中国主要地方品种猪的产仔数性状相关基因多态性的研究进展

镡忠斌，王晓杜，游卫云，代兵，周圻（浙江农林大学动物科技学院，浙江临安311300）

中国主要地方品种猪的产仔数性状相关基因多态性的研究进展

镡忠斌，王晓杜，游卫云，代兵*，周圻*
（浙江农林大学动物科技学院，浙江临安311300）

本文选取产仔数性状基因作为研究对象，展示其在中国地方品种猪的分子育种现状，分析分子育种运用于临床实践的可能性和意义，为地方品种猪的保种、育种实践奠定基础。猪产仔数性状受多基因调控，遗传力偏低，分子育种手段可能加快该性状的育种进程。本文综述了与产仔数性状相关主效基因（雌激素受体、促卵泡素β、催乳素受体、视黄醇结合蛋白4、骨桥蛋白）的多态性及其与产仔数性状关联程度，分析其在中国主要地方品种猪中育种实践的进展情况，并对分子标记辅助育种技术的实践提出了建议。

中国地方品种猪；产仔数性状；主效基因；cSNP

猪产仔数性状是一个复杂的性状，受多基因控制，其遗传力较低，传统育种方法对提高产仔数性状效果不理想，自猪遗传标记技术出现之后［1］，分子生物技术与动物育种实践的结合形成分子标记辅助育种技术。2009年12月猪基因组测序项目全面完成，4个实验室合作完成了猪基因组的物理图谱［2］，该项成果结合基因组测序法和候选基因法，通过分子遗传标记技术寻找靶基因编码区的单核苷酸多态性（coding region single nucleotide polymorphism，cSNP）位点，然后利用cSNP与性状的关联程度，构建分子育种模型，在育种工作中该方法为产仔数性状选育提供了机遇［3］。

我国地方品种猪大约有64种，其中最主要的十大猪种分别为民猪、二花脸、梅山猪、嘉兴黑猪、金华猪、荣昌猪、藏猪、香猪、五指山猪和乌金猪［3］。高繁殖力的二花脸、梅山猪、嘉兴黑猪的产仔数也位居前列［4］，在国内乃至全世界拥有着巨大的影响力。中国地方猪种产仔多被利用于育种实践中得到国内外学者重点关注，而其繁殖性状相关基因的研究也发展迅速，产仔数性状作为其中重要的性状，与其关联的基因多态性和育种实践取得一些进展。目前，用于产仔数性状分子辅助育种的候选基因主要包括雌激素受体基因（ESR）、促卵泡素β基因（FSHβ）、催乳素受体基因（PRLR）、骨桥蛋白基因（OPN）及视黄醇结合蛋白基因（RBP4）等。

1 雌激素受体基因

ESR是类固醇受体家族的重要成员，也是配体激活转录因子的主要成员，具有转录调控蛋白的功能［5］。ESR与配体结合后，可以绑定特定的DNA序列，进而调节雌激素引起的转录作用［6］。猪ESR由ESR1和ESR2两种受体组成，其基因定位于猪的1号染色体上［7］。ESR1基因全长由3个外显子和2个内含子组成，其NCBI（National Center for Biotechnology Information）数据库SNP收录的cSNP至今未公布。ESR2基因全长72 604 bp，由7个内含子与8个外显子构成，其NCBI数据库SNP收录的cSNP共593个。

