大白猪ESR基因多态性与繁殖性状的相关性研究

胡闪耀，姜佳佳，杨 华，毛 翠，毛慧敏，王利通，王国水，左 波*

（1.华中农业大学动科动医学院，湖北 武汉 430070；2.浙江天蓬集团有限公司，浙江 江山 324111；3.湖北省畜禽育种中心，湖北 武汉 430072）

大白猪ESR基因多态性与繁殖性状的相关性研究

胡闪耀1，姜佳佳2，杨 华3，毛 翠2，毛慧敏2，王利通2，王国水2，左 波1*

（1.华中农业大学动科动医学院，湖北 武汉 430070；2.浙江天蓬集团有限公司，浙江 江山 324111；3.湖北省畜禽育种中心，湖北 武汉 430072）

猪产仔数是重要的经济性状，提高产仔数可以增加猪肉的产量，为养猪业带来巨大的经济效益。该研究以美系大白猪（633头）和法系大白猪（963头）为研究对象，利用PCR-RFLP技术对ESR基因的多态性进行检测，并进行关联分析。研究结果表明：在美系和法系大白猪中均检测到ESR基因存在3种基因型（AA、AB和BB基因型）；在美系和法系大白猪中，初产和经产母猪ESR基因BB基因型个体的总产仔数、健仔数和初生窝重均显著高于AB基因型和AA基因型个体（P＜0.05）。综合来看，ESR基因变异对美系和法系大白母猪的产仔数和初生窝重具有显著的遗传效应，可以应用于大白母猪产仔数的标记辅助选择。

猪；ESR；单核苷酸多态性；关联分析

1 前言

雌激素受体（Estrogen receptor，ESR）是一种配体激活转录因子家族中的核酸受体，具有转录调控蛋白质的生物功能，还可以影响雌激素基因在雌性脊椎动物体内的表达与调控。另外，雌激素与雌激素受体结合后对雌性动物繁殖周期中卵泡的生长发育具有重要作用。因此，Rothschild等将ESR基因作为影响猪产仔数的候选基因进行研究，并首次在不同猪种中发现了一个PvuⅡ酶切位点存在多态性，与母猪产仔数显著相关[1]。肖璐等人（1997）的研究也发现，在梅山猪、二花脸猪、大白猪、长白猪和杜洛克猪群体中均能检测到ESR基因PvuⅡ酶切位点存在多态性分布[2]。经过专家学者们多年的研究发现，ESR基因的PvuⅡ酶切位点多态性与猪的繁殖性状存在显著的关联性，在多个猪种中BB基因型个体的总产仔数和产活仔数都显著高于AB和AA基因型个体[3-4]。目前，ESR基因已经被认定为影响猪繁殖性状的一个候选基因，并在猪育种中得到应用，为提高母猪产仔性能做出了巨大贡献。本实验在大白猪中研究ESR基因对母猪繁殖性状的影响，旨在为ESR基因在育种中的应用提供更多的理论基础。

2 材料与方法

2.1 实验材料

美系大白猪633头、法系大白猪963头和6月龄法系大白猪组织样9头（采自浙江开盛生态农业发展有限公司）。基因组DNA采用血液基因组DNA中量提取试剂盒（离心柱型）提取，于-80 ℃超低温冰箱中保存。

2.2 基因型检测

本研究主要利用PCR-RFLP技术进行基因分型，所用引物根据Short T H（1997）发表的引物序列合成引物：（F）5′--CCTGTTTTTAC AGTGACTTTTACAGAG--3′，（R）5′--CACTTCGAGGGTCAGTCCA ATTAG--3′。

PCR反应体系为20 μL，包含以下成分：Sense primer（10 μM），0.5 μL；Antisense primer（10 μM），0.5 μL；ddH2O，8.0 μL；DNA，1.0 μL；2×Es Taq MasterMix（含染料），10.0 μL。反应程序为：94℃，4 min；34个循环（94℃，30 s-Tm，40 s-72 ℃，根据片段长度有所不同，1 000 bp按30 s设计）；72 ℃，5 min；25 ℃，1 min。PCR产物利用1.5%的琼脂糖凝胶电泳检测。

酶切反应体系为20 μL，其中PCR production，10.0 μL； FastDigestPvuII，1.0μL；10×FastDigest Green Buffer，2.0 μL；ddH2O，7.0 μL。37 ℃消化30 min，然后利用3.0%琼脂糖凝胶电泳检测并拍照保存图片，统计基因型。

2.3 基因效应分析

本研究所采用模型为：Tijkl=μ+Gi+Fj+Yk+Pl+Am+eijklm，Tijkl为性状表型值，μ为平均值，Gi为基因型效应（包括基因加性效应和显性效应）；Fj、Yk、Pl、Am为固定效应，分别为家系、季度、胎次、场次效应，eijklm为残差效应。采用SAS软件GLM模型自编程序完成。同时采用reg程序计算基因加性效应和显性效应，并进行显著性检验。

