动物分子育种工艺流程
现代化猪分子育种技术
伴随着遗传学理论的发展,猪育种技术也经历了表型选择→育种值选择→基因型选择的过程。
表型选择是依据性状表型值的高低进行选择,虽能获得一定进展,但速度慢,效果不稳定。
育种值选择是借助一定的统计学方法,将性状的表型值进行剖分,并从中估计出可以真实遗传的部分,即育种值,从而提高了选种的准确性和效率。
尤其是动物模型BLUP方法使得可以充分利用不同亲属的信息,预测出个体的育种值,是实际生产中广泛采用的方法。
基因型选择是通过确定性状所对应的基因型进行选种,即分子育种。
这种方法获得遗传进展的速度快,效果稳定。
从目前的发展情况来看,分子育种主要是以分子标记为基础进行标记辅助选择,然后以转基因技术为基础进行转基因育种。
这项工作的前提是检测影响猪经济性状的主效基因,并进行QTL精细定位。
1影响猪经济性状的主效基因和QTL1.1影响猪产仔数的主效基因1.1.1雌激素受体estrogenreceptor,ESR基因1.1.2促卵泡素（FSH自亚基基因）1.2影响肉质性状的主效基因1.2.1氟烷基因Hal1.2.2RN基因1.2.3抑激素基因1.3已发现的其他QTL2标记辅助选择标记辅助选择就是利用DNA水平的选择来补充以表型值或育种值为基础的选择。
一般有两种情况:其一,对已知基因,通过测定其基因型进行选择,又叫基因辅助选择;其二,基因本身不知,但已知与之连锁的标记,可通过标记信息来间接选择与之连锁的基因。
由于标记辅助选择不受环境的影响,且无性别的限制,因而允许进行早期选种。
可缩短世代间隔,提高选择强度,从而提高选种的效率和选种的准确性。
据此,可在QTL检测和定位的基础上,利用标记的信息来辅助基因的导入,尤其是对于低遗传力的性状,如繁殖性状,有助于加快其遗传进展。
基因诊断盒技术,从广义上讲,也是标记辅助选择的一部分。
基因诊断盒的应用可以说是当前猪标记辅助选择最成功的例子,如利用高温应激综合症MHS 基因诊断盒检测猪的高温应激综合症,利用雌激素受体ESR基因诊断盒固定猪的高产仔数基因等。
动物分子遗传育种学(第1章)PPT课件
利用分子标记技术，对个体的遗传特 性进行快速、准确的鉴定，进而选择 具有优良性状的个体进行繁殖和育种。
05
动物分子遗传育种的应用
动物生产性能的改良
01
02
03
生长速度和肉质
通过分子遗传育种技术， 可以改良动物的生长速度 和肉质，提高养殖效益。
饲料转化率
通过基因编辑技术，可以 改良动物的消化系统，提 高饲料转化率，降低养殖 成本。
繁殖性能
通过基因编辑技术，可以 改良动物的繁殖性能，提 高繁殖率，加速品种改良。
动物抗病性的提高
抗病基因的筛选
通过基因组学和生物信息 学技术，可以筛选出抗病 基因，提高动物的抗病性。
免疫系统的优化
通过基因编辑技术，可以 优化动物的免疫系统，提 高动物对疾病的抵抗力。
抗病表型的鉴定
通过表型组学技术，可以 鉴定出抗病表型，为抗病 育种提供依据。
基因表达与调控
转录
转录是指以DNA为模板合成RNA 的过程，是基因表达的第一步。
翻译
翻译是指以RNA为模板合成蛋白质 的过程，是基因表达的第二步。
表观遗传学
表观遗传学研究基因表达的调控机 制，包括DNA甲基化、组蛋白修饰 等，这些机制可影响基因的表达水 平。
03
动物育种学基础
动物育种的目标与方法
智能化育种
随着基因组编辑技术的不断进步，动物分 子遗传育种将更加精准高效，能够实现特 定性状的快速改良。
借助大数据和人工智能技术，实现育种过 程的智能化，提高育种效率和准确性。
生物信息学应用
生态友好型育种
利用生物信息学手段，解析动物基因组结 构和功能，为育种提供更加全面的理论支 持。
注重生态环境的保护，发展环境友好型的 育种方法和技术，降低对环境的负面影响 。
动物育种学
我国动物育种概况
