动物育种新方法在警犬育种领域中的应用前景

孔庆波

动物育种新方法在警犬育种领域中的应用前景

孔庆波

警犬繁育工作既是警犬工作的基础，也是警犬工作的重点之一。

动物育种从理论上讲，包括选种、选配、品系繁育和杂交改良，而在实际应用中，则根据动物的不同特点及所选性状的不同，侧重于不同的育种策略和育种方法，以达到最佳的改良效果。近几年我国警犬繁育工作既在品系繁育上做了大量的工作，也在杂交改良上做了大量的尝试，而且两方面的工作都取得了可喜的成绩。本文主要就动物育种新方法在警犬育种领域中的应用前景加以探讨。

一、动物育种方法的发展

动物育种方法的发展离不开遗传学理论的发展，遗传学理论决定着动物育种方法的变迁。遗传学的发展经历了4个时期：孟德尔遗传学、群体遗传学、数量遗传学和分子数量遗传学。由于遗传学理论的指导，动物育种方法的发展也经历了4个不同的阶段：常规育种方法阶段、数量遗传学方法阶段、生物技术方法阶段和分子遗传标记方法阶段。前两个阶段是建立在数量遗传学基础之上，将基因的作用作为一个整体考虑，只能利用表型和系谱信息。随着生物技术和计算机信息技术的飞速发展，动物育种进入了分子育种新阶段，即利用生物技术方法和分子遗传标记方法进行动物育种的后两个阶段。

二、目前我国警犬育种的常用方法

（一）常规育种方法是目前我国警犬育种的常用方法

常规育种方法是指以表型选择为主的育种措施，以遗传学的基本理论为基础，根据表型值推断基因型或计算育种值，进而做出性能的总体评估，作为留种依据决定种犬的选择与淘汰。选种是育种的前提和关键，只有选出优秀的种公母犬，才能得到品质优良的后代，才能真正起到改良的作用。常规育种方法主要包括性能测定法、系谱测定法、同胞测定法和后裔测定法。性能测定法是根据个体本身成绩的优劣来决定取舍，也叫成绩测验，适用于遗传力高、能直接度量的性状；系谱测定法是通过分析各代祖先的生产性能及其他材料来推断其后代可能表现的品质，多用于种犬尚处于幼年或青年时期；同胞测定是根据同胞的平均表型值来对一个体做出选留与淘汰的决定，对遗传力低的性状、限性性状和活体上难以度量或不可能度量的性状适用；后裔测定法是根据后裔的综合表现来评定种犬好坏的一种方法，也是种犬评定最可靠的方法，多用于公犬，但会延长世代间隔。

（二）数量遗传学育种方法应在我国警犬育种工作中普遍应用

数量遗传学选择原理充分考虑了环境因素对微效多基因控制的数量性状的影响力，从表型方差中剖分出基因型方差，通过运用资料设计和统计模型估计有关的遗传参数，最后达到选种的目的。数量遗传学主要应用于估计遗传参数、通径分析和动物育种估计的模型方法等几个方面。随着数理统计学（尤其是线性模型理论）、计算机科学、计算数学等学科领域的迅速发展，动物育种值估计的方法发生了根本的变化，以美国动物育种学家C.R.Henderson为代表发展起来的以线性混合模型为基础的现代育种估计方法——BLUP育种值估计法，将动物遗传育种的理论与实践带入了一个新的发展阶段。这一方法的最大优点在于同一估计方程组中，既能估计模型的固定效应，得到其最佳线性无偏估计值（BLUP），又能预测随机的遗传效应，得到其最佳线性无偏预测值（BLUP），从而很大程度的提高了育种值估计的准确性。

而我国目前警犬育种常用的方法还停留在常规育种方法上，而数量遗传学育种方法正是充分考虑了环境因素对微效多基因控制的数量性状的影响力，此育种方法如果能在警犬育种中普遍使用，将会对保存和改良警犬优良警用品质起到积极的影响。

三、动物育种新方法在警犬育种领域中的应用前景

生物技术育种方法和分子遗传标记育种方法是目前各种动物育种中正进行深入研究的新育种方法，有的方法在某些动物育种中已取得巨大成功，并投入实际应用。

（一）生物技术育种方法已被广泛研究和应用

在动物育种中，转基因技术、胚胎工程技术、动物克隆技术以及受DNA重组技术影响的各种分子生物技术等现代生物技术已被广泛应用。随着现代生物技术的发展，育种工作中传统的杂交选择法的各种缺陷日益明显，而现代分子育种技术则显示出越来越强的生命力，并逐渐成为动物育种的趋势和主流。通过各种现代生物技术的综合应用，结合传统的育种方法，可以有效地加快育种进展。

