分子遗传标记在动物育种中的应用研究

洪祥美吴 琦

（1.南京市溧水区永阳街道畜牧兽医站，江苏南京　211200；2.南京市溧水区石湫畜牧兽医站，江苏南京　211200）

分子遗传标记在动物育种中的应用研究

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（1.南京市溧水区永阳街道畜牧兽医站，江苏南京211200；2.南京市溧水区石湫畜牧兽医站，江苏南京211200）

随着分子遗传新技术的出现，分子遗传标记也随之迅速发展，从而带动整个现代遗传学的发展。本文系统地论述了RFLP、RAPD、微卫星DNA、AFLP和SNP等分于遗传标记的研究概况及其在动物育种中的应用，并针对目前的研究现状及存在的问题探讨了分子遗传标记在将来发展的前景与趋势。

分于标记；动物育种

分子遗传标记是近些年来随着分子遗传学和各种DNA重组技术的迅速发展而产生的，它的出现使人们可以从遗传标记的角度对动物遗传育种来进行分析，其中DNA多态性的研究在遗传标记中占据着重要地位。对于DNA多态现象，是由个体的基因差异引起了DNA在分子水平上的差异。相比于其他分子标记，其具有一下特点：DNA可以利用一些直接的分子遗传标记进行分析，减少了通过表型性状推测基因型而造成的误差；可用来进行选择的DNA分子类型多；分子遗传标记所包含的信息含量比蛋白质大；DNA样品的获取比较方便；在多数生物的遗传中，DNA多态性普遍，准确度高，遗传稳定，并且易于通过个体水平的多态情况分析群体中的遗传多样性，确定许多个体的同源性关系。

想要获得更加理想的分子标记需要包含的条件有：（1）等位基因易于辨别；（2）具多态性程度高；（3）共显性遗传；（4）分子标记能够均匀分布于整个基因组；（5）易于检测，重复性好；⑹无基因多效性等。常见的分子遗传标记包括：限制性片段长度多态性（RFLPs）、随机引物扩增多态性DNA（RAPD）、微卫星DNA（Microsatellite DNA）、扩增片段长度多态性（AFLP）和单核苷酸多态性（SNP）标记等。

1 限制性酶切片段长度多态性（RFLP）

限制性内切酶位点上的碱基存在着插入、缺失、重排或点突变，影响着基因型之间的限制性长度差异，这种差异被称为RFLP。对基因组DNA进行限制性内切酶切割，利用放射性标记探针与Southern 印迹转移后的支持膜杂交，经放射显影显示出RFLP谱带。在谱带上会出现不同程度的多态性，造成这些多态性的原因是因为基因组DNA在检测区域内发生了插入、重排、点突变以及片段缺失、，使得酶切位点长度和数量发生了变化。

RFLP和PCR -RFLP在动物遗传育种研究领域日渐广泛，检测动物线粒体［1］、BoLA、SLA复合体［2］、生长激素基因座［3］、兰定尼受体基因（RYR1）［4］、性别决定基因（SRY /sry）［5］及雌激素受体基因（ESR）［6］等的多态性，从而可以了解到许多动物遗传信息，例如群体之间的种属关系，分析群体的遗传多样性，起源与分化，并且能够与畜牧生产中得到的数据相关联，便于遗传图谱的绘制等。

2 随机扩增多态性DNA（RAPD）

作为一项分子生物学新技术，RAPD技术最早是在Wiliams和Welsh等在1990年同时提出的［6-7］。通过人工合成的大约10bp的引物，对基因组进行DNA PCR扩增，通过琼脂糖凝胶电泳检测DNA序列的多态性。缺点在于在区分杂合子和纯合子时，易受到显隐性共存的影响；另外，由于反应灵敏，RAPD扩增易受外源及DNA污染的干扰，并且会出现实验重复性差的情况。

目前，RAPD已在分子标记、动物遗传资源分析和鉴定等多个方面广泛应用。王克华等［9］曾利用24个RAPD引物中筛选的4多态性引物对7个地方鸡种的群体遗传距离进行分析。曹冶等［8］利用6条RAPD引物共扩增出334个条带四川乳肉兼用牛及其父母本的遗传进行了距离鉴定。

