技术领域
[0001] 本
发明属于猪分子育种技术领域，更具体地，本发明涉及一种肋骨数基因的分子 标记辅助选择育种方法。
背景技术
[0002] 现有的关于肋骨数基因（vertnin，VRTN)的分子标记辅助选择育种大多都是科研 研究，少部分在种猪场中进行基因检测，但是并没有形成有效的较为系统的体系进行常规 育种应用，更没有考虑与现场的传统育种方法有效结合，很难兼顾企业效益，致使不能长期 坚持在种猪核心群开展肋骨数基因分子标记辅助选择育种。
[0003] 大多数的研究主要针对VRTN基因在不同猪群的遗传变异分析，或者是与肋骨数表 型性状的相关性分析，并没有具体的针对企业分子育种应用方案方面的研究和论述。有些 企业仅仅将核心群进行了分子检测，没有进一步的育种应用，对育种效果和企业效益没有 进行过深入分析，更没有考虑企业实际操作，尤其是肋骨数基因的分子选育与现有的经济 性状选育方向是否一致等问题，在分子选育过程中需要大量种猪选择淘汰对企业效益的产 生较大影响，可操作性不强，没有探索寻求一种分子育种与传统育种有效结合的平衡育种 方法，使得在肋骨数基因在核心群育种中没有形成较为完善的分子标记辅助选择应用方 法，导致肋骨数基因分子标记辅助选择很难作为常规育种手段进行品种改良。
[0004] 黄路生等的"两个增加猪肋骨数的主效标记及其在猪育种中的应用"最突出的问 题是没有进行育种效果和企业效益的深入分析，无法与现有的种猪核心群选育目标结合， 没有企业如何应用的分析研究，无法做到企业效益与育种效率兼顾，且没有具体的企业应 用方法，致使企业对于分子标记育种新技术认知不够，不利于分子标记育种新技术的应用 推广，使得分子育种不能长期坚持开展。
发明内容
[0005] 基于此，为了克服上述
现有技术的
缺陷，本发明提供了一种与传统育种相结合的 肋骨数基因的分子标记辅助选择育种方法，在育种前可直观通过该方法带来的企业效益。
[0006] 为了实现上述发明目的，本发明采取了以下技术方案：
[0007] -种肋骨数基因的分子标记辅助选择育种方法，包括以下步骤：
[0008] (1)、对肋骨数基因在配套系商品肉猪中的表型变异系数和肋骨数基因变异程度 进行分析，评估种猪肋骨数性状改良的潜
力，且估算肋骨数基因的分子标记辅助选择育种 后可获得的经济价值；
[0009] (2)、分析配套系商品肉猪群体中肋骨数基因型与经济性状的相关性，若肋骨数基 因型分子育种选择与常规选育(终端肉猪产品)经济性状的利益一致，则可以在核心育种群 中将肋骨数基因的分子选育作为常规育种开展育种工作，加快种猪肋骨数量的改良；
[0010] (3)、对现有的各品系核心育种群的肋骨数基因
频率分布进行分析，结合步骤（1) 中肋骨数基因在配套系商品肉猪中的基因频率分布，评估各品系核心育种群肋骨数基因分 子标记辅助选择的可行性；
[0011] (4)、分析核心育种群体的肋骨数基因型与传统育种主选性状的相关性，判断肋骨 数基因的分子选育与传统育种主选性状选育方向是否一致，再次评估各品系种猪核心育种 群肋骨数基因分子标记辅助选育的可行性；
[0012] (5)、通过以上步骤(3)和(4)的分析，结合需改良的核心群体规模，以及现场选配 与选种环节，制定适宜的分子标记辅助方法;群体规模越大，选择空间越大，分子标记和现 场表型测定性状结合选择的准确性更高，若核心群规模较小，选择空间小，则可采用先注重 公猪的选择，母猪在现场选育表型同等条件下，优先选择优势等位基因型。
[0013] (6)、建立有效的
跟踪应用方法，对现场应用进行效果评估并随时调控。
[0014] 在其中一些
实施例中，步骤（1)中所述表型变异系数和基因变异程度是利用R
