MSTN基因g+6723G>A位点与胴体体尺、不同部位肌肉重等胴体性状的关联分析

雷 熙，刘晨曦，贺三刚，彭新荣，毛林军，刘明军，齐·阿拉达尔*

（1.新疆农业大学动物科学院，乌鲁木齐 830052；2.新疆畜牧科学院生物技术研究所'乌鲁木齐 830026）

肌肉生长抑制素（myostatin，MSTN）属于TGF β超家族中的成员，位于绵羊、山羊、牛和人的2号染色体上[1]。MSTN基因含有3个外显子和2个内含子，编码375个氨基酸[2，3]。MSTN基因在许多组织中均可表达相应的产物，但主要在骨骼肌中高表达，该基因突变时将会导致肌肉发生不同程度的增生或者肥大，甚至导致“双肌现象”[4]。研究发现，MSTN基因对挪威白绵羊、新西兰特克塞尔羊、夏洛莱羊肌肉的厚度，以及比利时特克塞尔羊肌肉的发育强壮程度都具有极其重要的影响[5，6]。MSTN基因突变失去抑制肌细胞生长的功能，使肌肉含量增加，进而提高肉产量和经济效益，MSTN基因已在脊椎动物（哺乳动物、鱼类等）和无脊椎动物（虾类 、贝类等）中开展了相关研究，且被选作经济物种遗传改良的重要候选基因。

1900年初，特克塞尔羊（Texel）产于特克塞尔岛（荷兰），通过长期的挑选与繁殖，Texel产羔量高，对不同气候环境有较好的适应性。其羊肉品质好，肌肉发达，瘦肉率和胴体分割率高，市场竞争力强[7'8]。特克赛尔羊作为一类肉羊品种引入我国后主要用来对本地品种羊的父本利用和改良，促使本地羊的生长速度和产肉性能得到改善。以及在研究中发现其带有分子标记位点MSTN基因。

阿勒泰羊（ALTay）属于地方优良品种，主要产于新疆北部，是哈萨克羊品种的分支，其具有产肉脂能力强、耐粗饲、体格高大和适于放牧等特性[9]。阿勒泰羊的尾巴属于脂臀型羊，周岁羊尾脂约占胴体重的13%～20%[10]，具有尾脂过大的不足。在放牧条件下，硕大的尾脂可以帮助阿勒泰羊抵御漫长而严寒的冬季。但随着集约化养殖程度的提高，以及人们对高品质肉的青睐，脂臀型品种羊由于含有过多的尾脂，越来越受到养殖者和消费者的排斥，大量脂肪沉积极大的降低了饲料转化率，造成生产效率降低，生产成本增加。顾志良等[11]的研究表明MSTN基因的功能与骨骼肌的生长发育有关，更重要的是可能参与脂肪的沉积和代谢。

综上所述，MSTN基因对动物的生长发育有着重要作用，为了提高绵羊的生产性能和肉品质，鉴于此，本文采用特克赛尔羊具有双肌（MSTN）纯合型的公羊作为父本和阿勒泰母羊进行杂交来生产的后代208只横交F2代羔羊作为研究对象，对其胴体体尺、不同部位肌肉重等胴体性状进行分析，以期为提高绵羊综合生产性能提供理论依据，为科学评价绵羊生长发育提供了更多的参考方法。

1 材料与方法

1.1 试验动物

试验动物均来自新疆畜牧科学院生物技术研究中心所属的绵羊繁育试验基地。选取特克塞尔×阿勒泰横交F2代羔羊 （即特克塞尔公羊与阿勒泰母羊杂交获得F1代羊，F1代公羊和F1代母羊交配获得横交F2代羔羊），共208只。该群体均在相同营养水平和管理条件下进行饲养，屠宰前进行相同方案进行肥育。

1.2 试验方法

1.2.1 MSTN基因3’UTR区g＋6723G-A位点的鉴定

鉴定方法参照实验室孙亚伟博士论文[12]，本试验基因型数据均来自孙亚伟博士研究生毕业论文。

1.2.2 体重、体尺及胴体相关性状指标测量

分别采用电子秤和测尺、测杖对体重、体尺及胴体性状等指标进行测定。育肥结束后，对试验羊只按照国家标准屠宰操作规程（DB65／T 2787-2007）进行，胴体冷却30 min后，按照农业行业标准羔羊肉肉质量分级标准（NY 116-2006）[13]所述方法对胴体进行劈半和分割。

1.3 数据处理

采用SPSS 22.0版本软件的GLM软件包进行单因素方差分析。依据Liu[14]所述方法，分析基因型效应对体重、体尺及胴体性状的影响。

2 结果与分析

2.1 横交F2代羊体重指标比较

通过对横交F2代羔羊体重和屠宰指标统计分析，如表1和表2所示，横交F2代羔羊体重平均值达到45 kg，胴体重平均为23 kg左右，符合正常的生理发育水平。屠宰后，尾巴脂肪仅为619 g，相较于哈萨克羊，其尾脂显著降低。哈萨克羊属于脂臀羊，其尾部脂肪较大，其成年母羊尾脂可达2 kg左右，通过引入特克塞尔羊父本，培育至F2代后，其尾脂显著降低。

