地方猪生长发育调控相关基因的研究进展.pdf

文章综述了生长激素、生长激素受体、胰岛素样生长因子 调控基因的结构及在我国地方猪组织中的表达、多态性等方面的研究概况 个基因对地方猪的体尺性状、脂肪转化率、繁殖率等方面均有一定影响可作为地方猪生长发育分子遗传辅助标记的候选基因关键词:猪 基因 基因基因生长发育中图分类号:.:文献标识码:文章编号:()我国猪种资源丰富 年国家畜禽遗传资源委员会中国畜禽遗传资源志猪志收录了地方猪品种 个培育猪品种 个 目前我国的猪肉消耗量约为牛羊肉的 倍总体上形成了猪肉为主、牛羊肉补充的格局 然而部分地方猪种存在生长周期长、肌内脂肪沉积慢、饲料报酬低等问题无法满足当今市场需求 因此在培育优质地方猪品种的同时提高猪生长速率是急需解决的问题 本文从分子生物学的角度着重介绍调控地方猪生长激素()、生长激素受体()、胰岛素样生长因子()的基因研究进展为地方优质猪品种的选种选育提供参考基因.分子结构 是 种由垂体前叶分泌的生长调节类激素由 个氨基酸残基组成分子质量为 不同动物品种的基因结构略有差异猪基因定位于.区域包含 外显子和 内含子全长约 收稿日期:资金项目:“贵州省种畜禽遗传资源检测平台建设”中央引导地方发展专项资金项目(黔科中引地)“贵州省畜禽遗传材料采集保存”贵州省农业农村厅 种业发展项目(黔财预 号)作者简介:杨蓉()女硕士畜牧师研究方向:动物遗传育种与种质资源创新:.通信作者:周迪()女博士正高级畜牧师研究方向:动物遗传育种与种质资源创新:.研究情况 是 种单链多肽激素主要通过两种途径发挥作用:一是诱导肝脏、肌肉等组织产生生长激素介质从而发挥作用二是直接作用于靶组织细胞发挥生理功能 在早期研究中认为 只在动物幼年时期作用效果明显后来逐渐认识到 控制着整个生命周期的骨骼钙平衡具有促进动物生长发育、新陈代谢及繁殖等多种功能 已有研究证实 可促进、蛋白质的合成促使软骨骨化和软骨细胞分裂 近年来国内外学者对猪基因进行了大量研究多集中在猪基因的组织表达和多态位点的寻找 等研究不同日龄大白猪和梅山猪的血清 含量变化发现在 日龄后 含量呈明显下降趋势 徐金先等比较大白猪与二花脸猪出生到 日龄垂体基因 表达水平结果显示随着日龄增加 个猪种的垂体基因 表达量均下降 此外研究人员在不同生长期的牛、鸡、小鼠等动物也有相同发现进一步证实 在动物幼年时期能有效促进机体发育生长随着年龄的不断增长到达一定阶段后 含量对生长发育的作用效果不明显推测需与 结合才能持续发挥作用 在基因多态性方面金甲正研究三江白猪基因第二外显子多态性对仔猪初生重的影响发现 处存在/突变 基因型的仔猪初生重略高于 型和 型型可作为优势基因型 在滇南小耳猪、藏猪基因多态性研究结果中也显示 个猪种的优势基因型均为 型其中等位基因 最具优势 王文君等 贵州畜牧兽医 年 第 卷 第 期 研究发现中国地方猪种等位基因 频率均大于而国外猪种基因频率均小于 原因可能与猪品种有关国内外猪种体型存在一定差距表明基因多态性显著影响猪的生长发育具有高频率的优势基因和等位基因提示中国地方猪品种基因遗传多样性程度较高选择潜力较大基因.分子结构 是 的受体最初在兔肝细胞膜中发现并提纯是由膜外区()、跨膜区()、膜内区()个不同膜区域组成的单通道受体 猪基因位于 号染色体编码 个氨基酸包含 个外显子和 个内含子基因序列长 .