山羊多胎主效基因的研究進展

黃元射，毛景欣，胡煜，陳敏*

（1.西南大學，重慶 北碚400715；2.安順學院，貴州 安順 561000）

1 山羊主要的多胎主效基因GDF9、BMP-15

1.1 生長分化因子9（GDF9） GDF9屬于轉(zhuǎn)化生長因子-β，是第一個被發(fā)現(xiàn)由卵母細胞分泌的生長因子，它通過旁分泌方式對卵泡的生長分化起重要作用。生物信息學分析表明，GDF9序列全長5508 bp，由兩個外顯子組成，第一外顯子長397bp，第二外顯子長965 bp，共編碼453個氨基酸，中間被1 123 bp的內(nèi)含子隔開。

1.1.1 GDF9基因C183A突變 C183A多態(tài)性位點位于GDF9基因上，呈C/A二態(tài)性，在群體中組成A/A、A/C及C/C 3種不同的基因型。C183A突變位點的基因型對濟寧青山羊和魯北白山羊的產(chǎn)羔數(shù)沒有顯著影響，但對單胎品種沂蒙黑山羊的產(chǎn)羔數(shù)有顯著影響（P＜0.05），各基因型效應(yīng)值依次為CC（1.17149）＞AA（1.0897）＞AC（1.0577）。

1.1.2 GDF9基因G1189A突變 G1189A多態(tài)性位點位于GDF9基因上，呈G/A二態(tài)性，在群體中組成A/G、A/A及G/G 3種不同的基因型。根據(jù)對不同山羊品種中G1189A突變位點的研究，推測G1189A對不同品種產(chǎn)羔數(shù)的影響模式不同。

1.1.3 GDF9基因外顯子2第G792A處突變 SSCP分析結(jié)果顯示[1]，GDF9基因外顯子2某擴增片段具有單核苷酸多態(tài)性，共有3種基因型，分別為AA、AG和GG型。GG型和AA型相比有一處單核苷酸堿基突變，即外顯子2第792bp處有1個G→A的單堿基突變，并且導致纈氨酸變?yōu)楫惲涟彼帷?/p>

1.1.4 GDF9基因外顯子2第A127G處突變 對西農(nóng)莎能奶山羊GDF9基因的研究發(fā)現(xiàn)[2]，AA基因型和GG基因型相比存在一處突變，即位于擴增片段127bp處的 A→G突變。不同品種的山羊，突變的作用機制有所不同。

1.1.5 GDF9基因外顯子2第G814A處突變 對濟寧青山羊、薩能奶山羊、關(guān)中奶山羊、南江黃羊、布爾山羊和黃淮山羊共6個品種山羊的GDF9基因外顯子2的部分序列進行PCR-SSCP分析[3]，結(jié)果發(fā)現(xiàn)3種基因型，分別為AA、AB和BB型；測序結(jié)果表明GDF9基因外顯子2第814bp處有1個G→A的單堿基突變，該突變導致第272位氨基酸由纈氨酸變?yōu)楫惲涟彼帷?/p>

1.2 骨形態(tài)發(fā)生蛋白15（BMP-15） BMP-15也稱為GDF-9B，屬于轉(zhuǎn)移生長因子-β（TGF-β）超家族成員之一。主要由卵母細胞分泌，以劑量敏感的方式影響早期卵泡的生長和分化[4]，從而具有提高綿羊、山羊排卵數(shù)的作用。

1.2.1 BMP-15基因FecXB突變體 采用RFLP和SSCP技術(shù)檢測BMP-15基因中綿羊高繁殖力突變類型——FecXG、FecXB在貴州白山羊中的分布。結(jié)果表明，在貴州白山羊樣品中沒有檢測到BMP-15基因的FecXG突變，說明該突變在貴州白山羊中的自然發(fā)生率非常低；在貴州白山羊高產(chǎn)母羊和公羊中檢測到了BMP-15的FecXB突變，以雜合的AB基因型存在，低產(chǎn)母羊中沒有檢測到該突變，提示BMP-15基因的FecXB突變可能是影響貴州白山羊繁殖力的因素之一[5]。

1.2.2 BMP-15基因A901G突變位點 應(yīng)用熒光-構(gòu)象敏感凝膠電泳技術(shù)和DNA測序技術(shù)，搜索外顯子的SNPs，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在山羊BMP-15基因編碼序列901bp處發(fā)生了A→G單堿基突變，該突變使得第301位氨基酸殘基由絲氨酸變?yōu)楦拾彼?，在編碼區(qū)沒有發(fā)現(xiàn)其他突變。

1.2.3 BMP-15基因G963A、G1050C突變位點 經(jīng)X2適合性檢驗，濟寧青山羊BMP-15基因G963A、G1050C兩突變位點的引物擴增片段沒有達到Hardy-Weinberg平衡狀態(tài)。研究結(jié)果表明，BMP-15基因可能是濟寧青山羊高產(chǎn)羔數(shù)的主效基因[6]。

