嚴(yán)雪瑜 黃云 嚴(yán)小東 蔣欽楊 郭亞芬 蔣和生
摘要:采用PCR-RFLP分析了廣西巴馬小型豬的氟烷基因類(lèi)型。結(jié)果顯示,PCR擴(kuò)增獲得廣西巴馬小型豬氟烷基因片段長(zhǎng)452 bp,其堿基序列與GenBank公布的普通豬同源性為99.6%;采用HhaⅠ酶切檢測(cè)廣西巴馬小型豬、巴長(zhǎng)二元雜豬和長(zhǎng)白豬氟烷基因的PCR產(chǎn)物,均產(chǎn)生2條電泳條帶,未表現(xiàn)多態(tài)性;測(cè)序表明廣西巴馬小型豬氟烷基因第1 843位堿基均為C。豬氟烷基因PCR-RFLP分析技術(shù)為優(yōu)質(zhì)豬的培育提供了理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞:廣西巴馬小型豬;氟烷基因;PCR-RFLP
中圖分類(lèi)號(hào):S828.8+9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):0439-8114(2012)18-4144-03
Analysis on Halothane Gene in Guangxi Bama Mini-pig with PCR-RFLP
YAN Xue-yu1,HUANG Yun1,YAN Xiao-dong2,JIANG Qing-yang1,GUO Ya-fen1,JIANG He-sheng1
(1.College of Animal Science and Technology of Guangxi University, Nanning 530004,China;
2.Animal Disease Prevention and Control Center of Fangchenggang, Fangchenggang 538021,Guangxi,China)
Abstract:The genotype of halothane(Hal) gene in Guangxi Bama mini-pig was analysized by PCR-RFLP. The results showed that the length of the amplified fragment from mini-pig Hal gene was 452 bp, which had 99.6% homology with the reference sequence published in GenBank. Two electrophoresis bands were presented respectively when these fragments of Hal gene from Guangxi Bama mini-pigs, Bama mini-pig×Landrace crossbreds and Landraces were digested by HhaⅠ without polymorphism. The sequence results indicated that 1843rd base of all the mini-pig Hal gene were C. PCR-RFLP technique of porcine Hal gene could provide a theoretical basis for high-quality pig breeding.
Key words:Guangxi Bama mini-pig; halothane gene; PCR-RFLP
豬應(yīng)激綜合征(Porcine Stress Syndrome,PSS)易導(dǎo)致豬應(yīng)激而突然死亡或產(chǎn)生白肌肉,給養(yǎng)豬業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。PSS是由于氟烷基因(Halothane,Hal)或稱(chēng)骨骼肌蘭尼定受體基因(Ryanodine Receptor Gene,RYR1)突變所致,蘭尼定受體基因CDS序列的C1843→T1843突變致使受體蛋白的第615位的氨基酸發(fā)生變異(Arg→Cys),引起蛋白結(jié)構(gòu)和功能的改變;這種改變使豬在應(yīng)激狀態(tài)下肌肉組織中大量的Ca2+異常釋放,引起血漿β-內(nèi)啡呔過(guò)量分泌,電解質(zhì)代謝出現(xiàn)紊亂,發(fā)生肌肉持續(xù)收縮,進(jìn)而使豬產(chǎn)生惡性高熱;肌肉組織收縮需要大量能量,氧化分解供能不足,需要依靠糖酵解來(lái)獲得能量,致使乳酸產(chǎn)生過(guò)多,肌肉pH異常降低,出現(xiàn)PSE肉[1]。內(nèi)切酶HhaⅠ能識(shí)別野生型HalN基因的5-GCG↓C-3,即C1843位點(diǎn),因此,可利用內(nèi)切酶HhaⅠ檢測(cè)C1843→T1843突變位點(diǎn)來(lái)判斷豬的應(yīng)激敏感性。
