全基因组选择在猪育种上的研究进展.doc

全基因组选择在猪育种上的研究进展fi野生动物被驯化以来，科学家一直致力于提高畜禽育种值的研究近半个世纪来，畜禽育 种值佔计的方法主要经历了综合选择指数法、同期群体比较法、最佳线性无偏预测法(Best LinearUnbiased Prediction, BLUP)、分子标记補助选择ff种(MAS)以及近几年快速发展的 GS法同时，随着M密度基因芯片的出现和M通:M:测序技术的快速发展，单核廿酸多态性 (SingleNucleotide Polymorphism, SXP)分型成本快速下降，GS方逐渐引起畜离界的义注 特别是Schaeffer发现，在奶牛育种中利川GS比后裔测定4节约成本97%,且遗传进展川 提高3〜4倍后，全球掀起/一股研究GS的热潮全基因组选择(GS)什么是GS2001年，Meuwissen等人最先提出GS:实质为全基因組范闱的称记辅助选择理论 蕋础是应用整个基因组的标圮信息和各性状值来估计每个标圮或染色体片段的效应值，然后 将效应位加和即得到基W组育种值(GenomicEstimated Breeding Value，GEBV)GS奔:其种 程度上是MAS的延仲，弥补了在MAS中标记数景只能解释•一部分遗传方差以及数景性状位 点(QuantitativeTrait Locus, QTL)定位困难的缺点。

其中心任务是提高GEBV值的准确性， 并尽可能准确地估计每个标记的效应ifU估计标记效应的方法在实阮运用中以BLUP法为 主；Bayes法虽其准确性商于BLUP,何因其计算复杂，耑在超级计算机上运行而限制其庖 川不过随着快速算法的开发和计算机硬件的改进，Bayes法的运算效率有望提高为什么选用GSGS的优势与MAS相比，GS的优势主要表现在：1) 能对所杏的遗传和变异效应做出准确的估计而MAS只能对部分遗传变异进行检测，且 容笏高佔其遗传效应2) 缩短III:代问隔、提高畜禽年遗传进展、降低生产成木等，这在需要后裔测定的家畜中尤 为明显如GS给奶牛育种带來了巨大经济效益3) 早期选择准确率岛4) 对于较难实施选择的性状具有東大影响如低遗传力性状、难以测定的性状等5) GS在提a种群的遗传进展侃提卜，还能降低群体的近交增MGS的可靠性GS的关键便是对GEBV值做出可靠的评估VanRaden等人在北美荷斯坦奶牛群体中， 比较产奶性状、体型外貌性状等27个经济性状，发现GEBV平均可靠性为0.37,而传统 育种值仅为0. 19,相比可靠忡捉高95%Su等人比较川•麦荷斯tt奶卞18个重要经济性状， 发现GEBV平均可靠性为0.55,而传统育种值仅为0.29,相比町靠性提高90%。

影响GS的因素尽管GS能显著提商畜禽选育的遗传进展，但仍受到许多因素的影响，这些因素主要包 拈：1） 标记类型和结构标记类型主要包括微卫S和SNP2种，但实际成用中以3呢标记为主2） 标记密度和标记间的连锁不平衡程度通常GS的准确性随着标记密度的增加而増a3） 资源参考群中的表型测定数GS的准确性随着表型测定数的增加而增加4） 估计标记效极所记录的表型W:代数对于低遗传力性状，记录世代数越多，GS的准确性 越高；但对于高遗传力性状，一般以2〜3代为宜5） 性状的遗传特性一般认为GS选择对低遗传力性状的选择更有利6） 资源参考群与预测群体的世代距离GS在选择3〜4世代后必须茧新估计杬记效应，j 能保持艽长期优势7） 资源参考群与预测群体的遗传距离模拟研究结果显示，当合丼多个群体或品种的参考 群为一个共同参考群时，GS的选择准确性大大提高GS在猪育种上的应用鉴于GS具有节约种畜生产成本并可缩短世代间隔等优势，近几年来，已成为遗传育种 领域的研究热点2010年以來，世界各国的猪育种公司都开始尝试GS育种Christensen等利用60000个丹系杜洛克猪群体上的SNPs，评估了料重比中GEBV的准 确性。