软件 进行分析的；所述表型变异系数和基因变异程度的衡量判断指标为:肋骨数表型变异系数 (Coefficient of Variation，CV，体现了配套系商品肉猪中肋骨数变异程度）、不同配套肉 猪不同肋骨数表型所占市场比例(可以评估表型分布情况，可预测改良后收益等)和肋骨数 基因MAF(最小等位基因频率，为评估VRTN基因的变异程度，理论上若MAF〈0.05则说明此位 点基本纯合，若MAF>0.05,说明群体存在变异，则可进行分子标记辅助选择）、各基因型频率 分布情况(可计算出大约需要改良群体的数量）、以及基因型与肋骨数表型之间的遗传效应 分析(可验证基因有效性以及预估改良效益）。肋骨数性状改良潜力评估依据为:配套系商 品肉猪表型变异系数(CV)大于0.01，基因型变异程度(MAF)大于0.05则表示肋骨数性状在 种猪群体中具有改良的潜力。
[0015] 在其中一些实施例中，步骤（1)中所述育种后可获得的经济价值的计算公式如下： 改良后增加的收益=上市肉猪数X(qq型猪只频率*1+Qq型猪只频率*〇.5)X排骨价格XI (1斤）。此公式主要是根据基因型情况和肋骨数表型情况来估计改良的潜力，以一对肋骨一 斤计算。
[0016] 在其中一些实施例中，步骤(2)中所述经济性状为料肉比、日增重、背膘厚、瘦肉 率、和体型外貌等表型性状。
[0017] 在其中一些实施例中，所述肋骨数基因型分子育种选择与常规选育（终端肉猪产 品）经济利益一致的判断依据为:肋骨数基因型与瘦肉率、日增重、体型外貌评分等性状正 相关或无相关性，与背膘厚、料肉比负相关或者无相关性。
[0018] 在其中一些实施例中，步骤(3)中所述通过各品系核心群肋骨数基因分布频率评 估各品系核心育种群肋骨数基因辅助选择育种的可行性依据为:在群体中存在一定程度的 基因变异，其优势等位基因频率(Q基因频率)大于0.3,小于1为宜，越大越容易开展肋骨数 基因辅助选择。若是小于0.3,优势等位基因选择范围过小，选育较为困难。
[0019] 在其中一些实施例中，步骤(4)中所述传统育种主选性状为料肉比、日增重、背膘 厚、瘦肉率、母系指数、父系指数、和体型外貌等表型性状。
[0020] 在其中一些实施例中，步骤(4)中所述肋骨数基因与传统育种主选性状选育方向 一致的判断依据为:若肋骨数基因型与瘦肉率、日增重、母系指数、父系指数、体型外貌正相 关或无相关性，与背膘厚、料肉比负相关或者无相关性。
[0021] 在其中一些实施例中，步骤(5)中所述建立的分子育种方法主要综合考虑步骤(3) (4)，其主要方法为:首先，肋骨数基因的分子选育与传统育种选育方向一致，在选留时将优 势等位基因型作为选择的必要条件;若是与上述情况不同，与有些选育性状相矛盾，则需要 平衡育种，综合考虑育种场饲养管理情况、市场发展需要，采取先以现场测定性状的选育为 第一参考，肋骨数基因型为第二参考，选留时同等性能表现的种猪，优先选留优势基因型个 体，不做必要条件进行选留。其次，当肋骨数基因频率大于0.80,同时在公猪及母猪的选留 中选择优势基因型个体;若肋骨数基因频率为〇 . 6-0.80，则仅在公猪选留时选择优势基因 型个体;若肋骨数基因频率小于0.6,则仅要求选留时测定表型同等表现下，优先选留优势 基因型个体。通过此种方法，长期坚持选择，可逐步完成肋骨数基因的优化。以上两种不同 情况的方法，实现了猪分子育种与现场传统育种有机结合，适合种猪企业应用，可快速提高 育种效率且兼顾企业效益。
[0022] 在其中一些实施例中，步骤(6)中所述的应用跟踪方法主要分为以下几个方面:每 月核心育种群肋骨数基因分布情况;每月自留种猪肋骨数基因频率分布情况;每月选配种 猪基因型选配情况;通过每月选种、选配的种猪基因型表现可以监控肋骨数基因辅助选择 育种的实施和效果，随时掌握现场应用动态，以便异常情况作出调整。
