朱怡軒 閔鵬聰 陳強(qiáng) 王孝義 魯紹雄 嚴(yán)達(dá)偉 李明麗
摘要:【目的】揭示ARHGEF37基因多態(tài)性及其對(duì)豬生長(zhǎng)性狀的影響,為利用該基因標(biāo)記推進(jìn)滇撒豬配套系的進(jìn)一步選育及開(kāi)發(fā)利用提供參考依據(jù)?!痉椒ā恳?74頭杜撒♂×大長(zhǎng)撒♀ F1代豬為試驗(yàn)材料,采用PCR擴(kuò)增產(chǎn)物直接測(cè)序法檢測(cè)ARHGEF37基因外顯子8多態(tài)性,采用最小二乘模型分析各SNP位點(diǎn)基因型及單倍型組合對(duì)5個(gè)生長(zhǎng)性狀的影響?!窘Y(jié)果】在杜撒♂×大長(zhǎng)撒♀ F1代豬ARHGEF37基因外顯子8上檢測(cè)出C1262G、T1293C、G1395A和C1398T 4個(gè)SNPs位點(diǎn),分別以CC、TT、GA、CC基因型、等位基因C、T、G、C及單倍型CTGC的頻率最高;除T1293C位點(diǎn)外,其余各位點(diǎn)的雜合度在0.4552~0.4940,遺傳多樣性較豐富。C1262G位點(diǎn)GG基因型個(gè)體達(dá)100 kg體重日齡(258.93±2.95 d)顯著高于CG基因型個(gè)體(249.87±2.68 d)(P<0.05,下同),CG基因型個(gè)體30~60 kg日增重(462.44±15.44 g)顯著高于CC基因型個(gè)體(409.29±14.30 g);T1293C位點(diǎn)TT基因型個(gè)體30~60 kg日增重(445.04±9.70 g)極顯著高于TC基因型個(gè)體(329.33±42.26 g)(P<0.01),TT基因型個(gè)體30~100 kg日增重(516.96±6.44 g)顯著高于TC基因型和CC基因型個(gè)體(470.92±28.08 g和480.64±16.94 g)。此外,達(dá)60 kg體重日齡和達(dá)100 kg體重日齡均以CTGC/GTGC組合最短(161.84±5.07 d和241.00±5.11 d),CTGC/CCGC組合最長(zhǎng)(188.80±11.33 d和272.60±11.42 d);30~60 kg日增重和30~100 kg日增重分別以CTGC/GTAT組合和CTGC/GTGC組合最高(479.56±20.66 g和545.42±19.76 g),均以CTAC/CCGC組合最低(275.00±84.33 g和437.00±55.88 g)?!窘Y(jié)論】ARHGEF37基因的G1395A和C1398T位點(diǎn)的遺傳多樣性較豐富;C1262G位點(diǎn)的CG基因型、T1293C位點(diǎn)的TT基因型及CTGC/GTGC單倍型組合對(duì)杜撒♂×大長(zhǎng)撒♀F1代生長(zhǎng)性狀的影響較大,攜帶有CTGC單倍型個(gè)體的各生長(zhǎng)性狀均處于較高水平。
關(guān)鍵詞: 杜撒♂×大長(zhǎng)撒♀ F1代豬;ARHGEF37基因;外顯子8;單核苷酸多態(tài)性;生長(zhǎng)性狀
中圖分類(lèi)號(hào): S828.89? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A 文章編號(hào):2095-1191(2022)04-0918-08
Polymorphism of ARHGEF37 gene and its effect on growth traits in F1 generation pigs of (Duroc×Saba)♂×[Yorkshire×(Landrace×Saba)]♀
ZHU Yi-xuan, MIN Peng-cong, CHEN Qiang, WANG Xiao-yi,
LU Shao-xiong, YAN Da-wei, LI Ming-li*
(College of Animal Science and Technology, Yunnan Agricultural University, Kunming,Yunnan? 650201, China)
