獭兔毛皮性状相关基因的研究进展

刘 健，张金枝，翁巧琴

(1.浙江大学动物科学学院，浙江杭州310058; 2.余姚市欣农兔业有限公司)

獭兔，学名力克斯兔，因其皮毛酷似珍贵毛皮兽—水獭，故被称之为獭兔。

獭兔除有良好的产肉性能外，皮板轻柔，被毛品质具有“短、绒、密、平、美、牢”等特点，是在国际裘皮市场上具有较大发展潜力的一种优质、经济的裘皮原料，广泛应用于服装业，发展前景十分广阔。

1 我国獭兔养殖业概况

目前，我国獭兔年饲养量约5000 万只左右，年产獭兔皮3000 万张左右。獭兔养殖几乎遍及全国各地，重点养殖区域主要分布在华北、华东和东北地区，养殖数量较多的有山东、四川、河北、江苏、浙江、黑龙江、河南、安徽、山西、重庆等省、市;獭兔皮交易市场主要集中在河北、广东、浙江等省;獭兔裘皮加工业主要分布在广东惠州，河北沧州、衡水，浙江海宁、桐乡，山东威海，北京等地。獭兔裘皮服饰仍以外销为主，主要贸易国有俄罗斯、日本、韩国、美国及西欧等，一件优质獭兔皮服装在国外售价为1000 ～3000 美元，国内市场售价约为3000 ～5000 元，效益可观。

目前，我国饲养的獭兔品种主要引自美国、德国和法国，缺乏自主培育的当家品种，国内部分高校、科研单位及企业开展了獭兔育种研究，取得了一定进展，加强獭兔育种工作，积极培育獭兔良种已迫在眉睫。近年来，国内外研究者在獭兔分子育种方面的研究已有一定的进展，本文主要介绍与獭兔毛皮性状相关的三个基因——角蛋白辅助蛋白(KAP)，成纤维细胞生长因子5(FGF5)和细胞周期素A2(CCNA2)的相关特性及其与獭兔毛皮性状相关的研究进展，以期对我国獭兔育种工作有一定的指导作用。

2 角蛋白辅助蛋白(KAP)

毛纤维的主要结构蛋白为角蛋白(Keratin)和角蛋白辅助蛋白(KAP)。毛囊的主要作用是产生绒毛，而绒毛的基本性质由组成的主要结构蛋白角蛋白和KAP 共同决定。

毛发角蛋白构成毛发的骨架，含量和结构比较稳定，而KAP 在不同物种甚至同一物种中的结构和含量变化较大。研究表明:KAP 含量变化越大，其绒毛的品质差异越明显。KAP 蛋白又分为3 类，一类为高甘氨酸酪氨酸蛋白(high-glycine-tyrosine KAPs)，由KAP6.n、KAP7 和KAP8 编码;一类为高硫蛋白(high-sulfer KAPs)，由KAP1.n、KAP2.n 和KAP3.n 多基因家族编码;还有一类为超高硫蛋白(Ultra-high-sulfer KAPs)，由KAP4.n 和KAP5.n 多基因家族编码［1］。KAP 蛋白与角蛋白中间丝相互交联，在毛发纤维形成过程中起到非常重要的作用［2］。

目前，国内外学者对KAPs 已经进行了大量研究，已有30 个KAP 家族成员被定位和定性。然而，KAPs 的确切功能和调控机制仍尚不十分清楚。有研究表明:KAPs 在调控绒毛品质方面起着重要作用，可能是通过表达于毛囊特异区域的KAP-KAP，Keratin-KAP 和Keratin-Keratin 家族之间的相互作用实现的，还可能受其他基因的调控［3］。近年来，在毛发研究领域中KAP 基因的研究已成为研究热点之一。

