阿勒泰羊Myf5基因多态性与早期生长发育性状的相关性分析

牛志刚，陈 童，於建国，郝 耿，季耀光，史洪才

（1.新疆畜牧科学院农业部家畜繁育重点开放实验室，乌鲁木齐 830000；2.新疆畜牧科学院畜牧科学研究所）

阿勒泰羊Myf5基因多态性与早期生长发育性状的相关性分析

牛志刚1，陈 童2，於建国2，郝 耿2，季耀光2，史洪才1

（1.新疆畜牧科学院农业部家畜繁育重点开放实验室，乌鲁木齐 830000；2.新疆畜牧科学院畜牧科学研究所）

采用PCR测序方法研究了152只阿勒泰羊群体Myf5基因多态性及其与群体生长发育性状的相关性。结果表明:在阿勒泰羊Myf5基因中存在3个多态位点，即位于Myf5基因第1外显子区域的19-CCT Ins/Del、第4外显子区域的C-109G以及C-383T；在这些位点均存在3种基因型。多态位点与体重和日增重的相关性分析表明，仅SNP位点C-383T与体重和平均日增重具有相关性（P<0.05），不同基因型体重和日增重排序为TT

阿勒泰羊；Myf5基因；多态性；生长性状

肌肉调控因子（muscle regulatory factors，MRFs）家族是参与肌肉生成过程分子调控机制的一个重要基因家族。在肌肉早期分化和后期生长发育过程中，MRFs家族成员以特定的时间和空间顺序有机地组合在一起，按照特定数量表达，在功能上相互协同，形成一个复杂的调控网络，表现出该家族的高度保守性和协调性。MRFs基因家族调控整个肌肉的生长发育过程。从肌祖细胞的定型、增殖和肌纤维的形成，直到个体出生后的肌肉成熟和功能的完善，都有肌肉调控因子家族的参与。因此，MRFs基因家族对动物肌细胞的分化和骨骼肌系统的发育成熟具有重要的意义。

MRFs基因家族编码4种不同的肌肉特异性转录因子，分别为MyoD（MyoDl，Myf3）、肌肉生成素基因MyoG（myogenin，Myf4）、Myf5及Myf6（MRF4，Herculin）。它们各自或协同控制着骨骼肌生成［1-2］。Myf5是第一个表达的MRFs家族成员，在胚胎发育第8天即开始表达（Julien Giordmi，2007）。Myf5基因主要在动物出生后激活，维持肌纤维的分化状态，通过其对卫星细胞与肌纤维的融合作用在肌肉肥大生长中起作用［3-4］。关于绵羊Myf5基因

遗传多态性研究相对较少。本研究在国内首次对阿勒泰羊Myf5基因编码区进行了全测序，首次发现了3个新的多态性位点。通过分析该基因的多态性与阿勒泰羊早期生长发育性状相关性，以期得到与阿勒泰羊生长发育密切相关的分子遗传标记，初步揭示Myf5基因与阿勒泰羊生长发育的相关性，为新疆阿勒泰羊的分子遗传育种奠定基础。

1 材料与方法

1.1 动物

在阿勒泰福海种羊场选取152只阿勒泰羊，测定其出生体重，1、3、6月龄体重和体尺指标（体高、体长、胸围、肩宽、臀宽、胸深等），分析阿勒泰羊早期生长发育规律，绘制该群体的生长曲线。

1.2 试验羊数据的采集

测定羊只出生体重，1、3、6月龄体重和体尺指标（体高、体长、胸围、肩宽、臀宽、胸深等）。各指标测定方法按张沅［5］文献介绍的方法进行。

1.3 Myf5基因PCR扩增及序列测定

参考人和牛的Myf5基因序列，利用电子克隆技术获得绵羊Myf5基因序列，设计该基因4个外显子区域的引物（见表1）。PCR反应条件：94℃4 min；94℃60 s，58～62℃60 s，72℃60 s，33个循环；72℃7 min；4℃保存。对PCR产物进行序列测定，该工作由上海生工生物工程有限公司完成。

表1 测序引物及序列

1.4 统计分析

利用SPSS13.0统计分析软件，采用最小二乘方差，分析新疆阿勒泰羊Myf5基因不同位点基因型与体重和平均日增重的相关性，比较不同基因型阿勒泰羊的早期生长发育差别。

