特異性遺傳標(biāo)記及其在動物源性食品追溯體系中應(yīng)用的研究進(jìn)展

高振東，何 俊

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南長沙 410128）

自20 世紀(jì)90 年代以來，在食品從生產(chǎn)到消費的過程鏈中，可追溯體系的作用日趨凸顯，尤其是對動物性食品安全的重要性，引起了全世界的極大關(guān)注。諸多食品質(zhì)量安全問題，如從世界第一例“瘋牛?。˙SE）”開始，比利時多氯聯(lián)苯二惡瑛事件、丹麥肉類沙門氏菌污染、新西蘭奶粉肉毒桿菌等肉類食品安全事件的發(fā)生，嚴(yán)重降低了消費者對動物性食品安全的信任度，動搖了消費者的信心，不利于畜牧業(yè)和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展[1]。在從農(nóng)場到餐桌的供需消費鏈中，越來越復(fù)雜的加工過程使得在最終產(chǎn)品中很難識別最初原材料，且該過程中可能還涉及到不同的運輸和處理方式，牽涉多家工廠以及公司、企業(yè)甚至多個國家[2]。其次，我國作為肉品消費大國，優(yōu)質(zhì)肉類逐漸成為消費需求增長點，不法商家趁機(jī)謀取利益，使用違規(guī)添加劑，導(dǎo)致藥物、重金屬和抗生素等殘留，以至出現(xiàn)以次充好和假冒偽劣產(chǎn)品泛濫等諸多案例[3]。

為保障消費者的知情權(quán)，避免多個連續(xù)步驟中不必要的重復(fù)測量，使特殊原材料或功能產(chǎn)品（如優(yōu)質(zhì)肉類、蛋類產(chǎn)品）的銷售過程得到有效監(jiān)督，滿足當(dāng)前和未來的消費需求（如確認(rèn)原產(chǎn)地）以及加強(qiáng)對地方品種的保護(hù)與研究等，構(gòu)建完善的動物性食品追溯體系亟待解決。完善的動物性食品追溯體系中需要保持詳細(xì)的個體信息、生產(chǎn)加工信息、物流運輸信息、分裝銷售信息等信息流同步一致，最終將匯集信息存儲到中央管理平臺，建立完整的動物個體信息數(shù)據(jù)庫，保障整個產(chǎn)品生產(chǎn)鏈各環(huán)節(jié)可跟蹤與最終產(chǎn)品的可追溯性。標(biāo)記作為能夠貫穿動物性食品生產(chǎn)鏈的唯一手段，標(biāo)記技術(shù)的好壞尤為重要，生產(chǎn)加工過程中如果出現(xiàn)標(biāo)記遺落或出錯，造成產(chǎn)品信息丟失或錯漏則會導(dǎo)致追溯鏈斷裂，追溯體系就變得毫無意義，進(jìn)而造成這些動物性食品安全無法保障[4-5]。因此，標(biāo)記的穩(wěn)定性和唯一性將直接決定追溯體系的準(zhǔn)確性。

本文綜述了不同的追溯標(biāo)記在追溯體系中的應(yīng)用情況，分析了生物學(xué)特異性遺傳標(biāo)記的追溯能力差異，并總結(jié)了追溯能力最強(qiáng)的SNP 標(biāo)記技術(shù)對物種個體基因組構(gòu)成的物種起源追溯相關(guān)研究進(jìn)展，以期為開發(fā)利用穩(wěn)定的特異性遺傳標(biāo)記并構(gòu)建完善的動物源性追溯體系提供參考。

1 追溯標(biāo)記的種類及其應(yīng)用

目前可用于動物追溯的標(biāo)記技術(shù)主要分為非生物學(xué)方法和生物學(xué)方法兩大類。非生物學(xué)標(biāo)記主要包括形態(tài)學(xué)標(biāo)記、物理標(biāo)記和理化標(biāo)記；主要的生物學(xué)方法有虹膜識別和DNA 遺傳標(biāo)記等。