不同豬種攜帶Haln基因的頻率不一樣。文獻(xiàn)報(bào)道我國(guó)地方豬種Haln基因的頻率為:二花臉豬0.57%[2]、民豬10%~16.67%[2-4],而內(nèi)江豬、版納豬、五指山小耳豬、藏豬均為0[5]。廣西巴馬小型豬或稱(chēng)巴馬香豬尚未見(jiàn)此類(lèi)文獻(xiàn)報(bào)道。巴馬香豬主產(chǎn)于廣西區(qū)巴馬瑤族自治縣,其以體型矮小,皮薄肉細(xì),肉質(zhì)鮮美而聞名于世。本試驗(yàn)研究建立氟烷基因PCR-RFLP突變檢測(cè)技術(shù),為廣西巴馬小型豬的選育和資源合理開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)動(dòng)物
廣西巴馬小型豬來(lái)源于廣西大學(xué)巴馬小型豬原種場(chǎng)。長(zhǎng)白豬和巴長(zhǎng)二元雜豬來(lái)源于廣西大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院實(shí)習(xí)基地豬場(chǎng)。
1.2試驗(yàn)方法
1.2.1引物的設(shè)計(jì)與合成針對(duì)Hal (RYR1)基因內(nèi)含子16后端序列、外顯子17全部序列、內(nèi)含子17前端序列設(shè)計(jì)引物,其中Hal基因 CDS序列第1 843位突變檢測(cè)位點(diǎn)對(duì)應(yīng)外顯子17的第18 618位點(diǎn)。引物序列為Primer(up):5′-GAGTGGAGTCTC
TGAGTCGG-3′;Primer(down):5′-CCTTTCCTCCTCT
GCTGATG-3′。
1.2.2基因組DNA的提取豬血液總DNA提取按照基因組DNA提取試劑盒操作。
1.2.3PCR反應(yīng)PCR反應(yīng)體系:10×PCR Buffer 2.5 μL,MgCl2 1.5 μL,dNTPs 2.0 μL,Primers(up,down) 0.7 μL,Taq酶 0.3 μL,總DNA模板5 μL,加ddH2O至25 μL。
PCR 反應(yīng)程序:預(yù)變性94 ℃,5 min;94 ℃變性30 s,61 ℃退火45 s,72 ℃延伸45 s,34個(gè)循環(huán);72 ℃延伸10 min,于4 ℃保存。
1.2.4克隆與測(cè)序?qū)⒛z回收純化克隆連接到pMD-18T 載體上,將重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化到DH5α大腸桿菌。經(jīng)菌液PCR鑒定、質(zhì)粒酶切鑒定,重組陽(yáng)性菌液送至英駿(上海)生物技術(shù)有限公司和深圳華大基因生物公司進(jìn)行序列測(cè)定。
1.2.5PCR-RFLP酶切鑒定采集廣西巴馬小型豬、巴長(zhǎng)二元雜豬和長(zhǎng)白豬血樣并提取基因組DNA,PCR擴(kuò)增目的片段,用HhaⅠ將PCR產(chǎn)物在37 ℃酶切4 h,酶切產(chǎn)物用1%的瓊脂糖凝膠進(jìn)行電泳檢測(cè)。
2結(jié)果與分析
2.1測(cè)序結(jié)果
測(cè)序結(jié)果顯示,成功克隆了廣西巴馬小型豬氟烷基因的部分序列,長(zhǎng)度為452 bp,包含內(nèi)含子16后端的245 bp,外顯子17的134 bp,內(nèi)含子17前端的73 bp。在線Blast同源比對(duì)表明,廣西巴馬小型豬氟烷基因序列與GenBank公布的Z49778.1普通豬同源性為99%,有2處堿基差異,均出現(xiàn)在內(nèi)含子16上。廣西巴馬小型豬Hal基因部分序列比對(duì)結(jié)果如圖1所示。
2.2PCR-RFLP結(jié)果
由圖2、圖3、圖4可知,廣西巴馬小型豬、巴長(zhǎng)二元雜豬和長(zhǎng)白豬3種豬的PCR產(chǎn)物經(jīng)HhaⅠ酶切,電泳均產(chǎn)生2條帶,估計(jì)大小分別為157 bp和295 bp,未表現(xiàn)出多態(tài)性,沒(méi)有檢測(cè)到氟烷基因第1 843位點(diǎn)突變,即試驗(yàn)豬群不攜帶T1843。
3討論
3.1氟烷基因點(diǎn)突變的PCR-RFLP分析
氟烷基因編碼序列第1 843位堿基突變是引起豬應(yīng)激綜合征的主要誘因,對(duì)該位點(diǎn)的檢測(cè)是判斷豬是否易感PSS的可靠途徑。PCR-RFLP技術(shù)是利用限制性?xún)?nèi)切酶特異性剪切作用來(lái)鑒定目標(biāo)堿基的突變類(lèi)型,方法可靠、簡(jiǎn)單、快速。本研究對(duì)廣西巴馬小型豬、長(zhǎng)白豬、巴長(zhǎng)二元雜豬的Hal基因進(jìn)行PCR-RFLP分析,結(jié)果表明廣西巴馬小型豬沒(méi)有檢測(cè)到Haln基因,不會(huì)發(fā)生PSS,與帥素容等[5]報(bào)道的結(jié)果相似。
3.2氟烷基因?qū)ωi肉品質(zhì)的影響
氟烷基因是影響肉質(zhì)的一個(gè)主效基因,是產(chǎn)生PSE肉和DFD肉的遺傳基礎(chǔ)[7],因此,對(duì)Hal基因型分析是雜交培育優(yōu)良肉質(zhì)豬的可靠依據(jù)之一。劉顯軍等[8]研究表明,HalNN型豬肌肉Hart透過(guò)率比HalNn豬的高,而揮發(fā)性鹽基氮含量要低些,這說(shuō)明在屠宰后的鮮肉中,肌肉蛋白變性的速度前者比后者緩慢,形成劣質(zhì)肉的可能性要小。肌肉Hart透過(guò)率是評(píng)定肌肉蛋白變性程度的重要指標(biāo),一般認(rèn)為,Hart透過(guò)率越小,肌肉蛋白變性程度越大,肌肉保持水分的能力越小,劣質(zhì)肉的發(fā)生概率增大。
