許棟 曾勇波 曾青華 楊一帆 馬海明
摘? 要:本研究通過聚合酶鏈式反應(yīng)法測定了寧鄉(xiāng)豬全線粒體基因組序列(GenBank收錄號:KF472178),結(jié)果表明,線粒體DNA的總長度為16 690 bp,其組成為34.70%A、25.81%T、26.18%C、13.30%G,均為富A+T (60.52%)。它包含了典型的線粒體DNA結(jié)構(gòu),包括2個核糖體RNA基因、13個蛋白質(zhì)編碼基因、22個轉(zhuǎn)移RNA基因和1個非編碼控制區(qū)域(D-loop區(qū)域)。這些基因的排列方式與長白豬相同。其中除了ND2、ND3、ND4L和ND5的起始密碼子是ATA,ND6是ATT,其他蛋白質(zhì)的起始密碼子均為ATG。寧鄉(xiāng)豬線粒體全基因組序列為進一步研究其種質(zhì)特性遺傳機制奠定了基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:豬;線粒體DNA;聚合酶鏈式反應(yīng)
中圖分類號:S813.1 文獻標志碼:A 文章編號:1001-0769(2019)02-0026-03
寧鄉(xiāng)豬是我國著名的四大地方品種之一,原產(chǎn)于湖南省寧鄉(xiāng)縣的流沙河及草沖一帶,原名為流沙河豬或草沖豬。寧鄉(xiāng)豬的形成歷史悠久,寧鄉(xiāng)豬的特征是“絲頸葫蘆肚,耳薄嘴筒齊,稀毛現(xiàn)薄皮,魚尾后腳直,奶子一斬齊,四腳要撒蹄”、“烏云蓋雪銀頸圈”。其體型中等,體質(zhì)疏松細致,體軀呈圓筒狀,毛色為黑白花,四肢、肋腹及頸下部為白色,頭和臀部呈黑色。它與杜洛克豬等其他外來品種相比,具有抗逆性強和肉質(zhì)優(yōu)良等特點。本研究首次測定了寧鄉(xiāng)豬的線粒體DNA全基因組序列,旨在為其種質(zhì)特性研究積累基礎(chǔ)資料,并為進一步研究奠定堅實基礎(chǔ)。
1? 材料與方法
1.1 樣品采集
寧鄉(xiāng)豬采自湖南省寧鄉(xiāng)大龍畜牧科技有限公司,剪少量耳組織-20 ℃保存。
1.2 基因組DNA提取及序列分析軟件
基因組DNA提取按常規(guī)酚-氯仿法進行,用24對引物進行聚合酶鏈式反應(yīng)擴增線粒體的完整基因組,DNA序列采用DNAStar.lasergene.v7.1軟件分析,利用tRNA scan-se1.21 Search Server軟件(lowe和eddy 1997)和DOGMA軟件(http://dogma.ccbb.utexas.edu/) (Wyman等,2004)分析了線粒體DNA的基本組成和分布。
2? 結(jié)果與分析
寧鄉(xiāng)豬線粒體全基因組總長度為16 690 bp,基本組成為34.70%A、25.81%T、26.18%C、13.30%G和A+T(60.52%),包含了典型線粒體DNA結(jié)構(gòu),包括2個核糖體RNA基因、13個蛋白質(zhì)編碼基因、22個tRNA基因和1個非編碼控制區(qū)域(D-loop區(qū)域)。這些基因的排列方式與長白豬相同。ND2、ND3、ND4L和ND5起始密碼子是ATA,ND6是ATT,其余是ATG(表1)。除3個tRNA基因(tRNAIle、tRNAAsp和tRNALeu)位于重鏈外,其他編碼基因都在輕鏈上。在所有這些基因中,有6個重疊,13個間隔長度為1 bp~41 bp。有4種類型的終止密碼子,即ND2基因為TAG,COX1、Atpase8、Atpase6、ND4L、ND5和ND6為TAA,ND1和Cytb為TGA,另外,COX2、COX3、ND3和ND4為一個不完全的終止密碼子。12S RNA和16S RNA基因分別為961 bp和1 570 bp,位于tRNALeu和tRNAPhe基因之間,并被tRNAVal基因分隔,結(jié)果與其他脊椎動物相同。22個tRNA基因分布在RNA和蛋白質(zhì)編碼基因中,長度在59 bp~75 bp之間。非編碼區(qū)是輕鏈復(fù)制的起點,位于tRNAAsn和tRNACys基因之間,長度為32 bp,可能與折疊成穩(wěn)定的莖環(huán)二級結(jié)構(gòu)有關(guān)。線粒體基因組的D環(huán)有一個重復(fù)區(qū)域(210 bp)。
3? 討論
線粒體是“細胞的能量工廠”,內(nèi)共生學(xué)說認為在遠古真核細胞吞噬細菌后,經(jīng)長期的共生進化,最終演變形成線粒體,線粒體DNA呈母系遺傳方式,在極少數(shù)情況下,線粒體可以同時來自父親和母親。據(jù)我們研究,沙子嶺豬和大圍子豬的線粒體DNA大小為16 690 bp,與寧鄉(xiāng)豬的線粒體大小完全相同,這幾個豬種同為湖南省特有品種,而滇南小耳豬線粒體DNA大小為16 720 bp,滇南小耳豬為云南的特有品種,這也反映了豬線粒體基因組大小與生態(tài)類型有關(guān),其具體機制還有待進一步研究。