中国本地品种猪的ESR基因最重要的分子标记是T1665G的多态性，其与繁殖性状之间的关联分析被许多研究人员进行研究。万明春等［8］采用PCRRFLP方法研究玉山黑猪的ESR基因核酸内切酶PvuⅡ酶切多态性，结果表明ESR基因在玉山黑猪上存在3种基因型，分别命名为AA/AB/BB，其基因型频率分别为0.417、0.300和0.017，各基因型对应的产仔数存在显著差异，总体趋势表现为BB＞AB＞AA，头胎母猪产仔数性状BB基因型比AA/AB基因型分别多产1.21头/胎和0.91头/胎；经产母猪产仔数性状BB基因型总体趋势也高于AB/AA基因型，但3种基因型之间差异不显著。徐小波等［9］利用相同的方法对淮猪进行ESR基因核酸内切酶PvuⅡ酶切多态性检测，结果表明淮猪与总产仔数（TNB）和活仔数（NBA）性状中，ESR基因的BB基因型的数量极显著高于AA型；头胎及二胎仔猪初生重性状，AA基因型个体高于AB型和BB型；头胎及二胎仔猪断奶重性状，AA基因型个体显著高于BB型。二花脸猪中T1665G位点基因型的关联分析表明，B等位基因为优势等位基因，不同基因型之间存在一定的差异，头胎NBA性状中BB基因型比AB基因型个体多产仔1.71头/胎）［10］。藏猪群体中ESR基因的优势基因型为BB型，A、B等位基因频率分别为0.230 3和0.769 7［11］。

上述研究表明中国地方品种猪ESR基因的多态性中，BB基因型即65/56 bp型条带为优势基因型，B等位基因为优势等位基因。虽然生产上仍以常规育种为主进行选育，但ESR基因的PvuⅡ酶切多态性研究在不同地方猪育种工作中取得一些进展，如果借助大样本数据和计算机模型，就可以用于育种实际工作中，将会显著加快进程，但这还需要科学家们整合所有地方猪种的基因资源，构建适合各种猪品种的分子育种模型，才能为真正的生产实际服务。

2 促卵泡素β基因

猪促卵泡素（FSH）是由猪垂体前叶分泌，参与卵泡发育调控的一种糖蛋白［12］，在垂体内受一系列糖基化加工修饰，一般由α和β2个亚基组成，β亚基行使FSH的主要作用，能刺激雌性卵泡发育和雄性的精子生成［13］。FSHβ基因全长3 514 bp，包含3个外显子和2个内含子，猪群中具有高度多态性，NCBI收录的cSNP位点大约有66个。

在地方猪的研究中，研究人员采用PCR-RFLP方法，分析监利猪［14］、玉山黑猪［8］、皖南花猪［15］群体中FSHβ基因多态性，结果表明检测到了AA、AB、BB 3种基因型，其中A等位基因为优势等位基因，基因型频率AA＞AB＞BB。而在定远猪［15］中则只出现了CC、CD 2种基因型。淮猪［9］、二花脸猪［16］的FSHβ基因多态性检，发现淮猪只有2个基因型AA和AB，TNB和NBA性状在AA基因型个体显著高于AB型个体，而初生均重与断奶均重则是AB型为优势基因型。香猪［17］、莱芜猪［18］中A等位基因频率显著高于B等位基因频率。上述研究表明，在我国地方品种中，FSHβ基因的多态性表现在421和471位置存在2个酶切位点，AA基因型个体产仔数性状明显高于其他基因型个体，A基因作为优势等位基因，在育种实践中将能作为较好的选择对象，该多态性主要体现在总产仔数和产活仔数性状具有明显优势，育种模型中可以作为重要的选择指标。

3 催乳素受体基因

猪催乳素受体基因（PRLR）定位于猪的16号染色体上，表达于性腺和乳房，能与催乳素结合，调控性腺功能和繁殖行为［19］，其机理是通过激活JAK2-STAT等信号转导途径，调节基因的表达从而调控机体的各种生理生化反应［20］。PRLR基因具有个9内含子和10个外显子，整个基因全长46 501 bp。NCBI数据库中，收录猪PRLR基因的cSNP位点共434个。

