最新影响猪肢蹄结实度主效基因的克隆及其在猪育种中的应用可行性报告.docx
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最新影响猪肢蹄结实度主效基因的克隆及其在猪育种中的应用可行性报告
影响猪肢蹄结实度主效基因的克隆及其在猪育种中的应用
——可行性研究报告
一、研究的必要性
1、猪肢蹄病对我国养猪生产造成巨大经济损失
我国是一个养猪大国，存栏量和出栏数都居世界首位。
猪肉消费占我国肉类消费的60%以上，养猪业的发展，直接影响我国人民的膳食结构。
由于饲料工业的发展，饲养管理的不断完善，我国养猪业进入了一个前所未有的发展阶段。
但是我国养猪业的发展仍然受到一些因素的制约，其中疫病的影响最大。
肢蹄病，作为一种高发病，发病机制复杂，随着现代养猪生产规模化、集约化程度的不断提高，种猪和商品猪肢蹄病的发病率也越来越高，给养猪生产带来巨大的经济损失。
Webb等（1983）和Sternbergen（1989）报道，在经过种猪性能测定的后备公猪中，有20%—50%的公猪是因为肢蹄存在问题而被淘汰。
杨昌能和贺宋文（2002）对40头种公猪进行肢蹄病的观察，发现有32头患有不同程度的肢蹄病，发病率高达80%。
陈铁桥、戚咸理和向建洲（2000）对湖南18个猪场的2083头母猪进行肢蹄病调查，有750头母猪患有肢蹄病，发病率为36%。
奚德华、邬静、季伟等（2003）对江苏省几个猪场2093头种母猪和110头种公猪进行肢蹄病得调查，母猪发病率33.11%，公猪的发病率为80.91%。
采用传统的防治措施，需要投入大量的人力物力，而且效果欠佳。
最佳的解决途径是通过采用遗传改良的手段提高种猪的肢蹄结实度，培育抗病专门化品系，以降低肢蹄病的发生，提高生产效益，促进我国养猪业的可持续发展。
这就需要解析肢蹄结实度的遗传背景，鉴别影响肢蹄结实度的主效基因，以建立相应的分子育种新技术。
2、猪肢蹄病抗病育种的研究进展
目前肢蹄病的抗病育种研究处于刚起步阶段，迄今只有英国罗斯林研究所G.J.Lee领导的研究小组开展的相关工作。
他们通过大白猪和梅山猪杂交产生的F2代分离群体，把影响肢蹄评分的定位在1、13、14和15染色体上。
本课题组经过5年的努力，已经构建完成了用于基因定位和分离的大规模白色杜洛克和二花脸资源家系群体，共采集1918个F2代个体的样品。
对其中的1809个F2代个体的肢蹄结实度进行了评分。
通过对其中的457个个体的QTL定位分析，在1号和13号染色体上找到了2个影响猪肢蹄结实度的QTL（均达到基因组5%的显著水平），这为开展本项研究，鉴别猪肢结实度主效基因，建立分子育种新技术选育改良我国种猪肢蹄结实度性能奠定了良好的前期工作。
二、技术方案
1、项目技术关键点或创新点，项目完成时达到的技术水平
1）、项目技术关键点或创新点：
●利用连锁不平衡分析和IBD分析，精细定位猪肢蹄结实度主效基因的技术；
●鉴别猪肢蹄结实度主效基因的因果突变，由此建立分子育种新技术
2）、项目完成时达到的技术水平
●国际先进水平
1、技术方案：
生产技术、工艺流程、主要技术参数；
1）、QTL精细定位：
根据本课题组已有的猪肢蹄结实度QTL定位结果，在猪1号和13号染色体LOD值最高的QTL区域，增加4~6个标记，使标记密度达到每3cM一个标记，对1809个F2个体进行QTL的精细定位，把QTL的区域缩小到6~10cM。
2）、连锁不平衡和IBD分析：
在10cM的QTL区域内，开发6~8个SNP标记。
检测1809个F2个体这些SNP的基因型，并进行连锁不平衡分析和IBD分析，把QTL的区域缩小到3~5cM。
3）、位置候选基因研究：
