47个亚、欧、美洲野生、地方和培育猪群的AFLP多态性及群体遗传关系研究

采用双色荧光标记技术,检测21个中国地方猪类群、19个欧美商业猪类群、5个亚欧美野猪类群、1个中国培育猪种、1个杜洛克×中国野猪杂种群体总共47个类群基因组DNA池的AFLP多态性,22种引物组合产生312个AFLP多态标记。根据多态标记信息,计算47个类群间的遗传相似系数,并构建UPMGA聚类关系图。结果表明,中国地方猪、中国野猪与欧美商业猪群、欧美野猪间存在明显的遗传分化,提示中国地方猪起源于亚洲野猪,而欧美商业猪种由欧美野猪驯化而来。杜洛克猪、长白猪和大白猪不同类群间的遗传相似性较高,但也存在一定的遗传分化。南昌白猪与大白猪、PIC L95系与太湖猪有着很近的亲缘关系,真实反映了其育成历史。嘉兴黑猪与梅山猪、冠朝猪、藤田花猪、上犹花猪和万安花猪等地方猪群遗传关系的研究结果与其形态学、地理分布和现行分类情况相一致,认为AFLP技术是遗传多样性和群体遗传学研究的一项有效的技术手段。

仔猪断奶前腹泻抗病基因育种技术的创建及应用

产肠毒素大肠杆菌(ETEC)F4ac造成的断奶前仔猪腹泻病是养猪生产中的常见病,给世界养猪业造成了巨大经济损失。本研究面对这一现状,通过全基因组连锁定位分析、目的区域的重组断点事件分析和远缘群体高通量SNP标记的关联性分析等严谨的遗传学分析手段,确定了决定仔猪ETECF4ac腹泻易感性的基因为MUC13基因,并发现了能准确鉴别易感个体和抗性个体的分子标记(准确率>97%),相关研究论文已分别发表于相关国际专业学术期刊,由此首次在国际上创建了高精准度的断奶前仔猪腹泻抗病育种新技术,并利用所创建的分子育种新技术进行大面积推广应用,实现了我国种猪遗传改良研究的重要自主创新。

抗仔猪断奶前腹泻猪专门化新品系的培育

利用江西农业大学获国家发明专利和国家技术发明二等奖的"仔猪断奶前腹泻(ETECF4ac)抗病基因育种技术"结合常规育种技术,历时6年培育了BN101系、BN102系和BN103系3个抗仔猪断奶前腹泻基因(MUC13基因)抗性型(GG)纯合的瘦肉型抗仔猪断奶前大肠杆菌(ETEC)F4ac腹泻猪专门化新品系。3个新品系仔猪断奶前腹泻发生率均显著低于常规未经选育群体,且其生长、繁殖、产肉以及体型外貌等性状均表现优良,达100 kg平均日龄分别为155.43 d、158.21d和159.27 d,100 kg体重平均活体背膘厚分别为:8.96 mm、9.47 mm和9.52 mm,经产母猪平均总产仔数分别为:10.43头、12.31头和12.79头,料肉比分别为:2.38、2.44和2.48,且变异系数都在10%以下。这些专门化新品系的成功培育实现了我国抗病种猪培育的新突破。

莱芜猪与杜长大三元杂交猪肉质性状种质资源比较研究

本研究旨在对中国地方品种莱芜猪和杜长大三元杂交商品猪的多个肉质性状进行准确的评估,并分析不同品种、性别和肌肉组织对肉质的影响。本研究选取宰前活重相近的264头莱芜猪和610头杜长大三元杂交猪,在同一屠宰场屠宰,并测定其眼肌面积、pH、肉色、肌内脂肪(IMF)含量、大理石纹、水分含量及滴水损失等多项肉质指标,再对这些表型数据进行统计分析。结果表明,品种内IMF含量和滴水损失的变异程度均大于30%,提示通过品种内选择,可在一定程度上改善猪肉的IMF含量及滴水损失,并提高肉品质的均一性;品种间比较发现,除眼肌面积外,莱芜猪的各项肉质指标均优于杜长大(P<0.01),尤其是莱芜猪的平均IMF含量是杜长大的6倍多,其平均滴水损失不到杜长大的1/3,提示若将莱芜猪的肉质优良基因导入到商品猪中可以较大幅度地改善商品猪的肉品质。就性别而言,阉公猪的IMF含量要高于母猪(P<0.05),但其他性状基本上无显著差异(P>0.05)。眼肌大理石纹评分高于半膜肌,而终pH相反。此外,性状间的相关性分析结果表明,增加IMF有利于提高终pH和减少滴水损失。本研究结果加深了对莱芜猪和杜长大猪的肉质特性认识,并为今后它们的肉质选育工作提供参考。

