摘要:畜禽產(chǎn)品的魚腥味問題嚴(yán)重影響肉蛋奶產(chǎn)品的風(fēng)味和人們對畜禽產(chǎn)品的接受能力,F(xiàn)MO3基因的突變會(huì)引發(fā)魚腥味綜合征。通過DNA池和測序技術(shù)檢測導(dǎo)致雞蛋、鵪鶉蛋產(chǎn)生魚腥味的FMO3基因敏感位點(diǎn)在鴨中是否存在,尋找鴨蛋魚腥味產(chǎn)生的原因。結(jié)果表明,在鴨FMO3基因第7外顯子,共檢測到6個(gè)SNPs,均為同義突變,在FATGY高度保守區(qū)未檢測到堿基突變,即導(dǎo)致雞蛋和鵪鶉蛋產(chǎn)生魚腥味的FMO3基因敏感位點(diǎn)在鴨中并沒有檢測到。
關(guān)鍵詞:鴨;FMO3基因;突變;魚腥味
中圖分類號(hào):Q78;S834 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2016)15-4018-03
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.15.055
Abstract: Fish-odour in meat,cow milk and eggs seriously affect the flavor and reception ability of domestic animal products.The fish-odour syndrome is due to the loss-of function mutation in FMO3 gene. DNA pooling and sequencing were used to screen the mutation site of FMO3 gene,which leaded to the fishy off-flavor in chicken and quail eggs,thus exploring the cause of fish-odour in duck eggs. The results showed that 6 synonymous mutations were detected in exon 7,and no SNPs in highly conserved region(FATGY motif) of duck FMO3 gene. It indicated that the mutation site leading to the fishy off-flavor in chicken and quail eggs was not observed in duck.
Key words: duck; FMO3 gene; mutation; fish-odour
人與動(dòng)物肝臟中的含黃素單氧化酶(Flavin-containing monooxygenase 3,F(xiàn)MO3)可促進(jìn)食物中的三甲胺(Trimethylamine,TMA)氧化成無氣味的N-氧化三甲胺(Trimethylamine N-oxide,TMAO)隨體液排出體外[1]。FMO3基因的突變可導(dǎo)致三甲胺氧化能力下降,隨體液排出的三甲胺產(chǎn)生濃重的魚腥味,即引發(fā)魚腥味綜合征[2]。魚腥味綜合征在人類中是一種罕見的常染色體隱性遺傳疾病,現(xiàn)已證實(shí)人FMO3基因的兩個(gè)無義突變(E305X和E314X)會(huì)導(dǎo)致黃素單氧化酶完全失活,進(jìn)而引起人類魚腥味綜合征[3];牛奶中的魚腥味與FMO3基因R238X無義突變有關(guān)[4,5];在褐殼蛋中魚腥味綜合征較為明顯,這是由雞FMO3基因FATGY高度保守區(qū)的一個(gè)錯(cuò)義突變(T329S)引起的[6];當(dāng)飼料中含有魚粉、菜子粕或過量的膽堿時(shí),極易誘發(fā)帶有這種基因缺陷的蛋雞產(chǎn)生魚腥味雞蛋[7,8]。魚腥味雞蛋中三甲胺含量是正常雞蛋(0.1 μg/g)的10倍以上,三甲胺的沉積會(huì)產(chǎn)生非常難聞的氣味,嚴(yán)重降低了雞蛋的品質(zhì)和口感。德國羅曼公司已將T329S突變位點(diǎn)作為遺傳標(biāo)記應(yīng)用于魚腥味綜合征性狀的選擇并成功建立了無魚腥味蛋雞群體。隨后,在鵪鶉中也發(fā)現(xiàn)FMO3基因FATGY高度保守區(qū)存在錯(cuò)義突變(T329I),可能會(huì)產(chǎn)生類似于雞中的遺傳效應(yīng);同時(shí),還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)與鵪鶉蛋中TMA含量高度相關(guān)的Q319X無義突變,該突變至少降低了FMO3酶40%的活性,引起魚腥味鵪鶉蛋的出現(xiàn)[9]。