PRLR基因存在核酸内切酶AluⅠ酶切片段长度多态，统计分析表明其与产仔数性状关联［21］。采用PCR-RFLP方法，徐小波等［9］对淮猪行PRLR基因的多态性检测，发现头胎AA型、AB型个体TNB和NBA性状值均显著高于BB型个体，BB型头胎断奶体重（WW）高于AB型和AA型。圩猪和定远猪的PRLR基因多态性检测结果表明，等位基因A为优势等位基因，但是在头胎总产仔数，经产总产仔数等性状上各等位基因之间差异不显著［22］。乌金猪的PRLR基因检测结果中，不同基因型与头胎总产仔数、经产母猪总产仔数等性状，BB基因型和其他型比差异显著［23］。孙菊英等［24］发现嵊县花猪PRLR基因第10外显子上，存在核酸内切酶NaeⅠ酶的多态性，分别对头胎、第3胎、第10胎母猪产活仔数性状分析，其中AA基因型个体比AB基因型个体多1.68头/胎。利用PCR-SSCP方法，检测东北民猪PRLR基因多态性，发现B型为优势等位基因，等位基因频率为0.585 1［25］，经产母猪总产仔数性状方面，BB基因型个体比AA基因型个体多0.93头/胎［26］。催乳素受体基因多态性在我国地方猪种中也存在，但是各品种之间差异较大，部分品种A等位基因为优势等位基因，而某些品种的优势等位基因则为B等位基因。这种现象表明品种之间差异和生物多样性，但是作为统一的分子标记进行育种，不是太合适。所以利用该基因多态性进行分子育种实践需要结合品种的特性，并与其他基因的多态性标记联合一起，才能构建能进行实践操作的分子育种模型。

4 视黄醇结合蛋白4基因

视黄醇结合蛋白（RBP）是维生素A的特异转运蛋白，RBP能协助维生素A发挥生理作用，研究证明RBP能从母体毛细血管穿过几层上皮细胞，转运到子宫中，怀孕母猪饮食中添加维生素A，能促进子宫内膜中RBP的表达［27］，提高产仔数，且RBP基因与产仔数性状密切相关［28］。视黄醇结合蛋白4（RBP4）是该家族成员之一，其基因全长7 264 bp，具有6个外显子与5个内含子，在NCBI数据库中，收录了121个cSNPs。

利用PCR-RFLP方法，MspⅠ核酸限制性内切酶酶切多态性检测小梅山猪、二花脸、枫泾猪［29］、莱芜猪［30］进行RBP4基因，结果表明AA基因型频率较高，为优势基因型。在藏猪中发现RBP4基因只有2种基因型，但其多态性与产仔数性状无显著相关［11］。东北民猪的RBP4基因的AA基因型个体，其产仔数显著高于BB基因型的个体［31］。综上所述，RBP4基因多态性在我国地方品种中主要优势基因型为AA型，是不是所有的地方猪种都是这样的结果，还需要进一步研究，在育种实际中该AA型个体产仔数显著高于其他基因型，这一特点可以作为育种模型中重要的指标。

5 骨桥蛋白基因

骨桥蛋白（OPN）也叫骨调素，因其在骨组织细胞之间的连接而被命名骨桥蛋白，属分泌型糖基化磷蛋白，其分子量68 ku，广泛分布于人、猪、牛、小鼠等乳汁、子宫、胎盘中，是子宫-胎盘微环境的重要组成部分，几乎参与了生殖的全过程［32-33］，在调节胚胎发育中具有重要作用［34］。其基因的外显子有6个，其中最大的开放阅读框有1 437 bp，其基因全长3 814 bp。

吴井生等［35］研究发现，小梅山猪OPN基因431位置存在G→A、473位置存在G→A、402位置存在T→G 3个突变，最小二乘法分析发现431位点上不同基因型母猪TNB和NBA存在显著差异。473位点上小梅山猪不同基因型经产母猪的TNB和NBA之间的差异达到显著水平。402位点上2个品种不同基因型母猪TNB和NBA差异不显著。OPN作为育种候选基因需要在其他品种中进一步研究，是否还存在其他多态性位点也需要进一步研究，这样才能把该分子标记作为分子育种模型的候选基因。

