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      綿羊BMPR2基因組織表達(dá)及其多態(tài)性與產(chǎn)羔數(shù)的相關(guān)性分析

      2021-11-25 20:05文禹粱郭曉飛馬琳張效生張金龍趙生國儲(chǔ)明星
      安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2021年20期
      關(guān)鍵詞:單核苷酸多態(tài)性綿羊

      文禹粱 郭曉飛 馬琳 張效生 張金龍 趙生國 儲(chǔ)明星

      摘要 [目的] 為探討骨形態(tài)發(fā)生蛋白2型受體(bone morphogenetic protein receptor? BMPR2)基因在卵泡期和黃體期及單羔和多羔小尾寒羊組織表達(dá)特征及其多態(tài)性與小尾寒羊產(chǎn)羔數(shù)之間的關(guān)系。[方法] 采用qPCR技術(shù)檢測BMPR2基因在小尾寒羊14種組織中的表達(dá)模式。同時(shí),使用Sequenom MassARRAYSNP技術(shù)對BMPR2基因3個(gè)單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism,SNP)位點(diǎn)在6個(gè)綿羊品種中的多態(tài)性進(jìn)行檢測,并與小尾寒羊產(chǎn)羔數(shù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。[結(jié)果] BMPR2在14種組織中呈廣譜表達(dá),其中在肺臟、大腦、肝臟以及下丘腦組織高表達(dá);BMPR2在卵泡期多羔組下丘腦-垂體-卵巢組織中的表達(dá)量均高于單羔組。BMPR2基因g.203707935A>G和g.203708072T>C位點(diǎn)在單、多羔綿羊品種間的等位基因頻率差異顯著(P<0.05)。通過相關(guān)分析發(fā)現(xiàn),g.203708352A>G位點(diǎn)與小尾寒羊三胎產(chǎn)羔數(shù)顯著相關(guān)(P<0.05),野生型產(chǎn)羔數(shù)顯著高于雜合型。通過對該位點(diǎn)不同基因型與小尾寒羊FecB基因型復(fù)合分析發(fā)現(xiàn),3種復(fù)合基因型與小尾寒羊三胎產(chǎn)羔數(shù)顯著關(guān)聯(lián)(P<0.05),AA-GG基因型產(chǎn)羔數(shù)顯著高于AA-AG和AA-AA基因型,推測該位點(diǎn)突變可能削弱了FecB基因信號(hào)強(qiáng)度,導(dǎo)致產(chǎn)羔數(shù)下降。[結(jié)論] BMPR2基因g.203708352A>G位點(diǎn)與小尾寒羊產(chǎn)羔數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān),為小尾寒羊產(chǎn)羔性狀選育提供了參考依據(jù)。

      關(guān)鍵詞 綿羊;BMPR2基因;組織表達(dá);單核苷酸多態(tài)性(SNP)

      中圖分類號(hào) S 826? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

      文章編號(hào) 0517-6611(2021)20-0098-07

      doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.20.026

      開放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識(shí)碼(OSID):

      Tissue Expression of BMPR2 Gene and Correlation Analysis of Its Polymorphism with Litter Size in Ovis aries

      WEN Yu-liang? GUO Xiao-fei3,MA Lin1 et al (1.Key Laboratory of Animal Genetics,Breeding and Reproduction of Ministry of Agriculture and Rural Affairs,Institute of Animal Sciences,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100193;2.College of Animal Science and Technology,Gansu Agricultural University,Lanzhou,Gansu 730070;3.Tianjin Institute of Animal Sciences,Tianjin 300381)

