動(dòng)物遺傳育種技術(shù)發(fā)展歷程

薛星星，許發(fā)芳，王磊，韓啟春，楊迎春，張智德，莫華山，周桂花，張陸德，吳國芳

(1.青海大學(xué)畜牧獸醫(yī)科學(xué)院 青海省高原家畜遺傳資源保護(hù)與創(chuàng)新利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西寧810016;2.青海省互助八眉豬原種育繁場，海東810599;3.八眉豬養(yǎng)殖技術(shù)服務(wù)中心，海東810599)

中國是世界上畜禽遺傳資源最豐富的國家之一，目前主要有豬、雞、牛、羊等20個(gè)物種，共576個(gè)品種，其中地方品種約426個(gè)［1］。種業(yè)是畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的車頭，動(dòng)物遺傳育種技術(shù)的變革是種業(yè)發(fā)展的加速劑。伴隨著現(xiàn)代育種技術(shù)，如基因編輯技術(shù)的變革，基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、代謝組學(xué)等新興學(xué)科的飛速發(fā)展，家畜動(dòng)物育種已經(jīng)從傳統(tǒng)的育種方法向快速改善動(dòng)物基因型的分子水平方向發(fā)展，現(xiàn)代育種速率與傳統(tǒng)育種相比提高了3倍之多，為我國自主動(dòng)物種業(yè)的發(fā)展，突破國際種業(yè)壁壘，保障我國畜牧業(yè)迅猛奮戰(zhàn)保駕護(hù)航。

1 動(dòng)物常規(guī)育種

動(dòng)物傳統(tǒng)育種方法是以遺傳學(xué)基本理論為基礎(chǔ)的育種措施。通過表型值推斷基因型或計(jì)算育種值，進(jìn)而對(duì)性能做出總體評(píng)估，作為留種依據(jù)決定種畜的選擇與淘汰。它將數(shù)量遺傳學(xué)原理應(yīng)用于育種實(shí)踐，通過采用雜交改良、品系選育等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)物品種不斷改良和雜種優(yōu)勢(shì)利用。常規(guī)育種包括性能測(cè)定、系譜測(cè)定、同胞測(cè)定、后裔測(cè)定。性能測(cè)定適用于遺傳力高、能直接度量的性狀，如畜禽日增重、飼料報(bào)酬等。性能測(cè)定時(shí)可分一次記錄、多次記錄和部分記錄。同胞測(cè)定是根據(jù)同胞表型均值來對(duì)個(gè)體選留與淘汰，適用于遺傳力低、難以度量或不可能度量的性狀。豬、雞等多胎畜禽適宜用該方法進(jìn)行選擇。后裔測(cè)定根據(jù)后裔綜合表現(xiàn)來評(píng)定，多用于公畜。系譜測(cè)定通過分析各代祖先的生產(chǎn)性能推斷其后代品質(zhì)，多用于尚處于幼年或青年時(shí)期的種畜，單獨(dú)使用系譜測(cè)定，對(duì)改良畜群的作用較小，應(yīng)與其他方法結(jié)合起來使用［2］。

