生物技术在家畜育种中的应用课件.ppt

1、第十四章第十四章生物技术在家畜育种中的应用生物技术在家畜育种中的应用E从从微观上微观上认识和控制生物的遗传物质和遗传过认识和控制生物的遗传物质和遗传过程，了解生命的全貌，解决人类社会中的人口程，了解生命的全貌，解决人类社会中的人口、粮食、肉蛋奶、环境能源医疗等各种具体问、粮食、肉蛋奶、环境能源医疗等各种具体问题的技术题的技术E是以生命科学研究成就为基础的综合性技术是以生命科学研究成就为基础的综合性技术 v生物技术的定义生物技术的定义基因工程技术基因工程技术细胞工程技术细胞工程技术 酶工程技术酶工程技术发酵工程技术发酵工程技术动物繁殖学技术细胞遗传学技术家畜生物技术家畜生物技术分子遗传学技术分分

2、子子遗遗传传学学技技术术生生物物反反应应器器转转基基因因动动物物的的制制备备基基因因在在微微生生物物中中的的表表达达转转基基因因技技术术建建立立基基因因克克隆隆与与基基因因文文库库的的基基因因诊诊断断基基因因组组分分析析析析基基因因的的结结构构与与功功能能的的分分细细胞胞遗遗传传学学技技术术染染色色体体鉴鉴别别与与判判型型植植与与重重组组染染色色体体及及染染色色体体片片段段移移家家畜畜繁繁殖殖生生物物技技术术嵌嵌合合体体的的制制备备核核移移植植及及细细胞胞克克隆隆外外受受精精卵卵母母细细胞胞体体外外培培养养与与体体胚胚胎胎性性别别鉴鉴定定胚胚胎胎低低温温冷冷冻冻保保存存胚胚胎胎移移植植超超数数

3、排排卵卵诱诱发发发发情情和和控控制制分分娩娩精精子子分分离离、精精液液低低温温冷冷冻冻保保存存人人工工授授精精YX生物技术在动物育种中的应用生物技术在动物育种中的应用l提高动物繁殖率l改良动物生产性状l分子育种生物技术在生产上的应用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制造基因疫苗第二节 分子遗传学技术基本概念uantitative uantitative rait rait ocus(Loci)=ocus(Loci)=数量性状基数量性状基因座因座=对数量性状产生影响的对数

4、量性状产生影响的 或或（染色体（染色体片段）片段）=利用（分子）遗传标记，通过标记利用（分子）遗传标记，通过标记-QTL-QTL连锁分析连锁分析（基因组扫描）被检测出并被定位的（基因组扫描）被检测出并被定位的QTLQTL基本概念=有较大效应且可以直接测定其基因型的有较大效应且可以直接测定其基因型的QTLQTLarker-ssisted election=标记辅助选择标记辅助选择=借助（分子）遗传标记信息选择种用个体（个体遗借助（分子）遗传标记信息选择种用个体（个体遗传评定）传评定）经典的数量性状选择方法以微效多基因模型为基础以微效多基因模型为基础将基因的作用作为一个整体（黑箱）考虑将基因的作用

5、作为一个整体（黑箱）考虑利用表型和系谱信息利用表型和系谱信息动物模型动物模型BLUPBLUP虽然取得了巨大成就，但是虽然取得了巨大成就，但是=理论上有缺陷理论上有缺陷=实践中有的情况下效果不理想实践中有的情况下效果不理想分子遗传学对家畜育种有何作用？v提供大量的分子遗传标记提供大量的分子遗传标记=高度多态高度多态=覆盖整个基因组覆盖整个基因组=测定不受年龄、性别和环境的影响测定不受年龄、性别和环境的影响=共显性（大部分）共显性（大部分）分子遗传学与数量遗传学相结合未知基因未知基因（黑箱）（黑箱）侯选基因分析侯选基因分析标记标记-QTL-QTL连锁分析连锁分析标记标记QTLQTL主主效基因效基因

6、标记辅助选择（标记辅助选择（MASMAS）基因辅助选择（基因辅助选择（GASGAS）MAS的优越性增加遗传评定的准确性增加遗传评定的准确性进行早期遗传评定进行早期遗传评定降低遗传评定的成本降低遗传评定的成本获得更大的遗传进展和育种效益获得更大的遗传进展和育种效益MAS的基本策略Av保持现行的育种方案，但同时利用标记信息、表保持现行的育种方案，但同时利用标记信息、表型信息和系谱信息对个体进行遗传评定型信息和系谱信息对个体进行遗传评定提高遗传评定的准确性！提高遗传评定的准确性！MAS的基本策略 Bv两阶段选择两阶段选择基因型选择基因型选择EBVEBV选择选择第一阶段：第一阶段：(生产性能生产性能测