      Abstract [Objective] To investigate the expression features of bone morphogenetic protein receptor 2 gene (BMPR2) in various tissues of Small Tail Han (STH) ewes during different physiological periods (follicular and luteal phases) and with different fecundity (monotocous and polytocous ewes),and analyze the correlation between its polymorphism with litter size in STH sheep.[Method] qPCR technology was used to detect the expression model of BMPR2 in 14 kinds tissues of STH sheep.Sequenom MassARRAYSNP assay was applied to detect three single nucleotide polymorphism (SNPs) of BMPR2 in six sheep breeds,and then the correlation between BMPR2 polymorphism and litter size in STH sheep was analyzed.[Result]BMPR2 gene was expressed in all selected tissues of STH sheep and highly expressed in the lung,brain,liver and hypothalamus tissues,and the expression of BMPR2 in hypothalamus,pituitary,and ovary of polytocous ewes was higher than that of monotocous ewes at follicular phase.The allele frequencies of g.203707935A>G and g.203708072T>C loci of BMPR2 were significantly different (P<0.05) between monotocous and polytocous sheep breeds.The correlation analysis showed that g.203708352A>G locus of BMPR2 had significant negative effects on litter size of STH sheep, the litter size of wild type was significantly higher than heterozygote genotype (P<0.05).The combination analysis of g.203708352A>G locus of BMPR2 and FecB (A746G) showed that the litter size of AA-GG genotype was significantly higher than that of AA-AG and AA-AA genotypes (P<0.05).Therefore,it was speculated that g.203708352A>G locus mutation might weaken the downstream signal intensity of FecB,resulting in the decrease of litter size.[Conclusion]The SNP locus of g.203708352A>G in BMPR2 might have negative significant association with the litter size of STH sheep.The present study provided the reference basis for lambing traits selection of STH sheep.

      Key words Sheep;Bone morphogenetic protein receptor 2 gene;Tissue expression;Single nucleotide polymorphism (SNP)

      基金項(xiàng)目

      國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31772580);農(nóng)業(yè)農(nóng)村部動(dòng)物遺傳育種與繁殖(家禽)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題(poultrylab2019-10);天津市農(nóng)業(yè)科學(xué)院青年科研人員創(chuàng)新研究與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(201915);國家肉羊產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項(xiàng)(CARS-38);中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程項(xiàng)目(ASTIP-IAS13);天津市農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化與推廣項(xiàng)目(201704020)。

      作者簡介 文禹粱(1993—),男,河南新鄉(xiāng)人,博士研究生,研究方向:動(dòng)物分子遺傳學(xué)研究。*通信作者,趙生國,教授,博士,從事動(dòng)物遺傳資源研究;儲(chǔ)明星,研究員,博士,從事羊優(yōu)異繁殖性狀的分子機(jī)理研究。

      收稿日期 2020-12-16

      綿羊產(chǎn)羔性狀是重要的經(jīng)濟(jì)性狀之一,遺傳力較低,受遺傳、環(huán)境和激素水平等多種因素的調(diào)控,但產(chǎn)羔對遺傳進(jìn)展的經(jīng)濟(jì)效益貢獻(xiàn)高達(dá)96%,因此挖掘和鑒定綿羊產(chǎn)羔相關(guān)的主效基因和多態(tài)位點(diǎn)可給羊產(chǎn)業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益[1-2]。標(biāo)記輔助選擇(marker assisted selection,MAS)技術(shù)在低遺傳力性狀的選擇上應(yīng)用廣泛,因此為標(biāo)記輔助選擇篩選有效的多態(tài)位點(diǎn)顯得尤為重要。鑒于全基因組重測序技術(shù)是挖掘功能基因最有效的方式之一[3-5]。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所肉羊遺傳育種團(tuán)隊(duì)前期對10個(gè)綿羊品種共99個(gè)個(gè)體進(jìn)行全基因組重測序,并按照單、多羔進(jìn)行分組,使用Fst方法基于Oar_3.1版本篩選獲得可能與綿羊產(chǎn)羔數(shù)相關(guān)的基因BMPR2及其g.203707935A>G、g.203708072T>C和g.203708352A>G共3個(gè)SNPs位點(diǎn)[6]。

