生物技术育种的方法(收集3篇)
生物技术育种的方法范文篇1
关键词数量遗传学;分子遗传学;动物育种;研究进展
自20世纪80年代以来，随着现代分子生物技术和信息技术的迅速发展，动物育种计划和动物分子遗传学研究取得了大量的突破性成果，国际上的动物育种已逐渐进入分子水平，从传统的育种方法朝着快速改变动物基因型甚至是单倍体型的方向发展。
1数量遗传学与动物育种
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[1-2]。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。
1.1遗传参数估计
从统计学上讲，遗传参数的估计可归结为方差或协方差组分估计。从亲子回归、同胞分析到方差分析法;到了20世纪50年代，CRHenderson提出了针对非均衡资料的Henderson方法Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ;之后出现了极大似然法约束极大似然法、最小范数二次无偏估计法和最小方差二次无偏估计法以及贝叶斯估计等方法。目前，约束最大似然法是世界各国育种学家采用的主要方法。
1.2育种值估计
畜禽遗传评定即评估畜禽种用价值的高低，是畜禽育种工作的中心任务。畜禽种用价值的高低是用育种值来衡量的，影响数量性状表型值的是微效多基因的加性效应值(A)、等位基因之间的显性效应值(D)和非等位基因间的上位效应值(I)。其中，只有基因的加性效应值即育种值能够稳定的遗传给后代，但是育种值不能直接测量，只能使用一定的统计学方法通过表型值对其间接加以估计，所以遗传评定的主要工作就是对育种值的估计。畜禽的估计育种值是选择种畜的主要依据，育种值估计的准确性在很大程度上影响着畜禽育种效果的好坏。用于育种值估计的方法概括起来主要有选择指数法、群体比较法和混合线性模型法。
2分子数量遗传学与动物育种
分子数量遗传学是分子生物技术与数量遗传学相结合的一门发展中的新的交叉学科，目前仍属于数量遗传学范畴[3-6]。现代分子生物技术的发展，使得从分子水平上研究数量性状的基因成为可能。
2.1对QTL作出遗传标记
目前对决定数量性状的多基因还不能准确定位，但如果能找到一个可以识别的基因或基因组的DNA多态，或是一个染色体片段与这一目标性状有密切的关联，就可作为对目标性状选择的遗传标记。遗传标记还可应用于基因转移、基因定位和基因作图等研究。
2.2QTL的分离和克隆
分子数量遗传学的目标是要分离和克隆决定数量性状的基因，研究其结构和功能，最终达到从分子水平上改良数量性状的目的。虽然在理论上可以将分子生物学领域发展的各种基因克隆技术用于QTL，但是数量性状的遗传表达一般涉及多个基因座位。例如，奶牛的产奶量既受繁殖和泌乳的内分泌系统基因的控制，又受消化酶系统基因的控制，情况相当复杂，很难把这些基因一一分离和克隆。但也可以根据已有的知识，通过对候选基因的筛选找出一个或几个对某个数量性状有较大效应的QTL，就可以对这个QTL用一般的基因克隆方法进行克隆，作为数量性状的一个重要基因来研究。例如，有资料报道猪的雌激素受体基因可影响产仔数1.0~1.5头。
3动物育种方法前景
动物分子育种是依据分子数量遗传学理论，利用分子生物学技术来改良畜禽品种的一门新型学科，是传统的动物育种理论和方法的新发展。从目前发展状况来看，它应包含两方面内容:以基因组分析为基础的标记辅助选择和以转基因技术为基础的转基因育种。由于动物分子育种是直接在水平上对性状DNA的基因型进行选择，因此其选种的准确性会大大提高;同时转基因技术的应用还能根据人们的需求创造出一些非常规性的畜牧产品[7-8]。可以说，动物分子育种是动物遗传育种学科发展的必然，它将是21世纪动物育种的一种重要方法，对21世纪世界畜牧业产生巨大的影响。
4参考文献
[1]俞英，张沅.畜禽遗传评定方法的研究进展[J].遗传，2003，25(5):607-610.