表1 横交F2代羊体重指标比较

表2 横交F2代羊体尺指标比较

2.2 横交F2代羊MSTN基因3'UTR g＋6723G＞A位点基因型、等位基因频率分析

MSTN基因3'UTR的SNP位点（g＋6723G＞A）检测到3种基因型 ，A、G两个等位基因。见表3，其中AA基因型频率为0.135，其中公羊占AA基因型0.077，母羊占0.058；AG基因型频率为0.592，其中公羊占AG基因型0.313，母羊占0.279；GG基因型频率为0.274，其中公羊占GG型0.111，母羊占0.163，这3种基因型中基因型频率以AG型最高，AA型最低，AA型和AG型公羊的基因频率都比母羊高。在该群体中，MSTN基因3'UTR的（g＋6723G＞A）位点上的等位基因G较等位基因A占优势，GG基因型为优势基因型。

表3 横交F2代羊MSTN基因3'UTR g＋6723G＞A位点基因频率和基因型频率

2.3 横交F2代羊不同基因型间体重、体尺指标关联分析

将横交F2代羊不同基因型与其生长性状进行关联分析，由表4、表5可知，MSTN基因3'UTR的（g＋6723G＞A）位点AA基因型的体重、胴体重、左带臀腿重量显著高于GA与GG基因型（P<0.05），GG基因型尾部脂肪显著高于AA基因型（P<0.05），GA基因型尾部脂肪与GG基因型无显著性差异（P＞0.05），在不同基因型间AA与GG基因型出生重、眼肌长、臀宽差异显著（P<0.05），其他指标无显著性差异（P＞0.05）。

表4 横交F2代羊不同基因型间体重比较

表5 横交F2代羊不同基因型体尺指标比较

2.4 横交F2代羊不同基因型间不同性别体重、体尺指标关联分析

将横交F2代羊不同基因型不同性别间进行分析，由表6、表7可知，公羊AA基因型体重、胴体重、左带臀腿重量、左5肋全重显著高于GG基因型（P<0.05），母羊AA基因型体重、胴体重、左带臀腿重量、左5肋全重也显著高于GG基因型（P<0.05），其他指标无显著性差异（P＞0.05）。

表6 不同基因型间不同性别体重指标比较

表7 不同基因型间不同性别的体尺指标比较

3 讨 论

生长特性一般受微效应多基因控制，微效多基因不仅受单个多态位点的影响，且还受多态位点之间聚合效应的影响。研究发现，MSTN基因与皮下脂肪厚度、肌肉重量、屠宰率等性状均有显著关联性[15]。Bignell等[16]在79只东佛里生羊中检测到MSTN基因3'UTR发生g＋6723 G＞A突变，推测MSTN基因对东佛里生羊的肌肉或乳腺发育有一定影响，但由于缺乏表型记录，没有进行确定突变效果的关联分析。相关研究表明，MSTN基因对动物的骨骼肌总量起重要调节作用，若其功能被下调，则会引起骨骼肌出现异常肥大[17]。本文选择以特克塞尔羊为父本与阿勒泰羊为母本杂交进行双肌（MSTN）基因的导入，通过同期发情和人工授精方式繁殖获得F1代羊，F1代公羊和F1代母羊交配获得不同基因型的横交F2代羊，对其体重体尺、胴体重指标统计分析，其生长性状符合正常的生理发育水平。结果表明MSTN基因3'UTR的（g＋6723G＞A）位点AA基因型的体重、胴体重、左带臀腿重量显著高于GA与GG基因型（P<0.05），GG基因型尾部脂肪显著高于AA基因型（P<0.05），相较于哈萨克羊，其尾脂显著降低。在不同基因型间AA与GG基因型出生重、眼肌长、臀宽存在差异显著（P<0.05），横交F2代羊不同基因型不同性别间进行分析，公羊AA基因型体重、胴体重、左带臀腿重量、左5肋全重显著高于GG基因型（P<0.05），母羊AA基因型体重、胴体重、左带臀腿重量、左5肋全重也显著高于GG基因型（P<0.05），其他指标无显著差异（P＞0.05）。表明MSTN基因3'UTR的（g＋6723G＞A）位点能显著提高体重，这与前人相关研究结果相符[18]。横交F2代羊中MSTN 3'UTR的（g＋6723G＞A）SNP位点有三种基因型。基因型频率以AG型最高，AA型最低。A和G的等位基因频率分别为0.430和0.570，G为优势等位基因，本研究结果与马丽娜等[19]研究宁夏滩羊肌肉抑制素（MSTN）基因的遗传多样性及其与生长性状的相关性的结果相似。本文通过分析横交F2代羊MSTN基因g＋6723G＞A位点对绵羊的生长性状，发现MSTN基因g＋6723G＞A位点与其生长性状显著相关，为今后的绵羊新品种选育工作提供参考数据。

4 结 论

生产的横交F2代羊具有典型的双亲本特征，本文对横交F2代羊体重、体尺以及胴体性状比较分析。结果表明，通过引入特克塞尔羊父本，培育至F2代后，其尾脂显著降低。横交F2代羔羊体重平均值达到45 kg，胴体重平均为23 kg左右，符合正常的生理发育水平。屠宰后，尾巴脂肪仅为619 g，相较于哈萨克羊，其尾脂显著降低。

经过MSTN基因3'UTR（g＋6723G＞A）SNP位点的检测有A、G两个等位基因，三种基因型，其中基因型频率以AG型最高，AA型最低。A和G的等位基因频率分别为0.430和0.570，G等位基因为优势等位基因；MSTN基因3'UTR g＋6723G＞A位点AA基因型的体重、胴体重、左带臀腿重量显著高于GA与GG基因型（P<0.05），GG基因型尾部脂肪显著高于AA基因型（P<0.05）。MSTN基因g＋6723G＞A位点对绵羊的生长性状有影响，可利用该位点进行与生产性状相关的标记辅助选择，为分析遗传多样性提供充分的信息。