李彬 李志強(qiáng) 韓冰 比拉力·艾山 張寧 劉明軍 賀三剛 依明·蘇來曼
摘要:[目的]利用微衛(wèi)星標(biāo)記分析特克塞爾×哈薩克羊群體的遺傳多樣性,并與生產(chǎn)性狀進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,為該品種的遺傳育種和性狀改良提供分子標(biāo)記。[方法]選取11個(gè)微衛(wèi)星標(biāo)記,采用PCR擴(kuò)增和毛細(xì)管電泳技術(shù)檢測(cè)108只特克塞爾×哈薩克羊雜交群體的遺傳多樣性,并對(duì)各位點(diǎn)不同基因型與生產(chǎn)性狀進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。[結(jié)果]11個(gè)標(biāo)記位點(diǎn)在該群體中共檢測(cè)到91個(gè)等位基因,平均等位基因數(shù)為8.273,平均觀測(cè)雜合度為0.428,平均期望雜合度為0.815,平均多態(tài)信息含量為0.789.關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)如下位點(diǎn)與相應(yīng)性狀之間呈極顯著或顯著相關(guān):AMEL、ETH152、INRA006和INRAOH3與初生重、斷奶重、宰前重和胴體重;CSRD247與胴體長(zhǎng)、腿垂直長(zhǎng);INRA005、MAF214和MCM527與腿會(huì)斜長(zhǎng)、腿恥斜長(zhǎng)和踝骨寬;1NRAl72和oARFCB20位點(diǎn)與臀寬、胸寬和肩寬;1NRA063與胸深。[結(jié)論]11個(gè)微衛(wèi)星標(biāo)記位點(diǎn)在該群體中具有較豐富的遺傳多態(tài)性,且與生產(chǎn)性狀均有不同程度的關(guān)聯(lián)性,可以為特克塞爾×哈薩克羊性狀改良和育種工作提供分子標(biāo)記。
關(guān)鍵詞:特克塞爾×哈薩克羊,微衛(wèi)星標(biāo)記,遺傳多樣性,生產(chǎn)性狀
中圖分類號(hào):S813.22文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1008-0384(2020)03-0243-11
0引言
[研究意義]特克塞爾羊是肉用羊品種,具有生長(zhǎng)速度快、肉品質(zhì)好、耐粗飼、耐寒及抗病力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn);哈薩克羊是肉脂兼用型粗毛羊地方品種,體質(zhì)結(jié)實(shí),蓄積脂肪能力強(qiáng),抗寒抗病能力強(qiáng),適應(yīng)性好。而特克塞爾×哈薩克羊兼具特克塞爾羊與哈薩克羊的優(yōu)點(diǎn),其生長(zhǎng)速度快,肉品質(zhì)好,產(chǎn)肉率高。選擇與生產(chǎn)性狀相關(guān)聯(lián)的微衛(wèi)星標(biāo)記位點(diǎn)對(duì)特克塞爾×哈薩克羊輔助遺傳育種及性狀改良有重要意義。(前人研究進(jìn)展)微衛(wèi)星標(biāo)記是共顯性標(biāo)記,在個(gè)體間呈高度多態(tài)性且數(shù)量豐富,被廣泛應(yīng)用于分析物種遺傳多樣性并作為性狀改良的分子標(biāo)記等研究。王婷、劉澤民等、lbrahimM等、王可等、Kumar等利用微衛(wèi)星標(biāo)記分別對(duì)四川省6個(gè)綿羊群體、大尾寒羊、巴基斯坦綿羊、濟(jì)寧青山羊、印度山羊等品種進(jìn)行遺傳多態(tài)性分析,結(jié)果表明群體均具有豐富的遺傳多態(tài)性。另有研究表明,微衛(wèi)星標(biāo)記位點(diǎn)可作為育種和性狀改良的分子標(biāo)記。烏仁套迪等研究篩選出了8個(gè)與阿拉善戈壁雙峰駝體尺性狀相關(guān)聯(lián)的位點(diǎn),為標(biāo)記輔助選擇提供了依據(jù)。馬麗娜等通過微衛(wèi)星標(biāo)記和灘羊體重性狀之間的相關(guān)性研究發(fā)現(xiàn)12個(gè)位點(diǎn)都與體重性狀有一定相關(guān)性。梁慶玲等用微衛(wèi)星標(biāo)記與陶塞特羊生長(zhǎng)性狀進(jìn)行相關(guān)性分析,發(fā)現(xiàn)了與性狀相關(guān)的標(biāo)記,為該品種的性狀改良提供了參考依據(jù)。(本研究切入點(diǎn))目前,尚未有特克塞爾×哈薩克羊微衛(wèi)星標(biāo)記遺傳多態(tài)性與生產(chǎn)性狀間的關(guān)聯(lián)分析相關(guān)報(bào)道。(擬解決的關(guān)鍵問題)本研究利用11個(gè)微衛(wèi)星標(biāo)記位點(diǎn)檢測(cè)特克塞爾×哈薩克羊群體的遺傳多樣性,并對(duì)位點(diǎn)各基因型與初生重、斷奶重、宰前重、胴體重、胴體長(zhǎng)、腿垂直長(zhǎng)、腿會(huì)斜長(zhǎng)、腿恥斜長(zhǎng)、踝骨寬、臀寬、胸寬、肩寬和胸深的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行分析,以期為特克塞爾×哈薩克羊群體的選育提供分子標(biāo)記。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料及生產(chǎn)指標(biāo)測(cè)定
