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母猪产仔数相关技术研究进展

2021-12-01孙长贺张英辉唐丹袁英良李丹苏

中国畜禽种业 2021年4期
关键词:产仔数颗粒细胞等位基因

孙长贺 张英辉 唐丹 袁英良 李丹苏

(1,吉林省大安市草原管理站 131300;2,吉林省白城市畜牧科学研究院 137000)

1 影响繁育母猪生产性能的因素

1.1 遗传因素

遗传是机体性状表达的基础条件,它决定机体外观基本特征和生产性能的上限。即使外界条件做得再好也只能达到其基因所能表达的最高水平。要想改变遗传能力,只有对基因种类和表达能力进行研究,挖掘遗传性能较好的基因。母猪繁殖性状的控制基因数量较多,要找到决定性的基因比较困难。所以,在近些年的研究中,对遗传基因的挖掘成为研究的热点。随着分子生物学的发展,猪的全基因组测序已经完成,这对猪的繁育相关基因的鉴定具有重要意义。目前发现与繁殖性状相关性状主要包括生殖器官的质量相关基因,性腺激素分泌相关基因,营养利用相关基因这3 个方面的基因对繁殖性状具有决定作用。在众多基因研究中比较热门的包括雌激素受体基因、促卵泡激素β 基因、骨形成蛋白家族基因、生长分化因子9 基因、催乳素受体基因、维生素结合蛋白4 基因,骨桥蛋白基因及褪黑素受体1A 基因。已被定位的产仔数主效基因仅有雌激素受体基因和促卵泡激素β 基因2 个[2]。

1.2 雌激素受体基因

雌激素由哺乳动物的卵巢和胎盘分泌,在雌性动物生殖活动中作用极为重要。雌激素广泛存在于动物机体内的多个器官、组织、细胞中,其中位于细胞核的雌激素基因前体通过与特异性结合调控下游基因的转录,能对雌性动物子宫生长、卵泡发育、胚胎着床和泌乳等生理活动进行调控。猪雌激素基因含有6 个外显子和5 个内含子,主要位于1 号性染色体上。Rothschild 等首次发现雌激素前体基因与猪的产仔数密切相关,Rothschild 利用候选基因法发现,猪中雌激素基因特定等位基因与产仔数相关达到75%,在山猪血统合成品系B 型比A 型母猪平均产仔数提高10%~15%,对大白猪后代测定也发现了类似结果,这一成果对我国猪的育种工作具有重要指导意义。Vanrens 等(2000)研究发现,雌激素基因B 型母猪的产仔数比A 型多,但两种基因型猪排卵前的激素包括血浆中促黄体素、雌激素、黄体酮、促卵泡激素的浓度没有差异,受孕后妊娠胚胎数量均无差别。对含有A 和B 型基因猪进行解剖发现,猪的子宫容量B 大于A 型,导致胚胎发育后期B 型猪胎儿死亡率低于A 型。Alfonso 研究发现,雌激素前体基因的Pvu 位点基因多态性与猪的产仔数密切相关,其中A 型猪的产仔数显著低于B 型和AB 型。另外也有报道表明,B 等位基因对猪的产仔数有明显加强作用。国内外种猪基因频率分布差异很大,很多地方的种猪都是杂合型的AB 型,其中B 等位基因和A 等位基因是外来猪种的优势等位基因。Laliotis 研究发现,雌激素受体基因B 型个体的总产仔数、A 型和AB 之间无明显差异。虽然已经发现雌激素受体基因确实存在多个影响猪产仔数的分子标记,但总的来说,目前科学家对雌激素受体基因影响猪产仔数遗传机制尚未研究清楚,主要原因是基因的多效性使基因性状表达存在差异,但这些分子标记对分子育种仍具有重要意义。

