豬DIO3基因的序列分析及與生產性狀的關聯分析

武華玉　喬木

摘要：本研究獲得了豬甲狀腺素脫碘酶３（DｅｉｏｄｉｎａｓｅｉｏｄｏｔｈｙｒｏｎｉｎｅＩＩＩ，ＤＩＯ３）基因１５６８ｂｐ的ｍＲＮＡ序列，包含編碼２７８個氨基酸的完整的開放閱讀框（ＯＲＦ）。采用ＰＣＲ－ＲＦＬＰ法檢測外顯子６８７ｂｐ處的Ａ／Ｃ突變（Ａ／Ｃ６８７）在不同豬種中等位基因分布頻率及與生產性狀的關聯分析。結果顯示，在國內豬種中Ｃ等位基因占優勢，ＤＩＯ３基因的多態與瘦肉率（ＬＭＰ）、肥肉率（ＦＭＰ）、瘦肥肉比率（ＲＬＦ）、肩部膘厚（ＳＦＴ）、第６－７腰椎間背膘厚（ＲＦＴ）、臀部膘厚（ＢＦＴ）、眼肌面積（ＬＥＡ）、肌內脂肪含量（ＩＭＦ）等脂肪沉積和胴體性狀顯著相關。

關鍵詞：豬ＤＩＯ３基因；克隆；基因頻率；關聯分析

中圖分類號：Ｓ８２８ 文獻標識碼：Ａ 文章編號：0439－８114（２０12）24－5808-04

ＤＩＯ３（甲狀腺素脫碘酶３）基因在甲狀腺激素代謝過程中起著核心作用［１］，它使四碘甲狀腺原氨酸（Ｔ４）和三碘甲狀腺原氨酸（Ｔ３）內環脫碘導致甲狀腺激素失活［２］。ＤＩＯ３基因通過調節甲狀腺激素的代謝而影響機體生長發育及糖、脂肪、蛋白質等三大營養物質的代謝［３，４］。

ＤＩＯ３基因位于Ｄｌｋ１－Ｄｉｏ３印記簇最遠端，在ＤＬＫ１基因下游－８００ｋｂ處，該印記區域存在顯著影響生長、繁殖等性狀的ＱＴＬｓ［５－８］。但ＤＩＯ３對豬生產性狀的影響報道有限，因此有必要探討ＤＩＯ３基因對豬生長、胴體等生產性能的影響。

１ 材料與方法

１．１ 動物和組織樣品

基因克隆及ＳＮＰ篩選的樣品：大白豬（湖北省農科院畜牧獸醫研究所原種豬場）、梅山豬（英山縣綠源養豬專業合作社）2月齡肌肉組織提取ＤＮＡ和ＲＮＡ。

用于基因頻率分析的樣品：大白豬（湖北省農科院畜牧獸醫研究所原種豬場）、長白豬（華中農業大學試驗豬場）、梅山豬（英山縣綠源養豬專業合作社）、陽新豬（陽新縣種豬場）、皖南豬（英山縣綠源養豬專業合作社）、監利豬（監利縣種豬場）、鄂西黑豬（恩施種豬場）共１86頭，前腔靜脈采血，提取ＤＮＡ。

用于性狀關聯分析的樣品：大白豬和梅山豬雜交產生的Ｆ２代群體（華中農業大學試驗豬場）３04頭，分別提取個體ＤＮＡ并做好性狀記錄。

１．２ 豬ＤＩＯ３基因的分離

１．３ ＰＣＲ－ＲＦＬＰ分析

１．４ 統計分析

２ 結果與分析

２．１ 豬ＤＩＯ３基因序列分析

２．２ 多態性檢測和關聯分析

采用ＰＣＲ－ＲＦＬＰ的方法，在無相關性的７個品種１86頭豬中進行了多態性檢測，結果表明在國內和國外豬種中等位基因頻率存在顯著差異，在國內豬種（梅山豬、陽新豬、皖南豬、監利豬和鄂西黑豬）中Ｃ等位基因占優勢，在國外豬種（長白豬和大白豬）中Ａ等位基因占優勢（表２）。在３04頭大白豬×梅山豬Ｆ２代資源家系中進行基因型與胴體性狀和肉質性狀的關聯分析（表３），結果表明，此位點多態性與瘦肉率（ＬＭＰ）、肥肉率（ＦＭＰ）、瘦肥肉比例（ＲＬＦ）、肩部膘厚（ＳＦＴ）、第６－７腰椎間膘厚（ＲＦＴ）、臀部膘厚（ＢＦＴ）、眼肌面積（ＬＥＡ）、背最長肌失水率（ＬＤＤＬＲ）、背最長肌系水力（ＬＤＷＨＣ）、股二頭肌肌肉色值（ＢＦＭＣＶ）以及背最長肌含水量（ＬＤＷＣ）等性狀呈顯著相關（Ｐ﹤０．０５），與背最長肌肌內脂肪含量（ＬＤＩＭＦ）呈極顯著相關（Ｐ﹤０．０１）。與瘦肉率（ＬＭＰ）、肥肉率（ＦＭＰ）、瘦肥肉比例（ＲＬＦ）、肩部膘厚（ＳＦＴ）、第６－７腰椎間膘厚（ＲＦＴ）、臀部膘厚（ＢＦＴ）、眼肌面積（ＬＥＡ）和股二頭肌色值（ＢＦＭＣＶ）等性狀的加性效應顯著相關（Ｐ﹤０．０5），瘦肉率（ＬＭＰ）、股二頭肌色值（ＢＦＭＣＶ）、背最長肌含水量（ＬＤＷＣ）等性狀的顯性效應呈顯著相關（Ｐ﹤０．０5），與背最長肌肉脂肪含量（ＬＤＩＭＦ）性狀的顯性效應呈極顯著相關（Ｐ﹤０．０1）。

3 小結與討論

本研究分離了豬ＤＩＯ３基因ｃＤＮＡ序列和部分調控序列，基因結構與人和小鼠相同，其編碼區及推導的多肽與人和其他物種具有很高的相似性，催化中心具有催化活性所必需的絲氨酸殘基［２，１０，１１］。這種保守性說明其功能與其他物種相似，即具有調節甲狀腺激素代謝的作用，從而調節機體生長發育和營養物質的代謝。

豬ＤＩＯ３基因定位于ＳＳＣ７的ＳＷ７６４附近［１２］，此區域存在著與豬的生產性狀（如肌纖維直徑、脂肪含量、胴體長、胴體重、皮質醇水平等）相關的ＱＴＬｓ［１３］，本研究發現該基因遺傳多態與胴體性狀和肉質性狀呈顯著相關，這與該基因定位結果相吻合。ＡＡ基因型的豬比ＣＣ基因型豬有較高的瘦肉率、瘦肥肉比率、眼肌面積，較低的肥肉率、肩部膘厚、第６-７腰椎間膘厚、臀部膘厚背最長肌肌肉脂肪含量，因此可以說等位基因Ｃ有利于脂肪沉積，例如肥肉率和背膘而等位基因Ａ促進肌肉生長，抑制脂肪沉積。等位基因Ａ主要存在于大白豬中，在梅山豬中等位基因頻率較低，這種分布規律符合品種特性的差異。

該基因的遺傳多態與豬的胴體性狀和肉質性狀呈顯著相關，可以作為影響肌肉生長和脂肪沉積的候選基因之一。

參考文獻：

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