3.3氟烷基因?qū)ωi繁殖性能的影響。
豬氟烷基因隱性突變對(duì)繁殖性能產(chǎn)生不良影響。蔣思文等[9]報(bào)道豬氟烷基因陰性(Halnn)比陽(yáng)性(HalNN)、雜合子(HalNn)每窩產(chǎn)仔數(shù)和活仔數(shù)少2.0~2.7頭,繁殖性能NN﹥Nn﹥nn。姜?jiǎng)灼降龋郏?]研究表明,攜帶n等位基因可降低母豬的產(chǎn)仔數(shù)和仔豬成活率,對(duì)繁殖性能有不良的遺傳效應(yīng)。劉海峰等[11]報(bào)道豬氟烷基因NN型個(gè)體35日齡斷奶成活率顯著高于Nn型個(gè)體。鞠慧萍等[12]報(bào)道,經(jīng)產(chǎn)母豬NN型的總產(chǎn)仔數(shù)、產(chǎn)活仔數(shù)、斷奶仔豬數(shù)和初生窩重顯著高于Nn型、nn型;張新銀等[13]研究表明,經(jīng)產(chǎn)母豬產(chǎn)仔數(shù)和產(chǎn)活仔數(shù)在不同基因型間表現(xiàn)出NN>Nn>nn的趨勢(shì);攜帶有Halnn基因的母豬對(duì)應(yīng)激高度敏感,受到應(yīng)激后難以配種,懷孕后極易流產(chǎn)。
參考文獻(xiàn):
[1] FUJII J,OSTU K,ZORZTO F,et al. Identification of a mutation in porcine ryanodine receptor associated with malignant hyperthermia[J].Science,1991,253(5018):448-451.
[2] 李來(lái)記,張沅,李寧.豬惡性高熱綜合征(MHS)基因群體檢測(cè)及部分片段DNA序列研究[J].中國(guó)畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào),1996,16(6):540-545.
[3] 方美英,姜志華,劉紅林,等.不同豬種中氟烷基因頻率調(diào)查分析[J].浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1999,11(3):145-147.
[4] 魏巍,王希彪,黃宣凱,等.民豬群體氟烷基因頻率檢測(cè)及序列多態(tài)性分析[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2011,42(9):31-36.
[5] 帥素容,李學(xué)偉,趙秀娟,等.中國(guó)6個(gè)地方豬種與3個(gè)外種豬氟烷基因PCR產(chǎn)物序列比較研究[J].中國(guó)畜牧雜志,2005,41(2):12-15.
[6] 趙中權(quán),帥素容,楊顯彬,等.藏豬氟烷基因PCR-RFLP和序列多態(tài)性分析[J].農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào),2008,16(1):51-54.
[7] KARLSSON A,ESSEN-GUSTAVSSON B,LUNDSTROM K.Muscle glycogen depletion pattern in halothane-gene-free pigs at slaughter in relation to meat quality[J].Meat Sci,1994,38(1):91-101.
[8] 劉顯軍,陳靜,邊連全,等.氟烷基因?qū)ωi肉貯藏品質(zhì)的影響[J].中國(guó)畜牧雜志,2009,45(23):18-19.
[9] 蔣思文,鄧昌彥,熊遠(yuǎn)著,等.氟烷敏感性與繁殖性能關(guān)系的研究[J].中國(guó)畜牧雜志,1995,31(5):20-21.
[10] 姜?jiǎng)灼?,張牧,劉桂瓊,等.豬RYR1基因?qū)Ψ敝承阅艿挠绊懀郏剩荩K農(nóng)業(yè)研究,1999,20(1):48-51.
[11] 劉海峰,帥素容,李芳瓊,等.豬氟烷基因?qū)Ψ敝承阅艿挠绊懗跆剑郏剩荩笄輼I(yè),2003(9):10-11.
[12] 鞠慧萍,伊萍,吳圣龍,等. 氟烷基因?qū)δ肛i繁殖性能的影響[J].揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版),2006,27(2):80-82.
[13] 張新銀,孫敬禮,武磊,等. 氟烷基因?qū)δ肛i繁殖性能的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(6):3603,3617.
收稿日期:2012-02-06
基金項(xiàng)目:廣西科學(xué)研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(桂科攻10100005-11)
作者簡(jiǎn)介:嚴(yán)雪瑜(1988-),女,廣西防城港人,在讀碩士研究生,研究方向?yàn)閯?dòng)物遺傳育種,(電話)15807711646(電子信箱)jiangqinyang@126.com;
通訊作者,蔣欽楊,副教授。