Abstract:【Objective】To reveal the effect of ARHGEF37 gene polymorphisms on the growth traits of pigs, so as to provide a reference for further breeding, development and the utilization of Diansa pig matching line with this gene marker. 【Method】The study used 274 F1 generation pigs (Duroc×Saba)♂×[Yorkshire×(Landrace×Saba)]♀ (hereafter DS♂×YLS♀) to screen for polymorphisms in the ARHGEF37 gene by the direct sequencing of PCR amplified products. The effects of genotypes and haplotype combinations of each SNP locus on five growth traits were analyzed by the least square model. 【Result】It was found that 4 SNPs loci were located on exon 8 of ARHGEF37 gene: C1262G, T1293C, G1395A and C1398T The frequency of CC,TT,GA and CC genotype was the highest,followed by allele C,T,G,C and haplotype CTGC. Except for the T1293C locus,the remaining showed a heterozygosity between 0.4552-0.4940, indicating more abundant genetic diversity. The age to 100 kg body weight in the C1262G GG genotype (258.93±2.95 d) was significantly higher than that in the CG genotype (249.87±2.68 d)(P<0.05,the same below). Measurements of the average daily weight gain in pigs of 30-60 kg showed that the CG genotype (462.44±15.44 g) was significantly higher than that of the CC genotype (409.29±14.30 g) and the TT genotype (445.04±9.70 g) at T1293C was extremely significantly higher than that of the TC genotype (329.33±42.26 g)(P<0.01). The average daily weight gain in pigs between 30-100 kg in the TT genotype (516.96±6.44 g) was significantly higher than that of the TC and CC genotypes (470.92±28.08 g and 480.64±16.94 g, respectively). In addition, the time to achieve 60 and 100 kg body weight was the shortest in the CTGC/GTGC combination(161.84±5.07 d and 241.00±5.11 d) and the longest in the CTGC/CCGC combination(188.80±11.33 d and 272.60±11.42 d). The average daily gains between 30-60 kg and between 30-100 kg were the highest in the CTGC/GTAT and CTGC/GTGC combinations (479.56±20.66 g and 545.42±19.76 g, respectively), and the lowest in the CTAC/CCGC combination (275.00±84.33 g and 437.00±55.88 g). 