增强子|如何跑赢种猪育种效率“竞赛”
文章图片
不同品种的猪 。华中农大供图
■采访人员 李晨
猪肉占我国居民肉类消费的60%，随着生活水平的提高，人们对瘦肉的消费需求量逐步增加，我国养猪业主体也过渡到养瘦肉猪 。
现代养猪业中，瘦肉猪养殖占90%以上，当前国际上猪育种主要工作是对杜洛克、长白、大白等少数几个“当家”瘦肉猪品种进行产肉性能改良 。
华中农业大学教授赵书红告诉《中国科学报》，国际上种猪育种竞争，本质上就是改良速度的竞赛，谁的效率更高，谁将最终胜出 。
基因组育种是当前最先进的猪育种技术，相比传统方法效率能提高30%以上，在这场全球猪遗传育种科学家参与的育种“竞赛”中，要想跑在前面，必须深入理解猪基因组，应用好基因组信息，进行高效育种 。
近日，赵书红团队绘制了目前涵盖品种信息和组织类型最广的猪基因组启动子、增强子、开放染色质区域及三维基因组精细图谱，大规模鉴定了调控元件及调控区的突变位点，为应用功能突变位点提升猪基因组育种效率奠定了基础 。相关成果在线发表于《自然—通讯》 。
育种效率“竞赛”
目前，我国已经建成了较完善的选育、扩繁、推广的繁育体系，育种进展明显加快，种猪质量不断提高 。论文通讯作者赵书红介绍，我国对杜洛克、长白、大白品种选育与发达国家是同步的，“哪个国家的育种效率高，性状改良速度快，哪个国家的种猪就将形成竞争优势” 。
“种猪育种采用的是群体育种的方式 。”论文共同通讯作者、华中农业大学教授李新云解释说，即从每一世代的群体中，选出最优秀的一小部分个体做种，生产下一代，这样下一代群体性能的平均水平就会好于上一代，这个过程周而复始地进行，种猪的性能就能持续提升，养猪业的效率也会逐年上升 。育种的一个关键就是从一群后备猪中挑选出遗传性能真正优秀的个体，挑选对了，遗传进展就快，反之就会降低遗传进展 。
在这场育种效率“竞赛”中，如何才能在育种效率上跑在前面？赵书红认为，仅仅依靠传统方法已经落后了 。实际上，种猪育种过程中经历了表型选择、BLUP选育和基因组选育几个主要阶段，育种技术一直在革新，育种效率一直在提高 。当前猪基因组育种是效率最高的育种技术，是在传统BLUP基础上结合基因组信息对种猪遗传性能进行准确评估，深入解析基因组、挖掘基因组信息对于创新猪基因组育种是非常关键的 。
解码基因组非编码区功能
尽管家猪基因组参考图谱的完成开启了猪遗传育种研究的新局面，但占基因组98%的非编码区域功能研究很少，调控元件注释尚不清晰，这严重制约了猪经济性状分子机理解析及基因组育种技术创新 。
基因组非编码区过去曾被认为是“垃圾DNA” 。随着科学家对未知的深入探讨，目前我们知道这些非编码区实际上是包含基因表达调控的重要调控元件 。为了破译动物基因组非编码区的功能，2015年，赵书红与国际同行共同发起了动物基因组功能注释计划（FAANG），旨在揭示动物基因组中启动子、增强子、开放染色质区域等基因调控元件，绘制动物基因组功能元件精细图谱 。
“调控元件注释是解析动物经济性状调控机制的重要基础 。”赵书红说 。为了攻克这一重要问题，论文第一作者、副研究员赵云霞与侯晔、许月园等研究生自主搭建了猪调控组学研究技术体系，以瘦肉型大白猪、杜洛克猪，以及脂肪型恩施黑猪和梅山猪4个品种为研究对象，获得了包含12种组织的199组与基因调控相关的基因组活性区域信息 。
推荐阅读
- 一个柠檬吃不完怎么保鲜（如何保存切开的柠檬）
- 卡士连酱简单做法（如何做卡士连酱）
- 无名豆腐简单做法（如何做无名豆腐）
- 刚包好饺子怎么放冰箱保鲜（刚包好饺子如何放冰箱保鲜）
- 烤鸭|制作烤鸭，如何选料才能做到更脆皮？
- 雕刻机如何选购（如何选购雕刻机）
- 提高上网安全的配置方法（如何提高上网安全的配置）
- 排骨猪肉怎么做才好吃（排骨猪肉如何做才好吃）
- 温州鱼胶冻的制作方法（温州鱼胶冻如何制作）
- 轮胎生胶和熟胶辨别方法（如何区别生胶和熟胶）