OPN基因多态性对长白猪产仔数的影响

李不学，杜 军，郭启航，孙敬礼, 李志远*

（1．新疆军区农业新技术试验培训基地，新疆 石河子 832023；2.石河子大学动物科技学院，新疆 石河子 832000）

母猪的生产效率是养猪业总体经济效益获得提高的关键,而产仔性能的高低直接影响母猪的生产效率,因此,产仔数这一重要经济性状一直倍受养猪者和育种专家的重视。猪繁殖性状的遗传力很低, 只有0.1 左右,又属限性性状,通过常规育种方法对猪繁殖性状进行遗传改良进展缓慢。近年来,随着分子生物学技术的迅速发展,从分子水平探讨影响猪繁殖性能的机制成为可能,为种猪的遗传改良提供了新的机遇。

骨桥蛋白(osteopontin, OPN)是一种含精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸的分泌型糖基化磷蛋白,广泛存在于乳汁、子宫、胎盘等组织和体液中,具有多种生物学活性[1]。OPN 是子宫一胎盘微环境的重要组成部分，几乎参与了生殖的全过程，包括受精、胚泡着床及胎盘形成等。鉴于其在动物繁殖中的重要功能,近年来它成为猪繁殖性状的重要候选基因之一[2]。本实验检测了长白猪OPN基因多态性并分析了其与遗传性状的关系,为选种、育种、提高猪的繁殖性能提供依据。

1 材料和方法

1.1 试验动物

试验材料取自于农八师142 团牧二队四猪场，采集长白母猪耳组织样置于已高压灭菌的1.5 mL 离心管中，放入冰盒中带回实验室，-20 ℃保存。

1.2 DNA 提取

采用传统苯酚-氯仿-异戊醇法提取DNA，置于-20 ℃冰箱中保存备用。

1.3 引物

所用引物参照Knoll 等[2]报道的序列由上海生工生物技术公司合成。F:5′-TCACCGATTTCCCCACCGACAC-3′；R: 5′-TGGCTGCGGGTTTCC ACACTG-3′。

1.4 PCR 扩增

反应体系: 0.2 mmol dNTP，2.0μmol 特 异 引 物，1 Unit Taq 聚合 酶,1.5 mmol Mg2+, 300～500 ng cDNA 模 板,1×buffer 2.5μL, 加 超 纯水至总体积25μL。

PCR 扩增反应条件:94 ℃变性4 min, 35 次 循 环(94 ℃,40 s；60 ℃,1 min；72 ℃,70 s),72 ℃延 伸10 min。

1.5 多态性检测

OPN 基 因 由 片 段 插 入 造成, PCR 产物经1.5%的琼脂糖凝胶电泳检测即可见多态性, 在凝胶上显示为3 种带型: 1295 bp、1295 bp/990 bp 和990 bp,分别为AA、AB 和BB 型。

1.6 数据处理

数据用统计分析软件 SPSS 13.0进行统计分析。产仔数在各基因型间的差异显著性，数据用平均数±标准误表示。用于分析的统计模型为:yi=μ+αi+ei；其 中yi为 性 状值,μ为总体平均数,αi为基因型效应值(i=AA,AB,BB),ei为随机误差[3]。

2 结果与分析

2.1 基因分型

使用特异性引物对长白猪DNA 样进行了PCR 扩增,PCR 扩增所得目的带出现了3 种带型(图1),与预期结果一致。

2.2 基因型频率和基因频率

根据OPN 基因型检出个数，计算基因型频率和基因频率，见表1。OPN基因在长白猪中的优势基因为B 等位基因；BB 基因型频率最大,AA 基因型频率最小,AB 基因型频率在两者之间。

2.3 基因型与产仔数的相关性分析

由于初产母猪的样本数太少，且没出现AB 型个体，这里就不分析初产母猪基因型之间的差异性。从表2 可以看出, OPN 基因多态性与经产母猪的总产仔数、产仔活数有相关性，呈AA ＞AB ＞BB 趋势，其中经产母猪和试验猪所有胎次AA 型个体的总产仔数和产活仔数显著高于BB 和AB 型个体（P＜0.05）。

