段永杰，姜懷志，王利民

（吉林農業(yè)大學動物科學技術學院，長春 130118）

我國羊肉產量在肉類結構中僅占4%，人均羊肉占用量不足3 kg［1］，市場上的羊肉需求缺口極大，尤其是肥羔類優(yōu)質羊肉表現更為突出，若要填補市場需求，滿足人們的消費，必須提高羊肉的產出量。賈志海［2］在文獻中提到，養(yǎng)殖生產體系中，品種的貢獻率約40%。因此，解決此問題的關鍵在于優(yōu)質肉羊品種的選育。傳統(tǒng)的育種工作，費時費力，分子生物學技術的發(fā)展為育種工作開創(chuàng)了新的途徑，微衛(wèi)星標記技術作為第2代分子遺傳標記技術，以其優(yōu)勢被應用于多個領域，包括雜種優(yōu)勢的預測。

1 雜種優(yōu)勢及其預測方法

雜種優(yōu)勢（heterosis）是指在實驗或生產過程中，不同品種、品系或類群間的雜交后代在生活力、生長勢和生產性能等方面超過親本純繁群的現象，其主要的表現是F1相關生產性狀優(yōu)于純種親本［3-4］。雜種優(yōu)勢實際是雙親性狀基因間的配合力表現，其遺傳基礎是優(yōu)良顯性基因的互補和群體中雜合頻率的增加抑制和減弱了不良基因的作用，提高了整個群體的平均顯性效應和上位效應［5］。雜種優(yōu)勢現象的發(fā)現已有幾個世紀的歷史［6］，在我國古代就有把馬和驢雜交成騾子，利用其雜種優(yōu)勢提高勞動效率的現象，而把雜種優(yōu)勢作為一種研究對象，則是從Darwin對基因缺失原因的探索開始的，對于這個問題的研究一直持續(xù)了100多年。近代育種學的“雜種優(yōu)勢”，則是Shull G H首先在玉米自交系雜交的生產中加以應用，而后在1914年提出這個專業(yè)術語。

快速有效地預測雜種優(yōu)勢一直是育種工作者共同關心的問題，通過雜交測定親本配合力來預測雜種優(yōu)勢雖然直接有效，但需對大量組合進行評價，費時費力，并且易受外界環(huán)境的影響。因此，育種工作者，意識到親本遺傳距離與后代雜種優(yōu)勢表現存在一定的相關性［7］。隨著分子生物學技術的快速發(fā)展，對雜種優(yōu)勢的研究已經從相關性狀的表型水平深入到基因水平［8－10］，這加深了人們對雜種優(yōu)勢遺傳機制的認識，并使其應用于實際預測的價值大大增強［11］。目前，對雜種優(yōu)勢預測的準確度還存在缺陷。McColdrick等［12］認為其中的原因可能是基因組的標記覆蓋率不夠、標記隨機分布不平衡、雜種的顯性度水平不一致等，基因型分析錯誤、無效等位基因、部分非整倍體、基因印跡、有害基因、亞群體再分，以及部分近交等也是不可忽視的因素。另外，蘇玉虹等［13］、姜勛平等［14］、姜運良等［15］用候選基因法或 QTL 分析法研究生產性能性狀的基因雜合性，初步顯示這些方法有助于揭示引起性狀基因雜合性變化的遺傳機制，從而更好地預測雜種優(yōu)勢。

2 微衛(wèi)星標記及其預測肉羊雜種優(yōu)勢的理論基礎

同一物種不同個體染色體上的堿基對大多數是相同的，但在某些位點上，不同個體間的DNA序列會出現差異，差異的DNA會影響基因的功能，進而影響性狀的表型，這些差異就稱為分子遺傳標記（genetic marker），即標記基因。越來越多的遺傳標記被廣泛應用于育種研究中，而且在加快選育進程中起到了常規(guī)育種無法替代的作用。目前，常用的遺傳標記方法有：限制性片段長度多態(tài)性（restriction fragment length polymorphism，RFLP），隨機引物擴增多態(tài)性DNA（polymerase chain reaction DNA，RAPD），可變數目串聯重復序列（variable number of tandem repeats，VNTR），線粒體 DNA 標記，SNP 標記［16］等。微衛(wèi)星標記（microsatellite marker）屬于VNTR的一種，其作為第2代分子遺傳標記技術，被廣泛應用于構建遺傳圖譜、評價遺傳多樣性、定位數量性狀等方面。由于其穩(wěn)定性好，多態(tài)信息含量豐富，呈共顯性遺傳，可比性強且易于實現分析技術的自動化等優(yōu)勢，因此是其他遺傳標記所不能替代的［17］。微衛(wèi)星標記技術的實現主要利用其不同基因兩端序列的高度保守性及重復次數的高度變異性，然后通過PCR擴增和有效的檢測，達到遺傳差異分析的目的［18］。

