朱志明，鄭嫩珠，繆中緯，段園園，辛清武，陳 暉*

(1. 福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 畜牧獸醫(yī)研究所,福建 福州 350013；2. 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟與科技信息研究所，福建 福州 350003)

隨著雜種優(yōu)勢在畜牧業(yè)上的利用日益廣泛，雜種優(yōu)勢的預(yù)測亦越顯重要，對畜禽雜種優(yōu)勢做出快速有力的預(yù)測已經(jīng)成為一個研究熱點[1]。微衛(wèi)星標(biāo)記因具有數(shù)量多，基因組中分布廣泛，多態(tài)性豐富，呈孟德爾共顯性遺傳方式，檢測容易、快速等優(yōu)點而越來越廣泛應(yīng)用于動植物研究中[2]。雜種優(yōu)勢的利用是提高家畜生產(chǎn)水平的重要手段，而對雜種優(yōu)勢的預(yù)測則是利用雜種優(yōu)勢的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，尋求最佳雜種優(yōu)勢預(yù)測方法一直是育種學(xué)研究的熱點問題。本研究以幾個白羽半番鴨親本為研究對象，采用微衛(wèi)星標(biāo)記技術(shù)估測雜交親本間的遺傳距離，研究微衛(wèi)星標(biāo)記遺傳距離與雜交后代半番鴨生長性狀雜種優(yōu)勢率的相關(guān)關(guān)系，以期為白羽半番鴨優(yōu)良雜交組合的選擇提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗鴨群

試驗鴨共分為九組，包括1個父本(白番鴨)，4個母本種鴨，其中：M18由克里莫公司培育、大型、中型和小型分別是以北京鴨、白羽蛋鴨與北京鴨雜交合成系以及蛋鴨為素材培育的專門化品系。4個雜交后代半番鴨(番鴨♂×大型♀、番鴨♂×中型♀和番鴨♂×小型♀)。每個親本及其雜交后代半番鴨各100～120只，共900～1 180只。試驗鴨群同時出雛，全程飼養(yǎng)管理條件一致。飼養(yǎng)至70日齡時，每組選取平均體重6只(公母各半)供屠宰試驗，同時親本各組隨機采血40只(公母各半)，4 ℃保存?zhèn)溆?，用于提取血液基因組DNA，微衛(wèi)星標(biāo)記分析。

1.2 微衛(wèi)星標(biāo)記選擇

從20多個微衛(wèi)星引物中篩選了8個多態(tài)性較好的作為試驗位點。所有引物均由上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司合成。

1.3 血液基因組DNA的提取

常規(guī)酚/氯仿提取DNA，溶于適量的TE(pH8.0)中，置于-20 ℃保存。

1.4 PCR擴增及其產(chǎn)物檢測

PCR反應(yīng)體系采用25 μL：模板DNA 50 ng，10×buffer 2.5 μL，dNTPs 0.2 mM，上下游引物各5 pM，Mg2+2.0 mM，Taq DNA聚合酶1 U。反應(yīng)條件：95 ℃預(yù)變性4 min，94 ℃變性50 s，50～65 ℃復(fù)性50 s，72 ℃延伸1 min，30～35個循環(huán)；最后72 ℃延伸10 min；4 ℃保存。擴增產(chǎn)物95 ℃變性5 min后，放入冰水中冷卻，點樣6 μL在8%變性聚丙烯酰胺凝膠上電泳檢測，200 V恒壓電泳，電泳時間的長短依據(jù)DNA片段大小確定，電泳結(jié)束后銀染。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

1.5.1 群體遺傳信息的計算 統(tǒng)計5個鴨群體的等位基因組成，利用PopGen32軟件計算各微衛(wèi)星座位的基因頻率，多態(tài)信息含量(Polymorplism Information Content, PIC)和平均雜合度(Heterozygosity, H)；利用Phylip軟件計算各品種間的Nei氏遺傳距離(DA)。

表1 8對微衛(wèi)星引物信息Table 1 Information of 8 pair primers of microsatellite

1.5.2 雜種優(yōu)勢率的計算 每組試驗鴨測定0～10周齡體重、耗料量，10周齡時隨機抽取接近組平均體重的6只試驗鴨(公母各半)按照中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(NY/T823-2004)“家禽生產(chǎn)性能名詞術(shù)語和度量統(tǒng)計方法”進行相應(yīng)性狀的現(xiàn)場測定，計算各性狀雜交后代雜種優(yōu)勢率。雜種優(yōu)勢率(H%)的計算公式[3]如下：

H%=H/(P1+P2)/2×100%

式中：H為雜種優(yōu)勢值，P1、P2分別代表父本、母本均值。

1.5.3 遺傳距離與雜種優(yōu)勢率的相關(guān)分析 采用SPSS13.0軟件對親本間的遺傳距離與各性狀的雜種優(yōu)勢率進行相關(guān)分析。