MC4R基因主效位点在中外猪种中的遗传多样性及其与生长肥育性状的关联性分析

采用PCR-TaqI-RFLP技术,检测了9个中国地方猪种、3个外来猪种和1个培育猪种的612个个体及白色杜洛克×二花脸资源家系418头F2个体在MC4R基因D298N主效位点的遗传变异,统计分析了MC4R基因型与日增重、腹脂率及肩、胸、腰、臀部膘厚等生长肥育性状的关联性。结果表明:(1)G等位基因在中国地方猪种、长白和杜洛克中呈高频分布,而大白和南昌白猪具有高频率的A等位基因;(2)GG基因型个体的胸、腰、臀部膘厚较AA基因型和AG基因型个体厚,GG基因型个体的240日龄重、至240日龄平均日增重大于AA基因型个体,GG基因型个体的腹脂率高于AA基因型个体,差异显著。试验结果进一步验证了MC4R基因对猪生长肥育性状的影响效应。

鸡SCD和Sirt1基因的SNP搜寻及其遗传多样性分析

硬脂酰辅酶A去饱和酶(Stearoyl-CoA desaturase,SCD)和Sirt1基因是位于鸡6号染色体的两个与脂肪代谢相关的功能基因。本研究以泰和丝毛乌骨鸡、杏花鸡、隐性白洛克鸡为研究材料,利用DNA池比较测序技术对鸡SCD和Sirt1基因的整个编码区进行SNPs搜寻,共检测出鸡SCD基因SNPs 13个,其中5个编码区SNPs(cSNPs),2个为错义突变,10个为新发现的SNPs;检测出鸡Sirt1基因SNPs 35个,其中10个cSNPs,2个为错义突变,18个为新发现的SNPs,另外有3处插入/缺失多态。对SCDc.492G>A和Sirt1 c.1753G>A位点在隐性白洛克鸡、杏花鸡、泰和丝毛乌骨鸡、白耳黄鸡、康乐鸡、南城黑鸡等271个个体中进行了PCR-SSCP检测,发现它们具有丰富的多态性,为这个染色体区域进一步的关联性分析提供了新的标记。

在白色杜洛克×二花脸资源家系中定位影响猪肉滴水损失的QTL

【目的】通过全基因组扫描,鉴别影响猪肉滴水损失数量性状位点(QTL)。【方法】采用EZ-滴水损失测定法和袋测定法,测定了白色杜洛克×二花脸资源群体884头F2代个体的背最长肌和半膜肌在采样后24和48 h的滴水损失。利用SAS软件分析了6个滴水损失性状间的相关性,以及滴水损失与其它肉质性状的相关性。检测了3个世代个体在19条染色体上194个微卫星的基因型。据此,应用QTL Express在线进行了影响滴水损失QTL的定位分析。【结果】滴水损失在两种肌肉间或两种测定方法间有较高的相关性(r=0.50—0.58,P<0.01),而在两个连续测定时间点间相关性更高(r=0.72,P<0.01)。滴水损失与24 h的pH、肉的亮度(Minolta L),肉色评分、大理石纹、水分含量及肌内脂肪含量呈中等或较低的显著相关(r=0.09—0.35,P<0.05)。QTL分析共检测到9个影响滴水损失相关性状的QTL,6个背最长肌滴水损失QTL,分别位于SSC1、SSC10和SSC12,其中SSC10上的QTL达到5%基因组显著水平;影响半膜肌滴水损失的3个QTL分别位于SSC2、SSC6和SSC17上。【结论】在SSC6、SSC10、SSC12及SSC17上首次检测到滴水损失QTL。多个滴水损失QTL与早先定位的pH QTL或肌内脂肪含量QTL的置信区间重叠。检测到的QTL无一个既影响背最长肌滴水损失,又影响半膜肌滴水损失。大部分QTL有利等位基因(减少滴水损失)源自二花脸猪。