1. 转基因技术在动物育种中的应用：转基因技术是将外源DNA导入细胞的一种技术。转基因技术操作自1980年首先在小鼠上获得成功后，迅速被转移到其它动物生产上，在动物育种、医学等方面产生了重要影响并已显示出巨大的应用潜力，目前已得到了多种转基因动物，突破了常规育种的限制，实现了基因在动物间的交流，使育种效率大大提高。如果应用在警犬育种中，可以缩短生长过程、解决某些品种警犬体型在逐年变小等退化问题，还可以提高饲料利用率等。

2. 胚胎工程技术在动物育种中的应用：胚胎工程技术包括鲜胚和冻胚移植、胚胎分割、胚胎冷冻、体外受精、胚胎干细胞培养、分离与克隆等技术。胚胎移植及胚胎分割技术对于充分发挥优良母犬的繁殖潜力、扩大良种犬群、提高生产效率、保存品种资源等方面具有重要意义；体外受精技术生产大量供胚胎移植、核移植、转基因等技术的研究与开发中应用的胚胎，从而加速遗传育种的进度。以上这些技术在其他动物育种中已被广泛研究和应用，但在犬的育种中由于受犬种动物个体因素、技术条件和实际应用价值等限制，相关研究还比较少，甚至是空白。由于胚胎干细胞培养技术在国内外研究起步均较晚，在其他动物的育种中也尚未进入实用性阶段。

3. 克隆动物技术在动物育种中的应用：所谓克隆就是无性繁殖，克隆动物就是不经过受精过程而获得新个体的方法。克隆技术有助于加速动物育种进程，可以避免自然条件下选种所受到的动物生殖周期和生育效率限制，从而大大缩短育种年限，提高育种效率，而且克隆技术还可以用于动物资源的种质保存，尽可能多地保持地球生物圈内的多样性。如果这一技术在犬的育种中得以实现并广泛使用，无论是在加速犬育种进程上，还是在犬的资源种质保存上都将是革命性的突破。

（二）分子遗传标记育种方法的应用及优点

DNA标记技术分为两大类：一是以分子杂交为基础的DNA标记技术；另一类是以PCR为基础的DNA标记技术。其中，标记辅助选择是在基因组分析的基础上，通过DNA标记技术来对动物数量性状座位进行直接选择，或通过标记辅助渗入有利基因，以达到更有效的改良动物的目的。标记辅助选择由于充分利用了表型、系谱和遗传标记的信息，与只利用表型和系谱信息的常规选种方法相比，具有更大的信息量，同时由于标记辅助选择不易受环境的影响，且没有性别、年龄的限制，因而允许进行早期选种，可缩短世代间隔，提高选择强度，从而提高选种效率的准确性，尤其是对于限性性状、低遗传力性状及难以测量的性状，其优越性就更为明显。因此，这一方法应用在警犬育种中的价值是不言而喻的。

（三）小结

从动物育种的整个发展趋势来看，可以预见，随着分子育种的深入开展，势必会使犬的育种研究出现一个崭新的局面。以生物技术育种方法和分子遗传标记育种方法为主的动物新育种方法，将会为我国养犬业发展开辟广阔前景，也是使警犬事业走向可持续发展的重要途径。但生物技术和分子技术育种方法的应用并不意味着数量遗传学方法的终结，二者决不是简单的取代与被取代，而是相互联系、相互依赖的关系。生物技术和分子技术育种方法是数量遗传学方法自身的发展并与其他学科相结合的产物，因此，其研究和应用也完全是在数量遗传学的基础上进行的，在其应用性状出现的许多现象也需要用数量遗传学来解释，应用结果也需要用数量遗传学的方法来进行分析评估，生物技术和分子技术育种只有依靠数量遗传学才能焕发出应有的生机。因此，在今后相当长的时间内，数量遗传学方法仍将在动物育种改良中占主导地位。所以，数量遗传学育种方法应在我国警犬育种工作中大力并广泛推广使用，尤其是在目前许多动物新的育种方法还处在研究阶段，还有许多问题没有解决，以及由于犬类动物个体因素对一些育种技术限制（如人工受精、胚胎移植等问题的解决）的情况下。

另外，在犬人工受精技术还不成熟的情况下进行同期发情研究没有很大的实际意义，同时，从警犬繁育实际工作来看，同期发情还会给犬饲养管理和疫病防治都带来很大困难。性别控制研究需在三个层面进行：在改变受精环境层面上，该方法实际效果有限；在受精卵前水平的性别控制层面上，将受到人工受精技术还未成熟的限制；在胚胎水平性别控制层面上，更会受到犬胚胎移植技术不成熟的限制。因此，警犬的繁育、育种和保种工作，以及相关课题研究，必须在也应该在突破“瓶颈”技术和解决根本问题的前提下，再进行深入研究才可能实现。

（作者单位：公安部警犬技术学校，110034）

（编辑：李 冰）