劉晨曦,王彬彬,蒲廣,張倩,曹旸,王歡,高琛,牛培培,李平華,3,黃瑞華,3
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蘇淮豬抗腹瀉MUC13基因位點多態(tài)性 及其與經(jīng)濟性狀的關(guān)聯(lián)
劉晨曦1,2,王彬彬1,2,蒲廣1,2,張倩1,2,曹旸1,2,王歡1,2,高琛1,2,牛培培2,3,李平華1,2,3,黃瑞華1,2,3
(1南京農(nóng)業(yè)大學(xué)養(yǎng)豬研究所/動物科技學(xué)院,南京 210095;2南京農(nóng)業(yè)大學(xué)淮安研究院,江蘇淮安 223005;3淮安市南農(nóng)大新農(nóng)村發(fā)展研究有限公司,江蘇淮安 223005)
【背景】MUC13基因是調(diào)控致使仔豬斷奶前腹瀉的產(chǎn)腸毒素大腸桿菌F4ac感染的主效基因,該基因上位點(G/A突變)能準(zhǔn)確鑒別易感和抗性個體,其中GG型是抗腹瀉基因型,蘇淮豬抗腹瀉性能分子選育是通過選留GG型個體來實現(xiàn)。但在選留抗腹瀉GG型個體時是否會對蘇淮豬其它重要經(jīng)濟性狀如生長、胴體、肉質(zhì)產(chǎn)生不利影響尚未明晰。【目的】旨在分析該位點是否與其它性狀關(guān)聯(lián),以確定基于MUC13基因位點抗腹瀉性能的分子選育是否會對蘇淮豬其它經(jīng)濟性狀產(chǎn)生不利影響?!痉椒ā恳?13頭體重為87.61±0.54 kg的蘇淮育肥豬為試驗動物,屠宰測定其胴體和肉質(zhì)性狀,以261頭日齡為161.1±0.5 d蘇淮后備豬為試驗動物,測定其生長、體尺性狀,同時采集相應(yīng)蘇淮育肥豬和后備豬群耳組織樣提取組織DNA,經(jīng)過多重PCR反應(yīng)進行MUC13基因位點多態(tài)性檢測,采用SAS軟件中一般線性模型分析MUC13基因位點多態(tài)性基因型和蘇淮豬肉質(zhì)、胴體和生長性狀的關(guān)聯(lián)性?!窘Y(jié)果】MUC13基因位點多態(tài)性檢測結(jié)果顯示,蘇淮豬育肥群公、母豬群體MUC13基因位點的抗腹瀉G等位基因頻率分別為0.695和0.634,抗腹瀉優(yōu)勢GG型頻率在蘇淮豬育肥群公、母群體中分別為0.467和0.373;該位點抗腹瀉G等位基因頻率在蘇淮后備群公、母豬群體分別為0.690和0.705,抗腹瀉優(yōu)勢GG型頻率在后備群公、母豬群體中分別為0.508和0.480,說明蘇淮豬抗腹瀉等位基因頻率較高,通過分子選育提升蘇淮豬抗腹瀉GG型頻率的可行性強。MUC13基因位點多態(tài)性與蘇淮豬經(jīng)濟性狀關(guān)聯(lián)分析結(jié)果顯示:育肥豬群體該位點多態(tài)性與胴體、肉質(zhì)性狀均無顯著關(guān)聯(lián)(>0.05),可見在蘇淮豬育肥豬群體內(nèi)加大對抗腹瀉MUC13基因位點的選育不會影響到蘇淮育肥豬的胴體和肉質(zhì)性狀;蘇淮后備豬群體該位點多態(tài)性與腿臀圍指標(biāo)存在極顯著關(guān)聯(lián)(<0.01),該位點GG型個體腿臀圍平均比比AG型個體腿臀圍長1.46 cm,比AA型個體腿臀圍長3 cm;與日增重和結(jié)測體重的關(guān)聯(lián)性分析有關(guān)聯(lián)趨勢(<0.10),GG型個體相較于AA、AG型個體有提升趨勢,對于這三個性狀來說,有利基因型都是GG型,說明選留該位點GG型進行蘇淮后備豬抗腹瀉選育的同時還可以提升蘇淮后備豬生長相關(guān)性狀?!窘Y(jié)論】據(jù)此,蘇淮豬群體MUC13基因位點抗腹瀉等位基因頻率較高,進行抗腹瀉選育的可行性強,同時對于蘇淮豬群體,不僅可通過選留提升MUC13基因位點GG型頻率來提高抗腹瀉能力,還能同時實現(xiàn)對蘇淮豬群腿臀圍、日增重的選育提升。
蘇淮豬;MUC13基因;抗腹瀉;經(jīng)濟性狀;關(guān)聯(lián)性分析
