魯中肉羊育種中FecB突變應(yīng)用效果分析

陶 林，潘林香，王金文，賀小云，王鳳艷，狄 冉，儲(chǔ)明星*

（1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部動(dòng)物遺傳育種與繁殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193；2.濟(jì)南市萊蕪嬴泰農(nóng)牧科技有限公司，山東濟(jì)南 271114；3.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，山東濟(jì)南 250100）

骨形態(tài)發(fā)生蛋白受體1B（Bone Morphogenetic Protein Receptor 1B，BMPR1B）基因是影響綿羊繁殖力的主效基因，其發(fā)生A746G突變稱為FecB突變。目前發(fā)現(xiàn)該突變位點(diǎn)存在BB（GG）、B+（AG）和++（AA）3種基因型。該突變能提高綿羊的排卵數(shù)和產(chǎn)羔數(shù)，降低卵泡直徑。在小尾寒羊中，排卵數(shù)為BB型（3.06枚）＞B+型（2.29枚）＞++型（1.06枚）；產(chǎn)羔數(shù)為BB型（2.46羔）＞B+型（2.21羔）＞++型（1.78羔）；排卵前卵泡直徑為BB型（4.20 mm）＜B+型（5.32 mm）＜++型（7.56 mm）[1-2]。FecB突變?cè)谖覈∥埠?、湖羊、灘羊、洼地綿羊和魯西黑頭羊等品種中均存在，為培育我國高繁殖力肉羊新品種提供了寶貴素材[3]。魯中肉羊是以湖羊?yàn)槟副?、白頭杜泊羊?yàn)楦副?，歷經(jīng)多年培育而成的多羔肉用綿羊新品種，其培育過程就運(yùn)用了FecB分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)[4]。管峰等[5]研究發(fā)現(xiàn)FecB基因?qū)d羊羔羊的生長發(fā)育具有加性效應(yīng)，而楊宇澤等[6]在小尾寒羊上的研究并未有力支持這一結(jié)論。崔緒奎等[7]對(duì)杜寒雜交羔羊的研究表明，B+型初生母羔的體尺體重和3月齡斷奶母羔的體重均極顯著低于++型。目前未見FecB基因?qū)︳斨腥庋虍a(chǎn)羔數(shù)和早期生長發(fā)育性狀影響的報(bào)道。因此，本研究在對(duì)2 296只魯中肉羊進(jìn)行FecB分型的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究FecB基因?qū)︳斨腥庋虍a(chǎn)羔數(shù)和早期生長發(fā)育的影響，以期評(píng)價(jià)FecB突變?cè)隰斨腥庋蚺嘤^程中的效果。

1 材料與方法

1.1 樣品及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 本實(shí)驗(yàn)在2018—2019年對(duì)2 295只魯中肉羊進(jìn)行血液采集，每只10 mL。血樣用EDTA抗凝管-20℃凍存。根據(jù)萊蕪市嬴泰有機(jī)農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司2016—2018年的生產(chǎn)記錄，初步整理后得到663條產(chǎn)羔記錄和948條體尺體重記錄（初生羔羊865條，3月齡羔羊83條）。體尺包括體長、體高、胸圍、胸深、胸寬和管圍。

1.2FecB基因分型 采用基因組試劑盒提取血液DNA，質(zhì)檢合格后，利用本實(shí)驗(yàn)室之前建立的TaqMan探針高通量檢測方法進(jìn)行FecB基因分型。具體方法、主要儀器和試劑見劉秋月等[3]。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析 影響母羊產(chǎn)羔數(shù)的因素考慮FecB基因型和胎次。羔羊體尺體重的影響因素考慮FecB基因型、母羊同胎產(chǎn)羔數(shù)和產(chǎn)羔季節(jié)。按照當(dāng)?shù)貧夂?，產(chǎn)羔季節(jié)劃分原則是春季：3月、4月、5月；夏季：6月、7月、8月；秋季：9月、10月、11月；冬季：1月、2月、12月。

利用SPSS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。產(chǎn)羔數(shù)統(tǒng)計(jì)的廣義線性模型為yijk=μ+Gi+Pj+eijk，其中yijk為觀察值，μ為群體均值，Gi為FecB基因型效應(yīng)，Pj為胎次效應(yīng)，eijk為隨機(jī)誤差效應(yīng)。初生羔羊和3月齡羔羊體尺體重統(tǒng)計(jì)采用的一般線性模型分別為yijkl=μ+Gi+Sj+Lk+eijkl和yijk=μ+Gi+Sj+eijk，其中yijkl和yijk為觀察值，μ為群體均值，Gi為FecB基因型效應(yīng)，Sj為產(chǎn)羔季節(jié)效應(yīng)，Lk為同胎產(chǎn)羔數(shù)效應(yīng)，eijkl和eijk為隨機(jī)誤差效應(yīng)。多重比較采用Duncan's法。Hardy-Weinberg平衡采用卡方適合性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1FecB基因多態(tài)性分析 由表1可知，魯中肉羊群體中存在AA（++）、AG（B+）和GG（BB）3種FecB基因型，其中B+為優(yōu)勢(shì)基因型。群體遺傳學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，該位點(diǎn)屬于中度多態(tài)性（0.25＜多態(tài)信息含量＜0.5），雜合度較高?？ǚ竭m合性檢驗(yàn)表明，該位點(diǎn)由Hardy-Weinberg不平衡狀態(tài)（P＜0.05）向平衡狀態(tài)（P＞0.05）轉(zhuǎn)變。隨著選育的推進(jìn)，G等位基因頻率、GG基因型頻率、多態(tài)信息含量、雜合度和有效等位基因數(shù)均有所提高。

