综述:用于提高矮脚猪产量的生殖生物技术:综述

《Ecological Genetics and Genomics》:Reproductive Biotechnologies for the Enhancement of Shoat Production: A Review

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月22日 来源:Ecological Genetics and Genomics CS1.8

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  摘要生殖生物技术对于提高绵羊和山羊(shoats)的生产力、遗传进步和保护至关重要。本综述综合了现有的和新兴的技术,包括人工授精(AI)、发情同步、多胎排卵和胚胎移植(MOET)、体外胚胎生产(IVEP)、配子和胚胎的冷冻保存、胚胎性别鉴定与分割以及体细胞核移植(SCNT)。文章

  

摘要

生殖生物技术对于提高绵羊和山羊(shoats)的生产力、遗传进步和保护至关重要。本综述综合了现有的和新兴的技术,包括人工授精(AI)、发情同步、多胎排卵和胚胎移植(MOET)、体外胚胎生产(IVEP)、配子和胚胎的冷冻保存、胚胎性别鉴定与分割以及体细胞核移植(SCNT)。文章评估了这些技术的原理、应用、成功案例和局限性。虽然历史上牛类是这些技术的主要受益者,但绵羊和山羊具有独特的优势,如较短的世代间隔、多样的产出和较强的适应性。然而,克隆过程中存在一些挑战,如超排卵反应不稳定、冷冻保存效率低下和技术障碍,这些都阻碍了这些技术的广泛应用。如果能够实施针对特定物种的方案、提升相关能力并制定有力政策,将这些生物技术整合到绵羊和山羊的养殖系统中,有望极大提高生产力、促进遗传进展并增强全球粮食安全。

引言

绵羊和山羊为数百万小型养殖户提供肉、奶、纤维和皮革等产品,全球数量超过十亿只,这使它们成为遗传和生殖干预的重点对象(Amills等,2017年;Haenlein,2001年)。全球对绵羊和山羊产品的需求正在增长。然而,由于传统选育和自然交配方式的遗传改良速度较慢(联合国粮农组织,2018年;联合国粮农组织,2019年),这些物种的生产力提升仍受到限制。它们较短的世代间隔、较早的成熟期和高繁殖率使得通过生殖技术获得显著收益成为可能。然而,传统的育种方法仅能在生长速度、生育能力和适应性状方面带来渐进性的改进。
如今,生殖生物技术提供了具体且可衡量的途径来加速遗传改良并提高生产效率。例如,人工授精和精液冷冻保存技术能够快速传播优良雄性基因;多胎排卵和胚胎移植(MOET)以及体外胚胎生产(IVEP)可以增加优秀雌性的数量并缩短世代间隔;冷冻保存和生物库技术则能够保障遗传资源的保存和跨国交流;而分子工具(SNP阵列、全基因组测序、标记辅助选择和基因组编辑)有助于识别与生产性和适应性状相关的基因变异(Alexander等,2010年;Paramio和Izquierdo,2016年)。通过明确每种技术的具体生产目标(如遗传改良、繁殖率或遗传资源安全),可以清晰地了解这些方法如何在实际生产中发挥作用,避免描述上的重复。
在过去十年中,高通量分子数据和生殖技术应用系统的结合使得基因型-表型发现能够更精确地应用于育种计划。尽管取得了一定进展,但大多数现有综述仍然将生殖技术和分子技术分开讨论;很少有研究对其结合潜力进行过系统性评估,也未指出阻碍其在实际应用中的操作瓶颈(Paramio和Izquierdo,2016年;Ghadar和Spindler,2005年;Mazinani和Rude,2020年)。因此,本综述整合了历史和现代的方法,探讨如何将成熟的辅助生殖技术(ARTs)与现代分子选育方法相结合,以加速绵羊和山羊的遗传改良。
技术的实施和推广受到成本、基础设施和生物学变异性的限制。主要的技术障碍包括超排卵反应不一致、不同品种之间的冷冻耐受性差异,以及许多母羊复杂的宫颈解剖结构(Tervit等,1986年;Habeeb和Kutzler,2021年)。在资源匮乏的环境中,由于冷链能力薄弱、实验室和兽医服务有限以及培训人员不足,这些生物挑战进一步加剧。因此,针对特定物种的方案、简化后的实地适用方法以及有针对性的能力建设对于将实验成果转化为可持续的生产效益至关重要(Haenlein,2001年)。本综述分析了适用于绵羊和山羊的主要生殖生物技术,强调了它们在生产上的优势,并指出了实际应用中需要解决的实际问题和研究空白。

章节摘录

方法

本综述针对绵羊和山羊的生殖技术进行了文献综述,但并非系统评价或元分析。研究基于1934年至2025年间的英文文献,通过PubMed、Scopus、Web of Science和Google Scholar等数据库进行全面搜索来确定相关研究。搜索关键词包括“辅助生殖技术在绵羊中的应用”等。

生物技术及其在绵羊和山羊中的应用

在许多地理区域,尤其是温带或寒冷气候地区,绵羊和山羊的繁殖周期受到季节性非发情期的限制,导致繁殖活动只能在特定时间段进行。这种生物学限制降低了繁殖效率,阻碍了动物产品(如牛奶、肉类、纤维和皮革)的连续生产(Jadoun等,2012年)。为了克服这些限制,实现更可控和全年性的繁殖,辅助生殖技术显得尤为重要。

结论与未来展望

生殖生物技术提供了一套互补的工具,若能慎重应用,可以加速绵羊和山羊的遗传改良并增强遗传资源的安全性。然而,将实验成果转化为常规的田间实践需要解决不同物种和生产系统之间的生物学、技术和社会经济方面的限制。本文重点分析了主要的物种特定瓶颈、与基因组选育的整合机会以及实施策略。

利益冲突

作者声明本手稿的发表不存在任何利益冲突。

数据可用性

由于本研究中未产生或分析新的数据,因此不适用数据共享规定。

AI使用声明

在撰写本手稿的过程中,作者使用了Grammarly和Microsoft Copilot等AI工具辅助语法、拼写和引用检查。作者根据需要对AI生成的建议进行了审核和编辑,并对发表文章的内容负全责。

资金支持

本工作未获得任何特殊资助。

利益冲突声明

作者声明本手稿的发表不存在任何利益冲突。

致谢

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