摘要:【目的】明確骨形態(tài)發(fā)生蛋白7基因(BMP7)單核苷酸多態(tài)性(SNP)位點與柯樂豬繁殖性能的關聯(lián)性,挖掘柯樂豬繁殖性狀的分子輔助標記,為加速柯樂豬繁殖性能提升及推進其品種改良進程提供技術支撐?!痉椒ā窟x取150頭健康經(jīng)產(chǎn)柯樂母豬為研究對象,采用Sanger測序法篩查鑒定BMP7基因SNP位點,計算各SNP位點的群體遺傳參數(shù),并通過SPSS 22.0中的一般線性模型(GLM)分析SNP位點與柯樂豬總產(chǎn)仔數(shù)、初生窩重、平均初生重、斷奶仔豬數(shù)、斷奶窩重及平均斷奶重等6個繁殖性狀指標的關聯(lián)性?!窘Y果】在柯樂豬BMP7基因上共發(fā)現(xiàn)5個SNPs位點:g.57602289C>T(第2外顯子)、g.57602334C>T(第2外顯子)、g.57602404C>T(第2內(nèi)含子)、g.57602418C>T(第2內(nèi)含子)和g.57602561G>T(第2內(nèi)含子),均存在3種基因型;5個SNPs位點的優(yōu)勢基因型分別為CT、CT、CT、CT和GT,對應的多態(tài)信息含量(PIC)介于0.358~0.375,均表現(xiàn)為中度多態(tài)(0.25<PIC<0.50)。5個SNPs位點均符合Hardy-Weinberg平衡狀態(tài)(PHWE>0.05),且各SNP位點間均存在強連鎖不平衡關系[LD系數(shù)(D,)>0.800,相關系數(shù)(R2)>0.330]。關聯(lián)分析結果顯示,g.57602289C>T、g.57602334C>T和g.57602418C>T等3個位點TT基因型個體的初生窩重均顯著高于CC基因型個體(P<0.05),TT基因型個體的斷奶仔豬數(shù)極顯著高于CC基因型和CT基因型個體(P<0.0 下同);g.57602404C>T位點TT基因型個體的總產(chǎn)仔豬數(shù)極顯著高于CC基因型個體;g.57602561G>T位點TT基因型個體的總產(chǎn)仔豬數(shù)極顯著高于GG基因型個體。此外,雙倍型H2H2和H3H3個體的總產(chǎn)仔數(shù)、初生窩重、斷奶仔豬數(shù)和斷奶窩重均高于其他雙倍型個體,尤其是H2H2個體在斷奶仔豬數(shù)和初生窩重方面表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢?!窘Y論】在柯樂豬BMP7基因上發(fā)現(xiàn)的5個SNPs位點均與其繁殖性能存在較強的關聯(lián)性,BMP7基因可作為柯樂豬繁殖性狀的候選基因,而雙倍型H2H2可作為繁殖性狀分子標記輔助選擇的參考。
關鍵詞:柯樂豬;BMP7基因;SNP位點;繁殖性能;關聯(lián)分析
中圖分類號:S828.89文獻標志碼:A文章編號:2095-1191(2024)08-2495-09
Association analysis of BMP7 gene SNP loci with reproductive performance in Kele pig
XIANG Jin,WU Yan,WANG Chun-yuan,ZHAO Yong,F(xiàn)U HONG-mei,DINGYi-jie,ZHANG Yi-yu*
(College of Animal Science,Guizhou University/Key Laboratory of Animal Genetics,Breeding and Reproduction in thePlateau Mountainous Region,Ministry of Education/Key Laboratory of Animal Genetics,Breeding and Reproduction ofGuizhou Province/Xiang Pigs Research Institute of Guizhou University,Guiyang,Guizhou 550025,China)
Abstract:【Objective】The study aimed to identify the association between single nucleotide polymorphisms(SNP)loci of bone morphogenetic protein 7 gene(BMP7)and the reproductive performance of Kele pig,to explore molecular marker-assisted selection for reproductive traits in Kele pig,and to provide reference for accelerating the improvement of reproductive performance and the breed improvement process of Kele pig.