【Conclusion】The genetic diversity of G1395A and C1398T of ARHGEF37 gene is more abundant. The CG genotype of the C1262G locus, TT genotype of the T1293C locus and the combination of CTGC/GTGC haplotype have more influence on the growth traits of the F1 generation of DS♂×YLS♀ pigs. The growth traits of individuals carrying the CTGC haplotype are all at a relatively high level.
Key words: F1 generation of DS♂×YLS♀ pigs; ARHGEF37 gene; exon 8; single nucleotide polymorphism;growth trait
Foundation items:National Key Research and Development Program(2018YFD0501206); Yunnan Industrial Technology Leading Talents Special Project(YNWR-CYJS-2018-056); Yunnan? Science and Technology Planning Project (202104BI090022); Yunnan Major Science and Technology Special Project(202102 AE090039)
0 引言
【研究意義】滇撒豬配套系是我國(guó)第一個(gè)以純地方豬種(撒壩豬)選育、以專(zhuān)門(mén)化品系為基礎(chǔ)育成的豬配套系,母系父本品系和終端父本品系分別以長(zhǎng)白豬和大約克為育種素材,歷時(shí)13年培育成功(袁躍云等,2014)。該配套系充分聚合了撒壩豬肉質(zhì)優(yōu)良、耐粗飼及引進(jìn)品種生長(zhǎng)速度快、瘦肉率高等特性,在區(qū)域養(yǎng)豬生產(chǎn)中已得到廣泛應(yīng)用(連林生等,2006)。經(jīng)過(guò)持續(xù)系統(tǒng)選育的撒壩豬專(zhuān)門(mén)化母系有效保持了撒壩豬原有的優(yōu)點(diǎn),各項(xiàng)性能得以明顯提升,與國(guó)外豬種雜交的雜種優(yōu)勢(shì)較突出,但目前關(guān)于滇撒豬配套系主要經(jīng)濟(jì)性狀的分子遺傳機(jī)制尚不清楚。因此,進(jìn)一步對(duì)相關(guān)候選基因,尤其是基于基因組學(xué)發(fā)掘的新候選基因開(kāi)展針對(duì)性研究,深入揭示滇撒豬配套系主要經(jīng)濟(jì)性狀的分子遺傳機(jī)制,對(duì)促進(jìn)該配套系的選育提高具有重要意義?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】Rho鳥(niǎo)嘌呤核苷酸交換因子37(Rho guanine nucleotide exchange factor 37,ARHGEF37)基因是在彌漫性B細(xì)胞淋巴瘤(Diffuse B lymphoma)中發(fā)現(xiàn)的一種長(zhǎng)度為45 kb的DNA序列,命名為DbI(Rossman et al.,2005)。鳥(niǎo)嘌呤核苷酸交換因子(ARHGEF)主要包括兩大類(lèi),即DbI家族ARHGEF與非DbI ARHGEF,其中關(guān)于DbI家族ARHGEF的研究較多。研究表明,ARHGEF參與生物胚胎發(fā)育、Rho GTPase活性調(diào)節(jié)及神經(jīng)元的形成等過(guò)程,對(duì)哺乳動(dòng)物的細(xì)胞功能也有重要作用。ARHGEF可影響生物的胚胎發(fā)育,與生物體內(nèi)多個(gè)器官的發(fā)育及分化均有關(guān)系。研究人員將斑馬魚(yú)的遮蔽蛋白A(Obscurin A)結(jié)構(gòu)域中與ARHGEF相互作用的區(qū)域去除后,斑馬魚(yú)的胚胎發(fā)育出現(xiàn)明顯受阻,其骨骼肌、心臟及大腦均出現(xiàn)發(fā)育遲緩或不完全現(xiàn)象(Raeker et al.,2010)。