1.1 非生物學(xué)追溯標(biāo)記及其應(yīng)用 形態(tài)標(biāo)記主要是利用動物可見或可測量的外部特征（如皮膚、外形、毛色、體型等）進(jìn)行追溯；物理標(biāo)記主要是應(yīng)用機(jī)械方法（紋身、烙印、刺青等）、商品條形碼技術(shù)、無線射頻識別技術(shù)（Radio Frequency Identification，RFID）等進(jìn)行溯源；理化標(biāo)記主要有近紅外線光譜技術(shù)、蛋白質(zhì)分析、同位素檢測等。

在物理標(biāo)記應(yīng)用方面，21 世紀(jì)初，上海市、臺灣省、北京市和山東省在畜禽和食品的安全追溯中均以使用了RFID 技術(shù)[6]；安徽省在豬肉生產(chǎn)中使用RFID 標(biāo)記對飼養(yǎng)和屠宰過程中的信息進(jìn)行自動采集，采用條形碼對分割肉進(jìn)行標(biāo)記，并結(jié)合追溯信息體系網(wǎng)絡(luò)，初步建成了豬肉生產(chǎn)追溯管理體系[7]；石玉芳等[8]利用二維條碼結(jié)合標(biāo)記轉(zhuǎn)換技術(shù)、數(shù)據(jù)同步技術(shù)等，對二維條碼技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品溯源過程進(jìn)行應(yīng)用分析，同時實現(xiàn)了商品豬出生到零售全過程的追溯和管理。

在理化標(biāo)記應(yīng)用上，徐文杰等[9]應(yīng)用近紅外光譜分析技術(shù)對淡水魚進(jìn)行了品種的判別分類研究；孫淑敏等[10]應(yīng)用近紅外光譜分析技術(shù)對5 個地區(qū)羊肉產(chǎn)地進(jìn)行研究，實現(xiàn)了不同物種以及肉類產(chǎn)地的準(zhǔn)確溯源（準(zhǔn)確率均高于91%）；Slattery 等[11]利用可溶性肌蛋白對新鮮肉牛肉和水牛肉、紅袋鼠肉和灰袋鼠肉的種類進(jìn)行了精準(zhǔn)鑒定，同時利用酯酶同工酶圖譜成功區(qū)分鑒別新鮮綿羊肉和山羊肉、馬肉和驢肉。目前，穩(wěn)定性同位素指紋也是食品產(chǎn)地溯源的有效手段[12]。Camin 等[13]發(fā)現(xiàn)來自不同地區(qū)的羔羊肉樣的多元素（δ2H、δ13C、δ15N、δ34S）同位素比率之間存在顯著差異。Sacco等[14]和孫淑敏等[15]比較不同地域羊組織中穩(wěn)定性同位素組成的差異，發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定性δ13C、δ15N同位素比率可以100%判別羊肉肉樣的地域來源。

然而在復(fù)雜的動物養(yǎng)殖、生產(chǎn)加工和銷售過程中，由于涉及屠宰、分割等復(fù)雜過程，非生物學(xué)追溯標(biāo)記在追溯鏈中應(yīng)用受限：①形態(tài)學(xué)標(biāo)記基于個體性狀描述動物個體，無法科學(xué)區(qū)分不同個體，不能作為追溯標(biāo)記在追溯鏈中應(yīng)用；②物理標(biāo)記在追溯鏈中容易出現(xiàn)標(biāo)記污染、遺漏、人工失誤甚至信息作假；③理化標(biāo)記易受肉樣質(zhì)量和外界環(huán)境等因素的影響，且檢出過程繁瑣復(fù)雜。非生物標(biāo)記由于缺乏穩(wěn)定性和唯一性，在追溯鏈中追溯能力明顯不能滿足目前的食品追溯需求。

1.2 生物學(xué)追溯標(biāo)記及其應(yīng)用

1.2.1 虹膜識別技術(shù) 虹膜特殊的生理結(jié)構(gòu)，被認(rèn)為是目前最可靠、最有前途的生物特征識別技術(shù)之一[16-18]。虹膜結(jié)構(gòu)由遺傳基因決定，其紋理特征具有唯一性、高度穩(wěn)定性，發(fā)育穩(wěn)定后可以保持?jǐn)?shù)十年幾乎無變化。這些特點決定了虹膜標(biāo)記不易被復(fù)制、偽造或更改，在追溯體系中能有效鑒別物種及個體的唯一性。