表1 OPN 基因基因型频率及基因频率

表2 OPN 基因对长白猪总产仔数和产活仔数的影响

3 讨论

OPN 基因的多态性非常丰富, 孟庆利和刘铁铮(2005)在二花脸猪和苏钟猪上检测到多个等位基因与产仔数显著相关[4]。Knoll 等[2]研究发现猪OPN基因的第6 内含子上有305 bp 的缺失,并发现长白猪、皮特兰猪上A 等位基因占优势(0.57 和0.82), 而大白猪和杜洛克猪的B 等位基因占优势 (0.74 和0.84)。罗仍卓么[5]报告在长白猪中B等位基因频率最大，为0.770 8。本实验长白猪群体中A 和B 等位基因均有分布,且B 等位基因占优势,与罗仍卓么的结果类似，但不同于Knoll 的结果。在OPN 基因第6 内含子305 bp 的缺失突变上,Korwin-Kossakowska 等[6]对990 头合成系母猪进行了研究,结果表明在TNB、NBA、21 日龄仔猪数、断奶仔猪数、21 日龄窝重和断奶窝重等性状上，AA 型经产母猪个体均显著高于AB 和BB 型个体(P<0.05),但对初产母猪的产仔性能无显著影响。罗仍卓么[5]研究认为OPN 基因在长白猪初产母猪中 AA 型个体的 NBA 和 TNB 显著的高于 AB 和BB 型个体(P<0.05),而在经产母猪群体中,AB 型比BB 型个体的 TNB 和 NBA 分别多 1.92 头和1.98 头(P<0.05)。孙敬礼等[7]在长大杂种母猪中的发现OPN 不同基因型母猪产仔数呈现出BB ＞AB ＞AA 的趋势。本研究结果表明: OPN 基因在长白猪经产母猪和母猪所有胎次的总产仔数、产活仔数性状均呈AA ＞AB ＞BB 趋势，其中经产母猪和所有胎次母猪AA 型个体的总产仔数和产仔活数显著高于AB 和BB 型个体（P＜0.05），与Korwin-Kossakowska 等[6]的结果类似。

AA 基因型可能是长白猪的高产基因型，在更大规模的群体中验证后，方可在随后的育种生产实践中，根据基因检测结果，结合产仔记录和生产性能，选择OPN AA 基因型的猪留种，以加快产仔数性状的遗传进展，提高生产水平和经济效益。

[1] 黄仕和,等.骨桥蛋白的生物学功能[J].生命的化学,2001,21(5):389-391.

[2] Knoll A,Stratil A,Cepica S and Dvorak J.Length polymorphism in an intron of the porcine osteopontin(SPP1) gene is caused by the presence or absence of a SINE(PRE-1) element[J].Animal Genetics,1999,30(6):462-478.

[3] 徐宁迎,章胜乔,彭淑红.金华猪3 个繁殖性状主基因的分布及其效应的研究[J].遗传学报,2003,30(12):1090-1096.

[4] 孟庆利，刘铁铮.猪骨调素基因多态性对产仔性状的影响[J].家畜生态学报,2005，26(3）：13-16.

[5] 罗仍卓么，王立贤，孙世铎.猪OPN 基因与繁殖性状的关联分析[J].农业生物科技学报,2008,16(3):412-416.

[6] Korwin-Kossakowska A, Kamyczek M, Cieslak D, et al. The effect of the polymorphism of leptin(LEP),l e p t i n r e c e p t o r(L E P R) a n d osteopontin(OPN) genes on selected reproduction traits of synthetic Line 990 Sows[J].Anim Sci Pap Rep,2002,20:159-168.

[7] 孙 敬 礼， 武 磊， 黄 涛, 等.OPN 和BMP15 基因与大长杂交一代母猪产仔数的关系[J].猪业科学，2010，27（4）：90-92.