2 數(shù)量遺傳學(xué)與動(dòng)物育種

數(shù)量遺傳學(xué)從表型方差中剖分出基因型方差，通過運(yùn)用資料設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)模型估計(jì)有關(guān)的遺傳參數(shù)，最終達(dá)到選種目的，是遺傳學(xué)的重要分支。主要應(yīng)用于估計(jì)遺傳參數(shù)、通徑分析和畜禽育種估計(jì)模型方法。1909年瑞典遺傳學(xué)家尼克松—埃勒提出了多基因?qū)W說，上世紀(jì)二十年代，美國遺傳學(xué)家賴特、英國統(tǒng)計(jì)學(xué)家和遺傳學(xué)家費(fèi)希爾、生理學(xué)家和遺傳學(xué)家霍爾丹為數(shù)量遺傳學(xué)奠定了理論基礎(chǔ)。二十世紀(jì)五十年代以來，隨著線性代數(shù)、概率論、多變量分析和隨機(jī)過程等學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用，數(shù)量遺傳學(xué)的內(nèi)容有了進(jìn)一步的豐富［3］。二十世紀(jì)六十年代，Henderson提出運(yùn)用最佳線性無偏估計(jì)(Best linear unbiased prediction，BLUP)對(duì)動(dòng)物個(gè)體進(jìn)行育種值估計(jì)，BLUP技術(shù)作為畜禽遺傳評(píng)定重要方法［4］，其主要應(yīng)用于種公畜的評(píng)定，以及對(duì)遺傳趨勢(shì)和配合力的估計(jì)。BLUP法的基本原理是線性統(tǒng)計(jì)模型方法論與數(shù)量遺傳學(xué)相結(jié)合，該方法既能估計(jì)模型固定效應(yīng)，又能預(yù)測(cè)隨機(jī)的遺傳效應(yīng)，起到提高育種值估計(jì)準(zhǔn)確性，加速畜禽重要經(jīng)濟(jì)性狀遺傳改良進(jìn)程的作用。

3 動(dòng)物分子育種技術(shù)

分子遺傳標(biāo)記的基礎(chǔ)是個(gè)體間核苷酸序列的變異，它能夠?qū)€(gè)體DNA水平的遺傳多態(tài)性進(jìn)行直接反映。理想的分子標(biāo)記應(yīng)具備以下優(yōu)點(diǎn):高多態(tài)性、共顯性遺傳、遍布整個(gè)基因組且分布均勻［5］。目前，主要的分子遺傳標(biāo)記包括:數(shù)量性狀基因座(Quantitative trait locus，QTL)、基于DNA的分子標(biāo)記RFLP(Restriction fragment length polymorphism)、基于PCR的分子標(biāo)記RAPD(Random amplified polymorphic DNA)和SSR(Eimple sequence repeats)、基于PCR與限制性酶切技術(shù)相結(jié)合的AFLP(Amplified fragment length polymorphism)以及基于單核苷酸多態(tài)性的SNP(Single nucleotide polymorphism)。RFLP作為第一代分子標(biāo)記技術(shù)，能夠直接在DNA水平上測(cè)定遺傳變異［6］。

標(biāo)記輔助選擇對(duì)表型、系譜和遺傳標(biāo)記的信息進(jìn)行了充分運(yùn)用，而常規(guī)育種方法只利用了表型和系譜信息，所以標(biāo)記輔助選擇具備更大的信息量［7］。遺傳標(biāo)記在動(dòng)物選育中的運(yùn)用可顯著加快動(dòng)物育種的遺傳進(jìn)展。在畜禽生產(chǎn)中，很多重要的經(jīng)濟(jì)性狀都是數(shù)量性狀，而QTL是控制數(shù)量性狀的基因在畜禽個(gè)體基因組中的位置。對(duì)遺傳標(biāo)記的選擇通過MAS(Marker assisted selection)來實(shí)現(xiàn)，可以確定出影響該性狀的基因效應(yīng)值的大小及在染色體上的位置，從而更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)該性狀的調(diào)控［8］。

MAS在畜禽上的應(yīng)用十分廣泛，STIM1(Stromal interaction molecules 1)基因是影響繁殖性狀的基因，孫華等［9］在法系大白豬上的研究表明，STIM1的NN基因型為優(yōu)勢(shì)基因型，能夠提高母豬產(chǎn)仔數(shù)和產(chǎn)活仔數(shù)。視黃醇結(jié)合蛋白4(Retinol-binding protein 4，RBP4)對(duì)豬的產(chǎn)仔數(shù)有促進(jìn)作用，是豬繁殖性能的候選基因［10］。翟騰蛟等［11］研究表明，RBP4的AA基因型大白豬產(chǎn)仔數(shù)、產(chǎn)活仔數(shù)及健仔數(shù)多。耿社民等［12］研究表明，前白蛋白-3(Prealbumin 3，PA-3)2-2型為絨山羊產(chǎn)絨量和體重兩個(gè)經(jīng)濟(jì)性狀的優(yōu)勢(shì)標(biāo)記基因型。李志才等［13］在湘西黃牛上的研究發(fā)現(xiàn)，心型脂肪酸結(jié)合蛋白(Heart type-fatty acid binding protein，H-FABP)的AA基因型為優(yōu)勢(shì)基因型，與肌內(nèi)脂肪含量和大理石花紋呈正相關(guān)。

