我國(guó)水禽育種研究綜述

　　早在2013年，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)李寧院士領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)完成了北京鴨基因組測(cè)序，浙江農(nóng)科院盧立志研究員領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)繪制了世界首個(gè)鵝全基因組序列圖譜。我國(guó)科學(xué)家完成了兩個(gè)重要水禽基因組測(cè)序，為研究鴨、鵝的遺傳、發(fā)育及抗病育種等奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

　　北京鴨基因組的完成揭示了鴨抗病力高的遺傳學(xué)基礎(chǔ)，為水禽或者家禽抗病育種提供了一個(gè)重要參考。鵝基因組也將為我們提供類似的信息。通過(guò)比較雞、火雞、鴿子、鴨、鵝、斑嘴草雀等已知的5個(gè)家禽基因組，可以初步揭示家禽的不同生物學(xué)特點(diǎn)，也為研究家禽的生長(zhǎng)、發(fā)育、抗病、繁殖力等提供了非常好的機(jī)會(huì)。我國(guó)水禽研究人員已經(jīng)圍繞羽色、蛋殼顏色、繁殖力、抗病力開(kāi)展了相關(guān)研究，并初步取得了部分研究進(jìn)展?？共×τN是動(dòng)物育種的一個(gè)難點(diǎn)，目前沒(méi)有一個(gè)或者幾個(gè)聯(lián)合指標(biāo)能用于抗病力選擇。早期動(dòng)物育種尤其是家禽育種工作中，開(kāi)展了SRBC為主的刺激選擇，但尚無(wú)明顯進(jìn)展。由于鴨鵝的基礎(chǔ)研究缺乏，對(duì)重要基因的克隆表達(dá)研究是第一步。王繼文教授團(tuán)隊(duì)克隆了鵝免疫重鏈球蛋白基因、輕鏈等。盧立志研究員等研究了水禽免疫水平綜合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、抗病基因分子結(jié)構(gòu)和多態(tài)性及其與免疫性狀相關(guān)性，克隆了IL-6等，并對(duì)抗應(yīng)激反應(yīng)與相關(guān)基因以及抗病育種提出了一個(gè)綜合指標(biāo)，對(duì)后續(xù)的水禽抗病育種有一定參考價(jià)值。羽色作為重要的質(zhì)量性狀在我國(guó)鴨、鵝育種工作有重要價(jià)值，對(duì)羽色的遺傳模式研究也有重要價(jià)值。

　　由于雞、鴨屬于不同種屬，因此，在雞研究中取得的一些成果有時(shí)候在鴨研究中不能應(yīng)用。目前，借鑒雞等物種的研究成果，已知MC1R、TYRP1、KIT、PMEL17等基因影響不同的羽色，但在鴨羽色研究中還缺乏確切的證據(jù)。劉益平教授等研究認(rèn)為TYR、MITF、MC1R基因突變與鵝的翅膀顏色有關(guān)。繁殖力高低對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)最終生產(chǎn)效益影響極大，尤其是鵝的繁殖力相對(duì)于其他蛋雞、鴨、肉雞還是很低?？焖偬岣啭Z繁殖性能是鵝育種工作的一項(xiàng)重要任務(wù)。發(fā)展分子標(biāo)記或者研究影響鵝繁殖力的遺傳學(xué)基礎(chǔ)對(duì)后續(xù)育種有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

　　目前，在鵝繁殖力的基礎(chǔ)研究中，還是首先克隆了與繁殖力有關(guān)的一些基因，例如何大乾研究團(tuán)隊(duì)最近克隆了LRP8、多巴胺受體D1基因等并對(duì)表達(dá)分布進(jìn)行了研究，這對(duì)后續(xù)開(kāi)展關(guān)聯(lián)分析研究有一定價(jià)值。施振旦教授研究了鵝繁殖調(diào)控周期，利用分子技術(shù)手段研究了鵝卵母細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中的基因以及激素變化等。周建敏研究員等發(fā)現(xiàn)IGF1、MSTN等對(duì)鵝70日齡屠體性狀有影響。這些工作只是我國(guó)科學(xué)家近期取得的部分成果，我國(guó)科學(xué)家利用分子生物技術(shù)隊(duì)影響鴨、鵝等重要性狀的基因進(jìn)行了系列的克隆與表達(dá)分析，對(duì)后續(xù)功能研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。隨著鵝功能基因組的公布，將大大加快功能基因鑒定，我國(guó)科學(xué)家有望在水禽研究領(lǐng)域取得一些突破性進(jìn)展。

　　從動(dòng)物遺傳學(xué)以及動(dòng)物育種發(fā)展歷程來(lái)看，目前除少數(shù)單基因控制的性狀能使用分子育種成果外，少有大規(guī)模將分子標(biāo)記用于動(dòng)物數(shù)量性狀的應(yīng)用案例。主要原因是大部分性狀是數(shù)量性狀，受到多基因控制，并且很多位點(diǎn)具有群體特異性，由此決定了單分子標(biāo)記研究成果很難在所有育種群體中使用。