      BMPR2是骨形態(tài)發(fā)生蛋白(bone morphogenetic proteins,BMPs)家族成員之一,為70 ku的膜蛋白受體,具有絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶活性[7-8]。其被定位于綿羊2號(hào)染色體,編碼區(qū)全長3 117 bp,包含13個(gè)外顯子,共編碼1 038個(gè)氨基酸。研究發(fā)現(xiàn),BMPR2通過BMP/SMAD信號(hào)通路發(fā)揮生物學(xué)作用[9-11]。該通路被廣泛認(rèn)為與哺乳動(dòng)物卵巢顆粒細(xì)胞增殖、生殖激素的合成與分泌以及卵母細(xì)胞成熟和排卵等生理活動(dòng)息息相關(guān)[12],其主要通過調(diào)節(jié)促性腺激素釋放激素(gonadotropin-releasing hormone,GnRH)誘導(dǎo)的垂體中相關(guān)促性腺激素基因的表達(dá)調(diào)控,影響促卵泡素(follicle-stimulating hormone,F(xiàn)SH)、促黃體素(luteinizing hormone,LH)以及雌二醇(estradiol,E2)等生殖激素的合成和分泌,進(jìn)而調(diào)控動(dòng)物的排卵活動(dòng)[13-14]。BMPR2是BMP家族2型受體,而BMP家族中的骨形態(tài)發(fā)生蛋白4(bone morphogenetic protein 4,BMP4)與小尾寒羊產(chǎn)羔數(shù)顯著相關(guān)[15]。作為BMP家族另外一種受體,骨形態(tài)發(fā)生蛋白1型受體(bone morphogenetic protein receptor 1B,BMPR1B)基因已被鑒定為調(diào)控綿羊多羔性狀的主效基因[16],其增加1個(gè)拷貝數(shù),布魯拉美利奴羊的排卵數(shù)和產(chǎn)羔數(shù)分別增加1.65個(gè)和0.67只[17]。這說明BMP家族在調(diào)控綿羊產(chǎn)羔性狀上發(fā)揮著積極作用。Takeda等[18]對小鼠促性腺激素LβT2細(xì)胞的研究發(fā)現(xiàn)BMPR2參與BMP誘導(dǎo)的FSH轉(zhuǎn)錄調(diào)控,并且BMP6和BMP7的mRNA含量因BMPR2對GnRH誘導(dǎo)的ERK信號(hào)通路的影響而有所差異。BMPR2基因在人、小鼠、牛以及綿羊卵母細(xì)胞和顆粒細(xì)胞中表達(dá),并且在卵巢原發(fā)性、繼發(fā)性以及竇狀卵泡顆粒細(xì)胞發(fā)揮積極作用[19-23]。Costa等[24]在山羊卵巢中研究發(fā)現(xiàn)BMPR2在直徑0.2 mm的卵泡中mRNA表達(dá)水平顯著高于直徑0.1 mm的卵泡。綜上可知,對參與BMP信號(hào)通路的BMPR2基因進(jìn)行研究將有助于更好地理解綿羊的產(chǎn)羔機(jī)制。筆者以單羔、多羔小尾寒羊?yàn)樵囼?yàn)材料,利用實(shí)時(shí)熒光定量 PCR(qPCR)技術(shù)檢測BMPR2基因在小尾寒羊14種組織中的表達(dá)特征,并對篩選的3 個(gè)SNPs采用Sequenom MassARRAYSNP技術(shù)在6個(gè)綿羊品種中分型,再與小尾寒羊產(chǎn)羔數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析,以探討B(tài)MPR2基因表達(dá)及其多態(tài)性與綿羊產(chǎn)羔數(shù)之間的關(guān)系,為更好地闡釋綿羊產(chǎn)羔機(jī)制奠定基礎(chǔ)。