我國虹膜識別技術(shù)起步較晚，2000—2013 年才逐漸形成自主核心體系，將虹膜識別技術(shù)應(yīng)用到動物生產(chǎn)追溯體系中，保障動物生產(chǎn)和食品安全。方超等[19]以奶牛為例，概述了采用虹膜識別技術(shù)進(jìn)行個體追溯，并詳細(xì)介紹了構(gòu)建基于虹膜識別技術(shù)的肉類食品追溯體系的系統(tǒng)流程。Suzaki 等[20]基于100 組馬的虹膜數(shù)據(jù)的識別實驗表明，虹膜識別技術(shù)可以進(jìn)行高精度的馬個體身份識別，即可利用虹膜識別技術(shù)建立馬個體鑒別體系。

但虹膜識別技術(shù)在實際運用中也存在不足：①大型動物在圖像采集時很難保持靜止，導(dǎo)致采集過程中圖像錯位和失焦，使圖像質(zhì)量往往較差；②虹膜信息在瞳孔散大和瞳孔縮小時顯著不同[20]；③相較于條碼標(biāo)記和RFID 標(biāo)記等非生物學(xué)方式，虹膜識別技術(shù)雖然準(zhǔn)確率很高，數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確，但成本、技術(shù)要求較高，在大型動物中操作難度較大，且只適用于動物活體追溯。因此，虹膜識別技術(shù)在動物性食品的終端消費追溯中受到嚴(yán)重制約，但在瀕危及稀有動物的保護(hù)中具有很大的開發(fā)潛力。鑒于以上因素，虹膜識別技術(shù)雖還沒能進(jìn)入大范圍使用階段，但在種畜引入、禽類活體交易追溯中有較大的應(yīng)用前景。

1.2.2 DNA 遺傳標(biāo)記技術(shù) DNA 標(biāo)記作為新一代遺傳標(biāo)記技術(shù)，是對未知動物源性食品進(jìn)行科學(xué)鑒別并彌補(bǔ)當(dāng)前動物追溯體系不足的最優(yōu)標(biāo)記。從理論上講，只要原產(chǎn)地留有DNA 標(biāo)記，所有個體都可通過DNA 識別體系追溯到原產(chǎn)地[21]。近年來，國內(nèi)外已經(jīng)將DNA 遺傳標(biāo)記作為標(biāo)記手段在動物追溯中使用。常用的DNA遺傳標(biāo)記技術(shù)有6 種。

1）限制性片段長度多態(tài)性（Restriction Fragment Length Polymorphism，RFLP）。RFLP 是最早出現(xiàn)的以DNA 雜交為基礎(chǔ)的第一代遺傳標(biāo)記，其標(biāo)記位點數(shù)量不受限制，結(jié)果穩(wěn)定可靠，可重復(fù)性好，適合構(gòu)建遺傳連鎖圖譜，對未知肉樣進(jìn)行物種鑒別研究應(yīng)用于追溯體系中[5]。但在使用中，RFLP 存在一些缺陷，如構(gòu)建DNA 探針步驟繁瑣耗時，DNA 質(zhì)量要求較高，且接觸放射性物質(zhì)，存在安全隱患，成本過高等，因此將PCR與RFLP 技術(shù)結(jié)合應(yīng)用于動物追溯中，更加簡易安全。利用PCR-RFLP 技術(shù)對鯰魚、鮭魚和比目魚進(jìn)行分析，不論是冷凍、煙熏或熱處理，該技術(shù)都能完美鑒別各魚肉所屬物種，是快速鑒定水產(chǎn)肉樣和檢測商品造假的有效且經(jīng)濟(jì)的工具[22-24]。該技術(shù)還能準(zhǔn)確鑒定牛、豬、羊、雞源性成分，且不受常用烹飪方法的干擾，檢測準(zhǔn)確性達(dá)100%[25]。但由于PCR-RFLP 技術(shù)產(chǎn)出帶型簡單，多態(tài)性不足，僅能鑒別未知肉樣所屬物種，追溯能力不足以精確到個體信息，因此更適用于物種鑒定。