【研究意義】生豬腹瀉發(fā)病數(shù)約占發(fā)病豬總量的35%—45%[1],尤其是對于哺乳和斷奶仔豬來說普遍多發(fā)腹瀉[2]。仔豬腹瀉發(fā)病1周致死率可以達到80%—100%[3-4]。目前,針對仔豬腹瀉的治療方法主要是疫苗、藥物等防治措施[5],但這些均不是根本解決措施。因此,從遺傳改良入手,提升豬自身抗腹瀉的能力,可從根本上改善腹瀉對于生豬產(chǎn)業(yè)的影響。已有相關(guān)研究結(jié)合分子育種技術(shù),通過提升豬群抗腹瀉基因的有利等位基因頻率來有效提高豬群體對于腹瀉的抵抗能力,但與此同時是否會影響豬群其它經(jīng)濟性能仍需進一步研究?!厩叭搜芯窟M展】研究人員發(fā)現(xiàn)豬MUC13基因是影響仔豬斷奶前腹瀉的產(chǎn)腸毒素大腸桿菌F4ac感染的主效基因[6-7],其機制是通過編碼仔豬小腸上皮產(chǎn)腸毒素大腸桿菌(ETEC)F4ac亞型受體蛋白來調(diào)控對于ETEC F4ac的黏附性,從而表現(xiàn)出對于腹瀉的易感或抗性[8-9],可應(yīng)用于分子育種。任軍等發(fā)現(xiàn)該基因位點G/A突變能準(zhǔn)確鑒別對于腹瀉的易感或者抗性個體,其中該位點GG型為優(yōu)勢抗腹瀉基因型,AG型以及AA型為易感腹瀉的基因型[10-11]。已有相關(guān)研究證實,通過選留優(yōu)勢基因型GG型個體可有效提高群體抗腹瀉能力[12-15],但在選留GG型個體時是否會對其它重要經(jīng)濟性狀如生長、胴體和肉質(zhì)等產(chǎn)生不利影響目前研究較少,且結(jié)果不一致。楊明等發(fā)現(xiàn),杜洛克豬GG型個體的校正100 kg瘦肉率明顯高于AA和AG型個體,在其它性狀上GG型個體相較于AA和AG型個體來說沒有優(yōu)勢[16]。劉亞軒等發(fā)現(xiàn),大白豬核心育種群的MUC13基因的不同基因型與其生長、肉質(zhì)性狀沒有顯著的關(guān)聯(lián)性[17]?!颈狙芯壳腥朦c】蘇淮豬作為一種優(yōu)質(zhì)的新型培育豬種,越來越受到高端豬肉消費市場的青睞,同時也是很多配套系組合中優(yōu)質(zhì)親本的選擇。為進一步提高蘇淮豬群體抗腹瀉能力,方宇瑜等[18]已通過選留MUC13基因位點GG有利基因型對蘇淮豬進行選育,通過該位點選育后發(fā)現(xiàn)蘇淮豬斷奶前仔豬腹瀉率有所下降。但在蘇淮豬群體中,該位點是否與其生長、胴體、肉質(zhì)等經(jīng)濟性狀存在關(guān)聯(lián)未知,在選留MUC13基因位點GG有利基因型時是否會對其它經(jīng)濟性狀產(chǎn)生不利影響需要進一步研究。【擬解決的關(guān)鍵問題】為此,筆者所在團隊先后屠宰測定了313頭蘇淮豬育肥豬群體胴體、肉質(zhì)性狀;活體測定了261頭蘇淮豬后備豬群體生長、體尺等性狀,對MUC13基因位點在蘇淮豬育肥群和后備群進行多態(tài)性檢測,并開展MUC13基因位點多態(tài)性與蘇淮豬生長、體尺、胴體和肉質(zhì)等經(jīng)濟性狀的關(guān)聯(lián)性分析,為利用MUC13基因進一步選育提升蘇淮豬抗腹瀉能力的同時兼顧好其它生產(chǎn)性狀提供積極借鑒。
于2016年12月至2017年5月在淮安市金源肉品有限公司屠宰車間分批次屠宰測定蘇淮育肥豬胴體和肉質(zhì)性狀,其中胴體性狀在屠宰車間進行現(xiàn)場測定,并采集耳組織樣和背最長肌樣品,樣品采集完成后隨即送往南京農(nóng)業(yè)大學(xué)淮安研究院進行肉質(zhì)性狀測定。于2017年5月至2017年8月在淮安市淮陰種豬場現(xiàn)場測定蘇淮后備豬生長性能,并采集耳組織樣。
選取在江蘇省淮安市淮陰種豬場內(nèi)分別篩選的313頭健康的育肥豬和261頭健康的后備豬,在同樣的飼養(yǎng)管理條件下飼養(yǎng),自由飲水。育肥豬體重達87.61±0.54 kg時送到淮安市金源肉中心進行屠宰,屠宰批次不同,屠宰前禁食24h,自由飲水;后備豬日齡達161.1±0.5 d時進行生長性能測定。
1.3.1 樣品采集與保存 采集313頭蘇淮育肥豬耳樣,261頭蘇淮后備豬耳樣,新鮮的耳組織樣品放置于75%濃度乙醇溶液中,并在-20℃環(huán)境下儲存,用于DNA提?。徊杉?13頭蘇淮育肥豬胸腰結(jié)合處、倒數(shù)第一至第二肋骨處和倒數(shù)第三至第六肋骨處背最長肌組織樣品,背最長肌樣品用真空泵(PR4257,美吉斯)抽真空后保存在-20℃環(huán)境下,其中胸腰結(jié)合處背最長肌樣品用于肌內(nèi)脂肪含量的測定,倒數(shù)第一至第二肋骨處背最長肌樣品用于pH和肉色性狀的測定,倒數(shù)第三至第六肋骨處背最長肌樣品用于滴水損失率和系水力的測定。
