猪胎盘性状相关基因的研究.pdf
59页新疆农业大学硕士学位论文猪胎盘性状相关基因的研究姓名:陈来华申请学位级别:硕士专业:动物遗传育种与繁殖指导教师:季跃光;王立贤20080601摘要猪高产仔的遗传机制一直是国内外相关研究人员关心的热点胎盘作为哺乳动物的一个临时器官·对胎儿的生长有着极其重要的影响.母猪在妊娠过程中,胎儿营养需要的增加靠二个途径:一是通过增加胎盘和子宫内膜血管密度来完成物质运输:二是通过增加胎盘的大小,更可能的情况是每个胎儿都通过增加胎盘的生长和胎盘的血管化程度来吸取养分以达到生长的目的.从分子角度研究胎盘相关性状,对揭示猪的高产机制,为育种工作提供理论和实践指导具有重要意义.本研究以不同世代的大白母猪为试验动物,采用现场接产的方法对相关的胎盘性状进行了测定,并比较了高、中和低胎盘效率组产仔数的差异,分析了胎盘性状不同指标间的相关;采用P C R - R F L P和P C R - S S C P 技术对与胎盘性状密切相关的备解素因子( 且F ) 基因和猪卵泡刺激素B 亚基( F S H P )基因进行了多态性分折,对不同基因型个体的P C R 产物进行了克隆测序和序列比对,并分析了标记基因与猪产仔数及胎盘效率的关联,对血管内皮生长因子( V E G F ) 基因的m R N A 全序列进行了克隆和定量分析。
结果表明:( 1 ) 大自猪高胎盘效率组的总产仔数和产活仔数均显著地高于低胎盘效率组分别离出2 .5 5 头和3 .1 5 头( P 0 .2 0 ) ,并且,即使胎盘效率( 胎儿重/胎盘重) 在9 0 ~ 1 1 0 天增加,两品种子宫内的胎盘效率也相似比较纯种的梅山猪胎体或约克夏胎体,不管其妊娠的子宫类型如何,梅山猪胎体比约克夏胎体有一个显著高的胎盘效率这些资料表明子宫类型决定胎体的大小;胎体的基因型决定胎盘的效率1 .2 .3胎盘血管密度与胎盘效率胎儿在不同子宫环境中的发育表明,妊娠中胎儿营养需要的增加依靠两个途径:一是通过增加胎盘血管密度和子宫内膜血管密度来完成物质运输( 造就了高的胎盘效率) .二是通过增加胎盘的大小( 造就了低的胎盘效率) .更可能的情况是每个胎儿都不同程度地增加胎盘的大小和胎盘的血管化程度来吸取葬分以达生长的目的显然由于增加营养的方式不同,引起了个体胎盘效率的差异猪的胎盘属于弥散胎盘由于胎畜在整个妊娠期被相对低效率的、弥散的胎盘支持,需要胎盘与子宫内膜大面积接触胎盘的大小影响了胎盘与子宫内膜接触的表面积( F f i e s s ,1 9 8 0 :L e i s e r ,1 9 8 8 ) ,这就制约了子宫空间。
低个体比率( 初生重,胎盘重) 的胎儿由于胎盘血管欠发达需要与子宫大面积接触,最终限制了窝产仔数;相反,商个体比率( 初生重,胎盘重) 的胎儿因为有较小的、血管化高的胎盘占据较少的子宫空间,从而允许更多的胎儿存活到分娩即占据较小空间的胎盘要进行胎儿生长的物质交换,就必须努力增加胎盘的血管密度,而占据较大空间的胎盘其血管正常发育就能满足胎儿的物质需要,血管密度增加很小,这样就导致了个体胎盘效率的不同,从而引起子宫容积大小的差异梅山猪小的、更为血管化的胎盘为其子宫能容纳更多的胎儿,克服子宫容积的5母猜暗盘性状相关摹黑的研究限制就是其高产的原因之一.对这一点,A r n o l d ( 2 0 0 1 ) 也有类似的报道A r n o l d ,( 2 0 0 1 ) 对羊的多产性研究表明,胎盘增加的血管化程度是增加的多产性的一个组分1 .2 .4子宫容积与胎盘效率由于子宫容积遗传力低,不能作为选择产仔数的辅助性状,而高的胎盘效率有助于子宫容积的增加,因此研究者着手对胎盘效率进行研究对梅山猪和约克夏的研究结果表明,胎盘效率存在高达3 - - 4 倍的群体变异和窝内变异( W i l s o n 。
