宋志芳 蘆春蓮,2 曹洪戰(zhàn),2*
(1河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,河北保定 071000;2河北農(nóng)業(yè)大學(xué)豬業(yè)科學(xué)研究所,河北保定 071000)
影響豬產(chǎn)仔數(shù)的相關(guān)基因研究
宋志芳1蘆春蓮1,2曹洪戰(zhàn)1,2*
(1河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,河北保定 071000;2河北農(nóng)業(yè)大學(xué)豬業(yè)科學(xué)研究所,河北保定 071000)
在現(xiàn)代養(yǎng)豬生產(chǎn)實(shí)踐中,母豬繁殖性狀作為重要的經(jīng)濟(jì)性狀之一,其選育和改善越來越受到人們的重視和關(guān)注。因?yàn)榉敝承阅艿膬?yōu)劣通過直接影響母豬繁殖生產(chǎn)力,并間接影響了養(yǎng)豬場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)利益。其中產(chǎn)仔數(shù)作為繁殖性狀之一,它的提高無疑會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。隨著分子技術(shù)在動(dòng)物育種中的應(yīng)用,展開了對(duì)數(shù)量性狀相關(guān)基因的研究,研究影響窩產(chǎn)仔數(shù)的基因也成為了熱點(diǎn)之一。目前為止,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)很多與豬產(chǎn)仔數(shù)有關(guān)的主效基因和候選基因,筆者對(duì)其進(jìn)行了綜述。
產(chǎn)仔數(shù)基因;候選基因;數(shù)量性狀位點(diǎn);PCR-SSCP;PCR-RFLP
在現(xiàn)代養(yǎng)豬生產(chǎn)中,繁殖能力的高低是直接影響豬場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵因素。其中產(chǎn)仔數(shù)是豬繁殖性狀中重要的經(jīng)濟(jì)性狀之一,也與經(jīng)濟(jì)效益息息相關(guān)。據(jù)估算,如果我國(guó)母豬產(chǎn)仔數(shù)每胎提高1頭,每年將增收190億元人民幣的純利,可見其重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。但是產(chǎn)仔數(shù)是一個(gè)低遺傳力的繁殖性狀,其遺傳力估值為0.1,重復(fù)力為0.15,變異系數(shù)為0.25。用常規(guī)育種方法進(jìn)展緩慢,很難取得理想的遺傳進(jìn)展。但是隨著分子技術(shù)的發(fā)展,分子育種為加快產(chǎn)仔數(shù)等低遺傳力性狀的遺傳進(jìn)展提供了可能。目前標(biāo)記輔助選擇是研究最多的方法,對(duì)產(chǎn)仔數(shù)等低遺傳力性狀改良的效率高。由于產(chǎn)仔數(shù)具有高經(jīng)濟(jì)價(jià)值,國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者都對(duì)影響這一性狀的基因及QTL進(jìn)行了大量研究,確定了其主效基因和候選基因。
1.1雌激素受體基因 (ESR)