他们得出，GEBV比基于血缘所得到EBV的准确性要高出许多2010年，丹麦丹育公司正式寅布启动猪GS研究，主要针对低遗传力、抗病性、饲料转 化率和肉质等难测定性状进行选择，丼且该公司也专门对公猪膻味进行GS研究，以期能在 2018年向消费者提供无膻味的公猪肉，Hypor公司也己经开始尝试应川GS对繁殖、肉质和抗病等性状进行选择，并于2012年 6月15日，该公M报道已为客户提供GS生产的种猪，进一步巩同了其在猪育种界的领先地 位2011年，温氏集团作为我网最人的猪竹种和肉猪生产公司，为了提高种猪的遗传进展 和在行业中的竞争力，也丌始进行了 GS研究主要对种猪的饲料利用率、肉质等性状进 行选择2012年初，TOPIGS公M宣布开始在猪竹种中采用GS，对公猪膻味、饲料转化率等性状 进行选择，以期改善猪的肉质，提高种猪竞争力同年6月初，该公司宣布在母系中全而采 用GS,期提高种猪繁殖力2013年，我国苜例采川全基因纟K选择技术选育的1头杜洛克特级种公猪正在健康长人， 弁即将开始配种应川综上所述，GS在猪育种上的应川仍处于起步阶段，供.随着育种技术的不断发展以及计 算机水平的不断进步，GS在猪育种上的应川也会円渐成熟。

GS在猪竹种中的展望前景作为4:传统育种方法和MAS基础上发展起来的新一代育种技术，GS实现了对候选个体 从农型选择到蕪因选择的突破，解决动物个体陶质和抗性等性状难以选育的技术障碍，还可 实现低成本的早期选择如Lillehammer等研究发现，对母猪进行GS能人人提尚种猪的繁 殖性能挑战GS在猪育种中M样也面临着诸多挑战，主耍表现在以下几个方面首先，GS测序赀用 相对较高我国多数小型企业在育种方面投资小，只能等基因芯片分型成本进一步降低，才 能真正扩人GS的灰用范阑次，GS需要对数万个标记的效成进行估计，算法比较复杂， 需耍具备相叉知识的技术人员才能进行该项工作n前，计算机发展水平有限，在一定程度 上限制了 GS在育种中的发展和应用再次，获収GEBV的吋间过长从实验开始之初，到最 后获得GEBV值的时间通常需要14周建议鉴于GS在奶牛上的成功应川，提出如下几点建议肯先，常规竹种是GS能成功极用的基木前提GS出现初期，人们在GS和常规竹种两 者欠系的认识上存在曲解有人认为只耍利用标记基因进行分子育种就不再耑耍传统的常规 育种，即该观点是对常规育种的全盘否定相反，GS并非对常规育种的全盘否定，而是以 .其为基础进行的后续研究。

因此，GS准确性的高低依赖于常规育种中测定数据的准确性其次，效仿奶牛业中所建的参考网群，不断扩大群体规模，井享数据资源，提高GEBV值 的准确性2010年，欧洲4个育种纟II织共亨了各&的参考群体，并加入欧洲基因组计划， 使得W参考群体规模快速扩人，达2. 5万头验证公牛当然，猪资源数据共享丁.作己初歩开 展，2001年，川•麦国家猪生产委员会与科学院北京基因组研究所的科研人员首次合作 丌展人规模猪基因组测序项目再次，有效丼充分利用我国社会资源，构逑国家级别猪竹种平台该工作需要联合我国 猪竹种专家、窈校科研机构、优势种猪企业、种猪中心测定站等，弁在相关行政主管部门的 配合下完成。