新竹分所／李佳馨、趙俊炫、賈玉祥

　　基因體學(genomics)，是研究生物基因組和如何利用基因的一門學問，主要研究細胞DNA中之核酸序列間的基因交互作用、個別表現及其他所帶來的外型表現(即“表現型＂)，影響生物(包含人)型態學及性狀之表現。在乳牛之應用，包括利用基因組序列來預測乳牛之重要經濟性狀遺傳優勢(或遺傳率)、檢測遺傳相關之孟德爾遺傳性狀(如：有角無角、毛色和遺傳隱性基因)及性聯遺傳基因與隱性致死基因的存在等，我們可藉由相關之分子生物技術(例如DNA序列分析、DNA指紋技術、單核苷酸多態性、標記基因、電泳膠體分析等)加以檢出，此技術不局限於選拔優質母牛，亦可拓展年輕公牛之性能選拔機制，並可早期選拔仔公牛以做為種畜，且可盡早淘汰不適用之仔牛，以減少經濟成本之損失。

基因體篩選機制：藉由取得動物血液、精液、體組織等，萃取細胞中之DNA，經   分子生物技術(例如DNA序列分析、DNA指紋技術、單核苷酸多態性、標記基因、   電泳膠體分析等)來選出帶有優質基因之種畜，並淘汰帶有不良隱性基因或缺陷基   因之種畜，以增加子代畜群之優良基因。

　　近十幾年來世界各國乳牛族群藉由選拔優良種公牛，以人工授精廣泛配種母牛群，使得牛群性能遺傳大幅改進，但也造成近親配種係數增加之問題。每一頭優良的種公牛常有數百或數千頭女兒牛，因而也造成了少數特優種公牛在乳牛族群中形成大家族，目前在美國荷.蘭.乳牛族群的近親係數是5%，是1990年的兩倍。而加拿大荷蘭乳牛群近親係數是4.91%，並從1990年起至2000年，每年以0.25%的速率增加。而歐洲的英國荷蘭乳牛群近親係數自1997年起每年以0.43%的速率增加。基因體的加入是有可能加強近親壓力(育種者可能選拔帶有相同基因型之種畜)，但是我們可以找出其他系譜較遠的公牛來避免近親係數增加。而DNA指紋 (1).(DNA fingerprinting)則可用來預測某些雜交優勢，一般而言，當種親品種或品系之間的關係越遠時，雜交優勢就越大。經由比對族群樣本的DNA指紋，可以得知關係最遠的族群，因此可用來得到最大的雜交優勢，如美國荷蘭牛與歐洲荷蘭牛配種，其系譜較遠，近親問題較不容易發生。

　　2003年起牛基因組DNA序列已陸陸續續被解碼完成，發現更多以單核苷酸多態性SNP形式的DNA標記。在一族群中，基因組是存在著DNA序列差異性（sequence differentiation）的，每個物種的DNA上所發生的SNP皆不同，故SNP被視作一種基因標記（genetic marker）。單核苷酸多型性  (²).(Single-nucleotide polymorphism, SNP)序列，可提供一年輕公牛之早期選育，因公牛不似母牛可藉由體態選拔及DHI泌乳資料來判其基因傳遞給後裔性狀之好壞，相對於傳統的乳性狀(如乳產量和乳成分)之檢測，SNP可充分提供一族群選拔種公牛之準確度或作為種公牛之母系選拔。基因體選拔改變乳牛育種之觀念，生產者不在僅依生產性狀資料作為種畜淘汰或留種用，藉由基因體的篩選讓生產者了解自己的畜群中可能帶有的優良基因及不良基因，可做明確的種畜選拔及淘汰決定；此外，亦縮短每代選拔時間(縮短世代間距)。國外已有將受精胚進行基因型篩選，並以胚移植或冷凍胚之方式保存優良母畜後裔之例。

　　在2016年全美，超過1,000,000頭母牛和200,000頭公牛進行基因型鑑定，經基因型鑑定的美國公牛與母牛數自2007年以來一直穩步增長。同時，也對已有後裔測定成績，高可信度的現役公牛做基因標記的性能成績比對，結果差異小於百分之一。基因體選拔已成為歐美乳牛選拔之趨勢，台灣目前已有幾家生技公司及精液進口公司有自國外引進基因體檢測之相關技術，雖然台灣乳牛之基因體選拔仍在起步階段，未來有關種畜選拔會朝此方向進行。

(2).單核苷酸多態性（英語：Single  Nucleotide  Polymorphism，簡稱SNP，讀作/snip/）指的是由單個核苷酸—A,T,C或G的改變而引起的DNA序列的改變，造成包括人類在內的物種之間染色體基因組的多樣性。例如，來自兩個不同個體的DNA片段，AAGCCTA和AAGCTTA為等位基因。幾乎所有常見的單核苷酸多態性（SNP）位點只有兩個等位基因。單核苷酸多態性（SNP）位點的分布是不均勻的，在非編碼區比在編碼區更常見。一般來說，自然選擇傾向於保留最利於遺傳適應性的單核苷酸多態性（SNP）位點。其他因素，如基因重組和突變率也可判斷單核苷酸多態性（SNP）位點的密度。