中国有计划、有目的的动物育种工作主要是从1949年 后开始的。1954年新疆细毛羊的育成，标志着中国动 物育种工作已经走上科学化轨道。继新疆细毛羊育成 之后，中国陆续育成了关中奶山羊、中国美利奴细毛 羊、南江黄羊、山丹马、甘肃白猪、中国黑白花奶牛、 北京白鸡等一批畜禽品种。1989年出版的《中国家畜 家禽品种志》中共载入畜禽品种约260个（包括地方 品种和培育品种），其中马驴40余个，牛40余个，绵 羊22个，山羊22个，猪60余个，家禽50余个，骆驼、 兔及特种经济动物近20个。
思考题： 何为动物育种？其重要性表现在哪些方面？ 动物育种的特殊性体现在哪些方面？ 动物育种经历了哪几个阶段？Robert Bakewell 对动物育种的贡献是什么？现代动物育种有哪 些特点？ 《中国家畜家禽品种志》中共载入了多少个畜 禽品种？中国畜禽品种对世界动物育种工作的 主要贡献在哪些方面？ 正确认识现代育种工作的意义。 了解世界范围内各类畜禽育种工作发展概况。
四、动物育种学的主要内容
动物育种学就是控制家养动物尽快朝着有利于人 类需要的方向改变和发展的科学知识体系，研究 如何改良动物品种，提高现有品种质量及育成符 合时代需要的新品种，利用优良品种或杂交种来 高效生产量多质优的动物产品。
动物育种学的内容 畜禽品种的起源、驯化和形成 畜禽的选体、家系、系谱、后裔及 同胞）、基因型选择 交配体系：包括选配方法、杂交和近交 繁育体系：本种选育、品系繁育、杂交育种等 现代动物育种技术，即生物技术在动物育种方 面的应用。
孟德尔对遗传规律的发现，开创了动物育种 学的新时代。
发 展 历 程
20世纪20年代，英国统计学家和遗传学家费 希尔、美国遗传学家赖特及英国生理学家和遗 传学家霍尔丹奠定了数量遗传学的理论基础 1937年美国学者拉什出版了《动物育种方案》 （Animal Breeding Plans），初步奠定了现 代动物育种的理论基础。 50年代以来，数量遗传理论逐渐应用到动物 育种实践中，并逐步成为主要的育种手段。
《分子育种》课件
基因编辑技术为农作物和动物的遗传改良提供了强有力的工具，可以实现对特定基因的敲除、敲入和敲减等操作，从而达到改良品种和提高生产性能的目的。
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历史回顾
自20世纪50年代以来，分子育种经历了从传统育种到基因工程育种的发展历程，技术手段不断更新和完善。
02
分子育种技术
基因克隆技术是一种通过无性繁殖的方式，将一个DNA片段复制出多个相同片段的技术。
该技术包括限制性内切酶、DNA连接酶和质粒等关键酶和元件，通过限制性内切酶将DNA双链切开，再利用DNA连接酶将切开后的DNA片段与质粒连接，最后将连接产物导入宿主细胞中，实现基因的克隆。
特点
提高育种效率
分子育种能够大幅度缩短育种周期，提高育种效率，加速新品种的培育进程。
优化品种性状
通过精确地定向改良，分子育种能够显著改善品种的性状，提高农作物的产量、品质和抗逆性。
促进农业可持续发展
分子育种有助于培育抗病虫害、抗除草剂等新品种，减少化学农药的使用，降低环境污染，促进农业可持续发展。
提高玉米的抗逆性和产量，减少农药使用，降低生产成本，对保障全球粮食安全具有重要意义。
转基因玉米的争议
关于转基因食品的安全性、对环境和生态的影响等方面存在争议，需要进一步研究和评估。
转基因玉米的研发过程
利用转基因技术将抗虫、抗病、抗旱等外源基因导入玉米细胞，经过组织培养获得转基因植株，再经过多代选育和试验，最终获得具有优良性状的转基因玉米品种。
通过基因工程技术，研发新型疫苗，预防传染病。
疫苗研发
(最新整理)动物分子育种研究进展
叁 国内外研究进展
西北农林科技大学张涌教授团队通过基因定点整合和 精确编辑技术与体细胞高效克隆技术有效结合。
首次研制出人β-防御素3基因定点插入抗乳腺炎奶 牛、溶葡萄球菌素基因打靶抗乳腺炎奶牛
Liu X et al., Nature Communications, 2013.