研究情况 是第 个被证实与动物生长发育相关的促生长因子属于单次跨膜蛋白是型细胞因子超家族中的 员 研究发现 通过机体胞外区的细胞表面与 结合启动细胞内信号传导诱导在内的多种基因进行转录从而介导 对靶细胞的生物学作用 表明 信号受 动态调节部分是通过调节细胞表面 水平来实现生理功能 广泛分布于骨骼、肌肉、内脏器官等各类组织中能够促进机体的生长发育、细胞分裂和再生等生理机能对机体的蛋白质、脂类、碳水化合物的代谢具有重要作用可诱发其他直接和间接的生理效应 朱晓峰研究从江香猪基因在不同组织中的表达显示其在脾脏、肝脏中的表达高于其他组织 对大白猪不同组织表达的研究结果同样显示肝脏基因 表达量最高赵志辉等研究发现 能明显提高猪的生长性能并上调肝脏 含量 此后相关研究人员先后以版纳微型猪、广西巴马小型猪、五指山猪的肝脏组织作为实验材料提取 利用 方法扩增猪基因编码区序列表明不同品种猪的肝脏基因 均呈现高表达水平具有组织表达特异性提示其可作为 后续细胞生物实验的首选对象 杨慧等研究广西巴马小型猪及其杂交一代基因多态性发现基因存在 个突变位点其中 位点对体重、胸围呈正向作用而 位点对体高、胸围分别为反向和正向作用提示基因可作为猪分子标记辅助育种的遗传标记 陈伟等对香猪的研究结果显示敲除基因的香猪 代在体型上明显小于 代说明通过基因敲除可显著影响杂交猪后代的个体大小控制机体生长发育 在版纳微型猪和西藏藏猪基因多态性研究中共发现 处突变位点能在一定程度上影响 个猪种的生长发育是生长迟缓的原因之一 综上所述通过不同猪品种基因多态性研究表明其突变位点对猪的生长发育具有重要调控作用且多态性丰富选择潜力大与猪的生长发育乃至体型大小性状密切相关基因.分子结构 是 种多肽类激素调节因子属于胰岛素样生长因子家族中的 员相对分子质量为 由 个氨基酸构成 猪基因定位于第 号染色体的 包括 个外显子和 个内含子基因全长约 .研究情况 是生长轴/的重要因子广泛分布于动物的心、肝、肺、肾、肌肉等组织器官中能够促进机体细胞增殖、分化和细胞外基质()相关基因的表达从而参与调控动物机体的生长发育、免疫系统和炎症反应 等研究发现 可刺激成肌细胞的蛋白质合成并抑制蛋白质分解表明 对机体蛋白质的合成、分解具有调控作用 李常红等研究大白猪和巴马香猪发现 个猪种的基因均存在 种类型的 肽分别为、分析显示 表达量最高 研究人员通过外源注射 发现猪肝脏中 的含量呈上升趋势表明肝脏是合成分泌 的重要组织器官 冉雪琴等研究香猪基因 特异性表达结果显示肝脏组织表达量最高证实 在猪的肝脏组织中具有特异性表达且表达稳定 李加琪等研究长白猪杂交蓝塘猪 代个体基因多态性结果显示基因具 贵州畜牧兽医 年 第 卷 第 期 有 个基因型(、)且对 代断奶后日增重、骨率、胴体瘦肉量、皮脂率等 个性状有显著影响 金甲正在三江白猪基因第 外显子上发现/突变检测出 个基因型(、)相关性分析表明不同基因型均能显著影响初生重和 日龄重 马强研究发现西藏小型猪基因外显子区域 位存在 突变出现 种基因型(、)结果显示 等位基因可作为西藏小型猪的显著分子标记 邹嘉琪对长白猪的基因多态性研究发现基因启动子区域的基因型组合()/()/更有利于长白猪生长 综上研究表明基因多态性能显著影响不同猪种的胴体、日增重、皮脂率等多种生长发育性能指标提示其可作为猪的分子标记进行深入研究 小结与展望影响生猪养殖经济效益的因素是多方面的其中猪的生长发育是关键包括生长周期长短、体型大小及肉品质等因素 