肖紅衛(wèi) 華再東 畢延震 任紅艷 華文君 張立蘋 朱喆 劉西梅 鄭新民

摘要：研究母豬繁殖相關(guān)蛋白之間的互作調(diào)控。挖掘已有研究中關(guān)聯(lián)母豬繁殖的基因，并利用GeneMANIA對(duì)關(guān)聯(lián)母豬繁殖的基因可能存在的互作及在母豬繁殖性狀中的貢獻(xiàn)進(jìn)行預(yù)測(cè)。研究發(fā)現(xiàn)用15個(gè)基因進(jìn)行預(yù)測(cè)，繁殖性狀可以剖分為151個(gè)小的表型;這15個(gè)基因分別在這151個(gè)表型中起作用。當(dāng)用40個(gè)基因進(jìn)行預(yù)測(cè)，繁殖性狀可以剖分為153個(gè)小的表型;這40個(gè)基因分別在這153個(gè)表型中起作用。

關(guān)鍵詞：豬;繁殖;蛋白互作

中圖分類號(hào)：Q51;S828? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2018）23-0153-10

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.23.036? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

繁殖是維持一個(gè)物種的重要過程，它是由基因控制的，以確保生殖過程以很高的精確度得到重復(fù)。然而，母豬繁殖性狀之間存在著相當(dāng)大的遺傳變異。例如，成熟母豬平均產(chǎn)仔數(shù)在每窩產(chǎn)仔4～16頭不等。這些差異以及在品種內(nèi)也存在著顯著的遺傳變異，在過去15年中為母豬繁殖力的遺傳改良提供了機(jī)會(huì)，在某些品種中高達(dá)30%的平均值[1]。產(chǎn)仔數(shù)增加的主要后果無疑是豬生產(chǎn)系統(tǒng)效率的大幅提高，但也產(chǎn)生了一些不利影響，如發(fā)情癥狀較弱[2]或仔豬存活率較低[1，3]。這種不利的相關(guān)趨勢(shì)不僅降低了選擇對(duì)效率的積極短期影響，而且還可能具有長期后果，例如由于不可檢測(cè)發(fā)情的比例增加而導(dǎo)致的生育能力下降，或者對(duì)于仔豬死亡率，可能會(huì)引發(fā)倫理問題。這強(qiáng)調(diào)了對(duì)遺傳改良結(jié)果的廣泛視角的重要性，它產(chǎn)生了新的問題，如選擇的群體或倫理后果，在這些重要特質(zhì)中，考查種質(zhì)加大了對(duì)大量潛在的遺傳變異的良好了解的需求。

Jean-Pierre等[4]對(duì)豬繁殖生物學(xué)進(jìn)行了快速回顧，考察了目前關(guān)于豬繁殖性狀遺傳控制的知識(shí)及其與其他潛在重要性狀的關(guān)系，綜述了遺傳性狀（品種差異和雜種優(yōu)勢(shì)效應(yīng)）、品種內(nèi)（遺傳力和遺傳相關(guān)）的遺傳參數(shù)以及影響生殖性狀的個(gè)體基因或基因組區(qū)域（數(shù)量性狀位點(diǎn)，QTL）的新信息。然而，當(dāng)前研究對(duì)母豬繁殖過程中的調(diào)控機(jī)制尚不明確，前人的研究大多用單一基因來解釋繁殖調(diào)控過程，比如ABIN-1、ADAMTS-1、AREG、BMP15、CNVR36、EPHA1、EGF、ESR、 FBPs、 FSH、 FSHβ、 FSHR、 FUT1、GDF9、GSTM2、IL-10、INHA、ITGA4、KISS-1、Leptin、LHR、Lrh-1、MUC1、NCOA1、OB、OPN、PGR、Prepro-orexin、 PRL、 PRLR、 RBP4、 Renin、 RPL10a、RYR1、STIM1、TGFβ、VEGF、WNT4、ZAR1、zp3等40個(gè)基因都與母豬的繁殖過程相關(guān)，如何區(qū)分這些基因中的核心基因，以及如何去合理解釋母豬的繁殖調(diào)控（權(quán)衡）過程還有待研究[5]。為此，本研究以小鼠為模式動(dòng)物，分析與母豬繁殖有關(guān)蛋白之間的互作網(wǎng)絡(luò)，剖析各個(gè)表達(dá)蛋白的基因在繁殖性狀中的貢獻(xiàn)。