【Method】A total of 150 healthy multiparous Kele sows were selected as the study subjects.SNP loci of the BMP7 gene were screened and identified using the Sanger sequencing method,and the population genetic parameters for each SNP locus were calculated.The association betweenSNP loci and 6 reproductive traits of Kele pigs,including total litter size,litter weight at birth,average birth weight,number of weaned piglets,litter weight at weaning,and average weaning weight,was analyzed using the general linear model(GLM)in SPSS 22.0.【Result】Five SNPs loci were identified in the BMP7 gene of Kele pigs:g.57602289C>T(exon No.2),g.57602334C>T(exon No.2),g.57602404C>T(intron No.2),g.57602418C>T(intron No.2)and g.57602561G>T(intron No.2),all of which exhibited 3 genotypes.The dominant genotypes for the 5 SNP loci were CT,CT,CT,CT and GT respectively,with corresponding polymorphism information content(PIC)ranging from 0.358to 0.375,all exhibiting moderate polymorphism(0.25<PIC<0.50).All five SNP loci conformed to Hardy-Weinberg equi-librium(PHWE>0.05),and strong linkage disequilibrium[LD coefficient(D,)>0.800,correlation coefficient(R2)>0.330]was observed among all SNP loci.The results of the association analysis showed that individuals with the TT geno-type at the 3 loci,g.57602289C>T,g.57602334C>T and g.57602418C>T,had significantly higher litter weight at birth compared to those with the CC genotype(P<0.05).The number of weaned piglets in TT genotype individuals was ex-tremely significantly higher than in those with the CC and CT genotypes(P<0.0 the same below).The total litter size with the TT genotype individuals at the g.57602404C>T locus was extremely significantly higher than that of individuals with the CC genotype.The total litter size with the TT genotype at the g.57602561G>T locus was extremely significantly higher than that of individuals with the GG genotype.Additionally,individuals with the H2H2 and H3H3 diplotypesshowed higher total litter size,litter weight at birth,number of weaned piglets,and weaning litter weight compared to other diplotypes,with H2H2 individuals demonstrating a particularly notable advantage in the number of weaned piglets and litter weight at birth.【Conclusion】Five SNPs loci identified in the BMP7 gene of Kele pigs are strongly associated with their reproductive performance.BMP7 gene can be considered a candidate gene for reproductive traits of Kele pigs,and the diplotype H2H2 can serve as a reference for reproductive traits molecular marker-assisted selection.
