豬IGF-Ⅱ基因變異對(duì)豬生長(zhǎng)性狀及肌肉發(fā)育相關(guān)基因表達(dá)的影響.pdf

1、胰島素生長(zhǎng)因子2(IGF-Ⅱ)是影響豬骨胳肌發(fā)育的一個(gè)主要的父源表達(dá)的印跡基因，定位于豬2號(hào)染色體短臂末端。近來的研究發(fā)現(xiàn)，IGF-Ⅱ基因內(nèi)含子3的3072位點(diǎn)(G→A轉(zhuǎn)變)是一個(gè)重要作用的數(shù)量性狀位點(diǎn)(QTL)。本實(shí)驗(yàn)以長(zhǎng)白和大白豬及其雜交后代為實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象，探討豬IGF-Ⅱ基因變異對(duì)豬生長(zhǎng)性狀及與肌肉發(fā)育相關(guān)基因表達(dá)的影響。 1．豬IGF-Ⅱ基因肉含子3突變檢測(cè)方法及其多態(tài)性分布 本研究采用錯(cuò)配PCR-RFLP法檢測(cè)

2、豬IGF-Ⅱ基因內(nèi)含子3的3072位點(diǎn)多態(tài)性及其在長(zhǎng)白豬(36頭)、大約克豬(4 3頭)、杜洛克(29頭)、二花臉豬(25頭)、梅山豬(72頭)、五指山豬(15頭)、淮豬(15頭)和蘇太豬(81頭)群體中的分布。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在正向或反向引物上引入錯(cuò)配堿基都能進(jìn)行PCR擴(kuò)增，通過引入錯(cuò)配堿基構(gòu)造出新的酶切位點(diǎn)，很大程度上降低了實(shí)驗(yàn)成本且不影響基因型判定結(jié)果。x<'2>獨(dú)立性檢驗(yàn)結(jié)果表明，IGF-Ⅱ基因肉含子3072位點(diǎn)上的基因型分布與豬

3、品種有關(guān)，且各品種間基因型差異極顯著(x<'2>=260.477，P<0.01)。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，高瘦肉率的外來品種(長(zhǎng)白豬、大白豬、杜洛克豬)、地方豬種(梅山豬、二花臉豬、五指山豬和淮豬)和培育品種(蘇太豬)之間基因型頻率存在極顯著差異(x<'2>=251.652，P<0.01)。外國(guó)豬種(長(zhǎng)白、大約克、杜洛克)群體中，GA和從基因型分別達(dá)到60％～70％和20％～30％；由杜洛克豬和二花臉豬、梅山豬雜交而成的蘇太豬，其群體中GA基因

4、型頻率接近78％，大大超過了地方豬種。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示，IGF-Ⅱ基因內(nèi)含子3072位點(diǎn)A等位基因可作為豬瘦肉率選擇的一重要數(shù)量性狀核苷酸。 2．豬IGF-Ⅱ基因內(nèi)含子3變異的表型效應(yīng)分析 采用錯(cuò)配PCR-RFLP技術(shù)鑒別了長(zhǎng)白豬和大白豬純種以及長(zhǎng)白×大白豬雜交后代去勢(shì)公豬胰島素樣生長(zhǎng)因子2(IGF-Ⅱ)基因內(nèi)含子3 3072位點(diǎn)變異，分析了遺傳來自父本不同等位基因個(gè)體間的相關(guān)性狀差異及不同等位基因的遺傳效應(yīng)。結(jié)果表明：在

5、后代個(gè)體中，與遺傳父本G等位基因的qpat個(gè)體相比，遺傳父本A等位基因的Qpat個(gè)體胸圍和體軀指數(shù)分別增加了3.06％和3.01％。超聲波測(cè)定結(jié)果表明，在90-180日齡生長(zhǎng)階段，活體背膘厚隨日齡的增加而增加，在120日齡，qpat個(gè)體顯著厚于Qpat個(gè)體；180目齡時(shí)Qpat個(gè)體眼肌厚度顯著高于qpat個(gè)體；活體瘦肉率隨日齡的增加而呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，在120日齡和180日齡點(diǎn)，Qpat個(gè)體活體瘦肉率顯著高于qpat個(gè)體。屠宰后結(jié)果分析表明

6、，Qpat個(gè)體臀部膘厚、胸腰部膘厚和6～7肋膘厚比qpat個(gè)體分別薄15.31％、23.74％和20.27％；但Qpat個(gè)體肩部膘厚比qpa t個(gè)體厚7.97％。Qpat個(gè)體比qpat個(gè)體皮薄9.38％，眼肌面積大22.58％，嫩度值高17.32％。 Qpat個(gè)體的肌纖維橫截面積和肌纖維直徑比qpat個(gè)體分別大32.70％和15.38％，而Qpat個(gè)體肌纖維密度比qpat個(gè)體小20.03％。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示，豬IGF-Ⅱ基因內(nèi)含子3的30

