于 洋 ,梁小軍 ,高蕙蘭
(1.寧夏農(nóng)林科學(xué)院動(dòng)物科學(xué)研究所,寧夏 銀川 750002;2.寧夏固原市原州區(qū)動(dòng)物疾控中心,寧夏 固原 750003)
FecB基因是在綿羊中識別出的第一個(gè)高繁殖力主效基因。近年來研究發(fā)現(xiàn),湖羊存在FecB基因,即BMPR-ⅠB基因突變。灘羊是我國特有的輕裘皮用單羔綿羊品種,繁殖力低下是限制灘羊生產(chǎn)性能發(fā)揮的主要因素之一。為了合理利用灘羊的種質(zhì)特性,同時(shí)發(fā)揮湖羊多胎高產(chǎn)的優(yōu)勢,以灘羊?yàn)楦副?、湖羊?yàn)槟副?,再以灘湖F2代為母本、灘羊?yàn)楦副具M(jìn)行雜交,得到灘湖雜交羊F2代。該研究借鑒已報(bào)道的綿羊多胎主效基因FecBPCRSSCP檢測方法[1],對灘湖雜交羊 F2代血液樣本中的FecB基因進(jìn)行分析,以期為生產(chǎn)實(shí)踐中采用常規(guī)表型選擇育種方法與FecB基因分子標(biāo)記輔助選擇育種技術(shù)相結(jié)合的方式開展灘羊多胎品種(系)的培育工作提供參考依據(jù)。
選取灘湖雜交羊F2代549只,其中,282只來自平羅寧羊發(fā)展集團(tuán),267只來自寧夏朔牧鹽池灘羊繁育有限公司。每只羊頸靜脈采血3~5 mL,用1%肝素鈉抗凝,-20℃凍存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.1 綿羊全血DNA提取及檢測:使用天根全血基因組DNA提取試劑盒提取綿羊全血DNA,通過分光光度計(jì)與0.8%瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA提取效果。
1.2.2 引物序列:預(yù)期擴(kuò)增產(chǎn)物大小為187 bp。上游引物序列為:AGATTGGAAAAGGTCGCTATG,下游引物序列為:ACCCTGAACATCGCTAATACA。
1.2.3 FecB基因PCR擴(kuò)增體系及條件:PCR擴(kuò)增體系為 20 μL, 其中,PCR Master Mix 10 μL,DNA模板(100 ng/μL)1 μL,上、下游引物(10 μmol/L)各 0.2 μL,使用 ddH2O 補(bǔ)至 20 μL。PCR 擴(kuò)增條件為:95℃預(yù)變性 5 min;95℃變性 40 s,65℃退火45 s,72℃延伸 45 s,33個(gè)循環(huán);72℃最后延伸5 min;4℃保存。
1.2.4 PCR產(chǎn)物檢測:使用1.5%的瓊脂糖凝膠電泳對PCR產(chǎn)物進(jìn)行檢測。
1.2.5 PCR-SSCP分析:聚丙烯酰胺凝膠的制備采用常規(guī)方法。聚丙烯酰胺凝膠電泳步驟如下:吸取 2 μL PCR擴(kuò)增產(chǎn)物與7 μL變性緩沖液混合;98℃變性10 min,取出后冰浴7 min完成變性;切斷電泳槽電源,將已變性的混合液用10 μL移液器準(zhǔn)確點(diǎn)入每個(gè)膠孔中,靜置約10 min,使樣品全部下沉;然后接通電源,在15 V/cm恒定電壓下電泳 5~10 min,觀察到溴芬蘭(深藍(lán)色)和二甲苯氰(藍(lán)綠色)兩條帶分開后,在5~7 V/cm恒定電壓下電泳 16 h。
聚丙烯酰胺凝膠銀染染色液配制采用常規(guī)方法。聚丙烯酰胺凝膠染色過程如下:①洗膠:電泳40 min結(jié)束后,將凝膠小心取下放入超純水中60 r/min漂洗2 min;②染色:將漂洗后的凝膠放入500 mL染色液中,60 r/min漂洗30 min,然后用水漂洗30 s;③顯色:將染色后的凝膠放入500 mL顯色液中,60 r/min漂洗約20 min后出現(xiàn)棕色條帶,然后用水漂洗30 s;④固定:將顯色后的凝膠放入500 mL固定液中,60 r/min漂洗 2 min,保留條帶,將保留條帶的膠置于白板上,用凝膠成像儀拍照。
