專(zhuān)利名稱(chēng)：一種家禽的保種方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及家禽保種技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種家禽的保種方法。
背景技術(shù)：
家禽保種工作是任何飼養(yǎng)家禽品種原種代公司所不可缺少和小視的一項(xiàng)工作。該 工作的好與壞直接影響著品種生產(chǎn)性能的各個(gè)方面，如，生產(chǎn)力、繁殖能力和生活力，保種 不得當(dāng)時(shí)將會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)性能的各個(gè)方面在一定程度的衰退。而近交系數(shù)(即，個(gè)體從共同祖先遺傳得到相同基因的概率)又是保種成功與否 的唯一評(píng)定參數(shù)，因此保種群中對(duì)近交系數(shù)的觀測(cè)是一個(gè)非常重要的工作，也是一項(xiàng)人力 和精力投入大、易出錯(cuò)工作，特別是在家禽個(gè)體群養(yǎng)時(shí)對(duì)于近交系數(shù)的準(zhǔn)確監(jiān)控和計(jì)算變 得更加困難或幾乎不可能實(shí)現(xiàn)的任務(wù)，即使在籠養(yǎng)的情況下要想將近交系數(shù)準(zhǔn)確計(jì)算出來(lái) 也可能因?yàn)榉趸^(guò)程中蛋上標(biāo)簽的消退而無(wú)法確定個(gè)體間親緣關(guān)系，使得計(jì)算出來(lái)的近交 系數(shù)偏小。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)在對(duì)于保種中近交系數(shù)的測(cè)定普遍采用記錄個(gè)體間系譜，然后在計(jì)算出 各個(gè)個(gè)體的近交系數(shù)進(jìn)而得出群體的平均近交系數(shù)。在這種近交系數(shù)的計(jì)算方法中必須對(duì) 個(gè)體的父母本個(gè)體搞清楚，各個(gè)個(gè)體的近交系數(shù)都必須一一計(jì)算，計(jì)算量相對(duì)較大而且計(jì) 算間沒(méi)有必然的聯(lián)系。因此傳統(tǒng)的近交系數(shù)測(cè)定方法存在著第一，易因?yàn)橄底V的記錄丟 失而導(dǎo)致近交系數(shù)計(jì)算值比實(shí)際值偏??；第二，計(jì)算工作量大，特別是在群體比較大時(shí)，該 項(xiàng)工作會(huì)變的幾乎不可能；第三，一旦某個(gè)個(gè)體數(shù)據(jù)缺失，其下代的數(shù)據(jù)就不能被合理利用 了，而且該缺失在該種方法中是無(wú)法補(bǔ)救的。為此，許多研究者不斷探索新的更為有效的保 種群近交系數(shù)測(cè)定方法，以改變傳統(tǒng)近交系數(shù)測(cè)定方法的不足。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有的家禽保種方法的工作量大、可靠性差的不足，本發(fā)明提供一種大 大減少工作量、快速性好、可靠性良好的家禽的保種方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是—種家禽的保種方法，所述保種方法包括以下步驟1)、對(duì)家禽初始群體所有個(gè)體從血樣中提取DNA，并對(duì)所有個(gè)體所選出的所有微衛(wèi) 星進(jìn)行PCR(聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，主要用于微衛(wèi)星遺傳標(biāo)記的信號(hào)的放大效果，讓后面的監(jiān)測(cè) 個(gè)更加的便捷和清晰)擴(kuò)增，進(jìn)行電泳各個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)的基因型；2)、計(jì)算出初始群體各個(gè)遺傳標(biāo)記位點(diǎn)各個(gè)等位基因的頻率的平方^,，并根據(jù)公 式(1)計(jì)算出初始世代各個(gè)遺傳位點(diǎn)的初始理論雜合度氏」，公式(1)如下所示 H0J為第j個(gè)遺傳位點(diǎn)的初始世代的雜合度；^,為第j個(gè)遺傳位點(diǎn)初始世代第i個(gè)等位基因頻率的平方；m為第j個(gè)遺傳位點(diǎn)的等位基因數(shù)；3)、以后各個(gè)世代所有留種個(gè)體都重復(fù)步驟1)、2)操作，根據(jù)公式(3)計(jì)算各個(gè)遺 傳位點(diǎn)的實(shí)際雜合度Htj，公式(3)如下所示 