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张善文,陈斌*
(湖南农业大学动物科学技术学院,湖南 长沙 410128)
摘 要：以猪孕酮受体(PGR)基因序列为模板设计引物,采用PCRRFLP技术检测PGR基因外显子1在长白猪和大白猪中的单核苷酸多态性,同时研究该基因对猪总产仔数、产活仔数和出生窝重的影响.对于扩增的外显子1片段,在大白猪中检测到GG、AG和AA型,在长白猪中只检测到GG和AG型.测序结果表明,GG型与AA型相比,在326 bp处有一单碱基突变(G→A),该基因所编码的氨基酸则由甘氨酸变为丝氨酸.长白猪GG型总产仔数、产活仔数和出生窝重与AG型总产仔数、产活仔数和出生窝重的差异均没有统计学意义.大白猪AG型总产仔数、产活仔数和出生窝重与GG型总产仔数、产活仔数和出生窝重的差异有统计学意义,大白猪GG型总产仔数、产活仔数和出生窝重与AA型总产仔数、产活仔数和出生窝重的差异没有统计学意义,大白猪AG型总产仔数、产活仔数与AA型总产仔数、产活仔数的差异有统计学意义,大白猪AG型出生窝重与AA型出生窝重的差异没有统计学意义.
关 键 词：猪；孕酮受体；遗传变异；繁殖性状
中图分类号：S828 文献标志码：A 文章编号：10071032(2013)01005805
Genetic variation of progesterone receptor gene and its
association with reproductive traits in pig
ZHANG Shan-wen, CHEN Bin*
(College of Animal Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China)
Abstract: PCR-RFLP were developed using the primers designed based on the sequence of PGR gene to determine the single-nucleotide polymorphi论文范文s (SNPs) of exon 1 of PGR gene in Landrace and Large White sows. And the influence of PGR gene on the total number born (TNB), number born alive (NBA) and litter birth weight (LBW) was also investigated. There were 3 genotypes (GG, AG and AA) in Large White sows, and two genotypes (GG and AG) in Landrace sows. There was a single base mutation (G→A) between GG genotype and AA genotype at position 326 bp, which caused a change of amino acid residue (Glycine→Serine). In Landrace sows, the differences of TNB, NBA and LBW between GG genotype and AG genotype did not approach statistical significance (P>,0.05). In the Large White sows, the differences of TNB, NBA and LBW between AG genotype and GG genotype all reached statistical significance (P<,0.05), while those differences between GG genotype and AA genotype did not reach statistical significance (P>,0.05). The difference of TNB and NBA between AG genotype and AA genotype of Large White sows reached statistical significance (P<,0.05), but the difference of LBW did not reach statistical significance (P>,0.05).
Key words: pig, PGR gene, genetic variation, reproductive traits
繁殖性状是猪的重要经济性状之一,它的优劣不仅直接影响母猪的繁殖生产力,而且直接影响养猪业的经济效益[1].繁殖性状为受多基因控制且遗传力低的数量性状,易受环境和发育因素的影响,因而遗传进展相对比较缓慢[2].孕酮是动物内分泌系统、免疫系统、组织修复与再生、经血调控、血管发生、胚泡着床与维持妊娠交互作用的关键因子,尤其在动物生殖活动中发挥着重要的作用.孕酮不仅在论文范文及维持妊娠中起关键作用,同时也是控制排卵与控制子宫、乳腺发育的主要因素[3].孕酮的生理作用是通过孕酮受体(progesterone receptor,PGR)来介导的[4].PGR是甾体激素核受体家族的成员,属于配体活化的转录因子[5].PGR能与特定DNA序列结合,抑制或增强基因的表达,从而调节生殖和形态发生等生理过程[6].猪的孕酮受体基因位于染色体的9p13 p11[7],编码区全长2 805 bp,含8个外显子和7个内含子,编码含有934个氨基酸的蛋白质序列[8].
目前,国内外有关PGR基因与猪的繁殖性状之间的关系的报道很少,笔者以PGR基因作为候选基因,对2个引进猪种(长白猪,大白猪)PGR基因进行遗传变异分析,检测不同基因型在供试猪种群体中的分布频率,并结合猪种的繁殖性能记录分析PGR基因与繁殖性状的相关性,探讨利用标记辅助选择方法改进猪繁殖性状的可行性,并为之提供技术方法和策略.
1 材料与方法
1.1 材 料
供试猪为184头母猪,其中大白猪(Large White,LW) 117头、长白猪( Landrace,LR) 67头.采用随机抽样的方法,选择有繁殖性状记录的母猪进行活体采样,用耳号钳剪取一小块耳组织,放入装有 70%乙醇的Eppendorf 管中,－20℃保存,备用.
Taq DNA polymerase、dNTPs购自上海生工生物工程技术服务有限公司,XagⅠ购自MBI Fermentas公司,引物由上海生工生物工程技术服务有限公司合成.