Key words:Kele pig;BMP7 gene;SNP locus;reproductive performance;association analysis
Foundation items:National key Research and Development Program of China(2022YFD1100308);Guizhou Scien-ce and Technology Plan Project(QKHPTRC〔2021〕5630);Construction Project of Pig Industry Technology System in Guizhou(GZSZCYJSTX-03)
0引言
【研究意義】我國是世界上養(yǎng)豬數(shù)量最多的國家,也是豬肉消費量最大的國家。柯樂豬是我國貴州省的重要地方豬品種之一,屬于云貴高原烏蒙烏金豬類群,具有耐粗飼、抗病力強、肉質(zhì)鮮美及口感軟糯等特點,符合消費者對高品質(zhì)豬肉的要求,同時是宣威火腿制作的重要原材料(楊蓮等,2021;郭小江等,2023;楊酸等,2023)。隨著人們生活水平的提高,消費者對豬肉的需求量和品質(zhì)提出了更高要求。因此,如何提高豬肉胴體品質(zhì)和肉質(zhì)特性已成為豬繁殖育種及品種改良的工作重點?!厩叭搜芯窟M展】骨形態(tài)生成蛋白(Bone morphogenetic protein,BMP)家族是轉(zhuǎn)化生長因子(Transforming growth factor-beta,TGF-B)超家族的一個亞家族(Chen et al.,2004),由一組多功能的生長因子組成,參與多種生物學過程,尤其在骨骼和組織的發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用(Zhang et al.,2014)。按照基因結構及其功能特征,BMP家族基因可劃分為不同亞家族,其中BMP2、BMP4、BMP5、BMP6、BMP7、BMP8a和BMP8b屬于BMP亞家族,彼此間共享相似的結構與功能,具有促進骨骼發(fā)育及細胞分化的特性(Vukicevicet al.,1996;White et al.,2007;Lavery et al.,2008)。在再生醫(yī)學和組織工程領域,BMP家族蛋白在骨骼和軟骨的生長修復中發(fā)揮關鍵作用。Marie等(2002)研究發(fā)現(xiàn),BMP2可促進骨折愈合、軟骨修復及其他組織再生;Bandyopadhyay等(2006)研究表明,BMP2和BMP4基因的缺失會導致小鼠成骨嚴重受損,進一步揭示了BMP家族基因在四肢發(fā)育和骨骼形成過程中的重要性。此外,Vukicevic等(1996)研究發(fā)現(xiàn),BMP7基因可促使腎臟發(fā)育過程中的間充質(zhì)細胞轉(zhuǎn)變?yōu)槟I源性間充質(zhì)細胞,表明BMP7基因在腎臟的形成與發(fā)育過程中扮演關鍵角色;Peretto等(2002)在小鼠嗅覺系統(tǒng)中檢測到BMP4、BMP6和BMP7等基因mRNA和蛋白表達,表明BMP家族蛋白在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中也發(fā)揮重要作用,且這些蛋白的存在已在成年小鼠大腦中以神經(jīng)可塑性為特征的區(qū)域得到證實;Piccirillo等(2006)研究表明,BMP-BMPR信號系統(tǒng)(控制正常腦干細胞活性)可作為人類膠質(zhì)母細胞瘤中腫瘤啟動干細胞樣細胞的關鍵抑制調(diào)節(jié)因子,其中BMP4作為一種新型的無細胞毒性治療效應物,可用于防止膠質(zhì)母細胞瘤生長和復發(fā)。還有研究證實,血管損傷、高血壓或動脈粥樣硬化導致的血管穩(wěn)態(tài)紊亂會影響B(tài)MP基因表達,故推測BMP在異常血管反應中發(fā)揮重要作用(Lowery and de Caestecker,2010;Cai et al.,2012)?!颈狙芯壳腥朦c】BMP家族基因在雌性動物卵巢中高表達,尤其在卵泡和黃體中,BMP基因?qū)に睾铣杉奥涯讣毎纳L與分化起重要調(diào)節(jié)作用(Shimasaki et al.,1999)。高若男等(2020)研究發(fā)現(xiàn)BMP7基因的A83509G和G84966A突變位點對大白豬眼肌面積和生長速度有顯著影響,但至今鮮見BMP7基因與豬繁殖性能關聯(lián)的研究報道?!緮M解決的關鍵問題】以柯樂豬為研究對象,運用Sanger測序法鑒定BMP7基因外顯子單核苷酸多態(tài)性(Single nucleotide poly-morphism,SNP)位點,并分析SNP位點與柯樂豬繁殖性能的關聯(lián)性,旨在挖掘柯樂豬繁殖性狀的分子輔助標記,為加速柯樂豬繁殖性能提升及推進其品種改良進程提供技術支撐。
1材料與方法
1.1試驗動物
選擇150頭來自貴州優(yōu)農(nóng)谷生態(tài)產(chǎn)業(yè)有限公司的健康經(jīng)產(chǎn)柯樂母豬,統(tǒng)計所選母豬群體的總產(chǎn)仔數(shù)、初生窩重、平均初生重、斷奶仔豬數(shù)、斷奶窩重及平均斷奶重等繁殖性狀指標。使用耳鉗采集經(jīng)產(chǎn)柯樂母豬的耳組織約0.25 g,置于含75%乙醇的離心管中臨時保存,及時送回實驗室,-40℃保存?zhèn)溆?。動物試驗由貴州大學動物倫理委員會批準,批準號EAE-GZU-2022-P049。
