生物技术在动物育种中应用的现状与前景

近年来,生物技术的飞速发展已经引起了动物遗传育种学家们的普遍关注。许多世界著名大学的动物遗传育种研究所纷纷建立了生物技术研究室,许多动物遗传育种学家也逐渐地将研究重点转到这一领域。有关这一主题的国际研讨会也已经召开多次。为了发     

上位性及其在遗传育种研究中的应用

上位性引入遗传学已有一个多世纪,直到近些年才受到广泛关注,成为复杂性状遗传研究体系的一个重要组成部分。上位性可分为统计上位性和功能上位性两类,前者具有群体特性,后者属于基因型现象。分子标记技术是研究上位性的一个有力工具,理论与实验研究证实上位性在动植物数量性状的表现中具有重要作用。上位性在作物育种中的应用因作物的繁殖方式,育种方法等不同而异,上位性是杂种优势形成的重要遗传基础。     

RAPD技术及其在动物遗传育种中的应用

ＲＡＰＤ技术是在ＰＣＲ基础上发展起来的一种ＤＮＡ多态性检测技术,已广泛应用于基因组研究的种个领域。本文概述了ＲＡＰＤ反应的原理、特点,总结了其在遗传多样性检测、亲缘关系鉴定、遗传连锁分析和数量性状的辅助标记选择等方面的应用,并肯定了ＲＡＰＤ在动物遗传户种领域的应用前景。     

动物模型及多性状BLUP在家禽遗传鉴定中的应用

利用最佳线性无偏预测法(BLUP)估计家畜的育种值,目前除家禽外已在其它各家畜中得到了广泛的应用。本文利用动物模型和多性状BLUP对“京白Ⅰ系”蛋鸡在1986—1987年24个家系的777个个体的系统分组资料进行了分析,估计出了所有个体的复合育种值。其中考虑了两个性状(40周产蛋数和36周蛋重)和两个固定效应(鸡舍-鸡笼效应和孵化批次效应)。同时还对混合模型方程组维数较大时如何在微机上实现进行了研究,即(1)利用磁盘存取系数矩阵的非零元素和中间计算结果;(2)简化了多性状BLUP的计算,利用乔列斯基(Cholesky)分解变换后,此法建立的方程数是常规算法方程数的1/q(q为性状数);(3)简化了方程组迭代求解的方法,即利用块迭代法,这样大大缩短了计算的机吋,节省了费用,使BLUP在家禽中的推广应用成为可能。     

遗传修饰技术在绵羊分子设计育种中的应用

利用遗传修饰技术可以使动物在遗传水平发生改变,实现在个体内表达外源基因或对其内源基因的功能造成影响.在动物育种中,可以利用遗传修饰技术在分子水平进行设计并实现品种的快速改良.从传统的遗传修饰技术、病毒载体、精子载体等介导的遗传修饰技术到新型人工核酸酶介导的基因编辑技术,尤其是CRISPR/Cas9为代表的人工核酸酶的运...     

转基因RNAi技术在动物抗病毒育种中的应用

病毒对动物和人类健康都是极大的威胁,抗病毒疫苗虽然能在一定程度上预防病毒病,但目前几乎还不能对变异的传染病进行抗病毒治疗。尽管RNA干扰研究到目前才短短十几年,其作用机理已基本清楚。RNAi能够非常有效的抑制病毒体内复制,其介导的抗病转基因动物的研究相继取得了阶段性进展,抗疯牛病转基因羊和牛,抗内源性逆转录病毒猪以及抗核型多角体病毒病的转基因家蚕已经成功获得。尽管如此,目前的研究主要还是集中在细胞水平及小鼠模型方面,获得的转基因动物种类和数量有限,但为培育动物抗病毒品种提供了理论依据和技术支撑。随着转基因技术的不断的进步和成熟, RNA干扰技术将成为动物抗病毒育种中最有应用前景的方法之一。     

基因组选择技术在农业动物育种中的应用

基因组选择(genomic selection, GS)是畜禽经济性状遗传改良的重要方法。随着高密度SNP芯片和二代测序价格的下降,GS技术越来越多被应用于奶牛、猪、鸡等农业动物育种中。然而,降低全基因组SNP分型成本、提高基因组育种值(genomic estimated breeding value,GEBV)估计准确性仍然是GS研究的主要难题。本文从全基因组SNP分型策略和GEBV估计模型两个方面进行了综述,并对目前GS技术在主要畜禽品种中的应用现状进行了介绍,以期为GS在农业动物育种中的深入开展提供借鉴和参考。     