1.3.2 胴體及肉質(zhì)性狀測定 胴體性狀測定參考《瘦肉類型的胴體性狀的測定NY / T825-2004技術(shù)規(guī)范》;用數(shù)字電子游標(biāo)卡尺(電子數(shù)顯卡尺0—200 mm,廣陸數(shù)字測控股份有限公司)測定6—7肋膘厚,同時測定以下的三點背膘厚:肩部最厚處膘厚、最后肋骨膘厚和腰薦結(jié)合膘厚,同時計算此三點背膘厚的平均值,即三點平均背膘厚;屠宰45 min和24 h pH值用pH計(HI99163,北京和諧儀器有限公司)測量;屠宰2 h和24 h后的肉色用色差計(MiniScanEZ,HunterLab的儀器,USA)測定,測定內(nèi)容包括亮度值(*)、紅度值(*)和黃度值(*);參考《NY/T 821-2004 豬肌肉品質(zhì)測定技術(shù)規(guī)范》測定滴水損失率,系水力和肌內(nèi)脂肪含量。
1.3.3 生長性能測定 根據(jù)文獻[19]記載方法測定體重體尺;參考《NY/T 822-2004種豬生產(chǎn)性能測定規(guī)程》測定日增重、活體背膘厚和活體眼肌面積。
1.3.4 DNA的提取 耳組織樣品通過苯酚/氯仿提取法提取和純化DNA后測定濃度,并且將濃度稀釋為30 ng·μL-1,并儲存于-20℃冰箱中。
1.3.5 MUC13基因分型 本試驗采用iMLDRTM多重SNP分型試劑盒(上海天昊生物科技有限公司)對574個樣本進行MUC13基因位點的分型檢測,具體分型步驟如下:
1.3.5.1 DNA質(zhì)檢和濃度均一化 取1 μL DNA樣本,利用1% agarose電泳進行樣本質(zhì)檢及濃度估計,并將樣本濃度稀釋到5—10 ng·μL-1的標(biāo)準(zhǔn)工作濃度。
1.3.5.2 PCR反應(yīng)MUC13基因PCR引物序列和MUC13基因多重PCR連接引物序列見表1。其中PCR反應(yīng)體系(20 μL)包含1×GC-Ibuffer Takara,3.0 mmol·L-1Mg2+,0.3 mmol·L-1dNTP,1 U HotStar Taq polymerase(Qiagen Inc),1 μL樣本DNA和1 μL多重PCR引物。PCR反應(yīng)條件分為4個階段。第一階段為95℃預(yù)變性2 min;第二階段共11個循環(huán),94℃變性20 s,65℃退火40 s(每個循環(huán)減少0.5℃),72℃延伸1.5 min;第三階段共24個循環(huán),94℃變性20 s,59℃退火30 s,72℃延伸1.5 min;第四階段為72℃延伸2 min,并置于4℃保存待用。
表1 MUC13基因引物序列
引物中R代表兼并堿基,為G/A。In the primer, R represents the mergering base G/A
1.3.5.3 多重PCR產(chǎn)物純化 取10 μL PCR產(chǎn)物,并向其中加入5 U SAP酶和2 U Exonuclease I酶,37 oC溫浴1 h,然后75oC滅活15 min。
1.3.5.4 連接反應(yīng) MUC13基因連接引物見表1。連接反應(yīng)的反應(yīng)體系:10×連接緩沖液1 μL、高溫連接酶0.25 μL、5′連接引物混合液(1 μmol·L-1)0.4 μL,3′連接引物混合液(2 μmol·L-1)0.4 μL、純化后多重PCR產(chǎn)物2 μL、ddH2O 6 μL混勻。連接反應(yīng)的連接程序:反應(yīng)溫度為94℃ 1 min,56℃ 4 min,共38個循環(huán),最后4℃保存。
1.3.5.5 毛細血管電泳 取0.5 μL稀釋后的連接產(chǎn)物,與0.5 μL Liz500 SIZE STANDARD,9 μL Hi-Di混勻,95oC變性5 min后,將產(chǎn)物上機ABI3730XL測序儀進行測序。
1.3.5.6 數(shù)據(jù)收集 ABI3730XL測序儀上收集的原始數(shù)據(jù)用GeneMapper 4.1(Applied Biosystems,USA)來分析并分型。