1.2 DNA提取
使用組織DNA提取試劑盒(D3396-3,貴州西寶商貿(mào)有限公司)提取150份柯樂豬耳組織DNA,通過NanoDrop 2000超微量分光光度計檢測DNA濃度和純度,合格的DNA樣品-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3 PCR擴增
在NCBI網(wǎng)站(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/)檢索豬BMP7基因全序列(NC_010459.5),利用Permer 5.0針對BMP7基因設計4對擴增引物(表1),并委托生工生物工程(上海)股份有限公司合成。PCR反應體系20.0μL:2×Taq PCR Master Mix 10.0μL,上、下游引物(10μmol/L)各1.0μL,DNA模板1.0μL,RNase-free H2O 7.0μL。擴增程序:95℃預變性10 min;95℃30 s,60℃30 s,72℃30 s,進行35個循環(huán);72℃延伸10min,4℃結束反應。
1.4 SNP位點篩選
PCR擴增產(chǎn)物經(jīng)1.5%瓊脂糖凝膠檢測合格后,挑選特異性良好的擴增產(chǎn)物送至生工生物工程(上海)股份有限公司測序,采用DNASTAR中的Meg-Align和SeqMan程序并結合人工校驗,對測序獲得的核苷酸序列進行比對,篩選出SNP位點。
1.5統(tǒng)計分析
使用WPS對柯樂豬BMP7基因所有SNP位點進行統(tǒng)計,計算各SNP位點的基因型頻率、等位基因頻率、觀測雜合度(He)、有效等位基因數(shù)(Ne)及多態(tài)信息含量(PIC)等,并通過卡方(χ2)適合性檢驗Hardy-Weinberg平衡性;利用SHEsis(http://analysis.bio-x.cn/myAnalysis.php)進行SNP位點連鎖不平衡分析和單倍型分析,采用SPSS 22.0中的一般線性模型(GLM)分析SNP位點與柯樂豬繁殖形狀指標的關聯(lián)性。
2結果與分析
2.1柯樂豬BMP7基因SNP位點鑒定結果
在柯樂豬BMP7基因上共發(fā)現(xiàn)5個SNPs位點,分別是g.57602289C>T、g.57602334C>T、g.57602404 C>T、g.57602418C>T和g.57602561G>T,且均存在3種基因型(圖1)。其中,g.57602404C>T、g.57602418 C>T和g.57602561G>T等3個SNPs位點位于第2內(nèi)含子;g.57602289C>T位點位于第2外顯子,導致其密碼子由GCT突變?yōu)镚CC,但編碼氨基酸均為丙氨酸(A),屬于同義突變;g.57602334C>T位點也位于第2外顯子,其密碼子由AAT突變?yōu)锳AC,編碼氨基酸均為天冬酰胺(N),也屬于同義突變。
2.2柯樂豬BMP7基因SNP位點遺傳學分析結果柯樂豬BMP7基因SNP位點遺傳學特性見表2。g.57602289C>T、g.57602334C>T、g.57602404C>T、g.57602418C>T、g.57602561G>T等5個SNPs位點的優(yōu)勢基因型為分別為CT、CT、CT、CT和GT,對應的優(yōu)勢等位基因分別為C、C、C、C和G。5個SNPs位點的He介于0.468~0.500,表明遺傳多樣性較豐富,群體變異程度較低;5個SNPs位點的Ne介于1.879~1.999,表明等位基因的群體分布較均勻;5個SNPs位點的PIC介于0.358~0.375,均表現(xiàn)為中度多態(tài)(0.25<PIC<0.50),能提供一定的遺傳信息。此外,卡方(χ2)合適性檢驗結果表明,5個SNPs位點均符合Hardy-Weinberg平衡狀態(tài)(PHWE>0.05)。
2.3柯樂豬BMP7基因SNP位點連鎖不平衡分析結果
通過SHEsis對柯樂豬BMP7基因SNP位點進行連鎖不平衡分析,結果(表3)顯示,g.57602289C>T、g.57602334C>T、g.57602404C>T、g.57602418C>T和g.57602561G>T等5個SNPs位點間滿足LD系數(shù)(D,)>0.800且相關系數(shù)(R2)>0.330,表明各SNP位點間均存在強連鎖不平衡關系。
2.4柯樂豬BMP7基因SNP位點單倍型和雙倍型分析結果
對柯樂豬BMP7基因5個SNPs位點進行單倍型和雙倍型分析,結果顯示共檢測到3種單倍型和6種雙倍型(表4)。在單倍型中,H1的頻率(0.513)最高,為優(yōu)勢單倍型;H3的頻率(0.113)最低,屬于劣勢單倍型。在雙倍型中,H1H2的頻率(c306f3df88d5df452ead36bfd5c35f02816ab3ea72e2ac303934625168a0c2d00.453)最高,為優(yōu)勢雙倍型;其次為H1H1(0.240)和H2H2(0.120);H3H3的頻率(0.040)最低,屬于劣勢雙倍型。
2.5柯樂豬BMP7基因SNP位點與其繁殖性狀的關聯(lián)性
