01.何為全基因組選擇技術(shù)？
全基因組選擇即全基因組范圍的標(biāo)記輔助選擇，指通過(guò)檢測(cè)覆蓋全基因組的分子標(biāo)記，利用基因組水平的遺傳信息對(duì)個(gè)體進(jìn)行遺傳評(píng)估，以期獲得更高的育種值估計(jì)準(zhǔn)確度。全基因組選擇技術(shù)與常規(guī)育種方法相比，具有可以進(jìn)行早期選擇，縮短世代間隔，加快育種進(jìn)程等優(yōu)點(diǎn)。
全基因組選擇方法是利用基因芯片技術(shù)實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?SNP 標(biāo)記多態(tài)檢測(cè)?；诟鲊?guó)積累的大量后裔測(cè)定遺傳評(píng)估結(jié)果，實(shí)現(xiàn)單個(gè)遺傳標(biāo)記或多個(gè)遺傳標(biāo)記比對(duì)構(gòu)成單倍型的遺傳效應(yīng)估計(jì)。目前，主要奶業(yè)國(guó)家青年公牛選擇100%應(yīng)用基因組評(píng)估技術(shù)，提高了后裔公牛的選擇準(zhǔn)確性。據(jù)相關(guān)研究表明，基因組選擇方案可將乳用種公牛完成可靠選擇年齡提前 3 年，遺傳進(jìn)展的速度提高 2 倍。
02.全基因選擇有哪些優(yōu)勢(shì)
與傳統(tǒng)育種技術(shù)相比，全基因組選擇技術(shù)一方面不依靠候選群的系譜和表型信息，即可實(shí)現(xiàn)早期準(zhǔn)確選種，能大幅縮短世代間隔，從而提高遺傳進(jìn)展，降低育種成本。而且其適用性強(qiáng)，不受環(huán)境等因素的影響，就可直接評(píng)估候選牛只的基因組育種值，可在更廣范圍內(nèi)推廣，可謂技術(shù)優(yōu)勢(shì)非常突出。
1.能夠捕獲所有的遺傳變異，增加遺傳評(píng)定的準(zhǔn)確性；
2. 構(gòu)建參考群，估計(jì)出SNP效應(yīng)值后，對(duì)于候選個(gè)體不依賴(lài)表型信息即可選擇；
3. 選擇準(zhǔn)確性更高（70%～90%），且可準(zhǔn)確評(píng)定一些難于測(cè)定的性狀、表型缺失的性狀、遺傳力低的性狀、表現(xiàn)較晚的性狀、新定義的性狀和限性性狀等；
4. 可以早期選擇（縮短世代間隔）；
5. 降低育種成本（如果代替?zhèn)鹘y(tǒng)后裔測(cè)定體系，可以節(jié)省92%的育種成本）；
6. 大幅度提高育種進(jìn)展（20%～50%）。
03.當(dāng)全基因選擇技術(shù)遇上胚胎工程
近年來(lái)，隨著高通量測(cè)序技術(shù)的迅猛發(fā)展，全基因選擇技術(shù)已成為奶牛育種的標(biāo)準(zhǔn)方法，并被廣泛應(yīng)用于選擇種子母牛（公牛母親牛）、選擇供體母牛（胚胎生產(chǎn)）以及更多的遺傳缺陷檢測(cè)等方面。全基因選擇技術(shù)與胚胎工程技術(shù)的結(jié)合更是已成為當(dāng)下遺傳育種領(lǐng)域的熱點(diǎn)，全基因選擇與活體采卵（OPU）、體外受精（IVF）及性別控制技術(shù)的組合應(yīng)用正逐步成為牛繁殖育種的重要手段。作為一家國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)，力牧生物也更好地集成了“全基因選擇技術(shù)+OPU+IVF+性別控制技術(shù)”技術(shù)體系，并應(yīng)用到了日常的工作生產(chǎn)中，如通過(guò)基因組檢測(cè)，公司利用群體前10%的優(yōu)秀母牛作為供體生產(chǎn)胚胎，移植到后20%的受體母牛，讓牧場(chǎng)快速的完成高產(chǎn)群體置換，提升群體生產(chǎn)性能水平等，為國(guó)內(nèi)市場(chǎng)帶來(lái)了更為有效的生物育種、遺傳改良、良種快繁方案。
集成全基因組選擇技術(shù)、活體采卵、體外受精、性別控制技術(shù)，可以大大提高遺傳育種的定向性和可預(yù)測(cè)性；并在短時(shí)間內(nèi)用優(yōu)良供體母牛生產(chǎn)大量胚胎，如1頭供體高產(chǎn)奶牛4個(gè)月預(yù)計(jì)可生產(chǎn)40-50枚胚胎；而且通過(guò)體外受精技術(shù)可以提升性控冷凍精液的使用效率，讓原本只能用于1頭母牛受精的性控精液可以同時(shí)用于多頭母牛受精；如果在母牛性成熟前采卵生產(chǎn)胚胎還可縮短世代交替時(shí)間等。目前該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)非常成熟，美國(guó)、加拿大和歐盟國(guó)家等均已廣泛應(yīng)用。
04.當(dāng)全基因選擇技術(shù)遇上胚胎工程
值得關(guān)注的是，奶牛基因組選擇的成功促使整個(gè)肉牛行業(yè)也在育種計(jì)劃中引入基因組選擇。在一些肉牛品種中，基因組選擇也已經(jīng)得到了較大規(guī)模的應(yīng)用。以美國(guó)為例，在2015 年時(shí)便已有超過(guò)5.2萬(wàn)頭安格斯牛被基因分型用于GEBV評(píng)估(Lourenco et al., 2015)。在肉牛全基因組選擇育種方面，我國(guó)也構(gòu)建了西門(mén)塔爾牛資源群體的相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)。不久前，中國(guó)農(nóng)科院北京畜牧獸醫(yī)研究所牛遺傳育種科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)還成功構(gòu)建了國(guó)際首個(gè)肉牛高質(zhì)量組織基因表達(dá)圖譜。該圖譜為新基因挖掘及功能驗(yàn)證提供了重要數(shù)據(jù)庫(kù)，并為深度解析肉牛品種形成過(guò)程性狀遺傳基礎(chǔ)及調(diào)控機(jī)制提供了理論支撐。相信在人們對(duì)更高品質(zhì)肉、奶等蛋白產(chǎn)品需求持續(xù)增長(zhǎng)的背景下，全基因組選擇的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛，必將在畜牧行業(yè)遺傳育種領(lǐng)域發(fā)揮更大作用。
參考文獻(xiàn)：
張順進(jìn),寇浩瑋,丁曉婷, 等. 2021.全基因組選擇技術(shù)在反芻動(dòng)物遺傳育種中的研究進(jìn)展及其應(yīng)用[J]. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào), 29(3): 571~578.
董曉晨,王鉑,等. 2020.淺談“引進(jìn)全基因組選擇技術(shù)自主培育天津地區(qū)頂級(jí)種質(zhì)奶牛”方法[J].奶牛，5: 67~69.
