瑶山鸡MTNR1B基因的多态性及其与产蛋性状的关联分析

徐龙鑫，尚以顺，朱丽莉，伍革民

（贵州省畜牧兽医研究所，贵州贵阳550005）

瑶山鸡MTNR1B基因的多态性及其与产蛋性状的关联分析

徐龙鑫，尚以顺*，朱丽莉，伍革民

（贵州省畜牧兽医研究所，贵州贵阳550005）

本研究拟为贵州优质品种资源瑶山鸡的高产选育提供科学依据。运用分子生物学手段，设计2对引物P1、P2采用单核苷酸多态性和测序相结合的方法，研究瑶山鸡MTNR1B基因的遗传多样性，并与产蛋性状进行关联分析。结果表明：P1检测出AA、AC、BC 3种基因型，AA基因型为优势基因型，等位基因A的频率最高为0.90，多态信息含量为0.17，P1位点的3种基因型与开产日龄和38周龄产蛋数差异均不显著；P2检测出AA、AB、AC、AD 4种基因型，AC为优势基因型，等位基因A的频率最高为0.51，多态信息含量为0.46，AD和AC基因型的开产日龄显著高于AA和AB基因型（P＜0.05），AA和AD基因型的产蛋数极显著高于AB基因型（P＜0.01），AC基因型的产蛋数显著高于AB基因型（P＜0.05）。

瑶山鸡；MTNR1B基因；遗传多态性；产蛋性状

褪焦激素(Melatonin,MEL)主要是由鸟类和哺乳动物的松果体分泌的一种重要的内分泌激素,视网膜和内脏器宫也有少量的分泌［1-2］。MEL可以通过调控促性腺激素、甲状腺激素和生长激素等神经内分泌作用,调教鸟类的繁殖、体温、新陈代谢、睡眠、免疫调节和神经保护等生理活动［3-7］。国内的一些研究表明,通过主动免疫降低蛋鸡血液中MEL水平,可显著提高血液中雌二醇的水平,进而提高蛋鸡的产蛋量［8-9］。

由于MEL对家禽等鸟类繁殖活动的重要调节作用,将MEL受体基因作为影响鸡的早熟性和产蛋量等繁殖性状的候选基因进行研究具有重要的意义。目前,关于MEL受体基因多态性及其与鸡产蛋性状关联分析的研究报道,仅见于寿光鸡MTNR1A基因的多态性［10］和文昌鸡MTNR1B基因的多态性与产蛋性状的关系研究［11］。本研究以贵州地方优良品种瑶山鸡为研究对象,通过分子生物学技术手段,研究褪焦激素受体基因MTNR1B的单核苷酸多态性,并分析其与开产日龄和38周龄产蛋数的关联性,旨在从分子水平上了解瑶山鸡MTNR1B基因对产蛋性状的影响机理,为瑶山鸡产蛋性能的遗传改良提供理论和科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验鸡群实验材料选自贵州省贵阳市乌当区百宜乡洛坝村荔波瑶山鸡种鸡场F3代205只母鸡,群体一致性较好,性能较稳定。采用常规饲养管理方式,个体笼养。测定个体的开产日龄、38周龄产蛋数等产蛋性状。使用一次性肝素钠抗凝采血管采取翅下静脉血样1～1.5 mL,冰盒带回实验室-20℃保存。

1.2 基因组DNA提取及引物设计采用TIANamp Blood DNA Kit试剂盒提取血样中的DNA。根据GenBank上发表的鸡MTNR1B基因的DNA序列(NC-006088.2)应用Primier 5.0和DNAMAN软件设计2对引物P1、P2,引物信息如表1所示。引物由上海生物工程公司合成。

1.3 PCR扩增及聚丙烯凝胶电泳PCR反应为20 μL。DNA模板1 μL,上、下游引物各1 μL,2×Taq PCR MasterMix试剂10 μL,加双蒸水至20 μL。PCR反应参数(35循环)：95℃预变性6 min；95℃变性30 s,62℃退火30 s,72℃延伸45 s；最后72℃延伸10 min。PCR产物用1.2%的琼脂糖凝胶电泳进行检测。

PCR产物变性10 min,迅速放于冰块上,取10 μL PCR产物上样于12%的非变性PAGE胶,1×TBE作缓冲液,电压250 V,电泳4 h,银染显色。

1.4 基因分型及多态位点的检测银染显色后,对条带进行分型,对不同的基因型进行记录,再次PCR扩增后,检测效果良好,送上海生物工程公司进行测序。

1.5 统计分析用Genetics软件计算MTNR1B基因的基因型频率、等位基因频率和多态信息含量。统计每只鸡的开产日龄以及开产至38周龄的产蛋数,对每个位点的基因型分别与开产日龄和38周龄产蛋数进行关联分析。利用SPSS18.0软件,采用单因子方差分析方法分析基因型与早期产蛋性状的关系。