雌激素受體(Estrogen Receptor,ESR)基因是一種類固醇粘合激素受體基因,是一種與特定激素應(yīng)答DNA元件相結(jié)合的激活轉(zhuǎn)錄因子,兩者相互作用對(duì)雌性繁殖周期、生殖力等產(chǎn)生影響,從而影響胚胎發(fā)育、系統(tǒng)分化、胚胎移植后的存活情況以及生長(zhǎng)發(fā)育后精子的活力等。通過熒光原位雜交技術(shù)將豬ESR基因定位于第1號(hào)染色體上,由ESR1和ESR2兩種受體組成[1]。其中3個(gè)外顯子和2個(gè)內(nèi)含子組成了ESR1基因全長(zhǎng),7個(gè)內(nèi)含子與8個(gè)外顯子構(gòu)成了ESR2基因全長(zhǎng),共有72 604 bp。另外,有人提出由于豬ESR基因影響胚胎存活率,所以其對(duì)產(chǎn)仔數(shù)有重要影響。
Routhschild MF等[2]采用候選基因和跨種雜交方法對(duì)中國(guó)梅山豬進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)雌激素受體位點(diǎn)的一個(gè)特殊等位基因與增加產(chǎn)仔數(shù)有關(guān)。通過對(duì)雌激素受體的分析,認(rèn)為ESR是產(chǎn)仔數(shù)差異的最佳預(yù)測(cè)者。此外,ESR基因?qū)Φ?胎產(chǎn)仔數(shù)和各胎次平均產(chǎn)仔數(shù)均有顯著影響。陳耀閩[3]用PCR-SSCP(PCR-單鏈構(gòu)象多態(tài)性技術(shù))和PCR-RFLP(PCR-限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性)方法分析了ESR基因的多態(tài)性以及其與長(zhǎng)白、大白和杜洛克3個(gè)品種產(chǎn)仔數(shù)的關(guān)系。結(jié)果表明ESR-1片段4 990 bp處的G-C突變不存在品種間的差異,其不同基因型對(duì)不同品種不同胎次的產(chǎn)仔性狀均顯著相關(guān),該遺傳變異位點(diǎn)可以作為豬高產(chǎn)仔數(shù)的一個(gè)遺傳標(biāo)記。薛春林等[4]研究了ESR基因?qū)Φは甸L(zhǎng)白豬產(chǎn)仔數(shù)的影響,結(jié)果表明:ESR基因的A基因頻率高達(dá)89.6%,對(duì)產(chǎn)仔數(shù)的影響為BB>AB>AA,且AB基因型顯著高于AA基因型(<0.05),說明ESR基因的BB型為優(yōu)勢(shì)基因型。李慶崗等[5]采用PCR-RFLP技術(shù)檢測(cè)了淮豬新品系母豬ESR基因?qū)Τ醍a(chǎn)仔數(shù)的影響,結(jié)果顯示ESR基因的A等位基因?qū)Ψ敝承誀罹收有孕?yīng),其AA型個(gè)體比BB型個(gè)體分別提高產(chǎn)仔數(shù)2.13頭(<0.01)、產(chǎn)活仔數(shù)1.82頭(<0.01)。管玲玉等[6]采用PCR-RFLP和PCR技術(shù)研究ESR基因?qū)Υ蟀啄肛i窩產(chǎn)活仔數(shù)的影響。結(jié)果表明:ESR基因BB、AB基因型母豬窩產(chǎn)活仔數(shù)分別極顯著和顯著高于AA型。大量研究結(jié)果表明,ESR基因在提高豬產(chǎn)仔數(shù)的同時(shí),不對(duì)其他經(jīng)濟(jì)性狀產(chǎn)生不利影響,所以可以利用ESR基因提高產(chǎn)仔數(shù)以及改良胴體性狀和生長(zhǎng)性狀。在實(shí)際應(yīng)用中,PIC公司已經(jīng)成功導(dǎo)入梅山豬的高繁殖性能基因,產(chǎn)仔數(shù)的遺傳進(jìn)展提高了30%,將ESR基因型作為參數(shù)加入核心群的選擇指數(shù)中,明顯增加了核心群母豬后代雜種母豬的平均窩產(chǎn)仔數(shù)。
1.2促卵泡素β亞基 (FSHβ)基因