1? 材料與方法

1.1? 數(shù)據(jù)來源

以Buske等[6]、Onteru等[7]研究的15個(gè)基因以及肖紅衛(wèi)等[5]研究的40個(gè)基因?yàn)檠芯繉?duì)象，在線進(jìn)行分析。

1.2? 研究方法

打開https：//genemania.org，選擇Mus musculus，在隨后的欄里分別輸入上述基因名后，點(diǎn)擊搜索。保存檢索得到的結(jié)果用于分析。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 以Buske等[6]、Onteru等[7]研究的15個(gè)蛋白為研究對(duì)象得到的結(jié)果

以15個(gè)蛋白為研究對(duì)象，分析這15個(gè)蛋白的互作網(wǎng)絡(luò)，除了上述的15個(gè)蛋白外，還有另外12個(gè)蛋白共計(jì)27個(gè)蛋白一起構(gòu)成了蛋白互作網(wǎng)絡(luò)，具體見圖1。

除Buske等[6]、Onteru等[7]研究的15個(gè)基因外，還有另外12個(gè)基因，這27個(gè)基因的產(chǎn)物一起構(gòu)成了豬繁殖性狀相關(guān)的蛋白互作網(wǎng)絡(luò)，這些基因在151個(gè)表型中起作用，具體見表1。

這27個(gè)基因在151個(gè)表型中出現(xiàn)的頻次見圖2。

2.2? 以肖紅衛(wèi)等[5]研究的40個(gè)蛋白為研究對(duì)象得到的結(jié)果及分析

以40個(gè)蛋白為研究對(duì)象，分析這40個(gè)蛋白的互作網(wǎng)絡(luò)，其中，小鼠庫里面沒有這幾個(gè)蛋白，另外增加了這幾個(gè)蛋白，共計(jì)還是40個(gè)蛋白一起構(gòu)成了蛋白互作網(wǎng)絡(luò)，見圖3。

肖紅衛(wèi)等[8]研究的40個(gè)基因里面，其基因的產(chǎn)物一起構(gòu)成了豬繁殖性狀相關(guān)的蛋白互作網(wǎng)絡(luò)，這些基因在153個(gè)表型中起作用，具體見表2。

這40個(gè)基因在153個(gè)表型中出現(xiàn)的頻次見圖4。

3? 小結(jié)

后備母豬青春期的起始時(shí)間通常被定義為第一次排卵的時(shí)間，在最早成熟的中國地方豬品種上一般發(fā)生在3～4月齡，而在西方品種上平均為6～7月齡。第一次排卵的時(shí)間通常與第一發(fā)情期相一致，在豬上偶爾出現(xiàn)排卵并產(chǎn)生黃體的類固醇分泌活性而沒有發(fā)情的外部表現(xiàn)（靜默發(fā)情）。在生產(chǎn)中第一次交配或第一次產(chǎn)仔這兩個(gè)性狀因飼養(yǎng)者之間的管理策略的巨大差異而不同[2，9]。母豬在空懷狀況下每3周在2～3 d的發(fā)情期后發(fā)生一次排卵，平均排卵持續(xù)時(shí)間為2～5 h[10]。發(fā)情周期由促性腺激素控制。促卵泡激素（FSH）刺激卵泡的募集和發(fā)育。黃體生成素（LH）刺激排卵和黃體形成。排卵率隨發(fā)情數(shù)和懷孕次數(shù)的增加而增加，直到第四或第五個(gè)孕期后才會(huì)下降。

在研究中發(fā)現(xiàn)，單一分析基因與性狀的關(guān)聯(lián)很難模擬真實(shí)的情況，這也可能是豬繁殖性狀的遺傳力比較低的原因之一。但是，在動(dòng)物生物技術(shù)團(tuán)隊(duì)前期對(duì)母豬的超排研究中，利用PMSG+hCG組合進(jìn)行超排處理，可以得到大量的卵母細(xì)胞/胚胎，并且超排試驗(yàn)經(jīng)過近30年的重復(fù)發(fā)現(xiàn)結(jié)果一直很穩(wěn)定。這說明在母豬的繁殖上，母豬的“垂體-下丘腦-性腺”這條激素調(diào)控軸是起主導(dǎo)作用的。

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