[0023] 本发明的肋骨数基因的分子标记辅助选择育种方法首先对商业群体开展肋骨数 表型调查分析和基因型分布调查分析，通过这些环节分析估算通过肋骨数基因改良可获得 的效益，可以使企业有理有据的预算改良后的得失，提高对分子育种新技术的深层认知，获 得认可，进而积极推广应用。其次，对各种商品配套肉猪的肋骨数基因分布频率进行分析， 可评估各配套系肉猪的体况和肋骨数
水平，可评估各品系种猪肋骨数改良的潜力，有针对 性的改良表现极端配套系的品系核心群。分析配套系肉猪群体肋骨数基因型与主选经济性 状(料肉比、日增重、背膘厚、瘦肉率、体型外貌等表型性状））的相关性。判断是否与现有经 济性状获益一致，可否作为长期开展的常规分子选育进行相关纯种猪核心育种群的育种。 对现有的各品系核心育种群开展基因型、基因频率分析，评估肋骨数基因分子标记辅助选 择育种的可行性。在核心群体中未重复分析基因与肋骨数表型的相关性，也没有分析与肉 质和胴体性状的相关性，本发明方法中分析的是肋骨数基因基因型与现有群体的传统育种 主选性状(料肉比、日增重、背膘厚、瘦肉率、母系指数、父系指数、体型外貌等表型性状）的 相关性，评估肋骨数基因的分子选育与现有的种猪主选性状选育方向是否一致。通过以上 分析，综合核心育种场生产情况，可以更好的制定适合企业长期持续开展的肋骨数基因分 子标记辅助选择育种的应用方案，并将此方法作为改良种猪肋骨数与体长的一种常规选育 有效手段。根据种猪核心群规模、基因频率分布、结合选配、选种环节开展肋骨数基因分子 标记辅助选择育种。此环节主要是将分析结果与现有群体现场实际情况相结合，建立适合 企业市场需求的育种方案。在应用过程中建立了有效的跟踪应用方法。此方法通过对每月 核心育种群肋骨数基因分布情况;每月自留种猪肋骨数基因频率分布情况;每月选配种猪 基因型选配情况;通过每月选种、选配的种猪基因型表现情况的总结分析，可以监控肋骨数 基因辅助选择育种的实施和效果，以便异常情况作出调整，使得肋骨数基因的分子标记辅 助选择被有效利用，随时指导、调整，加强了肋骨数基因分子育种的现场实现，快速提高效 率。
[0024] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0025] 1、本发明的肋骨数基因的分子标记辅助选择育种方法根据养猪企业市场中的配 套肉猪中的肋骨数表型和基因型频率分布情况，估算育种后可获得的经济价值，可直观的 让企业认识到此技术方法的应用带来的直接效益，促进种猪育种企业对分子育种技术的应 用态度由被动转为主动，提高对新技术的信任感，积极参与新技术的开发和推广；
[0026] 2、本发明的肋骨数基因的分子标记辅助选择育种方法针对固定的配套体系进行 效果验证以及频率和选育性状分析，针对企业不同的配套情况，制定不同的肋骨数基因育 种策略，建立不同的育种方法；
[0027] 3、本发明的肋骨数基因的分子标记辅助选择育种方法通过基因型与选育性状的 相关分析，评估分子标记辅助选择育种与现场选育目标的一致性，通过不同环节的分析，根 据实际市场的需求以及情况，有针对性的建立适合企业开展的种猪育种方案并发明了针对 选种、选配环节应用中具体跟踪方法，建立完善的可持续的跟踪应用体系；
[0028] 4、本发明的肋骨数基因的分子标记辅助选择育种方法可使多种肋骨数基因分子 标记辅助选择与现场传统育种有机结合，建立符合企业需求、可操作性强、针对性强的肋骨 数基因（VRTN)分子育种方法，快速提高育种效率，兼顾企业效益；