通在3~5cM的QTL区域内，根据比较基因组，在人类同源区域内，寻找与骨骼形成或钙的代谢相关的基因，作为候选基因。
对选定的候选基因进行克隆、测序，并检测候选基因中的突变位点，通过关联分析，寻找控制肢蹄结实度的主效基因的因果突变。
4）、主效位点的鉴定：
在本项目的合作单位——江西冬冬繁育有限公司选择肢蹄结实度表现极端的个体，对因果突变位点进行基因型检测，并对表型和基因型进行关联性分析，在商业群体中验证资源家系中的分离结果。
5）、专门化品系选育：
利用研发的分子育种新技术，在合作猪场选育核心群300头母猪的高肢蹄结实度的专门化新品系。
2、项目技术质量指标：
项目产品达到的主要技术性能指标、执行的质量标准、通过的国家相关行业许可认证等；
抗肢蹄病专门化品系性能指标：
1）、肢蹄结实度评分平均在4.0，最低不能低于3.5分；
2）、肢蹄病的发病率降低25%以上；
3）、兽药使用量降低10%以上；
4）、达到屠宰体重减少1天以上。
申请国内外发明专利1项
育成核心群300头母猪的高肢蹄结实度的专门化新品系1个
4、阶段目标
1）、2007.1-2007.12：
大群体的QTL定位：
完成17头F0，69头F1和1809个F2个体151个微卫星标记的检测和大群体的QTL定位工作；
2）、2008.1-2008.9：
主效基因因果突变的鉴定：
通过连锁不平衡分析、IBD分析和位置候选基因的方法，完成主效基因的因果突变位点的寻找；
3）、2008.9-2009.12：
分子育种体系的建立及专门化品系的培育：
完成抗肢蹄病分子育种体系的建立，并在合作猪场培育一个抗肢蹄病的专门化品系。
5、项目经费预算情况
表一项目投资与资金筹措表
单位：
万元
序号
项目
金额
1
投资总额
32.0
固定资产投资
0.0
流动资金
32.0
2
资金筹措
32.0
自筹资金
0.0
其中：
已完成投资
0.0
新增投资
0.0
申请科技三项经费
A.选择工作区语句B.数据查询语句32.0
C、千兆以太网D、万兆以太网借（贷）款
总分N61存放三门课程的总成绩0.0
settalkoff
29、UTP
表二项目拟购设备清单
2.视图是在数据库表的基础上创建的一种虚拟表。
所谓虚拟表是指视图的数据是从已有的数据库表或其他视图中提取的，这些数据在________中并不实际存储，仅在数据词典中存储视图的定义。
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
【答案】新数据表单价（万元）
金额（万元）
6．编写一个程序，打印一个由“*”组成的平行四边形。
*方法1
7.如果一个部门有若干职员，每个职员只能属于某一个部门，则部门和职员两个实体之间的联系属于________。
表三申请科技三项经费使用预算表
序号
名称
单位
数量
金额（万元）
使用时间
1
开发费
20.0
2007.3
项目开发人员费
个
2
1.0
2007.8
原材料动力费
检测费
批
3
17.5
2007.3
调研费
次
1
1.0
2007.10
查新费
次
1
0.5
2009.11
技术咨询费
转让、合作费
2
设备费
申请三项经费资助设备：
3
试制费
10.5
2008.8
人员费
个
1
0.5
2008.8
原材料动力费
检测费
批
1
10.0
2008.9
4
鉴定验收费
次
1
1.5
2009.12
三、项目实施的支撑条件
1、项目技术来源；
引进美国养猪协会肢蹄结实度评分技术，其他的技术均由本课题组研发。
2、项目实验、检测条件；
项目组所在的实验室——江西农业大学动物生物技术重点实验室培育基地是江西省第一家省级重点开放实验室，农业部重点实验室和科技部省部共建重点实验室。