6 结语与展望

产仔数性状是非常复杂的多基因控制的数量性状，本文总结了ESR、FSHβ、PRLR、RBP4以及OPN基因在中国地方品种上多态性的研究结果，主要涉及9个地方品种，表1列举了其研究进展。猪产仔数性状研究中最先使用的是ESR和FSHβ的分子标记［36-37］，该分子标记与产仔数性状密切相关。而在地方品种母猪中ESR基因的BB基因型的产仔数高于AB基因型和AA基因型，FSHβ基因的AA基因型猪产仔数高于其他2个基因型，因此国内部分科研单位与猪场联合开展分子育种实践，选择2万头以上种猪，明显加快选育进程，遗传进展显著，每窝产仔数提高了0.5～1.5头［37］。其他几个基因（PRLR、RBP4以及OPN基因）在育种中的作用，需要更多数据支持，才能运用于新模型建立中，并且是否还有与产仔数性状更加有效的分子标记，需要借助新型技术和手段挖掘。在育种模型中，仅仅各主效基因的单个位点和单个基因不能作为唯一遗传选育的标记，通常需要多位点和多基因分子标记结合，分析各自的遗传力和育种值，才能构建准确高效的地方猪种育种模型，将分子育种应用于实践的是我们研究人员努力的方向。分子育种应用生产实践还需要在技术上有创新性突破，宏基因组学、功能基因组学等新的技术不断涌现，基于此技术构建的育种模型，将提高育种模型的实用性和准确性，给分子育种带来新希望［38］。

表1 中国地方品种猪的产仔性状相关基因多态性的研究进展

分子标记不仅用于育种和开发利用，还可以用于各地方品种的保种和遗传资源调查、评估，前文综述的分子标记将作为各个品种资源重要的指标，我国猪品种遗传资源的丰富多样性必需作为珍稀资源进行保护，分子标记将是一种保障其多样性的有效手段。因此，基于以上数据和进一步研究的结果建立全国性的地方猪种遗传资源及遗传多样性动态监测体系和濒危资源预警体系，将有利于保证各个地方品种资源遗传多样性和资源保留，从而提升地方品种的保种和育种水平，更好地开发利用本地猪种产仔数高的优势。

［1］RothschildM F.Genetics and reproduction in the pig［J］.Anim Reprod Sci，1996，42（1）：143-151.

［2］Humphray S J，Scott C E，Clark R，et al.A high utility integrated map of the pig genome［J］.Genome Biol，2007，8（7）：139-143.

［3］陈国宏，张勤.动物遗传原理与育种方法［M］.北京：中国农业出版社，2009：177-178.

［4］魏清甜，黄阳，唐磊，等.中国地方猪遗传资源的高繁殖性能研究［J］.中国猪业，2013，5（1）：34-36.

［5］Isler B J，Irvin K M，Neal S M，et al.Examination of the relationship between the estrogen receptor gene and reproductive traits in swine［J］.J Anim Sci，2002，80（9）：2334-2339.

［6］Bottner M，Thelen P，Jarry H，et al.Estrogen receptor beta：tissue distribution and the still largely enigmatic physiological function［J］.J Steroid Biochem Mol Biol，2014，139：245-251.

［7］Munoz G，Ovilo C，Estelle J，et al.Association with litter size of new polymorphisms on ESR1 and ESR2 genes in a Chinese-European pig line［J］.Genet Sel Evol，2007，39（2）：195-206.

［8］万明春，周泉勇，霍俊宏，等.玉山黑猪ESR和FSH-β基因多态性及相关性状的研究［J］.江西农业学报，2014，（3）：107-109.

［9］徐小波，陈哲，章熙霞，等.山猪3个候选基因的多态性与繁殖性状关联分析［J］.江苏农业学报，2013，（6）：1371-1376.

［10］李明洲，张凯，李学伟.中国地方猪种ESR基因PvuⅡ多态性及其与产仔数关系的研究［J］.四川农业大学学报，2003，（3）：258-262.