1.3 促卵泡激素β 基因

促卵泡激素是由哺乳动物垂体前叶的嗜酸性细胞分泌的一种糖蛋白激素,由α 和β 两条亚基构成,对于雌性动物的卵泡和卵巢生长发育及排卵等过程极为重要,其中编码β 亚基的是促卵泡激素β 基因,基因含有2 个内含子和3 个外显子组成,位于2 号染色体上。研究发现,猪的排卵方式与其他哺乳动物一样,都是通过卵泡波的方式实现排卵,在促卵泡激素浓度达到峰值时卵泡波启动,促卵泡激素能促进卵泡发育和生长的同时还能促进雌二醇的分泌。李鹏飞等对猪卵巢颗粒细胞进行分离培养,测定促卵泡激素对颗粒细胞的影响发现,随着促卵泡激素浓度的增加,颗粒细胞数量呈不断上升趋势,另外还发现,在一定浓度范围内颗粒细胞分泌雌二醇的能力会随着促卵泡激素浓度的增加而升高,但促卵泡激素浓度过高反而会抑制颗粒细胞分泌雌二醇。而颗粒细胞的增殖和分化及其分泌的生殖激素对卵泡的发育及排卵等活动尤为重要,因此,将促卵泡激素β 基因作为主效基因来研究其对猪卵巢中最重要的卵泡发育影响能更好地阐释猪产仔数的差异形成机制。Zhao 等再次证明促卵泡激素β 基因是影响猪产仔数的主效基因,AA 型和AB型母猪平均每胎产仔数比BB 型多1.5 头,该结果也在杜洛克、长白猪及约克夏猪中得到验证。陈来华等大白猪中检测到促卵泡激素β 基因的3 种基因型,其中AA 型和AB 型母猪的总产仔数和总共产活仔数显著高于B 型,且在初产母猪中该效应较经产母猪更为明显,这与Roher 等的研究结果一致;此外,他们还发现,促卵泡激素β 基因AA 型母猪的胎盘效率显著高于AB 型和BB 型,原因可能在于携带A 等位基因猪的胎盘质量更小,血管分布更为密集,从而在有限的子宫容积内争取更多营养,以提高仔猪成活率。但方宇瑜等研究发现,促卵泡激素β基因多态性与苏淮猪的总产仔数均无明显关联,原因与前面介绍的雌激素受体基因类似,均是产仔数性状调控机制的复杂性及影响因素的多样性所致[3]。

骨形成蛋白家族基因家族的成员很多,其中骨形成蛋白15和骨形成蛋白受体1B 被认为是影响猪产仔数的候选基因。骨形成蛋白15 是一种由卵母细胞分泌的生长因子,通过抑制促卵泡激素的分泌,促进颗粒细胞的增殖及促进卵母细胞有丝分裂等在哺乳动物早期卵泡发育中发挥重要作用。吴井生等对小梅山猪和大白猪骨形成蛋白15 基因外显子2 上Bcul 位点多态性进行检测,并与产仔数进行关联分析发现,该位点对小梅山猪产仔数均有显著影响。

2 饲养管理

饲养管理中的营养供给可以直接影响母猪生理状态,直接影响精子获能、受精、胚胎着床率和胚胎的发育过程。研究发现,提高精氨酸含量可以增加生产仔猪的数量和成活率。研究还发现,选择合适的配种时间对仔猪数有影响,在母猪排卵12h 前配种,能提高仔猪出生率。在仔猪尽早断奶可以加快母猪进入下一个妊娠周期,如果营养条件控制得好,母猪可以达到年产仔猪胎数2.5,大大提高了母猪的年生产性能。

3 小结

在对母猪繁殖性能研究中,其遗传因素虽然取得了重大进展,但在关键基因确定上还存存在困难。所以,关键遗传基因的研究还是今后的研究热点,在生产实际中我们要尽量挑选多胎母猪的后代作为繁育母猪,建立核心繁育母猪群。保证猪群遗传繁育优势。通过合理的饲养管理可有效提高母猪的繁殖性能,所以,针对母猪妊娠和分娩后的营养学研究还要继续进行,以期挖掘出能诱导母猪繁育能力提升的营养供给方案。

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