2 結(jié) 果

2.1 群體遺傳信息

等位基因數(shù)、有效等位基因數(shù)、多態(tài)信息含量和基因雜合度，計算結(jié)果見表2。由表2可知，8個微衛(wèi)星測定的5個種群等位基因數(shù)在3.1250～4.0000之間，平均等位基因數(shù)為3.6250；有效等位基因數(shù)在2.5699～3.0737之間，平均有效等位基因數(shù)為2.8881；基因雜合度在0.5918～0.6580之間，平均基因雜合度為0.6331；多態(tài)信息含量在0.4222～0.5977之間，平均多態(tài)信息含量為0.5181。結(jié)果顯示5個種群的雜合度和多態(tài)性為中等。

表2 供試種群遺傳信息Table 2 Genetic information of populations tested

注：M18-M18母本；LFP-大型母本；MFP-中型母本；SFP-小型母本；MD-番鴨。下表同。

Note:M18-M18 female parent；LFP-Large female parent；MFP-Middle female parent；SFP-Small female parent；MD-Mule duck。The same in the below.

2.2 親本種群間遺傳距離(DA)

根據(jù)親本間的奈氏遺傳距離(DA)見表3。由表3可知，番鴨♂×M18♀的遺傳距離最大，其次番鴨♂×中型♀、番鴨♂×大型♀，而番鴨♂×小型♀的遺傳距離最小，分別為0.4452、0.3671、0.3623和0.3224。

2.3 遺傳距離與雜種主要經(jīng)濟性狀的相關(guān)性分析

2.3.1 親本間的遺傳距離與半番鴨日增重雜種優(yōu)勢率的相關(guān)性 表4為各親本及其后代半番鴨各周齡日增重實測值，表5為親本間的遺傳距離與半番鴨各周齡日增重雜種優(yōu)勢率的相關(guān)關(guān)系。由表5可知，4組半番鴨在各個周齡的累積日增重呈現(xiàn)明顯的雜種優(yōu)勢，其中番鴨♂× M18♀最大，其次為番鴨♂×大型♀、番鴨♂×中型♀，番鴨♂×小型♀雜種優(yōu)勢最小。各組半番鴨的雜種優(yōu)勢率隨著周齡日益遞減。半番鴨日增重的雜種優(yōu)勢率與其親本間的遺傳距離相關(guān)分析結(jié)果表明，它們之間存在較強的正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)在0.9285～0.9978，顯著性檢驗結(jié)果表明親本間遺傳距離與8周齡日增重呈極顯著相關(guān)(P<0.01)，與10周齡日增重呈顯著相關(guān)(P<0.05)。

表3 親本種群間的遺傳距離(DA)Table 3 Genetic distance between parental populations

表4 親本及后代半番鴨日增重實測值Table 4 Observerd value of ADG of parental population and its hybrid offspring with mule duck

表5 親本間遺傳距離與半番鴨日增重的相關(guān)性 Table 5 Correlation between genetic distance of parental populations and ADG of hybrid offspring of mule duck

注：*表示差異顯著，**表示差異極顯著。

Note: * means significant difference, ** means extreme difference.

2.3.2 親本間的遺傳距離與半番鴨飼料轉(zhuǎn)化率雜種優(yōu)勢率的相關(guān)性 表6為各親本及其后代半番鴨飼料轉(zhuǎn)化率實測值，表7為親本間的遺傳距離與半番鴨飼料轉(zhuǎn)化率雜種優(yōu)勢率的相關(guān)關(guān)系。由表7可知，4組半番鴨各周齡的累積飼料轉(zhuǎn)化率的雜種優(yōu)勢呈負值，且隨著周齡日益遞減。半番鴨累積飼料轉(zhuǎn)化率的雜種優(yōu)勢率與其親本間的遺傳距離相關(guān)分析結(jié)果表明，它們之間呈較強的負相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)在-0.8246～-0.9426，顯著性檢驗結(jié)果表明各性狀相關(guān)系數(shù)均不顯著(P>0.05)。

表6 親本及后代半番鴨累積飼料轉(zhuǎn)化率實測值Table 6 Observerd value of feed conversion rate of parental population and its hybrid offspring with mule duck

2.3.3 親本間的遺傳距離與半番鴨10周齡屠宰性狀雜種優(yōu)勢率的相關(guān)性 表8為各親本及其后代半番鴨10周齡屠宰性狀實測值，表9為親本間的遺傳距離與半番鴨10周齡屠宰性狀雜種優(yōu)勢率的相關(guān)關(guān)系。由表9可知，4組半番鴨10周齡屠宰性狀中的半凈膛率、全凈膛率、胸肌率和腿肌率的雜種優(yōu)勢均呈正值，皮脂率和腹脂率呈負值。半番鴨10周齡屠宰性狀的雜種優(yōu)勢率與其親本間的遺傳距離相關(guān)分析結(jié)果表明，它們之間呈較強的正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)0.7983～0.9378，顯著性檢驗結(jié)果表明各性狀的相關(guān)系數(shù)均不顯著(P>0.05)。