2）隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)DNA（Randomly Amplified Poly morphic DNA，RAPD）。RAPD 技術(shù)利用RFLP 的可靠性和PCR 的高效性，對基因組DNA 酶切片段進(jìn)行選擇性擴(kuò)增，對于不同基因組DNA，用同一引物擴(kuò)增即可得到不同帶型進(jìn)行分子標(biāo)記研究。由于其擴(kuò)增產(chǎn)物的多態(tài)性即可反映基因組的多態(tài)性，引物可隨機(jī)合成和隨機(jī)選定，具有簡便易行（不需要RFLP 分析的預(yù)備性工作）且所需DNA 量少等優(yōu)勢，RAPD 技術(shù)也能通過動植物的品種（系）和類群鑒定研究應(yīng)用于追溯體系中。劉德武等[26]用RAPD 標(biāo)記對6 個品種豬進(jìn)行了群體遺傳結(jié)構(gòu)分析，在140 個10 堿基隨機(jī)引物的擴(kuò)增產(chǎn)物中篩選出9 個特異性強(qiáng)的引物進(jìn)行個體DNA 的RAPD 分析，聚類分析結(jié)果顯示特異引物擴(kuò)增產(chǎn)物可明顯鑒別外來豬種和地方豬種。林建新等[27]利用4 個單種引物對羚牛、家牛和黑熊進(jìn)行區(qū)分，成功構(gòu)建羚牛、家牛和黑熊DNA 指紋圖譜。由于RAPD 技術(shù)能對整個基因組進(jìn)行多態(tài)性檢測，因此只要篩選到合適的引物，就可找到品種、品系或群體的特征性的RAPD 標(biāo)記，但依然無法精確到個體，因此更適于進(jìn)行品種（系）或類群的鑒定。

3）擴(kuò)增片段長度多態(tài)性（Amplified Fragment Length Polymorphism，AFLP）。AFLP 是RFLP 與RAPD 相結(jié)合的產(chǎn)物，結(jié)合PCR 引物與接頭序列識別進(jìn)行擴(kuò)增，具有高效、快速、穩(wěn)定、DNA 用量少、多態(tài)性檢出率高、重復(fù)性好的特點，通過對動植物的種質(zhì)鑒定構(gòu)建遺傳圖譜應(yīng)用于追溯體系中。Zhao 等[28]使用AFLP 鑒定中國市場中最具代表性的6 個牛品種的89 個個體，8 對引物組合共產(chǎn)生1 095 個多態(tài)性片段，UPGMA（Unweighted Pair-Group Method With Arithmetic Means）聚類分析、PLS-DA 分析后，建立每個樣品的獨特AFLP 指紋，成功區(qū)分所有檢測個體，使之可追溯。大量實驗表明，AFLP 標(biāo)記在物種的種質(zhì)鑒別中更加高效便捷，如果2種或多種組合引物一起使用，可以預(yù)期AFLP 方法能在更大的樣本量下獲得優(yōu)異的結(jié)果，并有助于建立高質(zhì)量可追溯體系，貫穿整個食品供應(yīng)鏈。

4）線粒體DNA（Mitochondrial DNA，mt DNA）。mt DNA 作為細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的遺傳物質(zhì)，因其分子結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定母系遺傳、世代間不出現(xiàn)基因重組、進(jìn)化速率高等原因，導(dǎo)致mt DNA 比核DNA 更易受遺傳漂變的影響[29-30]。其中線粒體DNA 控制區(qū)又稱為替代環(huán)區(qū)（Displacement-Loop Region，D-loop），是mt DNA 中堿基序列和長度變異最大、最主要的一段非編碼區(qū)，因此mt DNA D-loop 序列被廣泛用于遺傳多樣性及起源進(jìn)化關(guān)系的研究[31]。

Larson[32]采集了324 頭來自40 個國家的80 個代表現(xiàn)代家豬品種和362 頭來自不同地區(qū)的野豬樣本，利用mt DNA 研究豬的馴化起源，結(jié)果顯示東南亞擁有最古老的野豬群體，然后逐漸分散至歐亞大陸，揭示了家豬的多點起源。杜金花等[33]、李義書等[34]基于mt DNA D-loop 區(qū)序列分析了彭縣黃雞和儋州雞的遺傳多樣性及其起源進(jìn)化關(guān)系，結(jié)果表明彭縣黃雞、儋州雞均為3 個母系起源且遺傳多樣性較低，研究為評估和保護(hù)地方品種的遺傳多樣性提供了理論依據(jù)。由于mt DNA嚴(yán)格的母系遺傳方式和進(jìn)化快、無重組等特點，僅能夠準(zhǔn)確追溯物種所屬家系，因此更適于用作追溯物種遺傳多樣性起源研究。