本試驗(yàn)于新疆畜牧科學(xué)院綿羊繁育試驗(yàn)基地,選擇9月齡50只公羊和58只母羊共108只體況特征良好、具有一定親緣關(guān)系的特克塞爾×哈薩克羊,采集耳組織樣品置于含75%酒精的EP管中,-20℃保存?zhèn)溆?。分別在不同時(shí)期測(cè)定其初生重、斷奶重、宰前重及屠宰后的胴體重、胴體長(zhǎng)、腿垂直長(zhǎng)、腿會(huì)斜長(zhǎng)、腿恥斜長(zhǎng)、踝骨寬、臀寬、胸寬、肩寬和胸深等性狀數(shù)據(jù)。
1.2微衛(wèi)星標(biāo)記位點(diǎn)分析
1.2.1 基因組DNA提取 綿羊耳組織樣本基因組DNA提取按照QLAGEN公司(德國(guó))的QLAamp 96DNA純化QLAcube HT專用試劑盒說明書進(jìn)行提取,1.0%的瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)基因組DNA的完整性,用Nanodrop One超微量分光光度計(jì)測(cè)定DNA濃度與純度,將檢測(cè)合格的樣本(OD260nm/OD280mm值為1.8~2.0)稀釋至50ng·uL-1,一20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2微衛(wèi)星標(biāo)記選擇 選用國(guó)際動(dòng)物遺傳協(xié)會(huì)(ISAG)(https://www.isag.us)和聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)(http://www.fao.org)聯(lián)合推薦的綿羊遺傳多態(tài)性較高、擴(kuò)增效果好的11個(gè)微衛(wèi)星標(biāo)記位點(diǎn)。引物由生工生物工程(上海)股份有限公司合成,引物信息見表1.
1.2.3PCR擴(kuò)增及基因分型 PCR反應(yīng)體系為25uL:2×Easy Taq Super Mix 12.5uL,模板DNA l uL,10gmol·L-1上、下游引物各0.5uL,ddH2O 10.5ul.PCR擴(kuò)增程序?yàn)椋?5℃預(yù)變性10min;95℃變性40s,最佳退火溫度退火30s,72℃延伸60s,共30個(gè)循環(huán);72℃延伸10min;4℃保存。PCR產(chǎn)物經(jīng)2.0%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè),利用Fragment AnalyzerTM自動(dòng)化毛細(xì)管電泳儀進(jìn)行基因分型,PROSize 3.0軟件讀取等位基因結(jié)果。
1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
采用Cervus 3.0軟件對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,統(tǒng)計(jì)微衛(wèi)星標(biāo)記位點(diǎn)的等位基因數(shù)(K)、觀測(cè)雜合度(Ho)、期望雜合度(He)、多態(tài)信息含量(PIC)等數(shù)據(jù)。選擇SPSS 19.0軟件中的一般線性模型進(jìn)行最小二乘方差對(duì)微衛(wèi)星位點(diǎn)不同基因型與生產(chǎn)性狀進(jìn)行相關(guān)性分析。一般線性模型為:
Yijk=u+Gi+Sj+eijk
式中:Yijk為個(gè)體表型值,u為群體平均值,Gi為個(gè)體基因型固定效應(yīng),Sj為個(gè)體性別效應(yīng),eijk為隨機(jī)殘差效應(yīng)。若微衛(wèi)星位點(diǎn)與性狀間具有顯著性,應(yīng)用LSD進(jìn)行多重比較。以P<0.05表示顯著性差異,結(jié)果用“均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示。
2 結(jié)果與分析
2.1 基因組DNA檢測(cè)及電泳分型
提取的組織樣本DNA經(jīng)2.0%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)擴(kuò)增效果好的PCR產(chǎn)物后經(jīng)Fragment AnalyzerTM自動(dòng)化毛細(xì)管電泳儀進(jìn)行等位基因分型,PROSize3.0軟件讀取等位基因結(jié)果。個(gè)體M115在位點(diǎn)AMEL的226/217bp基因型如圖1,個(gè)體M40在位點(diǎn)ETH152的196/196bp基因型如圖2.