表7 親本間遺傳距離與半番鴨飼料轉(zhuǎn)化率的相關(guān)性 Table 7 Correlation between genetic distance and heterosis of feed conversion rate

表8 親本及后代半番鴨10周齡屠宰性狀測定值Table 8 Observerd value of carcass traits at 10 weeks age of parental population and its hybrid offspring with mule duck

表9 親本間遺傳距離與半番鴨10周齡屠宰性狀的相關(guān)性Table 9 Correlation between genetic distance and heterosis of carcass traits at 10 weeks age

3 討 論

本研究所用的番鴨和M18母本是從法國克里莫公司引進的經(jīng)多年提純選育的品種，大、中、小型白羽半番鴨母本為福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)過4～8個世代選育的白羽半番鴨母本專門化品系[4]。 利用8個微衛(wèi)星標(biāo)記測定的5個半番鴨親本種群均表現(xiàn)中度雜合度和多態(tài)性，這與5個親本均為高度選育的品系，基因純合度較高有關(guān)。

番鴨與各個母本雜交后代半番鴨的日增重、飼料轉(zhuǎn)化率和屠宰性能分別為番鴨♂×M18♀最高、番鴨♂×大型♀和番鴨♂×中型♀次之、而番鴨♂×小型♀最低。一般來說，來源差別較大的種群間雜交以及基因型相對較純的種群間雜交，可以獲得較大的雜種優(yōu)勢[5]。雜種優(yōu)勢的大小主要決定于雙親的遺傳差異和性狀互補，差異越大雜種優(yōu)勢越明顯，而本研究獲得的結(jié)果可能是由于各個母本早期生長速度差異較大，決定了各雜交組合各個性狀上的遺傳差異的原因。由估測的遺傳距離可以看出，番鴨♂×M18♀的遺傳距離最大，其次為番鴨♂×中型♀、番鴨♂×大型♀，而番鴨♂×小型♀的遺傳距離最小。一般而言，種群間的遺傳差異可用遺傳距離定量描述[6]，遺傳距離越大，雜種優(yōu)勢越大。這與本研究結(jié)果相一致。

研究結(jié)果表明，親本間的遺傳距離與不同經(jīng)濟性狀呈正相關(guān)或負相關(guān)，相關(guān)程度的大小亦不同。遺傳距離與雜交后代日增重呈強正相關(guān)關(guān)系，與飼料轉(zhuǎn)化率呈強負相關(guān)關(guān)系，與屠宰性狀的部分性狀呈正相關(guān)(10周齡的半凈膛率和全凈膛率等)或負相關(guān)系數(shù)(如腿肌率)。黃生強等[2]對微衛(wèi)星標(biāo)記與豬經(jīng)濟性狀雜種優(yōu)勢相關(guān)關(guān)系的研究結(jié)果表明，遺傳距離與日增重、料肉比呈正相關(guān)，與胴體性狀呈負相關(guān)。左福元等[7]開展的肉牛雜交親本遺傳距離與雜種優(yōu)勢的相關(guān)性研究的實驗結(jié)果表明，親本間遺傳距離與體尺、體重雜種優(yōu)勢相關(guān)系數(shù)偏小(-0.003～0.304)，未達到顯著水平。朱慶等[8]利用微衛(wèi)星分析了不同品系黃羽肉雞的遺傳距離與體重雜種優(yōu)勢的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)遺傳距離與后代體重雜種優(yōu)勢率多數(shù)沒有相關(guān)性，僅C×B組合遺傳距離與8周齡體重雜種優(yōu)勢率呈顯著相關(guān)。此外，國內(nèi)不少研究人員對其他物種進行了相類似的研究。從研究結(jié)果可以看出，親本間的遺傳距離與雜種優(yōu)勢的相關(guān)程度隨不同性狀而異，造成差異的因素有很多，包括研究的物種不同，遺傳背景不同，選取微衛(wèi)星標(biāo)記的位點、數(shù)量不同，用于試驗的樣本含量差異較大等因素。因此，要準(zhǔn)確評價微衛(wèi)星標(biāo)記遺傳距離與雜種優(yōu)勢的相關(guān)性，還需要更加深入地研究。

4 結(jié) 論

本研究表明，親本種群間的遺傳距離與后代半番鴨累積日增重呈強正相關(guān)，與飼料轉(zhuǎn)化率呈強負相關(guān)，與10周齡的屠宰性狀均呈較強相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)均達到0.8以上。利用微衛(wèi)星標(biāo)記預(yù)測半番鴨主要經(jīng)濟性狀的雜種優(yōu)勢是可行的。

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