家禽遗传育种研究进展

家禽遗传育种研究进展过去二十年中，全球家禽生产取得了长足进步，世界禽肉消费量超过牛肉，成为仅次于猪肉的第二大消费肉类，鸡蛋生产量从2650万吨上升到5579万吨，而且世界家禽消费量今后还将继续维持上升趋势。

所有这一切的形成都与家禽科学的飞速发展密不可分，本文就家禽遗传育种的发展现状及趋势进行综述。

1.家禽种质资源的保护、研究和开发利用家禽遗传资源是家禽育种和生产的物质基础。

据估计，现代养禽业取得的巨大成就40％应归于家禽育种，而其中优异种质资源在育种中所起的作用超过了50％。

中国地方鸡遗传结构差异显著，血型基因纯合系数较低，血型因子分布相当分散，构成了我国丰富且具有极大选择潜力的遗传资源。

2006年农业部确定了138个畜禽品种为国家级畜禽遗传资源保护品种，其中的家禽品种，鸡23个：九斤黄鸡、大骨鸡、鲁西斗鸡、吐鲁番斗鸡、西双版纳斗鸡、漳州斗鸡、白耳黄鸡、仙居鸡、北京油鸡、丝羽乌骨鸡、茶花鸡、狼山鸡、清远麻鸡、藏鸡、矮脚鸡、浦东鸡、溧阳鸡、文昌鸡、惠阳胡须鸡、河田鸡、边鸡、金阳丝毛鸡、静原鸡；鸭8个：北京鸭、攸县麻鸭、连城白鸭、建昌鸭、金定鸭、绍兴鸭、莆田黑鸭、高邮鸭；鹅10个：四川白鹅、伊犁鹅、狮头鹅、皖西白鹅、雁鹅、豁眼鹅、酃县白鹅、太湖鹅、兴国灰鹅、鸟鬃鹅。

安徽省著名的禽类地方品种有：淮北麻鸡、淮南麻黄鸡、平铺麻黄鸡、黄山黑鸡、皖南三黄鸡、天长三黄鸡、亳州斗鸡、枞阳媒鸭、巢湖鸭、皖西白鹅、雁鹅、皖中四季鹅。

我国地方禽种自然生态适应性广，抗逆性强，耐粗饲，觅食能力强，蛋肉品质优良。

不少鸡还具有珍贵的优良经济性状。

如边鸡产褐壳大蛋，平均蛋重66 g，在-30℃气温下也能生存繁殖；仙居鸡体小省料，年产蛋高的可达200个以上。

丝毛乌骨鸡的药用保健性能闻名世界。

原产于北京的北京鸭已成为遍及全球的优良鸭种，当前世界的肉鸭几乎都是北京鸭的杂交后裔。

中国地方鹅的产蛋性能可能也要居世界首位。

现代化养禽业追求专一化和高产化，通过专门化品系间的杂交配套，以有限的品种资源组成配套系大面积推广，而大量原始品种遭到抛弃，少数则畸形突变，与此同时由于强调某一性状而丧失另外一些重要性状，致使家禽资源的匮乏和消失更加严重。

发达国家目前品种数量已为数不多，遗传基础很窄，仅依靠良好的生态和饲养管理条件进行选育以提高生产性能。

发展中国家由于大量引进高产品种的冲击，使原有地方品种数量迅速减少，面临消亡灭绝的威胁。

另一方面现代家禽生产对家禽品种的要求越来越高，新禽种不仅应高效、抗病，而且要求优质。

但新禽种的培育，若没有新的基因型补充，是很难达到要求的。

显然家禽遗传资源是国家的宝贵财富，是适应家禽业可持续发展的基本物质保障，是国家经济安全的重要保障。

例如，淮北麻鸡是我省优良土方品种，体型较小，蛋肉兼用，肉质好，适应性强，是生产符离烧鸡的首选品种。

但是，仍然存在生长缓慢，饲料报酬低，整齐度差，就巢性较强等缺点，应加大选育适当提高生长速度和均匀度。

按照FAO的观点“利用是对地方遗传资源最好的保护”，显然，禽种资源的保存、种质特性的研究和开发利用，是解决当前养禽业中出现世界性遗传基因贫乏的最重要研究手段之一。

