BB,優(yōu)勢基因型頻率為"/>
摘要:利用PCR-RFLP技術,檢測101頭長白豬NCOA-1基因多態(tài)性,并分析其與繁殖性狀的關系。結果表明,NCOA-1基因AA、AB、BB基因型頻率分別為0.500、0.335、0.165;NCOA-1基因中BB型在窩產仔數(shù)和窩產仔活數(shù)、初生窩重和斷奶窩重與AA型、AB型有顯著性差異(P<0.05)。
關鍵詞:長白豬;NCOA-1;繁殖;性能
中圖分類號: S828.3文獻標志碼: A文章編號:1002-1302(2014)09-0175-03
收稿日期:2013-11-20
基金項目:國家自然科學基金(編號:30901014,31060295)。
作者簡介:魯慧文(1987—),男,黑龍江綏化人,碩士,研究方向為農業(yè)推廣(養(yǎng)殖)。E-mail:lhw0417@126.com。
通信作者:黃濤,副教授,從事豬分子遺傳育種研究。E-mail:taohuang100@sina.com。豬的繁殖性能是一類重要的經濟性狀,其好壞直接影響豬場的經濟效益。繁殖性能屬于限性表達的低遺傳力性狀,運用常規(guī)的育種方法對該類性狀進行改良進展緩慢,從分子水平上尋找控制豬產仔數(shù)的主基因并應用到育種實踐中成為可能。核受體/類固醇輔激活因子1(NCOA-1/SRC-1)是p160類固醇受體輔激活因子(SRC)家族中的一員,有研究表明,SRC家族在發(fā)育、體生長、類固醇激素應答、新陳代謝、繁殖、心血管系統(tǒng)和炎性反應中有獨特的生物學功能[1-2]。NCOA-1作為轉錄輔助激活因子,是第1個被發(fā)現(xiàn)的類固醇受體[3],核受體輔助活化因子1(NCOA-1)是細胞核激素受體的輔助激活劑,這些受體有雌性激素、孕酮受體和某些其他轉錄因子如Ets-2和PEA3[4]。NCOA-1敲除的小鼠展現(xiàn)正常的發(fā)育能力和體軀生長,但顯示部分激素抑制類固醇和甲狀腺激素、延遲浦肯野細胞的發(fā)育、降低雌激素依賴的血管保護、出現(xiàn)多種代謝異常[5-9]。另有研究發(fā)現(xiàn),NCOA-1表達異常是引起乳腺癌的誘因[4,10]。
NCOA-1是豬繁殖性狀候選基因,研究表明,其多態(tài)性與豬的產仔數(shù)可能有關聯(lián),定位于豬3號染色體上,豬的NCOA-1基因總共有97 681 bp,含有19個外顯子,其cDNA長度為4 451 bp。核受體輔激活蛋白通過與結合到DNA上的核受體相互作用并增強轉錄活性[11],受到影響的雄激素受體、雌激素受體等在動物的生長發(fā)育和繁殖等生理過程起到重要作用[12]。NCOA-1蛋白不僅增強了雌激素受體的活性,而且反過來刺激特定的雌激素反應基因的轉錄,調節(jié)隨后的生理反應[13]。國外學者已經對NCOA-1基因與豬多產性的相關性進行研究,將其定位于SSC3,稱其是繁殖性狀的“開關”[14]。NCOA-1基因在對不同品種或不同地區(qū)母豬群體研究得到的結果不盡相同,本研究擬分析NCOA-1基因對新疆地區(qū)長白豬繁殖力性狀的遺傳效應,為該候選基因的選種應用積累數(shù)據(jù),以期為分子標記輔助選擇育種提供依據(jù)。
1材料與方法
1.1試驗材料
試驗豬均來自新疆農八師142團豬場,用隨機抽樣法選擇有完整繁殖性狀記錄的長白母豬101頭進行活體采樣,同時收集試驗母豬的窩產仔數(shù)、窩產活仔數(shù)、胎次、初生窩重和斷奶窩重等資料。
1.2主要儀器和試劑
主要儀器:RT-PCR儀、DYY-4穩(wěn)流穩(wěn)壓電泳儀、恒溫水浴鍋、臺式恒溫振蕩器、電泳凝膠成像系統(tǒng)、微波爐、臺式高速離心機;主要試劑:Taq DNA聚合酶、蛋白酶K及DNA限制性內切酶RsaⅠ,均購自TaKaRa。
1.3試驗方法
1.3.1基因組DNA的提取采用酚-氯仿常規(guī)提取法提取基因組DNA。
1.3.2引物的設計與合成根據(jù)豬NCOA-1基因序列設計引物,由上海生工生物有限公司合成。引物序列為:F-5′-AGGGGCTACCCTCCTGTAAG-3′;R-5′-CTTCTCTGCCAGTTCTCCAGTC-3′。