1.2 方 法
1.2.1 基因组DNA的提取
耳组织样基因组DNA的提取采用酚/氯仿抽提法[7],用0.8%琼脂糖凝胶电泳和紫外分光光度计检测基因组DNA的浓度和纯度,稀释至100 ng/μL,－20℃保存.
1.2.2 PCR-RFLP分析
1.2.2.1 引物设计
根据猪PGR基因序列(登录号为NM_ 001166488)设计引物,上游引物(Forward Primer)序列为5&,acute,CAGCCC论文范文GGTGC论文范文G论文范文TGG3&,acute,,下游引物(Reverse Primer)序列为5&,acute,CC论文范文CGGCTCGT CGTCT3&,acute,.扩增区域为外显子1部分的序列,序列大小为701 bp.
1.2.2.2 PCR扩增
PCR扩增反应体系为：ddH2O 16.8 μL,10× PCR Buffer 2.5 μL,25 mmol/L Mg2+ 1.5 μL,2 mmol/L dNTPs 0.5μL,Taq DNA Polymerase 0.2 μL,10 pmol/μL Forward Primer 0.75 μL,10 pmol/μL Reverse Primer 0.75 μL,100 ng/μL DNA模板2 μL.
PCR扩增程序为：94 ℃预变性4 min；35个循环参数为94 ℃变性 45 s,59 ℃退火 45 s,72 ℃延伸 45 s；最后72 ℃,8 min.PCR扩增产物用1%琼脂糖凝胶电泳检测,并用Tanon凝胶成像系统拍照保存.
1.2.2.3 PCR产物测序及变异位点分析
经电泳检测扩增片段为目的片段后,将PCR扩增产物送上海生工生物工程技术服务有限公司进行测序.用DNA Star软件包对测序结果进行分析,寻找变异位点,并确定用于RFLP分析的核酸内切酶.
1.2.2.4 PCR产物的酶切
根据核酸内切酶的使用说明书,用特异的核酸内切酶对PCR扩增产物进行酶切,酶切反应体系为：nuclease-free water 18 μL,10×Buffer R 2 μL,限制性内切酶XagⅠ1 μL,PCR 产物 10 μL.将反应体系置于37 ℃温浴10 h,然后65 ℃温浴20 min使酶失活.酶切产物用1.5%琼脂糖凝胶电泳检测,并用Tanon凝胶成像系统拍照.
1.2.3 统计分析
对PGR基因经PCRRFLP分析后的各种基因型进行统计,用Excel软件统计基因型频率、基因频率,并作χ2检验；运用SAS9.13 GLM (genera linear model)程序,配合模型(Y等于均数+基因型效应+品种效应+残差)进行最小二乘分析,比较各基因型猪总产仔数、产活仔数及出生窝重的差异.
2 结果与分析
2.1 PGR基因exon 1 PCR检测结果
PGR基因exon 1的PCR产物经1%琼脂糖凝胶电泳检测,检测结果见图1.经PCR扩增后得到1条701 bp的特异性条带,其大小与目的片段大小一致,可将PCR产物送至公司测序.
2.2 PGR基因exon 1测序结果
PCR扩增产物经测序后,用DNAStar软件包对测序结果进行分析,发现有1个变异位点,结果见封三图2.在326位的G碱基突变为A碱基,经DNAStar软件包分析后发现,突变后318—327 bp段的序列能被限制性内切酶XagⅠ(识别序列5′CCTNN*NNNAGG 3′)识别,可用其进行基因分型.
2.3 PGR基因exon 1的PCRRFLP检测结果
PGR基因exon 1 PCR扩增产物经XagⅠ酶切后电泳,结果见图2.酶切产物电泳后得到3种带型,其中含有380 bp和321 bp 2条带的命名为GG型,含有701、380和321 bp 3条带的命名为AG型,只有701 bp 1条带的命名为AA型.
2.4 PGR基因exon 1的Hardy-Weinberg平衡检验
通过PCRRFLP分析,检测试验猪PGR基因exon 1变异位点的基因型,并参照基因频率与基因型频率的关系：p等于D+H/2,q等于R+H/2；计算出2个试验猪种等位基因A和等位基因G的频率,并对2个品种猪群的基因型分布频率进行卡方检验,结果见表1.
由表1可见,在大白和长白猪中优势等位基因均是G基因,2个品种中的优势基因型均为AG型,其次为GG型,最末为AA型,并且在长白猪中未检测到AA型个体.
χ2适合性检验结果表明,大白猪和长白猪的χ2值均大于9.210,差异极显著(P<,0.01),2个群体均未处于Hardy-Weinberg平衡状态,可能猪场已通过人工选育培育出繁殖性能好的猪群体.
2.5 PGR基因exon 1的多态性分析
通过计算2个品种的多态信息含量(PIC)、遗传杂合度(He)、遗传纯合度(Ho)、有效等位基因数(Ne)等衡量群体变异的指标,分析exon 1变异位点在2个猪群中的多态性程度,结果见表2.在2个猪群中遗传纯合度和遗传杂合度均约为0.5,属于中等水平；在有效等位基因数方面,长白猪和大白猪的有效等位基因数均很高,分别达1.998 4和1.958 9, 说明等位基因在群体中分布很均匀；在多态信息含量方面,2个猪群均在0.25~0.5,属于中度多态,说明该位点在2个猪群中存在较大的遗传变异性.