2.家禽遗传育种研究方法2.1 分子遗传标记技术一个理想的分子标记应具有：①高度多态，以保证个体或家系在每一个基因座都可能携带不同的等位基因；②丰富性，以保证足够的标记覆盖整个基因组；⑧共显性即等显性，以保证标记某基因座上所有的基因型都可以被识别；④中性，对所研究的数量性状和适应性都呈中性。

2.1.1 RFLPRFLP是利用标记探针与转移于支持膜上的总基因组DNA限制性片段杂交，通过显示限制性片段的大小来检测不同位点等位变异的一种方法。

其多态性产生的原因是DNA某区域发生缺失、插入、突变引起酶切位点的消失、出现、位移或染色体重排引起电泳带改变。

RFLP的探针有cDNA探针和基因组DNA探针，前者有较强的保守性．可用于基因组比较和种群起源演化；后者检测的多态频率较高，但种属特异性强。

RFLP标记的是单拷贝编码序列，大多数属单位点上的双位点基因，具有共显性特点，因此主要用于遗传连锁图的绘制和目的基因的标记。

迄今为止，各种动植物的连锁图主要由RFLP标记来绘制。

但是，由于编码基因具有相当高的保守性，使其多态信息含量不高；制备特异探针需分离相应的编码基因，且并非任何内切酶都可产生多态片段，因此该技术较为复杂，需要较多仪器设备支持，限制了其应用。

2.1.2 RAPDRAPD以基因组DNA为模板，利用非特异性寡核甘酸为引物(5～10 bp)，借助PCR扩增，产生不连续的DNA产物。

该类标记能检测到多个基因座位，多态信息含量变化范闱大(0．2～0．9)，可在对物种没有任何分子生物学研究的情况下进行多态性分析。

所用引物可人工合成，适用于生物界的不同物种。

但RAPD标记带在多数位点呈显性表现，不能提供完整的遗传信息，更主要的是其稳定性和特异性控制条件较为严格。

因此，尽管该标记方法简便快捷，经济实用，检出率高，但需对大量引物进行筛选，试验结果对底物有依赖性，难以实现技术标准化。

此外，扩增片段是基因组中的随机区域，产物可能是单一序列和重复序列的混合物。

2.1.3 AFLPAFLP的检测原理是使用双链人工接头与基因组DNA酶切片段相连接作为扩增的模板，对酶切片段进行选择性扩增。

由于不同来源的DNA酶切片段存在差异，导致产生的产物呈多态性。

AFLP实际是RFLP与PCR相结合的一种技术，具备如下特点：(1)多态性强，一般可检测40～150个扩增产物，非常适合绘制品种的指纹图谱及分类研究。

(2)稳定性好，重复性强。

由于AFLP采用的限制性酶种类多，可标记的数目很多。

但是，该技术需要使用同位素检测，安全性较差。

此外，该技术已申请专利，仅可用于非赢利的科学研究，如用于育种，则需购买专利。

2.1.4 卫星技术卫星DNA包括重复单位长约l0～60 bp的小卫星和1～4．bp的微卫星，由重复单位头尾串联相接而成。

重复单位在不同物种的位点间和同一物种的不同位点间表现保守性，同一位点重复单位的序列、数目，随物种、群体和个体呈现高度特异性，因此用克隆的卫星DNA和人工合成的寡聚核甘酸探针进行杂交，可获得具有个体专一性的限制性片段杂交谱带图，称DNA指纹图。

DNA指纹图具有高度变异性、个体专一性和组织稳定性。

卫星DNA除直接作为探针外，还可将其两侧的特异性序列作为引物，通过PCR扩增卫星片段来分析多态性。

2.1.5 染色体原位杂交染色体原位杂交是用标记的DNA探针与染色体DNA杂交，在染色体上直接进行检测的分析标记技术。

在研究内容、方法上将细胞遗传学和分子遗传学相结合。

其最大的优点是准确直观，主要用于外源染色体的检测、物种的起源、演化研究、物理图谱构建方面。

随着标记技术的改进及标记探针的增加，该技术已得到越来越多的应用．目前最理想的方法是荧光杂交技术。

2.1.6 DNA指纹DNA指纹是动物基因组经过适当限制性酶切，经聚丙烯酰胺凝胶或琼脂糖凝胶电泳、Southern转移、预杂交，再与种群特异性或位点特异性探针杂交，经放射自显影得到具有种群和个体特异性的DNA谱带图。

它由多个RFLP图带组成的具有高度变异性和个体专一性，且能专一遗传的RFLPs图谱。

用于DNA指纹分析的探针可以是动物基因组克隆出的小卫星或微卫星探针，也可以是人工合成的小卫星或微卫星探针，并可进行同一物种内不同个体问或不同物种问的DNA指纹研究。

