纯种选育需具备的条件
肉用地方品种 该品种具有较一致的体型外貌、较高的生产性能和稳定的遗传性。为了进一步提高其生产性能,促使其体型外貌更趋于一致,需采用纯种选育方法,巩固和提高某些优良性状的特性。此法也称为良种选育。如我国优良地方品种秦川牛、南阳牛、晋南牛、鲁西牛、延边牛、复州牛、郏县红牛和渤海黑牛等,通过纯种选育,逐步纠正外貌结构上的缺点,提高其生产性能。
肉牛优良品种 该品种经过人工培育使其成为专门化肉牛品种,产肉性能高,具有稳定的遗传性。为了增加群体数量,保持品种特性,不断提高品质,需要有计划地进行纯种选育。如国外肉牛品种夏洛来牛、利木赞牛、安格斯牛、皮埃蒙特牛、西门塔尔牛、海福特牛、短角牛等良种,均需要采用纯种选育的方法,保持纯种,扩大群体,以供推广和杂交育种的需要。
肉用地方品种 该品种虽然经济价值不高,但某些性状及特性有一定或较为突出的优点,如适应环境能力、抗病力、耐粗饲、生产性能方面,都需要在一定的区域内保留其必要的数量作为杂交育种的基因库。此法也称保种选育。
肉用杂交品种 该品种进入横交固定阶段后,需要有目的的进行选种选配,以固定其优良性状,使全群质量进一步提高并趋于整齐。这个阶段的育种工作,虽然不是在一个品种内进行选育,可它和品种内选育方法相似,这种选育方法也称自群繁育。
纯种选育方式
亲缘繁育 亲缘繁育既能使某些优良基因纯化,也能使某些隐性不利基因结合而暴露出来,表现为不良性状而成为不良个体,如体格变小,体质变弱,生产性能降低,畸形发育等。
防止近交衰退的方法:
一是近亲交配只用1次~2次,然后用中亲或远亲交配,以保持其优良性状。
二是严格选择,防止有共同缺点的公母牛交配。
三是严格淘汰那些突变型和重新结合的纯合劣质基因型的不良个体。
品系繁育 其特点是有目的地培育牛群在类型上的差异,以便使畜群的有益性状继续保持和扩大到后代中。将在某一方面表现突出的个体或类群,采用同质选配的方法就可以将该品种这方面的优良性状继续保持下去。采用此法:在一个品种内建立若干个品系,每个品系都有其特点,以后通过品系间的结合(杂交),即可使整个牛群得到多方面的改良,故品系育种既能达到保持和巩固品种优良特性、特征的目的,同时又可以使这些优良特征特性在个体中得到结合。
后裔测定
我国目前运用较普遍的肉用种公牛的后裔测定是同期同龄比较法。根据被测公牛的后代与对照公牛同期同龄后代的初生重、断奶重和18月龄体重相比较,计算同期比较值。结合育种值的最佳线性无偏估计法 (BLUP)、超数排卵和胚胎移植育种方案、青年母牛卵母细胞体外成熟并受精(IVF)方案提出了三种后裔测定方案。
试验站的后裔测定方案 首先选出交配计划中公牛的断奶后裔,将它们分配到各地的育种试验站作测定,测定期统一 (如16周),选择指标:生长速度、周岁体重、饲料报酬、精液品质、外貌评分等。选择强度为10%~20%,入选公牛参加后裔测定试验。在后裔测定中,用参与后裔测定的公牛所生半同胞公犊进行肥育,后测时间可为1年。
选择指标 肉的大理石纹、眼肌面积、脂肪厚度、生长速度等。选择强度30%左右。此方案有以下不足:第一个选择阶段没有测定胴体质量,因费用较高,只测了公牛。
适于农村的肉用种公牛后裔测定方案 全部参试犊牛戴耳号。牛屠宰时,按统一标准收集胴体肉用性能资料,用以估计其双亲的育种值,这样收集的资料须借助于动物模型BLUP设计的计算程序。此方法测定面广,费用较低。
超数排卵和胚胎移植
超数排卵和胚胎移植技术使在短期内获得较多的全同胞和半同胞的后代成为可能。根据同胞的生产性能来评定公牛,以代替传统的后裔测定,缩短了世代间隔,加快了遗传进展。首先在核心牛群中选出最优秀的母牛作为供体母牛,利用药物促其发情和超数排卵。选用最优秀的公牛精液给供体母牛输精,当母牛受精后,利用手术或非手术的方法取出受精卵,将其移植到同期发情的,作为受体的低产母牛体内继续发育,直至犊牛出生。这些犊牛虽然产自低产母牛之腹,但却具有优良公母牛的遗传特性。供体母牛取出受精卵后,经一定时间的休整,又可按上述方法进行药物催情和超数排卵,以生产优良的受精卵,再次供移植。如此循环,使优良的供体母牛遗传潜力得到最大限度的发挥,优良亲本的后代群体大,生产效益高。此时,大量的全同胞或半同胞生产性能记录,可以作为判定同胞拟选公牛遗传特性的依据。