      1 材料與方法

      1.1 樣本采集

      試驗(yàn)羊只來自山東省鄆城縣小尾寒羊種羊場,在經(jīng)過FecB分型(FecB++型)的3歲健康小尾寒羊母羊中,根據(jù)產(chǎn)羔記錄隨機(jī)挑選單羔和多羔母羊各6只,運(yùn)輸?shù)教旖蚴行竽莲F醫(yī)研究所種羊場飼養(yǎng)。對上述12只小尾寒羊母羊放置陰道孕酮栓塞(controlled internal device release,CIDR)實(shí)施同期發(fā)情試驗(yàn),放栓時(shí)長12 d,撤栓后用腹腔鏡觀察卵泡發(fā)育和排卵情況,并使用公羊試情以確定母羊發(fā)情狀態(tài)和采樣時(shí)間,分別在撤栓后45 h(卵泡期)和10 d(黃體期)進(jìn)行屠宰。采集心、肝、脾、肺、腎、甲狀腺、腎上腺、大腦、小腦、下丘腦、垂體、卵巢、子宮和輸卵管共14種組織樣品。將采集的新鮮組織放入2 mL的RNase-Free凍存管并迅速放入液氮罐中,然后轉(zhuǎn)移至 -80 ℃冰箱中貯存?zhèn)溆谩?/p>

      1.2 血液DNA和組織RNA的提取和檢測

      綿羊血液DNA和組織RNA的提取方法參照DNA、RNA提取試劑盒(北京天根科技有限公司)說明書。利用Nanodrop2000微量分光光度計(jì)(Nano Drop Technologies,美國)檢測提取DNA、RNA樣本濃度和OD值,利用1.5%的瓊脂糖凝膠電泳對DNA、RNA質(zhì)量進(jìn)行檢測。

      1.3 引物設(shè)計(jì)及cDNA合成

      根據(jù)GenBank提供的綿羊BMPR2編碼區(qū)序列,利用Primer Premier 3.0軟件設(shè)計(jì)跨外顯子引物,由北京天一輝遠(yuǎn)生物科技有限公司合成。引物信息詳見表1。

      利用反轉(zhuǎn)錄試劑盒(PrimeScriptTM RT Reagent Kit,TaKaRa,日本)合成cDNA,反轉(zhuǎn)錄反應(yīng)體系(20 μL)參考文禹粱等[15],全程操作在冰上進(jìn)行。反應(yīng)條件如下:37 ℃ 15 min,85 ℃ 5 s,對反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物進(jìn)行鑒定后,將符合標(biāo)準(zhǔn)的cDNA保存于-20 ℃冰箱中備用。

      1.4 熒光定量PCR(qPCR)

      熒光定量檢測利用Roche Light Cycler480 Ⅱ 型熒光定量PCR儀進(jìn)行。反應(yīng)體系(20 μL)和反應(yīng)程序參考文禹粱等[15]相關(guān)報(bào)道。將備用cDNA 樣本5倍稀釋后,以2倍梯度稀釋獲得稀釋倍數(shù)為1~128倍共8個(gè)濃度樣品,用于標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制;用上述cDNA作為模板,對BMPR2和RPL19分別進(jìn)行qPCR分析。

      1.5 基因分型

      采用Sequenom MassARRAYSNP技術(shù)對BMPR2基因g.203707935A>G、g.203708072T>C和g.203708352A>G位點(diǎn)在不同產(chǎn)羔數(shù)的綿羊品種中進(jìn)行分型。分型樣品為704個(gè)不同品種綿羊血樣,包括83只湖羊、68只策勒黑羊、23只灘羊、70只蘇尼特羊和80只草原型藏羊以及有產(chǎn)羔數(shù)記錄的380只小尾寒羊。其中,小尾寒羊、湖羊和策勒黑羊?yàn)槎喔崞贩N,其他均為單羔品種。分型的具體步驟參考馬曉萌等[25]相關(guān)報(bào)道。分型樣品為DNA,質(zhì)量濃度為40~80 ng/μL,每個(gè)樣品用量為20 μL。