2.2 微衛(wèi)星遺傳多樣性分析
特克塞爾×哈薩克羊微衛(wèi)星標(biāo)記的遺傳多態(tài)性見表2.結(jié)果顯示,11對(duì)微衛(wèi)星標(biāo)記共檢測(cè)到91個(gè)等位基因,平均等位基因?yàn)?.273,平均多態(tài)信息含量為0.789,平均期望雜合度為0.815,平均觀測(cè)雜合度為0.428,各微衛(wèi)星位點(diǎn)PIC>0.5,均表現(xiàn)為高度多態(tài)性,表明特克塞爾×哈薩克羊遺傳多樣性處于較高水平。
2.3 微衛(wèi)星位點(diǎn)與生產(chǎn)性狀關(guān)聯(lián)分析
位點(diǎn)AMEL(表3),DI型個(gè)體初生重顯著低于CI型(P<0.05),斷奶重極顯著高于GG和HH型(P<0.01)且顯著高于DJ型(P<0.05),宰前重和胴體重極顯著高于其他個(gè)體(P<0.01),胴體長(zhǎng)極顯著高于HH型(P<0.01),腿垂直長(zhǎng)顯著高于GG和HH型(P<0.05),腿會(huì)斜長(zhǎng)顯著高于CI和GG型(P<0.05),腿恥斜長(zhǎng)極顯著低于HH型(P<0.01),臀寬和肩寬顯著高于DJ型(P<0.05);GG和HH型個(gè)體胸深極顯著低于DI型(P<0.01)且顯著低于CI型(P<0.05)。
位點(diǎn)1NRA023(表4),CH型個(gè)體初生重極顯著高于BH和CC型(P<0.01)且顯著高于EE、EH和GG型(P<0.05),BH型個(gè)體初生重顯著低于AD和AF型(P<0.05);AD型個(gè)體斷奶重極顯著高于BH、CC、EE和GG型(P<0.01)且顯著高于AF、CH和EH型(P<0.05),宰前重和胴體重極顯著高于其他個(gè)體(P<0.01),胴體長(zhǎng)極顯著高于AF型(P<0.01)且顯著高于BH、CC、EE、EH和GG型(P<0.05),腿垂直長(zhǎng)顯著高于AF、BH、CC和EE型(P<0.05),踝骨寬顯著高于AF、CC、CH、EE和EH型(P<0.05),臀寬顯著高于BH、CC、EE和GG型(P<0.05),胸寬極顯著高于BH、EE、EH和GG型(P<0.01)且顯著高于AF和CC型(P<0.05),肩寬顯著高于EE型(P<0.05)。在腿會(huì)斜長(zhǎng)性狀上,AD和GG型個(gè)體顯著高于BH、CC和EE型(P<0.05)。
位點(diǎn)INRAl72(表5),BB型個(gè)體斷奶重、宰前重和腿會(huì)斜長(zhǎng)顯著高于GG型(P<0.05),胴體重顯著高于FF和GG型(P<0.05),腿恥斜長(zhǎng)顯著高于DD型(P<0.05);GG型個(gè)體臀寬顯著低于AA和DD型(P<0.05),胸寬顯著低于AA型(P<0.05),肩寬顯著低于AA和BB型(P<0.05)。
位點(diǎn)CSRD247(表6),AF型個(gè)體胴體長(zhǎng)顯著高于EE型(P<0.05);BF型個(gè)體腿垂直長(zhǎng)顯著高于EE和FF型(P<0.05);FJ型個(gè)體踝骨寬極顯著低于AF和EE(P<0.01)且顯著低于BF和FF型(P<0.05)。
位點(diǎn)ETH152(表7),AC型個(gè)體斷奶重顯著高于DD型(P<0.05);CC型個(gè)體胴體重顯著高于EE型(P<0.05);AE型個(gè)體腿恥斜長(zhǎng)顯著低于CC和EE型(P<0.05);在踝骨寬性狀上,AC型個(gè)體極顯著高于BB和EE型(P<0.01)且顯著高于CE和DD型(P<0.05),AE型個(gè)體顯著高于BB和EE型(P<0.05);AE型個(gè)體胸寬顯著高于EE型(P<0.05)。
位點(diǎn)INRA005(表8),AE型個(gè)體胴體長(zhǎng)顯著高于AH(P<0.05);DH型個(gè)體腿會(huì)斜長(zhǎng)顯著高于AE和BB型(P<0.05),腿恥斜長(zhǎng)極顯著高于BB型(P<0.01)且顯著高于AE、AF和HH型;在踝骨寬性狀上,AE型個(gè)體極顯著高于PP和HH型(P<0.01),F(xiàn)F型個(gè)體顯著低于AA和BB型(P<0.05);AH型個(gè)體胸寬顯著低于AA、AE、AF和FF型(P<0.05)。
