微卫星标记及其在牛遗传育种中的应用

2018-01-22

中国畜牧兽医文摘 2018年2期

（黑龙江省家畜遗传资源保护中心，黑龙江哈尔滨 150069）

1 前言

微卫星标记是一种新型的遗传标记方式，在实际应用当中具有分布广泛、检测便利、数量大以及信息含量高的特点，目前较多应用在遗传多样性评估、系统发生树构建以及动植物基因定位等方面。在我国牛养殖业当中，该技术也具有积极的应用价值。

2 技术概述

微卫星标记是一种分子特征的遗传标记方式，同其余分析遗传标记方式相比，具有更多的极性标记数量，且有着均匀的分布范围，大部分处于真核生物的基因组内，也有少部分在原核生物的基因组当中，在实际检测当中具有较易检测的特点，在生物多样性方面具有较好的表现，且同时有一定的保守特征。该技术诞生于20世纪70年代，在研究当中，发现具有串联特征的重复序列，在进一步研究当中，研究人员在技术基础上将其发展成具有全新特征的DNA标记系统。对于该种标记系统来说，根据重复结构差异性的存在分为不同的类型。目前，该技术已经较为广泛地应用在禽畜养殖当中。

3 具体应用

3.1 构建遗传连锁图

在牛遗传育种工作进行前，需要先构建牛的遗传连锁图，通过对具有较高精度遗传图谱的绘制使其能够以准确的方式对QTL在牛基因组当中的位置进行确定。在该项工作开展中，即需要能够以微卫星技术为基础，在禽畜基因组当中，每隔一定的距离对特定多塔进行微卫星标记处理再以该方式逐渐标记，直至标记数量到达某值之后，即可以通过微卫星标记方式的应用对基因组内部存在的功能基因以及表型控制的QTL进行找出，同时对其做好相关的操作以及利用处理。

3.2 血缘控制

在牛遗传育种工作开展当中，需要对牛种群的群系谱图进行应用，通过该方式的落实，即能够根据牛亲属的信息情况确定其是否得到选留，这同时也对系谱的准确性提出了较高的要求。在具体育种过程当中，经常会因母畜寄养以及返情重配等方面因素无法对某个特定个体的亲代关系进行准确的判断。此时，则可以通过微卫星标记方式的应用进行处理，根据其多态性特征的存在，根据其在不同种群当中基因频率为基础开展计算，在排除实现概率的基础上对亲子鉴定以及血缘控制的相关目标进行实现。目前，已经有很多人员开展了该方面的研究，根据其中部分研究结果可以了解。在对5种微卫星座位进行组合的情况下，即能够排除98%左右的概率，其中，在不同座位之上，都具有7个以上的等位基因。通过这部分微卫星组之间的科学组合，即能够获得较高比例的概率排除。通过该方面的应用即可以了解到，通过微卫星标记方式的应用对传统的图谱分析、血型检测以及DNA指纹检测方式进行替代，在具体禽畜饲养当中的亲子鉴定以及血缘控制工作开展当中即能够具有充分的发展空间。

3.3 遗传结构分析

对于微卫星标记方式来说，其在多态性方面具有较好的表现，也正是该特征的存在，使其在禽畜类品种资源利用、保存、遗传多样性分配以及评估方面都具有了较高的应用价值发挥。同传统血液多态座位以及蛋白多态座位方式相比，其在多态性方面具有十分明显的特点与效果，根据相关计算，以该标记方式所体现的遗传杂合度即能够达到较高的精度，这也是该种杂合度优势的表现。这部分特性的存在，使其在实际对部分具有接近亲缘分析禽畜类动物遗传距离进行估计，对不同动物间系统发育树进行绘制的过程当中具有较高的精确性以及高效性。经过相关试验验证，通过两个微卫星位点的掌握，即能够对36种不同品系牛在遗传方面的差异性进行分析，在此基础上还能够对具有准确特征的树状图进行绘制，以此实现遗传距离的计算，最后获得的结果同试验前已经掌握的各类牛遗传品系历史具有较好的一致性。通常来说，在具体工作开展当中，研究人员即可以根据牛的遗传基因对不同种群间存在的差异性进行标识，即对不同群体间，在以遗传变异为基础的情况下从根本上对遗传基因频率的大小进行分析。而根据杂交优势相关理论可以了解到，对于杂交来说，其优势的体现同遗传距离具有一定的关联，即亲本间遗传差异性的体现。根据相关实验结果可以发现，在对牛进行杂交实验，所获得杂种间优势大小以及遗传距离情况具有较为复杂的曲线关系。对于该问题，通过微卫星标记方式的应用，即能够在牛杂种优势研究方面体现出较好的效果。

3.4 辅助标记

在牛遗传育种辅助标记工作当中，微卫星标记技术也具有较好的应用价值以及较大的发展空间，通过该技术的应用，即能够对普遍应用从表型值向基因型值过程的推断选择情况进行体现。要想对该目标进行实现，首先即需要分子生物学领域当中，通过相关技术的应用检测个体基因型，之后再对表型值以及个体育种值进行适当的估计，通过软件仿真结果方式的应对相关结果进行显示。同普通的表型选择方式相比，通过微卫星标记技术的应用，在具体工作当中能够对更多的遗传进展情况进行获得，在牛后期表达性状、显性性状以及低遗传能力性状方面都具有较大的选择强度，且具有更高的选择准确性以及更短的世代间隔。通过该辅助性标记方式的应用，即能够对导入有益基因的目标进行实现，在有效去除不利基因的基础上对牛种群的生产性能以及生活能力进行了提升，最终实现育种年限的缩短。