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肉牛全基因组选择分子育种技术体系的建立与应用
该成果针对我国肉牛群体生产性能与发达国家有较大差距、育种技术体系不完善以及我国肉牛业亟待提升生产效率、种业国际竞争力、完善育种体系等技术要求,历时 10 年,建立了中国肉牛基因组选择分子育种技术体系,取得了一系列创新性成果,总体水平处于国际先进水平; 1 创建了肉牛全基因组选择技术平台。构建了我国唯一的肉牛基因组选择参考群,群体规模为2030头,西门塔尔1570头,和牛460头,并全部应用770K芯片判定基因型,每头牛测定的主要经济性状包括生长发育、育肥、屠宰、胴体、肉质、繁殖等6类共87个性状。研发了BayesFB和BayesFCπ等GEBV估计高准确度的新方法,以及提高应用 Bayes 方法的自适应多链并行全基因组估计技术,使运算速度提高了10倍以上。研制并开发了一款 10K的生物小芯片用来替代770K高密度芯片进行遗传评估。 2 创造性的提出了全基因组关联分析的新方法,大大提高了发掘新基因的效率。研究了基于通路原理的全基因组关联分析新方法,有效的解决了基因内部 SNP 连锁对结果造成的影响,共找到两条(GABA、NAFLD)和活重及眼肌面积相关的通路。提出了以基因为单元的新基因检测方法,将基因上全部 SNP 的遗传关联综合起来,形成了新的统计单位,有效解决了单 SNP 位点只能解释小部分的遗传变异的缺陷,共找到12个和骨重相关的基因、3个和pH值相关的基因。 3 发掘了大批与肉牛主要经济性状相关联的基因和标记。在研究关联分析理论和方法的基础上,发现了与各主要经济性状紧密相关的候选基因65个。其中,与日增重显著相关的基因7个、影响宰前活重的基因7个,与屠宰性状相关的基因8个,影响分割肉块重量的基因6个,与剪切力、肉色、大理石花纹等级显著相关的基因11个,25个影响脂肪酸性状(单个脂肪酸和组脂肪酸)的基因。在这些基因中,有20个基因是对其他研究者的验证,25个是项目发现的新基因。首次报道NCAPG-LCORL基因座是控制肉牛日增重的主效基因、PLAG1为一因多效候选基因。 4 创建了肉牛全基因组选择分子育种技术体系,对国内肉用公牛开展基因组遗传评估。根据我国肉牛育种实际情况,首次提出肉用西门塔尔牛综合遗传评估的基因组肉牛选择指数(GCBI),并对全国大部分公牛站的肉用西门塔尔牛青年公牛实施基因组育种值的估计,开展基因组选择。
推荐单位:北京农学院
联系人:倪和民、张路培