白色杜洛克×二花脸F_2资源群体中催乳素(PRL)和催乳素受体(PRLR)基因与母猪杀婴行为和产仔数关联性研究

【目的】研究PRL、PRLR基因在白色杜洛克×二花脸F2资源群体中的遗传变异及其与母猪杀婴行为和产仔数的关联性。【方法】PRL基因的g.1317T>A、g.8905C>T、g.9056C>T位点,PRLR基因的g.1217C>T、g.1283C>A、g.1439G>A、g.1528G>A和g.1600T>A位点采用SNaPshot法对资源群体所有F0、F1和288头F2母猪进行基因型判定,分别利用传递不平衡检测(TDT)和最小二乘法分析这些位点与母猪杀婴行为和产仔性状的关联性。【结果】TDT分析发现,PRL和PRLR基因所有检测SNP位点,无论基因型还是单倍型均与母猪杀婴行为无显著相关。与母猪产仔数相关性分析表明:PRLR基因5个SNP位点的基因型及单倍型与总产仔数、产活仔数、产死胎数、断奶仔猪数和断奶窝重均未达到显著相关;PRL基因的3个SNP位点与母猪的总产仔数和产活仔数达到显著相关(P<0.05),单倍型ACC个体的总产仔数(P=0.0005)和产活仔数(P=0.001)极显著低于其它单倍型个体;单倍型TTT个体的产活仔数显著高于其它单倍型个体(P=0.003)。【结论】白色杜洛克×二花脸F2资源群体中,PRL、PRLR基因与母猪杀婴行为无关联性,PRL基因与母猪总产仔、产活仔数显著相关。

白色杜洛克×二花脸资源群体中屠宰季节对猪肉pH值和肉色的影响

以白色杜洛克×二花脸资源家系冬、夏两季的两批F2屠宰个体为材料,分析比较两个季节组背最长肌、半膜肌pH值和肉色间差异及pH值对肉色影响的差异。结果显示:背最长肌和半膜肌pH值和肉色均受季节的显著影响。冬季组背最长肌45 m in pH值显著高于夏季组,而2种肌肉24 h pH值在两组间无差异;夏季组2种肌肉的L*值均显著高于冬季组,a*和b*值显著低于冬季组。2组的2种肌肉pH值与L*值显著中度相关,a*值和b*值与pH值仅在夏季组中呈中度相关。

附睾功能及其对精子成熟的影响

哺乳动物的附睾为精子的成熟提供了特殊的微环境,是精子成熟、保护、运输和贮存的部位,在生殖过程中起着重要作用。附睾上皮细胞的合成、分泌、转运等功能使精子发生了一系列结构、生化和功能的改变.从而使精子获得受精和运动能力。作者对附睾的形态结构、功能和对精子成熟影响研究现状等作简要综述。

福建省商业猪种MUC13、IGF2和RYR1基因主效位点的遗传变异分析

选择决定新生仔猪ETEC F4ac腹泻抗性的黏附素13(MUC13)基因,影响生长速度和背膘厚的IGF2内含子3 g.3072G>A,决定氟烷敏感性的RYR1 c.1843C>T等3个对养猪生产具有显著影响的基因位点,采用PCR-RFLP或PCR-SNaPshot方法,对福建省6家大型种猪场的杜洛克、长白、大白核心育种群进行基因型判定。结果表明:杜洛克、长白、大白的MUC13有利等位基因频率分别为0.892、0.643、0.638,IGF2有利等位基因频率分别为0.933、0.742、0.826,RYR1有利基因型频率很高,分别为:0.896、0.982、0.968。RYR1、IGF2与MUC13的有利等位基因型组合个体比例在各品种中差异较大,以杜洛克最高(65.4%),大白其次(28.4%),长白最低(19.9%)。因此,与常规育种技术相结合,需经过多世代选育才能将此3个主效位点的有利等位基因在受试种群中选育纯合。

