，、“。竺芝鲨：= _ _ 7孝中震絮史学硕十学位论文 M A S T E R SD E G R E ED I S S E R T A T I o N猪繁殖性状相关候选基因M A N 2 8 2 ，m S R 干玎R G S l 2 的遗传效应分析T h eG e n e t i c E f f e c t A n a l y s i so f P o l l c i n e M A N 2 8 2 ，m S RR G S l 2G e n e A f f e c t i n gR e p r o d u c t i o nT i a ir s研C A 究N D j ! i 三I D ：A T E ：邵S h 玉a o 娟Y u j 。a n导S U P E R 师V ：I s 。R ：P 蒋r 总o f e 文s s 。r 教J i 攫a n cs i 、岫1专业 M A J O R研究方向动物遗传育种与繁殖 A n i m a lg e n e t i c s ，b r e e d i n ga n dr e p r o d u c t i o ns c i e n c e翁孟黧姜：麓嚣。中国武汉 W U H A N C H I N A2 0 0 5 年5 月主要性状的中英文对照和英文缩写C h i n e s en a m e s , E n g l i s hn a m e sa n da B B r e v i a t i o no f E n g l i s hn a m e sf o rt r a i t s英文缩写英文中文单位A B B r e v i a t i o nE n g l i s hN a m eC h i n e s eN a m eU n i t猪繁殖性状相关候选基因M A N 2 8 2 ，口L 豫和R G S l 2 的遗传效应分析摘要繁殖性状是非常重要的经济性状，产仔性能的高低直接影响养猪业的生产效益。根据国内外报道的Q T L 定位结果、猪人比较图谱以及基因的生理生化功能，分别选取了三个影响排卵率的候选基因M A N 2 8 2 ( a - M a n n o s i d a s e 2 ，B 2 ，a 甘露糖苷酶2 B 2 ) ，R G S l 2 ( r e g u l a t o r so fGp r o t e i ns i g n a l i n g1 2 ，G 蛋白信号调节子1 2 ) 和m S R( m e m b r a n es t e r o i dr e c e p t o r ，膜类固醇受体1 基因。应用比较基因组学、生物信息学等方法分离鉴定了这些基因，并以清平猪、新清平母系( 由清平猪与杜洛克猪杂交形成的品系) 、中国瘦肉猪新品系D I V l 系、D 2 系为材料，研究了这些基因的多态性位点与猪繁殖性状的相关性。具体结果如下： 一、脱优强2 基因的遗传效应分析结果：n 获得梅山猪，清平猪，大白猪，杜洛克猪M A N 2 8 2 基因部分基因组序列，并提交到N C B I 的G e n B a n k ，分别获得登录号：A Y 8 4 7 9 4 2 、A Y 8 4 7 9 4 3 、A Y 8 4 7 9 4 4 和A Y 8 4 7 9 4 5 。经比对分析在不同品种猪基因组扩增序列中检测到7 个S N P s ，内含子1 6 3 处G T 替换的S N P 引起了M s pI 酶切多态性，建立了该位点的P C R - M s pI R F L P 基因分型方法。2 ) 在7 个不同品种品系中检测了M A N 2 8 2 基因M s pI R F L P 基因型频率和等位基因频率分布，仅在中国猪种清平猪和梅山猪中发现了B B 基因型，# 检验结果表明等位基因频率在清平猪和梅山猪两个群体之间的差异不显著，但都与其他群体之间存在显著或极显著差异。3 ) 在7 8 头清平猪和6 9 头新清平母猪中进行脱d 2 8 2 基医 M s p 卜R F l 际记与繁殖性状的关联分析，结果表明该位点在清平经产母猪中B B 型比A A 型平均产仔数高1 7 4 头，并与产仔数性状差异显著( P 0 0 5 ) U s eo ft h ec a n d i d a t eg e n ei n f o r m a t i o ni nm a r k e ra s s i s t e ds e l e c t i o no ri n t r o g r e s s i o ni m p r o v e st h el i t t e rs i z eo fp i g sm o r ee f f i c i e n t l y K e yw o r d s ：s w i n e ；c o m p a r a t i v eg e n o m i e s ；s i n g l en u c l e o t i d ep o l y m o r p h i s m s ( S N P s )m i c r o s a t e l l i t e ；g e n e t i ce f f e c t4猪繁殖性状相关候选基因M A N 2 8 2 ，m S R 和R G S l 2 的遗传效应分析第一章文献综述1 引言猪肉是我国人民膳食结构中动物蛋白的主要来源，在猪的许多经济性状中，除生长速度、饲料利用率和瘦肉率以外，产仔数也是一个影响养猪生产与经济效益的基本因素。在动物育种中，对养猪生产者来说，能够对具有优良产仔潜能的母猪进行早期选择是非常重要的。在过去的半个多世纪里，通过常规育种技术，猪的许多重要经济性状都在遗传上得到了很好的改良( 如瘦肉率，背膘厚等) ，但对产仔数性状的改良却十分有限，这主要是因为该性状遗传力低( 平均遗传力只有0 1 0 左右) ( L a m b e r s o n ，1 9 9 0 ) ，同时又是限性表达性状，受环境因素的影响很大，很难通过常规育种方法进行改良。