以上研究结果表明、基因对猪的体尺性状、脂肪转化率、繁殖率等方面有一定影响 通过 个基因在不同猪种、品系和群体中的研究可把它们作为猪生长发育分子遗传辅助标记的候选基因 目前猪生长发育相关基因研究多集中于前期组织基因表达和多态性的检测对相关基因功能性验证还需进一步探究可利用高通量测序、基因组编辑以及重组蛋白等现代生物技术对猪的、等基因序列进行精确的遗传修饰以期缩短育种周期提高猪肉品质优化品种遗传特性推动我国生猪育种及养殖业的发展 参考文献 王林云.我国猪遗传资源现状和优质猪肉的开发.现代畜牧兽医():.郑雪君杨婷婷.中国地方猪品种的保护与利用分析.中国畜牧杂志():.():.():.().():.():.:.徐金先夏东赵茹茜等.猪下丘脑和垂体中生长激素受体、胰岛素样生长因子 型受体的发育性变化.遗传学报():.():.():.():.金甲正.三江白猪、基因多态性及与早期生长性能的关联分析.大庆:黑龙江八一农垦大学.查明恒角建林刘汝文等.滇南小耳猪 基因 酶切位点多态性分析.中国畜牧杂志():.颜瑛任军丁能水等.基因在 个藏猪群体中的遗传多态性分析.江西畜牧兽医杂志():.王文君陈克飞任军等.中外不同猪品种生长激素基因遗传多态性检测.农业生物技术学报():.:.():.()贵州畜牧兽医 年 第 卷 第 期:.():.():.唐贤飞.和 基因对贵州地方黄牛生长性能的影响.畜禽业():.:.朱晓锋.从江香猪、基因对成肌细胞增殖的影响研究.贵阳:贵州大学.崔小芝吴巧群吴小敏等.从江香猪 基因的克隆、组织表达及超表达研究.农业生物技术学报():.赵志辉倪迎冬赵茹茜等.重组生长激素对猪生长激素受体和胰岛素样生长因子 基因表达及血清瘦蛋白水平的影响.中国科学():.王淑燕霍金龙潘伟荣等.版纳微型猪近交系 基因克隆及生物信息学分析.中国实验动物学报():.易德桥范晶杨秀荣等.广西巴马小型猪 基因克隆及部分序列的 分析.广西农业科学():.李吉涛牟玉莲张莉等.近交培育五指山小型猪 基因的克隆及其真核表达载体的构建.实验动物科学():.杨慧陈宝剑兰干球等.猪 基因两个 位点多态性与生长性状的关联分析.南方农业学报():.陈伟许厚强喻昌毅等.基因敲除香猪的鉴定及生长指标测定.基因组学与应用生物学():.邓景致.版纳微型猪近交系生长相关基因遗传背景分析.吉林:吉林大学.岳敏田雨光万斌等.生长激素受体基因突变对西藏藏猪生长迟缓的影响.畜牧兽医学报():.许金根李庆岗刘林清等.和 基因多态性与淮猪新品系生长性状的相关性分析.畜牧与饲料科学():./.:.():.李常红李楠楠冯万娟等.猪 肽在不同体型猪中的表达差异.吉林农业大学学报():.():.冉雪琴李景王嘉福.贵州香猪 基因的克隆及组织分布.山地农业生物学报():.李加琪陈赞谋刘德武等.基因对长白蓝塘猪资源群生产性能的遗传效应分析.遗传学报:英文版():.马强.基因对猪矮小性状的影响.吉林:吉林大学.邹嘉琪.基因表达调控及其对猪生长性状的影响.广州:华南农业大学.声 明为积极响应国家信息化和大数据发展战略充分利用互联网扩大科技知识的交流与传播凡在贵州畜牧兽医杂志刊登的文章将由本编辑部统一纳入“中国知网”“万方数据”“维普网”“超星期刊域出版平台”及其他合法的相关信息平台并全文上网作者在本刊发表文章即视为同意上述声明 本刊所付作者稿费已包含著作权数字化许可使用费不再另付贵州畜牧兽医编辑部 贵州畜牧兽医 年 第 卷 第 期