现有建筑面积1400m2和价值1250万元实验设备；拥有完善的动物分子生物学研究所需要的仪器设备，完全可以满足本项目的研究需要。
本项目的合作猪场——江西冬冬繁育有限公司，是一个以生产繁育母猪为主的大型扩繁场。
该场拥有核心母猪300多头，年生产种猪2500多头，商品猪4000多头，为本项目开展专门化品系的选育提供了很好的基地条件。
3、项目申请单位人才资源情况：
技术人员总数、中高级技术人员比例；
本课题组共10人，其中高级技术人员4人，中级技术人员4人，研究生2人，具有中高级技术人员占总人数80%。
骨干成员的简介如下：
黄路生
教授，俄罗斯国家农业科学院正博士、国家杰出青年基金获得者，德国洪堡学者，德国哥廷根大学/华中农业大学/江西农业大学博士生导师，江西农业大学动物生物技术国家重点实验室培育基地主任。
主要从事动物遗传育种与繁殖研究，先后主持完成国家重大基础研究（973）前期专项和子课题各1项、国家自然科学基金5项，主持国家杰出青年基金、教育部高等学校重大科技项目培育资金等国家级在研项目3-4项。
发表论文101篇，其中《AnimalGenetics》、《MammalianGenome》、《Gene》、《BMCGenetics》等国际SCI源刊物论文22篇。
以第一完成人获国家科技进步二等奖（2005年）和江西省科技进步一等奖（2004年）各1项，作为主要完成人（排名第2和第3）获江西省科技进步一、二等奖各1项。
获国家发明专利1项，申请发明专利3项（进入实审）。
郭源梅
讲师，德国哥廷根大学在职博士。
主要从事分子数量遗传学研究，主持江西省农业厅项目1项，作为骨干，参与多项国家级项目的研究。
公开发表学术论文11篇，其中国际SCI源刊物论文5篇。
作为主要完成人（排名第6）获国家科技进步二等奖（2005年）和江西省科技进步一等奖（2004年）各一项。
任军
研究员，德国哥廷根大学博士、国家百千万人才第一、二层次人选，教育部新世纪优秀人才，江西省高校中青年学科带头人。
主要从事动物分子生物学与育种研究，先后主持国家自然科学基金等国家级项目3项，省部级项目4项。
公开发表学术论文58篇，其中国际SCI源刊物论文15篇（4篇第一作者影响因子大于2.0论文）。
作为主要完成人（排名第2）获国家科技进步二等奖（2005年）和江西省科技进步一等奖（2004年）。
获中国畜牧兽医学会奖（2005，排名第1）1项。
参编全国统编教材1部。
麻骏武
1979年生，男，讲师，2003年获得动物遗传育种专业分子生物学方向硕士学位，硕士期间（2002年9月～12月）在爱尔兰国立大学国家诊断中心实验室学习过抑制削减杂交cDNA文库的构建技术。
自2000年以来在江西省动物生物技术重点开放实验室从事科研和教学，主要研究方向是QTL定位和主效基因的鉴别、分离及克隆。
现主持一项省自然科学基金“肉质候选基因PRKAG3的遗传变异研究”；曾作为骨干成员参与完成了两项国家自然科学基金“江西地方猪16个候选基因分子变异及种质资源研究”和“猪繁殖性状六个候选基因对其产仔性状影响的研究”、江西省科技厅重点科技计划“猪基因定位的资源家系构建”、公安部南昌警犬基地“警犬亲子鉴定及系谱研究”。
公开发表学术论文9篇，其中国际SCI源刊物论文6篇。
作为主要完成人（排名第8）获国家科技进步二等奖（2005年）和江西省科技进步一等奖（2004年）各一项。
4、项目组人员专业结构、职称结构
本课题组人员专业结构比较齐全，职称结构和年龄结构合理。
姓名
性别
年龄
职务职称
学历
所学专业
黄路生
男
41
教授
博士
动物遗传育种与繁殖
郭
升级会员 