DtJ為t世代群體第j個(gè)遺傳位點(diǎn)上實(shí)際的雜合個(gè)體數(shù)；Nt為t世代的個(gè)體數(shù)；4)、根據(jù)公式⑷計(jì)算出相應(yīng)世代的各個(gè)位點(diǎn)的近交系數(shù)值，公式⑷如下所示 去除Fy中的負(fù)值后，將所有其他位點(diǎn)計(jì)算得到的相加得到近交系數(shù)的卡方檢 驗(yàn)值，自由度為參加計(jì)算的近交系數(shù)的個(gè)數(shù)，根據(jù)相應(yīng)自由度下的卡方分布表判斷近交系 數(shù)的顯著性；5)、如果判斷為顯著，根據(jù)公式(5)計(jì)算t世代的近交系數(shù)Ft，公式(5)如下所示 其中，k為參加計(jì)算的位點(diǎn)數(shù)；6)、將計(jì)算得到的近郊系數(shù)Ft與理論近交系數(shù)Fta比較，如果近郊系數(shù)Ft高于理 論近交系數(shù)Fta，則該代的留種量比上代增加。作為優(yōu)選的一種方案所述步驟6)中，設(shè)定初始代近交系數(shù)為零，理論近交系數(shù) 的計(jì)算公式如下(6)Ft 理=l-d-AF)' (6)其中，F(xiàn)ta為t代理論時(shí)允許的近交系數(shù)值；AF為由保種計(jì)劃所推算出來(lái)的每代 的平均近交增量。再進(jìn)一步，所述步驟1)中，對(duì)初始群體所有個(gè)體用氯仿苯酚法從血樣中提取DNA， 并采用12%的聚丙烯酰胺凝膠進(jìn)行電泳各個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)的基因型。當(dāng)然，也可以選擇其他 類(lèi)似的方法提取DNA和進(jìn)行電泳。更進(jìn)一步，所述步驟1)中，檢測(cè)微衛(wèi)星的選擇方式覆蓋到所有的染色體上，某一 條染色體上具體微衛(wèi)星的選擇是隨機(jī)的。根據(jù)美國(guó)生物信息網(wǎng)上提供的家禽微衛(wèi)星遺傳標(biāo) 記信息進(jìn)行選擇。本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在1、可以免去家禽系譜的記錄工作，大大減少了保 種工作者的系譜整理工作；2、防止了因?yàn)橄底V的不完整導(dǎo)致數(shù)據(jù)的偏大或偏??；3、減少近 交系數(shù)的計(jì)算工作量，因?yàn)樵砻總€(gè)近交個(gè)體的近交系數(shù)要一一計(jì)算出來(lái)，而用本方法就 不用一一進(jìn)行計(jì)算了 ；4、能夠指導(dǎo)后代留種群體大小的確定。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
4
一種家禽的保種方法，所述保種方法包括以下步驟1)、對(duì)家禽初始群體所有個(gè)體從血樣中提取DNA，并對(duì)所有個(gè)體所選出的所有微衛(wèi) 星進(jìn)行PCR(聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，主要用于微衛(wèi)星遺傳標(biāo)記的信號(hào)的放大效果，讓后面的監(jiān)測(cè) 個(gè)更加的便捷和清晰)擴(kuò)增，進(jìn)行電泳各個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)的基因型；2)、計(jì)算出初始群體各個(gè)遺傳標(biāo)記位點(diǎn)各個(gè)等位基因的頻率的平方^,，并根據(jù)公 式(1)計(jì)算出初始世代各個(gè)遺傳位點(diǎn)的初始理論雜合度氏」，公式(1)如下所示
(1)H0J為第j個(gè)遺傳位點(diǎn)的初始世代的雜合度 ’《為第j個(gè)遺傳位點(diǎn)初始世代第i個(gè) 等位基因頻率的平方；m為第j個(gè)遺傳位點(diǎn)的等位基因數(shù)；3)、以后各個(gè)世代所有留種個(gè)體都重復(fù)步驟1)、⑵操作，根據(jù)公式(3)計(jì)算各個(gè) 遺傳位點(diǎn)的實(shí)際雜合度Htj，公式(3)如下所示 DtJ為t世代群體第j個(gè)遺傳位點(diǎn)上實(shí)際的雜合個(gè)體數(shù)；Nt為t世代的個(gè)體數(shù)；4)、根據(jù)公式⑷計(jì)算出相應(yīng)世代的各個(gè)位點(diǎn)的近交系數(shù)值，公式⑷如下所示
去除中的負(fù)值后，將所有其他位點(diǎn)計(jì)算得到的相加得到近交系數(shù)的卡方檢 驗(yàn)值，自由度為參加計(jì)算的近交系數(shù)的個(gè)數(shù)，根據(jù)相應(yīng)自由度下的卡方分布表判斷近交系 數(shù)的顯著性；5)、如果判斷為顯著，根據(jù)公式(5)計(jì)算t世代的近交系數(shù)Ft，公式(5)如下所示
