利用PCR-SSCP方法检测滩湖杂交羊F2代FecB基因
2018-10-10梁小军高蕙兰
于 洋 ,梁小军 ,高蕙兰
(1.宁夏农林科学院动物科学研究所,宁夏 银川 750002;2.宁夏固原市原州区动物疾控中心,宁夏 固原 750003)
FecB基因是在绵羊中识别出的第一个高繁殖力主效基因。近年来研究发现,湖羊存在FecB基因,即BMPR-ⅠB基因突变。滩羊是我国特有的轻裘皮用单羔绵羊品种,繁殖力低下是限制滩羊生产性能发挥的主要因素之一。为了合理利用滩羊的种质特性,同时发挥湖羊多胎高产的优势,以滩羊为父本、湖羊为母本,再以滩湖F2代为母本、滩羊为父本进行杂交,得到滩湖杂交羊F2代。该研究借鉴已报道的绵羊多胎主效基因FecBPCRSSCP检测方法[1],对滩湖杂交羊 F2代血液样本中的FecB基因进行分析,以期为生产实践中采用常规表型选择育种方法与FecB基因分子标记辅助选择育种技术相结合的方式开展滩羊多胎品种(系)的培育工作提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
选取滩湖杂交羊F2代549只,其中,282只来自平罗宁羊发展集团,267只来自宁夏朔牧盐池滩羊繁育有限公司。每只羊颈静脉采血3~5 mL,用1%肝素钠抗凝,-20℃冻存备用。
1.2 试验方法
1.2.1 绵羊全血DNA提取及检测:使用天根全血基因组DNA提取试剂盒提取绵羊全血DNA,通过分光光度计与0.8%琼脂糖凝胶电泳检测DNA提取效果。
1.2.2 引物序列:预期扩增产物大小为187 bp。上游引物序列为:AGATTGGAAAAGGTCGCTATG,下游引物序列为:ACCCTGAACATCGCTAATACA。
1.2.3 FecB基因PCR扩增体系及条件:PCR扩增体系为 20 μL, 其中,PCR Master Mix 10 μL,DNA模板(100 ng/μL)1 μL,上、下游引物(10 μmol/L)各 0.2 μL,使用 ddH2O 补至 20 μL。PCR 扩增条件为:95℃预变性 5 min;95℃变性 40 s,65℃退火45 s,72℃延伸 45 s,33个循环;72℃最后延伸5 min;4℃保存。
1.2.4 PCR产物检测:使用1.5%的琼脂糖凝胶电泳对PCR产物进行检测。
1.2.5 PCR-SSCP分析:聚丙烯酰胺凝胶的制备采用常规方法。聚丙烯酰胺凝胶电泳步骤如下:吸取 2 μL PCR扩增产物与7 μL变性缓冲液混合;98℃变性10 min,取出后冰浴7 min完成变性;切断电泳槽电源,将已变性的混合液用10 μL移液器准确点入每个胶孔中,静置约10 min,使样品全部下沉;然后接通电源,在15 V/cm恒定电压下电泳 5~10 min,观察到溴芬兰(深蓝色)和二甲苯氰(蓝绿色)两条带分开后,在5~7 V/cm恒定电压下电泳 16 h。
聚丙烯酰胺凝胶银染染色液配制采用常规方法。聚丙烯酰胺凝胶染色过程如下:①洗胶:电泳40 min结束后,将凝胶小心取下放入超纯水中60 r/min漂洗2 min;②染色:将漂洗后的凝胶放入500 mL染色液中,60 r/min漂洗30 min,然后用水漂洗30 s;③显色:将染色后的凝胶放入500 mL显色液中,60 r/min漂洗约20 min后出现棕色条带,然后用水漂洗30 s;④固定:将显色后的凝胶放入500 mL固定液中,60 r/min漂洗 2 min,保留条带,将保留条带的胶置于白板上,用凝胶成像仪拍照。
2 结果与分析
2.1 全血DNA提取检测结果
提取的绵羊血液基因组DNA的OD值在1.7~1.9。0.8%琼脂糖凝胶电泳检测结果表明,提取的基因组DNA质量良好、无降解,可直接用于后续 PCR扩增(见图1)。
图1 绵羊全血DNA琼脂糖凝胶电泳检测结果
图2 FecB基因PCR产物琼脂糖凝胶电泳检测结果
2.2 FecB基因PCR产物检测
由图2可知,利用1.5%琼脂糖凝胶电泳对PCR产物进行检测,得到的产物大小约为187 bp,与预期结果一致,表明扩增得到了目的产物。
2.3 FecB基因的PCR-SSCP分析
对FecB基因的PCR扩增产物进行SSCP分析,结果表明,不同绵羊个体表现出2种基因型,即 B+型和++型(见图 3):条带 1~3表示携带 1个FecB基因拷贝,即B+型;条带4~6表示不携带FecB基因,即++型。
图3 FecB基因的PCR-SSCP分析结果
2.4 FecB基因的等位基因频率和基因型频率
滩湖F2代绵羊群体中FecB基因的等位基因频率和基因型频率见表1。由表1可知,检测的滩湖杂交羊F2代群体中不存在BB基因型;在选自宁夏朔牧盐池滩羊繁育有限公司的绵羊群体中(n=267),等位基因B的频率为28%,等位基因B+的频率为 72%,B+基因型的频率为 55%,++基因型的频率为45%;在选自平罗宁羊发展集团的绵羊群体中(n=282),等位基因 B的频率为 24%,等位基因 B+的频率为 76%,B+基因型的频率为48%,++基因型的频率为52%。2个群体综合来看(n=549),BB基因型不存在,等位基因B的频率为26%,等位基因B+的频率为74%,B+基因型的频率为52%,++基因型的频率为48%。
3 讨论
Southey 等[2]研究表明,1 个 FecB基因拷贝能够增加母羊排卵数1.6枚,携带1个FecB基因拷贝的母羊产羔数增加0.65只。马丽娜等[3]研究发现,FecB基因能有效提高滩羊个体的平均产羔数,且产羔数随Y等位基因的增加而增加。李国忠[4]建立了低丰度FecB基因COLD-PCR HRM检测方法,适用于绵羊FecB基因的大规模快速筛查工作。李东红等[5]研究表明,小尾寒羊、湖羊、湖寒杂交羊FecB基因均有 BB、B+、++3个基因型,在 746 bp处发生 A→G的突变。罗生金[6]研究表明,含FecB基因的羊与哈萨克母羊杂交后,FecB基因显性效果好,遗传性能较为稳定,进一步说明FecB基因是高繁殖率主效基因,可有效提高F1代羊的产羔数。马吉锋等[7]研究发现,滩湖 F1代BB基因型个体占6.67%,但该基因型在F2代中未检测到。额尔和花等[8]对 80只滩湖杂一代绵羊进行了FecB基因检测,发现该群体中BB基因型个体占66.7%。
表1 滩湖F2代绵羊群体中FecB基因的等位基因频率和基因型频率计算结果%
该试验应用PCR-SSCP方法对549份滩湖杂交羊F2代血液样品中的FecB基因进行了检测,发现BB基因型在滩湖F2代群体中不存在。如果采用基因检测技术能够将含有B基因的个体选留下来,将有利于提高群体的B基因频率。下一步可以通过利用基因型选育技术,结合传统选种方法,选留B+基因型的公母羊交配,可显著改善滩羊FecB基因的基因型结构和基因频率,提高群体的产羔数,加快滩羊高繁品种(系)的建立。