所有原始數(shù)據(jù)均用Excel 2013進行整理。關(guān)聯(lián)性分析采用SAS軟件(SAS 9.2版本)中相關(guān)分析法。使用一般線性模型進行肉質(zhì)、胴體和生長性狀和基因型的關(guān)聯(lián)性分析。
1.4.1 育肥豬群體的關(guān)聯(lián)性分析模型:
Y=μ+Gi+Sj+ Nk+Dl+eijkl
上述計算模型中,Y為所測得的表型,μ表示均值,Gi、Sj和Nk是基因型、性別和批次因素的固定效應(yīng),Dl是日齡的協(xié)變量,eijkl代表隨機誤差。
1.4.2 后備豬群體的關(guān)聯(lián)性分析模型:
Y=μ+Gi+Sj+Dk+eijk
上述計算模型中,Y為所測得的表型,μ表示均值,Gi和Sj是基因型和性別的固定效應(yīng),Dk是日齡的協(xié)變量,eijk代表隨機誤差。
本文中的結(jié)果均以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤(`±)的形式展示。
由表2可以看出,在313頭蘇淮豬育肥豬群體中,母豬、閹公豬和整個群體優(yōu)勢G等位基因頻率較高,分別為0.634、0.695和0.682。在基因型方面,母豬、閹公豬的優(yōu)勢抗腹瀉GG型頻率分別為0.373,0.467,合計優(yōu)勢GG型為0.447。整體優(yōu)勢抗腹瀉GG型數(shù)量仍然有待進一步選育提高,尤其是母豬的不足40%。
在261頭蘇淮豬后備豬群體中,母豬、公豬和整個群體優(yōu)勢G等位基因頻率分別為0.705、0.690和0.701。在基因型方面,母豬、公豬優(yōu)勢抗腹瀉GG型頻率分別為0.480,0.508,合計優(yōu)勢抗腹瀉GG型為0.487。后備豬群體在優(yōu)勢等位基因頻率和優(yōu)勢基因型比例方面都優(yōu)于育肥豬群體。
表2 MUC13基因rs319699771位點在育肥豬和后備豬群中多態(tài)性分析
2.2.1 MUC13基因位點多態(tài)性與育肥豬胴體性狀關(guān)聯(lián)性分析 胴體性狀主要集中在胴體重量、胴體大小和胴體脂肪等幾個關(guān)鍵指標(biāo)上。表3顯示了育肥豬群體MUC13基因位點多態(tài)性與胴體性狀的關(guān)聯(lián)性分析結(jié)果,由此可見,育肥豬群體MUC13基因位點多態(tài)性與其主要胴體性狀,包括胴體重,胴體大小和各部位膘厚均無關(guān)聯(lián)(>0.05),可見在蘇淮豬育肥豬群體內(nèi)加大對MUC13基因位點的選育不會影響到育肥豬的胴體性狀。
2.2.2 MUC13基因位點多態(tài)性與育肥豬肉質(zhì)性狀關(guān)聯(lián)性分析 表4顯示了育肥豬群體MUC13基因位點多態(tài)性與肉質(zhì)性狀的關(guān)聯(lián)性分析結(jié)果,由此可見,MUC13基因位點多態(tài)性僅與2 h紅度值a2h和24 h亮度值L24h有關(guān)聯(lián)趨勢(<0.10),其中GG型的a2h值分別比AA型的a2h值和AG型的a2h值低0.6和0.2左右,GG型的L24h值比AA型的L24h值高1.7左右,與AG型的L24h值一致,與其余肉質(zhì)性狀均無關(guān)聯(lián)(>0.05)??梢娫谔K淮豬育肥豬群體內(nèi)加大對MUC13基因位點的選育對育肥豬的肉質(zhì)性狀影響較小。
表5顯示的是后備豬群體MUC13基因位點與其各生長性狀的關(guān)聯(lián)性分析結(jié)果,只有與腿臀圍這個表型性狀存在極顯著關(guān)聯(lián)(<0.01),GG型個體比AA型個體的腿臀圍平均長3 cm,比AG型個體的腿臀圍平均長1.46 cm;與日增重和結(jié)測體重的關(guān)聯(lián)性分析有關(guān)聯(lián)趨勢(<0.10),GG型個體相較于AA、AG型個體有提升趨勢;MUC13基因位點多態(tài)性和其它生長性狀均沒有關(guān)聯(lián),可見MUC13基因位點的多態(tài)性對后備豬體重的增長和腿臀圍的增加有一定影響。
