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代谢组学在饲料效率,生猪育种与遗传,肉质改善的作用


现代畜牧网 http://www.cvonet.com 2021/1/28 11:22:11 关注:526 评论: 我要投稿

新希望六和——生物环保饲料
  代谢组学选择可以通过结合整体代谢组学数据与表型、谱系和基因组数据来提高难以测量性状的遗传进展。样本中的代谢组是代谢产物的完整集合,并在DNA和表型之间形成链接。
  —DanBred首席遗传学家
  Helle Palm?
  基因组选择、全基因组测序、最佳遗传贡献选择和基因编辑等新育种技术正在不断发展中。代谢组选择是一种基于新信息源的新兴育种技术,即核磁共振(NMR)代谢组学。核磁共振(NMR)代谢组学可测量个体样本中的所有代谢产物。
  完整的代谢产物(称为全代谢组数据)与生物学途径中的生理活性水平相关,该生物学途径由DNA水平所触发并最终达到性状表达。生理活动的水平反过来又受个体遗传自父母的基因和环境的调节。可以利用全代谢组数据与遗传基因之间的这种联系来增加想获得的表型性状的遗传潜力,例如猪的饲料效率和肉质。
  增加遗传潜力
  选择育种通过选择具有遗传优势的候选猪作为下一代的亲本,从而增加了猪的遗传潜力。由此产生的遗传潜力的提高 —下称“遗传进展”— 是我们通过提高每一代选择候选个体育种值精确性的直接结果。育种值越精确,我们所选择的具有遗传优势的候选基因的可能性就越大,从而带来更高的遗传进展。
  遗憾的是,猪以及其他物种的大多数性状的育种值的精确度都不高。大多数性状的范围为10%至40%,这突出表明我们只认知到仅较小比例的遗传进展在理论上是可实现的。
  其主要原因是当前用于预测育种价值的信息(表型、系谱和基因组数据)不能充分阐明猪的遗传潜能。显然,这还需要其他信息源,而这正是整个代谢组学数据能发挥的作用。
  提高饲料利用率的遗传进展
  先前的研究表明,代谢组学选择可以增加遗传进展。对于猪的饲料效率而言,其进展幅度可高达25%。饲料效率是一个明显特征,全代谢组数据可以发挥作用但尚未利用的信息,这是由于对个体进行精确测量的费用和困难所致。实际上,所有候选猪的表型饲料效率信息在大多数猪育种程序并未被记录。
  肉质的潜在收益
  因精确表型数据的缺失,对性状难以测量个体的遗传潜力就无法评估,为这些性状上遗传进展的取得带来了挑战。代谢组学选择对于诸如肉质之类的性状可能非常有用,因为所需信息很难从活的候选猪中获取,而通常只能从已被屠宰的同胞或半同胞中获得。
  联合研究项目
  DanBred育种计划是丹麦国家种猪育种计划,其在开发和实施最新的先进育种技术方面有着悠久而坚实的历史。例如,自2010年以来,基因组选择(包括对所有育种候选猪的DNA检测)已经成为育种计划不可或缺的一部分。
  现在,该公司希望通过2020年1月启动的猪和大麦代谢组学选择联合研究项目,为一种新形式的选择奠定基础。
  该研究项目旨在通过与丹麦生猪研究中心(DPRC)、北欧种子和奥尔胡斯大学(AU)合作,开发利用代谢组学获得遗传学进展并评估猪体内代谢组学选择潜力的新方法。DanBred育种公司致力于提高饲料效率和肉质的遗传进展。
  该项目的部分资金来自丹麦环境与食品部的绿色发展与示范计划,其资金投入约为110万欧元。
  改善饲料效率和二氧化碳排放
  饲料效率的提高和采食量的逐步减少也将降低二氧化碳的排放。与遗传选择的所有影响因素一样,这来自于一代代的持续和累积,这对养殖户来说自然是有利可图的。
  根据DanBred的计算,到2050年,料肉比将减少约0.3(kg饲料/1kg体重)— 这是不考虑代谢组学选择时的预期结果)。这将使每头猪的成本降低约5.40欧元,每年减少的二氧化碳排放量相当于15万吨二氧化碳当量。
  肉质的改善使消费者受益
  猪肉的质量对消费者来说是重要的因素,因此,肉质也是该研究项目不可或缺的一部分。这就是重点测量肌肉间脂肪含量的原因。
  传统上,在屠宰动物时进行肉质测量,但这限制了从众多育种候选猪中检测表型的可能性。DanBred杜洛克猪(特别是在南欧)市场需求旺盛,预期代谢组学选择将为DanBred 杜洛克猪提供有关肉质的重要新知识。此外,这将为那些偏爱具有特定肉质猪肉的市场提供针对性产品。
  育种与遗传
  完整代谢组学数据(或代谢组)是在某一时间从个体的特定组织或血液样本中鉴定出的代谢产物的收集或网络。代谢产物是由体内代谢反应和生理活动反应所产生的小分子。
  可以通过使用核磁共振(NMR)光谱法大规模测量代谢组。核磁共振(NMR)测量可以通过例如来自猪的血样进行测量。
文章作者:Helle Palmø Misset 世界畜牧     文章编辑:一米优讯     
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