1 9 9 8 :V a n n a h m e ,1 9 9 9 ;B i e n s e n ,1 9 9 9 ) ,这种巨大的胎盘效率的变异促使研究者对胎盘效率进行双向选择,结果表明,胎盘效率的变化符合预期的结果,较小的、胎盘效率高的公母变配产生的窝产仔数比较大的、比胎盘效率低的公母交配的窝产仔数约多3 头,这个结果使得W i l s o n 等( 1 9 9 9 ) 将子宫容积重新定义,即子宫能容纳至分娩的胎盘的个体或表面积的总数明显地,这个定义把子宫的物理大小和生理大小有机地联系起来基于这样的子富容积的概念,研究者认为,要增加窝产仔数可以通过增加子宫角长度或减少有限的子宫空问被每个胎体占有的量,也就是选择胎盘效率来增加子宫容积1 .2 .5 用胎盘效率选择产仔数的效果W i l s o n 等( 1 9 9 9 ) 用胎盘效率进行了产仔数选择的试验研究:从8 头约克夏经产母猪中选择了胎盘效率平均为5 .7 ±0 .3 ( A 组) 和3 .6 ±O .2 毋组) 的两组各6 头母猪、2 头公猪,在后备猪第二个情期配种,结果两组母猪分娩时的产仔数分别为1 2 .5 4 - _ 0 .7 和9 .6 ±0 .5 ,而未经选择的群体其产仔数为1 1 .2 ±0 .5 ,介于两组之间。
显现出高于平均胎盘效率的青年母猪与公猪的交配其产仔数要比低于平均胎盘效率的公母交配的产仔数要多( p O .0 5 ) I ) 组比( Ⅲ) 组多产2 .5 5 头,两者之间的差异达到显著性水平( P o .0 5 ) ,说明这个群体在该位点的突变已达} l J H a r d y - W e i n b e r y 平衡状态脚口基因的多态信息含量0 .2 9 2 0 ,为中等程度多态,杂合度为0 ,3 5 5 0 ;其群体的f 值3 .8 5 3 5 ( D o .0 5 ) ,其群体在此位点的突变也达到T H a r d y - W e i n b e r y 平衡状态襄1 - 3 - 4 晶F 、F 驯鼻基因座位在猪群中的多态信息含量、杂台度、有效等位基因豆x 2 拉验T a b l e l ·3 _ 4D a t ao f h e t c r o z y g o s i t i c s ( H ) ,e f f e c t i v en t m l b c ro f a l l e l e s ( N c ) ,p o l y r n o r p h i s mi n f o r m a t i o nc o n t e n t s ( P I c )2 .3 .1 .6 母猪B F 基因多态性与产仔性状及胎盘效率的关联分析B F 基因在母猪中的不同基因型的总产仔数( T N B ) 、产活仔数( N B ^ ) 、初生重( 肼) 和胎盘效率( P E ) 的最小二乘均值及标准误( 见表1 .3 .5 ) .由表1 .3 - 5 可得,初产母猪中,B B 型个体比A B型的T N B 和N B A 分别多产3 .1 D 头和3 .1 6 头但统计差异不显著( 乃0 .0 5 ) ,在肼和P E 上也均差异不显著( 乃0 .0 5 ) ,并未检出从基因型;经产母猪中,髓型个体比从型个体的T N B 和N B A 分别多产3 .4 5 头和3 .9 2 头( P 0 .0 5 ) 。
A 等位基因在T N B 、N B A 、P E 表现为正效应,B 等位基因表现为负效应- 矾则相反2 .3 .1 .8 仔猪群体胎盘性状与基因型的关联分析本研究对仔猪群体的两个位点的多态性与胎盘性状的关联性进行了分析由表卜3 —7 可以看出:①肝基因i n t r o n l - 1 位点的三种基因型从、A B 、髓所对应的胎盘效率最小二乘均值从、^ B 与B B 的差异均达到显著性水平( ⅨO .0 5 ) ,而在胎盘面积上,A A 与A B 、B B 基因型个体的差异显著( 以0 .0 5 ) ,在断奶重上,^ B 与B B 基因型个体的差异显著( p A B > B B 的趋势,仔猪初生重、断奶日增重和仔猪初生重/胎盘面积则呈现相反规律:②F S I I B 基因i n t r o n l - 1 位点的三种基因型A A 、A B 、明所对应胎盘效率、仔猪初生重、仔猪初生重/胎盘长度的最小二乘均值A ^ 与髓间的差异显著( 只O .0 5 ) ,两胎盘面积,胎盘长度和仔猪初生重/胎盘面积A A 、^ B 与B B 问的差异均达到显著性水平( 尺0 .0 5 ) ,断奶重和断奶日增重的各基因型之间的差异均不显著( 丹O .0 5 ) ,且均呈现从110j口o-盘oZko_∞-2ku口角口最盎口暮_s暮uEu暑j口n_盘pjo。
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