7、定之前测定之前)第二阶段：第二阶段：(生产性能生产性能测定之后测定之后)利用标记或利用标记或主基因信息主基因信息利用表型和利用表型和系谱信息系谱信息降低育种成本！降低育种成本！性能测定性能测定MAS的基本策略 Cv早期选择早期选择选选 择择基因型信息基因型信息亲代信息亲代信息同胞信息同胞信息缩短世代间隔！缩短世代间隔！繁殖生物技术繁殖生物技术+第三节第三节 繁殖生物技术繁殖生物技术 在家畜育种中的应用在家畜育种中的应用家家畜畜繁繁殖殖生生物物技技术术嵌嵌合合体体的的制制备备核核移移植植及及细细胞胞克克隆隆外外受受精精卵卵母母细细胞胞体体外外培培养养与与体体胚胚胎胎性性别别鉴鉴定定胚胚胎胎低低温

8、温冷冷冻冻保保存存胚胚胎胎移移植植超超数数排排卵卵诱诱发发发发情情和和控控制制分分娩娩精精子子分分离离、精精液液低低温温冷冷冻冻保保存存人人工工授授精精YX（MO）（ET）使优秀种公畜获得大量的后代使优秀种公畜获得大量的后代使优秀种公畜的使用不受时间和地域的限制使优秀种公畜的使用不受时间和地域的限制种公畜可以承担更多头母畜的配种任务种公畜可以承担更多头母畜的配种任务使公畜遗传评定更准确使公畜遗传评定更准确可更经济可靠地实现家畜品种资源保护可更经济可靠地实现家畜品种资源保护 E人工授精人工授精已经成为最重要的家畜育种技术已经成为最重要的家畜育种技术使使优秀母畜优秀母畜能较早地获得较多的后代能较早

9、地获得较多的后代用于珍贵遗传物质的长期用于珍贵遗传物质的长期保存保存实现种畜遗传物质的跨国界实现种畜遗传物质的跨国界交换交换对繁殖障碍的母畜使其获得后代对繁殖障碍的母畜使其获得后代在在小规模小规模的母畜群中，实施特殊育种措施的母畜群中，实施特殊育种措施提早提早实现种公畜的遗传评定实现种公畜的遗传评定二、胚胎移植二、胚胎移植技术应用技术应用降低胚胎的生产成本降低胚胎的生产成本使优秀母畜可生产更多的胚胎和后代使优秀母畜可生产更多的胚胎和后代降低种母畜的留种率，提高母畜的选择强度降低种母畜的留种率，提高母畜的选择强度提高提高MOETMOET核心群育种方案的效率核心群育种方案的效率可以充分利用数量稀少

10、而十分珍贵的精液可以充分利用数量稀少而十分珍贵的精液建立新的动物生产模式建立新的动物生产模式工厂化生产胚胎的基础技术工厂化生产胚胎的基础技术产生同龄母系半同胞组，将提高估计的准确性产生同龄母系半同胞组，将提高估计的准确性三、体外受精技术的应用三、体外受精技术的应用提高具有提高具有限性性状限性性状畜种生产专门化程度畜种生产专门化程度通过性别控制增加生产中母畜头数通过性别控制增加生产中母畜头数杂交育种方案中，灵活地应用性别控制技术杂交育种方案中，灵活地应用性别控制技术可以实施一头受体母牛移植两枚胚胎可以实施一头受体母牛移植两枚胚胎胚胎克隆技术实施前，需先进行性别鉴定胚胎克隆技术实施前，需先进行性别

11、鉴定 四、性别控制的应用领域四、性别控制的应用领域提高胚胎移植的效率提高胚胎移植的效率获得数量很大的遗传同质同卵多获得数量很大的遗传同质同卵多(双双)胎个体胎个体遗传同质个体是遗传学研究试验材料遗传同质个体是遗传学研究试验材料利用同卵双生子可提高选种的准确性利用同卵双生子可提高选种的准确性快速建立多个具有特定基因组合的纯系快速建立多个具有特定基因组合的纯系五、五、胚胎分割与胚胎细胞克隆的应用胚胎分割与胚胎细胞克隆的应用建立最佳遗传资源保护模式建立最佳遗传资源保护模式 增加高产优秀个体的增加高产优秀个体的“复制品复制品”数量数量遗传同质群体便于标准化生产遗传同质群体便于标准化生产遗传同质动物是最好的试验材料遗传同质动物是最好的试验材料为发展其它生物技术提供了最佳手段为发展其它生物技术提供了最佳手段六、体细胞克隆技术的应用领域六、体细胞克隆技术的应用领域七、七、转基因转基因可大大改进生产性能可大大改进生产性能 可实现抗病育种可实现抗病育种产生新的代谢途径，从而提高其生产性能产生新的代谢途径，从而提高其生产性能可改进动物产品的质量可改进动物产品的质量可使奶牛或奶山羊获得乳腺生物反应器可使奶牛或奶山羊获得乳腺生物反应器建立毒理试验的动物模型建立毒理试验的动物模型在人类医学研究中也有广阔的由于领域在人类医学研究中也有广阔的由于领域