(5)其中，k為參加計(jì)算的位點(diǎn)數(shù)；6)、將計(jì)算得到的近郊系數(shù)Ft與理論近交系數(shù)Fta比較，如果近郊系數(shù)Ft高于理 論近交系數(shù)Fta，則該代的留種量比上代增加。所述步驟6)中，設(shè)定初始代近交系數(shù)為零，理論近交系數(shù)的計(jì)算公式如下(6)Fta= l-(l-AF)t (6)其中，F(xiàn)ta為t代理論時(shí)允許的近交系數(shù)值；AF為由保種計(jì)劃所推算出來(lái)的每代 的平均近交增量。所述步驟1)中，對(duì)初始群體所有個(gè)體用氯仿苯酚法從血樣中提取DNA，并采用 12%的聚丙烯酰胺凝膠進(jìn)行電泳各個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)的基因型。當(dāng)然，也可以選擇其他類(lèi)似的 方法提取DNA和進(jìn)行電泳。所述步驟1)中，檢測(cè)微衛(wèi)星的選擇方式覆蓋到所有的染色體上，某一條染色體 上具體微衛(wèi)星的選擇是隨機(jī)的。
本實(shí)施例中，家禽保種群近交系數(shù)計(jì)算方法是利用保種群初始代各個(gè)遺傳位點(diǎn)的 基因頻率計(jì)算出隨機(jī)交配情況下以后各代的理論雜合度計(jì)算方法見(jiàn)公式(1)。 H0J為第j個(gè)遺傳位點(diǎn)的初始世代的雜合度 ’《為第j個(gè)遺傳位點(diǎn)初始世代第i個(gè) 等位基因頻率的平方；m為第j個(gè)遺傳位點(diǎn)的等位基因數(shù)。在之后的各個(gè)世代實(shí)際雜合度會(huì)因?yàn)榻坏拇嬖?，而?dǎo)致各個(gè)世代相應(yīng)位點(diǎn)上的 實(shí)際雜合度偏離理論上的雜合度。因?yàn)樵诠鷾夭衿胶饫碚撝须S機(jī)交配的大群體基因型 頻率是不會(huì)發(fā)生改變的，只有在近交的情況下后代的實(shí)際雜合度才會(huì)偏離理論值。在出事 世代之后的第t世代的各位點(diǎn)的實(shí)際雜合度(Hw)和相應(yīng)位點(diǎn)的初始雜合度(Hw)以及t世 代的近交系數(shù)存在以下的對(duì)應(yīng)關(guān)系，其中實(shí)際雜合度的計(jì)算方法見(jiàn)公式(2)和(3)。 DtJ為t世代群體第j個(gè)遺傳位點(diǎn)上實(shí)際的雜合個(gè)體數(shù)；Nt為t世代的個(gè)體數(shù)c由公式(2)推倒可以得到t世代近交系數(shù)的計(jì)算公式如公式(4)。
然后對(duì)所有位點(diǎn)計(jì)算得到的Ftj相加(其中出現(xiàn)的負(fù)值說(shuō)明樣本太小應(yīng)加大，且也
應(yīng)該在卡方檢驗(yàn)中剔除)之和，即為近交系數(shù)卡方檢驗(yàn)的卡方值對(duì)應(yīng)的自由度為參加計(jì)算
的近交系數(shù)的個(gè)數(shù)。然后根據(jù)相應(yīng)自由度下卡方分布表判斷近交系數(shù)的顯著性，一般判斷
的概率為0.05或0.01。在顯著的情況下根據(jù)公式(5)就可計(jì)算出t世代的近交系數(shù)Ft。 k 公式(5)中的k為參加計(jì)算的位點(diǎn)數(shù)，同樣F“不能存在負(fù)值，這是我們就可以說(shuō) 在95%的概率或99%的概率條件上可說(shuō)t世代的近交系數(shù)為Ft。如果計(jì)算出來(lái)的近交系 數(shù)與保種群每代的允許的近交系數(shù)高這要根據(jù)差別的大小進(jìn)行保種群規(guī)模的調(diào)整，如果得 到的近交系數(shù)高于保種計(jì)劃允許，這時(shí)該代的留種量就應(yīng)比上代有所增加，否則可不變。保種群每代理論近交系數(shù)的計(jì)算公式如下(在假設(shè)初始代的近交系數(shù)為零的情 況下) 公式中的Fta為t代理論時(shí)允許的近交系數(shù)值；A F為由保種計(jì)劃所推算出來(lái)的每 代的平均近交增量，如，保種計(jì)劃允許10代時(shí)的最大近交系數(shù)為0. 1，這時(shí)就有F1(ia= 0. 1 再將其代入公式6就可以得到每代的近交增量為0. 01045。實(shí)例蕭山雞保種計(jì)劃為十代允許近交系數(shù)為0. 08，平均近交增量為0. 0083。第一、選擇了蕭山雞的兩個(gè)遺傳位點(diǎn)，A和B位點(diǎn)作為近交系數(shù)的監(jiān)控依托工具。