4 基因組編輯技術(shù)

基因組編輯技術(shù)是一種新興的利用限制性內(nèi)切酶在特定DNA位點(diǎn)切割，誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生非同源末端連接或同源重組修復(fù)機(jī)制，并對(duì)損傷DNA進(jìn)行修復(fù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)基因組定點(diǎn)修飾的技術(shù)，其可對(duì)目標(biāo)基因?qū)崿F(xiàn)定點(diǎn)突變、片段的敲除或敲入等［14］。代表性的有鋅指蛋白核酸酶(Zinc finger nucleases，ZFN)技術(shù)［15，16］、轉(zhuǎn)錄激活樣效應(yīng)因子核酸酶(Transcription activator-like effector nucleases，TALEN)技術(shù)［17］、成簇規(guī)律的間隔短回文重復(fù)相關(guān)蛋白9核酸酶(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats，CRISPR/CRISPR-associated protein 9，Cas9)技術(shù)。傳統(tǒng)的基因修飾技術(shù)是通過胚胎干細(xì)胞的同源重組實(shí)現(xiàn)基因組的靶向修飾［18，19］，只能切割短且簡單的基因序列，與之相比基因組編輯技術(shù)打靶效率高、應(yīng)用范圍廣、構(gòu)建成本低［20，21］。

4.1 鋅指核酸酶技術(shù)(ZFN)

鋅指核酸酶是一種人工改造的核酸內(nèi)切酶，由特異性識(shí)別DNA的鋅指蛋白和非特異性核酸內(nèi)切酶FokⅠ構(gòu)成切割域兩部分組成［22，23］。FokⅠ是來源于海床黃桿菌(Flavobacterium okeanokoites)的一種限制性內(nèi)切核酸酶［24］，切割結(jié)構(gòu)域需要形成二聚體才能發(fā)揮活性，所以必須由一對(duì)ZFN結(jié)合在4～6個(gè)間隔的DNA雙鏈上的靶序列上形成二聚體切割DNA［25，26］。常用的鋅指(Zinc finger，ZF)由3～4個(gè)鋅指蛋白組成，每個(gè)鋅指能夠識(shí)別連續(xù)的3個(gè)堿基，因此兩個(gè)ZFN共可以識(shí)別18個(gè)或者24個(gè)堿基，可高度特異地識(shí)別基因組中的基因序列［25］。ZFN技術(shù)被應(yīng)用于不同的物種，在細(xì)胞水平及整體水平上實(shí)現(xiàn)基因的定向修飾。Fatemeh Salabi［27］運(yùn)用ZFN技術(shù)對(duì)綿羊肌衛(wèi)星細(xì)胞上的肌肉生長抑制素(Myostatin，MSTN)基因進(jìn)行敲除，結(jié)果提高了細(xì)胞周期蛋白依賴激酶2(Cyclin-dependent kinase 2，CDK2)和卵泡抑素(Follistatin，F(xiàn)ST)的表達(dá)，而降低了p21(CDKI)(Cyclin-dependent kinas inhibitor)基因的表達(dá)，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)MSTN基因敲除能顯著增加細(xì)胞的增殖能力。趙宇航等［28］獲得了MSTN(Myostatin)雙等位基因突變的牛成纖維細(xì)胞株，將外源基因高效整合到牛MSTN基因位點(diǎn)，推動(dòng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展。崔文濤等［29］也利用ZFN技術(shù)在梅山豬胎兒成纖維細(xì)胞上敲除了MSTN基因，并結(jié)合體細(xì)胞核移植和胚胎移植技術(shù)，成功獲得了國際首例MSTN基因編輯克隆梅山豬。雖然ZFN靶向結(jié)合效率高，但是它的設(shè)計(jì)對(duì)專業(yè)知識(shí)要求高，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，同時(shí)它還會(huì)發(fā)生脫靶效應(yīng)，產(chǎn)生錯(cuò)誤酶切，目前的技術(shù)還無法讓它實(shí)現(xiàn)對(duì)任意靶基因的切割［30］。