采用SPSS 22.0中的一般線性模型(GLM)分析BMP7基因5個SNPs位點與柯樂豬繁殖性狀的關聯(lián)性,結果(表5)顯示,g.57602289C>T、g.57602334C>T和g.57602418C>T位點TT基因型個體的初生窩重均顯著高于CC基因型個體(P<0.05,下同),TT基因型個體的斷奶仔豬數(shù)均極顯著高于CC基因型和CT基因型個體(P<0.0 下同),而CC基因型個體的平均斷奶重顯著高于TT基因型個體;g.57602404C>T位點TT基因型個體的總產(chǎn)仔數(shù)極顯著高于CC基因型個體,CT基因型個體的平均初生重極顯著高于TT基因型個體,TT基因型個體的斷奶仔豬數(shù)極顯著高于CC基因型和CT基因型個體,CC基因型個體的平均斷奶重極顯著高于TT基因型個體;g.57602561G>T位點TT基因型個體的總產(chǎn)仔數(shù)極顯著高于GG基因型個體,GT基因型個體的初生平均重極顯著高于TT基因型個體,TT基因型個體的斷奶仔豬數(shù)極顯著高于GG基因型和GT基因型個體,GG基因型個體的平均斷奶重極顯著高于TT基因型個體。
2.6柯樂豬BMP7基因SNP位點雙倍型與其繁殖性狀的關聯(lián)性
柯樂豬BMP7基因雙倍型與其繁殖性狀的關聯(lián)分析結果(表6)顯示,H3H3個體的總產(chǎn)仔數(shù)極顯著高于H1H1、H1H2和H2H3個體,H2H2個體的總產(chǎn)仔數(shù)顯著高于H1H1、H1H2和H2H3個體;H2H2個體的初生窩重顯著高于H1H1、H1H2、H1H3和H2H3個體;H1H1、H1H2個體的平均初生重顯著高于H2H3和H3H3個體;H2H2、H3H3個體的斷奶仔豬數(shù)極顯著高于H1H1、H1H2、H1H3和H2H3個體;H1H1個體的平均斷奶重顯著高于H2H2、H2H3和H3H3個體。
2.7柯樂豬BMP7基因mRNA二級結構預測結果
使用RNAfold(http://rna.tbi.univie.ac.at/cgi-bin/RNAWebSuite/RNAfold.cgi)預測柯樂豬BMP7基因第2外顯子g.57602289C>T和g.57602334C>T位點突變對不同單倍型mRNA二級結構的影響,結果(圖3)顯示,g.57602289C>T和g.57602334C>T位點突變均引起柯樂豬BMP7基因mRNA二級結構的變化,其中,單倍型H2的最小自由能為-1215.10 kcal/mol,單倍型H1和H3的最小自由能均為-1216.30 kcal/mol,即單倍型H1或H3較單倍型H2更穩(wěn)定。綜上所述,g.57602289C>T和g.57602334C>T位點的突變能促使柯樂豬BMP7基因mRNA二級結構最小自由能變小,新的二級結構更加穩(wěn)定。
3討論
近年來,由于雜交豬種的推廣養(yǎng)殖,導致地方豬種的生存空間逐年縮小,究其原因主要是地方豬種繁殖力較低,生長速度緩慢,育種周期更長(崔世泉等,2007)。相對于大部分國外豬種而言,柯樂豬也存在產(chǎn)仔數(shù)較少、性成熟早及繁殖率較低等缺陷,因此提高地方豬種繁殖力已成為我國畜禽繁殖學研究工作的重要內(nèi)容之一。BMP7基因?qū)儆贐MP亞家族成員,是一種多功能型生長因子。在雌性哺乳動物中,BMP7基因在下丘腦、垂體、卵巢和子宮等生殖相關器官組織中均有表達,即BMP7基因在生殖系統(tǒng)中扮演著重要的生理調(diào)節(jié)角色,對雌性哺乳動物的生殖功能起調(diào)控作用(Cheng et al.,2003)。del Cambre Amaral Weller等(2016)研究發(fā)現(xiàn),在牛的青春期發(fā)育過程中BMP7基因通過相互作用并調(diào)節(jié)卵泡內(nèi)類固醇的生成及卵泡對促性腺激素的反應;張壯彪等(2018)研究發(fā)現(xiàn),BMP7基因在小尾寒羊垂體、大腦、下丘腦、輸卵管和卵巢等組織中的相對表達量均高于蘇尼特羊??梢?,BMP7作為一種重要的生長因子,在雌性動物的繁殖過程中發(fā)揮重要調(diào)控作用,包括卵巢發(fā)育、生殖激素的合成與釋放、子宮內(nèi)膜準備及胚胎植入等環(huán)節(jié),進而影響其繁殖性能。
本研究以BMP7基因作為柯樂豬繁殖性狀的分子遺傳標記輔助選擇基因,通過Sanger測序法篩查鑒定BMP7基因SNP位點,結果共發(fā)現(xiàn)5個SNPs位點:g.57602289C>T(第2外顯子)、g.57602334C>T(第2外顯子)、g.57602404C>T(第2內(nèi)含子)、g.57602418C>T(第2內(nèi)含子)和g.57602561G>T(第2內(nèi)含子)。PIC是遺傳學中衡量遺傳位點多態(tài)性程度的重要指標之一,常用于研究人類與動植物種群及其親緣關系的遺傳多樣性和變異性(Serrote et al.2020;阮涌等,2022)。本研究中,柯樂豬BMP7基因5個SNPs位點均表現(xiàn)為中度多態(tài)(0.25<PIC<0.50),群體變異程度較大,具有一定遺傳的信息量??ǚ剑é?)合適性檢驗發(fā)現(xiàn),5個SNPs位點的基因型分布均未偏離Hardy-Weinberg平衡狀態(tài),推測柯樂豬群體尚未受到突變、選擇或遺傳漂變等因素的顯著影響。另一種可能性:雖然柯樂豬群體曾經(jīng)受到這些因素影響,但由于長期的人工選擇和大規(guī)模擴群,群體已重新達到新的平衡狀態(tài)。連鎖不平衡分析是遺傳學中的常用分析方法,多用于研究2個或多個遺傳位點間的關聯(lián)程度(李小楷等,2021;Good,2022;Huang et al.,2022)。本研究中,柯樂豬BMP7基因5個SNPs位點間均存在強連鎖不平衡關系(D,>0.800,R2>0.330),與柯樂豬BMP7基因SNP位點單倍型和雙倍型分析相互佐證,共發(fā)現(xiàn)3種單倍型和6種雙倍型。此外,mRNA二級結構直接影響基因的表達、穩(wěn)定性和翻譯,進而影響蛋白表達(Wan et al.,2012)。本研究的柯樂豬BMP7基因mRNA二級結構預測結果顯示,g.57602289C>T和g.57602334C>T位點的突變均導致柯樂豬BMP7基因mRNA二級結構發(fā)生變化,且這些突變導致其最小自由能變小,致使新的二級結構更加穩(wěn)定。