第二、對(duì)蕭山雞保種初始群中的所有個(gè)體100公和200母進(jìn)行提取DNA，并用PCR 的方法對(duì)所有個(gè)體的A和B兩位點(diǎn)基因片段進(jìn)行擴(kuò)增。再用12%的聚丙烯酰胺凝膠檢測(cè)各 個(gè)個(gè)體A和B兩位點(diǎn)的基因頻率見(jiàn)表1.表1蕭山雞保種群初始代各位點(diǎn)的基因頻率 根據(jù)公式1可以計(jì)算得到A和B位點(diǎn)初始的理論雜合度分別為0. 42和0. 48。第三、蕭山雞保種群在第三個(gè)世代時(shí)也用PCR和電泳檢測(cè)得到的A和B兩位點(diǎn)的 雜合個(gè)體數(shù)120和130只，總共個(gè)體數(shù)300只。這時(shí)根據(jù)公式3計(jì)算得到第三個(gè)世代蕭山 雞保種群體的A位點(diǎn)和B位點(diǎn)實(shí)際雜合度為0. 4和0. 43。第四、根據(jù)公式4計(jì)算得到第三個(gè)世代蕭山雞保種群兩個(gè)位點(diǎn)的近交系數(shù)分別為 0.0476和0. 1042。相加得到的卡方值為0. 1118，自由度為2，查卡方概率表為0.943，則可 信度為 1-0. 943 = 0. 057。第五，根據(jù)公式5計(jì)算得到的蕭山雞保種群第三世代的近交系數(shù)就為0. 0759，而 第三代的理論允許近交系數(shù)根據(jù)公式6可知為0. 0247，說(shuō)明群體已經(jīng)近交很?chē)?yán)重了，適當(dāng) 的增加保種群的留種個(gè)體數(shù)(這里之所以不顯著是因?yàn)槲覀冎涣信e了兩個(gè)位點(diǎn)，實(shí)際中位 點(diǎn)數(shù)應(yīng)適當(dāng)?shù)脑黾?。
權(quán)利要求
一種家禽的保種方法，其特征在于所述保種方法包括以下步驟1)、對(duì)家禽初始群體所有個(gè)體從血樣中提取DNA，并對(duì)所有個(gè)體所選出的所有微衛(wèi)星進(jìn)行PCR擴(kuò)增，進(jìn)行電泳各個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)的基因型；2)、計(jì)算出初始群體各個(gè)遺傳標(biāo)記位點(diǎn)各個(gè)等位基因的頻率的平方P0ji2并根據(jù)公式(1)計(jì)算出初始世代各個(gè)遺傳位點(diǎn)的初始理論雜合度H0j，公式(1)如下所示 <mrow><msub> <mi>H</mi> <mrow><mn>0</mn><mi>j</mi> </mrow></msub><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>-</mo><munderover> <mi>Σ</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>m</mi></munderover><msubsup> <mi>P</mi> <mrow><mn>0</mn><mi>ji</mi> </mrow> <mn>2</mn></msubsup><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>H0j為第j個(gè)遺傳位點(diǎn)的初始世代的雜合度；P0ji2為第j個(gè)遺傳位點(diǎn)初始世代第i個(gè)等位基因頻率的平方；m為第j個(gè)遺傳位點(diǎn)的等位基因數(shù)；3)、以后各個(gè)世代所有留種個(gè)體都重復(fù)步驟1)、2)操作，根據(jù)公式(3)計(jì)算各個(gè)遺傳位點(diǎn)的實(shí)際雜合度Htj，公式(3)如下所示 <mrow><msub> <mi>H</mi> <mi>tj</mi></msub><mo>=</mo><mfrac> <msub><mi>D</mi><mi>tj</mi> </msub> <msub><mi>N</mi><mi>t</mi> </msub></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>3</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>Dtj為t世代群體第j個(gè)遺傳位點(diǎn)上實(shí)際的雜合個(gè)體數(shù)；Nt為t世代的個(gè)體數(shù)；4)、根據(jù)公式(4)計(jì)算出相應(yīng)世代的各個(gè)位點(diǎn)的近交系數(shù)值，公式(4)如下所示 <mrow><msub> <mi>F</mi> <mi>tj</mi></msub><mo>=</mo><mfrac> <mrow><msub> <mi>H</mi> <mrow><mn>0</mn><mi>j</mi> </mrow></msub><mo>-</mo><msub> <mi>H</mi> <mi>tj</mi></msub> </mrow> <msub><mi>H</mi><mrow> <mn>0</mn> <mi>j</mi></mrow> </msub></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>4</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>去除Ftj中的負(fù)值后，將所有其他位點(diǎn)計(jì)算得到的Ftj相加得到近交系數(shù)的卡方檢驗(yàn)值，自由度為參加計(jì)算的近交系數(shù)的個(gè)數(shù)，根據(jù)相應(yīng)自由度下的卡方分布表判斷近交系數(shù)的顯著性；5)、如果判斷為顯著，根據(jù)公式(5)計(jì)算t世代的近交系數(shù)Ft，公式(5)如下所示 <mrow><msub> <mi>F</mi> <mi>t</mi></msub><mo>=</mo><mfrac> <mrow><munderover> <mi>Σ</mi> <mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>k</mi></munderover><msub> <mi>F</mi> <mi>tj</mi></msub> </mrow> <mi>k</mi></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>5</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>其中，k為參加計(jì)算的位點(diǎn)數(shù)；6)、將計(jì)算得到的近郊系數(shù)Ft與理論近交系數(shù)Ft理比較，如果近郊系數(shù)Ft高于理論近交系數(shù)Ft理，則該代的留種量比上代增加。
2.如權(quán)利要求1所述的一種家禽的保種方法，其特征在于所述步驟6)中，設(shè)定初始 代近交系數(shù)為零，理論近交系數(shù)的計(jì)算公式如下(6) 其中，F(xiàn)ta為t代理論時(shí)允許的近交系數(shù)值；AF為由保種計(jì)劃所推算出來(lái)的每代的平 均近交增量。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種家禽的保種方法，其特征在于所述步驟1)中，對(duì)初 始群體所有個(gè)體用氯仿苯酚法從血樣中提取DNA，并采用12%的聚丙烯酰胺凝膠進(jìn)行電泳 各個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)的基因型。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種家禽的保種方法，其特征在于所述步驟1)中，檢測(cè) 微衛(wèi)星的選擇方式覆蓋到所有的染色體上，某一條染色體上具體微衛(wèi)星的選擇是隨機(jī)的。
全文摘要
一種家禽的保種方法，包括1)、對(duì)家禽初始群體所有個(gè)體從血樣中提取DNA，并對(duì)所有個(gè)體所選出的所有微衛(wèi)星進(jìn)行PCR擴(kuò)增，進(jìn)行電泳各個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)的基因型；2)、計(jì)算出初始群體各個(gè)遺傳標(biāo)記位點(diǎn)各個(gè)等位基因的頻率的平方，計(jì)算出初始世代各個(gè)遺傳位點(diǎn)的初始理論雜合度；3)、以后各個(gè)世代所有留種個(gè)體都重復(fù)步驟1)、2)操作，計(jì)算各個(gè)遺傳位點(diǎn)的實(shí)際雜合度；4)、計(jì)算出相應(yīng)世代的各個(gè)位點(diǎn)的近交系數(shù)值；得到近交系數(shù)的卡方檢驗(yàn)值，并判斷近交系數(shù)的顯著性；5)、如果判斷為顯著，計(jì)算t世代的近交系數(shù)Ft；6)、如果近郊系數(shù)Ft高于理論近交系數(shù)Ft理，則該代的留種量比上代增加。本發(fā)明大大減少工作量、快速性好、可靠性良好。
文檔編號(hào)C12Q1/68GK101851678SQ20101018355
公開(kāi)日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2010年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月26日
發(fā)明者任晉東, 楊福生, 陳百如 申請(qǐng)人:杭州蕭山種雞(蕭山雞)有限公司