湖北烏羊基因雜合度與血液黑色素之間的關(guān)聯(lián)分析

種玉晴 ，姜勛平 ，劉桂瓊 ，王建國 ，黃勇富 ，王高富

（1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，湖北武漢 430070；2.湖北省通山烏骨山羊育種有限公司；3.重慶市畜牧科學(xué)院）

雜交可以提高家畜的生長和繁殖等生產(chǎn)性能，因而得到了廣泛應(yīng)用并發(fā)揮了巨大作用。為了充分發(fā)揮雜種優(yōu)勢的作用，保持適當(dāng)?shù)碾s合度水平是必要的［1］。烏骨山羊是我國近年發(fā)現(xiàn)的肉羊新種質(zhì)，具有“烏骨烏肉”的特點(diǎn)。生產(chǎn)者同樣希望用雜交的方法提高烏骨山羊的生產(chǎn)性能。但是，目前沒有關(guān)于基因雜合度與血液黑色素之間關(guān)系的研究報(bào)道。為此，本研究用功能基因的SNP標(biāo)記估測個(gè)體基因雜合度，對基因雜合度與血液黑色素含量進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，以探究基因雜合度與血液黑色素的關(guān)系，為生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 動物

試驗(yàn)羊?yàn)?.5～2周歲的健康湖北烏羊，共計(jì)122只，選自湖北省通山烏骨山羊育種有限公司羊群，自由放牧，夜晚補(bǔ)加精料，自由飲水。

1.2 血樣采集

清晨空腹頸靜脈采血，采集血液7mL，分成2管。其中4 mL置于37℃水浴自然凝血后，3500 r/min離心分離出血清，立即帶回實(shí)驗(yàn)室，在12 h內(nèi)完成各項(xiàng)黑色素指標(biāo)的測定，另外3mL血液用于提取DNA。

1.3 黑色素指標(biāo)的測定

利用采集到的血液進(jìn)行黑色素指標(biāo)的測定，分別測定褐黑素含量、堿溶黑色素、總黑色素和酪氨酸酶活性，具體的測定方法參照文獻(xiàn)［3］。

1.4 基因組DNA的提取

用耳號鉗剪耳組織一小塊，放于1 mL 70%乙醇離心管中，－70℃下保存?zhèn)溆茫捎贸Ｒ?guī)的酚/氯仿抽提法提取基因組DNA。

1.5 SNP的篩選

根據(jù)已發(fā)表文獻(xiàn)中的研究成果及本實(shí)驗(yàn)室的積累，收集整理SNP位點(diǎn)，對選取的湖北烏羊個(gè)體進(jìn)行基因分型，具體方法參照文獻(xiàn)［5］。本研究篩選了13個(gè)SNP標(biāo)記計(jì)算個(gè)體基因雜合度，13個(gè)SNP標(biāo)記的信息見表1。

表1 13個(gè)SNP的相關(guān)信息

1.6 統(tǒng)計(jì)方法

個(gè)體基因雜合度Hi的計(jì)算：假設(shè)n是山羊基因組內(nèi)所有基因座的取樣，在取樣的n個(gè)基因座位中，雜合座位數(shù)Hl與取樣座位數(shù)n的比值Hi就是個(gè)體基因雜合度，它反映一個(gè)個(gè)體的基因雜合程度。計(jì)算公式如下：

Hi＝Hl/n

按照個(gè)體基因雜合度以0.1為步長，將122只湖北烏羊分為4個(gè)雜合度水平，用SAS統(tǒng)計(jì)軟件對不同雜合度水平與湖北烏羊的血液黑色素指標(biāo)之間以及各黑色素指標(biāo)之間進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 基因雜合度

本試驗(yàn)中由13個(gè)SNP標(biāo)記計(jì)算出的基因雜合度范圍在0.017 0～0.714 3之間，分為4個(gè)水平，結(jié)果見表2。全群雜合度水平是0.382 1，其中個(gè)體雜合度水平＞0.5的比例為16.39%，可見群體的雜合水平較高。

