猪DIO3基因的序列分析及与生产性状的关联分析

武华玉　乔木

摘要：本研究获得了猪甲状腺素脱碘酶３（DｅｉｏｄｉｎａｓｅｉｏｄｏｔｈｙｒｏｎｉｎｅＩＩＩ，ＤＩＯ３）基因１５６８ｂｐ的ｍＲＮＡ序列，包含编码２７８个氨基酸的完整的开放阅读框（ＯＲＦ）。采用ＰＣＲ－ＲＦＬＰ法检测外显子６８７ｂｐ处的Ａ／Ｃ突变（Ａ／Ｃ６８７）在不同猪种中等位基因分布频率及与生产性状的关联分析。结果显示，在国内猪种中Ｃ等位基因占优势，ＤＩＯ３基因的多态与瘦肉率（ＬＭＰ）、肥肉率（ＦＭＰ）、瘦肥肉比率（ＲＬＦ）、肩部膘厚（ＳＦＴ）、第６－７腰椎间背膘厚（ＲＦＴ）、臀部膘厚（ＢＦＴ）、眼肌面积（ＬＥＡ）、肌内脂肪含量（ＩＭＦ）等脂肪沉积和胴体性状显著相关。

关键词：猪ＤＩＯ３基因；克隆；基因频率；关联分析

中图分类号：Ｓ８２８ 文献标识码：Ａ 文章编号：0439－８114（２０12）24－5808-04

ＤＩＯ３（甲状腺素脱碘酶３）基因在甲状腺激素代谢过程中起着核心作用［１］，它使四碘甲状腺原氨酸（Ｔ４）和三碘甲状腺原氨酸（Ｔ３）内环脱碘导致甲状腺激素失活［２］。ＤＩＯ３基因通过调节甲状腺激素的代谢而影响机体生长发育及糖、脂肪、蛋白质等三大营养物质的代谢［３，４］。

ＤＩＯ３基因位于Ｄｌｋ１－Ｄｉｏ３印记簇最远端，在ＤＬＫ１基因下游－８００ｋｂ处，该印记区域存在显著影响生长、繁殖等性状的ＱＴＬｓ［５－８］。但ＤＩＯ３对猪生产性状的影响报道有限，因此有必要探讨ＤＩＯ３基因对猪生长、胴体等生产性能的影响。

１ 材料与方法

１．１ 动物和组织样品

基因克隆及ＳＮＰ筛选的样品：大白猪（湖北省农科院畜牧兽医研究所原种猪场）、梅山猪（英山县绿源养猪专业合作社）2月龄肌肉组织提取ＤＮＡ和ＲＮＡ。

用于基因频率分析的样品：大白猪（湖北省农科院畜牧兽医研究所原种猪场）、长白猪（华中农业大学试验猪场）、梅山猪（英山县绿源养猪专业合作社）、阳新猪（阳新县种猪场）、皖南猪（英山县绿源养猪专业合作社）、监利猪（监利县种猪场）、鄂西黑猪（恩施种猪场）共１86头，前腔静脉采血，提取ＤＮＡ。

用于性状关联分析的样品：大白猪和梅山猪杂交产生的Ｆ２代群体（华中农业大学试验猪场）３04头，分别提取个体ＤＮＡ并做好性状记录。

１．２ 猪ＤＩＯ３基因的分离

１．３ ＰＣＲ－ＲＦＬＰ分析

１．４ 统计分析

２ 结果与分析

２．１ 猪ＤＩＯ３基因序列分析

２．２ 多态性检测和关联分析

采用ＰＣＲ－ＲＦＬＰ的方法，在无相关性的７个品种１86头猪中进行了多态性检测，结果表明在国内和国外猪种中等位基因频率存在显著差异，在国内猪种（梅山猪、阳新猪、皖南猪、监利猪和鄂西黑猪）中Ｃ等位基因占优势，在国外猪种（长白猪和大白猪）中Ａ等位基因占优势（表２）。在３04头大白猪×梅山猪Ｆ２代资源家系中进行基因型与胴体性状和肉质性状的关联分析（表３），结果表明，此位点多态性与瘦肉率（ＬＭＰ）、肥肉率（ＦＭＰ）、瘦肥肉比例（ＲＬＦ）、肩部膘厚（ＳＦＴ）、第６－７腰椎间膘厚（ＲＦＴ）、臀部膘厚（ＢＦＴ）、眼肌面积（ＬＥＡ）、背最长肌失水率（ＬＤＤＬＲ）、背最长肌系水力（ＬＤＷＨＣ）、股二头肌肌肉色值（ＢＦＭＣＶ）以及背最长肌含水量（ＬＤＷＣ）等性状呈显著相关（Ｐ﹤０．０５），与背最长肌肌内脂肪含量（ＬＤＩＭＦ）呈极显著相关（Ｐ﹤０．０１）。与瘦肉率（ＬＭＰ）、肥肉率（ＦＭＰ）、瘦肥肉比例（ＲＬＦ）、肩部膘厚（ＳＦＴ）、第６－７腰椎间膘厚（ＲＦＴ）、臀部膘厚（ＢＦＴ）、眼肌面积（ＬＥＡ）和股二头肌色值（ＢＦＭＣＶ）等性状的加性效应显著相关（Ｐ﹤０．０5），瘦肉率（ＬＭＰ）、股二头肌色值（ＢＦＭＣＶ）、背最长肌含水量（ＬＤＷＣ）等性状的显性效应呈显著相关（Ｐ﹤０．０5），与背最长肌肉脂肪含量（ＬＤＩＭＦ）性状的显性效应呈极显著相关（Ｐ﹤０．０1）。

3 小结与讨论

本研究分离了猪ＤＩＯ３基因ｃＤＮＡ序列和部分调控序列，基因结构与人和小鼠相同，其编码区及推导的多肽与人和其他物种具有很高的相似性，催化中心具有催化活性所必需的丝氨酸残基［２，１０，１１］。这种保守性说明其功能与其他物种相似，即具有调节甲状腺激素代谢的作用，从而调节机体生长发育和营养物质的代谢。

猪ＤＩＯ３基因定位于ＳＳＣ７的ＳＷ７６４附近［１２］，此区域存在着与猪的生产性状（如肌纤维直径、脂肪含量、胴体长、胴体重、皮质醇水平等）相关的ＱＴＬｓ［１３］，本研究发现该基因遗传多态与胴体性状和肉质性状呈显著相关，这与该基因定位结果相吻合。ＡＡ基因型的猪比ＣＣ基因型猪有较高的瘦肉率、瘦肥肉比率、眼肌面积，较低的肥肉率、肩部膘厚、第６-７腰椎间膘厚、臀部膘厚背最长肌肌肉脂肪含量，因此可以说等位基因Ｃ有利于脂肪沉积，例如肥肉率和背膘而等位基因Ａ促进肌肉生长，抑制脂肪沉积。等位基因Ａ主要存在于大白猪中，在梅山猪中等位基因频率较低，这种分布规律符合品种特性的差异。

该基因的遗传多态与猪的胴体性状和肉质性状呈显著相关，可以作为影响肌肉生长和脂肪沉积的候选基因之一。

参考文献：

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