卵泡刺激素(FSH)是一種由垂體前葉分泌的糖蛋白類促性腺激素,與性腺靶細(xì)胞相結(jié)合,經(jīng)過次級(jí)信使Ca2+及CAMP引起一系列生物反應(yīng)。哺乳動(dòng)物的FSH一般由α和β兩個(gè)亞基組成,F(xiàn)SH行使生物功能主要依賴于β亞基的特異作用。FSHβ基因是繼ESR基因之后的第二個(gè)受到研究者關(guān)注的控制豬產(chǎn)仔數(shù)性狀的基因。FSHβ基因全長(zhǎng)3 514 bp,包含3個(gè)外顯子和2個(gè)內(nèi)含子,定位于第2號(hào)染色體2P16-P12區(qū)域,在不同品種間存在差異,具有高度多態(tài)性。Zhang等[7]提出FSHβ對(duì)豬的產(chǎn)仔數(shù)有重要的影響。Zhang等為了發(fā)現(xiàn)新的SNPs,研究了民豬、杜洛克等6個(gè)品系FSHβ基因的多態(tài)性,結(jié)果表明外顯子2(C48T)有一個(gè)沉突變,外顯子3(T422C和AS14G)有兩個(gè)突變。有研究推斷FSHβ基因是控制豬產(chǎn)仔數(shù)性狀的主效基因并指出B基因與高產(chǎn)仔數(shù)相關(guān)。
吳井生等[8]采用PCR-SSCP和直接測(cè)序方法檢測(cè)基因多態(tài)性,利用最小二乘法分析FSHβ與小梅山母豬產(chǎn)仔數(shù)的關(guān)系,得出結(jié)論:FSHβ基因第10外顯子P1和P3位點(diǎn)的A和D等位基因?qū)π∶飞截i產(chǎn)仔數(shù)有顯著影響。薛春林等[4]研究了FSHβ基因?qū)Υ蟀棕i產(chǎn)仔數(shù)的影響,發(fā)現(xiàn)FSHβ的B基因頻率較高,為74.7%,對(duì)產(chǎn)仔數(shù)和產(chǎn)活仔數(shù)的影響為AA>AB>BB,AA基因型與AB、BB基因型相比差異顯著(<0.05),AA基因型為優(yōu)勢(shì)基因型。李慶崗等[5]研究了FSHβ對(duì)淮豬產(chǎn)仔數(shù)的相關(guān)性,表明FSHβ的A等位基因?qū)Ψ敝承誀钣姓有孕?yīng);AA基因型為該豬群的優(yōu)良基因型,AA型個(gè)體比BB型個(gè)體提高產(chǎn)仔數(shù)1.54頭(<0.05)、產(chǎn)活仔數(shù)1.55頭(<0.05)。管玲玉等[6]對(duì)大白豬進(jìn)行研究,表明在母豬窩產(chǎn)活仔數(shù)方面,F(xiàn)SH-β基因AB、BB基因型均顯著高于AA型,其中AB基因型最高;在FSH-β和ESR合并基因型中,ABBB、ABAB型窩產(chǎn)活仔數(shù)極顯著高于AAAA基因型,BBBB、BBAB型顯著高于AAAA型。
1.3催乳素受體基因 (PRLR)
催乳素受體基因(PRLR)表達(dá)于性腺和乳房,能與催乳素結(jié)合,調(diào)控性腺功能和繁殖行為,通過調(diào)節(jié)基因的表達(dá)從而調(diào)控機(jī)體的各種生理生化反應(yīng)。定位于豬的第16號(hào)染色體上,基因全長(zhǎng)46 501 bp,包括9個(gè)內(nèi)含子和10個(gè)外顯子。大量研究表明,PRLP與產(chǎn)仔數(shù)性狀有關(guān),在一定程度上能影響豬的繁殖性能。該基因的純合子基因型AA比雜合子基因型的產(chǎn)仔數(shù)多。
張陳華等[9]研究表明PRLR外顯子10的不同基因型與不同中國(guó)地方豬的產(chǎn)仔性狀顯著相關(guān)。陳耀閩[2]研究其與長(zhǎng)白豬、大白豬和杜洛克豬產(chǎn)仔數(shù)的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)各種基因型對(duì)初產(chǎn)母豬的產(chǎn)仔數(shù)不存在顯著性差異。周勝花等[10]以晉陽(yáng)白豬為研究對(duì)象,研究PRLR基因?qū)Ψ敝承阅艿挠绊?,結(jié)果AA、AB、BB型的總產(chǎn)仔數(shù)、產(chǎn)活仔數(shù)和斷奶仔數(shù)呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)。