本研究團隊前期對淮安市淮陰種豬場的355頭蘇淮豬核心群做了MUC13基因位點的多態(tài)性檢測。結(jié)果發(fā)現(xiàn)G等位基因頻率較高,并且制定了以提升GG抗腹瀉基因型為目的的選育策略[18]。本次在蘇淮豬育肥群和后備群的研究結(jié)果和核心群的結(jié)果相似,G型基因頻率在蘇淮豬育肥群和后備群中分別達到0.682和0.701,并且相較于之前核心群來說有所提升,說明之前的選育策略正確。但蘇淮豬群體中優(yōu)勢基因型GG型比例相對較少,在蘇淮豬育肥群和后備群中分別為0.447和0.487,沒有超過50%。這與阮國榮等研究的在1 836頭杜洛克、長白和大白群體中優(yōu)勢基因型GG型比例0.542相比較少[20],需通過選育來提高GG型頻率。所以,在確定GG型為優(yōu)勢抗腹瀉基因型的前提下,應(yīng)繼續(xù)保留之前制定的選育計劃,即盡量淘汰不利純合AA型個體和保留有利純合GG型個體,對于不利雜合AG型個體選擇性保留,但選配時必須要和純合的GG型個體進行選配。此外,后備豬優(yōu)勢抗腹瀉基因型GG型頻率相較于育肥豬來說高,在制定選育計劃時可以加大對于后備豬不利純合個體AA型和不利雜合個體AG型的淘汰力度,兼顧更多的生產(chǎn)性狀。
表3 MUC13基因rs319699771位點多態(tài)性與育肥豬胴體性狀關(guān)聯(lián)性分析
同列數(shù)字標(biāo)不同字母表示差異顯著(<0.05)。The different letters mean significant difference at 0.05 level in the same row
表4 MUC13基因rs319699771位點多態(tài)性與育肥豬肉質(zhì)性狀關(guān)聯(lián)性分析
表5 MUC13基因rs319699771位點多態(tài)性與后備豬生長性狀關(guān)聯(lián)性分析
對于消費市場的需求而言,種豬選育的重點主要在于其胴體性狀和肉質(zhì)性狀這兩塊。本試驗發(fā)現(xiàn)MUC13基因位點多態(tài)性與育肥豬胴體、肉質(zhì)性狀無顯著關(guān)聯(lián)。此結(jié)果與劉亞軒等人在大白豬中的試驗結(jié)果相一致[17]。也就是說由于不存在育種的拮抗作用[21],肉質(zhì)、胴體性狀和MUC13基因位點抗腹瀉基因型可以獨立起來進行選育,互不影響。在后備豬群體中進行的與生長性狀的關(guān)聯(lián)性分析表明,MUC13基因位點多態(tài)性與生長性狀有一定關(guān)聯(lián)。與蘇淮豬腿臀圍性狀差異極顯著(<0.01),GG型明顯優(yōu)于AA型和AG型個體,與日增重和結(jié)測體重的關(guān)聯(lián)性分析結(jié)果表明有關(guān)聯(lián)趨勢(<0.10),日增重和結(jié)測體重的GG型個體比AA、AG型個體都略高,表明MUC13基因的選育有加快后備豬生長的趨勢。這與阮國榮對杜洛克豬的研究結(jié)果基本一致[22-24]。與楊明等對溫氏兩個專門化父系群體(666頭杜洛克和512頭皮特蘭)的研究結(jié)果基本一致[16]。與游永佳在約克夏和杜洛克豬的研究也基本一致[25]。由于MUC13基因位點的多態(tài)性對蘇淮豬后備豬的生長性狀有一定的影響,與腿臀圍存在極顯著的關(guān)聯(lián)(<0.01),并且蘇淮豬此位點GG型個體腿臀圍長度明顯優(yōu)于AA型和AG型個體;對日增重和結(jié)測體重的關(guān)聯(lián)性分析結(jié)果表明該位點與以上兩個性狀存在有顯著關(guān)聯(lián)的趨勢(<0.10),并且GG型相較于AA、AG型來說這兩個性狀朝有利方向提升,與體高、體長等其它生長性狀均沒有關(guān)聯(lián),所以在選育時既可以通過上述選育方案增加后備群體優(yōu)勢GG型的比例,達到抗腹瀉的目的,同時達到對個體進行生長性能和腿臀圍選育的效果。
對于MUC13基因位點是如何對蘇淮豬腿臀圍等相關(guān)生長性狀起到提升作用的,推測原因可能是:豬只通過選育MUC13基因位點提升抗腹瀉性能后[12-15],其腸道健康度增加,腸道消化吸收能力更強,可吸收更多的營養(yǎng)物質(zhì)用于其骨骼和肌肉的生長發(fā)育。同時,豬只抗腹瀉性能提升后,可節(jié)約機體免疫系統(tǒng)中用于抵抗、殺滅病原菌而消耗的蛋白與能量,從而擁有更多的營養(yǎng)物質(zhì)用于其骨骼和肌肉的生長發(fā)育。已有文獻表明,隨著腹瀉率的降低,豬的一些重要的生長性能和發(fā)育性狀會有一定的提升[26-29]。這表明豬群的腹瀉率和其生長性能存在一定的相關(guān)性,但其背后系統(tǒng)的機制要有待進一步研究。