5）簡單重復(fù)序列（Simple Sequence Repeat，SSR）。SSR 也稱微衛(wèi)星DNA，即一段簡單的核苷酸重復(fù)序列，串聯(lián)重復(fù)的核心序列為1～6 bp，串聯(lián)數(shù)目的不同導(dǎo)致SSR 具有高度多態(tài)性（突變率一般在10-3～10-6），由于核心序列串聯(lián)重復(fù)數(shù)目不同，使擴(kuò)增出的PCR 產(chǎn)物不同，凝膠電泳后根據(jù)不同片段大小區(qū)分不同基因型。由于SSR 含量豐富且具有高度多態(tài)性等特點，因而十分適用于進(jìn)行個體識別、親緣關(guān)系鑒定、估測動物種群的育種歷史與遷徙路線等方面[35-36]。吳瀟等[37]、阮泓越等[38]、Zhao 等[39]利用微衛(wèi)星多態(tài)性檢測，在不同豬種和肉牛中分別篩選11、14、16 個特異性SSR 標(biāo)記，可以成功區(qū)分不同品種的所有個體，并對不同組織進(jìn)行驗證，匹配準(zhǔn)確率高達(dá)100%。Dalvit 等[40]驗證和測試了一組12 個SSR 標(biāo)記，用于評估6 個牛品種的遺傳可追溯體系，結(jié)果顯示其中5 個最具多態(tài)性的基因座的區(qū)分率為95%。由此可見，SSR 標(biāo)記不僅能夠準(zhǔn)確追溯肉樣物種，同時還能準(zhǔn)確識別肉樣個體，追溯能力強(qiáng)，但SSR 標(biāo)記存在多態(tài)性豐富導(dǎo)致產(chǎn)出帶型復(fù)雜，不利于識別自動化與規(guī)?；热秉c。

6）單核苷酸多態(tài)性（Single Nucleotide Polymorphism，SNP）SNP 標(biāo)記是誕生于1996 年的第3 代遺傳標(biāo)記[41]，是指基因組在同一位點上包括轉(zhuǎn)換、顛換、缺失和插入的單個核苷酸的變異，多態(tài)性豐富且數(shù)量大。Stephens 等[42]在人類近720 kb 的基因組序列中發(fā)現(xiàn)了3 899 個多態(tài)性位點，大約平均185 個堿基中便有1 個SNP。SNP具有多態(tài)性豐富且數(shù)量大、遺傳穩(wěn)定、檢出速度快，質(zhì)量高、能實現(xiàn)自動化和規(guī)模化檢測等優(yōu)點，其二態(tài)性也利于基因分型，是當(dāng)前追溯體系中最重要、最有效的遺傳標(biāo)記技術(shù)。張小波等[43]、龍毅等[44]、Heaton 等[45]、Goffaux 等[1]利用SNP 標(biāo)記在不同豬種和綿羊中進(jìn)行遺傳可追溯性研究，分別篩選出6 SNPs、16 SNPs、163 SNPs、21 SNPs 可用作DNA 追溯遺傳標(biāo)記，驗證分析結(jié)果顯示區(qū)分效力和準(zhǔn)確度均大于99%。Negrini 等[46]將SNP 與貝葉斯統(tǒng)計數(shù)據(jù)結(jié)合用于牛的地理可追溯性，對來自不同國家的24 個品種牛肉產(chǎn)品進(jìn)行鑒別，個體識別到原產(chǎn)地的準(zhǔn)確率為93%，其中對4 種歐洲地標(biāo)性純種高原牛肉鑒別準(zhǔn)確率為100%。

SNP 標(biāo)記非此即彼的二態(tài)性，使SNP 的基因分型結(jié)果能夠方便采用數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化表示；雖然SNP 標(biāo)記多態(tài)性低于SSR 標(biāo)記，但SNP 標(biāo)記可以通過增加標(biāo)記位點數(shù)量來彌補(bǔ)多態(tài)性不足的問題。綜合考慮，與其他標(biāo)記相比，SNP 標(biāo)記終將成為追溯體系中最熱門，也是最有效的遺傳標(biāo)記。