王立辛等[11]報(bào)道了豬PRLR基因與產(chǎn)仔數(shù)的關(guān)聯(lián)分析,結(jié)果表明PRLR各基因型對(duì)總產(chǎn)仔數(shù)的影響均不顯著(>0.05),優(yōu)良基因型是BB型。李傳鋒[12]研究了ESR、FSHβ和PRLR基因的組合基因型效應(yīng),結(jié)果表明基因型的組合效應(yīng)對(duì)杜洛克和長(zhǎng)白豬的影響顯著,可以作為分子標(biāo)記進(jìn)行輔助選擇。不同學(xué)者分析PRLR的基因型對(duì)不同豬種的影響,得到的結(jié)果不一致,說明品種間存在較大差異,部分品種A等位基因?yàn)閮?yōu)勢(shì)等位基因,而某些品種的優(yōu)勢(shì)等位基因則為B等位基因。所以此基因不能作為統(tǒng)一的分子標(biāo)記來進(jìn)行動(dòng)物育種。
2.1視黃醇結(jié)合蛋白4基因 (RBP4)
RBP4是視黃醇結(jié)合蛋白的一種,其既參與胚胎的早期發(fā)育,還通過視黃酸受體促使轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子的表達(dá)[13],這是其成為影響產(chǎn)仔數(shù)的候選基因的原因。Messer等[14]將RBP4定位于豬的第14號(hào)染色體,基因全長(zhǎng)7 264bp,具有6個(gè)外顯子與5個(gè)內(nèi)含子,并把其作為影響產(chǎn)仔數(shù)的一個(gè)候選基因進(jìn)行研究。研究發(fā)現(xiàn)RBP4的存在可以解釋豬高產(chǎn)仔數(shù)這一現(xiàn)象。利用PCR-RFLP方法對(duì)RBP4基因進(jìn)行多態(tài)性分析,發(fā)現(xiàn)AA基因型是優(yōu)勢(shì)基因型,AA基因型個(gè)體的產(chǎn)仔數(shù)明顯高于其他基因型。
王立辛等[11]研究RBP4基因?qū)? 698頭長(zhǎng)白、大白和杜洛克豬產(chǎn)仔數(shù)的影響,結(jié)果表明AB為優(yōu)良基因型,產(chǎn)仔數(shù)最高,BB基因型個(gè)體的產(chǎn)仔數(shù)最低。于雷[15]在研究RBP4基因與豬繁殖性能的關(guān)系后發(fā)現(xiàn),杜洛克第2胎產(chǎn)仔數(shù)、產(chǎn)活仔數(shù)AA型與AB型個(gè)體之間差異顯著(<0.05),AA型比AB型分別多3.75和5.33頭/窩。楊雪等[16]研究表明,AA基因型為長(zhǎng)白初產(chǎn)和經(jīng)產(chǎn)母豬RBP4基因的有利基因型,AA型總產(chǎn)仔數(shù)顯著高于AB型(<0.05),產(chǎn)活仔數(shù)顯著高于BB型(<0.05)。朱朋[17]通過PCR-SSCP進(jìn)行了RBP4基因多態(tài)性及其與母豬繁殖性能關(guān)聯(lián)性的研究,發(fā)現(xiàn)AA基因型對(duì)產(chǎn)活仔數(shù)和總產(chǎn)仔數(shù)的影響最高,AB次之,BB最低。RBP4基因?qū)Σ煌贩N豬所起的作用不同,有的顯著相關(guān),有的則不相關(guān)??赡芘cRBP4基因?qū)Σ煌废诞a(chǎn)仔數(shù)的影響不同或者影響產(chǎn)仔數(shù)的基因作用微小有關(guān)。
2.2骨橋蛋白 (OPN)基因