豬腹瀉是由諸多內(nèi)外因素造成。對于蘇淮豬抗腹瀉性能的選育,僅僅通過這一個主效基因的選育是不夠的。還應(yīng)同時對、等已報道的豬抗腹瀉基因結(jié)合起來共同選育[30-31]。此外,除了運用豬抗腹瀉性狀主效基因開展分子標(biāo)記輔助選育的方法外,對于腹瀉這類復(fù)雜性狀還需運用全基因組選育方法開展育種工作。全基因組選擇育種是利用中等或者高密度芯片中大量的SNP標(biāo)記信息估計出個體在全基因組水平的育種值的一種新的育種方法[32]。目前,這種技術(shù)已經(jīng)在奶牛育種中廣泛應(yīng)用[21,33],而且隨著豬中等密度芯片檢測費用降低,已開始在育種中應(yīng)用。對于蘇淮豬群體抗腹瀉選育來說,建立數(shù)量較大、腹瀉表型記錄準(zhǔn)確的參考群體是其全基因組選育的關(guān)鍵點,也是難點,需要育種人員和生產(chǎn)管理人員的共同努力。為了有效提升蘇淮豬抗腹瀉等抗病性能,運用全基因組選擇育種方法開展育種是種必然趨勢。
蘇淮豬MUC13基因位點的選育可以提升蘇淮豬的抗腹瀉性能,其中育肥豬群和后備豬群的MUC13基因位點的抗性基因頻率較高,但優(yōu)勢基因型GG型相對較少,需要持續(xù)選育提高抗性基因型GG型的頻率來提升抗腹瀉能力。蘇淮豬群體中MUC13基因位點抗腹瀉基因型的選育對胴體、肉質(zhì)性狀沒有影響,對生長性狀有一定的提升作用,尤其是對體重增長和腿臀圍性狀,在獲得抗腹瀉個體的同時可提升后備豬生長速度。
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Polymorphism ofLocus of Anti-diarrhea MUC13 Gene in Suhuai Pig Population and Their Association with Economic Traits
LIU ChenXi1,2,WANG BinBin1,2, PU Guang1,2, ZHANG Qian1,2, CAO Yang1,2, WANG Huan1,2, GAO Chen1,2, NIU PeiPei2,3, LI PingHua1,2,3, HUANG RuiHua1,2,3
(1Institute of Swine Science, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095;2;3Huaian New Rural Development Co. LTD of Nanjing Agricultural University, Huaian Jiangsu 223005)
【Background】 MUC13 gene is one of the main genes, which can regulate the infection of enterotoxigenicF4ac, andcause diarrhea in piglets before weaning. Thelocus of the gene (G/A mutation) can accurately identify susceptible and resistant individuals, among which GG type is an anti-diarrhea genotype. The anti-diarrhea molecular breeding of Suhuai pig has been implemented by selecting GG genotype individuals, but whether the selection of GG genotype individuals will have adverse effects on other important economic traits, such as growth, carcass and meat quality, which is not yet clear.