2 结果与分析

2.1 阿勒泰羊Myf5基因编码区序列的测定

本研究依据电子克隆获得Myf5基因序列，选择152只阿勒泰羊进行序列测定。利用DNAMAN软件对测序结果比对，Myf5基因编码区的测序结果与电子克隆结果完全一致，阿勒泰羊中共发现3个相关的多态位点，包括2个SNP位点和1个插入/缺失位点，分别为Myf5基因的第1外显子区域第19～20位之间有一个插入CCT（19CCT ins/del）、第 4外显子区域的第 109位 C→G（C-109G）、第383位C→T（C-383T），并且在这些突变位点均存在3种基因型。第19～20处多态位点 19CCT ins/del的测序结果见图1，SNP C-109G的测序结果如图2，SNP C-383T的测序结果如图3。从图1可见，CCT插入/缺失杂合子反向测序峰图在tcc之后出现杂乱套叠峰；从图2、3可见，2个SNP位点处均存在3种等位基因型。

图1 Myf 5-1第19-20位点的测序结果

图2 Myf 5-4第109位点的测序结果

图3 Myf 5-4第383位点的测序结果

2.2 阿勒泰羊Myf5基因编码区序列3个位点多态性分析

2.2.1 基因型频率和基因频率 试验中采集了152只阿

勒泰羊，经基因编码区序列测定，共发现3个多态位点。通过从群体遗传学角度分析统计阿勒泰群体在Myf5基因3个多态位点的基因型、等位基因频率（见表2）。

从表2可见，Myf5基因第1外显子区域的19-CCT Ins/Del的多态性中，CCT缺失为优势等位基因，CCT-/-为优势等位基因型；第4外显子区域的C-109G在阿勒泰羊群体中，等位基因C的频率占优势，CC基因型为优势基因型；第4外显子区域的C-383T多态性中，等位基因C的频率占优势，CC基因型为优势基因型；χ2适合性检验结果表明，阿勒泰羊群体在Myf5基因上的这3个多态性位点均处于Hardy-Weinberg平衡状态。

表2 基因型频率和基因频率

2.2.2 阿勒泰羊Myf5基因编码区序列3个多态性位点多态信息含量和纯合度分析 阿勒泰羊Myf5基因编码区序列3个多态性位点的纯合度、杂合度、有效等位基因数以及多态信息含量见表3，结果显示阿勒泰羊群体中这3个多态性位点均属于中度多态性位点。

表3 阿勒泰羊群体多态位点多态信息量、纯合度、杂合度和等位基因数分析

2.3 阿勒泰羊Myf5基因编码区序列3个SNP位点与生长发育指标的相关性分析

从表4可见，阿勒泰羊群体C-383T位点不同基因型个体的初生重、3月龄重存在显著差异（P<0.05）。对于初生重、3月龄重及6月龄重，群体TT、CT、CC三种基因型的体重平均值表现为：TT

表4 Myf5-4-383多态位点不同基因型对体重的影响

如表5可见，3～6月龄日增重基因型CC和CT及TT之间差异显著（P<0.05），对于0～3月龄和3～6月龄日增重群体TT、CT、CC三种基因型的体重平均值表现为：TT