表1 引物序列信息

2 结果与分析

2.1 MTNR1B基因型检测结果PCR产物经琼脂糖凝胶电泳检测,结果表明MTNR1B基因PCR产物片段大小与设计的片段大小一致。经过聚丙烯酸胺电泳检测MTNR1B基因型,结果表明,P1位点检测到AA、AC、BC 3种基因型(图1),其中170个样本表现出AA基因型,为优势基因型；P2位点检测到AA、AB、AC、AD 4种基因型(图2),其中AC基因型172个,为优势基因型。

图1 P1的PAGE分型结果

图2 P2的PAGE分型结果

2.2 MTNR1B基因的遗传多样性MTNR1B基因的遗传多态性分析结果如表2所示。

表2 MTNR1 B基因的遗传多态性

2.3 MTNR1B基因多态与瑶山鸡的开产日龄及38周龄产蛋数关联分析MTNR1B基因的基因型与瑶山鸡的开产日龄及38周龄产蛋数关联分析结果见表3。结果表明,P1位点的3种基因型与开产日龄及38周龄产蛋数差异均不显著；P2位点中AD和AC基因型的开产日龄显著高于AA和AB基因型(P＜0.05),AA和AD基因型的产蛋数极显著高于AB基因型(P＜0.01),AC基因型的产蛋数显著高于AB基因型(P＜0.05)。

表3 MTNR1B基因的基因型与瑶山鸡的开产日龄及38周龄产蛋数关联分析

3 讨论与结论

从进化的角度看,群体中的等位基因组成是长期进化的产物,群体中遗传多样性也是历史的产物［12］,多态信息含量(PIC)是群体内遗传变异的重要度量指标,PIC越大说明群体内基因一致性越差、遗传变异越大、选择潜力越大,PIC值衡量基因变异程度高低反映遗传信息的多少。Botstein等［13］提出了衡量基因变异程度高低的多态信息含量指标,当PIC＞0.5时,该基因座为高度多态,当0.25＜PIC＜0.5时为中度多态基因座,PIC＜0.25时为低度多态基因座。本研究中,P1位点的PIC为0.17属于低度多态基因座,遗传选择潜力较小。而P2位点的PIC值为0.46达到了中度多态,说明选择群体的MTNR1B基因一致性一般,有一定的选择潜力。

在与开产日龄以及38周龄产蛋数的关联分析结果中,P1的3种基因型均没有表现出显著性差异,说明P1位点的基因突变并没有引起产蛋性状上的差异,属于无效突变位点。P2位点中AD和AC基因型的开产日龄显著高于AA和AB基因型,AA和AD基因型的产蛋数极显著高于AB基因型,AC基因型的产蛋数显著高于AB基因型,从数据可以看出,AD和AC基因型的开产日龄较早,AA和AD的38周龄产蛋数较高。综合考虑,AD基因型在开产日龄及38周龄产蛋数方面均具有较大的优势。

综上所述,P1位点的遗传多样性较低,而且与开产日龄及38周龄产蛋数没有关联性,但P2位点表现出中度多态,与开产日龄和38周龄产蛋数关联性分析中,能够找出与开产日龄及38周龄产蛋数都相关的优势基因型。综合考虑以上结果,MTNR1B基因有望成为瑶山鸡高产选择的候选基因,P2位点的SNPS有望成为产蛋性状的潜在遗传标记。

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Genetic Diversity of YaoShan Chickens MTNR1B Gene and Correlation with Egg Production Traits

XU Long-xin,SHANG Yi-shun*,ZHU Li-li,WU Ge-min
（Guizhou Institute of Animal Husbandry and Veterinary Science,Guizhou Guiyang 550005,China）

To provide scientific basis for selection high yield breeding of GuiZhou YaoSh an chickens,the single nucleotide polymorphism and sequencing methods were used to study the genetic diversity of YanShan chickens MTNR1B gene,and correlationwith laying traits.The results showed that,AA,AC and BC genotypes were detected in P1,the genotype AA was the dominant type,the highest allele frequency of A was 0.90,the polymorphism information content was 0.17,three kinds of genotypes in P1were not existed significant difference with the age at first egg and the egg production of 38 week-phase.AA,AB,AC and AD genotypes were detected in P2,the genotype AC was the dominant type,the highest allele frequency of A was 0.51,the polymorphism information content was 0.46,AD and AC replied significant difference between AA and AB in the age at first egg,AA and AD showed highly significant difference（P＜0.01）with AB in the egg production,the egg production of AC genotype higher than that of AB genotype.

YaoShan chickens,MTNR1B gene,genetic diversity,egg production traits

S831.2

A

0258-7033（2015）09-0009-03

2014-10-23；

2014-11-22

贵州省体改项目（黔科合z字【2012】4004号）；贵州省农业科技园区项目（黔科合nz字[2012］3027号）；贵州省农业动植物育种项目（黔农育专字[2014］008号）；贵阳市2013现代农业与农村科技计划（筑科合同[2013102］1-2-1号）；贵州省农科院院基金（黔农科合（基金）2011007）

徐龙鑫（1981-），男，硕士，助理研究员，主要从事动物遗传育种与繁殖，E-mail：15286045978@163

*通讯作者：尚以顺（1969-），男，硕士，研究员，主要从事草类资源品质选育与养畜利用等研究工作，E-mail：gzsyishun@vip.sina.com