2 山羊的其他多胎主效基因ESR、GnRH、FSHR、FSH-β、INH、PRLR

2.1 雌激素受體基因（ESR） 雌激素受體基因可促進卵巢顆粒細胞的增生，是維持卵泡正常生長所必需的，對動物的生殖功能發(fā)揮著重要作用。對ESR基因外顯子1部分序列進行PCR-SSCP分析，結(jié)果表明ESR基因型效應(yīng)對產(chǎn)羔性狀的影響是顯著的（P＜0.05），不同群體的ESR基因型效應(yīng)對產(chǎn)羔性狀的影響是一致的。

2.2 促性腺激素釋放激素基因（GnRH） 促性腺激素釋放激素是下丘腦分泌產(chǎn)生的神經(jīng)激素，對哺乳動物的繁殖過程具有調(diào)控作用。SSCP分析結(jié)果顯示[2]，某擴增片段在西農(nóng)莎能奶山羊和布爾山羊品種中均存在單核苷酸多態(tài)性。

2.3 促卵泡素基因（FSHβ） 促卵泡素促進顆粒細胞增生與卵泡液的分泌[7]，并誘導促黃體素LH、催乳素PRL受體生成及芳香化酶生成，刺激雌二醇的合成與釋放，從而協(xié)調(diào)控制配子細胞的發(fā)育和成熟。哺乳動物卵泡刺激素一般由α和β兩種亞基組成。α亞基為FSH、LH、TSH所共有，F(xiàn)SH行使生物功能主要依賴于β亞基的特異作用。常見家畜的FSHβ亞基長度均為111個氨基酸，而且氨基酸序列在幾種動物之間具有很強的保守性。張玉龍等[8]選用徐淮山羊作為實驗動物，對FSHβ第2外顯子進行擴增、測序、序列對比和PCR-SSCP檢測，結(jié)果表明徐淮山羊FSHβ基因有AA、AB和AC 3種基因型，認為FSHβ基因可能是控制徐淮山羊多胎性能的一個主效基因。

2.4 促卵泡素受體基因（FSHR） FSHR的10個外顯子中，第10外顯子編碼胞內(nèi)域和跨膜域，胞外域則由第1～9外顯子編碼[6-7]。FSHR基因的第10個外顯子特征有可能作為雙胎性狀的標記基因，而且標記的結(jié)果也比較明確，即雙胎性狀與候選基因的多態(tài)（突變）性狀呈正相關(guān)關(guān)系。對FSHR基因第10外顯子的部分序列進行SSCP檢測，結(jié)果表明FSHR基因是控制濟寧青山羊多胎性狀的主效基因之一，或是與之存在緊密遺傳連鎖關(guān)系的分子標記[3]。對冀中山羊FSHR基因第10外顯子的部分序列進行PCRSSCP基因型判定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了兩種基因型：AB型和AA型，高產(chǎn)群和普通群體的AA基因型頻率都比相應(yīng)的低產(chǎn)群要低[9]。

2.5 抑制素基因（INH） 采用PCR-SSCP技術(shù)分析了大足黑山羊和南江黃羊的INHα亞基基因外顯子1和2的部分序列的多態(tài)性，結(jié)果表明外顯子1內(nèi)沒有多態(tài)性位點，外顯子2內(nèi)產(chǎn)生了3種基因型，INHα外顯子2有可能作為山羊多胎性標記的候選基因片段[10]。滑國華等[11]利用PCR-SSCP、PCR、RFLP和克隆測序等方法對山羊抑制素α亞基基因編碼區(qū)的一個片段進行多態(tài)性分析，結(jié)果顯示：INHA可能是影響山羊產(chǎn)羔數(shù)性狀的一個主效基因，G等位基因可能與高產(chǎn)性狀呈正相關(guān)。

2.6 催乳素受體基因（PRLR） 熊偉等[12]分析了海門山羊PRLR基因2個基因位點的遺傳變異，結(jié)果表明在海門山羊群體中，PRLR基因內(nèi)含子2的3種基因型（CC、CD、DD）對海門山羊產(chǎn)羔數(shù)的影響達到了極顯著水平（P＜0.01），并且CC＞CD＞DD；PRLR基因內(nèi)含子2的DD型和CC型在第35個堿基處有一處A→G的突變，可以推測，PRLR基因內(nèi)含子2的等位基因C對海門山羊產(chǎn)羔數(shù)有正向作用，而D則有負向作用。

3 問題與展望

由于目前國內(nèi)外對山羊多胎品種及多胎性狀分子遺傳機制的研究報道比較少，因而對山羊多胎主效基因的研究與發(fā)現(xiàn)也進展緩慢。多胎候選主效基因的發(fā)現(xiàn)與鑒定對種群數(shù)量和品種有一定的要求和差別，再加上多胎候選基因的突變位點只能對較為單一的山羊品種具有提高排卵或產(chǎn)羔數(shù)的作用，故未能將多胎候選基因普及到廣泛的山羊品種當中去。根據(jù)山羊與綿羊同科異屬的特性，借鑒綿羊多胎主效基因，引入山羊多胎主效基因的研究范圍，結(jié)果獲得的促進山羊多胎性狀的基因比較少，且能夠促進多胎性狀的山羊品種也比較少。部分多胎候選主效基因的研究還不夠成熟，其研究結(jié)果存在較大的分歧。利用PCR-RFLP和PCR-SSCP等標記輔助選育方法來研究多胎主效基因，可大大縮短育種時間，加快育種進程，提高育種效率。

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