基因集成育种技术在“大快省好”山下黑猪培育中的应用

发布时间：2020-10-10 06:09

　　随着基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学以及生物信息与计算机技术的不断发展与整合,极大促进了家猪重要经济性状的深度遗传解析,众多与经济性状相关的主效基因和分子标记被挖掘出来。基于基因辅助选择的基因集成育种技术已成为猪品种改良的重要手段。在新品种培育过程中,基因集成育种技术可以提高选择的准确性,加快遗传改良的进展,尤其对于抗病性状和活体难以测定的肉质性状。随着人们生活水平的提高,消费者对优质猪肉的需求越来越大。培育肉质好的新品种是应对市场变化的主要措施之一。在1998年至2017年之间,一共有15个猪种通过了国家品种审定委员会的审定。这些培育猪种一般作为母系,要么体型较小,要么肉质较差,难以满足市场的需求。培育一个体型大、肉质好的父系猪种可以完善我国培育猪种的生产体系,通过与不同母系猪种组合,可以满足市场不同的需求。本研究应用基因集成育种技术开展体型大、生长快、饲料转化率高和肉质好的山下黑猪新品种培育。根据杜洛克、巴克夏、里岔黑猪、玉山黑猪、圩猪和陆川猪配合力测定结果,巴克夏和里岔黑猪之间的综合配合力比较好。因此,用巴克夏和里岔黑猪作为父母本,通过杂交育种的方法培育一个新品种,即山下黑猪1系(山下土)。根据“体型大、生长快、饲料省、肉质好”的育种目标,选取VRTN、PHKG1、MUC13、FUT1、MYH4和HMGA1基因进行基因集成育种。在这两个亲本群体中检测上述6个基因的多态,MYH4和HMGA1基因没有多态,不能用于基因辅助育种。FUT1有利等位基因频率较低,不太适合在培育初期进行选育。VRTN、PHKG1和MUC13基因多态性丰富,且优势基因频率较高,可用于基因辅助育种。为了验证VRTN和PHKG1基因的效应,对358头巴克夏和里岔杂交(巴里)猪进行屠宰,测定了14个胴体性状和14个肉质性状。VRTN基因极显著的影响胸脊椎数(P0.0001)和体长(P0.01),对其余性状没有显著影响。QQ型和Qq型个体的胸椎数分别比qq型个体多1.2和0.5枚。PHKG1基因显著影响肌肉嫩度与背膘厚(P0.05),对其余肉质性状和胴体性状没有显著影响。AC型个体的平均膘厚比CC型个体薄,但剪切力显著高CC型个体。PHKG1基因对24小时pH值的影响不显著(P=0.9056),但是AC型和CC型个体的pH值均高于AA型个体的pH值。在山下黑猪育种群体,即巴克夏、里岔黑猪、鲁莱黑猪(山下黑猪2系)、巴里0代和巴里1代,共计2873头猪,开展VRTN、PHKG1和MUC13基因分型,并根据基因型来辅助山下黑猪的选育。这3个基因的有利基因频率在巴里1代高于巴里0代,说明基因辅助育种取得了一定的进展。VRTN和MUC13基因有利基因频率均低于0.7,因此还有很大的选择空间。
【学位单位】：江西农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S828
【部分图文】：

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2.2.2 代表性主效基因概述2.2.2.1 多肋基因 VRTN。VRTN 基因是与增加猪的肋骨数、进而达到与增加体和产肉量性状相关的因果基因（ZL 201210509536.7）。本实验室早在 2013 年就利中国培育猪种—苏太猪群体及西方三元杂交商品猪—杜洛克猪×（大白猪×长白商品猪为实验动物进行 VRTN 基因分型判定，结果显示 g.103457401 A>C 位点的基因型个体比 AA 基因型个体平均多 1.17 根（苏太猪）和 0.92 根肋骨（西方三元交商品猪）；同样 g.103458678_103458679 ins291 的 ins/ins 个体比 del/del 个体也平多 1.17 根（苏太猪）和 0.92 根肋骨（西方三元杂交商品猪）[18]。由此可知，在商猪种和中国大部分地方猪种核心群中，继代选育 g.103457401A>C 位点的 CC 个体g.103458678_103458679 ins291 的 ins/ins 个体，由于两位点完全连锁不平衡，意味检测一个点就可以（见图 1），均可以逐步提高猪群的肋骨数，达到增加猪的体长产肉量的目的[62]。运用 PCR-RFLP 和基因分型技术，可以筛选候选基因的多态性点，并进一步与猪肋骨数、胴体长等表型值进行基因型、表型信息关联性分析，以为山下黑猪群体在品种内遗传改良和培育出特定的多肋品系提供理想的分子标记理论依据。

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图 2. 糖原分解的生化途径（引自杨杰博士论文）Fig. 2. The biochemical pathway of glycolysis2.2.2.3 抗断奶前腹泻基因 MUC13。MUC13 基因（ETEC-F4ac）是导致仔猪内肠毒素大肠杆菌产生而引起的黄痢、白痢病的主效基因，其基因型对应的GG 为抗性猪、AA/AG 为易感猪，见图 3。在商业猪种核心群中，继代选育体，可以进一步改良种群的抗腹泻病性状，减少仔猪的死亡率。本实验室在开发出了一项“可鉴别断奶仔猪F4腹泻易感性/抗性的MUC13分子标记及应技术（ZL200810136425.X），并获得了 2011 年国家技术发明奖二等奖[63, 6

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图 2. 糖原分解的生化途径（引自杨杰博士论文）Fig. 2. The biochemical pathway of glycolysis2.2.2.3 抗断奶前腹泻基因 MUC13。MUC13 基因（ETEC-F4ac）是导致仔内肠毒素大肠杆菌产生而引起的黄痢、白痢病的主效基因，其基因型对应GG 为抗性猪、AA/AG 为易感猪，见图 3。在商业猪种核心群中，继代选体，可以进一步改良种群的抗腹泻病性状，减少仔猪的死亡率。本实验室开发出了一项“可鉴别断奶仔猪F4腹泻易感性/抗性的MUC13分子标记及技术（ZL200810136425.X），并获得了 2011 年国家技术发明奖二等奖[6

【参考文献】