[2]李善如.遗传标记及其在动物育种中的应用[J].国外畜牧科技，1997(1):29-33.
[3]吴常信.分子数量遗传学与动物育种[J].遗传，1997(S1):1-3.
[4]李宁，吴常信.动物分子育种:一门发展中的新型学科[J].农业生物技术学报，1997，5(2):142-147.
[5]陈宏.现代生物技术与动物育种[J].黄牛杂志，2000，26(4):1-5.
[6]盛志廉，陈瑶生.数量遗传学[M].北京:科学出版社，1999.
生物技术育种的方法范文篇2
关键词植物育种；专利；统计
中图分类号S33文献标识码A文章编号1007-5739（2013）06-0341-02
植物育种既可通过较经典的常规育种方法或组织培养方法实现，也可通过建立在现代DNA技术基础上的转基因方法实现。常规育种方法应用传统农学方法（如杂交、嫁接等）对植物进行操作，而组织培养方法需要利用植物上提取的组织进行操作，如果相应专利的发明点在于所涉及的原材料——植物时，就有可能需要对植物进行保藏。因此，对植物的常规育种方法或组织培养方法专利进行统计，从而就反映出可能需要进行植物保藏的专利申请的现状；如果将其与整个植物育种领域的专利或可能需要进行微生物保藏的专利进行比较，就能得出其所处地位、特点及发展趋势，进而对国内的专利申请人在申请此类专利时起到指导意义。
1样本构成
在中国专利数据库（CNPAT）和德温特世界专利索引数据库（WPI）、欧洲专利局专利文献数据库（EPODOC）中进行育种领域专利申请的统计。
需要注意的是，由于专利申请特有的公开制度，专利一般在提出申请后18个月内才被公开，因此国内申请人的专利只能够准确反映出2011年8月之前的国内专利技术的申请量绝对值；而国外申请人通常采用的专利合作条约（PCT）申请途径使得中国国家公布的时间更延迟，其有可能要距离申请日32个月才进入中国国家阶段，并且还需经历数月才能公开相应进入中国国家阶段的专利申请[1-2]。因此，该文只能准确反映出2010年之前的申请量绝对值。但是依据这些已经公开的数据对植物育种领域进行专利申请的分析仍然具有指导意义。
2世界范围内植物育种领域专利申请发展状况
在2000年前，植物育种领域在全世界共有10708项专利技术进行申请，其中植物保藏领域的专利技术仅有4441项，不但与91281项微生物保藏领域的专利技术有着数量级水平的差距，而且也小于6267项非植物保藏领域的专利技术。如图1所示，从绝对量的角度来看，植物育种领域以及其中植物保藏领域、非植物保藏领域的专利申请量在能够进行有效统计的2003年及其之前没有显示出明显的上升或下降趋势。如图2所示，从植物保藏领域相对比例的角度来看，如果排除掉由于样本量太小的2010年，2003年之后的其他年份基本保持了一个有所上升的状态。这些表明植物育种技术是已经进入成熟期的技术领域，保持平稳发展的状态；而且其绝对数量不大，每年只有千余件。其中，植物保藏领域的专利技术从2003年前占41%左右回落到2003年只占23%，此后又逐渐回升到35%～40%，说明一方面植物育种创新中往往涉及非植物保藏领域的转基因技术比往往涉及植物保藏领域的常规育种技术或组织培养技术利用得更多，基本上能占到60%或以上；但是另一方面，近年来常规育种技术或组织培养技术又开始得到重视，在此次统计中，至2003年的低谷开始又逐渐增加了对常规育种技术或组织培养技术的使用。
3我国申请人的植物育种专利特点