現代雜種優(yōu)勢理論認為，遺傳距離的大小在一定程度上決定雜種優(yōu)勢的大小，R.J.Chen等［19］通過實驗證明遺傳距離可以用于雜種優(yōu)勢的預測。而利用微衛(wèi)星標記測定個體及親本間的遺傳距離的大小，可用于準確地分析品種（系）間的遺傳差異，能輔助預測個體及品種（系）間的雜種優(yōu)勢，篩選優(yōu)良雜交組合［20］。FAO建議，在利用微衛(wèi)星標記分析家畜間的遺傳距離時最好選用不少于25個的微衛(wèi)星位點，每個位點最好有不少于4個的等位基因［21］。因此，利用微衛(wèi)星標記檢測品種和品系間遺傳距離，進行雜種優(yōu)勢預測是非?？煽康?。

3 微衛(wèi)星標記預測肉羊雜種優(yōu)勢的研究現狀

Nei等認為微衛(wèi)星標記比血型、蛋白質多態(tài)更具有多態(tài)性，根據其計算出的遺傳雜合度在估計親緣關系較近種群間的遺傳距離時更加精確高效；閆晚姝等［22］利用引進純種薩?？搜颉⑻召愄匮?、德國美利奴羊為父本，與小尾寒羊雜交，結果表明:從雜交繁殖性能和雜交一代羔羊的早期生長發(fā)育來看，薩寒組合是理想組合；趙希智［23］以特克塞爾羊、無角陶賽特肉羊為終端父本，灘寒雜種羊為母本進行三元雜交，其產羔率、羔羊的初生重、斷奶重、6月齡活重等均顯著優(yōu)于灘羊；張英杰等［24］則利用4個微衛(wèi)星DNA分析了3個山羊群體和部分綿羊品種的遺傳多態(tài)性，并對雜種優(yōu)勢進行了預測，然后在生產中進行了雜種優(yōu)勢驗證，驗證結果表明利用微衛(wèi)星DNA預測雜種優(yōu)勢與實際生產的雜種優(yōu)勢情況相符；王玉琴［25］利用無角陶賽特羊作為父本與地方優(yōu)良品種小尾寒羊進行雜交，發(fā)現雜種優(yōu)勢比較明顯；姚軍［26］通過實驗證明，分布地區(qū)距離較遠、來源差別較大，類型、體長不同的種群間雜交以及長期與外界隔絕、基因型相對較純的種群間雜交可以獲得較大的雜種優(yōu)勢；劉國慶等［27］利用綿羊微衛(wèi)星標記估測級進雜交群體的基因雜合度，比較在不同雜合度水平下生長性狀的差異，以研究級進雜交群體基因雜合度對綿羊生長性狀的影響，為綿羊雜種優(yōu)勢的利用奠定理論基礎；張英杰等［28］利用5對微衛(wèi)星標記預測了3個國外品種與小尾寒羊的雜種優(yōu)勢，結果表明:薩?？搜蚺c小尾寒羊的遺傳距離大于陶賽特羊，陶賽特羊與小尾寒羊的遺傳距離大于特克塞爾羊，與實際雜種優(yōu)勢測定結果相符；張勃等［29］利用6個微衛(wèi)星標記對無角陶賽特羊、蒙古羊及小尾寒羊遺傳距離進行了遺傳檢測，測定了無角陶賽特羊與小尾寒羊和蒙古羊雜一代公羔6月齡前的日增重及雜種優(yōu)勢率，結果表明：無角陶賽特羊與小尾寒羊的遺傳距離大于蒙古羊，這與實際的測定結果基本相符，說明小尾寒羊在肉羊新品種群培育中可作優(yōu)良母本；楊詩興［30］認為利用雜交優(yōu)勢提高羊肉的產量與品質是可以肯定的，雜交優(yōu)勢表現強度與雜交組合、育肥期、飼養(yǎng)方式以及營養(yǎng)水平密切相關，認為有針對性地引進外來肉羊品種，與本地品種開展雜交生產肥羔，是一條既符合我國國情，又是多快好省的路子；瞿冬艷等［31］用微衛(wèi)星DNA對寧夏牧區(qū)主要綿羊群體的遺傳多態(tài)性進行了分析，并據此預測了雜種優(yōu)勢，根據DC遺傳距離和DA遺傳距離，預測群體間雜種優(yōu)勢，雜交母本品種以灘寒雜種羊效果最好，灘羊次之，小尾寒羊最差，雜交父本的選擇順序為特克塞爾羊、薩?？