7、72位點(diǎn)來自父源A等位基因有助于后代豬群的體胳發(fā)育粗壯，并通過增加單個(gè)肌纖維面、眼肌面積和減少皮厚、背膘來影響豬整體肌肉含量和脂肪沉積的。同時(shí)還提示，豬IGF-Ⅱ基因內(nèi)含子3的3072位點(diǎn)變異引起的上述性狀差異可能發(fā)生在豬生長(zhǎng)過程中的120日齡左右。 3.豬IGF-Ⅱ基因變異對(duì)IGF-Ⅱ基因及其受體基因表達(dá)的發(fā)育性變化的影響 采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR分析出生后長(zhǎng)×大雜交后代的不同IGF-Ⅱ基因型豬背肌肉中IGF-Ⅱ基因及受

8、體基因mRNA表達(dá)發(fā)育性變化的影響。結(jié)果表明，IGF-Ⅱ mRNA表達(dá)量在豬肌肉組織中呈現(xiàn)發(fā)育性變化，隨日齡的增加呈下降趨勢(shì)；并且在每個(gè)日齡點(diǎn)，豬背最長(zhǎng)肌和半腱肌中，遺傳父本A等位基因(Qpat)的個(gè)體IGF-Ⅱ mRNA表達(dá)量均顯著高于遺傳父本G等位基因(qpat)的個(gè)體，在180日齡左右，將實(shí)驗(yàn)豬進(jìn)行屠宰，檢測(cè)背最長(zhǎng)肌、半腱肌和股二頭肌中IGF-ⅡmRNA表達(dá)量，雙因子方差分析結(jié)果表明，遺傳父本A等位基因的個(gè)體背最長(zhǎng)肌、半腱肌和股二

9、頭肌中IGF-Ⅱ mRNA表達(dá)水平均顯著高于遺傳父本G等位基因的個(gè)體。不同肌肉組織中IGF-Ⅱ mRNA表達(dá)水平也不相同，其中，屬于腿部肌肉組織的股二頭肌中IGF-Ⅱ mRNA表達(dá)水平顯著高于背最長(zhǎng)肌和半腱肌中IGF-Ⅱ mRNA表達(dá)水平。這可能與肌肉運(yùn)動(dòng)有關(guān)。 在豬背最長(zhǎng)肌和半腱肌中，Qpat個(gè)體與qpat個(gè)體IGF-ⅠR的表達(dá)量均出現(xiàn)下降的趨勢(shì)。在90和120日齡時(shí)，遺傳父本IGF-Ⅱ基因A等位基因(Qpat)的個(gè)體背最長(zhǎng)肌

10、中IGF-ⅠR mRNA表達(dá)量較高于遺傳父本IGF-Ⅱ基因G等位基因(qpat)的個(gè)體，分別達(dá)顯著水平和極顯著水平?？傮w上看，IGF-ⅠR mRNA表達(dá)在背最長(zhǎng)肌中的發(fā)育性變化模式與IGF-ⅡmRNA相似，且在半腱肌中也有相同的結(jié)論。本實(shí)驗(yàn)將IGF-Ⅱ基因分別與IGF-ⅠR和IGF-ⅡR基因表達(dá)水平進(jìn)行了偏相關(guān)分析，控制變量為日齡和IGF-Ⅱ基因型，結(jié)果表明，IGF-Ⅱ基因與IGF-ⅠR基因表達(dá)水平存在顯著相關(guān)，而與IGF- Ⅱ R則無(wú)

11、顯著相關(guān)。 4．IGF-Ⅱ變異對(duì)豬骨胳肌中生肌因子基因mRNA表達(dá)的發(fā)育性變化的影響 豬的產(chǎn)肉率是一項(xiàng)重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，肌肉在生長(zhǎng)發(fā)育過程中受許多因素調(diào)節(jié)。生肌因子MyoG和MyoD1在骨胳肌分化、成熟過程中起重要作用。 用實(shí)時(shí)熒光定量PCR方法研究不同IGF-Ⅱ基因型長(zhǎng)×大二元雜去勢(shì)公豬背最長(zhǎng)肌中肌肉生長(zhǎng)調(diào)節(jié)因子MyoG和MyoD1基因表達(dá)的發(fā)育性變化。研究結(jié)果表明：不同肌肉組織中，MyoG和MyoD1基因在不同

12、IGF-Ⅱ基因型個(gè)體組間的發(fā)育性變化模式不同。IGF-Ⅱ基因變異對(duì)My0G mRNA表達(dá)水平影響具有組織上的特異性。在豬背最長(zhǎng)肌中，IGF-Ⅱ基因變異可能對(duì)MyoG mRNA表達(dá)水平影響不明顯；而在半腱肌和骨二頭肌中，IGF-Ⅱ基因變異對(duì)MyoG mRNA表達(dá)水平有顯著影響，在180齡時(shí)，Qpat個(gè)體MyoG基因mRNA表達(dá)水平顯著高于qpat個(gè)體。不同肌肉組織中MyoD1 mRNA表達(dá)模式存在不同，從各日齡點(diǎn)看，兩種IGF-Ⅱ基因型個(gè)