位點(diǎn)INRA006(表9),AG型個(gè)體初生重極顯著高于BB和CC型(P<0.01)且顯著高于AA和FF型(P<0.05);AC型個(gè)體斷奶重顯著高于BB型(P<0.05),胸寬極顯著高于BB型(P<0.01)且顯著高于AA、CC和FF型(P<0.05);AC和AG型個(gè)體宰前重和胴體重顯著高于AA、BB和CC型(P<0.05)。
位點(diǎn)INRA063(表10),EF型個(gè)體初生重顯著高于BB型(P<0.05);EE型個(gè)體腿會(huì)斜長(zhǎng)顯著低于BB、DD和DG型(P<0.05);在腿恥斜長(zhǎng)性狀上,DG型個(gè)體極顯著高于BB型(P<0.01)且顯著高于CC和EE型(P<0.05),DD型個(gè)體顯著高于BB型(P<0.05);DG型個(gè)體臀寬顯著高于CC、EE和HH型(P<0.05);EF型個(gè)體胸寬顯著高于HH型(P<0.05);BB型個(gè)體胸深型顯著高于EE型(P<0.05)。
位點(diǎn)MAF214(表11),DH型個(gè)體斷奶重顯著高于BB型(P<0.05);BI型個(gè)體宰前重和胴體重顯著高于BB型(P<0.05);CG型個(gè)體腿垂直長(zhǎng)顯著高于BB、BI和CC型(P<0.05);CG型個(gè)體腿恥斜長(zhǎng)極顯著低于BB、BI和CC型(P<0.01)且顯著低于AA型(P<0.05);在踝骨寬性狀上,BI型個(gè)體極顯著高于CG型(P<0.01);AA型個(gè)體臀寬顯著高于BB型(P<0.05);CG型個(gè)體肩寬顯著高于BB型(P<0.05)。
位點(diǎn)MCM527(表12),在斷奶重性狀上,BB型個(gè)體顯著高于AA和AE型(P<0.05),BE型個(gè)體顯著高于AA型(P<0.05);BB和BE型個(gè)體宰前重極顯著高于EE型(P<0.01)且顯著高于CE型(P<0.05),胴體重顯著高于AE和EE型(P<0.05);AA型個(gè)體腿恥斜長(zhǎng)顯著高于AE型(P<0.05);BE型個(gè)體腿會(huì)斜長(zhǎng)顯著低于BB型(P<0.05),踝骨寬極顯著高于AA、CC和EE型(P<0.01)且顯著高于AE、CE和DD型(P<0.05),胸寬顯著高于CC、CE和EE型(P<0.05);BB型個(gè)體肩寬顯著高于EE型(P<0.05)。
位點(diǎn)OARFCB20(表13),BI型個(gè)體斷奶重極顯著高于CG和GG型(P<0.01)且顯著高于BB、DD、EI和Ⅱ型(P<0.05),宰前重顯著高于DD和GG型(P<0.05),胴體重顯著高于DD、EI和GG型(P<0.05),腿恥斜長(zhǎng)極顯著低于GG型(P<0.01),臀寬顯著高于DD和EI型(P<0.05),胸寬極顯著高于DD型(P<0.01)且顯著高于BB、EI和GG型(P<0.05),肩寬極顯著高于DD型(P<0.01)且顯著高于EI和GG型(P<0.05),胸深顯著高于BB、DD和EI型(P<0.05)。
3 討論
3.1 微衛(wèi)星標(biāo)記遺傳多樣性
微衛(wèi)星標(biāo)記的遺傳多樣性既可以反映群體的遺傳變異情況,也可為后期的遺傳育種、品種改良提供有力依據(jù)。Barker等研究表明微衛(wèi)星位點(diǎn)的等位基因數(shù)≥4時(shí)才可利用遺傳參數(shù)評(píng)估多樣性。多態(tài)信息含量(PIC)是檢測(cè)基因多態(tài)態(tài)性的指標(biāo)。Botstcin等研究表明當(dāng)PIC>0.5時(shí),群體具有高度多態(tài)性。