鲁中肉羊育种中FecB突变应用效果分析

2020-03-17潘林香王金文贺小云王凤艳储明星

中国畜牧杂志 2020年3期

陶林，潘林香，王金文，贺小云，王凤艳，狄冉，储明星*

（1.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，农业农村部动物遗传育种与繁殖重点实验室，北京 100193；2.济南市莱芜嬴泰农牧科技有限公司，山东济南 271114；3.山东省农业科学院畜牧兽医研究所，山东济南 250100）

骨形态发生蛋白受体1B（Bone Morphogenetic Protein Receptor 1B，BMPR1B）基因是影响绵羊繁殖力的主效基因，其发生A746G突变称为FecB突变。目前发现该突变位点存在BB（GG）、B+（AG）和++（AA）3种基因型。该突变能提高绵羊的排卵数和产羔数，降低卵泡直径。在小尾寒羊中，排卵数为BB型（3.06枚）＞B+型（2.29枚）＞++型（1.06枚）；产羔数为BB型（2.46羔）＞B+型（2.21羔）＞++型（1.78羔）；排卵前卵泡直径为BB型（4.20 mm）＜B+型（5.32 mm）＜++型（7.56 mm）[1-2]。FecB突变在我国小尾寒羊、湖羊、滩羊、洼地绵羊和鲁西黑头羊等品种中均存在，为培育我国高繁殖力肉羊新品种提供了宝贵素材[3]。鲁中肉羊是以湖羊为母本、白头杜泊羊为父本，历经多年培育而成的多羔肉用绵羊新品种，其培育过程就运用了FecB分子标记辅助选择技术[4]。管峰等[5]研究发现FecB基因对绵羊羔羊的生长发育具有加性效应，而杨宇泽等[6]在小尾寒羊上的研究并未有力支持这一结论。崔绪奎等[7]对杜寒杂交羔羊的研究表明，B+型初生母羔的体尺体重和3月龄断奶母羔的体重均极显著低于++型。目前未见FecB基因对鲁中肉羊产羔数和早期生长发育性状影响的报道。因此，本研究在对2 296只鲁中肉羊进行FecB分型的基础上，重点研究FecB基因对鲁中肉羊产羔数和早期生长发育的影响，以期评价FecB突变在鲁中肉羊培育过程中的效果。

1 材料与方法

1.1 样品及实验数据本实验在2018—2019年对2 295只鲁中肉羊进行血液采集，每只10 mL。血样用EDTA抗凝管-20℃冻存。根据莱芜市嬴泰有机农业科技发展有限公司2016—2018年的生产记录，初步整理后得到663条产羔记录和948条体尺体重记录（初生羔羊865条，3月龄羔羊83条）。体尺包括体长、体高、胸围、胸深、胸宽和管围。

1.2FecB基因分型采用基因组试剂盒提取血液DNA，质检合格后，利用本实验室之前建立的TaqMan探针高通量检测方法进行FecB基因分型。具体方法、主要仪器和试剂见刘秋月等[3]。

1.3 统计分析影响母羊产羔数的因素考虑FecB基因型和胎次。羔羊体尺体重的影响因素考虑FecB基因型、母羊同胎产羔数和产羔季节。按照当地气候，产羔季节划分原则是春季：3月、4月、5月；夏季：6月、7月、8月；秋季：9月、10月、11月；冬季：1月、2月、12月。

利用SPSS软件进行统计分析。产羔数统计的广义线性模型为yijk=μ+Gi+Pj+eijk，其中yijk为观察值，μ为群体均值，Gi为FecB基因型效应，Pj为胎次效应，eijk为随机误差效应。初生羔羊和3月龄羔羊体尺体重统计采用的一般线性模型分别为yijkl=μ+Gi+Sj+Lk+eijkl和yijk=μ+Gi+Sj+eijk，其中yijkl和yijk为观察值，μ为群体均值，Gi为FecB基因型效应，Sj为产羔季节效应，Lk为同胎产羔数效应，eijkl和eijk为随机误差效应。多重比较采用Duncan's法。Hardy-Weinberg平衡采用卡方适合性检验。