Ipr1 基因定点敲入抗结核克隆奶牛
Journal of Biological Sciences,2012.
叁 国内外研究进展
Reported 196 SNPs in Canadian Holstein bulls with significant associations with traits dscribing the size and shape of cows.
从理论上讲，任何一个可观察的 QTL 在连锁图谱中都可找到一个与之连锁的DNA 标记。
贰 分子遗传标记
MAS 育种 MAS 是指由于某些容易识别的 DNA 标记与某一数量性状基因座存在相关性或连锁关系，通 过判断标记的基因型对种畜进行选择的方法，对数量性状进行直接选择或与之相锁的 DNA 进 行标记辅助选择来改良动物生产性状，从而提高动物生产效率和经济效益。可做出早期选种， 减少了繁琐的性能测定；缩短世代间隔，提高选择的准确性、降低育种成本，加快遗传进展， 特别对于遗传力低的性状、晚期表现性状，以及活体难于度量的性状更具有价值。
贰
贰 分子遗传标记
动物分子育种研究的内容重点是主效数量性状基因座（Quantitative Trait Loci， QTL）育种， 即定位动物数量性状位点中主效基因并直接进行改良或发现与之相 连锁的DNA标记进行标记辅助选择（Marker Assisted Selection，MAS）育种 。
《分子育种》PPT课件
利用分子育种手段保护濒危畜禽 品种资源，维护生物多样性。
通过分子设计育种技术创制具有 自主知识产权的畜禽新品种，提
升我国畜牧业的国际竞争力。
06
分子育种面临的挑战与展望
分子育种面临的技术挑战
基因组编辑技术的精确性和效率
尽管CRISPR-Cas9等基因组编辑技术为分子育种带来了革 命性突破，但其精确性和效率仍需进一步提高，以减少脱 靶效应和基因表达的不可预测性。
结合传统育种和分子育种技术，创制 出适应未来农业发展的多功能作物新 品种。
利用合成生物学手段，设计并构建人 工生物系统，实现作物的多功能化。
05
分子育种在畜牧业中的应用
提高畜禽生产性能
通过基因编辑技术，精准改良 影响畜禽生长、繁殖等性状的 关键基因，提高生产性能。
利用分子标记辅助选择，快速 筛选具有优良生产性能的畜禽 品种。
《分子育种》PPT课 件
目录
• 引言 • 分子育种的基本原理 • 分子育种的技术方法 • 分子育种在作物改良中的应用 • 分子育种在畜牧业中的应用 • 分子育种面临的挑战与展望
01
引言
分子育种的背景与意义
背景
随着生物技术的飞速发展，分子 育种应运而生，为作物遗传改良 提供了新途径。
意义
分子育种可实现基因水平的精准 改良，提高作物产量、品质和抗 逆性，对保障粮食安全具有重要 意义。
基因编辑技术可能带来生物安全风险和伦理问题，需要进行严格的安全
评估和伦理审查。
03
分子育种的技术方法
分子标记技术
基于DNA的分子标记
利用DNA序列多态性进行标记，如RFLP、SSR等。
基于RNA的分子标记
利用RNA表达水平多态性进行标记，如SNP、EST等。
动物遗传育种与繁殖
遗传学
基因表达
显性表达: 基因对中相对于另一个基因表达的基因。 等位基因: 占据同源染色体相应位点的基因的两种或更 多形式中的一个。
遗传学
表达: 基因决定的特定形状的表现。
遗传学
遗传学
遗传学: 是关于DNA 如何编码生命的生化反应过程的 学科。 — 群体遗传学、数量遗传学等
遗传力: 动物表型的差异是由基因和环境引起的，其 中基因的效应是可以遗传的，个体差异中加 性基因效应所占的比例。