不同DNA 分子標(biāo)記在追溯體系中的比較如表1 所示。

1.2.3 SNP 芯片技術(shù)的發(fā)展及在追溯體系中的應(yīng)用 高通量測序技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使大規(guī)模獲得畜禽基因組SNP 信息的成本越來越低，測定密度也越來越高，SNP 芯片技術(shù)廣泛應(yīng)用于動物遺傳追溯體系[51]。由于SNPs 在種群間基因頻率差異顯著，數(shù)量多、遺傳穩(wěn)定性高，且隨著SNP 芯片技術(shù)的應(yīng)用，成為近年來篩選個體識別SNPs（Individual Identification SNPs，IISNPs）位點和祖先信息SNPs（Ancestry Informative SNPs，AISNPs）位點、分析種群遺傳結(jié)構(gòu)的重要遺傳標(biāo)記[52]。因此SNP 標(biāo)記在追溯體系中不僅能做到物種識別和個體鑒別，還能揭示動物個體基因組品種構(gòu)成（Genomic Breed Composition，GBC）、解析動物馴化、品種培育和群體遷徙事件之間的歷史關(guān)系。

王小鵬[53]對29 個中國地方豬種、2 個培育品種和4 個西方豬種共2 856 個個體進(jìn)行60K SNP 芯片測序分型后進(jìn)行遺傳距離、遺傳分化和種群結(jié)構(gòu)分析，最后通過主成分分析（Principal Component Analysis，PCA）和構(gòu)建鄰接法進(jìn)化樹（Neighbor-Joining tree，NJ-tree），篩選出80、100、100、120 個SNPs 分別鑒別西方豬種與中國地方豬種、二花臉豬與其他豬種、萊蕪豬與其他豬種、蘇太豬與其他豬種，并利用驗證群體對標(biāo)記應(yīng)用效果進(jìn)行驗證，PCA 與NJ-tree 的區(qū)分效力均達(dá)到99.0%以上，上述不同特異性SNPs 標(biāo)記分別構(gòu)建了中國地方豬種、二花臉豬、萊蕪豬、蘇太豬的高質(zhì)量品種特異性遺傳標(biāo)記，為準(zhǔn)確鑒別和追溯中國地方豬種、二花臉豬、萊蕪豬、蘇太豬提供了一個切實可行的方法。Dimauro 等[54]使用Illumina 50K SNP 芯片對意大利的3 種種公牛（荷斯坦、布朗和西門塔爾牛）進(jìn)行基因分型，最后選擇了一組48 個高判別性SNP，能準(zhǔn)確識別3 個品種并正確追蹤個體。Ramos 等[55]使用Illumina 60K SNP 芯片對構(gòu)建5 個豬種的品種特異性SNP 芯片進(jìn)行實驗研究，鑒定出29 146 個可能品種特異性SNP，其中4 441 個包含在Porcine SNP60 微珠芯片中，與beadchip 檢測結(jié)果對比后，最終確認(rèn)了193個SNP 具有品種特異性，在同一群體的另外490 個個體進(jìn)行驗證，平均檢出率為99.2%；同時研究也表明，品種特異性遺傳標(biāo)記的可追溯性具有很高的實用性，并證明了SNP 標(biāo)記可用于物種鑒別和追溯動物物種起源。

表1 DNA 分子標(biāo)記在追溯體系中的比較[1,47-50]

Colli 等[56]利用90K SNP 密度芯片對10 種河流型水牛與5 種沼澤型水牛進(jìn)行了分子多樣性水平和種群結(jié)構(gòu)分析，在純河流和純沼澤水牛群體中鑒定出3 個不同的基因庫，追溯了種群和遷徙事件之間的歷史關(guān)系，結(jié)果顯示河流型和沼澤型水牛均起源于中國、印度、巴基斯坦境內(nèi)。在山羊的研究中[57]，驗證并揭示了山羊起源于土耳其和伊朗一帶，并通過不同的遷徙路線傳播到歐洲、非洲和亞洲，由于地理和生殖隔離導(dǎo)致了多樣性的區(qū)域子結(jié)構(gòu)。該研究不僅成功追溯山羊種群及其歷史遷徙變化，并為保持山羊基因多樣性提供了科學(xué)理論依據(jù)。