DGAT1基因K232A突变位点在3个中国荷斯坦母牛群体中的基因型频率分布及其与产奶量的相关性

二脂酰甘油酰基转移酶1(acylCoA:diacylglycerol acyltransferase,DGAT1)基因是影响奶牛产奶性状的主效基因之一,其第八外显子上的第232位的赖氨酸转化为丙氨酸(K232A)的错义突变是影响产奶量、乳脂和乳蛋白含量的因果突变。本研究利用GenBank中已公布的牛DGAT1基因DNA序列,于K232A位点两端设计引物,采用PCR-RFLP方法鉴定来自新疆和江西的3个中国荷斯坦母牛群体共454个个体DGAT1基因K232A突变位点的基因型,使用SAS9.0软件分析供试群体基因型分布及其与产奶量的相关性。研究结果表明:K等位基因为441bp的PCR扩增片段,A等位基因为完全切开的202bp和239bp两片段。新疆1、新疆2和南昌金牛3个荷斯坦母牛群体在该位点上K等位基因的频率分别为51.9%、42.4%和27.2%;A等位基因的频率分别为48.1%、57.6%和72.8%。DGAT1基因K232A突变位点与三个母牛群体日平均产奶量的相关性分析发现在3个群体中KK型个体产奶量均低于AA型个体,但不同基因型个体间产奶量差异在统计学上没有显著差异。本研究为进一步探讨DGAT1基因在中国奶牛群体中的遗传效应及分子标记辅助选择培育良种奶牛提供参考。

我国部分引进猪种IGF2和RYR1基因主效位点的遗传变异分析

胰岛素样生长因子2(Insulin-like growth factor2,IGF2)是一类多功能细胞增殖调控因子。它在胎儿生长发育、肿瘤细胞增殖、肌肉生长等方面具有重要的调控作用。猪IGF2基因第3内含子3072G>A突变是迄今少数几个被确证的影响农业动物数量性状的主效突变位点(Quantitative Traits Nucleotide,QTN)。兰定尼受体基因(RYR1)c.1843C>T突变位点是造成猪应激综合症的主效基因位点。本研究采用PCR-RFLP及PCR-SSCP的方法,检测了深圳、江苏、江西等4个猪场5个引进猪种(品系)的323头种猪个体在IGF2的第3内含子3072G>A位点突变和RYR1基因的c.1843C>T突变位点的基因型,以此指导猪的育种实践,提高猪产肉量和经济效益,剔除氟烷应激敏感基因,选育抗应激种群。

MUC13腹泻抗性纯合杜洛克种群的选育研究

MUC13是控制仔猪大肠杆菌F4ac易感或抗性的主效基因。本研究利用分子育种与常规育种技术、闭锁继代与开放选育相结合的综合方法,对250头杜洛克育种核心群实施连续3个世代的基因检测和性能测定,筛选出MUC13抗性纯合基因型种群。经测试,在相同饲养管理条件下,哺乳期的同胎次20窝育种群母猪与20窝扩繁群母猪相比,断奶前仔猪腹泻发生率分别为8.7%和18.4%(P<0.01),但断奶成活率两组间差异未达到显著水平(P>0.05);对育种群3个世代的测定选育结果分析发现,第一和第三世代间达100 kg体质量日龄差异不显著(P>0.05)、但活体背膘厚相比减少1.46 mm(P<0.05),同时还发现,3个世代中MUC13不同基因型个体间生长速度和活体背膘差异均不显著(P>0.05)。综上说明,MUC13基因抗性纯合有利于防止仔猪腹泻的发生并能有效降低活体背膘,但对生长发育没有明显影响。