遗传学
生物技术和遗传工程
— 转基因动物的生产
— 基因组图谱
育种学
育种学: 应用遗传原理对家畜进行改良的科学。
育种过程: 选种：体质外貌、生产性能、遗传参数
生长发育 选配：有意识、有计划地安排公、母鹿的交配。
疫学反应。 - 输卵管环境对受精的影响。
早期胚胎发育
早期胚胎各阶段发育过程和特点 早期胚胎发育的基因表达与调控 早期胚胎发育与环境
妊娠
妊娠机理 - 附植、附植时间、附植部位、附植过程、附植
机理、延迟附植、影响延迟附植的外界因素 母体对胚胎附植的调节 妊娠识别
繁殖学
分娩
母体妊娠后至分娩前的各种激素的调节与变化
繁殖学
雌性动物生殖
卵泡的发生与发育过程 - 解释卵泡波的募集、选择、优势化、排卵或
闭锁的调节机理。 发情周期的划分及特点
殖学
雄性动物生殖
精子发生周期
- 丘脑－垂体－睾丸轴对雄性的精子发生过程中的 调控作用。
、
受精
配子的运行 - 精子与卵子排出后，在母畜生殖道内的同
步运行规律和调节机制。
受精 - 受精前后发生的生物物理、生理生化和免
兽医育种的流程
兽医育种的流程
兽医育种流程主要包括以下几个关键步骤：
首先，根据育种目标和遗传标准选择优良的种畜个体；其次，进行科学合理的配种计划与管理，包括基因检测、亲缘关系分析以避免近交衰退；
接着，监控妊娠期母畜健康状况及幼崽出生后的生长发育；同时，对后代进行性能测定，评估其在体型、生产性能、抗病性等方面的遗传潜力；再通过多代选育和淘汰机制，保留具有理想性状的个体进入育种群；
最后，采用现代生物技术手段（如基因编辑等）辅助优化品种，并结合疫病防控措施确保种畜群体的整体健康与质量提升。
畜禽分子标记辅助育种技术规程
畜禽分子标记辅助育种技术规程随着科技的不断发展，分子标记辅助育种技术已经成为畜禽育种的重要手段之一。
分子标记技术可以通过标记遗传物质上的特定序列，从而实现对畜禽基因组的分析和筛选。
本文将介绍《畜禽分子标记辅助育种技术规程》，旨在为畜禽分子标记辅助育种提供规范和指导。
一、技术原理畜禽分子标记辅助育种技术是利用分子标记技术对畜禽基因组进行分析，筛选出具有优良性状的个体或群体，以实现畜禽品种改良的目的。
该技术主要依靠PCR扩增技术，对标记遗传物质进行检测分析。
PCR扩增技术是在酶的作用下，将DNA序列进行复制，从而扩大检测的灵敏度和准确性。
二、技术流程畜禽分子标记辅助育种技术的主要流程包括：样本采集、DNA提取、PCR扩增、电泳分析、数据分析等步骤。
具体流程如下：1. 样本采集：选取具有代表性的样本，包括不同品种、不同性别、不同年龄、不同环境等因素的畜禽个体。
2. DNA提取：将畜禽组织样本中的DNA提取出来，可采用CTAB 法、盐酸法、酚氯仿法等方法进行提取。
3. PCR扩增：选择合适的引物和PCR反应体系，对DNA进行扩增。
该步骤需要考虑PCR反应体系的温度、时间、引物浓度等因素，以保证PCR反应的成功和准确。
4. 电泳分析：将PCR扩增产生的DNA片段通过琼脂糖凝胶电泳分析，根据不同电泳迁移速度，判断是否存在目标基因型。
5. 数据分析：根据电泳分析结果，进行数据分析和统计，筛选出具有优良性状的个体或群体。
三、技术应用畜禽分子标记辅助育种技术在畜禽育种中有着广泛的应用。
它可以用于畜禽品种间的遗传多样性分析，为畜禽种质资源保护和利用提供技术支持。
同时，该技术也可以用于畜禽品种改良和优化，通过筛选出具有优良性状的个体或群体，实现畜禽品种的提高和优化。