ARHGEF還在細(xì)胞生長(zhǎng)分化過(guò)程中發(fā)揮多種重要作用,如細(xì)胞骨架重組、細(xì)胞內(nèi)微管形成、細(xì)胞黏附作用及細(xì)胞極性等。ARHGEF對(duì)Rho GTPase活性具有調(diào)節(jié)作用。Rho GTPase在調(diào)節(jié)細(xì)胞骨架形成、基因轉(zhuǎn)錄、細(xì)胞周期及膜泡運(yùn)輸中起重要作用,與腫瘤及神經(jīng)性疾病的發(fā)生也有密切關(guān)系(劉明濤等,2014),且在轉(zhuǎn)錄調(diào)控和細(xì)胞轉(zhuǎn)化中發(fā)揮重要作用(丁美娟等,2020)。ARHGEF是一類(lèi)通過(guò)調(diào)節(jié)Rho GTP酶的GDP/GTP交換,從而調(diào)節(jié)Rho GTPase活性的調(diào)節(jié)蛋白。在細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程中,ARHGEF起著信號(hào)轉(zhuǎn)換器或分子開(kāi)關(guān)的作用,通過(guò)作用于細(xì)胞骨架或靶蛋白而產(chǎn)生多種生物效應(yīng)(Van Aelst and D’Souza-Schorey,1997;O'Connor and Mercurio,2001;Wheeler and Ridley,2004)。正常情況下,Dbl家族成員處于自我抑制狀態(tài),一般在出現(xiàn)N末端或C末端截?cái)嗤蛔兒蟊患せ睿ㄟ^(guò)將Rho-GDP轉(zhuǎn)變?yōu)镽ho-GTP而激活Rho家族以控制細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育和浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移等(唐秋琳和畢鋒,2017)。ARHGEF作為Rho GTPase家族的上游信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白,通過(guò)微管依賴(lài)的激活機(jī)制和非微管依賴(lài)的激活機(jī)制進(jìn)行活化,從而發(fā)揮多種生物學(xué)功能。ARHGEF還可影響神經(jīng)元的形成。已有研究在靈長(zhǎng)類(lèi)前額葉皮層中發(fā)現(xiàn)ARHGEF亞細(xì)胞的分布能明顯影響神經(jīng)元的激活(Meiri et al.,2012),并認(rèn)為這種影響機(jī)制很可能是因?yàn)锳RHGEF的表達(dá)調(diào)節(jié)微管與肌動(dòng)蛋白之間存在的耦合作用,由于ARHGEF的不平衡分布將會(huì)影響細(xì)胞骨架的形成,神經(jīng)細(xì)胞軸突和樹(shù)突的伸展也因此會(huì)受到較大影響。【本研究切入點(diǎn)】部分基于全基因組的研究結(jié)果及本課題組前期開(kāi)展簡(jiǎn)化基因組測(cè)序結(jié)果提示,ARHGEF37基因可能是影響豬生長(zhǎng)性狀的潛在候選基因,但目前尚無(wú)關(guān)于ARHGEF37基因多態(tài)性及其對(duì)豬經(jīng)濟(jì)性狀影響的相關(guān)報(bào)道。因此,有必要開(kāi)展相關(guān)研究,揭示并證實(shí)ARHGEF37基因的遺傳效應(yīng)?!緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】將ARHGEF37基因作為杜撒♂×大長(zhǎng)撒♀ F1代豬生長(zhǎng)性狀相關(guān)的候選基因,通過(guò)分析ARHGEF37基因外顯子8區(qū)域的SNP變異位點(diǎn)與5個(gè)生長(zhǎng)性狀間的關(guān)聯(lián)程度,以期探索此基因?qū)Χ湃觥帷链箝L(zhǎng)撒♀ F1代豬群生長(zhǎng)性狀的影響,為利用ARHGEF37基因標(biāo)記推進(jìn)滇撒豬配套系的進(jìn)一步選育及開(kāi)發(fā)利用提供參考依據(jù)。
1 材料與方法
1. 1 試驗(yàn)樣品