      1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

      采用2-△△Ct法[26]計(jì)算目的基因相對表達(dá)量。利用SPSS 22.0(IBM,美國)統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析,并利用最小顯著差異(least significant difference,LSD)法進(jìn)行多重比較。應(yīng)用Microsoft Excel 2016(Microsoft Excel,美國)軟件統(tǒng)計(jì)綿羊BMPR2基因共3個(gè)SNPs位點(diǎn)基因型頻率、等位基因頻率、多態(tài)信息含量(polymorphism information content,PIC)、雜合度(heterozygosity,He)和有效等位基因數(shù)(number of effective alleles,Ne),計(jì)算公式參考Guo等[27]相關(guān)報(bào)道,隨后進(jìn)行哈代-溫伯格平衡(Hardy-Weinberg equilibrium,HWE)檢測。BMPR2不同基因型與產(chǎn)羔性狀的相關(guān)性分析模型參考文禹粱等[15]相關(guān)報(bào)道。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 DNA檢測

      提取不同品種綿羊血液基因組 DNA,并進(jìn)行1.5%的瓊脂糖凝膠電泳檢測,結(jié)果如圖1所示。血液基因組DNA條帶單一且無雜帶,濃度與純度均表現(xiàn)良好,可滿足后續(xù)試驗(yàn)要求。

      2.2 RNA檢測

      提取小尾寒羊14種組織的總RNA,并使用1.5%的瓊脂糖凝膠電泳檢測其質(zhì)量。如圖2A所示,提取的組織總RNA無明顯降解,28S和18S條帶清晰可見,灰度值約2∶1。利用Nanodrop2000微量分光光度計(jì)檢測提取RNA樣本濃度和OD值,OD260/OD280均在1.9~2. 說明提取的RNA純度較高。以反轉(zhuǎn)錄之后的cDNA為模板對RPL19基因進(jìn)行擴(kuò)增,結(jié)果如圖2B所示,可見RPL19基因在14種組織中擴(kuò)增效果良好,滿足qPCR試驗(yàn)要求。

      2.3 BMPR2基因的組織表達(dá)

      2.3.1 BMPR2基因在卵泡期不同組織間的表達(dá)模式。

      作為BMP/SMAD通路唯一的2型受體,BMPR2在14種組織中廣譜表達(dá),無組織特異性(圖3)。以垂體組織中的BMPR2基因mRNA的相對表達(dá)量作為參照,在肺臟、大腦、肝臟以及下丘

      腦中的相對表達(dá)量較高,分別為垂體組織表達(dá)量的18.71倍、15.26倍、13.82倍和11.90倍,差異均達(dá)到極顯著水平(P<0.001)。BMPR2基因在卵巢、子宮和輸卵管中的表達(dá)量分別為垂體的2.73倍(P=0.48)、3.64倍(P=0.29)和3.43倍(P=0.32)。

      2.3.2 BMPR2基因在性腺軸組織間的表達(dá)模式。

      對BMPR2在不同生理時(shí)期單羔和多羔組的表達(dá)模式進(jìn)行了研究(圖4)。結(jié)果顯示,多羔組BMPR2在卵泡期下丘腦、垂體和卵巢組織中的相對表達(dá)量均高于單羔組,而多羔組BMPR2在黃體期下丘腦組織中的相對表達(dá)量低于單羔組,但差異均未達(dá)到顯著水平(P>0.05)。

      2.4 BMPR2基因多態(tài)性 BMPR2基因g.203707935A>G(a)、g.203708072T>C(b)和g.203708352A>G(c)分型結(jié)果如圖5所示。

      由表2可知, BMPR2基因g.203707935A>G和g.203708072T>C位點(diǎn)在單、多羔綿羊品種間的等位基因頻率存在顯著差異(P<0.05)。

      由表3可知,g.203707935A>G位點(diǎn)除在小尾寒羊中處于中度多態(tài)(0.25

      多態(tài)(PIC<0.25);g.203708072T>C位點(diǎn)在6個(gè)綿羊品種中均處于中度多態(tài)(0.25G位點(diǎn)在6個(gè)綿羊品種中均處于低度多態(tài)(PIC<0.25)??ǚ綑z驗(yàn)結(jié)果表明,g.203707935A>G位點(diǎn)在6個(gè)綿羊品種中均處于哈代-溫伯格平衡狀態(tài)(P>0.05);g.203708072T>C位點(diǎn)除了小尾寒羊外在其余綿羊品種中處于哈代-溫伯格平衡狀態(tài)(P>0.05);g.203708352A>G位點(diǎn)僅在小尾寒羊和湖羊品種中處于哈代-溫伯格平衡狀態(tài)(P>0.05)。