DNA指纹图主要反映了基因组中卫星DNA的变异情况，而非单一序列的变异情况，一个探针一次可检测十几个甚至上千个位点在不同物种或同一物种不同个体中的分布，具有高度变异性、个体专一性、组织稳定性，是一项非常有价值的技术。

但探针来源困难，基因组探针在一定程度上可解决这一问题，而基因组探针产生DNA指纹图的分子基础有待进一步研究。

目前，家禽的品种品系鉴定、遗传多样性研究、遗传距离的估测和基因图谱的制作等许多方面都应用了分子标记技术，尤其在鸡的标记辅助选择（MAS）方面研究较多。

标记辅助选择能较好解决低遗传力性状、后期表达性状和限性性状的选择问题，能提高选择强度，缩短世代间隔，提高选择的准确性。

同时也可有目的地导入有利基因或剔除有害基因，拓宽或拓新畜禽的经济用途，提高生产性能。

2.2 标记辅助选择(MAS)与众多的生长性状相比，畜禽中已定位的QTL非常有限，短期内无法了解控制性状的机理，通过与QTL连锁的DNA标记评估个体的生产潜力，是大多数情况下的育种模式。

称为标记辅助选择。

MAS不仅可在生命的早期开始，不必再等待生产形状完全表现而且突破了限制性状从单性别选择的局限，对于破坏性试验选择的性状，如屠体、抗体性状也不必做昂贵的屠宰和疾病应激试验。

因此缩短了世代间隔，提高了选择强度，增加了选择的准确性。

研究发现，在动物标记辅助选择中，遗传标记基因与QTL的连锁程度是决定MAS的关键因素。

二者连锁的越紧密，则其连锁关系在不同家系及群体巾稳定的可能性就越大，标记辅助选择的效率就越高。

2.3 基因芯片技术1991年美国Afymetrix公司创造了世界上第一块DNA芯片，2004年该公司又率先研制成鸡的全基因组芯片。

利用鸡全基因组芯片研究肉鸡腹脂基因表达谱在国内亦已兴起。

基因芯片(Gene chip)有许多同义名词，如DNA阵列，DNA微阵列，DNA芯片，DNA微芯片等，它是指采用显微打印手段或寡核苷酸原位合成，在固相支持物表面有序地固定排列上千万条基因片段或寡核苷酸片段，形成DNA微阵列，荧光标记分子通过体外转录或扩增等技术掺入到样品RNA或DNA当中，然后荧光标记过的DNA或RNA样品再与探针进行杂交，通过杂交信号的检测对生物遗传信息进行高效、快速的分析。

目前，基因芯片有多种分类标准，根据载体材料分类，芯片可分为玻璃芯片、硅芯片、尼龙膜芯片和陶瓷芯片；根据探针成分可将芯片分成3类：基因组DNA芯片、cDNA芯片和寡聚核苷酸芯片；根据制作方法分类，可分为合成后交联法和原位合成法。

芯片技术包括载体表面化学修饰、核酸片段制备、芯片制备、标记、杂交、扫描及数据分析。

主要内容如下：①用于包埋、吸附或连接各种生物分子，使生物分子固相化从而进行反应的固相材料称之为芯片的载体。

载体表面经过修饰后非常均匀，容易进行非共价的或共价的化学修饰，并且在荧光探针激光波长范围背景荧光很低，从而减少试验误差。

②反向点印迹杂交被标准的基因芯片技术所采用，探针是固定在载体上的核酸分子，靶分子是与探针杂交的游离核酸。

探针的制备主要有原位合成和合成后交联2种方法。

③基因芯片的靶序列需进行荧光标记，荧光标记方法分为直接标记和间接标记法。

目前最常用的一种标记方法是直接标记法，即利用反转录酶或PCR反应将荧光染料直接掺人到样品中。