OPN是整合素配體家族的一員,是一種含精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(Arg-Gly-AsP,RGD)三肽序列的分泌型磷酸糖蛋白。它在豬的繁殖過程中起著重要作用,因此作為豬繁殖性狀的一個(gè)重要候選基因被加以研究。豬的OPN基因全長(zhǎng)3 814 bp,具有6個(gè)外顯子和5個(gè)內(nèi)含子,啟動(dòng)上含有多個(gè)應(yīng)答元件。Ellegren等[18]利用RFLP資料通過連鎖分析將OPN基因定位到豬8號(hào)染色體上。Liaw等[19]利用微衛(wèi)星標(biāo)記和PCR技術(shù),研究了母豬OPN基因與新生仔豬存活率之間的關(guān)系,結(jié)果表明它顯著影響大白豬4~7胎產(chǎn)仔數(shù),并指出OPN基因可以考慮作為提高新生大白豬存活率的遺傳標(biāo)記。
劉慶雨等[20]用PCR-RFLP技術(shù)檢測(cè)OPN基因多態(tài)性以及不同基因型對(duì)松遼黑豬和長(zhǎng)白豬繁殖性狀的影響,結(jié)果表明兩個(gè)豬群中P2位點(diǎn)的AA基因型母豬的斷奶指數(shù)顯著高于AB和BB型,總產(chǎn)仔數(shù)比它們分別高出0.41和0.22頭。李不學(xué)等[21]研究OPN基因多態(tài)性與大白豬產(chǎn)仔數(shù)的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn),OPN基因A等位基因的頻率是0.1851,B等位基因的頻率是0.8149;不同基因型經(jīng)產(chǎn)母豬和所有胎次母豬的總產(chǎn)仔數(shù)、產(chǎn)仔活數(shù)呈AA>AB>BB趨勢(shì),且AA型顯著高于AB和BB型,AA基因型可能是長(zhǎng)白豬的高產(chǎn)基因型。李千軍等[22]采用PCR-RFLP法對(duì)大白豬和長(zhǎng)白豬豬群進(jìn)行了繁殖性能相關(guān)基因——OPN基因的多態(tài)性檢測(cè)及其與母豬產(chǎn)仔數(shù)關(guān)系的研究,結(jié)果表明B等位基因是優(yōu)勢(shì)基因;在初產(chǎn)母豬中,OPN基因AA型個(gè)體比BB型個(gè)體總產(chǎn)仔數(shù)和產(chǎn)活仔數(shù)高;在經(jīng)產(chǎn)母豬中,OPN表現(xiàn)出BB型比AA型個(gè)體總產(chǎn)仔數(shù)和產(chǎn)活仔數(shù)高的趨勢(shì)。甘乾福等[23]研究長(zhǎng)白豬、大白豬、杜洛克豬及槐豬的OPN基因多態(tài)性及其與豬繁殖性狀的關(guān)系。研究表明OPN基因在6 136 bp處發(fā)生同義突變(C→A)對(duì)槐豬的產(chǎn)仔數(shù)具有顯著影響,但是大白豬、長(zhǎng)白豬和杜洛克豬的產(chǎn)仔數(shù)受其影響不顯著。并發(fā)現(xiàn)大白豬、長(zhǎng)白豬和槐豬群體中存在3種OPN基因型(CC、CA和AA),而在杜洛克群體中僅發(fā)現(xiàn)AA型。這可能是由于不同品種的樣本容量差異較大造成的。Southwood等[24]研究OPN與梅山豬3個(gè)合成系和白豬品系產(chǎn)仔數(shù)的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)OPN的基因效應(yīng)獨(dú)立于ESR標(biāo)記,故可同時(shí)選擇OPN和ESR兩個(gè)基因作為分子標(biāo)記來進(jìn)行標(biāo)記輔助選擇,可增強(qiáng)豬窩產(chǎn)仔數(shù)的遺傳效應(yīng)。
2.3骨形態(tài)發(fā)生蛋白7(BMP7)