3 微卫星DNA标记

微卫星标记也称为简单重复序列，是一类由几个核苷酸（一般不超过4个）为重复单位组成的长达几十个核苷酸的串联重复序列。微卫星DNA散布于整个基因组，而不同的重复次数及程度导致了座位间多态性的产生。通过对微卫星序列的两端进行特异性引物设计，并对微卫星PCR产物长度进行比对，我们便可以得到不同基因型个体的每个微卫星DNA位点多态性。通过这种多态性研究，针对动物的某些重要基因进行定位研究。而鉴于微卫星标记方法有数量多、易鉴别、分布广等特点。已在动物遗传育种的分子标记当中被广泛应用。如张剑等［10］采用29对微卫星标记对北京油鸡保种群进行了遗传多样性检测，并通过等位基因频率、期望杂合度（He）、多态信息含量（PIC）等的计算分析了群体内的遗传变异。

4 扩增片断长度多态性（AFLP）

将RFLP与PCR相结合，基因组的DNA片段进行选择性扩增的技术称之为AFLP。首先，我们根据物种和品种的不同，对研究的功能基因序列进行引物设计，而由于通过DNA酶切之后，随机片段的分子量大小不一，所以在经PCR扩增之后，可以简单地通过电泳的方法来分离鉴别，观察扩增后产生扩增片段的多态性。其特点在于：DNA用量少；多态性好；重复性好；样品适用性广等。

5 SNP标记

SNP是指基因组中DNA某一特定核苷酸在位置上存在置换、插入、缺失等变化。SNP主要有以下方法：单链构象多态性；基因芯片技术；毛细管电泳技术等。目前SNP技术被广泛应用与疾病诊断，物种进化和种群鉴定。尤其在动物育种当中，SNP已成为非常好的工具来研究特定性状。黄孙平等［11］对鸡的PRLR基因SNP位点进行了检测，并于产蛋性状进行了关联，表明PRLR基因可作为提高鸡群产蛋性能潜在的分子标记。

6 存在的问题与前景展望

对于DNA多态性的研究，作为目前对动物遗传育种标记的重要手段，已广泛地应用于动物遗传育种的实践当中。有效且有意义的DNA多态性，对于实现遗传图谱的构建，具有重要意义。同时，利用遗传标记提供的基因型，能够有效地对畜禽的一些经济性状进行选择，为动物育种提供一定的支持。但是目前所发现的分子标记均有一定的局限性。例如RFLP标记座位通常所涉及到的等位基因会存在基因频率过低的情况，并且RAPD标记在系中的稳定性和特异性不能保证，所以利用RFLP标记的效率存在一定的问题。除此之外，DNA标记仍需要进行标记的统一，没有准确和参考性强的DNA标记作参照，会导致不同实验的鉴别会出现一定的差异。因此，在进行标记分析工作之前，对DNA标记的筛选和标准化尤为重要。与此同时，在检测工作中的实验操作，取样方法以及样品污染等问题都亟待解决。

目前，对遗传标记的分析，主要采用极大似然、分离群体法和LOD值作图法等方法对标记与数量性状基因座（QTL）进行遗传连锁分析。但是在QTL定位中的运用遗传分子标记还存在以下困难：（1）因为QTL存在多基因的微效性，所以要建立多样化的参照群，很难讲其效应分开区别；（2）在实际应用当中，在家畜中建立一定标准的参照系十分困难，因为获取近交系和分离状态的标记基因具有一定难度，所以检测到的QTL数目会因此减少；（3）对于同一性状的不同基因座和不同性状的同一基因座存在一定的相互作用，并且基因座在染色体上的交错分布，会使得QTL的定位难以确定。

综上所述，尽管在进行分子遗传标记的过程当中仍然存在许多问题和挑战，但对于动物育种而言，分子遗传标记随着各种新方法和新工具的出现，其发展也会愈加迅速。而标记基因的性状研究和标记基因数目的与日俱增，分子遗传标记为数量遗传学提供分子水平的信息，也为家畜育种的进一步发展提供了材料，现代育种也将进入分子育种阶段。标记基因能够为动物的屠体性状，繁殖性状和抗病性状提供辅助选择和性状相关基因的定位，通过利用分子技术，使得利用数量遗传学和分子遗传学对动物的数量性状进行遗传改良提供便利。

7 结束语

随着人们对基因的研究愈加深入，分子遗传标记也将在动物育种中越发具有重要性。分子遗传标记在畜牧业中的广泛应用，对家畜的性状研究，良种改造，遗传图谱绘制及起源等发面提供有力帮助。因此，分子遗传标记在动物育种中的应用将成为今后动物育种的重点。

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［9］黄孙平，陈黎，戴丽荷，等.鸡PRLR基因多态位点检测及其与产蛋性状的关联分析［J］.浙江农业学报，2015，27（7）：1141-1147.