4.2 類轉(zhuǎn)錄激活因子核酸酶(TALEN)技術(shù)

轉(zhuǎn)錄激活子樣效應(yīng)因子(Transcription activatorlike effector，TALE)最初發(fā)現(xiàn)于黃單胞桿菌屬。與ZFN技術(shù)類似，TALEN是由TALE蛋白的DNA結(jié)合域和Fok I核酸內(nèi)切酶切割域組合而成。TALE蛋白由核定位信號(hào)、DNA特異性識(shí)別結(jié)合結(jié)構(gòu)域和靶位點(diǎn)基因轉(zhuǎn)錄催化等部分組成［29，31-33］。其中的DNA特異性識(shí)別結(jié)合結(jié)構(gòu)域由兩部分組成，一部分是由1到33個(gè)長度為33～35個(gè)氨基酸殘基的重復(fù)單位串聯(lián)后形成，另一部分由一個(gè)含有20個(gè)氨基酸殘基的半重復(fù)單位構(gòu)成，兩者共同組成此結(jié)合結(jié)構(gòu)域［34］，其中第12和13位的氨基酸為重復(fù)序列可變的雙氨基酸殘基(Repeat variable diresidues，RVD)［35，36］，決 定 了TALENs的 識(shí) 別 功 能［37］。TALEN技術(shù)與ZFN相比，簡化了篩選過程，通過簡單的分子克隆就可以構(gòu)建出高效的TALEN，并且與DNA序列結(jié)合更嚴(yán)格，對(duì)受體細(xì)胞的毒性低。TALEN技術(shù)目前主要應(yīng)用在基因敲除方面，是否適合大片段基因的插入尚不明確。

TALEN與顯微注射等技術(shù)相結(jié)合，被廣泛應(yīng)用到動(dòng)植物育種等多個(gè)領(lǐng)域。宋紹征等［38］運(yùn)用TALEN技術(shù)敲除山羊乳中致敏源β-乳球蛋白(Beta-lactoglobulin，BLG)基因，同時(shí)在BLG基因座定點(diǎn)整合人乳鐵蛋白(Human lactoferrin，hLF)基因，在去除乳中過敏原的同時(shí)還增加了營養(yǎng)成分。唐成程等［39］利用TALEN技術(shù)在家兔CCR5(CC chemokine receptor 5)基因位點(diǎn)中定點(diǎn)敲入人的CD4(Cluster of differentiation 4)和CCR5基因，為建立艾滋病研究新動(dòng)物模型奠定基礎(chǔ)。吳彩霞等［40］對(duì)豬基因組內(nèi)源性基因Tiki1(TraB domain containing protein 2A)進(jìn)行定點(diǎn)修飾，成功且高效率地構(gòu)建了豬內(nèi)源性基因Tiki1敲除的大動(dòng)物模型。張歡歡等［41］構(gòu)建TXNIP(Thioredoxin interaction protein)基因TALENs載體，將mRNA通過顯微注射到小鼠受精卵中，獲得移碼突變成功制備TXNIP基因敲除鼠。吳子環(huán)等［42］在小鼠Fndc5(Fibronectin type III domain-containing protein5)基因中進(jìn)行了TALEN質(zhì)粒對(duì)的構(gòu)建，將其質(zhì)粒對(duì)轉(zhuǎn)錄為mRNA后注射到小鼠受精卵中，共出生23只小鼠，再對(duì)出生兩周的小鼠進(jìn)行基因型分析和鑒定。最終獲得了4種不同的Fndc5基因敲除小鼠品系，為進(jìn)一步探究該基因在動(dòng)物體內(nèi)的功能作用提供了動(dòng)物模型。