宦霞娟等(2009年)［4］研究了KAP3.2，KAP6-1和FGF5 基因外显子1 和3 在獭兔不同基因型与毛皮性状和胴体性状方面的相关性，初步找到了与毛皮与胴体性状相关的遗传标记。结果表明:KAP3.2位点在胴体和被毛密度性状上BB 基因型的LSM 极显著高于AA 基因型(P ＜0.01)，而AA 基因型的LSM 极显著高于AB 基因型(P ＜0.01)。表明KAP3.2 位点的BB 基因型可作为胴体和被毛密度性状的首选标记基因型;KAP6-1 位点在体质和被毛长度性状上，AB 基因型的LSM 极显著高于AA 型和BB 型(P ＜0.01)，AA 基因型也极显著高于BB基因型(P ＜0.01)，胴体质量性状上，AB 基因型的LSM 显著高于AA 型和BB 型(P ＜0.05)，而AA 基因型和BB 基因型LSM 差异不显著(P ＞0.05)，说明KAP6-1 位点的AB 基因型可作为体质、胴体质量和被毛长度性状的首选标记基因型;FGF5-1 位点在体质和胴体质量性状上，AA 基因型的LSM 极显著高于AB 和BB 基因型(P ＜0.01)，AB 基因型极显著高于BB 基因型(P ＜0.01)，在毛皮质量性状上，AA 基因型的LSM 显著高于AB 型和BB 型(P ＜0.05)，而AB 基因型和BB 基因型的LSM 差异不显著(P ＞0.05)，在被毛密度性状上，AA 基因型的LSM 极显著高于AB 和BB 基因型(P ＜0.01)，AB基因型极显著高于BB 基因型(P ＜0.01)，说明FGF5-1 位点的AA 基因型可作为体质、胴体质量、毛皮质量和被毛密度性状的首选标记基因型;FGF5-3 位点在体质性状上，BB 基因型的LSM 极显著高于AB 型和AA 型(P ＜0.01)，AA 基因型显著高于AB 基因型(P ＜0.05)，在胴体质量性状上，BB基因型的LSM 极显著高于AB 型和AA 型(P ＜0.01)，BB 和AB 基因型极显著高于AA 基因型，在被毛长度性状上，BB 基因型的LSM 极显著高于AB型和AA 型(P ＜0.01)，AA 基因型显著高于AB 基因型(P ＜0.05)。说明FGF5-3 位点的BB 基因型可作为体质，胴体质量和被毛长度性状的首选标记基因型。

3 成纤维细胞生长因子5(FGF5)

在啮鼠类动物中，有70 多种基因突变可明显影响被毛的形态和长度，许多突变对被毛长度毫无影响，有些则使被毛变短，到目前为止只有一种突变即angora(最初曾命名为go 基因突变)引起被毛变长。这一突变现象引起了众多学者的兴趣，1984年Pamela.R 设计的试验及Jean M.Herbert 等于1994年设计的试验证明，go 基因突变就是FGF 基因的突变等位基因。通过研究发现，兔毛生长发育过程与毛囊/ 毛乳头有着密切联系。因此，研究影响毛囊/毛乳头生长的相关因子对兔毛性状的选育有着重要意义［5－6］。

大量研究表明，成纤维细胞生长因子(Fibroblast Growth Factor，FGF)是影响毛囊周期性活动及被毛生长的重要生长因子。FGFs 不仅存在于脊椎动物体内，也存在于无脊椎动物体内，含有2 个大内含子序列，2 个内含子将功能区分为3 个外显子区域，是FGF 家族因子的特征之一。但FGF11 ～14 的翻译区域由5 个外显子构成，FGFs 基因翻译区域的大小约5 ～100 kb。通过对鱼类、两栖类、鸟类和哺乳动物的FGF 鉴定分析表明，不同动物之间FGFs 序列具有很高的同源性。FGFs 由150 ～200 个氨基酸组成的多肽，相互之间的氨基酸序列有20% ～50%是相同的，其中心区域有大约120 个氨基酸序列存在高度的同源性(50% ～70%)［7－9］。

分析试验的相关数据表明，FGF5-1 位点的遗传方差在体质强弱、胴体性状、毛皮质量和被毛密度性状方面均较大，加性效应分别占98.9%、95.1%、83.8%和84.2%，说明FGF5-1 位点对獭兔多性状标记辅助选择具有一定的可靠性。而KAP3.2 和KAP6-1 位点各性状上的遗传方差有50%左右来自于显性效应，说明环境因素对獭兔的生长发育有着至关重要的作用。

4 细胞周期素A2(CCNA2)

细胞周期素A2(CCNA2)是由CCNA2 基因所编码的蛋白质，属于高度保守的细胞周期蛋白家族。细胞周期素具有调控CDK 激酶的功能。不同的细胞周期素表现出明显不同的细胞周期蛋白表达和降解模式。细胞周期素A2 可以在所有测试组织中表达，可结合并激活CDC2 或CDK2 激酶，从而促进这两种细胞周期的G1/S 和G2/M 转化［10］。