表5 Myf5-4-383多态位点不同基因型对平均日增重的影响

3 讨论

Myf5基因是MyoD家族中第一个表达的，与肌纤维数量和大小关系密切的调节因子。韦宏伟等［6］采用PCR-SSCP方法检测天府肉羊、成都麻羊Myf5基因的多态性，在Myf5基因第1外显子检测到有一个突变位点，包含AA、AB和BB三种基因型。通过与生长指标关联性分析表明：在天府肉羊中，基因型AA和AB的体重与BB型间差异极显著（P<0.01），基因型AA的管围与BB间差异显著（P<0.05）；而在成都麻羊中，基因型AA和AB的体重、管围与BB型间差异显著（P<0.05）。张海军等［7］采用PCR-SSCP方法对波尔山羊和徐淮山羊Myf5基因座进行研究，发现在徐淮山羊中存在3种基因型AA、AB和BB，而在波尔山羊中仅存在AA一种基因型。通过与体尺进行相关性分析表明，Myf5基因座对管围和管围指数的效应差异显著（P<0.05）。凌飞等［8］采用PCR-RFLP技术研究猪的Myf5基因的多态性，结果表明，长蓝猪Myf5基因扩增产物的酶切位点多态性对肺重（P=0.046 1）有显著影响，对胴体瘦肉量（P=0. 065 1）、胃重（P=0.086 8）有一定影响。其中Myf5基因扩增产物的HpaII酶和HaeⅢ酶的酶切位点多态性与胴体瘦肉量有一定的影响（P=0.065 1），Myf5基因型方差占表型方差的比例为4.618 1%，说明该基因的遗传变异确实与肌肉的生成有一定的关系。薛恺等［9］分析南阳牛和秦川牛Myf5基因进行多态性分析，多态位点有AA、AB和BB三种基因型，将这3种基因型与其体重、体尺等生长性状进行相关性分析发现，南阳牛群体内AB与BB基因型个体在断奶前平均日增重和6月龄体重指标上有显著差异，且BB>AB（P<0.05）；而群体内各基因型个体在初生、12月龄、18月龄以及2岁的体重和体尺指标（体高、体斜长、胸围）上均无显著性差异（P>0.05），推测Myf5基因的遗传变异可能与牛生长发育性状的差异相关，尤其是与体重变化相关,并初步认为BB基因型为优势基因型。陈雪梅等［10］克隆出了不同牛种的Myf5基因部分片段，发现三江黄牛、德昌水牛和大额牛有1个突变位点，与普通牛同源性为99.2%。而九龙牦牛有2个突变位点，与普通牛同源性为98.5%。

本研究在国内首次对阿勒泰羊Myf5基因编码区进行了全测序，首次发现了3个新的SNP位点。Myf5基因在新疆阿勒泰羊群体中的遗传变异度，即杂合度为中等多态性。Myf5基因的3个SNP位点基因座处于Hardy-Weinberg平衡状态，说明这个位点的基因频率没有受到人工选育、迁徙和遗传漂变等因素的影响，这也与新疆阿勒泰羊的生产现状一致。本研究发现的Myf5基因第4外显子区383位SNP位点与体重和平均日增重具有相关性（P<0.05）。初步确定在新疆阿勒泰羊早期生长发育中尤其是3～5月龄时，C等位基因为优势等位基因，可以作为性状分子遗传筛选标记，为阿勒泰羊的分子育种奠定基础。

［1］Miner J H，Wold B.Herculin，a fourth member of the MyoD，family of myogenic regulatorygenes［J］.Proc Natl Acad Sci USA，1990，87（3）：1089-1093.

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［5］张沅.家畜育种学［M］.北京：中国农业出版社，2001.

［6］韦宏伟，徐刚毅，汪代华，等.Myf5基因多态性与山羊生长性状相关分析遗［J］.中国畜牧杂志，2011，47（7）：15-17.

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Polymorphism of Myf5 Gene and Its Association with Body Weight Traits in Aletai Sheep

Niu Zhi-gang1，Chen Tong2，Shi Hong-cai1，et al
（1.KeyLaboratoryofMinistryfor Biotechnology，XinjiangAcademyofAnimal Science，Urumqi 830000，China；2.XinjiangAcademyofAnimal Science）

A population 152 Aletai sheep were used to study the polymorphism ofMyf5 gene and its association with body weight traits by PCR sequencing technique.The results showed that there were three mutations inMyf5 gene，locating in the 19-CCT Ins/Del of exon 1，C-109G and C-383T ofexon 4 respectively;every locus had three genetypes.The association between the polymorphisms and body weight traits showed that only the polymorphism of C-383T and the body weight，the averagely daily gain had significant associations（P<0.05），the average bodyweight ofthe three genotypes were TT

Aletai sheep；Myf5 gene；polymorphism；growth traits

S826.2

A

2095-3887（2014）05-0009-04

10.3969/j.issn.2095-3887.2014.05.002

2014-08-29

新疆自治区国际科技合作项目（201141143）；新疆自治区科技重大专项（201230116-9）

牛志刚（1979-），男，助理研究员。

史洪才（1969-），男，研究员。研究方向：家畜遗传育种。