2 结果

2.1FecB基因多态性分析由表1可知，鲁中肉羊群体中存在AA（++）、AG（B+）和GG（BB）3种FecB基因型，其中B+为优势基因型。群体遗传学分析发现，该位点属于中度多态性（0.25＜多态信息含量＜0.5），杂合度较高。卡方适合性检验表明，该位点由Hardy-Weinberg不平衡状态（P＜0.05）向平衡状态（P＞0.05）转变。随着选育的推进，G等位基因频率、GG基因型频率、多态信息含量、杂合度和有效等位基因数均有所提高。

2.2FecB基因型与鲁中肉羊产羔数的关系由表2可知，各胎次产羔数均存在BB＞B+＞++的规律，且3种基因型的平均产羔数存在极显著差异。与++型相比，B+型平均每胎多产0.86羔，BB型平均每胎多产1.44羔。

2.3FecB基因型与鲁中肉羊初生和3月龄体尺体重的关系由表3可知，母羊同胎产羔数对初生羔羊（公羔和母羔）的体重和各项体尺指标（体高、体长、胸围、胸宽、胸深和管围）存在极显著影响；产羔季节极显著影响初生母羔的体尺性状和初生公羔的胸宽和管围、以及3月龄母羔的体重和胸宽，显著影响初生母羔的体重和初生公羔的胸深。

FecB基因型对鲁中肉羊初生羔羊和3月龄母羔体尺体重的影响如表4所示，BB型初生羔羊体重极显著低于++型；BB型初生公羔的体高、胸围、胸宽、胸深和初生母羔的胸深显著低于++型；BB型初生母羔管围显著低于++型和B+型；相对于++型，BB型初生公羔体长极显著降低，B+型显著降低；3月龄B+型母羔的管围显著低于++型。

3 讨论

绵羊产羔数是一个非常复杂的性状，受到多方面因素影响。排卵数是其中一个非常重要的影响因素，而通过提高排卵数正是FecB突变影响绵羊产羔数的机制所在。作为目前发现影响绵羊产羔数最重要的主效基因，FecB分子标记已经在中国美利奴羊、南非肉用美利奴羊、鲁西黑头羊、多胎萨福克羊新品系、滩羊多胎品系和哈萨克羊多胎类型的育种实践中得到了成功应用[8-12]。本研究发现，FecB突变在提高鲁中肉羊产羔数上的效果显著。这也证实了通过导入FecB突变培育我国高繁殖力肉羊新品种品系是可行的。目前，鲁中肉羊群体中G等位基因频率和GG基因型频率虽有所提高，但仍较低。今后不仅要注重种母羊的FecB基因型，更应重视GG型种公羊的选育，以期充分利用G等位基因。

表1 鲁中肉羊FecB基因位点群体遗传学分析

表2 鲁中肉羊FecB基因型与产羔数的关系

表3 影响鲁中肉羊体尺体重的因素分析

表4 FecB基因型对鲁中肉羊体尺体重的影响

关于不同FecB基因型对绵羊生长发育影响的研究结果并不一致。研究发现，FecB突变提高了3月龄中国美利奴羊的体重、胸围和胸宽[5]。Oraon等[13]研究发现BB型Chhotanagpuri绵羊52周龄体重极显著高于++型和B+型。而在Garole×Malpura杂交羊中，FecB突变显著降低了能繁母羊的体重、胸围、体高和水平体长[14]。大多数现有研究表明，FecB突变对羔羊的初生重和生长发育具有不利影响[15]。本研究发现，FecB突变极显著降低了初生羔羊体重，对初生公羔体尺的不利影响较初生母羔严重，对3月龄母羔体尺体重基本无显著影响。这提示随着羊只年龄的增加，FecB突变的作用可能逐渐减弱。另一方面，加强营养水平和优化饲养环境或是削弱FecB突变对羔羊生长发育产生不利影响的有效途径。本实验的不足之处在于3月龄羔羊的样本量较小，且缺少其他阶段的数据，还需扩大群体进一步验证。

虽然有研究表明FecB突变对绵羊的早期生长发育存在不利影响，但FecB突变仍是培育高繁殖力绵羊新品种不可多得的分子标记。小尾寒羊作为FecB突变的优秀载体[16-17]，在鲁西黑头羊的育种工作中具有不可替代的地位。湖羊也是我国绵羊品种中FecB突变的重要载体[17-18]，鲁中肉羊的育种实践正是利用了这一关键点[19]。因此，携带FecB突变的绵羊是宝贵的育种素材，充分保护和利用国内FecB突变品种品系对培育我国肉羊新品种和促进我国肉羊产业发展具有重要意义。