李新建等(2013)研究表明,杜洛克豬和豫南黑豬BMP7基因上的T98C位點基因型與其繁殖性能相關性較強,各基因型個體間的總產(chǎn)仔數(shù)、產(chǎn)活仔豬數(shù)、初生窩重、斷奶頭數(shù)及21日齡窩重均存在差異極顯著。尹杭等(2021)研究證實,蘇淮豬BMP7基因3'非編碼區(qū)(3'-UTR)的c.*273A>G位點與其產(chǎn)仔數(shù)性狀顯著關聯(lián)。孟科等(2022)研究發(fā)現(xiàn),BMP2基因g.48462350C>T位點、BMP4基因g.63454744 T>G位點和BMP7基因g.58171856C>G位點均不適用于杜泊羊、灘寒雜交羊、雜一代、雜二代和橫交一代等5個綿羊群體多羔性狀的選育。本研究結果表明,柯樂豬BMP7基因5個SNPs位點與其繁殖性能間存在較強的關聯(lián)性,尤其是TT基因型個體的繁殖性能整體上優(yōu)于其他基因型個體,故推測TT基因型可能是5個SNPs位點中的有利基因型,在總產(chǎn)仔數(shù)、初生窩重和斷奶仔豬數(shù)等繁殖性狀的培育過程中,TT基因型可作為分子標記輔助選擇的參考。綜合柯樂豬BMP7基因SNP位點雙倍型與其繁殖性狀的關聯(lián)分析結果可知,H2H2和H3H3個體的總產(chǎn)仔數(shù)、初生窩重、斷奶仔豬數(shù)和斷奶窩重均高于其他雙倍型個體,且H2H2個體整體上優(yōu)于H3H3個體(H3H3個體數(shù)較少,不具有代表性),尤其是H2H2個體在斷奶仔豬數(shù)和初生窩重方面表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢,因此認為H2H2為有利雙倍型,可作為柯樂豬繁殖性狀分子標記輔助選擇的參考。
4結論
在柯樂豬BMP7基因上發(fā)現(xiàn)的5個SNPs位點均與其繁殖性能存在較強的關聯(lián)性,BMP7基因可作為柯樂豬繁殖性狀的候選基因,而雙倍型H2H2可作為繁殖性狀分子標記輔助選擇的參考。
參考文獻(References):
崔世泉,李劍虹,崔衛(wèi)國,包軍.2007.母豬哺乳初期的母性行為與催乳素受體基因多態(tài)性關系的初探[J].遺傳,29(1):47-51.[Cui S Q,Li J H,Cui W G,Bao J.2007.Pre-liminary study on the relationship between sow maternal behaviour during early lactation and polymorphism of PRLR gene[J].Genetic,29(1):47-51.]doi:10.3321/j.issn:0253-9772.2007.01.009.
高若男,陳亞楠,黃濤,唐中林.2020.BMP7基因多態(tài)對大白豬生長性狀的影響[J].石河子大學學報(自然科學版),38(3):299-302.[Gao R N,Chen Y N,Huang T,Tang Z L.2020.Influence of BMP7 polymorphisms on growthtraits of Yorkshire pigs[J].Journal of Shihezi University(Natural Science),38(3):299-302.]doi:10.13880/j.cnki.65-1174/n.2020.22.019.
郭小江,熊力,譚元成,楊紅文,楊齊心,楊酸,向進,張依裕.2023.柯樂豬TAC3第1內(nèi)含子多態(tài)對繁殖性狀的影響[J].中國豬業(yè),18(3):90-93.[Guo X J,Xiong L,Tan Y C,Yang H W,Yang Q X,Yang S,Xiang J,Zhang Y Y.2023.Effects of TAC3 intron 1 polymorphism on reproduc-tive traits in Kele pigs[J].China Swine Industry,18(3):90-93.]doi:10.16174/j.issn.1673-4645.2023.03.018.
李小楷,黃全奎,奉玲麗,郭亞芬,梁晶,蘭干球.2021.廣西巴馬小型豬與長白豬的BMP2和FGFR3基因序列及表達差異分析[J].南方農(nóng)業(yè)學報,52(6):1709-1718.[Li X K,Huang Q K,F(xiàn)eng L L,Guo Y F,Liang J,Lan G Q.2021.Sequence and expression differences of BMP2 and FGFR3 genes in Guangxi Bama mini pig and Landrace pig[J].Journal of Southern Agriculture,52(6):1709-1718.]doi:10.3969/j.issn.2095-1191.2021.06.032.