BMP7不僅能夠促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育和器官形成,還關(guān)系到動(dòng)物的卵泡發(fā)生、黃體形成、類固醇合成以及精子發(fā)生、成熟等生理過程。但目前很少有研究報(bào)道BMP7基因遺傳變異與母豬繁殖性能的相關(guān)性。李新建[25]選擇97頭杜洛克母豬和134頭豫南黑豬母豬,采用PCR-RFLP方法,以BMP7為候選基因進(jìn)行研究,探討其遺傳變異與母豬繁殖性能的關(guān)系,為豬繁殖性狀的分子標(biāo)記輔助選擇提供理論與技術(shù)支持。結(jié)果表明T98C位點(diǎn)的基因型與豬繁殖性能的相關(guān)較大,各基因型間的總產(chǎn)仔數(shù)、產(chǎn)活仔豬數(shù)、出生窩質(zhì)量、斷奶頭數(shù)、21日齡窩質(zhì)量均表現(xiàn)為差異極顯著,趨勢(shì)為AA>AB>BB。因此,AA基因型是優(yōu)勢(shì)基因型,A等位基因是優(yōu)勢(shì)基因。
2.4瘦素基因 (LEP)
瘦素或稱瘦蛋白(leptin)是一種主要由脂肪細(xì)胞分泌的蛋白質(zhì)類激素,是leptin基因的蛋白產(chǎn)物。自從豬的基因克隆后,在其序列上發(fā)現(xiàn)了許多突變位點(diǎn),并與膘厚和生長(zhǎng)性狀等進(jìn)行了關(guān)聯(lián)分析[26,27],然而有關(guān)leptin基因多態(tài)性與豬產(chǎn)仔性狀關(guān)聯(lián)分析的研究報(bào)道很少。
張冰等[28]研究了leptin對(duì)陸川豬和大白豬產(chǎn)仔數(shù)性狀的影響,發(fā)現(xiàn)leptin基因的T3714G SNP顯著影響陸川豬產(chǎn)仔數(shù),而與大白豬的產(chǎn)仔數(shù)沒有關(guān)聯(lián)??涤绖偟萚29]采用PCR-SSCP技術(shù)研究leptin基因?qū)献髫i產(chǎn)仔性狀的影響,結(jié)果表明除了對(duì)其頭胎活產(chǎn)仔數(shù)和4胎總產(chǎn)仔數(shù)影響不顯著(>0.05)外,對(duì)頭胎總產(chǎn)仔數(shù)、2胎總產(chǎn)仔數(shù)、2胎活產(chǎn)仔數(shù)、3胎總產(chǎn)仔數(shù)、3胎活產(chǎn)仔數(shù)和4胎活產(chǎn)仔數(shù)均具有顯著的影響(<0.05)。這表明leptin基因第3 469位點(diǎn)的突變與合作豬的產(chǎn)仔數(shù)有密切關(guān)系,可作為控制合作豬產(chǎn)仔性狀的候選基因。朱世平等[30]利用PCR-RFLP法檢測(cè)大白豬leptin基因外顯子3的多態(tài)性,進(jìn)一步探討其與繁殖性狀的關(guān)系。研究表明leptin基因外顯子3T3469C變異位點(diǎn)對(duì)繁殖性能具有顯著影響,CC基因型個(gè)體的經(jīng)產(chǎn)總產(chǎn)仔數(shù)和經(jīng)產(chǎn)產(chǎn)活仔數(shù)顯著高于CT和TT型個(gè)體(<0.05),具有較高的產(chǎn)仔性能。但是Cieslak等[31]的研究結(jié)果表明T3469C SNP與頭胎產(chǎn)仔數(shù)沒有關(guān)聯(lián)。而Chen等[32]在長(zhǎng)白和約克夏豬上的研究結(jié)果表明,T3469C SNP對(duì)頭胎和頭4胎平均產(chǎn)仔數(shù)影響顯著,在陸川豬上該SNP對(duì)頭胎和頭4胎平均的總產(chǎn)仔數(shù)影響顯著。因品種之間遺傳背景不同而導(dǎo)致同一基因?qū)Σ煌贩N的作用不同,所以對(duì)此還需要進(jìn)行更多的研究。
2.5骨形成蛋白15(BMP15)
