标记辅助导入中不同前景和背景选择方法的比较

标记辅助导入是分子遗传信息应用于动物育种的一个重要方面，其目的是在标记信息的辅助下将一个品种（供体）中的一个或多个优良基因导入另一个品种（受体），同时还要尽可能地保持受体群体原有的遗传背景。标记辅助导入的过程包括3个阶段，第一阶段是杂交，即供体与受体杂交产生F1代个体，第二阶段是回交，即F1个体以及后续各个世代的后代个体重复地与受体回交，以使受体的遗传背景得到恢复，第三阶段是横交，即重复回交后得到的个体彼此问交配，以便获得供体基因的纯合个体，使该基因在群体中固定。在回交和横交阶段，都要对参与交配的个体进行选择。在选择中，要分别进行前景选择和背景选择，前景选择是对供体基因的选择，选择携带有供体基因个体参加配种，从而使该基因在回交过程中不会丢失，并在横交过程中能尽快固定，背景选择是对受体遗传背景的选择，选择那些含有受体基因组比例较高的个体参加配种，从而加快恢复受体遗传背景的速度。本研究通过计算机模拟对不同的前景选择方法和不同的背景选择方法进行了比较。前景选择方法包括对受体基因的直接选择（假设该基冈可以直接测定）、利用单个连锁标记的间接选择和利用两侧标记的间接选择3种，背景选择方法包括随机选择、基因组相似性选择、指数选择和标记辅助BLUP（MBLUP）选择4种。研究结果表明，对于前景选择来说，对供体基因的直接选择能保证该基因在回交的各个世代中保持一个稳定的频率（0．25）并在横交阶段迅速固定（2个世代），用两侧标记的间接选择也能得到类似的结果，但如果仅利用单个连锁标记进行选择，则会导致供体基因的频率在回交阶段中有所下降，并在横交阶段不能被固定。对于背景选择来说，如果最终的目的是要完全恢复受体的遗传背景，基因组相似性选择或标记指数选择是最好的选择方法，它们可使受体的遗传背景在回交3个世代后就恢复到98％以上，而随机选择或MBLUP选择需要至少5个世代的回交才能达到这个水平。但如果最终的目的只是要恢复受体的某些优良性状，则MBLUP选择是值得推荐的方法，它可使影响这些性状的受体基因频率在回交3个世代后就达到99％以上，而且还能在整个基因导入过程中给这些性状带来最大的遗传进展。虽然用标记指数选择也有相似的结果，但与之相比，MBLUP的成本要低得多，更具有实际可行性。

Comparison of Different Foreground and Background Selection Methods in Marker-Assisted Introgression

Three different methods for foreground selection and four different methods for background selection were compared in terms of the efficiency of marker-assisted introgression of a QTL allele from a donor line into a recipient line and also in terms of the recovery of the recipient genetic background. The results showed that for the introgression of a donor QTL allele, a direct selection on the QTL itself (when the QTL genotype can be directly identified) would ensure that the allele is successfully introgressed and rapidly fixed. However, when a direct selection on the QTL is not feasible, an indirect selection using two closely linked flanking markers can be used, which also shows similar results. For the recovery of the recipient genetic background, if the goal is to recover the whole genetic background of the recipient, genomic similarity selection or marker index selection would be the best choice: Only three generations of backcrosses were required to recover over 98% of the recipient genome. Whereas if the goal is to recover certain background traits of the recipient, MBLUP selection would give the best results, which achieved not only over 99% recovery of the recipient QTL alleles for the background traits after three generations of backcrosses, but also showed the best genetic improvement of these traits.