［11］Liu X，Chamba Y，Wang Q，et al.Effects of multi-genes for reproductive traits in Tibet pig［J］.Genetics，2010，32（5）：480-485.

［12］Prochazka R，Blaha M，Nemcova L.Signaling pathways regulating FSH-and amphiregulin-induced meiotic resumption and cumulus cell expansion in the pig［J］.AnimReprod，2012，144（5）：535-546.

［13］Breen S M，Knox R V.The impact of dose of FSH（Folltropin）containing LH（Lutropin）on follicular development，estrus and ovulation responses in prepubertal gilts［J］.Anim Reprod Sci，2012，132（3-4）：193-200.

［14］刘文举，何年华，左本武，等.中国监利猪PRLR和FSHβ基因的多态性及其与繁殖性能相关性初步分析［J］.上海畜牧兽医通讯，2009，（2）：11-13.

［15］张晓东，王恒，丁月云，等.安徽省4个地方猪种ESR和FSHβ基因多态性及其与产仔数的关联分析［J］.安徽农业大学学报，2014，（4）：579-584.

［16］邵芳，张凯，冯宇，等.太湖猪（二花脸）ESR·FSHβ和GPX5基因遗传多态性研究［J］.安徽农业科学，2012，40（30）：14757-14759.

［17］赵要凤，张顺，李宁，等.香猪、民猪FSHβ亚基基因位点的多态性分析［J］.遗传，1997，5（1）：27-28.

［18］柳淑芳，闫艳春，杜立新.莱芜黑猪FSHβ亚基基因的多态性分析［J］.山东农业大学学报（自然科学版），2002，（4）：403-408.

［19］Schennin k A，Trott J F，Freking B A，et al.A novel first exon directs hormone-sensitive transcription of the pig prolactin receptor［J］.J Mol Endocrinol，2013，51（1）：1-13.

［20］Lü A，Hu X，Chen H，et al.Single nucleotide polymorphisms of the prolactin receptor（PRLR）gene and its association with growth traits in chinese cattle［J］.Mol Biol Rep，2011，38（1）：261-266.

［21］Tomas A，Casellas J，Ramirez O，et al.High amino acid variation in the intracellular domain of the pig prolactin receptor（PRLR）and its relation to ovulation rate and piglet survivaltraits［J］.J Anim Sci，2006，84（8）：1991-1998.

［22］张陈华，丁月云，王阳.圩猪和定远猪PRLR基因多态性与产仔数的关联分析［J］.中国农业大学学报，2011，（3）：117-121.

［23］褚维伟，高颖，闫雷，等.三个繁殖主效基因与糯谷猪繁殖性状的关联性［J］.贵州农业科学，2011，（9）：152-159.

［24］孙菊英，吕钢进，王友杉，等.嵊县花猪PRLR基因多态性与繁殖性状的相关分析［J］.浙江畜牧兽医，2010，（3）：1-3.

［25］苏一，边连全，刘显军.猪品种ESR和PRLR基因的PCR-SSCP多态性分析［J］.湖北农业科学，2010，（7）：1557-1561.

［26］黄贺，狄生伟，田亚光，等.民猪PRLR基因PCR-SSCP多态性与产仔数关联分析［J］.中国农业科学，2011，（11）：2341-2346.

［27］Schweigert F J，Siegling C，Tzimas G，et al.Distribution of endogenous retinoids，retinoid binding proteins（RBP，CRABPI）and nuclear retinoid X receptor beta（RXRbeta）in the porcine embryo［J］.Reprod Nutr Dev，2002，42（4）：285-94.

［28］Rothschild M F，Messer L，Day A，et al.Investigation of the retinol-binding protein 4（RBP4）gene as a candidate gene for increased litter size in pigs［J］.Mamm Genome，2000，11（1）：75-77.

［29］谢飞，吴晗，陈国宏.应用4个繁殖性状候选基因对太湖猪群体遗传结构分析［J］.畜牧与兽医，2008，6（6）：23-26.

