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第七章
基因圖譜之應用
豬的遺傳物質(或稱為基因)主要存在於細胞核內的38條染色體上，亦有些遺傳物質(基因)存在於細胞質裡的中心粒和粒線體內。一般而言，中心粒的遺傳基因涉及細胞分裂分化時核內染色體的分離過程；而粒線體的遺傳基因則涉及生物體內ATP能量製造過程。這些遺傳基因就如同總管大人般地掌控了豬隻的各項性能(包括生長與繁殖相關之重要經濟性狀)表現，甚至往往還能見其代代相傳下去。由於任何種畜禽的遺傳基因在一出生時就已完全決定了，因此如果種豬業者能在種仔豬階段就清楚且準確地評估其是否具有重要經濟性狀相關之優良遺傳基因，則可進行種豬之早期選留，進而減少所需飼養更新種畜的頭數，一方面降低生產成本，一方面達到提昇業者的生產力與競爭力的目標。問題是要如何才能「清楚且準確地」知道那些種仔豬具有優良的遺傳基因與否呢？這就得倚賴分子生物學的幫忙了。繼1953年DNA雙螺旋結構的發現，在1962年克里克(Francis
Crick)與華森(James Watson)獲諾貝爾生醫獎時更揭露了遺傳物質－基因的分子結構。隨後科學家又發現基因內的遺傳密碼其實只是一長串像電腦機械碼般的數位式訊息碼，是由四種不同的核Э酸－A、T、C、G組成而已。因此，如果我們能將豬隻細胞核內38條染色體上所有的遺傳基因相對或實際所在位置繪集成地圖，意即建立完整的「豬基因圖譜」；再進一步去瞭解這許多基因在豬隻經濟性狀上所扮演的功能，則應可達到早期選留具優良基因之種豬的目標。但試想若豬有十萬個基因，且組成每一個基因的核Э序列大小亦約相似，那麼把這十萬個基因接在一塊，就好比把豬的38條染色體接在一塊，我們可以想像那將有多長。那麼如要實際去瞭解或甚至把每一個基因的位置定位下來，決非一人或一年的工作而已。
改良品種利器
孟德爾於1866年所提的遺傳分離律促使人類握有改良品種特性的第一項利器，隨後一百年有七大項利器讓我們加速品種經濟性能的遺傳改進速率（表1）。二十世紀早期，禽畜的染色體數和核型分析資料，助長了禽畜優異個體遺傳研究風氣，並於1976年完成牛、羊、豬、馬、貓和兔的國際標準染色體核型圖。Soller
博士於1981年提出遺傳標記輔助選拔（Marker Assisted Selection, MAS）觀念，配合時正興盛的人類基因圖譜計畫(Human
Genome Project)相關技術－瑞福利（RFLP），為近代豬種經濟性狀基因定位工作奠下重要的里程碑。
表1. 動物遺傳改進里程碑
1866
分離律
Gregor Mendel
1908
遺傳型頻率
G. Hardy, W. Weinberg
1910-40
雜交優勢
E. East, G. Shull
F. Keeble, C. Pellew
1918
變方、親屬間相關、
R. Fisher
累加性遺傳變方─雜合性、連鎖
1921
場內與場間選拔、級進、近親、上位性 S.
Wright
1932
適應性、選拔負擔與成本
J. B. S. Haldane
1942
選拔指數
L. Hazel, J. Luch
1949
輪迴與交互反複選拔 R.
Comstock, H. Robinson
P. Harvey
1981
標記輔助選拔
M. Soller
1984
變方組成估計、育種價預測、
C. Henderson
單性狀與多性狀遺傳評估(BLUP)
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經濟性狀的基因檢測與應用
依據美國學者O’Brien(1991)的分類，將基因概分為有基因產物和無基因產物者兩類。有基因產物的基因就是能有蛋白質（通常以酵素為主）或其衍生物可在細胞內外行使生理生化功能者，故可稱為功能基因。而無基因產物的基因通常是用來區隔同一染色體上且緊鄰一起的不同功能基因的特定核Э序列。若以大家所熟悉的豬隻緊迫基因鄰近的GPI基因為例，兩者皆位於豬的第六號體染色體上，後者基因的胺基酸組成序列經解讀後可製造出GPI，存在於細胞膜上行使「葡萄糖－6－磷酸」轉換為「果糖－6－磷酸」或「果糖－6－磷酸」轉換為「葡萄糖－6－磷酸」的異構Ю特性。因此，把生物體中的一些生化產物予以純化後，定出其胺基酸組成序列，就可依遺傳密碼對照表來初步推測其相對的核甞序列。若能把這種相對的核甞序列在那一條染色體上予以確定，則這項工作就是基因定位。而那些無基因產物的基因位置常可藉助已知的功能基因核甞序列之左右延伸定序方式來獲知。同樣地，亦可由此得知其他功能基因或我們欲找尋的經濟性狀基因座（ETL）或數量性狀基因座（QTL）位置所在。我國地處亞熱帶氣候，禽畜常要面臨高溫多濕和病源易滋生的環境，因此育成抗熱、抗病和抗緊迫的經濟動物更形迫切。台灣省畜產試驗所家畜育種系豬育種方案小組成員，曾針對豬第六號染色體上的緊迫基因（Hal），進行鹵乙烷測試技術的田間示範推廣計畫，透過技術轉移與數次辦理訓練班方式移轉給種豬
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