[0029] 5、本发明的肋骨数基因的分子标记辅助选择育种方法通过建立针对现场选种、选 配环节的跟踪方法，使得肋骨数基因的分子标记辅助选择被有效利用，随时指导、调整，加 强了肋骨数基因分子育种的现场实现，快速提高效率。
附图说明
[0030] 图1为本发明实施例1中的VRTN基因的分子标记辅助选择育种方法的
流程图；
[0031] 图2为实施例1中不同配套商品肉猪中肋骨数表型分布图。
具体实施方式
[0032] 以下通过附图和具体实施例来详细说明本发明。
[0033]以下实施例中涉及的实验材料如无特殊说明，均来源于市售，以下实施例中所采 用的操作均为本领域技术人员所熟知的常规操作。
[0034]实施例1VRTN基因的分子标记辅助选择育种方法
[0035]请参阅图1，本实施例的肋骨数基因分子标记辅助选择育种方法的建立包括如下 步骤(以某公司为例分析）：
[0036] 1、利用R软件分析肋骨数在配套系商品肉猪中的表型变异、表型分布情况、肋骨数 基因的基因频率、基因型分布情况以及基因型与表型遗传效应。
[0037] 分析结果如下：商品肉猪中肋骨数基因遗传效应分析如表1:利用R软件进行了遗 传效应分析与肋骨数表型变异系数计算。遗传效应分析中，验证了在终端商肉猪中QQ型较 qq型猪只多近1对肋骨，可进行选种早期基因改良。整个商品群的肋骨数表型变异系数为 5%，大部分猪只为15-16对排骨，少部分14对排骨。若是能将14对的猪只改良为15、16对，将 获得巨大收益。
[0038] 表1肋骨数基因在商品肉猪中效应分析与表型变异系数
[0039]
[0040] 公司不同配套商品猪肋骨数表现情况分析如图2:公司肉猪中三杂肉猪的肋骨数 表现最好，其大多为15-16对，16对为配套系中最多；四杂14对最多，但是16对肋骨多于五杂 猪;五杂猪15对肋骨的最多，16对肋骨的最少。综合来看，三杂猪的肋骨数表现最好，四杂、 五杂都有较大的提升空间。
[0041] 利用R软件分析肋骨数基因的基因型分布情况、基因型与主要生长经济性状的相 关性，结果如下表2、3:分析结果在温氏商品肉猪中q基因频率达41.55%，具有很大改良空 间。相关分析中显示肋骨数基因与各选育性状不相关(P>〇.05).这说明开展肋骨数基因的 分子标记辅助选择不影响最后商品肉猪其他经济性状的选择。[0042 ]表2商品肉猪中肋骨数基因频率分布情况
[0044] 表3肋骨数基因型与选育性状相关性
[0045]
[0046] 2、根据计算的配套肉猪中的肋骨数表型和基因型频率分布情况，估算育种后可获 得的经济价值
[0047]以一对肋骨一斤计算，计算公式如下:改良后增加的收益=上市肉猪数X(qq型猪 只频率*1+Qq型猪只频率*0.5) X排骨价格Xl(l斤）。此公式主要是根据基因型情况和肋骨 数表型情况来估计改良的潜力。
[0048]以公司上市肉猪1500万头计算：改良后可增加的收益为：1500万X (0.16+0.49* 0.5) X22元Xl(l斤）= 1.33亿。公司通过分子育种改良肋骨数性状可获得额外收益为1.33 亿元。
[0049] 3、对组成配套的现有纯种核心育种群体的肋骨数基因频率分布进行分析
[0050]不同品系核心育种群的肋骨数基因基因频率分布情况如下表4:结果显示各品系 均存在变异，且Q频率均大于0.3,可以进行肋骨数基因辅助选择育种。[0051 ]表4各品系核心群肋骨数基因频率分布情况
[0054] 4、利用R软件分析核心育种群体中肋骨数基因型与传统育种主选性状(料肉比、日 增重、背膘厚、瘦肉率、母系指数、父系指数、体型外貌等表型性状)的相关性评估肋骨数基 因与传统现场选育的一致性.