1.3.3PCR擴增PCR反應總體系為25 μL,包括:10×buffer 2.5 μL,dNTP 2 μL,10 μmol/L上、下游引物各0.5 μL,50 ng/μL模板DNA 0.8 μL,Taq酶0.3 uL,MgCl2 3 μL,ddH2O 15.4 μL。反應條件為:94 ℃變性4 min;94 ℃ 30 s,56 ℃ 30 s,72 ℃ 30 s 35次循環(huán);72 ℃延伸5 min,4 ℃保存。
1.3.4NCOA-1基因擴增產物的酶切8.5 μL PCR產物加入0.5 μL RsaⅠ及1 μL buffer,37 ℃水浴3 h,酶切產物用15%的瓊脂糖電泳檢測分型。
1.3.5數(shù)據(jù)處理采用Excel和SPSS軟件分析數(shù)據(jù),并參考徐迎寧等的處理模型[15]?;蛐蛿?shù)據(jù):NCOA-1、AA、AB、BB;繁殖性狀:窩產仔數(shù)、窩產活仔數(shù)、初生窩重、斷奶窩重;模型(基因的獨立效應模型):yi=μ+αi+ei,其中,yi為性狀值,μ為總體平均數(shù),αi為基因型效應值(i=AA、AB、BB),ei為隨機誤差。
2結果與分析
2.1NCOA-1基因擴增結果
NCOA-1基因PCR擴增后經1.5%瓊脂糖凝膠電泳,檢測到1條長約408 bp的清晰條帶(圖1)。
2.2PCR擴增產物酶切結果
由圖2可見,各基因型條帶清晰。
2.3NCOA-1基因的基因頻率和基因型頻率
根據(jù)檢測樣品的基因型及檢出總數(shù),計算NCOA-1各基因型在長白豬群體中的頻率和等位基因頻率。由表1可知,NCOA-1基因的基因型頻率是AA>AB>BB,優(yōu)勢基因型頻率為AA,達到0.500;基因頻率A>B。表1NCOA-1基因的基因頻率和基因型頻率endprint
品種樣本數(shù)
(頭)基因型分布(頭)基因型頻率基因頻率AAABBBAAABBBAB長白1015034170.500 00.335 00.165 00.667 50.332 5
2.4NCOA-1基因對豬基因效應的影響
由表2可見,在初產母豬中,NCOA-1各基因型之間窩產仔數(shù)差異顯著(P<0.05),各基因型之間窩產活仔數(shù)差異顯著(P<0.05),其中,AB基因型母豬的窩產仔數(shù)、窩產活仔數(shù)最多;在經產母豬中,NCOA-1各基因型之間窩產仔數(shù)差異顯著(P<0.05),各基因型之間窩產活仔數(shù)差異顯著(P<005),其中,AA基因型母豬的窩產仔數(shù)、窩產活仔數(shù)最多;在所有胎次中,NCOA-1各基因型之間窩產仔數(shù)和窩產活仔數(shù)差異均達到顯著水平(P<0.05);AA基因型的窩產仔數(shù)、窩產活仔數(shù)為最多。
由表3可見,初產母豬、經產母豬和所有胎次中,NCOA-1基因各基因型之間初生窩重和斷奶窩重的差異均顯著(P<0.05);AA型母豬比AB、BB型母豬所產的初生窩重、斷奶窩重都高。
3小結與討論
通過NCOA-1分別對長白豬繁殖性狀的統(tǒng)計分析,表明NCOA-1基因對長白豬窩產仔數(shù)、窩產活仔數(shù)、初生窩重、 斷奶窩重等繁殖性狀,無論在初產、經產還是所有胎次中都有顯著影響。
核受體輔激活蛋白1(NCOA-1)基因的產物核受體輔激活蛋白與結合在DNA上的雌激素受體相互作用并加強其轉錄活性。施啟順等研究表明,NCOA-1基因RsaⅠ酶切多態(tài)性對母豬產仔性狀有顯著影響,在窩產仔數(shù)和窩產活仔數(shù)上都出現(xiàn)AA>AB>BB趨勢,基因型間差異極顯著(P<0.01)[16],本研究結果和施啟順等報道基本一致。NCOA-1基因大部分AA和BB、AB和BB差異顯著,如該基因TNB加性效應為0.33,NBA加性效應為1.38,與Melville等報道結果[17]基本一致??傊?,試驗結果表明,NCOA-1中AA為優(yōu)勢基因,這可以為今后的生產研究提供良好的選擇方向。
參考文獻:
[1]Xu J M,Li Q T. Review of the in vivo functions of the p160 steroid receptor coactivator family[J]. Molecular Endocrinology,2003,17(9):1681-1692.