四、技术优势畜禽分子标记辅助育种技术相比传统育种技术具有以下优势： 1. 高效性：该技术可以快速、准确地筛选出具有优良性状的个体或群体，大大提高了育种效率。
中国肉牛分子育种研究进展
牛、 延 边牛 、 南 阳牛 、 晋南牛 、 郏 县 红 牛 和 德 国黄 牛 、
中国牛业科 学 ２ ０ １ ３ ， ３ ９ （ ５ ） ： ５ ４ — ５ ８ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｃ ａ ｔ ｔ ｌ ｅ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ
综
述
中 国 肉 牛 分 子 育 种 研 究 进 展
赵拴 平 ， 贾玉 堂 ， 徐 磊 ， 李立冰 ， 阮永 明
（ 安徽省农业科学院畜牧兽医研究所 ， 安徽 合肥 ２ ３ ０ ０ ３ １ ）
快 了育种进 程 ， 缩 短 了育种 时 间 ， 克 服 了年龄 、 性别、
我 国 肉牛 生长 发 育 性 状相 关 基 因研 究 较 多 ， 主
要 涉 及 ＧＨ 、 ＧＨＲ、 ＧＦ － １ 、 Ｉ ＧＦＢＰ － ３、 Ｏｒ ｅ ｘ ｉ ｎ 、 Ｇｈ ｒ ｅ —
ｌ ｉ ｎ、ＣＡＲＴ、Ｐ０Ｕ１ Ｆ１、ＬＰＬ 、Ｍ 肉牛 业发展迅 速 ， 已经成 为世界 上 第三 大 肉牛 生产 国 ， 肉牛 生产对 于调 整 膳 食结 构 、 增加 农 民收入 、 促进 农村 经济发展 和提 高人 民生活水平 具有 重要 意 义 。本 文全 面
地 论述 了我 国现 阶段 肉牛分子 育种研 究 的 内容 与特 点 、 发展 概 况和 存在 的不足 ， 重 点总结 了
安格 斯牛 、 利木赞 牛 、 中 国西 门塔尔 牛 、 草 原红 牛等 。
３ 功 能 基 因 多 态 性 分 析 与 生 产 性 状 关 联 性
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动物分子育种工艺流程
动物分子育种工艺是一种通过基因编辑技术对动物基因进行精细调控，来达到优化品种的目的的专业技术。
它可以有效的改良动物品质、性状，提高生产效益，正日益成为畜牧业的一大利器。
下面，我们来了解一下动物分子育种工艺的几个主要步骤。
1.选择育种对象和基因分析
在动物分子育种工艺中，选择好育种对象是关键。
科学家们会对这些动物的基因进行分析，找到对生产性能影响较大的基因，并评估各个基因对育种目标的影响。
2.基因编辑
通过基因编辑技术，科学家们可以对动物基因进行精准的编辑和调控。
例如，将一些有害基因进行去除或者削弱，或者引入一些有益的基因等等。
这样可以有效的改良动物品质，提升生产效益。
3.细胞培养
育种过程中，细胞培养是一个重要的环节。
在基因编辑之后，科学家们需要将编辑好的细胞培养起来，以便观察它们在体内的表现和特性。
（未来，机器人科学家也可以参与这个环节了）
4.筛选和测试
在细胞培养之后，对新育种动物的表现进行筛选和测试。
科学家们会通过一系列的测试，比如生长速度、体重、营养成分等等，来验证新育种动物是否达到了育种的目标。
这个环节相当于育种的精实加工过程。
5.实际应用
科学家们对育种成功的动物进行进一步的培育，直到达到商业化生产的规模。
育种的最终目的，是将优良的品种应用到实际的生产环境中，从而提高畜牧业的产能和质量，满足市场的需求。
综上所述，动物分子育种工艺是一种非常前沿和有发展前途的技术。
虽然这个技术还存在一些伦理和安全问题，但随着技术的不断进
步和社会对科技的开放度提高，动物分子育种工艺的应用将会越来越普及。