全基因組選擇育種(genomic selection,GS)的思想是Meuwissen等學(xué)者于2001年最早提出來(lái)的,具體是指利用高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)群體進(jìn)行研究,定位到控制某個(gè)目標(biāo)性狀的基因,然后通過(guò)序列輔助篩選或者轉(zhuǎn)基因的方法來(lái)選育新的品種。全基因組選擇育種可以獲得高準(zhǔn)確度的育種值,它主要利用的是連鎖不平衡信息,以保證利用標(biāo)記估計(jì)的染色體片段效應(yīng)在不同世代中都相同。目前,正在繪制雞、牛、豬、羊等家畜基因組序列圖譜及SNP圖譜,基因組研究提供了大量的標(biāo)記,確保了有足夠高的標(biāo)記密度,而且由于大規(guī)模高通量的SNP(single nucleotide polymorphism,單核苷酸多態(tài)性)檢測(cè)技術(shù)也相繼建立和完善,使得全基因組選擇方法的應(yīng)用成為可能,并且將成為一項(xiàng)新的育種技術(shù)。
與分子標(biāo)記輔助選擇育種(molecular marker assistant selectionbreeding,MAS)相比,GS技術(shù)存在很多優(yōu)勢(shì),首先,它能準(zhǔn)確估計(jì)所有的遺傳和變異效應(yīng),而MAS只能對(duì)部分遺傳變異進(jìn)行檢測(cè),并且容易高估其遺傳效應(yīng)。其次,GS顯著縮短了物種的世代間隔,大幅度提高了畜禽選育的遺傳進(jìn)度,生產(chǎn)成本大大降低。最后,GS有效克服了一些MAS難以測(cè)定性狀的困難,擴(kuò)大了育種范圍,可靠性大大提高。
盡管GS能顯著提高畜禽選育的遺傳進(jìn)度,但仍受到許多因素的影響,如標(biāo)記類(lèi)型和結(jié)構(gòu)、標(biāo)記密度和標(biāo)記間的連鎖不平衡程度、表型世代數(shù)、性狀的遺傳特性、世代間隔距離等,因此,在育種過(guò)程中,科學(xué)家必須通過(guò)大量標(biāo)記和篩選,確定最優(yōu)遺傳性狀后才能進(jìn)行試驗(yàn),以保證選育的最優(yōu)性和高效性。
由于GS技術(shù)具有降低生產(chǎn)成本并可縮短世代間隔等優(yōu)勢(shì),近幾年來(lái),其已成為遺傳育種領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),尤其在畜禽育種中大量應(yīng)用。例如,通過(guò)該技術(shù)已選育出產(chǎn)奶量高、品種優(yōu)良的奶牛,以及繁殖力、飼料利用率、肉質(zhì)等性狀顯著提升的肉雞、豬等。