【Objective】 The purpose of this study was to analyze the association between the locus and other economic traits to determine whether the molecular selection based on thelocus of anti-diarrhea MUC13 gene would have adverse effects on other economic traits of Suhuai pig. 【Method】 In this experiment, 313 Suhuai fattening pigs weighting 87.61±0.54 kg were tested as experimental animals, and their carcass and meat quality traits were determined through slaughter. 261 Suhuai gilt pigs aging for 161.1±0.5 d were tested as experimental animals, and their growth and body size phenotype were also determined. At the same time, the corresponding ear tissue samples of Suhuai fattening pigs and gilt pigs were collected to extract tissue DNA. After Multiplex-PCR reactions, the polymorphism ofthelocus of MUC13 gene was detected in each pig. The association analysis between the polymorphism genotype of thelocus of MUC13 gene and meat quality, carcass and growth traits were conducted by using the general linear model in SAS software. 【Result】 The results of polymorphism oflocus of MUC13 gene showed that among the frequency of anti-diarrhea G allele oflocus of MUC13 gene, the male and female pigs of the fattening pigs reached 0.695 and 0.634, respectively, and the anti-diarrhea GG genotype frequency was 0.467 and 0.373, respectively, in the male and female fattening pigs. While the locus G allele among the male and female pigs of the giltreached 0.690 and 0.705, respectively, and the anti-diarrhea GG genotype frequency was 0.508 and 0.480, respectively, in the male and female gilt pigs. This indicated that the frequency of anti-diarrhea gene in Suhuai pig belonged to a higher level, and it could be feasible for the further improvement of anti-diarrhea GG frequency in the Suhuai pig through molecular breeding. The association analysis between polymorphism oflocus ofgene and economic traits of Suhuai pig showed that there was no significant association between the locus’s polymorphism and