聚类分析在黄霉素发酵过程中的应用

【目的】将聚类分析的方法应用于黄霉素摇瓶发酵条件的优化过程中。【方法】通过系统聚类算法、K均值聚类算法和模糊C均值聚类算法对不同批次黄霉素发酵的摇瓶数据的聚类分析进行比较,发现模糊C均值聚类算法优于其他聚类算法,确定了以模糊C均值聚类算法对黄霉素摇瓶发酵数据进行聚类分析。【结果】然后利用模糊C均值聚类算法选取优质组样本,并利用优质样本优化了黄霉素摇瓶发酵的控制参数分布范围。【结论】这充分证明了聚类分析在发酵过程的优化过程中有良好的实用性。     

聚类分析在金针菇杂交育种中的应用

对12个金针菇菌株两种生化标记（酯酶和可溶性蛋白）进行了筛选研究．采用多元统计方法,进行聚类分析。结果表明,供试菌株可分为四个类群。按照亲本的遗传相似系数,对各杂交组合的杂种优势进行了检测,实际结果表明,不同杂交组合的产量与预测结果基本一致。群内组合为低产组合,群间组合杂种优势较强。     

应用于家畜育种试验中的组内常相关方差分析

在家畜育种中,不同杂交组合试验的比较,如果采用常规的方差分析方法,由于遗传相关的存在,来自同一家系内的样本,个体之间具有相关性,会产生第一类错误．为此,本文从理论上讨论具有组内常相关性样本的方差分析,导出了新的F检验统计量．并举例在家畜育种试验中的应用．     

黍稷农艺性状的主成分分析与聚类分析

对国家种质资源库中收集保存的8016份黍稷种质资源的株高、千粒重、生育期等11个农艺性状进行主成分分析和聚类分析,结果表明：主要农艺性状可归纳为千粒重、主茎节数、主穗长、株高、穗型、花序色、粒色、米色8个主成分,累计贡献率为86．44％;8016份黍稷种质资源可分成5大组群,各个组群都有一定的形态学特征,其中组群4的1301份种质资源的主茎节数多,单株产量、千粒重都比较大,综合性状表现较好。     

动物杂交试验的正反交循环设计法

为了提高配合力等参数估测的有效性、准确性和经济性。本文从动物自身的和试验的具体特点出发,提出了一种适于(1)客观条件仅允许试验部分组合、(2)试验目的仅为确定杂交育种的种群选配方案、(3)完全双列杂交试验分地分批进行等三种情况的新杂交试验设计法——正反交循环法,并且探讨了由这种设计法所设计的试验,即正反交循环杂交试验的最小二乘分析。     

聚类分析和主成分分析方法在人类学研究中价值的判定

本文以生活在不同地区的9组人群的成年男性头骨(668例)为主要研究对象,通过对其14项测量性状的聚类分析和主成分分析,探讨多变量统计分析方法在人类学研究中的价值。结果显示:欧氏距离系数可以初步判断各组人群的相互关系及差异;根据聚类分析树枝图推出的人群间的相互关系受作者主观意识的影响,可信的结论应建立在多种聚类方法产生的结果一致的基础上;主成分分析的结果与选取的变量有一定关系,选取不同的变量组,其结果会受到影响。同聚类分析方法相比,主成分分析方法相对较好地反映了人群间的相互关系。本文研究结果提示,应慎重对待多变量统计方法得出的人群间相互关系的结论。     

水稻分子育种技术专利分析

通过Thomson Innovation（TI）专利平台数据库中相关专利的检索,利用专利计量学的方法,从专利申请数量、受理国家、申请机构、技术生命周期以及研发热点等方面对水稻分子育种技术国际发展态势进行分析。结果表明,水稻分子育种技术目前整体呈快速发展趋势,并已趋于成熟。其中,美国的申请量最多,是全球最受重视的技术市场。大型跨国公司不仅是全球最主要的专利申请主体,而且在我国的专利申请活动也较为活跃。我国在水稻分子育种技术领域专利数量较多,并且具有一定优势,相关专利申请主体为科研机构和大学。对专利文献内容的深入分析表明,重要农艺性状的基因挖掘和转基因技术是分子育种技术领域当前的研发热点。     