　　另一個(gè)原因是大部分位點(diǎn)遺傳效應(yīng)很小，分子檢測(cè)成本比較高，不具備太大的應(yīng)用價(jià)值。因此，從動(dòng)物育種應(yīng)用角度出發(fā)，開(kāi)發(fā)一些多標(biāo)記聯(lián)合使用的方法更具有應(yīng)用價(jià)值。2001年，Meuwissen等利用基因組范圍內(nèi)的標(biāo)記，開(kāi)發(fā)了基因組選擇算法，開(kāi)辟了動(dòng)物育種新紀(jì)元，這從理論上證明了能聯(lián)合基因組范圍內(nèi)標(biāo)記來(lái)進(jìn)行動(dòng)物個(gè)體的育種值估計(jì)，從而避免了單標(biāo)記的固有缺陷。

　　由于家禽眾多性狀是多基因控制的數(shù)量性狀，利用多分子標(biāo)記聯(lián)合計(jì)算育種值有望實(shí)現(xiàn)若干性狀的早期選種。目前，國(guó)際幾家大型家禽育種公司，比如羅曼公司、AA肉雞育種公司、海蘭等家禽育種公司蛋雞、肉雞的全基因組選擇工作已經(jīng)積累不少經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)。

　　現(xiàn)代測(cè)序技術(shù)發(fā)展迅速，測(cè)定成本下降非常快，利用公布的基因組序列以及大規(guī)模測(cè)序平臺(tái)，可以開(kāi)展一些全基因組選擇技術(shù)在水禽育種的應(yīng)用研究。由于水禽沒(méi)有芯片，因此只能依賴于RAD等簡(jiǎn)化基因組技術(shù)，對(duì)水禽育種提出了新的課題，需要開(kāi)發(fā)一些快速能大規(guī)模使用的生物信息平臺(tái)，從而能為水禽育種提供實(shí)際幫助。

　　水禽育種面臨最大的問(wèn)題是測(cè)定技術(shù)發(fā)展與育種需求之間巨大的鴻溝，一方面我國(guó)是水禽生產(chǎn)大國(guó)，前期國(guó)家投入非常少，沒(méi)有大型育種公司，相應(yīng)的研發(fā)工作嚴(yán)重滯后；另一方面國(guó)際上的水禽育種公司僅有少數(shù)幾家，每個(gè)公司均將自己的研發(fā)測(cè)定設(shè)備視為商業(yè)機(jī)密，根本無(wú)泄露的可能。這些原因?qū)е铝宋覈?guó)水禽育種工作與蛋雞、肉雞相比還有很大距離。盡管育種設(shè)備落后，但我國(guó)水禽業(yè)發(fā)展仍然非常迅速，我國(guó)水禽育種企業(yè)也成長(zhǎng)起來(lái)了。盡管生物技術(shù)發(fā)展很快，但是生物技術(shù)在很長(zhǎng)一段時(shí)間仍然很難取代常規(guī)育種，因此，對(duì)常規(guī)測(cè)定技術(shù)設(shè)備研發(fā)有非常迫切的需求。

　　根據(jù)目前生產(chǎn)性能測(cè)定以及主要經(jīng)濟(jì)性狀，結(jié)合可能實(shí)行自動(dòng)化測(cè)定的性狀，主要包括肉鴨飼料消耗、體重等，蛋鴨蛋重、飼料消耗、產(chǎn)蛋量，鵝體重、產(chǎn)蛋量等比較重要而且能實(shí)行自動(dòng)化記錄的性狀。其他的生理指標(biāo)、羽色等性狀還很難實(shí)行大規(guī)模的自動(dòng)化測(cè)定或者實(shí)施起來(lái)難度非常大。

　　在肉鴨育種工作中，已經(jīng)中試成功肉鴨飼料消耗、體重等自動(dòng)化設(shè)備。在蛋鴨、肉鵝育種測(cè)定設(shè)備研發(fā)中，還缺乏可以大規(guī)模中試的設(shè)備。比如，鵝育種工作目前沒(méi)有突破人工受精技術(shù)，鵝育種工作基本以自然交配為主，這就涉及到準(zhǔn)確的系譜記錄問(wèn)題。在鵝育種實(shí)踐中，“托蛋”模式是主要使用的大規(guī)模記錄方法。顯而易見(jiàn)，“托蛋”模式對(duì)人工需求極大，而且準(zhǔn)確度也受到影響，對(duì)鵝的刺激也比較大。如能解決鵝產(chǎn)蛋的自動(dòng)記錄問(wèn)題，將對(duì)鵝育種產(chǎn)業(yè)有極大的推進(jìn)作用。對(duì)這些育種性狀的自動(dòng)記錄將是未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的主要研發(fā)工作。