      2.5 BMPR2基因多態(tài)性與小尾寒羊產(chǎn)羔數(shù)的關(guān)系

      由表4可知,BMPR2基因g.203708352A>G位點(diǎn)的突變與小尾寒羊三胎產(chǎn)羔數(shù)顯著相關(guān)(P<0.05),野生型產(chǎn)羔數(shù)顯著高于雜合型。對該位點(diǎn)不同基因型與小尾寒羊FecB基因型進(jìn)行復(fù)合,共產(chǎn)生3種基因型(表5),且與小尾寒羊三胎產(chǎn)羔數(shù)顯著關(guān)聯(lián)(P<0.05)。AA-GG基因型產(chǎn)羔數(shù)顯著高于AA-AG和AA-AA基因型。

      3 討論

      為理解綿羊產(chǎn)多羔的分子機(jī)制,育種專家一直致力于尋找影響綿羊產(chǎn)羔數(shù)的關(guān)鍵基因。迄今為止,BMPR1B、骨形態(tài)發(fā)生蛋白15(bone morphogenetic protein 15,BMP15)、生長分化因子9(growth differentiation factor 9,GDF9)已被鑒定為影響綿羊產(chǎn)羔數(shù)的主效基因[28-31]。但相對于中國巨大的羊產(chǎn)業(yè)來說還相對較少,因此尋找影響綿羊產(chǎn)羔相關(guān)主效基因依然是長久且明確的目標(biāo)[32]。BMPR2作為BMP通路唯一的2型受體在哺乳動(dòng)物卵泡發(fā)育和卵巢顆粒細(xì)胞增殖等方面均發(fā)揮著重要作用[33-34]。目前其對綿羊產(chǎn)羔數(shù)的影響還尚未報(bào)道。該研究選擇全基因組重測序技術(shù)篩選獲得的BMPR2基因,首次對BMPR2基因在小尾寒羊各組織mRNA水平和多態(tài)性進(jìn)行分析,并探討其與綿羊產(chǎn)羔之間的關(guān)系。

      3.1 BMPR2基因組織表達(dá)對動(dòng)物繁殖活動(dòng)的影響 該研究發(fā)現(xiàn)BMPR2基因在卵泡期小尾寒羊14種組織呈廣譜表達(dá),且在卵泡期多羔組下丘腦-垂體-卵巢組織表達(dá)均高于單羔組,表明其對小尾寒羊各項(xiàng)器官正常的生理功能起重要調(diào)節(jié)作用,特別是在哺乳動(dòng)物卵巢發(fā)育以及性激素分泌方面。FSH、LH和E2作為衡量卵巢功能的重要激素,對卵巢功能和排卵有著重要調(diào)節(jié)作用。研究發(fā)現(xiàn),BMPR2在卵泡發(fā)育的各個(gè)階段均可以被檢測到,并且在性激素的分泌、卵巢的發(fā)育、卵泡生長以及顆粒細(xì)胞增殖方面有重要促進(jìn)作用[18,35]。Liu 等[30]研究發(fā)現(xiàn),BMPR2作為受體,對牛卵泡生長和顆粒細(xì)胞增殖有促進(jìn)作用。BMPR2在優(yōu)勢卵泡(d>13 mm,E2>180 ng/mL)顆粒細(xì)胞和卵泡膜細(xì)胞中的mRNA是其他卵泡類型的1.5~2.0倍[35],在牛卵泡細(xì)胞中添加BMPR2可使卵泡直徑顯著增加[36]。Foroughinia等[37]研究發(fā)現(xiàn)BMPR2在母綿羊高繁殖力組卵泡的表達(dá)量極顯著高于低繁殖力組,且在卵巢組織的表達(dá)趨勢與在卵泡組織中相似,但差異不顯著。這與該研究在卵泡期下丘腦、垂體和卵巢組織中BMPR2的表達(dá)模式相符。Hu等[38]通過對芬蘭羊進(jìn)行高通量轉(zhuǎn)錄組學(xué)測序發(fā)現(xiàn),BMPR2基因在高繁殖力組表達(dá)量顯著高于低繁殖力組。由此可見,BMPR2作為配體基因,積極參與哺乳動(dòng)物的生理生殖活動(dòng),在卵巢功能調(diào)控特別是激素分泌方面有一定的促進(jìn)作用。

