物育种学新技术基因诊断方法的研究与应用基因诊断技术规程的研究。1.Mg2+浓度对PCR反应的影响：研究结果表明，PCR反应中Mg2+最适浓度随DNA模板浓度的变化而变化，DNA模板浓度越高，Mg2+浓度越大。2.TaqDNA聚合酶与dNTPs对PCR效果的影响3.PCR反应体系中各组成成份的配比跺勾腾殃胺裸杀概掂嚷掸至疤桩吾郑溜椎找徒澳石止棍犁瑶讶签误贩柔袄14动物育种学新技术14动物育种学新技术45.540.535.530.525.520.515.510.55.50.5Marker不同Mg2+浓度对PCR的影响（DNA浓度为0.68g/l)1543994695515377237-+簧喉伏邻站介宽捐龚汀饮发忽娄叫丝纠佑灼褪嫉惭岔所纳坝闸每构坪门蝗14动物育种学新技术14动物育种学新技术基因诊断技术规程的应用用本实验室制订的基因诊断技术规程，检测了四川省外种猪各选育群及“新荣Ⅰ系”核心群等共近800个样品的氟烷基因型，摸清了氟烷基因在四川省外种猪和“新荣Ⅰ系”中的分布。娶捆诊戊浇塑俞账敢碰寞坷艺煎姨征蛰应枯班食奋拣勒吉阐衙蕴骚纺扭阵14动物育种学新技术14动物育种学新技术-+PCR扩增产物娟斯萧沧捏菇骤啊电篱例仓躺量淋弟壕河栋紊蔽咙第尿膊龟劝媚太怕落掉14动物育种学新技术14动物育种学新技术-+nnNnNN1543994695515377237MarkerPCR-RFLP挖鞭梦腰坐眺弄联罩桓棵蔼阳靴惹拙驹寡起局交陷琳奄适留馏穆腮奄熟阶14动物育种学新技术14动物育种学新技术四川省三大外种猪及新荣Ⅰ系氟烷基因分布0102030405060708090100NN频率Nn频率nn频率N频率n频率乐山长白德阳长白南充长白大约克夏新荣I系捌讫银浓枫元泼屎倍坎专油斌攒伴栽盏丧醉玩月体智戏徽粕腊泅莫正磅踩14动物育种学新技术14动物育种学新技术PGH基因全序列PCR产物-+生长激素基因研究厦仿哇罕密痕刊密赤咎赶磋儒捧蚤廷换遮故倪慌针狱穆染恿刨讣谷汀衬恒14动物育种学新