73份亚洲水稻恢复系农艺性状的主成分与聚类分析

选取来自亚洲主要产稻国家的73份恢复系资源,种植在四川省德阳市和泸州市2个环境下,根据株高、单株有效穗、千粒重、单株生物量、单株稻谷产量、每穗实粒数、每穗颖花数、每日稻谷产量、每日生物量、结实率、收获指数等11个性状进行主成分与聚类分析。结果表明:通过主成分分析,将11个性状简化为4个主成分,即稻谷产量因子、生物产量因子、穗数因子和粒重因子,以上因子提供的信息量占总信息量的87.640%(德阳)和88.861%(泸州)。利用4个主成分因子进行系统聚类,在2个环境下,73份资源均聚为4大类,其中来自中国60.71%的资源聚在Ⅰ类群,主要特点是千粒重大,株高偏高,产量较高。来自印度45.45%的资源聚在Ⅱ类群,主要特点是千粒重偏小,产量、收获指数等性状均较高。4类群间差异明显,分类结果与地理来源基本一致。     

核型似近系数的聚类分析方法

本文根据近年来核型分析所积累的大量资料,以及谭远德(1991)提出的似近分析理论,提出了核型似近系数A聚类分析方法,确定了核型计算公式,井应用于lo种淡水鱼核型似近系数聚类分析,获得了与形态分类学非常一致的结果。此外,还提出了染色体带型计算公式,从而使核型公式和校型似近系数从核型的整体结构、染色体形态结构和染色体内部结构等三个层次上,较精确地刻画了物种核型特性和物种间校型的等同性或同源性。以此核型似近系数作为分类依据所获得的物种分类结果,能真实地和客观地反映物种的自然分类模式。     

泡桐叶片蛋白质多态性及其聚类分析

研究了9种泡桐叶片蛋白质的多态性,并根据其叶片蛋白质聚丙烯酰胺凝胶单向和双向电泳结果,将它们聚类为白花泡桐组[白花泡桐（Paulownia fortunei）和白花兰泡桐（P.elongata f.allba）]、南方泡桐组[南方泡桐（P.australis )和成都泡桐（P.albiphloea var.chengtuensis)]和毛泡桐组（毛泡桐（P.tomentosa）、川泡桐（P.fargesii）、鄂川泡桐（P.albiphloea）、山明泡桐（P.lamprophylla）和兰考泡桐（P.elon-gata）]。该结果可为了解泡桐属植物的亲缘关系和种的鉴定提供参考依据。     

国外引进亚麻种质资源的聚类分析及评价

通过对国外引进的150份亚麻种质资源的农艺性状鉴定与聚类分析研究,将其分为4个类群。各个类群具有不同的特点,其中类群Ⅰ表现为株高较高、抗倒伏能力差、出麻率高、产量较高;类群Ⅱ株高较矮、较抗倒伏、出麻率较低、产量较低;类群Ⅲ表现为高抗倒伏、抗白粉病、产量较低;类群Ⅳ株高和产量最高。不同类群在育种中有不同的利用价值,尤其类群Ⅲ和Ⅳ中有高抗及高产材料,具有十分重要的利用价值。     

小麦农艺性状与品质特性的多元分析与评价

估算96个小麦品种(系)的11个农艺性状和10个品质特性参数的主成分,并以主成分和欧氏距离为基础,分别作二维排序分析和聚类分析。农艺性状的前4个主成分反映了85.3450%的原始数据信息量;品质特性的前4个主成分代表了89.1483%的原始数据信息量。以96个材料的主成分得分绘制二维排序图,27个小麦品种(系)表现为矮秆、子粒和旗叶较大,丰产性较好、综合农艺性状优良;32个小麦品种(系)表现为铁、锌含量较高,加工品质较好、综合品质特性优良。在系统聚类图中,农艺性状和品质特性分别被聚成5类。综合农艺性状较好的材料主要集中在第Ⅲ类和第Ⅳ类;综合品质特性较好的材料主要集中在第Ⅰ类和第Ⅱ类。综合分析发现,同时兼顾丰产性较好且子粒铁、锌含量较高,品质特性较好的小麦品种(系)有:泰山9818、西农822、轮选719、杨-31、西安837和中育9383。将聚类分析和二维排序分析结合起来,能较好的对小麦的性状组成做出综合评价,鉴定和评价出优质、高产、综合性状优良的小麦品种(系),为小麦遗传育种提供优良的种质资源,为合理选配亲本提供参考。