李新建,呂剛,李改英,任廣志.2013.BMP7基因單核苷酸多態(tài)性與豬繁殖性狀的關聯(lián)分析[J].西北農(nóng)業(yè)學報,22(3):6-10.[Li X J,LüG,Li G Y,Ren G Z.2013.Associa-tion between polymorphism of BMP7 and reproductivetraits of pigs[J].Acta AgriculturaeBoreali-Occidentalis Sinica,22(3):6-10.]
孟科,榮軒,梁鵬,強浩,馮登偵.2022.綿羊BMP2、BMP4和BMP7基因多態(tài)性與產(chǎn)羔數(shù)的關聯(lián)分析[J].中國畜牧雜志,58(5):113-118.[Meng K,Rong X,Liang P,Qiang H,F(xiàn)eng D Z.2022.Polymorphism of sheep BMP BMP4 and BMP7 genes and its association with litter size[J].Chinese Journal of Animal Science,58(5):113-118.]doi:10.19556/j.0258-7033.20210618-06.
阮涌,陳祥,田貴剛,安冬偉,鄒啟順.2022.F3代波雜山羊XKR4基因多態(tài)性與生長性狀的關聯(lián)分析[J].南方農(nóng)業(yè)學報,53(6):1752-1758.[Ruan Y,Chen X,Tian G G,An D W,Zou Q S.2022.Correlation analysis of XKR4 gene polymorphism and growth traits in F3 generation Boza goats[J].Journal of Southern Agriculture,53(6):1752-1758.]doi:10.3969/j.issn.2095-1191.2022.06.029.
楊蓮,燕志宏,黃維江,楊仕鈺,吳光松,顧麗菊,林鵬飛,楊蓉,李平,任麗群,張蕓.2021.純種柯樂豬與巴×柯雜交豬腸道菌群結構的研究[J].動物營養(yǎng)學報,33(3):1359-1371.[Yang L,Yan Z H,Huang W J,Yang S Y,Wu G S,Gu L J,Lin P F,Yang R,Li P,Ren L Q,Zhang Y.2021.Study on intestinal microflora structure of pure-bred Kele pigs and berkshirex Kele hybrid pigs[J].Chinese Journal of Animal Nutrition,33(3):1359-1371.]doi:10.3969/j.issn.1006-267x.2021.03.019.
楊酸,郭小江,楊紅文,熊力,李晨,譚元成,王春源,張依裕.2023.柯樂豬PRLR基因多態(tài)性與繁殖性狀的關聯(lián)性[J].浙江農(nóng)業(yè)學報,35(3):556-564.[Yang S,Guo X J,Yang H W,Xiong L,Li C,Tan Y C,Wang C Y,Zhang Y Y.2023.Correlation of PRLR gene polymorphisms andreproductive traits in Kele pig[J].Acta Agriculturae Zhe-jiangensis,35(3):556-564.]doi:10.3969/j.issn.1004-1524.2023.03.08.
尹杭,杜星,潘增祥,李強,劉紅林,李齊發(fā).2021.蘇淮豬BMP7基因3'-UTR多態(tài)性分析[J].南京農(nóng)業(yè)大學學報,44(2):346-352.[Yin H,Du X,Pan Z X,Li Q,Liu H L,Li Q F.2021.Polymorphism of the 3'-UTR of BMP7 gene in Suhuai pigs[J].Journal of Nanjing Agricultural Univer-sity,44(2):346-352.]doi:10.7685/jnau.202008033.
張壯彪,狄冉,劉秋月,胡文萍,王翔宇,田志龍,張效生,張金龍,儲明星.2018.5個基因在小尾寒羊和蘇尼特羊性腺軸相關組織中表達分析[J].中國農(nóng)業(yè)科學,51(24):4710-4719.[Zhang Z B,Di R,Liu Q Y,Hu W P,Wang X Y,Tian Z L,Zhang X S,Zhang J L,Chu M X.2018.Expression analysis of five genes in the gonadal axis of Small Tail Han sheep and Sunite sheep[J].Scientia Agri-cultura Sinica,51(24):4710-4719.]doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2018.24.0116Vv0njsbJS3OCgDH0lcVHgt8h2ZsEFARK2OiONk4HLY=.
Bandyopadhyay A,Tsuji K,Cox K,Harfe B D,Rosen V,Tabin C J.2006.Genetic analysis of the roles of BMP BMP4,and BMP7 in limb patterning and skeletogenesis[J].PLoS Genetics,2(12):e216.doi:10.1371/journal.pgen.0020216.
Cai J,Pardali E,Sánchez-Duffhues G,ten Dijke P.2012.BMP signaling in vascular diseases[J].FEBS Letters,586(14):1993-2002.doi:10.1016/j.febslet.2012.04.030.