畜禽產(chǎn)品的魚腥味問題嚴(yán)重影響肉蛋奶產(chǎn)品的風(fēng)味和人們對畜禽產(chǎn)品的接受能力。本試驗(yàn)旨在通過分子遺傳手段,檢測導(dǎo)致雞蛋、鵪鶉魚腥味的FMO3基因突變位點(diǎn)在鴨中是否存在,以期從遺傳角度控制鴨蛋中魚腥味的出現(xiàn),為鴨蛋品質(zhì)的選育及今后無魚腥味基因蛋鴨群體的建立提供科學(xué)的理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 DNA池構(gòu)建
櫻桃谷鴨、北京鴨、連城白鴨、白改鴨、野鴨、康貝爾鴨、山麻鴨、紹興鴨、縉云麻鴨及荊江麻鴨的血樣DNA由華中農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院家禽實(shí)驗(yàn)室提供。同一個(gè)品種30個(gè)DNA樣品同濃度等體積混合構(gòu)建品種DNA池。
1.2 引物設(shè)計(jì)與PCR反應(yīng)
根據(jù)鴨FMO3基因序列信息(NW_004676298、XM_005008854),采用Primer Preimer 5.0軟件設(shè)計(jì)特異引物:F6L(5′-TGTCGGTCCCAGATGG-3′)、F7R(5′-CCTTACTTGGTCCATGCA-3′),擴(kuò)增FMO3基因FATGY高度保守區(qū)所在的整個(gè)外顯子區(qū)域(片段大小為458 bp)。利用構(gòu)建的DNA池進(jìn)行PCR反應(yīng)。15 μL反應(yīng)體系中含10×Buffer(含Mg2+)1.5 μL、dNTP(10 mmol/μL)0.3 μL、上/下游引物(10 μmol/L)各0.3 μL、Taq DNA 聚合酶(5 U/μL)0.1 μL及模板DNA 1.0 μL。反應(yīng)程序:94 ℃ 5 min;94 ℃ 30 s,58 ℃ 30 s,72 ℃ 30 s,35個(gè)循環(huán);72 ℃ 5 min。PCR產(chǎn)物于1.5%瓊脂糖凝膠電泳檢測,凝膠成像系統(tǒng)拍照保存。
1.3 測序及分析
將PCR產(chǎn)物委托武漢擎科新業(yè)生物技術(shù)有限公司進(jìn)行純化測序,利用DNA STAR軟件對測序結(jié)果進(jìn)行比對分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 鴨FMO3基因擴(kuò)增結(jié)果
瓊脂糖凝膠電泳結(jié)果顯示,獲得了458 bp的片段(圖1),與預(yù)期結(jié)果一致,條帶清晰且單一,可直接進(jìn)行回收測序。
2.2 測序分析
測序結(jié)果顯示,共檢測到6個(gè)SNPs(圖2),均為堿基轉(zhuǎn)換,其中4個(gè)SNPs分別引起了MspⅠ、BccⅠ、TaiⅠ和AvaⅡ酶切位點(diǎn)的改變(表1)。這6個(gè)SNPs均為同義突變,未引起氨基酸的改變。在FMO3基因FATGY高度保守區(qū)未檢測到突變。
3 討論
雞蛋的魚腥味問題一直困擾著蛋雞生產(chǎn)者和研究者。根據(jù)對人和牛研究結(jié)果,F(xiàn)MO3基因突變能夠引起魚腥味綜合征,研究者通過對雞FMO3基因進(jìn)行測序,共檢測出17個(gè)多態(tài)位點(diǎn);通過多態(tài)位點(diǎn)和魚腥味綜合征的連鎖分析發(fā)現(xiàn),只有位于編碼區(qū)第984個(gè)堿基位置的突變與蛋雞魚腥味綜合征顯著相關(guān)[6]。該突變導(dǎo)致FMO3蛋白的第329個(gè)氨基酸由蘇氨酸(T)變成絲氨酸(S),因此定義該突變位點(diǎn)為T329S。研究表明,該位點(diǎn)對于FMO3基因發(fā)揮正常功能是必不可少的[10]。因遺傳背景及選育程度等因素影響,T329S突變位點(diǎn)在各雞種中的分布不同。該位點(diǎn)已被德國羅曼公司作為遺傳標(biāo)記應(yīng)用于對魚腥味綜合征性狀的選擇,即通過基因檢測將該突變基因從育種群體中剔除。在鵪鶉FMO3基因第7外顯子FATGY高度保守區(qū)檢測到可能影響FMO3酶活性的T329I錯(cuò)義突變[9]。本研究在鴨FMO3第7外顯子上共檢測到6個(gè)SNPs,均為同義突變,并未引起氨基酸的改變,其中5個(gè)與WANG等[11]的檢測結(jié)果一致。在特別關(guān)注的FATGY高度保守區(qū)未檢測到堿基突變,即導(dǎo)致禽類的雞蛋和鵪鶉產(chǎn)生魚腥味的FMO3基因敏感位點(diǎn)在鴨中并沒有檢測到,鴨蛋魚腥味可能與FMO3基因其他區(qū)域有關(guān)或與其他基因有關(guān),尚待進(jìn)一步研究。
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