2.6 PGR基因exon 1位点与繁殖性状的关联分析
长白猪和大白猪的总产仔数(TNB)、产活仔数(NBA)和出生窝重(BLW)的最小二乘分析结果见表3.在长白猪中,GG型猪总产仔数、产活仔数和出生窝重与AG型总产仔数、产活仔数和出生窝重的差异没有统计学意义；在大白猪中,AG型猪的总产仔数与GG、AA型的总产仔数差异有统计学意义(P<,0.05),但GG型的总产仔数与AA型的差异没有统计学意义(P>,0.05)；AG型的产活仔数与AA型的产活仔数差异有统计学意义(P<,0.05)；AG型猪的出生窝重与GG型的差异有统计学意义(P<,0.05).
3 讨 论
关于PGR基因与繁殖性状的相关性,Yang等[9]对171头中国荷斯坦奶牛内含子3和内含子4的2个SNP位点与超排卵性状之间的相关性进行了研究,认为PGR基因可以作为中国荷斯坦奶牛超排卵性状的一个分子标记.Driver等[10]对PGR基因内含子3的一个SNP位点的研究认为这一SNP位点在受精率和胚胎存活率方面可以用于荷斯坦奶牛的标记辅助选择育种.王凭青等[11]的研究认为PGR基因可能是控制济宁青山羊多羔性的一个主效基因或是与之存在紧密遗传连锁的一个标记.查丽莎等[12]对PGR基因217 bp处的A/G突变的研究认为,PGR基因的G等位基因是提高绵羊产羔数的一个潜在有效的DNA标记.
本研究结果表明,PGR基因可以作为猪繁殖性状的一个分子标记.但由于本研究的结果只是在较小的大白猪群体中取得的,还需要扩大群体进一步验证,以确定PGR基因能否真正应用于猪繁殖性状的分子标记辅助选择.
参考文献：
[1]陈斌,江爱平．大约克夏猪繁殖性状的相关分析[J]．畜牧兽医杂志,1999,18(2)：35．
[2]李玉华,曾勇庆．猪繁殖性状的遗传改良策略[J]．动物科学与动物医学,2003,20(1)：1114．
[3]Arck P,Hansen P J,Mulac Jericevic B,et al. Progesterone during pregnancy：Endocrine-immune cross talk in mammalian species and the role of stress[J]．Am J Reprod Immunol,2007,58(3)：268279．
[4]Shang Yong-Feng．Gene regulation by nuclear receptors[J]．Health Science,2002,34(5)：440449．
[5]Tsai M J,O′Malley B W．Molecular mechani论文范文s of action of steroid/thyroid receptor superfamily members[J]. Annu Rev Biochem,1994(63)：451486．
[6]Kastner P,Krust A,Turcotte B,et al．Two distinct estrogen-regulated promoters generate transcripts encoding the two functionally different human progesterone receptor forms A and B[J]．EMBO J,1990,9(5)：16031614．
[7]Hu Z L,Abbott M A,Yerle M,et al．The progesterone receptor (PGR) gene maps to porcine chromosome 9p1论文范文11 by a rodent-porcine somatic cell hybrid panel[J]．J Anim Sci,1998,76(10)：27492750．
基因对性状的控制:初中生物《基因控制生物性状》教学案例及评析
[8]Iwai M,Yasuda K,Fukuoka M,et al．Luteinizing hormone induces progesterone receptor gene expression in cultured porcine granulosa cells[J]．Endocrinology,1991,129(3)：16211627．
[9]Yang W C,Tang K Q,Li S J,et al．Association analysis between variants in bovine progesterone receptor gene and superovulation traits in Chinese Holstein cows[J]. Reprod Domest Anim,2011,46(6)：10291034．
[10]Driver A M,Huang W,Gajic S,et al．Short communication：Effects of the progesterone receptor variants on fertility traits in cattle[J]．J Dairy Sci,2009,92(8)：40824085．
[11]王凭青,鲁浪,储明星,等．孕酮受体基因多态性及其与济宁青山羊产羔数关系[J]．中国农业科学,2009,42(5)：17681775．
[12]查丽莎,储明星,狄冉,等．孕酮受体基因多态性及其与小尾寒羊产羔数的关系[J]．华中农业大学学报,2011,35(2)：148153．
责任编辑：罗 维
英文编辑：罗 维
总结：本文关于基因性状论文范文,可以做为相关参考文献。
基因对性状的控制引用文献:
[1] 基因工程毕业论文题目大全 基因工程毕业论文题目怎么定
[2] 基因工程应用专业论文选题 基因工程应用论文题目选什么比较好
[3] 优秀生物基因工程论文选题 生物基因工程论文题目选什么比较好