4.3 CRISPR/Cas系統(tǒng)

CRISPR/Cas技術(shù)作為第3代基因編輯技術(shù)，全稱為成簇的、規(guī)律間隔的短回文重復(fù)序列。二十世紀(jì)八十年代，Ishino等［43］在大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)了成簇的規(guī)律間隔的短回文重復(fù)序列。直到2002年，Jansen等［44］才 將 這 種 重 復(fù) 序 列 命 名 為CRISPR。CRISPR/Cas系統(tǒng)作為一種廣泛存在于細(xì)菌和古細(xì)菌中的免疫保護(hù)機(jī)制，可以介導(dǎo)外源DNA的降解，進(jìn)而抵御外來入侵［45，46］。目前，研究最多的是CRISPR/Cas9，它由Cas9蛋白與sgRNA(Singleguide RNA)構(gòu)成，通過sgRNA與靶序列DNA的堿基配對(duì)，利用Cas9蛋白精準(zhǔn)切斷DNA雙鏈，從而產(chǎn)生雙鏈損傷，進(jìn)而進(jìn)行特異位點(diǎn)的基因編輯［47］。CRISPR/Cas9技術(shù)的效率非常高，大大縮短了轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的制備時(shí)間。

目前，CRISPR/Cas9技術(shù)在提高家畜經(jīng)濟(jì)性狀方面大放異彩。梁紅宇等［48］利用CRISPR/Cas9技術(shù)對(duì)毛囊發(fā)育相關(guān)基因VEGF(Vascular endothelial growth factor)在CCR5位點(diǎn)定向敲入并獲得陽性單細(xì)胞克隆，通過體細(xì)胞核移植技術(shù)和原核注射法制備VEGF基因定點(diǎn)整合絨山羊，為今后培育產(chǎn)絨量高的絨山羊新品種奠定了基礎(chǔ)。梅珺琰［49］、Wang［50］、李光鵬等［51］利用CRISPR/Cas9技術(shù)，分別培育出MSTN基因突變山羊、豬和黃牛，大大提高了動(dòng)物的產(chǎn)肉性能。Xiaolong W［46］、Li W R等［52］利用CRISPR/Cas9技術(shù)對(duì)在毛發(fā)生長環(huán)節(jié)中起負(fù)調(diào)節(jié)作用的FGF5(Fibroblast growth factor 5)基因進(jìn)行敲除，提高了絨山羊、中國美利奴綿羊羊毛的產(chǎn)量和品質(zhì)。Han X等［53］利用CRISPR/Cas9技術(shù)在酪蛋白α-s1 3’端特異性敲入乳鐵蛋白基因，使轉(zhuǎn)基因豬初乳及乳汁中乳鐵蛋白可以持續(xù)高表達(dá)。Ma T等［54］利用CRISPR/Cas9技術(shù)成功構(gòu)建了AANAT(Arylalkylamine N-acetyltransferase)和ASMT(Nacetyl-5-hydroxytryptaminemethyltransferase)轉(zhuǎn)基因綿羊，利用乳腺反應(yīng)器提高乳汁中褪黑激素的產(chǎn)量。

CRISPR/Cas技術(shù)要想實(shí)現(xiàn)對(duì)特定位點(diǎn)的突變，需要對(duì)gRNA進(jìn)行設(shè)計(jì)和合成。由于PAM序列存在概率高，所以編輯位點(diǎn)的可選擇性很高，最大的優(yōu)勢(shì)是其不僅能夠?qū)蝹€(gè)位點(diǎn)進(jìn)行編輯，還能同時(shí)對(duì)多個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行編輯。雖然CRISPR/Cas優(yōu)點(diǎn)突出，但也存在一些缺點(diǎn)，比如，核酸內(nèi)切酶越大，轉(zhuǎn)化難度也相對(duì)較大，脫靶效應(yīng)嚴(yán)重，不同物種中編輯效率不同，就CRISPR/Cas9系統(tǒng)而言，僅需靠近PAM序列的12個(gè)堿基配對(duì)即可，對(duì)于遠(yuǎn)端的8個(gè)堿基并不需要嚴(yán)格配對(duì)，所以存在容錯(cuò)性，還需要進(jìn)一步改進(jìn)［55］。