陈赛娟(2011)［11］研究了獭兔的CNNA2 基因与被毛密度的相关性。通过测序结果进行序列比对，筛查出了两个SNP 位点:129G ＞A 和1140G ＞C。试验表明:在兔群中，129G ＞A 位点的G 等位基因频率高于A 等位基因的频率，GG 型的基因型频率高于AA 型的基因型频率，G 基因为优势基因。1140G ＞C 位点的G 等位基因频率高于C 等位基因的频率，GG 型的基因型频率高于CC 型的基因型频率，G 基因为优势基因。

试验对CCNA2 基因129G ＞A 位点和1140G ＞C 位点的各基因型与毛皮品质的相关性进行了分析。结果表明:獭兔的背中部被毛密度在CCNA2 基因129G ＞A 位点的不同基因型间差异极显著(P ＜0.01)，GG 型的背中部被毛密度显著高于GA 型和AA 型，GA 型的背中部被毛密度显著高于AA 型;GA 型的绒毛细度最小、100日龄体重和被毛长度最大，但獭兔100日龄体重、绒毛细度、被毛长度等毛皮品质性状在129G ＞A 位点的不同基因型间差异均不显著。獭兔的背中部被毛密度在CCNA2 基因1140G ＞C 位点的不同基因型间差异极显著(P ＜0.01)，GG 型的背中部被毛密度显著高于GC 型和CC 型，GC 型的背中部被毛密度显著高于CC 型;CC型的绒毛细度最小，GG 型的100日龄体重和被毛长度最大，但獭兔的100日龄体重、绒毛细度、被毛长度等毛皮品质性状在1140G ＞C 位点的不同基因型间差异均不显著(P ＞0.01)。

该试验研究发现，CCNA2 基因129G ＞A 位点和1140G ＞C 位点的GG 基因型均能在不影响獭兔皮张面积、被毛长度和绒毛细度的情况下，显著增加其被毛密度。因此，CCNA2 基因可以作为影响獭兔毛皮性状的遗传标记。

5 展 望

目前，我国的獭兔育种工作相对落后，严重制约了獭兔业的发展。随着分子育种理论和技术的日趋完善，利用分子标记找到与产毛性状相关联的标记位点，进而培育优良的獭兔品种，已成为研究的重点。

在陈赛娟(2011)［11］的研究中，利用家兔全基因表达谱芯片筛选出了2657 个在不同被毛密度獭兔皮肤组织间差异表达基因，其中包含1106 个已知功能的基因。

在宦霞娟(2009)［4］和陈赛娟(2011)［11］的研究中，分别选择了KAP、FGF5 以及CCNA2 基因进行了多态性检测及其与被毛品质的相关性研究，进一步的研究应该结合基因芯片的结果选取更多的候选基因，通过对这些基因进行多态性检测及其与被毛品质的相关性研究，最终寻找到与皮用兔毛皮品质，特别是被毛密度高度相关的分子标记。此外，在一定的分离群体中进行主基因－多基因分析，并实现主基因的QTL 定位和分子标记辅助选择。

獭兔KAP，FGF-5 及CCNA2 基因遗传多样性与遗传育种关系的研究为獭兔的分子育种奠定了理论基础，但是我国目前在分子育种方面的研究还较少。因此，在今后的獭兔育种工作中应特别加强对分子育种的研究工作。

［1］张亚妮，张恩平，吴迪，等.KAP 基因的多态性与辽宁绒山羊经济性状的关系研究［J］.中国农业科学，2007，40(9):2062－2067.

［2］Zhou HM，Allain D，LI JQ，et al.Effects of non－geneticfactors on production traits of Inner Mongolia cashmeregoats in China［J］.Small Ruminant Research，2003，47 :85－89.

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［4］宦霞娟，陈玉林.獭兔KAP 和FGF5 基因的多态性与经济性状的关系［J］.西北农业学报，2009，06:12－17.

［5］Paus R，Cotsarelis G.The biology of hair follicles［J］.NEngl J Med，1999，341 (7):491－497.

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［10］S.J.Chen，T.Liu，Y.J.Liu etal.Identification of single nucleotide polymorphisms in the CCNA2 gene and its association with wool density in Rex rabbits［J］.Genetics and Molecular Research，2011，10 (4):3365－3370.

［11］陈赛娟.不同被毛密度獭兔皮肤组织的差异表达基因筛选和CCNA2 基因的多态性检测及其与被毛密度的相关性研究［D］.河北农业大学，2011.