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依靠基因组,造出完美火鸡

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为什么重要?
2050年地球上预计会有90亿人口,为了喂饱他们,必须增加农业产量和效率。基因组学可以起到作用。

完美的家禽:育种人员可以利用基因组分析来改进农业动物,就连像图中雄性火鸡这样看起来完美的物种也不例外。
当很多美国人在感恩节那天看到烤好的火鸡时,觉得它已经很完美了。但是基因组科学家正寻找方法改进家养火鸡,让它生长得更快,肉质更好,并能抵御饲养环境下产生的问题。
2008年,火鸡基因组计划启动,由明尼苏达大学和弗吉尼亚理工学院领导。这一计划已到了装配A,T,G和C的最后一步,并已经开始研发让饲养者选出更好的火鸡的工具。位于马里兰州贝尔茨维尔(Beltsville)的美国农业部农业研究院(U.S. Department of Agriculture Research Service)的生理学家Julie Long说:“有了基因组序列,我们就可以测量性状,这是一般的农场条件下很难做到的。”她也是火鸡基因组计划的成员之一。举个例子,疾病抵抗力和火鸡把饲料转化成肌肉的效率就是很难被测量的性状。“我们很容易找到哪些火鸡长得更大更快,但是还有很多性状我们测量不了。”这也是火鸡基因组计划启动的目的。
Long和她的和作者正对火鸡基因组中数千个位置研发DNA微阵列(DNA microarray)技术。在DNA的这些位置上,不同的火鸡之间并不相同。火鸡的育种者将利用DNA微阵列来找出哪些火鸡有正确的遗传组成,并可用来育种。
研究人员已经发表了猪的基因组,并且研制出可供基因组育种的DNA微阵列(DNA microarray)。荷兰瓦赫宁根大学(Wageningen University)的基因组科学家马丁•格罗宁(Martien Groenen)表示,基因组育种是指育种人员为前几代测量性状,例如肉质或疾病抵抗能力,并在同时利用DNA微阵列来跟踪DNA变化,并找到那些和性状相关的改变。他说:“这样,在繁殖几代过后,育种人员可以利用基于基因组育种的芯片,而不是不停地测量性状。”
疾病抵抗力是特别重要的形状,因为它会对动物的健康和福利产生巨大的影响,明尼苏达大学兽医学院的基因组科学家肯特•里德(Kent Reed)说,他也是火鸡基因组计划的一员。“如果你的动物更健康,就不需要那么多诸如抗生素这样的干预,”里德说。
一些育种人员在未来甚至还会利用直接改变动物基因组的方法。基因组修饰(genome editing)可让研究人员改变基因组某个特定位点的碱基。这种方法已经开始在人类的实验疗法中得到应用,而专长于牛和猪的基因组的动物育种公司Genus的研究人员正研究如何将其用于猪的育种。原则上,这一方法应该在任何动物上都起作用,包括我们喜欢的感恩节火鸡。
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