PRLR基因在5個豬種中的群體遺傳特性分析

(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)，山西 晉中 030801)

PRLR基因在5個豬種中的群體遺傳特性分析

李 娜

(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)，山西 晉中 030801)

催乳素受體 (PRLR)基因在動物繁殖過程中有重要生理功能，是豬繁殖性狀上的一個候選基因。利用PCR-RFLP方法，以大白豬、長白豬、杜洛克豬、山西瘦肉型豬新品系（SD-III系）、大漢梅豬為試驗動物，分析了PRLR基因在各群體中的遺傳特性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)各群體都存在AA、AB 和BB 3種基因型,均處于中度多態(tài),5個豬群體都處于遺傳平衡狀態(tài)。

豬；催乳素受體基因；遺傳特性

催乳素（PRL）是由垂體前葉合成和分泌的一種蛋白質(zhì)激素，廣泛作用于哺乳動物的乳腺和性腺，是動物繁殖成功所必需的激素之一。催乳素要行使其功能必須與催乳素受體（PRLR）結(jié)合，通過受體作用于靶細(xì)胞，引起靶細(xì)胞的各種生理生化反應(yīng)。研究表明，催乳素受體基因和催乳素基因發(fā)生突變，都會引起動物的繁殖障礙[1]。

本試驗以大白豬、長白豬、杜洛克豬、山西瘦肉型豬新品系（SD-III系）、大漢梅豬為試驗動物， 選取PRLR基因為候選基因，用PCR-RFLP方法對其進(jìn)行了多態(tài)性研究并分析了其在各群體中的遺傳特性 ， 旨在為育種和保種工作提供理論依據(jù)。

1??材料和方法

1.1 材料

1.1.1 樣本來源

供試母豬共276頭，其中225頭（大白豬49頭、長白豬62頭、杜洛克豬58頭、SD-III系豬56頭）來自長治種豬場，51頭大漢梅豬來自太原畜牧獸醫(yī)研究所。

1.1.2 主要試劑

Taq DNA Polymerase和dNTPs：上海生工生物技術(shù)發(fā)展有限公司。

1.2 方法

1.2.1 基因組DNA提取

用酚-氯仿抽提法提取母豬耳組織樣中基因組DNA，紫外分光光度計法測定OD260，OD280值，通過計算OD260/ OD280檢測DNA的純度。

1.2.2 引物設(shè)計

PRLR基因引物利用引物設(shè)計軟件OLIGO6.0以 及PRIMER5.0設(shè)計，覆蓋區(qū)域片段長度為163 bp，位于PRLR基因外顯子3區(qū)域（GenBank accession no.U96306），由北京賽百盛公司合成。引物序列如下：

F：5'-CGT，GGC，TCC，GTT ，TGA，AGA，ACC-3'

R：5'-CTG，AAA，GGA，GTG，CAT，AAA，GCC-3'

超純水溶解至濃度為10 μmol/ L， 4 ℃保存。

1.2.3 PCR 反應(yīng)體系及條件

反應(yīng)體系： 10×2.5 μL buffer，1.5 μL Mg2+，2.5 μL dNTP，0.5 μL引物，模板DNA 50 ng，Taq DNA 聚合酶0.3 μL， 超純水補(bǔ)至25 μL。

反應(yīng)條件： 94 ℃預(yù)變性5 min， 94 ℃ 變性30 s，72 ℃ 退火30 s， 72 ℃ 延伸5 min， 35個循環(huán)。

1.2.4 PCR 產(chǎn)物的基因分型

PCR產(chǎn)物經(jīng)1.5%的瓊脂糖凝膠電泳檢測， 照像。

1.2.5 擴(kuò)增產(chǎn)物的RFLP檢測

將dd H2O、10×Buffer、內(nèi)切酶加在一起混勻、短暫離心后分裝到盛有PCR產(chǎn)物的PCR管中再次混勻，離心管用封口膜封住，經(jīng)短暫離心后，置于加樣平板上37 ℃水浴過夜。

1.2.6 基因型的判定

酶切產(chǎn)物用1.5%的瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行分離，統(tǒng)計基因型。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

用POPGENE 1.31 計算基因頻率、基因型頻率、多態(tài)信息含量、有效等位基因數(shù)、群體雜合度和Hardy-Weinberg 平衡檢驗， 方法見參考文獻(xiàn)注劉桂瓊等(2004)[2]。

2??結(jié)果和分析

2.1 PCR產(chǎn)物的電泳結(jié)果

圖1 PRLR基因PCR擴(kuò)增產(chǎn)物瓊脂糖凝膠電泳圖

圖2 PRLP基因的RFLP檢測結(jié)果

2.2 PCR-RFLP結(jié)果

PRLR基因的擴(kuò)增部分產(chǎn)物片段的大小為163 bp，該片段存在一個限制性內(nèi)切酶AluI的酶切位點，經(jīng)AluI酶酶切消化，該片段表現(xiàn)為多態(tài)性，存在3種基因型，分別是AA基因型（85 bp，59 bp，19 bp），BB基因型（104 bp，59 bp）和AB基因型（104 bp ，85 bp，59 bp，19 bp）。如圖2所示。