目前，我国申请人只有极少数到国外去申请专利，因此使用CNPAT中统计出的我国申请人的申请量来代替我国申请人在世界范围内的申请量，由此可以发现我国申请人的专利申请呈现出以下鲜明的特点。
3.1申请量增长迅速
与植物育种专利在世界整体范围内平稳发展的表现不同，我国申请人的专利申请基本呈现了快速增长的趋势。如图3所示，除2003年之外，即使在理论上还没有数据完全收入CNPAT的2004年，我国申请人在植物育种领域的申请量都比2003年增长20%以上。
3.2占世界总量的比例呈上升趋势
由于植物育种专利在世界整体范围内平稳发展的表现不同，而我国申请人的相应专利申请则基本呈现快速增长的趋势，这必然导致我国申请人的植物育种领域专利占世界每年总申请量的份额也呈增长趋势。如图4所示，抛开由于受WPI库更新不及时而使统计的国际范围内相应专利数过小的2006年，其他年份无论是植物育种还是植物保藏领域的专利申请都基本呈增长态势，我国申请人在2008年申请的植物育种领域的专利申请占到世界相应领域的30%以上，其中植物保藏占到了60%以上。
3.3申请多属于植物保藏领域
与在世界整体范围内植物育种领域更多属于非植物保藏领域截然不同，我国申请人申请的植物育种专利中绝大多数都属于植物保藏领域。如图3所示，在有足够样本量能进行比较的年份中，除2009年植物保藏领域专利申请只占植物育种领域整体的60%左右，其他年份都在80%以上。
4结论
4.1世界范围内专利申请需要植物保藏的情况相对较少
在世界范围内，植物育种领域的专利数量几乎与那些可能涉及微生物保藏的技术领域的专利数量相差1个数量级；而且即便在植物育种领域中，可能需要进行植物保藏的育种技术甚至还没有可能需要进行微生物保藏的植物育种技术多。因此，植物保藏机构相对于微生物保藏机构少，而且相应的保藏规定（尤其是用于专利程序的生物材料保藏规定）中涉及植物的要比微生物的不完善，也更加容易被忽视[3]。
4.2我国申请人的专利更依赖于植物保藏
尽管可能需要进行植物保藏的技术在世界范围内显得相对少，但是我国申请人申请的植物育种专利中却使其占到了绝大多数，而且近年来申请量增长迅速，尤其在可能需要进行植物保藏的技术领域中申请量占到世界总量的1/2以上，因而在申请专利时，国内申请人相对于国外申请人，将对植物保藏机构以及相应完善、合理的植物保藏规定更为依赖，有关植物保藏办法的规定也更加重要。
5参考文献
[1]张凤鑫，张正圣.提高作物育种水平的几个理论与技术问题[J].西南农业学报，1998，11（S2）：13-18.
生物技术育种的方法范文篇3
[关键词]兽医领域；生物技术；应用
生物技术作为一种先进的科技手段，其主要是指在现代生命科学与其他基础性科学的条件下，通过预先设计对生物原料进行加工或改造生物体，从而生产出人类所需的产品。生物技术是以生物学为基础，将生物科学与工程技术相结合，能够有效控制生物控制系统，涉及生物工程、蛋白质工程和基因工程等一系列技术，属于高新实用技术的集合体。总体而言，生物技术的发展与应用，为现代科技科研的发展与进步提供了重要的平台，有利于促进科技的更高层次的发展。
1兽医领域中生物技术的应用
生物技术属于一门综合性较强的学科，其是指人们加工动植物体和微生物等物质原料，为社会提品服务，包括发酵技术和现代生物技术等。一般兽医领域中生物技术的应用可从动物育种、动物疫病诊断与防治、饲料资源开发、畜禽环境净化等方面进行具体分析。
1.1动物育种
