遲靜 王曉藝
(山東省煙臺市牟平區(qū)姜格莊獸醫(yī)站,山東煙臺 264100)
豬繁殖性狀相關(guān)基因的多態(tài)性研究進(jìn)展
遲靜 王曉藝
(山東省煙臺市牟平區(qū)姜格莊獸醫(yī)站,山東煙臺 264100)
豬繁殖性狀屬于低遺傳力性狀,且受到多個基因的調(diào)控。調(diào)控豬繁殖性狀的主效基因有雌激素受體基因、卵泡刺激素基因、催乳素受體基因和視黃醇結(jié)合蛋白-4基因等,本文對這些基因的多態(tài)性研究進(jìn)展作一綜述,以期為利用單核苷酸多態(tài)性實現(xiàn)母豬早期選留的研究和實踐提供參考。
豬;繁殖性狀;單核苷酸多態(tài)性
豬繁殖性狀指標(biāo)主要包括總產(chǎn)仔數(shù)、產(chǎn)活仔數(shù)、初生窩重、初生個體重、斷奶窩重以及斷奶仔豬數(shù)等,其中前4個指標(biāo)用于評價母豬產(chǎn)仔能力,后兩個指標(biāo)用于評價母豬的哺乳能力和母性行為。母豬的繁殖性狀在很大程度上影響著現(xiàn)代化規(guī)模養(yǎng)豬的生產(chǎn)能力和效益,因而成為評價養(yǎng)豬業(yè)者盈虧的一個重要指標(biāo)。但是,母豬繁殖性狀受到多種因素的調(diào)控和影響,主要的影響因素有遺傳因素、營養(yǎng)水平、飼養(yǎng)水平以及環(huán)境狀況等,就遺傳因素而言,母豬的繁殖性狀屬于低遺傳力性狀,其中產(chǎn)仔數(shù)和產(chǎn)活仔數(shù)的遺傳力僅0.11左右,難以實現(xiàn)早期選留。目前的研究表明,影響母豬繁殖性狀的主效基因有雌激素受體基因、卵泡刺激素基因、催乳素受體基因和視黃醇結(jié)合蛋白-4基因等,且其單核苷酸多態(tài)性的不同基因型之間的繁殖性狀差異顯著?;趩魏塑账岫鄳B(tài)性具有準(zhǔn)確性高、穩(wěn)定性強(qiáng)以及可實現(xiàn)早期選擇的優(yōu)點,使得我們可以利用它在繁殖性狀方面進(jìn)行早期選留,從而提高生產(chǎn)效率。本文對豬繁殖性狀相關(guān)基因的多態(tài)性研究進(jìn)展作一綜述,以期為利用單核苷酸多態(tài)性實現(xiàn)母豬早期選留的研究和實踐提供參考。
雌激素受體基因(Estrogen Receptor Gene,ESR)是產(chǎn)仔數(shù)的一個主效基因,其Ⅱ多態(tài)性于1994年被發(fā)現(xiàn)。研究顯示,的一個有3.7 kb片段的等位基因(B等位基因)與梅山豬的高產(chǎn)仔數(shù)和產(chǎn)活仔數(shù)具有顯著的相關(guān)性[1]。隨后,關(guān)于與豬產(chǎn)仔性能的關(guān)聯(lián)研究日益增多,Goliásová E等[2]分析了1 250頭母豬的3 600頭仔豬與Ⅱ多態(tài)性之間的關(guān)聯(lián),結(jié)果表明:基因的多態(tài)性顯著影響頭胎產(chǎn)仔數(shù)和平均窩產(chǎn)仔數(shù),AA型為優(yōu)勢基因型;AA型母豬的平均產(chǎn)活仔數(shù)比BB型母豬高0.5頭,總產(chǎn)仔數(shù)和斷奶仔豬數(shù)也顯著高于BB型。Isler等[3]研究表明的基因型與出生仔豬總窩重和出生活仔總窩重存在顯著關(guān)聯(lián),AA型母豬的窩重(14.44±0.36 kg)顯著高于BB型母豬的窩重(13.43±0.47 kg),排卵率也呈現(xiàn)同樣的基因優(yōu)勢,AA型和BB型母豬的排卵率分別為(19.92±0.85)和(17.22±0.41)。