5 GWAS在動(dòng)物育種中的應(yīng)用

近十幾年來，基因組技術(shù)迅速發(fā)展趨于成熟，使得全基因組關(guān)聯(lián)分析(Genome-wide associationstudy，GWAS)已成為經(jīng)濟(jì)性狀候選基因的分析方法［56］，借助全基因組范圍的分子標(biāo)記進(jìn)行總體關(guān)聯(lián)分析，然后通過基因分型比較復(fù)雜性狀和對(duì)照組之間基因頻率差異，進(jìn)而統(tǒng)計(jì)它們與性狀之間的關(guān)聯(lián)性大小，選出最顯著相關(guān)的遺傳變異，最后采用驗(yàn)證的方法確立變異與目標(biāo)性狀之間的相關(guān)性［57-59］。GWAS也越來越多地應(yīng)用于家畜重要性狀的研究領(lǐng)域，在動(dòng)物遺傳育種中，通過對(duì)家畜基因組進(jìn)行GWAS分析研究，找到控制家畜主要經(jīng)濟(jì)性狀的重要SNPs，從而挖掘重要經(jīng)濟(jì)性狀的候選基因。

5.1 豬

阮鵬等［60］利用GWAS技術(shù)對(duì)嵊縣花豬、金華豬繁殖性能相關(guān)SNP位點(diǎn)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)嵊縣花豬的候選基因有6個(gè)，分別是SEMA4D(Semaphorin4D)、EYA4(Eye absent 4)、ZC3H12D(Znc finger CCCH domain-containing protein12d)、BANP(BTG3 associated nuclear protein)、DIP2B(Disco-interacting protein 2 homolog B)以及TUSC3(Tumor suppressor candidate 3);金華豬的候選基因有3個(gè):SPINK14(Seeine protease inhitor Kazal type 14)、GRIP1(Glucocorticoid receptor-interacting protein1)和PPP3CA(Protein phosphatase 3 catalytic A)。趙杰［61］運(yùn)用GWAS技術(shù)對(duì)正常豬、鎖肛豬和基因攜帶豬進(jìn)行分析，篩選出3個(gè)與肛門閉鎖有關(guān)的候選基因:PTPRB(Protein tyrosine phosphatase，receptor type B)、BMP6(Bone morphogenetic protein 6)和ANKRD6(Ankyrin repeat domain protein 6)，為豬肛門閉鎖的遺傳機(jī)制研究提供了一些思路。趙海燕等［62］通過GWAS技術(shù)在深縣豬16號(hào)染色體上篩選出了4個(gè)與6月齡體重相關(guān)的候選基因:MTMR12(Myotubularin related protein 12)、NPR3(Natriuretic peptide receptor 3)、PDZD2(PDZ-domain containing-2)和TARS(Tyramine receptors)。謝?。?3］發(fā)現(xiàn)與香豬產(chǎn)仔數(shù)性狀顯著關(guān)聯(lián)的SNP位點(diǎn)25個(gè)(DIAS0001380、ALGA0004742等)，潛在關(guān)聯(lián)SNP位點(diǎn)7個(gè)(ASGA0020493、ALGA0012897等)，同時(shí)還篩選到了可能與香豬產(chǎn)仔數(shù)性狀有關(guān)的候選基因ZEB1(Zinc finger E-box binding homeobox 1)、PDIA4(Protein disulfide isomerase 4)、MARCKS(Myristoylated alanine-rich C kinase substrate)、HDAC2(Histone deacetylase 2)等。梁躍［64］采用混合線性模型對(duì)廣東長白豬的仔豬出生重和7個(gè)基因的SNP進(jìn)行了關(guān)聯(lián)分析，發(fā)現(xiàn)其中4個(gè)基因:IGJ(Immunoglobulin J chain)和ABCF1(ATP-binding cassette subfamily F member 1)等的SNP基因型與仔豬出生重性狀間存在顯著差異。Wang等［65］利用GWAS技術(shù)對(duì)82頭母豬的仔豬初生重進(jìn)行了研究，在全基因組中共發(fā)現(xiàn)266個(gè)SNP基因型(ALGA0007307、DRGA0004275等)與仔豬初生重存在顯著差異，它們大多集中分布在1、7、13、14、15和18號(hào)染色體上。Guo等［66］利用GWAS技術(shù)對(duì)仔豬數(shù)量和仔豬死亡率相關(guān)的QTL區(qū)域進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)與窩產(chǎn)仔數(shù)和仔豬死亡率有關(guān)的QTL區(qū)域共15個(gè)，分布在1、2、3、6、7、9、13和14號(hào)染色體上。