搜颉⑻召愄匮?；R.J.Chen等［19］利用7個微衛(wèi)星標記對陶賽特羊、特克塞爾羊、黑頭薩?？搜颉┭?、小尾寒羊以及灘羊與小尾寒羊的雜交后代6個品種的羊進行遺傳多樣性評估及種群遺傳距離的測定，結果表明：灘羊和小尾寒羊的雜交后代作為雜交母本的雜種優(yōu)勢效果最明顯；曾檢華等［32］通過UPGMA聚類分析，結果表明：2個地方品種和3個引進品種的遺傳距離較遠，特別是與杜泊羊的遺傳距離較遠，提示湖羊和杜泊羊、小尾寒羊和杜泊羊的雜交組合更具優(yōu)勢；毛楊毅等［33］用5個微衛(wèi)星標記對山西省5個山羊品種遺傳多態(tài)性進行分析，發(fā)現波爾山羊與呂梁黑山羊的標準遺傳距離最大（0.508 3），其余依次為陽城白山羊（0.447 4），洪洞奶山羊（0.433 2），黎城大青羊（0.330 1），據品種間遺傳距離推測，波爾山羊與呂梁黑山羊的雜種優(yōu)勢最大，與陽城白山羊和洪洞奶山羊的雜種優(yōu)勢次之，與黎城大青羊的雜種優(yōu)勢最??；張建新等［34］選擇了與產肉性能相關的5個微衛(wèi)星標記，分析了這5個位點在杜泊羊、德國美利奴羊、特克塞爾羊、陶賽特羊和右玉本地綿羊5個品種中的遺傳多態(tài)性，通過遺傳分析預測了4個國外引進肉用綿羊品種與右玉本地綿羊的雜種優(yōu)勢，并與實際測定結果進行了比較分析，結果表明:利用微衛(wèi)星DNA多態(tài)性進行品種間雜種優(yōu)勢預測是可行的，杜泊羊與右玉本地綿羊雜交的雜種優(yōu)勢最大，與實際測定結果一致；Di R等［35］選擇28個微衛(wèi)星標記，用小尾寒羊母羊分別與白頭薩?？搜?、黑頭薩?？搜颉⑻乜巳麪栄?、杜泊羊、南非美利奴羊、德國東佛里生羊雜交，通過回歸分析了胎產仔數、日增重、飼料轉化率等指標，結果表明：南非美利奴公羊、德國東佛里生公羊與小尾寒羊雜交后代的經濟效益最大，而薩福克羊與小尾寒羊雜交后代的平均日增重最大。

4 小結

雜種優(yōu)勢在生產中的價值是不容忽視的，雜種優(yōu)勢預測對于雜種優(yōu)勢的利用具有重要意義，這不僅有助于進一步了解雜種優(yōu)勢的機理，而且對雜交育種具有促進作用。但雜種優(yōu)勢是一個非常復雜的生物學現象，涉及大量相關基因間的相互作用，雜種優(yōu)勢預測的最終解決將依賴于雜種優(yōu)勢遺傳機理的闡明和預測方法的優(yōu)化。

運用分子標記預測動物雜種優(yōu)勢在一定范圍內是可行的，但由于DNA多態(tài)性分析受費用昂貴、技術性強等因素的限制，只能對少量的樣本進行分析。因此，必須對分析技術進行改進，使之操作簡便、準確而又經濟。電子計算機在遺傳育種上的應用，將數學多維空間距離概念同生物多性狀綜合遺傳差異聯系起來，通過多變量分析評價親本間遺傳差異、預測雜種優(yōu)勢，使得雜種優(yōu)勢預測方法進入了新的階段［36］。隨著科學技術的發(fā)展，定會有更多的技術方法應用于雜種優(yōu)勢的預測，為育種工作提供更多有價值的參考數據！

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