3 结果与分析

3.1 ESR基因的PCR-PvuIIRFLP多态性检测

ESR基因PCR产物长120 bp，如图1所示；用PvuII内切酶酶切后会产生55 bp和65 bp的片段，切开的片段与PCR产物长度相差较短，故采用3%的琼脂糖凝胶进行电泳检测。结果如图2所示，酶切后产生3种基因型分别为：AA型（120 bp），BB型（55 bp+65 bp），AB型（120 bp+65 bp+55 bp）。由于切开的两个片段只相差10 bp，所以图2中55 bp和65 bp的片段未能分离。

图1 ESR基因PCR电泳结果

图2 ESR基因PCR-PvuII-RFLP酶切分型结果

表1 大白猪ESR基因PvuII-RFLP基因型频率和等位基因频率

表2 ESR基因PvuII多态性与美系大白猪繁殖性状的关联分析

表3 ESR基因PvuII多态性与法系大白猪繁殖性状的关联分析

3.2 ESR基因在大白猪群体中的基因频率

本研究主要在美系和法系大白猪群体中对PvuII酶切位点的多态性进行检测，在两个群体中均检测到3种基因型，基因频率及分布情况如表1所示。

从表1可以看出，在两个群体中A等位基因和B等位基因的频率都比较接近，相差不大，B等位基因在法系大白猪群体中的分布频率略高于美系大白猪。

3.3 ESR基因多态性与大白猪繁殖性能的关联分析

对ESR基因多态性位点不同基因型与美系和法系大白猪的繁殖性能进行关联分析，结果分别见表2和表3。

由表2关联分析结果显示，ESR基因的多态性与总产仔数、出生窝重和健仔数间存在显著的关联性。在初产美系大白猪群体中，BB基因型个体的总产仔数和出生窝重都显著（P〈0.05）高于AB、AA基因型个体；在经产美系大白猪中，BB基因型个体的总产仔数、初生窝重和健仔数均显著（P〈0.05）高于AA基因型个体。

从表3可以看出，ESR基因的多态性与总产仔数和健仔数间存在显著的关联性。在初产和经产法系大白猪群体中，BB基因型个体的总产仔数和健仔数都显著（P〈0.05）高于AA基因型个体；BB基因型个体的初生窝重虽高于AB、 AA基因型个体，但差异并不显著。分析结果说明，在美系和法系大白猪中，B等位基因都是提高总产仔数和健仔数的有利等位基因。

4 讨论

ESR基因是早期发现与母猪繁殖性能相关的候选基因之一，大量研究也证明该基因的PvuII酶切位点多态性对母猪繁殖性能具有显著影响。本研究利用PCR-PvuII-RFLP技术对ESR基因在美系大白和法系大白猪群体中的多态性进行检测，基因频率统计结果显示，在美系和法系大白猪中A、B等位基因的频率都比较接近，相差不大。关联分析研究发现，ESR基因对初产和经产大白母猪的繁殖性能有显著影响。

在美系大白猪中，BB基因型个体总产仔数、健仔数和初生窝重均高于AB型个体和AA型个体。且在初产母猪群体中，不同基因型个体间的总产仔数和初生窝重差异达到显著水平（P〈0.05），而健仔数差异不显著；在经产母猪中，3个基因型个体间的总产仔数和健仔数差异显著（P〈0.05），而初生窝重差异不显著。在法系大白母猪中，BB基因型个体的总产仔数、健仔数和初生窝重也都高于AB和AA基因型个体，且在初产和经产母猪中，各个基因型个体间的总产仔数和健仔数差异都达到显著水平（P〈0.05），而初生窝重则差异不显著。

对比可以发现，AA、AB和BB基因型个体的健仔数及初生窝重，会因胎次和品系不同而导致差异显著性不尽一致，但整体上B等位基因对总产仔数、健仔数和初生窝重的加性效应是一致的。本研究结果与部分报道的研究结果一致[5-10]，即B等位基因对提高母猪的繁殖性能为有利等位基因。由此证明，ESR基因的B等位基因对提高美系和法系大白母猪的繁殖性能为有利等位基因，可以在今后的育种工作中优先选留AB和BB基因型个体，从而提高母猪整体的繁殖性能。

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2017-04-06）

本项目受到国家科技支撑计划（项目编号：2014BAD20B01）、浙江省重大科技专项（项目编号：2014C02010）、中央高校基本科研业务费专项（项目编号：2014PY038；2662016PY012）资助

胡闪耀（1988-），男，硕士，主要从事动物遗传育种与繁殖方面研究，E-mail：shy907530102@qq.com

*通讯作者：左波，华中农业大学，动科动医学院教授，E-mail：zuobo@mail.hzau.edu.cn