      3.2 BMPR2基因多態(tài)性與小尾寒羊產(chǎn)羔數(shù)的相關(guān)性分析

      這3個(gè)SNP位點(diǎn)均位于綿羊2號(hào)染色體BMPR2基因第12個(gè)外顯子上,且在NCBI網(wǎng)站中已有報(bào)道,但與綿羊產(chǎn)羔數(shù)關(guān)聯(lián)分析尚未見文獻(xiàn)報(bào)道。g.203707935A>G和g.203708072T>C位點(diǎn)在單、多羔綿羊品種中的等位基因頻率均存在顯著差異,初步表明這些位點(diǎn)與綿羊產(chǎn)羔數(shù)有關(guān)。3個(gè)SNP位點(diǎn)在各綿羊品種中的選擇潛力不盡相同,這可能是因?yàn)槟承┢贩N數(shù)量相對較少,或某些品種遺傳多樣性相對較低[39]。g.203708352A>G位點(diǎn)與小尾寒羊產(chǎn)羔數(shù)顯著相關(guān)(P<0.05),野生型產(chǎn)羔數(shù)顯著高于雜合型,暗示該位點(diǎn)突變可能在一定程度上對綿羊排卵數(shù)起抑制作用,這可能是因?yàn)樵撐稽c(diǎn)的錯(cuò)義突變使得蛋白質(zhì)序列第581位異亮氨酸置換為纈氨酸所導(dǎo)致。FecB基因作為影響綿羊產(chǎn)羔數(shù)的主效基因,是由于BMPR1B編碼區(qū)發(fā)生了A746G突變,導(dǎo)致第249位的氨基酸由谷氨酰胺變?yōu)榫彼?(Q249R),從而提高了綿羊排卵數(shù)和產(chǎn)羔數(shù)[23,40]。BMPR1B為BMP的1型受體,其突變后增加了信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程對下游受體的信號(hào)強(qiáng)度,導(dǎo)致卵泡早熟、排卵數(shù)增加[40]。據(jù)此可推測出g.203708352A>G位點(diǎn)的突變可能影響了FecB基因效應(yīng),從而導(dǎo)致產(chǎn)羔數(shù)下降。將該位點(diǎn)與 FecB各基因型進(jìn)行復(fù)合分析發(fā)現(xiàn),3種復(fù)合基因型與小尾寒羊三胎產(chǎn)羔數(shù)顯著關(guān)聯(lián)(P<0.05),AA-GG產(chǎn)羔數(shù)顯著高于AA-AG和AA-AA基因型。據(jù)此可推測出g.203708352A>G位點(diǎn)突變拷貝數(shù)的增加可能對FecB基因效應(yīng)有一定的抑制作用,從而削弱了BMP下游信號(hào)選擇強(qiáng)度,進(jìn)而影響卵泡發(fā)育、成熟以及排卵整個(gè)生理過程,最終導(dǎo)致排卵數(shù)減少、產(chǎn)羔數(shù)降低。

      4 結(jié)論

      該研究發(fā)現(xiàn)BMPR2基因表達(dá)與綿羊產(chǎn)羔數(shù)存在一定程度的負(fù)相關(guān),基因分型發(fā)現(xiàn)g.203708352A>G位點(diǎn)的突變可顯著減少小尾寒羊產(chǎn)羔數(shù),推測該位點(diǎn)對小尾寒羊產(chǎn)羔數(shù)的調(diào)控可能是通過影響FecB基因效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的。

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