carcass, meat quality traits in the fattening pigs (>0.05), and it could be seen that increasing the breeding of thelocus ofgene in Suhuai fattening pigs would not affect the carcass and meat quality traits. The locus’s polymorphism in the gilt extremely associated with the ham circumference index (<0.01), and on average, the ham circumference of GG type individuals at this locus was about 1.46 cm longer than that of AG type individuals, and about 3 cm longer than that of AA type individuals. Also, the locus tended to associate with daily gain and terminal measurement weight (<0.10), GG type individuals showed an upward trend compared with AA and AG type individuals. All of the three traits, GG genotype was a favorable genotype. The results showed that the breeding of the anti-diarrhea GG genotype of this locus could improve the growth traits of Suhuai gilt pigs. 【Conclusion】 Based on these results, the anti-diarrhea allele frequency of thelocus of MUC13 gene in Suhuai pig was high, and the anti-diarrhea breeding was feasible, and the anti-diarrhea ability of Suhuai pig could be improved by selecting and remaining resistant homozygous GG genotype oflocus of MUC13gene and raising the frequency ofthe resistant homozygous genotype. At the same time, it could also realize the improvements of ham circumference and daily gain of Suhuai pig.
Suhuai pig; MUC13 gene; anti-diarrhea; economic traits; association analysis
10.3864/j.issn.0578-1752.2019.08.014
2018-09-20;
2019-01-21
國家自然基金(31601923,31672381)、淮安市重點研發(fā)計劃(HAN201618,HAN201617)、江蘇省農(nóng)業(yè)三新工程項目(SXGC [2017] 275)、畜禽舍內(nèi)氨氣濃度監(jiān)測系統(tǒng)及控制設(shè)備的研發(fā)(NSY2080003)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)淮安研究院建設(shè)(BM2017020)、“家庭牧場環(huán)境優(yōu)化技術(shù)集成與推廣”項目(SXGC[2016]146)
劉晨曦,E-mail:2577797585@qq.com。 通信作者李平華,E-mail:lipinghua718@163.com。通信作者黃瑞華,270583435@qq.com
(責(zé)任編輯 林鑒非)