提取的綿羊血液基因組DNA的OD值在1.7~1.9。0.8%瓊脂糖凝膠電泳檢測結(jié)果表明,提取的基因組DNA質(zhì)量良好、無降解,可直接用于后續(xù) PCR擴(kuò)增(見圖1)。
圖1 綿羊全血DNA瓊脂糖凝膠電泳檢測結(jié)果
圖2 FecB基因PCR產(chǎn)物瓊脂糖凝膠電泳檢測結(jié)果
由圖2可知,利用1.5%瓊脂糖凝膠電泳對PCR產(chǎn)物進(jìn)行檢測,得到的產(chǎn)物大小約為187 bp,與預(yù)期結(jié)果一致,表明擴(kuò)增得到了目的產(chǎn)物。
對FecB基因的PCR擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行SSCP分析,結(jié)果表明,不同綿羊個(gè)體表現(xiàn)出2種基因型,即 B+型和++型(見圖 3):條帶 1~3表示攜帶 1個(gè)FecB基因拷貝,即B+型;條帶4~6表示不攜帶FecB基因,即++型。
圖3 FecB基因的PCR-SSCP分析結(jié)果
灘湖F2代綿羊群體中FecB基因的等位基因頻率和基因型頻率見表1。由表1可知,檢測的灘湖雜交羊F2代群體中不存在BB基因型;在選自寧夏朔牧鹽池灘羊繁育有限公司的綿羊群體中(n=267),等位基因B的頻率為28%,等位基因B+的頻率為 72%,B+基因型的頻率為 55%,++基因型的頻率為45%;在選自平羅寧羊發(fā)展集團(tuán)的綿羊群體中(n=282),等位基因 B的頻率為 24%,等位基因 B+的頻率為 76%,B+基因型的頻率為48%,++基因型的頻率為52%。2個(gè)群體綜合來看(n=549),BB基因型不存在,等位基因B的頻率為26%,等位基因B+的頻率為74%,B+基因型的頻率為52%,++基因型的頻率為48%。
Southey 等[2]研究表明,1 個(gè) FecB基因拷貝能夠增加母羊排卵數(shù)1.6枚,攜帶1個(gè)FecB基因拷貝的母羊產(chǎn)羔數(shù)增加0.65只。馬麗娜等[3]研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)ecB基因能有效提高灘羊個(gè)體的平均產(chǎn)羔數(shù),且產(chǎn)羔數(shù)隨Y等位基因的增加而增加。李國忠[4]建立了低豐度FecB基因COLD-PCR HRM檢測方法,適用于綿羊FecB基因的大規(guī)??焖俸Y查工作。李東紅等[5]研究表明,小尾寒羊、湖羊、湖寒雜交羊FecB基因均有 BB、B+、++3個(gè)基因型,在 746 bp處發(fā)生 A→G的突變。羅生金[6]研究表明,含F(xiàn)ecB基因的羊與哈薩克母羊雜交后,F(xiàn)ecB基因顯性效果好,遺傳性能較為穩(wěn)定,進(jìn)一步說明FecB基因是高繁殖率主效基因,可有效提高F1代羊的產(chǎn)羔數(shù)。馬吉鋒等[7]研究發(fā)現(xiàn),灘湖 F1代BB基因型個(gè)體占6.67%,但該基因型在F2代中未檢測到。額爾和花等[8]對 80只灘湖雜一代綿羊進(jìn)行了FecB基因檢測,發(fā)現(xiàn)該群體中BB基因型個(gè)體占66.7%。
表1 灘湖F2代綿羊群體中FecB基因的等位基因頻率和基因型頻率計(jì)算結(jié)果%
該試驗(yàn)應(yīng)用PCR-SSCP方法對549份灘湖雜交羊F2代血液樣品中的FecB基因進(jìn)行了檢測,發(fā)現(xiàn)BB基因型在灘湖F2代群體中不存在。如果采用基因檢測技術(shù)能夠?qū)⒑蠦基因的個(gè)體選留下來,將有利于提高群體的B基因頻率。下一步可以通過利用基因型選育技術(shù),結(jié)合傳統(tǒng)選種方法,選留B+基因型的公母羊交配,可顯著改善灘羊FecB基因的基因型結(jié)構(gòu)和基因頻率,提高群體的產(chǎn)羔數(shù),加快灘羊高繁品種(系)的建立。