动物分子遗传育种学第1章.ppt

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1、畜牧兽医学院,主 讲 人:白文林,沈阳农业大学畜牧兽医学院,动物分子遗传育种学,课程性质,必修课,48学时,考核办法,讨论20,综述论文,第二章 动物基因组育种,第五章 动物育种规划与 品种保护,第三章 转基因动物育种,第一章 动物遗传标记,第四章 动物抗病育种,概念：遗传标记是指可以识别的等位基因及其表达产物或DNA片段。,特点：（1）遗传性（2）可识别性,第一章动物遗传标记,分子遗传标记,形态遗传标记,细胞遗传标记,细胞遗传学法,生化遗传标记,动物遗传标记,第一节形态遗传标记,概念：形态遗传标记指肉眼直 接可观察到的动物外部 表型特征。,范围：毛色、体态。,毛色遗传标记,特点：授控基因数少

2、、遗传方式简单、易于识别。,注意,有些物种的毛色受到许多修饰基因的影响，遗传机制相当复杂。如牛的毛色受20多个位点的影响。,毛色遗传标记,牛,红色、黑色、色片、白色、白斑等,猪,黑色、白色、黑斑、白腰带等,毛色遗传标记,山羊,黑色、白色、褐色等。,毛色遗传标记,绵羊,毛色遗传标记,白色、黑色、黑白花等。,鸡,毛色遗传标记,白色、黑色、麻、褐色等。,.,牛体态遗传标记,角,无角、有角（1对基因）,体态遗传标记,肩峰,胸垂,双肌尻,无、有（1对基因，同时受微效基因的修饰，瘤牛和印度野牛所特有）,无、有（1对基因控制，隐性纯合时表现出来，为肉牛特有）,.,猪体态遗传标记,耳型,垂耳、竖耳（不完全显性

3、1对基因）,背型,阴囊疝,垂背、直背（不完全显性1对基因）,表现、不表现（2对基因控制，2对均为隐性纯合时表现出来）,绵羊体态遗传标记,有、无（1对呈从性遗传的等位基因控制）,角,耳型,耳长,垂耳、竖耳（1对呈不完全显性的等位基因控制）,短耳、长耳（1对呈不完全显性的等位基因控制）,山羊体态遗传标记,有、无（1对显性完全等位基因控制）,角,耳型,肉疣,垂耳、竖耳（1对呈不完全显性的等位基因控制）,有、无（1对呈显性完全的等位基因控制）,毛髯,有、无（1对呈从性遗传的等位基因控制）,鸡体态遗传标记,冠型,单冠、豆形冠、玫瑰冠、胡桃冠,羽形,丝毛、卷羽、常羽,反映了物种内不同品种的鲜明特征。与品种

4、所处的生态环境有紧密的关系。标记数量少，多数为质量性状，一般与生产性能无关。主要用于动物品种的起源、演化和分类研究中。,总结,形态遗传标记,第二节生化遗传标记,概念：生化遗传标记指动物的 各种血型、血液蛋白型、乳蛋白型等方面的多态 现象。,范围：血型、蛋白（血液和乳）,血型,人：ABO血型系统、RH系统。牛：A系统、B系统、C系统、D统系统。山羊：A系统、B系统、C系统、M系统等。绵羊：A系统、B系统、C系统、D系统、M 系统等。猪：A系统、B系统、C系统、D系统O系 统。鸡：A系统、B系统、C系统、D系统I系 统。马：A系统、C系统、D系统、K系统U系 统。,蛋白,Tf、Am(淀粉酶)Alb

5、、Hb、Pa、Ca(铜蓝蛋白)、Akp等。,血液,Tf,山羊Tf的电泳图谱,蛋白,乳,-La、-Lg、k-CN、s1 CN、s2 CN、MUC1（牛、羊）,牛、羊的MUC1的电泳图谱,MUC1,第三节分子遗传标记,概念：分子遗传标记指以DNA（RNA）多态性为基础的 遗传标记。,范围：DNA、RNA,分子遗传标记,PCR和RFLP为基础,PCR-RFLP、PCR-SSCP、RFLP、RAPD等。,牦牛GH基因的PCR-RFLP电泳图谱,780bp413bp367bp,200bp100bp750bp500bp250bp100bp,重复序列为基础,DNA序列多态为基础,小卫星DNA、微卫星DNAS