［30］Sun Y X，Zeng Y Q，Tang H，et al.Relationship of genetic polymorphism of PRLR and RBP4 genes with litter size traits in pig［J］.Genetics，2009，31（1）：63-68.

［31］赵伟.RBP4，RARG，MYOG基因多态性及其与猪繁殖性能关系的研究［J］.东北农业大学学报，2008，6（5）：124-128.

［32］邹明峰，白林，康波，等.猪Opn4基因cDNA克隆与表达分析［J］.遗传，2013，（7）：890-895.

［33］Hao Y，Murphy C N，Spate L，et al.Osteopontin improves in vitro development of porcine embryos and decreases apoptosis［J］.Mol Reprod Dev，2008，75（2）：291-298.

［34］吴井生.OPN和BMP15基因对小梅山猪产仔数的遗传效应研究［J］.扬州大学学报，2008，（6）：134-138.

［35］Zhao Y，Li N，Xiao L，et al.FSHB subunit gene is associated with major gene controlling litter size in commercial pig breeds［J］.Sci China C Life Sci，1998，41（6）：664-668.

［36］Rothschild M F，Short T H，Southwood O I，et al.Effect of Estrogen Receptor Locus on Reproduction and Production traits in four commercial pigs［J］.J Anim Sci，1997，75（12）：3138-3142.

［37］黄冬维，张元跃，蒋隽.基因聚合在猪育种中的应用现状［J］.国外畜牧学（猪与禽），2008，（3）：60-62.

［38］Ernst C W，Steibel J P.Molecular advances in QTL discovery and application in pig breeding［J］.Trends Genet，2013，29（4）：215-224.

Research Progresson Genes Polymorphismof Litter Size Traits in Chinese Main Local Pig Breeds

CHAN Zhong-bin，WANG Xiao-du，YOU Wei-yun，DAI Bing*，ZHOU Qi*
（College of Animal Science and Technology，Zhejiang A&F University，Zhejiang Linan 311300，China）

In this paper，the genes of litter sizetraitwas selectedas research subjects，we revealed its molecular breeding status of China local pigs，and analysized possibilities and significances of molecular breeding in clinical practice，which will be the foundation for the conservation，breeding of China local breeds pigs.As a quantitative trait，sow high litter size traits are regulated by some genes and，the heritability is low.The breeding procession of this trait will be accelerated by molecular breeding methods.We reviewed the polymorphism of litter size-relatedmajor effectgenes（estrogen receptor，follicle-stimulating hormone β receptor，prolactin receptor，retinol binding protein 4，osteopontin protein）of Chinese major local breeds and analysized the correlation with litter size traits.We analysized progression of molecular marker assisted selection techniques applications to breeding practice.Also，we gave some suggestion of using molecular marker-assisted in breeding practices

Chinese local pig breeds；litter size traits；main effective genes；cSNP

S828.2

：A

：0258-7033（2015）19-0090-05

海淀工商专栏

2014-10-10；

2015-04-03

浙江省畜禽农业新品种选育重大科技专项（2012C12906-3）；浙江省十二五重点学科动物营养与饲料科学资助

镡忠斌（1987-），男，黑龙江哈尔滨人，硕士研究生，主要从事动物育种研究，E-mail：mrqiyan521@163.com

*通讯作者：周圻，E-mail：azhouqi@aliyun.com；代兵，E-mail：daibing2008@126.com.

海淀分局严查商场虚假打折促销。针对近期辖区大型商场、购物中心的打折促销活动，分局加大检查力度，对华联购物中心、城乡仓储超市等实体经营主体以及国美在线、去哪儿网等电子商务网站开展专项检查。重点检查是否存在虚假打折、先提后折、赠品不合格、霸王条款、模糊化用语等。检查中发现问题的全部责令其现场改正。对于华联购物中心等问题比较严重的进行行政告诫，令其申报双节期间活动方案，修改相关宣传用语，增加调解人员，快速解决可能出现的消费纠纷。