[0055] 分析结果如下表5_表10:
[0056] 表5S11系基因型与各选育性能相关分析
[0057]
[0058] 表6S21系基因型与各选育性能相关分析
[0069] 通过表5-表10的分析发现肋骨数基因与现场选育性状方向基本一致，尤其在体 长、
乳头数、父系指数、繁殖指数、校正日龄、外貌评分等方面，QQ型猪只均表现了明显优势， 肋骨数基因的分子标记辅助选种可以与现场常规测定选育同时进行。
[0070] 5、制定适宜的分子标记辅助选择方法
[0071] 通过以上分析，制定以下分子标记辅助选择方案:根据各品系基因频率分布调查， ¥64、152、154、321、151可较短时间内取得改良或纯化，由于151、152、154可能开展扩群或重 新组建，若肋骨数基因作为考虑因素参与配合，可更快的完成优化工作。S11系和S22系纯化 工作则需要长期坚持。S11系配合氟烷基因共同进行分子辅助选择，S22系配合抗腹泻基因 同时进行肋骨数基因检测。根据现在实际情况，制定三种不同的肋骨数基因分子辅助选育 方案。
[0072]方案一：适用S21、W51两个品系。由于目前两个品系qq个体较少，分别为S21(4; 1.52%)，151(1;0.17%)，且0基因频率大于0.8，特制定如下方案：
[0073]①淘汰目前核心群体中的qq个体，无论公猪母猪。
[0074]②公猪选留要求尽量选留QQ个体，若有性能非常优秀的公猪Qq个体，容许存在少 部分Qq公猪。但后期若有性能相差不大的QQ个体，需替换淘汰现有的Qq公猪。
[0075]③母猪选留要求同等条件下优先选留QQ个体，Qq尽量少留，暂时容许选留或已经 存在的少部分性能非常优秀Qq母猪，但后期若有性能相差不大的QQ个体，需替换淘汰现有 的Qq母猪。
[0076]④选配时，同等条件下优先使用QQ公猪。
[0077] 方案二:152、164、154。情况:152现有基因型比例为〇〇:〇9 :99为7:2:1，164和耶4品 系中qq型种猪数量较少，但是杂合子较多。以上三个品系均需要扩群，数量和
质量在扩群时 应同时注意。方案如下：
[0078]①公猪需淘汰qq个体，选留要求尽量选留QQ个体，若有性能非常优秀的公猪Qq个 体，容许存在少部分Qq公猪。但扩群后期若有性能相差不大的QQ个体，需替换淘汰现有的Qq 公猪。
[0079]②母猪选留要求同等条件下优先选留QQ个体，Qq尽量少留，暂时容许选留或已经 存在的少部分性能非常优秀qq母猪。但扩群后期若有性能相差不大的QQ个体，需替换淘汰 现有的qq母猪。
[0080]②选配时，同等条件下优先使用QQ公猪。[0081 ] 方案三:适用W64、W54，Q基因频率大于0.6，小于0.8，群体规模 [0082] 方案三:SI 1、S22系。Qq和qq所占比例较大，且Q基因频率小于0.6。
[0083]①公猪选留要求淘汰qq个体;同样的性能表现下，优先选留QQ个体。
[0084]②母猪选留要求同样的性能表现下，优先选留QQ个体，其次考虑Qq个体，若有性能 非常优秀的qq母猪，容许存在少部分存在。但后期若有性能相差不大的QQ或Qq个体，需替换 淘汰现有的qq母猪。qq个体淘汰完成后，若有性能和杂合子Qq个体相差不大的QQ个体可选 留，则选留QQ个体替换核心群原有的Qq个体。逐级完成更新优化，需长期的坚持。
[0085] ②选配时，同等条件下优先使用QQ公猪。
[0086] 6、建立有效的跟踪应用方法
[0087] 建立了应用跟踪方法，对现场应用进行效果评估并随时调控。对每月的基因型选 配选种进行统计分析，根据数据信息，监督和评估现场实施操作。
[0088]以S21\S11品系一个月的应用跟踪为例：
[0089] 表11
基础群基因型情况 [0090][0091 ]存栏基础群已检测基因情况看，从表上看扩繁杜洛克母猪Q基因为75.37 %，皮特 兰母猪Q基因的比例57.19%偏少，公猪站S21公猪Qq比例偏高，Q比例偏低，仍然需要进一步 选择，将考虑淘汰部分Qq的公猪，选留时因加强对肋骨数基因的选择。
[0092] 表12自选留种猪基因型跟踪
[0093]
[0094] 从上表看，选留母猪方面选留了 2头qq的母猪，主要是我场胎龄结构老化严重，种 猪需求量大，而这2头猪在体型和测定成绩方面表现较好，因此选留进扩繁群使用。
[0095]表13肋骨数基因选配落实跟踪
[0096]
[0097] 基因选配落实情况，受到配种数集中的影响，S11QQ公猪精液不足，在集中配种时 因配种舍临时加配的母猪较多，QQ公猪精液没有，因此导致有4窝猪用Qq配了 qq的母猪;整 体有30头Qq公猪配Qq的母猪配种。
[0098] 通过以上方法进行分子标记选育，其选育成效明显，一年选育效果如下：
[0099] 表14选育群体当前存栏基因频率情况
[0102]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明
专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干
变形和改进，这些都属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附
权利要求为准。