Chen D,Zhao M,Mundy G R.2004.Bone morphogenetic pro-teins[J].Growth Factors,22(4):233-241.doi:10.1080/08977190412331279890.
Cheng H W,Jiang W,Phillips F M,Haydon R C,Peng Y,Zhou L,Luu H H,An N,Breyer B,Vanichakarn P,Szatkowski JP,Park J Y,He T C.2003.Osteogenic activity of the four-teen types of human bone morphogenetic proteins(BMPs)[J].The Journal of Bone&Joint Surgery,85(8):1544-1552.doi:10.2106/00004623-200308000-00017.
del Cambre Amaral Weller M M,F(xiàn)ortes M R S,Porto-Neto L R,Kelly M,Venus B,Kidd L,do Rego J P A,Edwards S,Boe-Hansen G B,Piper E,Lehnert S A,Guimar?es S E F,Moore S S.2016.Candidate gene expression in Bos indi-cus ovarian tissues:Prepubertal and postpubertal heifers in diestrus[J].Frontiers in Veterinary Science,3:94.doi:10.3389/fvets.2016.00094.
Good B H.2022.Linkage disequilibrium between rare muta-tions[J].Genetics,220(4):iyac004.doi:10.1093/genetics/iyac004.
Huang K,Dunn D W,Li W K,Wang D,Li B G.2022.Linkage disequilibrium under polysomic inheritance[J].Heredity,128(1):11-20.doi:10.1038/s41437-021-00482-1.
Lavery K,Swain P,F(xiàn)alb D,Alaoui-Ismaili M H.2008.BMP-2/4 and BMP-6/7 differentially utilize cell surface receptors to induce osteoblastic differentiation of human bone marrow-derived mesenchymal stem cells[J].Journal of Biological Chemistry,283(30):20948-20958.doi:10.1074/jbc.M800850200.
Lowery J W,de Caestecker M P.2010.BMP signaling in vascu-lar development and disease[J].Cytokine&Growth Fac-tor Reviews,21(4):287-298.doi:10.1016/j.cytogfr.2010.06.001.
Marie P J,Debiais F,Ha?E.2002.Regulation of human cranial osteoblast phenotype by FGF- FGFR-2 and BMP-2 sig-naling[J].Histology and Histopathology,17(3):877-885.doi:10.14670/HH-17.877.
Peretto P,Cummings D,Modena C,Behrens M,Venkatraman G,F(xiàn)asolo A,Margolis F L.2002.BMP mRNA and protein expression in the developing mouse olfactory system[J].Journal of Comparative Neurology,451(3):267-278.doi:10.1002/cne.10343.
Piccirillo S G M,Reynolds B A,Zanetti N,Lamorte G,Binda E,Broggi G,Brem H,Olivi A,Dimeco F,Vescovi A L.2006.Bone morphogenetic proteins inhibit the tumori-genic potential of human brain tumour-initiating cells[J].Nature,444(7120):761-765.doi:10.1038/nature05349.
Serrote C M L,Reiniger L R S,Silva K B,dos Santos Rabaiolli S M,Stefanel CBMiCT4/n9JuxMnJF3BvZqw== M.2020.Determining the polymorphism information content of a molecular marker[J].Gene,726:144175.doi:10.1016/j.gene.2019.144175.
Shimasaki S,Zachow R J,Li D M,Kim H,Iemura S I,Ueno N,Sampath K,Chang R J,Erickson G F.1999.A func-tional bone morphogenetic protein system in the ovary[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,96(13):7282-7287.doi:10.1073/pnas.96.13.7282.
Vukicevic S,Kopp J B,Luyten F P,Sampath T K.1996.Induc-tion of nephrogenic mesenchyme by osteogenic protein 1(bone morphogenetic protein 7)[J].Proceedings of theNational Academy of Sciences of the United States ofAmerica,93(17):9021-9026.doi:10.1073/pnas.93.17.9021.
Wan Y,Qu K,Ouyang Z Q,Kertesz M,Li J,Tibshirani R,Makino D L,Nutter R C,Segal E,Chang H Y.2012.Genome-wide measurement of RNA folding energies[J].Molecular Cell,48(2):169-181.doi:10.1016/j.molcel.2012.08.008.
White A P,Vaccaro A R,Hall J A,Whang P G,F(xiàn)riel B C,McKee M D.2007.Clinical applications of BMP-7/OP-1 in fractures,nonunions and spinal fusion[J].International Orthopaedics,31(6):735-741.doi:10.1007/s00264-007-0422-x.
Zhang X,Guo J,Zhou Y S,Wu G.2014.The roles of bone mor-phogenetic proteins and their signaling in the osteogenesis of adipose-derived stem cells[J].Tissue Engineering.Part B:Reviews,20(1):84-92.doi:10.1089/ten.TEB.2013.0204.
(責任編輯蘭宗寶)