盘点 | 聚焦畜禽分子育种，基因组学助推种业振兴技术改革
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自2011年实施种业新政以来，我国一直致力于种业科技创新。2022年8月4日，农业农村部公布国家种业阵型企业名单，包括69家农作物、86家畜禽、121家水产种业企业机构。华大基因作为以上三类阵型的专业化技术支撑平台，坚持利用科技创新推动现代化分子育种。
在往期文章（见文末相关阅读）中，科技君为大家盘点了基于基因组学的农作物分子育种，本期让我们来继续关注畜禽分子育种方向的组学研究。
我国是畜牧业大国，畜禽肉类产量约占全球总量的29%。而我国主要经济动物如猪、鸡、奶牛等的纯系种源80%以上需要从国外引种获得，使得畜禽行业发展缺乏自主性及竞争性。因此，畜禽育种正在迎来以高通量测序、遗传变异检测、基因编辑等技术为代表的新一轮科技革命。以下选取猪、鸡以及牛为代表性畜禽物种，解读我国科研单位为分子育种体系所作的贡献。
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猪低深度全基因组测序，
解析重要性状遗传结构（华大参与）
中国农业大学胡晓湘教授团队与华南农业大学吴珍芳教授团队合作，基于华大DNBSEQ™自主测序平台，开发了畜禽全套低深度测序分析流程，并解析了猪重要经济性状遗传结构，研究成果于2021年7月20日发表在开放获取期刊GigaScience上。
该研究基于低深度（0.73X）全基因组短读长测序，首次建立了BaseVar-Stitch基因分型流程（图1），以极低成本获得了2,869头杜洛克猪群体的高密度SNP标记集 (11.7M)，用三种评估方法保证了低深度测序的准确性，证明了本研究创制的大样本无参自我填充策略相较于传统小样本高深度数据填充，具有显著先进性。对21个猪重要经济性状进行了全基因组关联分析和遗传结构解析，并系统评估人工选择在杜洛克猪育种过程中对基因组结构产生的影响。
该研究项目论证了在没有优质参考单倍型数据库的畜禽物种中，基于DNBSEQ™平台的低深度全基因组测序技术的高效高质填充方法，解决了育种中重要的“卡脖子”问题，展示了在功能基因定位和重要经济性状遗传结构解析中的巨大优势，为种业振兴行动方案提供了育种理论依据。
图1 猪低深度全基因组测序方案
文章：Accelerated deciphering of the genetic architecture of agricultural economic traits in pigs using a low-coverage whole-genome sequencing strategy
原文链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34282453/
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首个鸡泛基因组，
解析生长性状主效基因致病突变（华大参与）
河南农业大学康相涛教授团队与澳大利亚西澳大学等单位合作，基于华大DNBSEQ™自主测序平台，构建了首个鸡泛基因组（664只鸡个体），并解析了影响鸡生长性状主效基因IGF2BP1的致因突变。研究成果与2021年7月30日发表于Molecular Biology and Evolution。
该研究基于短读长测序（测序深度为10X），作全基因组PAV（Presence/Absence variation）分析发现：选择、杂交和遗传漂变因素均可以重塑群体的PAV特征。另外，PAV-GWAS和功能研究发现，IGF2BP1基因启动子区存在着L1和L2两种突变类型，与鸡多个生长/体尺性状显著相关，并对相关数量性状的表型方差贡献很大。
本项研究构建的泛基因组，将为我国地方鸡生长性状形成的遗传机制解析、资源鉴定和保护利用提供重要的理论指导；首次解析的位于27号染色体上影响鸡生长性状主效基因IGF2BP1的致因突变的分子标记，为优良鸡种选育提供重要的技术支撑。
图2 鸡泛基因组图
文章：The Chicken Pan-Genome Reveals Gene Content Variation and a Promoter Region Deletion in IGF2BP1 Affecting Body Size
原文链接：https://doi.org/10.1093/molbev/msab231
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华西牛，我国历时43年研发出的
拥有完全自主知识产权的牛肉新品种
图3 华西牛育种场
2022年8月9日，中国农业科学院北京畜牧兽医研究所正式发布优质肉牛新品种“华西牛”。
研究团队选定内蒙古乌拉盖地区作为肉牛新品种培育基地，利用当地改良后的“乌拉盖肉牛”基础群体开展肉用性能选育提高工作。在育种过程中，紧跟世界肉牛育种技术前沿，构建了我国第一个肉牛基因组选择参考群，建立了770K的高密度基因型数据库，并依托该参考群体和数据库研发了我国首个肉牛全基因组选择分子育种技术体系，总体处于国际先进水平。
该品种的育成打破了当前我国肉牛主导品种核心种源严重依赖进口的局面，标志着我国迎来掌握肉牛种质资源自主知识产权的新局面，响应了习总书记的“中国人的饭碗要牢牢端在自己手中，就必须把种子牢牢攥在自己手里”。
科技君点睛
在畜禽育种领域，随着高通量测序技术的发展，分子育种技术将愈趋成熟。一直以来，华大持续在动植物领域发力，主导和参与了许多大规模动植物种质资源研究计划，在种质资源的测序和分析方面积累了大量经验。更多专题解读，请持续关注华大科技！
华大科技相关服务
高质量自主测序平台DNBSEQ™↓↓↓
提取能力强，测序质量好：已成功执行各种类型的物种的建库和测序，严格质控；
通量高可量产：通量高、可量产、效果好；
一站式全流程服务：从样本到结果，提供切实可行的全流程服务；
项目方案支持：大项目依据样本情况和研究目的参与方案设计；
专业团队，实力雄厚：博士级别专业团队支持；
经验丰富：华大基因已经成功完成1,000多个物种的全基因组从头测序，合作发表顶级期刊文章200+，其中29篇为封面文章；动植物重测序领域，华大累计发文200+篇，DNBSEQ™相关文章100+篇，影响因子1,000+；IF>20文章17篇。
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