我國專家學(xué)者也做了大量雌激素受體基因與母豬產(chǎn)仔性能的關(guān)聯(lián)分析,曹晶晶等[4]檢測了5個地方品種(蘇太豬、梅山豬、榮昌豬、二花臉豬和楓涇豬)和4個外來品種(杜洛克豬、長白豬、大白豬和皮特蘭豬)基因Ⅱ位點的多態(tài)性,結(jié)果表明:長白豬、榮昌豬和梅山豬僅有AB基因型,杜洛克豬和皮特蘭豬存在AB和BB兩種基因型,其余四個豬種則表現(xiàn)有AA、AB、BB三種基因型,綜合分析顯示B等位基因是地方品種的優(yōu)勢基因,而A等位基因則是外來品種的優(yōu)勢等位基因。尹雪等[5]檢測了新民豬和皮民豬基因Ⅱ位點的多態(tài)性,結(jié)果表明新民豬的A、B等位基因頻率分別為0.593和0.407,而皮民豬A、B等位基因頻率分別為0.720和0.280。陳耀閩[6]在基因外顯子5(4 990 bp處)和外顯子7(588 bp處)分別發(fā)現(xiàn)G/C和T/A突變,關(guān)聯(lián)分析顯示G/C突變與杜洛克豬、長白豬和大白豬不同胎次的產(chǎn)仔性狀均顯著相關(guān),且GC基因型母豬的總產(chǎn)仔數(shù)和初生窩重顯著大于CC型和GG型母豬,而T/A突變則顯著增加杜洛克母豬的總產(chǎn)仔數(shù)和初生窩重。萬明春等[7]研究表明玉山黑豬基因AA型、AB型、BB型的頻率分別為0.417、0.300、0.017,關(guān)聯(lián)分析顯示BB型的初產(chǎn)仔豬數(shù)比AA型和AB型分別多1.21頭、0.91頭,表現(xiàn)出BB>AB>AA。黃雪根等[8]在蘇太豬基因Ⅱ位點檢測到AA、BB和AB三種基因型,其頻率分別為0.089、0.341、0.570,這與曹晶晶等[4]的研究結(jié)果一致,關(guān)聯(lián)分析表明:與AB和BB型個體相比,AA基因型初產(chǎn)母豬的產(chǎn)活仔數(shù)和初生窩重顯著增加,而AA基因型經(jīng)產(chǎn)母豬的總產(chǎn)仔數(shù)和斷奶仔豬數(shù)同樣顯著增加,并呈現(xiàn)出AA>AB>BB的趨勢。有關(guān)基因Ⅱ位點的多態(tài)性和產(chǎn)仔性狀之間的關(guān)聯(lián)研究,段煉等[9]進(jìn)行了Meta分析,通過對33篇文獻(xiàn)中的9 429頭豬的產(chǎn)仔性狀與基因Ⅱ位點的多態(tài)性基于隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行了分析,結(jié)果顯示AA基因型的母豬產(chǎn)仔數(shù)顯著少于AB和BB型個體,表明基因Ⅱ位點為B等位基因是豬產(chǎn)仔性狀的有利等位基因,而BB型為優(yōu)勢基因型。
卵泡刺激素基因(follicle-stimulating hormone gene,FSH)由α和β兩個亞基組成,其中α亞基在各物種之間具有很強(qiáng)的保守性,而β亞基則在各物種之間表現(xiàn)出特異性;α亞基分別由3個外顯子和3個內(nèi)含子組成,在氨基酸組成上則是由24個氨基酸的前導(dǎo)序列和編碼96個氨基酸的DNA序列組成,而β亞基由2個內(nèi)含子和3個外顯子組成,轉(zhuǎn)錄翻譯后的蛋白質(zhì)包含110多個氨基酸[10]。
催乳素受體基因(Prolactin Receptor Gene,PRLR)在母豬的繁殖過程中發(fā)揮重要作用,是調(diào)控母豬繁殖性能的一個主效基因。1997年外國學(xué)者Vincent等研究發(fā)現(xiàn)豬基因定位于16號染色體,全長100 kb左右,并包含9個內(nèi)含子和10個外顯子。