随着分子生物学技术的发展，从遗传上选择优势等位基因，实施分子育种与常规育种相结合，能够提高选种的效率和相对准确性。利用标记辅助选择( M a r k e ra s s i s t e ds e l e c t i o n ，M _ a s ) 可以进行早期选择，而且没有性别、年龄的限制，可缩短世代间隔，提高选择强度。与只利用表型和系谱信息的常规选种方法相比，标记辅助选择具有更大的信息量。尤其是对于产仔数这样的限性低遗传力性状，其优越性就更为明显。标记辅助选择以多种分子标记为前提和基础，随着各国动物基因组计划的深入开展，许多影响畜禽重要经济性状的数量性状位点( q u a n t i t a t i v et r a i tl o c u s ，Q T L ) ，已经或正在被成功定位，在性状控制中起重要作用的候选基因的不断发现，人们对标记辅助选择的研究也将不断深入，其理论和方法也不断完善。基因组育种无疑将是未来畜禽改良的主要手段，标记辅助选择也必将在未来的动物育种改良中发挥重要作用。2 猪繁殖性状的Q T L 和候选基因的研究进展畜禽中绝大多数有经济意义的性状都是受多基因控制并呈表现连续分布的数量性状，蕴藏于基因组D N A 中丰富的遗传标记可以将标记位点与Q T L 相联系。识别与数量性状连锁的D N A 标记( 鉴定数量性状主效基因和定位Q T L ) 有两 申方法：候选基因法( c a n d i d a t eg e n ea p p r o a c h ) 和基因组扫描( g e n o m i cs c a n n i n g ) 。2 1 基因组扫描法定位繁殖性状的Q T L猪的1 9 对染色体上储存了全部的遗传信息，1 9 9 0 年欧共体己开始实施猪基因组计划，1 9 9 5 年欧洲的P i g m a p 计划公布的猪遗传图谱中增加了2 3 9 个遗传标记，1 9 9 6 年U S D A - M A R C 又在遗传图谱中增加了5 3 6 个新定位的遗传标记，是总标记数达到1 0 4 2 个，分布在1 8 条常染色体和x 染色体上，总长度为2 2 8 6 2 c M ，平均间隔2 2 3 c M 。目前猪遗传连锁图谱中已有近5 0 0 0 个标记，包括基因、微卫星和扩增5华中农业大学2 0 0 5 级硕士学位论文片段长度多态标记( R o t h s c h i l d ，2 0 0 3 ) 。基因图谱的覆盖范围足以使研究人员进行Q T L 连锁分析。最有效的设计是利用F 2 代分离群体进行基因型分析。基因组扫描法是利用多个D N A 标记对参考分离群个体作连锁分析定位。其基本策略和步骤为：采用微卫星引物进行P C R 扩增，将扩增产物通过聚丙烯酰胺凝胶电泳分型，并用G E N E S C A N 和G e n o t y p e r 软件进行图像及数据处理，计算等位基因大小和频率。用多对引物大规模扫描，可将产仔性状相关基因定位到某一染色体区域内，分辨率可达1 0 c M 进一步用区域内多态标记进行精细定位，如能将范围缩小到l c M 以内，可直接大规模D N A 测序，分离并克隆出产仔相关基因。目前，通过对基因组扫描发现，在猪的1 8 条染色体中有1 1 条可能存在影响繁殖性状的Q T L 。下面主要从排卵率、黄体数、窝产仔数、初情期日龄、妊娠期天数、子宫长度、乳头数等几个方面对影响猪繁殖性状的Q T L 定位的研究进展作一综述。2 1 1 排卵率W i k i e 等( 1 9 9 6 ) 发现，在猪8 号染色体上存在控制排卵率的Q T L 。在这之后，R a t h j e 等( 1 9 9 7 ) 也证实了这一结果。R a t h j e 等( 1 9 9 7 ) 还将该Q T L 定位在与标记S W 7 9 0 相距3 c M 的区域内。但是，各个报道定位的区域并不相同。W i k i e 等( 1 9 9 6 )认为，该Q T L 位于8 号染色体靠近着丝点的区域，R a t h j i e 等( 1 9 9 7 ) 则将其定位于长臂的端粒末端。这种结果可能与各研究小组所使用的不同资源群有关。在梅山猪大白猪资源群体中，在S S C 3 、S S C 4 、S S C 7 和S S C 8 上分别检测到影响排卵率的4个Q T L ( R o h r e re ta 1 ，1 9 9 9 ；B i d a n a le ta 1 ，2 0 0 1 b ；C a m p b e l le ta 1 ，2 0 0 3 ) 。在繁殖性状选择系对照系杂交群体中，S S C 9 上同样定位了该性状的Q T i ( C a s s a d ye ta 1 2 0 0 1 ) 。此外，R a t h j i e 等( 1 9 9 7 ) 研究结果显示，在1 5 号染色体上也存在控制排卵率的Q T L ，其加性效应为0 8 6 个，显性效应为4 2 8 个。R a t h j i e 等( 1 9 9 7 ) 认为4 号和1 3 号染色体上也存在控制排卵率的Q T L 。4 9 - 染色体上影响排卵率的Q T L 位点与微卫星标记S W 5 8 9 的距离为5 c M ，与S W 5 1 2 的距离为9 c M ，经估计其加性效应为O 4 2 个，显性效应为3 1 9 个。但该Q T L 估计的p 值为O 1 0 ，因此实验结果很可能是假阳性。1 3 号染色体上控制排卵率的Q T L ，位于标记S W 9 3 5 附近，其加性效应为* 2 3 3 个，显性效应为- 3 4 6 个。由加性效应和显性效应的比率推断，该Q T L 可能以显性或超显性方式遗传。R o h r e r 等( 1 9 9 9 ) 认为，控制排卵率的Q T L 还存在于3 、9 、1 0 号和x