2.3 豬PRLR的基因頻率和基因型頻率

由表1可見，PRLR AluI檢測到A、B 2個等位基因，3種基因型。在這5個品種中，AA、AB、BB 3種基因型都存在。大白豬的A基因頻率相對較高為0.541。其他豬種的B基因頻率較高，其中杜洛克豬的B基因頻率最高為0.689。B基因頻率從高到低的順序為杜洛克、SD-III、大漢梅豬、長白豬。從基因型分布來看，在大漢梅豬AB型個體所占比例較高為0.510；杜洛克豬BB型個體所占比例較高為0.517。

2.4 PRLR基因遺傳特性的分析

由表2可以看出，在PRLP位點上，5個群體的遺傳變異程度相差不大，杜洛克豬的純合度較高（0.571），大白豬與長白豬的遺傳變異程度非常接近。這可能與長白豬含有大白豬的血統(tǒng)有關(guān)。在多態(tài)信息含量（PIC）方面，所測豬種均處于中度多態(tài)（PIC＞0.5為高度多態(tài)，0.25＜ PIC＜0.5為中度多態(tài)，PIC＜0.25為低度多態(tài)），其中，以SDIII最高（0.372）；經(jīng)卡方（χ2）檢驗表明，在PRLR基因這一位點中，5個豬種群體的χ2值未達(dá)到顯著水平，即這5個豬種群體的基因頻率和基因型頻率都處在哈代-溫伯（Hardy-Weinberg）遺傳平衡狀態(tài)（P＞0.05），

3??討論

本試驗所檢測的PRLR基因位點上，在大白豬、長白豬、杜洛克豬、SD-III系豬、大漢梅豬中都檢測到了A、B 2種等位基因。等位基因頻率分布不均勻， 除大白豬外其余豬種B基因頻率高，相對應(yīng)的A基因的頻率低。一般來講，群體中頻率最高的等位基因是該物種最原始、保守的，其余的等位基因是進(jìn)化過程中由該等位基因突變造成的。

表1 PRLR基因的PCR-RFLP基因頻率和基因型頻率在不同豬種中的分布

表2 PRLR基因遺傳特性分析

將不同基因位點多態(tài)性作為分子標(biāo)記研究的指標(biāo)的可行性與其自身及其在特定群體中表現(xiàn)出的遺傳特性有關(guān)。Ho反映某一基因座上等位基因間純合的程度，Ho越大，群體的遺傳的變異就越小。本實驗中，在PRLP位點上，5個群體的遺傳變異程度相差不大。而Ne、He、PIC反映群體變異程度的大小，如果PIC高，等位基因數(shù)目多，雜合度大，表明該群體在該位點的遺傳變異高，有較大的選擇余地，可以利用該位點進(jìn)行與生長性狀相關(guān)的標(biāo)記輔助選擇。Bostein[3]等提出了衡量基因變異程度高低的多態(tài)信息含量（Polymorphic information content，PIC）指標(biāo)。根據(jù)本研究的結(jié)果，5個豬種均表現(xiàn)為中度多態(tài)（0.5＞PIC＞0.25）。本試驗沒有發(fā)現(xiàn)高度多態(tài)位點，這一方面可能與所選擇的基因位點相當(dāng)保守有關(guān)，另一方面可能與所采用PCR-RFLP有關(guān)，其檢測出的等位基因數(shù)目比較少。經(jīng)χ2適合性檢驗表明，PRLR基因位點在5個豬種群體中的基因頻率和基因型頻率都處在Hardy-Weinberg遺傳平衡狀態(tài)（P＞0.05）。這可能是由于其在適應(yīng)方面具有遺傳優(yōu)勢，經(jīng)過長期進(jìn)化和自然選擇而達(dá)到了平衡。

[1] 儲明星.豬產(chǎn)仔數(shù)性狀候選基因的研究進(jìn)展[J].畜牧與獸醫(yī)，2001，33（1）：36-37.

[2] 劉桂瓊，曹勤忠，姜勛平，等.小梅山豬促卵泡素β基因多態(tài)性與繁殖性狀的關(guān)系[J].中國畜牧雜志， 2004，40(12)：6-8.

[3] Bostein D， White RL， Skolnick M，Davus RW. Construction of a genetic linkage map in man using restricted fragment length polymorphism [J]. Hum Genet，1980， 32： 314-331.

2015-06-12）

作者信息：李娜（1980-），漢，講師，碩士，研究方向：生物化學(xué)與分子生物學(xué)。郵箱：ln-shine@163.com。