FosB基因在白色杜洛克×二花脸资源家系中的遗传变异及其与分娩母猪母性行为的相关性

本研究根据FBJ骨肉瘤原癌基因同源物B(FosB)在动物母性行为发生过程中的重要作用,选择其作为影响母猪母性行为的候选基因,以白色杜洛克×二花脸F2资源群体为材料,分析了FosB基因在此群体中的遗传变异及其与分娩母猪母性行为的相关性。采用PCR产物直接测序法搜寻了FosB基因4888、06 bp 2个片段的单核苷酸多态位点(SNPs),鉴别到FosB-EU163403-g.187A>T,FosB-EU163403-g.188A>C和FosB-EU163403-g.297C>G 3个SNPs。采用PCR-MbiI-RFLP法分析了G297C位点在资源群体中的多态及与母猪母性行为的相关性。传递不平衡检测(TDT)表明该多态位点与母猪杀婴行为、衔草做窝、哺乳、踩仔猪、压仔猪等母性行为均无显著相关性(P>0.364)。FBAT分析结果也证实了这一点(P>0.236)。考虑到母性行为属于复杂性状,可能由微效多基因控制,因此有必要在更大规模群体进行分析或搜寻其他候选基因的突变位点。

利用白色杜洛克×二花脸资源家系定位影响猪肉硬实度的QTL

为定位影响猪背最长肌和半膜肌硬实度的数量性状基因座(QTL),本研究测定了白色杜洛克×二花脸资源家系中490头F2代猪的背最长肌和半膜肌硬实度,检测了3代个体在19条染色体上194个微卫星的基因型,并据此进行了QTL定位分析。共检测到9个QTLs,包括影响背最长肌硬实度的4个QTLs,分别位于SSC1、SSC2、SSC7和SSC10,其中SSC1和SSC7的QTLs达到1%基因组显著水平;影响半膜肌硬实度的5个QTLs分别位于SSC1、SSC7、SSC10、SSC12和SSC14,其中SSC7和SSC14的QTLs分别达到5%和1%基因组显著水平。

利用全基因组高通量SNP标记定位二花脸×沙子岭家系中的断奶体重QTL

【目的】利用二花脸×沙子岭家系定位影响仔猪45日龄断奶体重的数量性状位点(quantitative trait loci,QTL)并搜寻QTL区间内与表型相关的位置候选基因,为最终鉴别因果基因奠定前期工作基础。【方法】构建二花脸×沙子岭猪F2资源家系,利用Illumina porcine 60k DNA芯片判定F2个体的基因型,对45日龄断奶体重表型进行全基因组连锁分析,定位影响二花脸×沙子岭家系F2家系仔猪45日龄断奶体重的QTL。在Ensemble(EMBL-EBI)和NCBI(National Center for Biotechnology Information)网站基因组数据库中搜寻相应的位置候选基因。【结果】在猪的2号染色体(sus scrofa chromosome 2,SSC2)上定位到了1个5%基因组水平显著的QTL,在猪的5号染色体(sus scrofa chromosome 5,SSC5)和猪的14号染色体(sus scrofa chromosome 14,SSC14)上分别定位到了1个1%基因组水平显著的QTL。在上述3个QTL区域内搜寻到了5个与仔猪45日龄断奶体重相关的候选基因,分别是SSC2上的CYP2R1、COPB1、PDE3B基因和SSC5上的NOP2、GDF3基因。【结论】本研究将影响二花脸×沙子岭家系仔猪45日龄断奶体重的QTL定位于SSC2、SSC5和SSC14,并揭示出5个与仔猪45日龄断奶体重相关的候选基因。