試驗(yàn)樣品來(lái)自云南省楚雄州種豬種雞場(chǎng),選擇生長(zhǎng)發(fā)育正常、健康的以杜洛克♂×撒壩豬♀(杜撒)公豬為父本、大白豬♂×(長(zhǎng)白豬♂×撒壩豬♀)母豬為母本的杜撒♂×大長(zhǎng)撒♀ F1代豬274頭(其中母豬138頭、公豬136頭)。將采集的豬耳組織泡入裝有75%酒精的EP管中,置于-80 ℃超低溫冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>
1. 2 生長(zhǎng)性能測(cè)定
豬體重達(dá)30 kg左右開(kāi)始測(cè)定其生長(zhǎng)性能指標(biāo),至110 kg左右時(shí)結(jié)束。分別測(cè)定達(dá)60 kg體重日齡、達(dá)100 kg體重日齡、100 kg活體背膘厚、30~60 kg日增重和30~100 kg日增重共5個(gè)生長(zhǎng)性能指標(biāo),均按照NY/T 822—2019《種豬生產(chǎn)性能測(cè)定規(guī)程》執(zhí)行。
1. 3 基因多態(tài)性檢測(cè)
1. 3. 1 DNA提取與檢測(cè) 采用北京擎科(昆明)生物技術(shù)有限公司的DNA提取試劑盒(TSINGKE)提取基因組DNA,再通過(guò)1%瓊脂糖凝膠電泳和超微量檢測(cè)儀(NanoDrop 2000)完成待測(cè)DNA樣品的定性和定量分析。檢測(cè)合格的DNA條帶清晰明亮,無(wú)明顯拖帶,符合擴(kuò)增要求,置于-20 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>
1. 3. 2 引物合成和PCR擴(kuò)增 通過(guò)Ensembl數(shù)據(jù)庫(kù)(http://asia.ensembl.org/index.html)獲取豬ARHGEF37基因外顯子8序列,利用Primer Premier 5.0設(shè)計(jì)1對(duì)引物,序列為F:5'-TTTGACGACCACCCGATAC-3';R:5'-CTGCTGCGTTTGAGTCCC-3',預(yù)擴(kuò)增片段大小857 bp。PCR反應(yīng)體系25.0 μL:2×Taq PCR Mix 12.5 μL,正、反向引物各0.5 μL,DNA模板1.0 μL,滅菌水10.5 μL。擴(kuò)增程序:94 ℃預(yù)變性5 min;94 ℃ 30 s,62 ℃ 30 s,72 ℃ 30 s,進(jìn)行35個(gè)循環(huán);72 ℃延伸7 min。
1. 3. 3 測(cè)序與基因分型 檢測(cè)合格的PCR產(chǎn)物經(jīng)直接測(cè)序后,使用BioEdit v7.0.9完成序列比對(duì),再結(jié)合其序列峰圖找出SNP位點(diǎn),各SNP位點(diǎn)的位置及其基因型由CDS序列和相應(yīng)的堿基名稱(chēng)命名。
1. 4 統(tǒng)計(jì)分析
根據(jù)ARHGEF37基因分型結(jié)果,分別統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)豬群中不同SNP位點(diǎn)相應(yīng)基因型的個(gè)數(shù),并進(jìn)行群體遺傳學(xué)分析,再使用Phase 2.0對(duì)ARHGEF37基因各SNP位點(diǎn)完成單倍型分析,最后采用最小二乘模型對(duì)杜撒♂×大長(zhǎng)撒♀ F1代豬的生長(zhǎng)性狀進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析:
Yij=μ+Gi+Sj+eij
式中,Yij為性狀觀察值;μ為群體均值;Gi為該SNP位點(diǎn)的第i基因型效應(yīng)或單倍型組合效應(yīng);Sj為第i性別效應(yīng),eij為隨機(jī)誤差,假定服從N(0,σ[2e])分布。
統(tǒng)計(jì)分析由SAS 9.0的GLM過(guò)程完成(魯紹雄和林連生,2003),結(jié)果以最小二乘均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤的形式表示,且進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn),多重比較在α=0.05和α=0.01水平上進(jìn)行。
2 結(jié)果與分析
2. 1 目的片段擴(kuò)增與SNP位點(diǎn)檢測(cè)結(jié)果