6、SR（简单重复序列）等。,SNP（可达到基因组多态性极限，没必要电泳。）,鸡的ADL028微卫星位点电泳图谱,400bp300bp200bp100bp,RFLP,原理：酶切、转膜、探针。优点：1.共显性。2.无年龄、组织特异性。3.稳定、可靠。4.基因组普遍存在。缺点：1.操作烦琐、周期长、工作量大。2.用到放射性同位素。3.需DNA量大。4.多态信息含量低。,RAPD,原理：随机引物、PCR扩增。优点：1.简单易行。2.无年龄、组织特异性。3.无放射性。4.标记数量多。5.所需DNA量少。缺点：1.稳定性差。2.显性。3.受实验条件影响大。,山羊RAPD电泳图谱,1 2 3 4 5 M,小卫

7、星DNA操作过程,小卫星DNA,原理：酶切、转膜、探针。优点：1.无年龄、组织特异性。2.稳定、可靠。3.基因组普遍存在。缺点：1.操作烦琐、周期长、工作量大。2.用到放射性同位素。,山羊DNA指纹电泳图谱,微卫星DNA,原理：设计引物、PCR、PAGE。优点：1.共显性。2.无年龄、组织特异性。3.稳定、可靠。4.基因组普遍均匀存在。5.多态信息含量高。6.需DNA量少。缺点：染色一般采用银染（比EB 染色烦琐）。,PCR-RFLP,原理：特异引物、PCR扩增、酶切 1.简单易行。2.无年龄、组织特异性。3.无放射性。4.所需DNA量少。5.共显性。6.稳定性好。7.谱带易分析。缺点：酶切环

8、节时间稍长。（一般7-10h）,mRAN差异显示,原理：mRNA,逆转录,PCR,电泳显带,评价：直接从mRAN入手，对基因的克隆、表达 方面有广阔的前景。,第四节遗传标记与动物育种,1.品种分类。2.遗传图谱构建。3.基因定位。4.标记辅助选择。5.杂种优势分析。6.遗传资源评价。,第五节动物分子标记辅助育种,概念：分子标记辅助育种指利用动物 分子标记技术结合常规育种对 动物的数量性状位点进行选择、保种、杂种优势分析和利用等，以达到更有效的育种目的。,评价：目前分子标记辅助育种仍在处 于发展阶段，尚有很多问题需 要研究，但在动物育种中已有 成功的例子（如猪、鸡）。,分子标记辅助育种,范围,分

9、子标记辅助选择（MAS）,分子标记辅助保种,分子标记分析杂种优势,分子标记辅助选择,概念：分子标记辅助选择分子标记的辅助下，对动物数量性状位点和主基因的基因型加以区分，进而直接根据基因型进行选择。是很有前景的一种育种新技术是目前广泛研究的一个热点。条件：（1）等显性。（2）不受年龄或性别影响。（3）多态性丰富。只有满足上述条件，其在具有较大的应用价值。,基本路线,寻找主基因或QTL,确定基因或QTL的位置,寻找与基因或QTL紧密连锁的标记或侯选基因,寻找与性状变异有关的特定基因（型）或功能位点,检测选择,优点：,直接选择基因型，提高了选择的准确性。可以实现早期选择，缩短世代间隔。在两种性别中可

10、对任何性状（如限性性状）进行选择，提高了选择效率。可以结合不同品种的优良性状，培育新品种。,影响分子标记辅助选择的因素：,数量性状主基因或QTL效应的大小。分子标记与主基因或QTL连锁的紧密程度。主基因或QTL参数（即效应）估计的准确性。数量性状的遗传率。分子标记的特性（早期标记和晚期标记）和群体大小。应用MAS的代数（反比）。（由于随着代数的增加，重组概率上升，分子标记与主基因或QTL连锁的紧密程度下降。）,制约分子标记辅助选择的因素：,检测分子标记基因型的成本较高。遗传图上的标记密度尚较低。标记基因检测的准确性。数量性状的遗传机制尚不十分清楚。,分子标记辅助保种,概念：分子标记辅助保种是利

11、用与目标基因有紧密连锁的分子标记，对目标基因在保种过程中的分离和重组进行跟踪，通过有意识选留而加以保护，使之不丢失。保种中基因丢失的原因：（1）群体过小而产生遗传漂变。（2）高度近交导致部分基因纯合，而 部分基因丢失。（3）无计划的杂交改良。针对上述原因，分子标记辅助保种的方法：（1）跟踪保存目标基因。（2）控制近交程度（应用标记检测）。,优点：,提高了保种的准确性。可以同时进行保种与选育（目标性状与选育性状不一致时）。可实行小群体保种。扩大了保种范围。,杂种优势分子标记分析,分析遗传差异,检测遗传距离,总之：分子标记杂种优势分析尚处于初始阶段仍然需要在广度和深度上进行进一步研究。,本部分内容完 The end,