骨形成蛋白是一種分泌型信號(hào)分子,屬于轉(zhuǎn)移生長(zhǎng)因子-β超家族生長(zhǎng)因子的一員。骨形成蛋白15基因在卵母細(xì)胞中表達(dá),具有推動(dòng)卵泡生長(zhǎng)、阻止黃體早熟和調(diào)節(jié)排卵的作用。Lin等[33]研究了BMP15基因在豬卵巢中的表達(dá),表明其促進(jìn)卵丘細(xì)胞的擴(kuò)散,在體外成熟過程中促進(jìn)卵細(xì)胞發(fā)育。侯振平等[34]對(duì)大白、梅山豬BMP15外顯子2區(qū)域SpeI酶切位點(diǎn)多態(tài)性進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)不同品種間頭胎產(chǎn)仔數(shù)、頭胎產(chǎn)活仔數(shù)、經(jīng)產(chǎn)產(chǎn)仔數(shù)、經(jīng)產(chǎn)產(chǎn)活仔數(shù)存在極顯著的差異。宋一萍等[35]采用PCR-SSCP方法研究了BMP15對(duì)萊蕪豬、魯萊黑豬等8個(gè)品種481頭繁殖母豬產(chǎn)仔數(shù)的遺傳效應(yīng),結(jié)果表明BMP15基因?qū)Ξa(chǎn)仔數(shù)性狀有顯著影響,萊蕪豬和魯萊黑豬的優(yōu)勢(shì)等位基因是A(基因頻率在0.5以上),基因型頻率都是AC>AA>CC;杜洛克和大白豬的優(yōu)勢(shì)等位基因?yàn)锽,BB基因型頻率最高。骨形態(tài)發(fā)生蛋白受體ⅠB(BMPR-ⅠB)基因單倍型與產(chǎn)活仔數(shù)之間存在相關(guān)性,已經(jīng)證明BMPR-ⅠB基因?qū)Ψ敝沉τ兄匾绊懀瑢?duì)產(chǎn)仔數(shù)也有顯著影響。
2.6表皮生長(zhǎng)因子、雙調(diào)蛋白基因和白血病抑制因子基因
Aurelia Mucha等[36]研究了表皮生長(zhǎng)因子(EGF)、雙調(diào)蛋白基因(AREG)和白血病抑制因子(LIF)基因的多態(tài)性以及對(duì)豬繁殖性狀的影響。選擇大白豬和長(zhǎng)白豬,用PCR-RFLP檢測(cè)AREG和LIF(C4950G)基因的多態(tài)性。研究表明EGF位點(diǎn)BB基因型豬的產(chǎn)活仔數(shù)和21日齡活仔數(shù)較高;LIF1位點(diǎn)AA基因型比BB基因型產(chǎn)仔數(shù)高,LIF3位點(diǎn)BB基因型的繁殖效果最好,繁殖性狀的表現(xiàn)優(yōu)于其他基因型;AREG基因與繁殖性狀顯著相關(guān)。
2.6.1 EGF(表皮生長(zhǎng)因子)
EGF基因可以參與細(xì)胞增殖調(diào)控過程,豬EGF基因位于染色體8q2.3.3.4。研究表明,EGF基因第3內(nèi)含子插入突變B等位基因有可以改善豬的繁殖性能。周利華等[37]研究EGF基因在白色杜洛克×二花臉資源家系180頭F2母豬中與繁殖性狀的相關(guān)性,大白豬、長(zhǎng)白豬和杜洛克豬的B等位基因頻率分別為0.444、0.5075和0.485。李文靜等[38]采用PCR和PCR-SSCP方法對(duì)軍牧1號(hào)白豬、杜洛克豬、西藏小型豬和大白豬EGF基因的多態(tài)性進(jìn)行了分析。結(jié)果表明不同品種的等位基因頻率不同,B等位基因頻率以上各豬種分別依次為0.9836、0.9706、0.8039和0.7391,說明吉林大學(xué)原種豬場(chǎng)的軍牧1號(hào)白豬和杜洛克豬群體中,EGF基因較為優(yōu)良,西藏小型豬和大白豬群體中的EGF有益基因頻率略低。
2.6.2 AREG(雙調(diào)蛋白基因)
AREG是表皮生長(zhǎng)因子家族的一員,與胚胎著床有關(guān)。有人運(yùn)用微衛(wèi)星標(biāo)記方法將AREG基因定位在豬的8號(hào)染色體。趙西彪[39]以小梅山和大約克豬為研究對(duì)象,研究AREG基因與產(chǎn)仔數(shù)性狀的相關(guān)性,結(jié)果表明AREG的基因型為AB型的母豬比AA型的母豬頭胎總產(chǎn)仔數(shù)、頭胎產(chǎn)活仔數(shù)、經(jīng)產(chǎn)胎總產(chǎn)仔數(shù)和經(jīng)產(chǎn)胎產(chǎn)活仔數(shù)分別高0.416、0.234、0.564和0.470頭/胎。