ARHGEF37基因的PCR擴(kuò)增電泳結(jié)果(圖1)顯示,擴(kuò)增條帶單一、大小為857 bp,與預(yù)期結(jié)果一致,滿(mǎn)足DNA測(cè)序要求。PCR產(chǎn)物測(cè)序在ARHGEF37基因第8外顯子區(qū)域發(fā)現(xiàn)4個(gè)SNPs位點(diǎn):即CDS序列1262 bp處C→G(C1262G)為錯(cuò)義突變,導(dǎo)致ARHGEF37蛋白第421位的氨基酸由蘇氨酸(Thr)突變?yōu)榻z氨酸(Ser);1293 bp處T→C(T1293C)、1395 bp處G→A(G1395A)及1398 bp處C→T(C1398T),均為同義突變,分別對(duì)應(yīng)編碼絡(luò)氨酸(Tyr)、甘氨酸(Gly)和天冬氨酸(Asp)。4個(gè)SNPs位點(diǎn)均檢測(cè)出3種基因型,即C1262G位點(diǎn)存在CC、CG和GG基因型(圖2),T1293C位點(diǎn)TT、TC和CC基因型(圖3),G1395A位點(diǎn)GG、GA和AA基因型(圖4),C1398T位點(diǎn)存在CC、CT和TT基因型(圖5)。
2. 2 ARHGEF37基因多態(tài)性分析結(jié)果
杜撒×大長(zhǎng)撒F1代ARHGEF37基因C1262G、T1293C、G1395A和C1398T位點(diǎn)的等位基因頻率和基因型頻率見(jiàn)表1。由表1可知,C1262G、G1395A和C1398T位點(diǎn)均為中度多態(tài),多態(tài)信息含量(PIC)分別為0.3720、0.3550和0.3516。其中,G1395A和C1398T位點(diǎn)遺傳多樣性較豐富,雜合度(H)分別為0.4615和0.4552,且達(dá)Hardy-Weinberg平衡狀態(tài)(P>0.05),C1262G位點(diǎn)未達(dá)Hardy-Weinberg平衡狀態(tài)(P<0.01)。T1293C位點(diǎn)為低度多態(tài)(PIC為0.2143),未達(dá)Hardy-Weinberg平衡狀態(tài)(P<0.01)。此外,等位基因頻率顯示,C、T、G、C分別是對(duì)應(yīng)位點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)等位基因。
2. 3 ARHGEF37基因多態(tài)位點(diǎn)的單倍型分析結(jié)果
通過(guò)Phase 2.0進(jìn)行單倍型分析,結(jié)果(表2和表3)顯示,C1262G、T1293C、G1395A和C1398T 4個(gè)SNPs位點(diǎn)共計(jì)11種單倍型,20種單倍型組合。單倍型以CTGC的頻率最高(0.3755),GTAT的頻率次之(0.2863),CCAT的頻率最低(0.0009)(表2)。單倍型組合則以CTGC/CTGC組合的頻率最高(0.1861),CTGC/GTAT的頻率次之(0.1825),10種單倍型組合CTAC/GCGC、GCAT/GCAT、GTGC/GTGT、CTAT/CCGT、CTAC/GTAT、CCGC/CCAT、CTGC/CTAC、CTAT/CCGC、CCGC/GTGC和CTAC/CTAC均只檢測(cè)出1個(gè)個(gè)體(表3)。
2. 4 ARHGEF37基因各SNP位點(diǎn)不同基因型的生長(zhǎng)性狀差異
杜撒×大長(zhǎng)撒F1代ARHGEF37基因C1262G、T1293C、G1395A和C1398T位點(diǎn)各基因型的生長(zhǎng)性狀見(jiàn)表4。由表4可知,C1262G位點(diǎn)GG基因型個(gè)體達(dá)100 kg體重日齡(258.93±2.95 d)最長(zhǎng),顯著高于CG基因型個(gè)體(P<0.05,下同),CG基因型個(gè)體達(dá)100 kg體重日齡(249.87±2.68 d)最短,且CG基因型個(gè)體30~60 kg日增重(462.44±15.44 g)最高,顯著高于CC基因型個(gè)體(409.29±14.30 g);T1293C位點(diǎn)TT基因型個(gè)體30~60 kg日增重(445.04±9.70 g)最高,極顯著高于TC基因型個(gè)體(329.33±42.26 g)(P<0.01,下同),TT基因型個(gè)體30~100 kg日增重(516.96±6.44 g)最高,顯著高于TC基因型和CC基因型個(gè)體(470.92±28.08 g和480.64±16.94 g)。
2. 5 ARHGEF37基因不同單倍型組合的生長(zhǎng)性狀差異
