豬繁殖性狀相關(guān)的QTL和候選基因研究進(jìn)展課件

1、豬繁殖性狀相關(guān)的QTL和候選基因研究進(jìn)展蔣思文華中農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院 武漢 430070提 綱繁殖性狀相關(guān)的QTL研究進(jìn)展 繁殖性狀的候選基因研究進(jìn)展 2006-8-19前言常規(guī)選擇遺傳力低、限性性狀分子標(biāo)記輔助選擇（MAS）性狀遺傳力標(biāo)記與主基因或QTL間的連鎖程度QTL效應(yīng)大小QTL參數(shù)估計(jì)的準(zhǔn)確性 2006-8-191 繁殖性狀相關(guān)的QTL研究進(jìn)展11/18 豬染色體上可能存在影響繁殖性狀的QTL 2006-8-19表1母豬繁殖性狀相關(guān)的QTL定位（續(xù)） 2006-8-19表1母豬繁殖性狀相關(guān)的QTL定位（續(xù)） 2006-8-19 2006-8-191.1 排卵率SSC8 ：Campb

2、ell等(2003) 定位于豬8號染色體上4.8cM處RGS12、MAN2B2（位置候選克?。┢渌旧w：SSC4: P=0.10，可能是假陽性 (Rathje等,1997)SSC13: 可能以顯性或超顯性方式遺傳 ( Rathje等,1997) SSC15: Rathje等（1997）和Rohrer等（1999） 3、9、10號和X染色體: Rohrer等（1999） 1 繁殖性狀相關(guān)的QTL研究進(jìn)展 2006-8-191.2 妊娠期SSC9 ：Paszek等（1998）認(rèn)為SSC9上有控制妊娠期的QTLWilkie等（1999）利用梅大豬資源家系，用119個(gè)微衛(wèi)星標(biāo)記進(jìn)行基因組掃描，發(fā)現(xiàn)S

3、SC9上135cM處存在控制妊娠期的QTL，并估計(jì)其加性效應(yīng)為1.520.44d，顯性效應(yīng)為-2.340.75d，均達(dá)極顯著水平SSC15和SSC1：Wilkie等（1999）發(fā)現(xiàn)，分別位于96和166cM處，并估計(jì)加性效應(yīng)分別為1.860.54d和1.180.55d。 1 繁殖性狀相關(guān)的QTL研究進(jìn)展 2006-8-19 2006-8-19提綱 繁殖性狀相關(guān)的QTL研究進(jìn)展 繁殖性狀的候選基因研究進(jìn)展 2006-8-192 繁殖性狀的候選基因研究進(jìn)展繁殖性狀的候選基因，尤其是與豬產(chǎn)仔數(shù)性狀相關(guān)的候選基因取得了較大進(jìn)展大多數(shù)是下丘腦-垂體-卵巢軸分泌的激素及其受體、激活素、抑制素基因以及與豬早

4、期胚胎發(fā)育有關(guān)的基因 2006-8-192 繁殖性狀的候選基因研究進(jìn)展 2.1 雌激素受體基因（ESR） 2.2 促卵泡激素（FSH）亞基基因 2.3 骨橋蛋白（OPN） 2.4 視黃酸受體（RARG）和視黃醇結(jié)合蛋 白4（RBP4） 2.5 催乳素受體（PRLR）基因 2.6 骨形成蛋白15（BMP15）基因 2006-8-19表2 母豬產(chǎn)仔數(shù)的候選基因2 繁殖性狀的候選基因研究進(jìn)展 2006-8-19 2006-8-19 2006-8-19不同豬種ESR的B等位基因頻率品種（系）B等位基因頻率（）品種（系）B等位基因頻率（）杜洛克0梅山豬50.00大白豬48.10清平豬89.55長白豬13

5、.57通城豬66.67大白梅山50.09DIV2系68.05 2006-8-192.2 促卵泡激素（follicle-stimulating hormone-，F(xiàn)SH）亞基基因2 繁殖性狀的候選基因研究進(jìn)展 促卵泡激素（FSH）亞基基因是一種由垂體前葉嗜堿性顆粒細(xì)胞合成分泌的促性腺激素，它直接作用于卵巢，促進(jìn)顆粒細(xì)胞的增生，刺激類固醇生成，調(diào)節(jié)配子細(xì)胞的發(fā)育和成熟，最終引發(fā)排卵。在卵巢的顆粒細(xì)胞中表達(dá)，它與FSH，F(xiàn)SHR相互作用產(chǎn)生細(xì)胞分化和增殖最終導(dǎo)致初級卵巢卵泡的發(fā)育 2006-8-19趙要風(fēng)等（1998）首次證明FSH亞基基因座位在約克夏豬、長白豬、杜洛克豬等商品豬中與控制豬產(chǎn)仔數(shù)的主

6、效基因緊密連鎖，優(yōu)勢基因型AA純合子比BB型純合子母豬平均每胎多產(chǎn)仔1.5頭。AB型母豬比BB型個(gè)體頭胎產(chǎn)仔數(shù)和產(chǎn)活仔數(shù)分別高出2.53頭和2.12頭，各胎次平均估計(jì)高出1.5頭。 2 繁殖性狀的候選基因研究進(jìn)展2.2 促卵泡激素（follicle-stimulating hormone-，F(xiàn)SH）亞基基因 2006-8-19 2006-8-19 Van der Steen等(1997)對梅山3個(gè)合成系的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，表明OPN基因型影響總產(chǎn)仔數(shù)和產(chǎn)活仔數(shù)； Southwood等(1998) 發(fā)現(xiàn)3個(gè)等位基因與產(chǎn)仔數(shù)連鎖；Liaw等(1999)利用微衛(wèi)星標(biāo)記和PCR技術(shù)研究表明OPN可以作為提