2.6.3 LIF(白血病抑制因子)基因
LIF能促進(jìn)胚胎附植期胚胎的發(fā)育。豬的LIF長(zhǎng)約6.3 kb,有5個(gè)外顯子,位于14q2.1~q2.2。在豬中,豬胚胎附植前期子宮內(nèi)膜表達(dá)LIF,這一階段的豬胚胎表達(dá)LIF受體。有研究證明了LIF基因與產(chǎn)仔數(shù)的關(guān)系,雖然結(jié)果存在差異,但也能說明LIF基因可能是影響豬產(chǎn)仔數(shù)的一個(gè)候選基因。張豪等[40]檢測(cè)了長(zhǎng)白豬LIF基因外顯子3中C>T突變的基因型,分析了該基因與長(zhǎng)白豬繁殖性狀的相關(guān)關(guān)系。結(jié)果表明,AA和AB基因型母豬的產(chǎn)仔數(shù)接近,均顯著或極顯著高于BB基因型。長(zhǎng)白豬LIF基因的A等位有顯著或極顯著的顯性效應(yīng),即A等位基因可提高總仔數(shù)、出生活仔數(shù)和出生健仔數(shù)。
其他候選基因有:多潛能性維持因子5(Dppa5)基因、G蛋白偶聯(lián)受體54(GPR54)、肌細(xì)胞生成素基因(Myogenin,MyoG)、豬前列腺素內(nèi)過氧化物酶2基因(PTGS2)、核受體輔激活蛋白I基因(NCOA1)、a-甘露糖苷酶2,B2(MAN2B2)基因、促黃體素(LH)及其受體基因(LHR)、抑制素基因、激活素基因、ADAM金屬肽酶含血小板反應(yīng)蛋白1基元基因(ADAMTS1)、G蛋白信號(hào)調(diào)節(jié)因子(RGS12)基因、間質(zhì)相互作用分子基因(STIM1)。這些基因還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。
豬的繁殖性狀受多基因控制,研究單個(gè)基因?qū)Ξa(chǎn)仔數(shù)的影響效果不佳,可以考慮研究?jī)蓚€(gè)或兩個(gè)以上基因的合并基因型對(duì)產(chǎn)仔性能的影響,提高選擇的效果。運(yùn)用分子生物技術(shù)發(fā)現(xiàn)了越來越多的有關(guān)豬產(chǎn)仔數(shù)的主效基因和候選基因,為提高豬的產(chǎn)仔數(shù)提供了信息。但是對(duì)于一些基因是否真正與產(chǎn)仔數(shù)有關(guān)還不是很清楚,甚至不知道某些基因的生物機(jī)制和作用原理,依然需要進(jìn)行探究。伴隨著基因組時(shí)代的到來,可以利用比較基因組學(xué)篩選相應(yīng)的候選基因,再進(jìn)行驗(yàn)證。確定與產(chǎn)仔數(shù)有關(guān)的主效基因?qū)涌熵i產(chǎn)仔數(shù)性狀的遺傳進(jìn)展非常重要。運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)手段,會(huì)發(fā)現(xiàn)越來越多的主效基因和候選基因,進(jìn)而提高豬場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。
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S815.4
B
1673-4645(2016)12-0032-06
2016-06-20
宋志芳(1992-),女,山東菏澤人,碩士研究生,研究方向:動(dòng)物遺傳育種與繁殖,Tel:18730285576,E-mail:18730285576@163.com
*通訊作者:曹洪戰(zhàn),教授,研究方向:動(dòng)物遺傳育種,E-mail:chz516@126.com