[2]Yu C D,York B,Wang S,et al. An essential function of the SRC-3 coactivator in suppression of cytokine mRNA translation and inflammatory response[J]. Molecular Cell,2007,25(5):765-778.
[3] Oate S A,Tsai S Y,Tsai M J,et al. Sequence and characterization of a coactivator for the steroid hormone receptor superfamily[J]. Science,1995,270(5240):1354-1357.
[4] Wang S,Yuan Y H,Liao L,et al. Disruption of the SRC-1 gene in mice suppresses breast cancer metastasis without affecting primary tumor formation[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,2009,106 (1):151-156.
[5] Weiss R E,Xu J,Ning G,et al. Mice deficient in the steroid receptor coactivator 1(SRC-1) are resistant to thyroid hormone[J]. The EMBO Journal,1999,18(7):1900-1904..
[6]Xu J M,Qiu Y H,Demayo F J,et al. Partial hormone resistance in mice with disruption of the steroid receptor coactivator-1 (SRC-1) gene[J]. Science,1998,279(5358):1922-1925.
[7]Nishihara E,Yoshida-Komiya H,Chan C S,et al. SRC-1 null mice exhibit moderate motor dysfunction and delayed development of cerebellar purkinje cells[J]. The Journal of Neuroscience,2003,23(1):213-222.
[8]Yuan Y H,Xu J M. Loss-of-function deletion of the steroid receptor coactivator-1 gene in mice reduces estrogen effect on the vascular injury response[J]. Arteriosclerosis Thrombosis and Vascular Biology,2007,27(7):1521-1527.endprint
[9]Picard F,Géhin M,Annicotte J,et al. SRC-1 and TIF2 control energy balance between white and brown adipose tissues[J]. Cell,2002,111(7):931-941.
[10]Qin L,Liao L,Redmond A,et al. The AIB1 oncogene promotes breast cancer metastasis by activation of PEA3-mediated matrix metalloproteinase 2(MMP2)and MMP9 expression[J]. Molecular and Cellular Biology,2008,28(19):5937-5950.
[11]Kamei Y,Xu L,Heinzel T,et al. A CBP integrator complex mediates transcriptional activation and AP-1 inhibition by nuclear receptors[J]. Cell,1996,85(3):403-414.
[12]Glass C K. Differential recognition of target genes by nuclear receptor monomers,dimers and heterodimers[J]. Endocrine Reviews,1994,15(3):391-407.
[13]Hanstein B,Eckner R,Direnzoh J. P300 is a component of an estrogen receptor coactivator complex[J]. Proc Nati Acad Sci USA,1996,93(21):11540-11545.
[14]Razeto A,Ramakrishnan V,Litterst C M,et al. Structure of the NCOA-1/SRC-1 PAS-B domain bound to the LXXLL motif of the STAT6 transactivation domain[J]. Journal of Molecular Biology,2004,336(2):319-329.
[15]徐寧迎,章勝喬,彭淑紅. 金華豬3個繁殖性狀主基因的分布及其效應的研究[J]. 遺傳學報,2003,30(12):1090-1096.
[16]施啟順,柳小春,劉志偉,等. 5個與豬產仔數(shù)相關基因的效應分析[J]. 遺傳,2006,28(6):652-658.
[17]Melville J S,Gibbin A M,Robinson J A,et al. Meishang positire QTL for prolificacy traits found at the NCOA1 locus on SSC3[C]. Proceedings of the 7th World Congress on Genetics Applied to Livestock Production.Montpellier,F(xiàn)rance,2002:19-23.華利忠,吳文開,邵國青. 發(fā)酵床與傳統(tǒng)水沖圈模式下豬瘟、藍耳病及口蹄疫血清抗體差異調查[J]. 江蘇農業(yè)科學,2014,42(9):178-180.endprint
[9]Picard F,Géhin M,Annicotte J,et al. SRC-1 and TIF2 control energy balance between white and brown adipose tissues[J]. Cell,2002,111(7):931-941.