5.2 牛

李俊［67］利用GWAS技術(shù)對(duì)可能影響水牛產(chǎn)奶性能和繁殖性能的候選基因進(jìn)行篩選鑒定，最后鑒別到與繁殖性狀相關(guān)的SNP有40個(gè)(AX-85104022、AX-85147160、AX-85066093等)，相關(guān)候選基因28個(gè):SESN3(Sestrin 3)、PRDM5(PRDIBF1 and RIZ domain-containing 5)、IQGAP3(IQ motif containing GTPase-activating protein 3)等，還獲得與泌乳性狀相關(guān)的10個(gè)SNP(AX-85111042、AX-85119569、AX-85061501等)、5個(gè)候選基因:PTPN11(Protein tyrosine phosphatase，non-receptor type 11)、COX18(Cytochrome c oxidase-assembly factor 18)和LRP2(Low density lipoprotein receptorrelated protein 2)等，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)LRP2基因可作為水牛泌乳性能的候選基因。苗健［68］利用SWAG技術(shù)對(duì)可能影響西門塔爾牛骨重的性狀進(jìn)行了研究，共篩選出10個(gè)顯著關(guān)聯(lián)基因:CHSY1(Chondroitin sulfate synthase)、LAP3(Leucine aminopeptidase 3)和LARP4(La-related protein 4)等。Schopen等［69］對(duì)上千頭荷斯坦奶牛進(jìn)行基因分型，共篩選出50228個(gè)SNPs，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)20號(hào)常染色體與乳蛋白的含量和組成有關(guān)聯(lián)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)與乳蛋白組成或蛋白質(zhì)百分比相關(guān)的主要基因組區(qū)域分布在5、6、11和14號(hào)染色體。Sodeland等［70］通過GWAS鑒定影響乳腺炎易感性的多態(tài)性，在對(duì)2589頭牛常染色體上的17349個(gè)SNPs的基因型進(jìn)行分析后，在2、6以及20號(hào)染色體上發(fā)現(xiàn)了影響乳腺炎發(fā)生的QTL。

5.3 羊

He等［71］利用GWAS對(duì)阿勒泰羊、蒙古羊和泗水裘皮羊進(jìn)行了分析，結(jié)果在2號(hào)染色體132.6～132.7 Mb區(qū)間發(fā)現(xiàn)了與綿羊多角性狀相關(guān)的基因區(qū)段，此研究為羊角性狀的選育提供了理論基礎(chǔ)。狄江等［72］對(duì)365只新疆型中國美利奴羊進(jìn)行了GWAS分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)3種基因:FIBIN(Fin bud initiation factor homolog)、HSD17B11(Hydroxysteroid 17-beta dehydrogenase 11)和PIAS1(Protein inhibitor of activated STAT1)參與了羊毛的生長發(fā)育過程。Demars等［73］用GWAS技術(shù)對(duì)法國Grivette羊和波蘭Olkuska羊分析后發(fā)現(xiàn)BMP15(Bone morphogenetic protein 15)基因與控制產(chǎn)羔數(shù)呈密切關(guān)聯(lián)。

6 總結(jié)

隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的迅速發(fā)展，動(dòng)物遺傳繁育技術(shù)研究的不斷深入和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的需要，動(dòng)物育種從以數(shù)量性狀為主的傳統(tǒng)育種方法向著快速改變基因型方向分子育種發(fā)展。BLUP、分子標(biāo)記輔助選擇、基因編輯、全基因組選擇等技術(shù)，很大程度提高了動(dòng)物育種速度和繁殖效率，使得動(dòng)物育種工作形成一套完整、新興、可持續(xù)、高效的產(chǎn)業(yè)體系。