杜撒×大長(zhǎng)撒F1代ARHGEF37基因C1262G、T1293C、G1395A和C1398T位點(diǎn)各單倍型組合的生長(zhǎng)性狀見(jiàn)表5。由表5可知,除100 kg活體背標(biāo)厚外,4個(gè)SNPs突變位點(diǎn)的不同單倍型組合在其他生長(zhǎng)性狀上均表現(xiàn)出顯著或極顯著差異。其中,達(dá)60 kg體重日齡和達(dá)100 kg體重日齡均以CTGC/GTGC組合最短(161.84±5.07 d和241.00±5.11 d),CTGC/CCGC組合最長(zhǎng)(188.80±11.33 d和272.60±11.42 d);30~60 kg日增重和30~100 kg日增重分別以CTGC/GTAT組合和CTGC/GTGC組合最高(479.56±20.66 g和545.42±19.76 g),均以CTAC/CCGC組合最低(275.00±84.33 g和437.00±55.88 g)。
3 討論
DNA分子標(biāo)記技術(shù)的飛速發(fā)展和應(yīng)用,為人們從分子水平揭示包括豬在內(nèi)的畜禽主要經(jīng)濟(jì)性狀的遺傳基礎(chǔ)提供了有力工具,而候選基因法已成為檢測(cè)豬經(jīng)濟(jì)性狀相關(guān)基因或分子標(biāo)記的重要途徑之一。目前有關(guān)滇撒豬配套系生長(zhǎng)性狀的候選基因研究主要集中在其母系母本撒壩豬專(zhuān)門(mén)化品系上。魯紹雄等(2007)研究表明,肌細(xì)胞生成素(Myogenin,MYOG)基因Msp I酶切位點(diǎn)多態(tài)性對(duì)撒壩豬4月齡體重和45日齡~6月齡日增重有顯著影響,且均以AB基因型個(gè)體最高,AA基因型個(gè)體最低。李國(guó)治等(2008)研究報(bào)道,心臟脂肪酸結(jié)合蛋白(H-FABP)基因的5'上游區(qū)1125~1817區(qū)段的Hinf I酶切位點(diǎn)不同基因型對(duì)撒壩豬生長(zhǎng)性狀無(wú)顯著影響。丁艷等(2012)的研究結(jié)果顯示,胰島素樣生長(zhǎng)因子1(Insulin-like growth factor 1,IGF-1)基因Hha I酶切位點(diǎn)AB基因型為撒壩豬120日齡體重、180日齡體重和45~180日齡階段日增重的增效基因型。錢(qián)錦花和連林生(2014)研究表明,撒壩豬SLA-DQA基因EcoR I酶切位點(diǎn)對(duì)0~45日齡日增重和70日齡~4月齡日增重有顯著影響,其中AB基因型個(gè)體的0~45日齡日增重最大,70日齡~4月齡日增重則以BB基因型個(gè)體最高。
ARHGEF對(duì)哺乳動(dòng)物的細(xì)胞功能有顯著影響,如在細(xì)胞骨架、細(xì)胞屏障功能、細(xì)胞分裂、細(xì)胞周期、樹(shù)突棘形態(tài)及癌細(xì)胞的增殖、凋亡和侵襲轉(zhuǎn)移等過(guò)程中發(fā)揮重要作用(王莉和李曉東,2015)。豬的ARHGEF37基因位于2號(hào)染色體上,共有12個(gè)外顯子和11個(gè)內(nèi)含子。Fernández等(2012)利用PorcineSNP60 BeadChip芯片對(duì)利比利亞豬×長(zhǎng)白豬雜交的F3代群體進(jìn)行全基因組連鎖分析,發(fā)現(xiàn)豬的2號(hào)染色體112~117 cM區(qū)域存在顯著影響生長(zhǎng)和胴體組成的QTL。基于課題組前期試驗(yàn)篩選,ARHGEF37基因第8外顯子的遺傳變異較豐富,具有一定代表性。本研究通過(guò)PCR產(chǎn)物直接測(cè)序,在杜撒×大長(zhǎng)撒F1代ARHGEF37基因第8外顯子上發(fā)現(xiàn)4個(gè)SNPs突變位點(diǎn):C1262G、T1293C、G1395A和C1398T,且均檢測(cè)出3種基因型,分別以CC、TT、GA、CC基因型及C、T、G、C等位基因的頻率最高。由χ2檢驗(yàn)可知,C1262G和T1293C位點(diǎn)未達(dá)Hardy-Weinberg平衡狀態(tài),而G1395A和C1398T位點(diǎn)達(dá)Hardy-Weinberg平衡狀態(tài),可能是選種選育過(guò)程中人工選擇所致(李金澤等,2008)。此外,根據(jù)Botstein等(1980)提出的標(biāo)準(zhǔn),C1262G、G1395A點(diǎn)和C1398T位點(diǎn)均為中度多態(tài)(0.25≤PIC≤0.50),T1293C位點(diǎn)為低度多態(tài)(PIC<0.25)。G1395A和C1398T位點(diǎn)雜合度較豐富(H為0.4615和0.4552),且遺傳多樣性也較豐富,說(shuō)明該基因的選擇潛力較大,可作為有效遺傳標(biāo)記應(yīng)用于開(kāi)展其與經(jīng)濟(jì)性狀的關(guān)聯(lián)分析。