2.2FecB基因型與魯中肉羊產(chǎn)羔數(shù)的關(guān)系 由表2可知，各胎次產(chǎn)羔數(shù)均存在BB＞B+＞++的規(guī)律，且3種基因型的平均產(chǎn)羔數(shù)存在極顯著差異。與++型相比，B+型平均每胎多產(chǎn)0.86羔，BB型平均每胎多產(chǎn)1.44羔。

2.3FecB基因型與魯中肉羊初生和3月齡體尺體重的關(guān)系 由表3可知，母羊同胎產(chǎn)羔數(shù)對(duì)初生羔羊（公羔和母羔）的體重和各項(xiàng)體尺指標(biāo)（體高、體長、胸圍、胸寬、胸深和管圍）存在極顯著影響；產(chǎn)羔季節(jié)極顯著影響初生母羔的體尺性狀和初生公羔的胸寬和管圍、以及3月齡母羔的體重和胸寬，顯著影響初生母羔的體重和初生公羔的胸深。

FecB基因型對(duì)魯中肉羊初生羔羊和3月齡母羔體尺體重的影響如表4所示，BB型初生羔羊體重極顯著低于++型；BB型初生公羔的體高、胸圍、胸寬、胸深和初生母羔的胸深顯著低于++型；BB型初生母羔管圍顯著低于++型和B+型；相對(duì)于++型，BB型初生公羔體長極顯著降低，B+型顯著降低；3月齡B+型母羔的管圍顯著低于++型。

3 討 論

綿羊產(chǎn)羔數(shù)是一個(gè)非常復(fù)雜的性狀，受到多方面因素影響。排卵數(shù)是其中一個(gè)非常重要的影響因素，而通過提高排卵數(shù)正是FecB突變影響綿羊產(chǎn)羔數(shù)的機(jī)制所在。作為目前發(fā)現(xiàn)影響綿羊產(chǎn)羔數(shù)最重要的主效基因，F(xiàn)ecB分子標(biāo)記已經(jīng)在中國美利奴羊、南非肉用美利奴羊、魯西黑頭羊、多胎薩福克羊新品系、灘羊多胎品系和哈薩克羊多胎類型的育種實(shí)踐中得到了成功應(yīng)用[8-12]。本研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)ecB突變?cè)谔岣唪斨腥庋虍a(chǎn)羔數(shù)上的效果顯著。這也證實(shí)了通過導(dǎo)入FecB突變培育我國高繁殖力肉羊新品種品系是可行的。目前，魯中肉羊群體中G等位基因頻率和GG基因型頻率雖有所提高，但仍較低。今后不僅要注重種母羊的FecB基因型，更應(yīng)重視GG型種公羊的選育，以期充分利用G等位基因。

表1 魯中肉羊FecB基因位點(diǎn)群體遺傳學(xué)分析

表2 魯中肉羊FecB基因型與產(chǎn)羔數(shù)的關(guān)系

表3 影響魯中肉羊體尺體重的因素分析

表4 FecB基因型對(duì)魯中肉羊體尺體重的影響

關(guān)于不同F(xiàn)ecB基因型對(duì)綿羊生長發(fā)育影響的研究結(jié)果并不一致。研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)ecB突變提高了3月齡中國美利奴羊的體重、胸圍和胸寬[5]。Oraon等[13]研究發(fā)現(xiàn)BB型Chhotanagpuri綿羊52周齡體重極顯著高于++型和B+型。而在Garole×Malpura雜交羊中，F(xiàn)ecB突變顯著降低了能繁母羊的體重、胸圍、體高和水平體長[14]。大多數(shù)現(xiàn)有研究表明，F(xiàn)ecB突變對(duì)羔羊的初生重和生長發(fā)育具有不利影響[15]。本研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)ecB突變極顯著降低了初生羔羊體重，對(duì)初生公羔體尺的不利影響較初生母羔嚴(yán)重，對(duì)3月齡母羔體尺體重基本無顯著影響。這提示隨著羊只年齡的增加，F(xiàn)ecB突變的作用可能逐漸減弱。另一方面，加強(qiáng)營養(yǎng)水平和優(yōu)化飼養(yǎng)環(huán)境或是削弱FecB突變對(duì)羔羊生長發(fā)育產(chǎn)生不利影響的有效途徑。本實(shí)驗(yàn)的不足之處在于3月齡羔羊的樣本量較小，且缺少其他階段的數(shù)據(jù)，還需擴(kuò)大群體進(jìn)一步驗(yàn)證。

雖然有研究表明FecB突變對(duì)綿羊的早期生長發(fā)育存在不利影響，但FecB突變?nèi)允桥嘤叻敝沉d羊新品種不可多得的分子標(biāo)記。小尾寒羊作為FecB突變的優(yōu)秀載體[16-17]，在魯西黑頭羊的育種工作中具有不可替代的地位。湖羊也是我國綿羊品種中FecB突變的重要載體[17-18]，魯中肉羊的育種實(shí)踐正是利用了這一關(guān)鍵點(diǎn)[19]。因此，攜帶FecB突變的綿羊是寶貴的育種素材，充分保護(hù)和利用國內(nèi)FecB突變品種品系對(duì)培育我國肉羊新品種和促進(jìn)我國肉羊產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

4 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)ecB突變極顯著提高了魯中肉羊的產(chǎn)羔數(shù)，但對(duì)初生羔羊（尤其是公羔）的早期生長發(fā)育具有一定負(fù)面影響?？傮w考慮，F(xiàn)ecB突變?cè)谝蕴岣叻敝沉橹饕繕?biāo)的魯中肉羊選育過程中的應(yīng)用效果較為理想。