生物技术在动物育种中的应用，主要是胚胎技术、DNA技术、克隆技术和转基因等的应用，其具有较强的针对性，能够对传统人工育种的形式加以改善，加快培育和品种优选的时间，缩短培育的周期，提高育种质量，实现分子级的培育效果。例如通过生物技术可提取特殊基因，在插入基因簇的基础上开展生物的遗传性再造，这样能够对品种的某一特性加以改变，优化品种或改造种群。然后利用相关的生物技术，有效进行检测与诊断，对遗传改造效果进行科学分辨，保留达到预期的小组，提高育种过程的速度与准确性，提高畜牧业的生产能力。
1.2动物疫病诊断与防治
运用生物技术来诊断与防治动物疫病，其主要是通过该技术培育基因工程兽用疫苗，其培育时间比常规疫苗生产时间要短，并且疫苗具有更加强大的效果和更多的种类，降低因污染或残毒而导致的生物污染几率。一般来说，常见的包括预防禽痘病毒的核酸疫苗、基因缺失疫苗、活病毒载体重组疫苗等。随着生物技术的不断发展，许多新型有效的诊断方法用于畜禽的疾病诊断中，尤其是多种分子生物学诊断方法，如聚合酶链反应法、核酸探针法、免疫印迹法、限制酶分析法等。
1.3饲料资源开发
动物的养殖需要以饲料为基础，其直接关系到畜牲畜的成长和畜牧业的经济效益；而生物技术的应用发展有效推动了畜牧业与农业的技术变革，为饲料资源的研发提供了有力条件。将生物技术应用在饲料研发中，能够促进饲料营养成分的提高，减少因饲料短缺而产生的压力情况，为畜牧业的良性发展提供基础。如生物技术在发酵饲料中的应用，其对传统饲料来源加以改变，降低饲料成本，提高畜禽的适应性和抵抗力，减少畜禽的发病率。澳大利亚的部分科学家已经研制出新的首蓓，其含有十分丰富的蛋白质，去除相关基因之后可作为新型的高蛋白质含量的饲料。
1.4畜禽环境净化
由于养殖业大多较为集中，因此畜舍中会散发出含有氨气的难闻气味，这些物质会严重威胁到对人畜的健康，因此需要采用科学的措施来防治这一情况。如由于畜舍中含有大量氨气，导致肉鸡情况的出现，或者是引发猪的呼吸道疾病。科学家利用生物技术提取莫哈欠丝兰中的糖化合物，从而减少畜舍内含有的粪臭素、氨气和硫化氢，促进牲畜血液中含氧成分的增强，避免鸡产生腹水症的现象，提高猪的生产性能。
2兽医领域中生物技术的发展趋势
DNA重组技术作为现代生物技术的核心内容，其操作对象主要是遗传物质、基因或细胞机体。随着生物技术的发展，其为畜禽类疾病的诊疗与疫苗的研发等提供了技术支持，有利于畜禽类疾病的预防，减少人类部分疾病的产生。当前基因治疗仍然是动物医学的重要研究方向，如利用何种方式认识和利用基因等，其需要以动物疾病模型为依据研究与分析基因治疗问题，从而完善兽医临床的相关理念。此外，生物制药也是现代生物技术的发展方向，抗生素的耐药性已经成为十分严重的问题，畜牧生产者对抗生素的广泛应用，在很大程度上促进了新耐药菌株的传播，引发了部分人畜共患的疾病，给医疗保健系统造成了严重的经济负担。因此生物类医药的应用是未来药物的使用准则，其有利于预防疾病与疫苗接种，对兽药的研制具有较好的应用价值。现代生物技术具有良好的优越性，是未来医药行业的必然发展趋势，但是如何简化分析方法、降低技术的使用成本及操作难度，仍然是该项技术在实际发展中需重点解决的难题。
3结语
综上所述，生物技术作为一种综合性的高新技术，其多应用于动物育种、动物疫病诊断与防治、饲料资源开发、畜禽环境净化等方面，有效推动了兽医领域的发展。当前我国在研发生物技术层面相对落后，尤其是动物育种和饲料研发等方面的应用，但是我国正在不断提高对该项技术的认识，今后其在牲畜养殖方面的应用将会变得更加广泛和普及。
[参考文献]
[1]陈道雷.我国生物技术在农业生产中的应用及存在的问题研究[D].西南大学2013.