不同位點(diǎn)各基因型及其單倍型組合的關(guān)聯(lián)分析結(jié)果表明,ARHGEF37基因的4個(gè)SNP突變位點(diǎn)對(duì)杜撒×大長(zhǎng)撒F1代的部分生長(zhǎng)性狀有不同程度的影響:C1262G位點(diǎn)以雜合型CG型相對(duì)于突變型GG型顯著縮短達(dá)100 kg體重日齡,雜合型CG型相對(duì)于野生型CC型顯著提高30~60 kg日增重;T1293C位點(diǎn)以野生型TT型相對(duì)于雜合型TC型顯著提高30~60 kg日增重,野生型TT型相對(duì)于雜合型TC型和突變型CC型顯著提高30~100 kg日增重。除100 kg活體背膘厚外,4個(gè)SNPs突變位點(diǎn)的不同單倍型組合在其他生長(zhǎng)性狀上均表現(xiàn)出顯著或極顯著差異,其中,達(dá)60 kg體重日齡和達(dá)100 kg體重日齡均以CTGC/GTGC單倍型組合最短,30~60 kg日增重及30~100 kg日增重分別以CTGC/GTAT組合、CTGC/GTGC組合最高??梢?jiàn),CTGC/GTGC組合對(duì)杜撒×大長(zhǎng)撒F1代生長(zhǎng)速度的影響最大。同時(shí),攜帶有CTGC單倍型個(gè)體的各生長(zhǎng)性狀也均處于較高水平,說(shuō)明CTGC單倍型具有提高杜撒×大長(zhǎng)撒F1代豬群生長(zhǎng)速度的效果,4個(gè)SNPs位點(diǎn)對(duì)生長(zhǎng)性狀的影響表現(xiàn)出明顯的協(xié)同作用。究其原因可能是某些情況下,單個(gè)突變位點(diǎn)的作用較小,而多個(gè)位點(diǎn)聯(lián)合可能會(huì)對(duì)目標(biāo)性狀產(chǎn)生顯著影響效果(閆霞,2014)。
綜上所述,可推斷ARHGEF37基因?qū)Χ湃觥链箝L(zhǎng)撒F1代豬的生長(zhǎng)性狀具有顯著影響,鑒于當(dāng)前有關(guān)于豬ARHGEF37基因的研究報(bào)道十分匱乏,若能綜合考慮該基因相鄰區(qū)域的其他基因或SNP分子標(biāo)記,并在不同品種的豬群中加以研究確認(rèn),將有利于更深入地揭示ARHGEF37基因的真實(shí)效應(yīng),對(duì)育種實(shí)際具有重要指導(dǎo)意義。
4 結(jié)論
ARHGEF37基因G1395A和C1398T位點(diǎn)的遺傳多樣性較豐富;C1262G位點(diǎn)的CG基因型、T1293C位點(diǎn)的TT基因型及CTGC/GTGC單倍型組合對(duì)杜撒×大長(zhǎng)撒F1代豬生長(zhǎng)性狀的影響較大,攜帶有CTGC單倍型個(gè)體的各生長(zhǎng)性狀均處于較高水平。
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收稿日期:2021-07-21
基金項(xiàng)目:國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2018YFD0501206);云南省產(chǎn)業(yè)技術(shù)領(lǐng)軍人才專(zhuān)項(xiàng)(YNWR-CYJS-2018-056);云南省科技計(jì)劃項(xiàng)目(202104BI090022);云南省重大科技專(zhuān)項(xiàng)(202102AE090039)
通訊作者:李明麗(1969-),https://orcid.org/0000-0002-3073-4035,教授,主要從事動(dòng)物生產(chǎn)與環(huán)境衛(wèi)生研究工作,E-mail:xiaolucao@126.com
第一作者:朱怡軒(1996-),https://orcid.org/0000-0001-6932-276X,研究方向?yàn)閯?dòng)物生產(chǎn),E-mail:1418247662@qq.com