同時，利用SNP芯片可估計動物個體的GBC（Genomic Breed Composition），可反映出每個品種（祖先）對于動物個體基因組的遺傳貢獻(xiàn)比例，即可追溯該動物所在群體的培育歷史。已經(jīng)在合成品種布蘭格斯肉牛（Brangus）和牛肉王牛（Beefmaster）中驗證了它們不同祖先品種的血統(tǒng)構(gòu)成，并計算了祖先品種對合成品種每個動物個體的遺傳貢獻(xiàn)比例[58]；同時采用SNP 子集混合模型估計牛的GBC，結(jié)果顯示，在198 頭日本紅毛和牛（Akaushi）中，5 個SNP 子集在估計GBC 方面表現(xiàn)相似，但1K SNP 子集估算GBC 的性價比最高，且還能通過減少SNP 數(shù)量達(dá)到節(jié)約成本的目的[59]。

2 結(jié)語與展望

如今，動物生產(chǎn)中面臨著較大的疫病風(fēng)險，肉類安全問題已經(jīng)威脅到生產(chǎn)者和消費者的切身利益，因此構(gòu)建和完善動物追溯體系至關(guān)重要。良好的追溯標(biāo)記作為能夠貫穿跟蹤整個動物生產(chǎn)鏈的主要手段，其穩(wěn)定性和唯一性直接決定追溯體系的追蹤能力。DNA 標(biāo)記作為最具優(yōu)勢的新一代遺傳標(biāo)記技術(shù)，就像嵌入動物體的隱形身份證，具有高度的穩(wěn)定性與唯一性，不會出現(xiàn)遺失、假冒、損壞現(xiàn)象，是解決當(dāng)前動物追溯體系中標(biāo)記穩(wěn)定性缺乏的最好方法。

然而DNA 標(biāo)記由于多態(tài)性不同導(dǎo)致追溯能力存在差異。在遺傳追溯方面，PCR-RFLP、RAPD 標(biāo)記由于多態(tài)性不足，僅能對不同物種或品系進(jìn)行鑒別；AFLP標(biāo)記雖能追溯至不同的物種與個體，但大規(guī)模使用需要多組合引物量較大，因此只能在小范圍實現(xiàn)；mt DNA由于獨特的遺傳方式，僅能用于鑒別物種家系與遺傳多樣性起源研究；SSR 和SNP 2 種標(biāo)記不僅能準(zhǔn)確鑒別不同肉樣所屬物種，且能追溯不同肉樣個體，追溯效果十分接近，但SSR 標(biāo)記在追溯時無法準(zhǔn)確鑒別動物全同胞個體，追溯能力相對低于SNP 標(biāo)記。SNP 標(biāo)記在遺傳追溯技術(shù)體系中的優(yōu)勢明顯，不僅能用于品種層次的遺傳標(biāo)記構(gòu)建，同時也能用于個體層次遺傳身份證的構(gòu)建，加上SNP 芯片技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用，利用高密度芯片篩選并構(gòu)建個體或品種特異性遺傳標(biāo)記，便可設(shè)計低密度芯片應(yīng)用于整個追溯體系，即使同卵孿生，也可有效區(qū)分，且能在不影響準(zhǔn)確率的同時有效降低成本。

綜上所述，隨著動物食品安全的社會需要和生物技術(shù)的發(fā)展，DNA 遺傳追溯定會成為動物食品安全追溯技術(shù)研究和發(fā)展的必然選擇。而基于基因組信息構(gòu)建的遺傳身份證是動物及其產(chǎn)品個體鑒別和物種識別最精確且可靠的追溯技術(shù)。其中SNP 標(biāo)記作為追溯標(biāo)記中最具穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性的DNA 標(biāo)記技術(shù)，早已成為國內(nèi)外遺傳追溯研究的熱門標(biāo)記方法，隨著SNP 芯片技術(shù)的成熟和成本的不斷降低，其實用性和應(yīng)用價值也愈發(fā)高漲。因此，由SNP 芯片構(gòu)建品種特異性遺傳標(biāo)簽和個體遺傳身份證的遺傳追溯技術(shù)將擁有巨大的市場應(yīng)用潛力。