全基因组关联分析(GWAS)鉴别猪腹股沟/阴囊疝易感基因

旨在鉴别猪腹股沟/阴囊疝的易感基因并探寻其发病机理,本研究对源于纯种长白和大白2个西方商业猪种220个腹股沟/阴囊疝三联体核心家系群(包含237个患病个体)的734个样本,利用Illumina猪60KSNP芯片进行扫描和基因分型,通过基于SNP的病例-对照全基因组关联分析,结果发现,在SSC1上19.31~19.59 Mb区域内的4个SNPs标记以及SSC7上17.05Mb处有1个SNP标记与猪腹股沟/阴囊疝呈显著相关。其中,SSC1上的易感区域内存在1个位置候选基因编码糖醛基-2-磺基转移酶(UST),该酶所调控的硫酸皮肤素粘多糖,其代谢紊乱可引起人类伴发各种疝气的粘多糖症;而SSC7上易感位点位于编码细胞周期蛋白依赖激酶5调节亚单位相关蛋白1类似物1的CDKAL1基因内,推测该基因可能通过调控细胞凋亡影响疝气发生。但在扩大群体至1 134个个体(包含367个腹股沟/阴囊疝患病个体)后仅位于CDKAL1基因中的MARC0077275位点在TDT分析中得到重复验证。本研究通过全基因组关联分析和大规模家系群体中的TDT验证分析初步鉴定了猪腹股沟/阴囊疝的易感位点和2个位置功能候选基因:UST和CDKAL1,该结果为进一步解析腹股沟/阴囊疝的分子遗传基础提供了新的思路。

利用高密度SNP对猪血糖和糖基化血清蛋白性状的全基因组关联分析

【目的】测定苏太猪和白色杜洛克×二花脸F2资源家系240 d血糖(glucose,GLU)和糖基化血清蛋白(glycosylated serum proteins,GSP)浓度,采用全基因组关联分析定位影响GLU和GSP的染色体位点,为最终鉴别影响该性状的因果基因奠定基础,同时为人类低血糖症和糖尿病的遗传学研究提供参考。【方法】分别将435头苏太猪和760头白色杜洛克×二花脸F2资源家系F2个体在相同条件下饲养至240日龄进行统一屠宰,收集血液后分离血清,利用全自动生化分析仪测定GLU和GSP浓度。采集猪只耳组织提取DNA并测定DNA浓度。将质检合格的DNA样品利用Illumina porcine 60K SNP芯片判定基因型。运用PLINK软件对SNP判型结果进行质控,将合格的SNP标记用于后续的关联性分析,利用广义混合线性模型及R语言GenABEL软件包进行全基因组关联分析,定位影响苏太猪和白色杜洛克×二花脸F2资源家系240 d血清GLU和GSP含量的染色体位点。根据全基因组关联分析结果从Ensembl或NCBI网站上分析可能的位置候选基因。【结果】全基因组关联分析共检测到5个与血清GLU和GSP达染色体显著水平相关的SNP位点。其中白色杜洛克×二花脸F2资源群体在10号染色体(SSC10)24.67Mb处定位到与血清GSP含量显著相关的SNP(ALGA0057739,P=1.58×10-5),解释表型变异为3.72%。苏太猪群体共检测到2个与血清GSP显著相关的SNP(ALGA0108699和DRGA0017552,P=1.45×10-5),解释表型变异均为3.72%。使用猪参考基因组序列(10.2版本),无法定位到具体的染色体位置。通过人、猪比较基因组分析,这两个SNP都位于SSC8,距STPG2基因3’端约180.0—193.0 kb。将两个群体进行Meta分析,未发现新的与GSP显著相关的SNP;在1号染色体250.32Mb处(DRGA0002016,P=2.48×10-5)和14号染色体43.97Mb处(ASGA0062984,P=1.29×10-5),定位到与血清GLU显著相关的SNP。通过搜寻显著相关SNP所在染色体区域内的注释基因,发现ASPM、TRPM3和KCTD10等基因是影响血清GSP和GLU的重要候选基因。【结论】检测到5个显著影响猪血清GLU和GSP的SNP位点。这些SNP位点所处染色体区域内的ASPM、TRPM3、STPG2和KCTD10基因是影响血清GSP和GLU的重要候选基因。

公猪射精过程不同阶段精液精子密度和精液量的变化

公猪在一次完整射精过程中有1至数次不等的短暂停顿,将公猪一次完整射精的精液分成三段:浓精(S1)、第一次射精中除浓精外的精液(S2)及其余部分精液(S3),研究三段精液精子密度、精液量的变化规律。结果表明:浓精精液量显著低于其它两段精液(P<0.01),而精子密度及总精子数显著高于其它两段精液(P<0.01);浓精量只占总精液量的约17%,而精子数占总精子数的约71%;公猪完整射精过程中的第一次射精精液量占总精液量的约70%、精子数占总精子数的约95%。