[10]Qin L,Liao L,Redmond A,et al. The AIB1 oncogene promotes breast cancer metastasis by activation of PEA3-mediated matrix metalloproteinase 2(MMP2)and MMP9 expression[J]. Molecular and Cellular Biology,2008,28(19):5937-5950.
[11]Kamei Y,Xu L,Heinzel T,et al. A CBP integrator complex mediates transcriptional activation and AP-1 inhibition by nuclear receptors[J]. Cell,1996,85(3):403-414.
[12]Glass C K. Differential recognition of target genes by nuclear receptor monomers,dimers and heterodimers[J]. Endocrine Reviews,1994,15(3):391-407.
[13]Hanstein B,Eckner R,Direnzoh J. P300 is a component of an estrogen receptor coactivator complex[J]. Proc Nati Acad Sci USA,1996,93(21):11540-11545.
[14]Razeto A,Ramakrishnan V,Litterst C M,et al. Structure of the NCOA-1/SRC-1 PAS-B domain bound to the LXXLL motif of the STAT6 transactivation domain[J]. Journal of Molecular Biology,2004,336(2):319-329.
[15]徐寧迎,章勝喬,彭淑紅. 金華豬3個繁殖性狀主基因的分布及其效應的研究[J]. 遺傳學報,2003,30(12):1090-1096.
[16]施啟順,柳小春,劉志偉,等. 5個與豬產仔數(shù)相關基因的效應分析[J]. 遺傳,2006,28(6):652-658.
[17]Melville J S,Gibbin A M,Robinson J A,et al. Meishang positire QTL for prolificacy traits found at the NCOA1 locus on SSC3[C]. Proceedings of the 7th World Congress on Genetics Applied to Livestock Production.Montpellier,F(xiàn)rance,2002:19-23.華利忠,吳文開,邵國青. 發(fā)酵床與傳統(tǒng)水沖圈模式下豬瘟、藍耳病及口蹄疫血清抗體差異調查[J]. 江蘇農業(yè)科學,2014,42(9):178-180.endprint
[9]Picard F,Géhin M,Annicotte J,et al. SRC-1 and TIF2 control energy balance between white and brown adipose tissues[J]. Cell,2002,111(7):931-941.
[10]Qin L,Liao L,Redmond A,et al. The AIB1 oncogene promotes breast cancer metastasis by activation of PEA3-mediated matrix metalloproteinase 2(MMP2)and MMP9 expression[J]. Molecular and Cellular Biology,2008,28(19):5937-5950.
[11]Kamei Y,Xu L,Heinzel T,et al. A CBP integrator complex mediates transcriptional activation and AP-1 inhibition by nuclear receptors[J]. Cell,1996,85(3):403-414.
[12]Glass C K. Differential recognition of target genes by nuclear receptor monomers,dimers and heterodimers[J]. Endocrine Reviews,1994,15(3):391-407.
[13]Hanstein B,Eckner R,Direnzoh J. P300 is a component of an estrogen receptor coactivator complex[J]. Proc Nati Acad Sci USA,1996,93(21):11540-11545.
[14]Razeto A,Ramakrishnan V,Litterst C M,et al. Structure of the NCOA-1/SRC-1 PAS-B domain bound to the LXXLL motif of the STAT6 transactivation domain[J]. Journal of Molecular Biology,2004,336(2):319-329.
[15]徐寧迎,章勝喬,彭淑紅. 金華豬3個繁殖性狀主基因的分布及其效應的研究[J]. 遺傳學報,2003,30(12):1090-1096.
[16]施啟順,柳小春,劉志偉,等. 5個與豬產仔數(shù)相關基因的效應分析[J]. 遺傳,2006,28(6):652-658.
[17]Melville J S,Gibbin A M,Robinson J A,et al. Meishang positire QTL for prolificacy traits found at the NCOA1 locus on SSC3[C]. Proceedings of the 7th World Congress on Genetics Applied to Livestock Production.Montpellier,F(xiàn)rance,2002:19-23.華利忠,吳文開,邵國青. 發(fā)酵床與傳統(tǒng)水沖圈模式下豬瘟、藍耳病及口蹄疫血清抗體差異調查[J]. 江蘇農業(yè)科學,2014,42(9):178-180.endprint