視黃醇結(jié)合蛋白(Retinol Binding Protein,RBP)對細(xì)胞中的視黃醇具有重要的轉(zhuǎn)運和調(diào)節(jié)作用,其包含4種不同的蛋白質(zhì),視黃醇結(jié)合蛋白-4不僅能夠促進(jìn)轉(zhuǎn)化因子的表達(dá),而且還參與胚胎的早期發(fā)育,因此視黃醇結(jié)合蛋白-4基因可以作為影響產(chǎn)仔數(shù)的一個重要候選基因。4基因的多態(tài)性與豬產(chǎn)仔性能的關(guān)聯(lián)也得到多個研究報道的證實。劉璐等[22]在杜洛克豬、長白豬、大白豬4基因的I酶切位點均檢測出多態(tài)性,長白豬和杜洛克豬在該位點處于Hardy-Weinberg平衡狀態(tài),而大白豬在該位點偏離Hardy-Weinberg平衡狀態(tài),并且AA型為長白和杜洛克豬的優(yōu)勢基因型,BB型為大白豬的優(yōu)勢基因型;關(guān)聯(lián)分析顯示,與AA型相比,BB型的長白豬母豬第二胎總產(chǎn)仔數(shù)、產(chǎn)活仔數(shù)和斷奶仔豬數(shù)分別多0.97頭、1.28頭、0.92頭,且比AB型大白豬母豬的這三個指標(biāo)分別高0.92頭、1.02頭、0.98頭;同樣在第三胎的產(chǎn)仔性能中,BB基因型仍為有利基因型。朱吉等[23]在湖南黑豬群體中檢測出4基因的多態(tài)性,表現(xiàn)為AA、AB、BB三種基因型,A、B等位基因的頻率分別為0.8649、0.01351,關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)與BB基因型相比,AA基因型初產(chǎn)母豬的總產(chǎn)仔數(shù)和產(chǎn)活仔數(shù)分別多1.66頭和1.83頭,AA基因型經(jīng)產(chǎn)母豬總產(chǎn)仔數(shù)和產(chǎn)活仔數(shù)分別多1.48頭和1.22頭;與AB基因型相比,AA基因型經(jīng)產(chǎn)母豬總產(chǎn)仔數(shù)和產(chǎn)活仔數(shù)分別多1.19頭和0.96頭;差異分析均達(dá)顯著水平,從而證實A等位基因有利于提高湖南黑豬母豬的總產(chǎn)仔數(shù)和產(chǎn)活仔數(shù)。楊雪等[24]在長白豬群體中檢測出4基因的多態(tài)性,表現(xiàn)為AA、AB、BB基因型,其中AA基因型對于初產(chǎn)母豬和經(jīng)產(chǎn)母豬均為優(yōu)勢基因型,關(guān)聯(lián)分析表明,與AB基因相比,AA基因型母豬的總產(chǎn)仔數(shù)顯著增加,與BB基因型相比,AA基因型母豬的產(chǎn)活仔數(shù)顯著增加,但是對初生窩重和斷奶窩重沒有顯著影響。孫延曉等[25]在長白豬、大白豬、杜洛克豬以及五個地方品種(萊蕪黑豬、里岔黑豬、新沂蒙黑豬、魯萊黑豬、魯煙白豬)檢測出4基因的多態(tài)性,發(fā)現(xiàn)了AA、AB、BB三種基因型,與BB基因型的母豬相比,AA基因型地方品種的總產(chǎn)仔數(shù)和產(chǎn)活仔數(shù)顯著增加0.59頭和0.51頭,AA基因型的引進(jìn)品種則分別顯著增加0.72頭和0.64頭,從而證實在產(chǎn)仔性狀上,AA基因型為優(yōu)勢基因型。王宵燕等[26]在蘇姜豬群體中檢測出4基因的多態(tài)性,A、B等位基因的頻率分別為0.850和0.150,與BB基因型相比,AA基因型的母豬背膘厚顯著增加,但是同一性別不同基因型之間的體尺差異并不顯著。
綜上所述,豬繁殖性狀相關(guān)基因的單核苷酸多態(tài)性在很大程度上影響著母豬的繁殖性能,但是不同品種之間的優(yōu)勢基因型并不相同,此外,基因樣本量、科研成果轉(zhuǎn)化為實際技術(shù)等的限制,使得利用單核苷酸多態(tài)性進(jìn)行早期選留還難以實現(xiàn)。因此,在今后的研究中,應(yīng)當(dāng)在擴(kuò)大樣本量的基礎(chǔ)上,努力實現(xiàn)利用多基因的多個單核苷酸多態(tài)性同時進(jìn)行早期的選留。
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S828;S814.1
A
1673-4645(2014)12-0039-04
2014-06-04