体外受精
体外受精是将青年小母牛卵母细胞取出,在体外培养成熟并进行体外受精,然后将受精卵植入“代母亲”体内继续发育至产犊。这项技术最早可在小母牛1月龄左右就开始实施育种计划,大大缩短世代间隔,加快遗传进展速度。
分子育种
动物分子育种是利用分子数量遗传学理论和技术来改良畜禽品种的一门新兴学科,是传统动物育种理论和方法的新发展。从目前发展现状来看,包括基因组育种和转基因育种两方面内容。其中,基因组育种是在比较基因组研究和基因组分析的基础上,通过DNA标记技术来对畜禽数量性状座位进行直接选择,或通过标记辅助导入有利基因,通过标记辅助淘汰清除不利基因等,以达到更有效地改良畜禽的目的。转基因育种则是通过基因转移技术将外源基因导入某种动物的基因组上,育成转基因畜禽新品种(系),从而达到改良重要生产性状(如生长率、遗传抗性等)或非常规性育种性状(如生产人类药用蛋白、工业用酶等)的目标。
由于动物分子育种是直接在DNA水平上对性状的基因型或基因进行选择,因此其选种的准确性大大提高,克服了传统动物育种方法的缺陷。按照常规育种方法要提高家畜的生产性能,人们往往需要进行多代杂交,选优交配,最后育出高产、优质的品种。然而,这种传统的方法存在品种育成时间长、育成后再想引入新的遗传性状困难大等许多弊端,使带有新性状的品种可能同时也携带有害基因,杂交后有可能会降低原有性状。而分子育种能够克服传统杂交选择法的各种缺陷,具有高效、快速育种的特点,目前已显示出越来越强大的生命力,必将成为动物遗传育种学科发展的方向和21世纪动物育种的主流。
中国黄牛(肉牛)分子育种的研究主要集中在肉用性状。自从中国黄牛开展分子遗传学研究以来,研究的内容已涉及到功能基因的编码序列和非编码序列。研究的功能基因已超过40个,这些基因主要包括与中国黄牛生长发育性状、屠宰性状、肉品质性状、繁殖性状、抗病性状相关的基因,非编码基因包括微卫星DNA序列和mtDNA的D- Loop序列。
研究的主要目的:
一是揭示生产性状的分子遗传标记,直接用于选种。
二是揭示品种的分子群体遗传学特征,阐明品种间的差异和遗传关系,用于杂交效果的预测、遗传资源的评价、保护和开发利用。
目前中国黄牛大部分品种或多或少都进行过分子遗传学方面的研究,但做的工作比较多的品种主要集中在我国几个优良黄牛品种上,包括秦川牛、南阳牛、鲁西牛、晋南牛、延边牛、郏县红牛和培育品种中国西门塔尔牛、草原红牛以及引进品种如利木赞、德国黄牛、红安格斯牛的杂交系 。
传统的肉牛育种依赖于性状的表型值(如平均日增重、肉的大理石纹、眼肌面积等)来对种牛做出评价。这类复杂的表型值是遗传和环境互作的结果,要确定各自的重要性是很困难的。利用基因分析的当今育种方法则完全不同。近年来,大量高度分子多态遗传标记的发现,促使人们研究、利用标记物去定位和寻找控制某特定性状的DNA片断,即由基因型去推断表现型,不受环境等方面的影响。遗传标记大大增加了对控制一些性状的基因进行定位的机会。现在对于牛的每一条染色体已经提出了一个完整的、总数为几百个显微卫星和限制性片段长度多态性类型标记的联锁图。在这个遗传图谱中,标记基因如MS和RFLP被用来作为“标界”,使我们注意到染色体段的遗传性,利用这种标记,可以确定来自双亲的DNA片段,用它们来测定后代中重要性状的表型差异,一旦利用标记确定了这些片段,这个标记就可用于追踪动物有助于选择标记中的联锁位点。MAS技术与先进的繁殖技术如性成熟前卵母细胞的培养、体外受精等,可以缩短世代间隔,提高选择强度,加快肉牛育种计划中的遗传进展。
小结
20世纪上半叶,随着人工授精的广泛使用及数量遗传学的发展,种畜的评定从定性法走向定量的方法,这些方法对过去、现在乃至将来的育种发挥过并将继续发挥重要作用。最佳线性无偏估计法预测育种值,在上世纪90年代得到更广泛的应用,由于生物技术的发展,旨在缩短世代间隔的超数排卵和胚胎移植相结合的育种方案被提出并获得应用,随后体外受精更是缩短了繁殖周期,从而加快了遗传进展。
超数排卵和胚胎移植相结合的育种、青年母牛卵母细胞体外成熟并受精技术的不断完善,克隆技术的引入,遗传标记研究的深入必将给肉牛育种带来革命性的进步。