表2 個(gè)體基因雜合度

2.2 基因雜合度和湖北烏羊血液黑色素的關(guān)聯(lián)分析

對羊個(gè)體基因雜合度和黑色素相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，相關(guān)系數(shù)見表3。表中上三角的數(shù)值為相關(guān)系數(shù)，下三角的數(shù)值為P值。從表3可以看出，個(gè)體基因雜合度與血液褐黑素含量、堿溶黑色素含量、總黑色素含量間沒有顯著的相關(guān)關(guān)系（P＞0.05）。個(gè)體基因雜合度與酪氨酸酶活性也沒有顯著的相關(guān)關(guān)系（P＞0.05）。而堿溶黑色素與褐黑素之間具有極顯著的相關(guān)關(guān)系（P＜0.01）；酪氨酸酶活性分別與褐黑素、堿溶黑色素之間也具有顯著或極顯著的相關(guān)關(guān)系（P＜0.05或P＜0.01）。

表3 基因雜合度與血液黑色素的關(guān)聯(lián)分析

對基因雜合度和血液黑色素之間進(jìn)行回歸分析發(fā)現(xiàn)，個(gè)體基因雜合度與血液褐黑素含量、堿溶黑色素含量、總黑色素含量以及酪氨酸酶活性之間沒有顯著差異（P＞0.05）。表明個(gè)體基因雜合度與血液褐黑素含量、堿溶黑色素含量、總黑色素含量之間沒有顯著的相關(guān)關(guān)系。個(gè)體基因雜合度與酪氨酸酶活性也沒有顯著的相關(guān)關(guān)系（P＞0.05）。但是堿溶黑色素與褐黑素之間具有極顯著的相關(guān)關(guān)系（P＜0.05）；酪氨酸酶活性分別與褐黑素、堿溶黑色素之間也具有顯著或極顯著的相關(guān)關(guān)系（P＜0.05或P＜0.01）。

由表4可見基因雜合度水平對4個(gè)血液黑色素指標(biāo)均無顯著影響（P＞0.05）。表3、表4的結(jié)果均表明單純提高個(gè)體基因雜合度的水平對血液黑色素的含量并無明顯影響，而各黑色素指標(biāo)之間顯著相關(guān)。由此可見，血液黑色素可能并非受個(gè)體基因雜合度水平的調(diào)控。

表4 各個(gè)體基因雜合度水平下的血液黑色素指標(biāo)

3 討論

近年來由于分子生物學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，人們對于雜種優(yōu)勢的研究從相關(guān)性狀的表型水平已深入到基因水平，從而加深了人們對雜種優(yōu)勢遺傳機(jī)制的認(rèn)識，并使其應(yīng)用于實(shí)際預(yù)測的價(jià)值大大增強(qiáng)。研究者發(fā)現(xiàn)基因雜合度和家畜的生長性狀有顯著關(guān)聯(lián)，這些性狀包括豬180日齡活重、日增重、相對生長率等［10］。若想在生產(chǎn)中追求這些性狀的最優(yōu)值則必須將個(gè)體基因雜合度保持在合適的水平。黑色素在生物體內(nèi)起著重要的作用，如光保護(hù)、抗氧化等。本研究發(fā)現(xiàn)基因雜合度與血液黑色素之間不存在顯著關(guān)聯(lián)（P＞0.05），而褐黑素、堿溶黑色素、總黑色素以及酪氨酸酶這4種黑色素指標(biāo)之間顯著相關(guān)（P＜0.05或P＜0.01）。這說明，在生產(chǎn)中改變個(gè)體基因雜合度水平提高生產(chǎn)性能時(shí)并不會影響黑色素含量，但若改變其中一種黑色素指標(biāo)的含量，其它的黑色素指標(biāo)也會發(fā)生相應(yīng)變化。這有利于在生產(chǎn)中廣泛開展品種內(nèi)雜交，充分利用雜種優(yōu)勢。

致謝：感謝通山烏骨山羊育種有限公司員工、本實(shí)驗(yàn)室的張騰龍、何春波、韓燕國、康建峰和葉文劍等同學(xué)在血樣采集和實(shí)驗(yàn)室測定等方面提供的支持和幫助。

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［3］王鑫玉，孫守榮，周艷華，等，黑色素分析指標(biāo)的研究進(jìn)展及其應(yīng)用［J］.中國畜牧獸醫(yī)，2008，35（5）：31－34.

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