7、高新生大白豬存活率的一個(gè)遺傳標(biāo)記；2 繁殖性狀的候選基因研究進(jìn)展2.3 骨橋蛋白（Osteopontin，OPN） 2006-8-192.4 視黃酸受體（RARG）和視黃醇結(jié)合蛋白4（RBP4）視黃醇是一種形成因子，在豬妊娠早期可影響基因轉(zhuǎn)錄、細(xì)胞分化和增殖、妊娠維持、胎盤形成和發(fā)育過程中形態(tài)變化。RARG和RBP4基因在豬妊娠的關(guān)鍵時(shí)期表達(dá)，由于其參與胚胎發(fā)育而作為產(chǎn)仔數(shù)的候選基因。 2 繁殖性狀的候選基因研究進(jìn)展 2006-8-192.4 視黃酸受體（RARG）和視黃醇結(jié)合蛋白4（RBP4）Messer等(1996c) 分析了32頭母豬的216窩產(chǎn)仔記錄，發(fā)現(xiàn)RARG和 RBP4基因分別可

8、控制0.21頭/窩、0.52頭/窩；分析27頭對照組母豬的242窩產(chǎn)仔記錄表明RARG和 RBP4基因分別控制0.14頭/窩，0.45頭/窩的產(chǎn)仔數(shù)。Rothschild等（2000）統(tǒng)計(jì)分析6個(gè)商品系的2500窩豬的數(shù)據(jù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)RBP4有0.23頭/窩的加性效應(yīng)。2 繁殖性狀的候選基因研究進(jìn)展 2006-8-192.5 催乳素受體（prolactin receptor, PRLR）基因催乳素是繁殖成功所必需的垂體前葉肽類激素。PRLR是一種細(xì)胞膜受體，主要位于腦、卵巢、胎盤和子宮等在內(nèi)的各種器官或組織中，妊娠期間黃體細(xì)胞中PRLR顯著增加（Linville等，2001）Vincent等（1

9、997）利用RFLP分析將PRLR基因定位到豬16號染色體上。2 繁殖性狀的候選基因研究進(jìn)展 2006-8-192.5 催乳素受體（prolactin receptor, PRLR）基因Vincent等（1998）通過對大白豬、長白豬、梅山豬等6個(gè)品系的研究發(fā)現(xiàn)，PRLR與其中3個(gè)品系的產(chǎn)仔數(shù)顯著相關(guān)，A等位基因能顯著提高產(chǎn)仔數(shù)，在不同品系其加性效應(yīng)為0.6頭/窩1頭/窩。2 繁殖性狀的候選基因研究進(jìn)展 2006-8-192.6 骨形成蛋白15（ BMP15）基因2 繁殖性狀的候選基因研究進(jìn)展 2006-8-192.6 骨形成蛋白15（ BMP15）基因BMP15基因在卵母細(xì)胞中特異性表達(dá)，推

10、動(dòng)哺乳動(dòng)物體內(nèi)卵母細(xì)胞卵泡生長，同時(shí)阻止黃體成熟，從而對排卵有重要的調(diào)節(jié)作用。 ( Galloway等，2000)在卵泡形成的全過程中BMP15蛋白和mRNA在卵母細(xì)胞中是有選擇地被共表達(dá)的。 （ Otsuka等，2000）從生理學(xué)角度可以推測，BMP15是一個(gè)卵母細(xì)胞特異性分子，它在卵泡形成期協(xié)同調(diào)節(jié)GC（BMP15配體的靶細(xì)胞）增殖和抑制FSH依賴性細(xì)胞分化。2 繁殖性狀的候選基因研究進(jìn)展 2006-8-19 2006-8-192.6 骨形成蛋白15（bone morphogenetic protein-15, BMP15）基因侯振平等（2002）根據(jù)人、鼠和豬BMP15基因，采用比較基因

11、組學(xué)方法獲得大白、梅山豬BMP15基因包含exon1和exon2的全部編碼區(qū)序列，并統(tǒng)計(jì)分析exon2 區(qū)域SpeI酶切位點(diǎn)多態(tài)性，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（p0.01）。2 繁殖性狀的候選基因研究進(jìn)展 2006-8-19其它候選基因Leptin、MyoG、PRL、NCOA1、BMPR1B、ADAMTS1、PTGS22 繁殖性狀的候選基因研究進(jìn)展 2006-8-193 展望繁殖性狀，尤其產(chǎn)仔數(shù)是養(yǎng)豬生產(chǎn)中最重要的經(jīng)濟(jì)性狀之一，提高每頭母豬斷奶仔豬將以最小的額外投入，增加養(yǎng)豬生產(chǎn)者的經(jīng)濟(jì)回報(bào) 。一般來說，產(chǎn)仔數(shù)的多少取決于品種（遺傳），不同品種間產(chǎn)仔數(shù)（從2頭到20頭，平均9到10頭）和胚胎存活率（15-40%）存在很大差異。產(chǎn)仔數(shù)表型標(biāo)準(zhǔn)差在2.5到3頭之間，遺傳力為0.10到0.15 (Legault, 1985; Johnson等, 1999)。 2006-8-193 展望中國梅山豬比歐洲和美國商品豬每窩多產(chǎn)4到5頭仔豬（Haley和Lee，1993），比大白豬多排卵7.1枚（Hunter等，1996）。梅山豬多產(chǎn)基因?qū)霘W洲和美國豬種中已產(chǎn)生了明顯的商業(yè)價(jià)值。 只要將豬產(chǎn)仔數(shù)提高11.5頭，英國養(yǎng)豬業(yè)每年可獲得7億英鎊的額外