本研究所選擇的11個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)等位基因均大于4個(gè),平均等位基因數(shù)8.273.FaridA等用10個(gè)微衛(wèi)星標(biāo)記對(duì)10個(gè)品種共257只綿羊的遺傳變異性進(jìn)行了評(píng)估,平均每個(gè)位點(diǎn)的等位基因數(shù)均大于4個(gè)。VajedEMT測(cè)定伊朗14個(gè)綿羊品種的5個(gè)微衛(wèi)星標(biāo)記的遺傳多態(tài)性,PIC均大于0.5.周明亮等利用微衛(wèi)星標(biāo)記研究布拖黑綿羊群體的遺傳特性,PIC平均為0.6257,顯示布拖黑綿羊群體具有豐富的遺傳多樣性。張瑞等用24對(duì)微衛(wèi)星分析岷縣黑裘皮羊群體內(nèi)遺傳多樣性,平均多態(tài)信息含量為0.6527,結(jié)果表明,岷縣黑裘皮羊群體內(nèi)遺傳多樣性豐富,可為選育保種等工作提供理論依據(jù)。本研究所選取的11個(gè)微衛(wèi)星標(biāo)記位點(diǎn)均是高度多態(tài)性位點(diǎn),PIC為0.789,說明該11個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)適用于特克塞爾×哈薩克羊群體的遺傳多樣性的正確評(píng)估及與生產(chǎn)性狀的關(guān)聯(lián)分析。
3.2 微衛(wèi)星標(biāo)記與生產(chǎn)性狀關(guān)聯(lián)性
微衛(wèi)星標(biāo)記與生產(chǎn)性狀的關(guān)聯(lián)性研究在動(dòng)物分子標(biāo)記輔助育種中已被廣泛應(yīng)用。關(guān)聯(lián)分析是利用基因間的連鎖不平衡,對(duì)基因型和表型數(shù)據(jù)的差異分析存在的相關(guān)性,因此可以利用微衛(wèi)星標(biāo)記進(jìn)行分析,確定相關(guān)聯(lián)的基因型。遲浩斌等對(duì)早勝牛微衛(wèi)星位點(diǎn)研究發(fā)現(xiàn)D12S4位點(diǎn)基因型與初生重和6月齡重、D15S10和D19S2位點(diǎn)與體高和體長(zhǎng)性狀均存在關(guān)聯(lián)效應(yīng)。王斌等研究結(jié)果表明BM2113、ETH225、ILSTS005和BMl824位點(diǎn)均與宣漢牛的體高和體長(zhǎng)性狀有關(guān)聯(lián)性。德吉等對(duì)340只西藏絨山羊的10個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)的多態(tài)性與經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,發(fā)現(xiàn)BMSl246和BM3033位點(diǎn)與體高性狀有相關(guān)性。李標(biāo)等用29個(gè)高多態(tài)性微衛(wèi)星標(biāo)記對(duì)寧夏鹽池灘羊的體重和體尺數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析,結(jié)果顯示MAF33與體高和胸深顯著相關(guān)。張瑞等對(duì)岷縣黑裘皮羊遺傳多態(tài)性與生產(chǎn)性狀關(guān)聯(lián)分析,結(jié)果顯示OarFCB304和MAF70位點(diǎn)與體重;ILSTS28位點(diǎn)與胸寬;OarFCB304、OarJMP29和MAF209位點(diǎn)與胸深等性狀顯著性相關(guān)。
本研究選擇的11個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)與特克塞爾×哈薩克羊生產(chǎn)性狀均具有一定的相關(guān)性,其中與初生重、斷奶重、宰前重、胴體重相關(guān)的位點(diǎn)有9個(gè):AMEL、ETHl52、INRA006、INRA023、INRA063、INRAl72、MAF214、MCM527和OARFCB20;與胴體長(zhǎng)、腿垂直長(zhǎng)、腿會(huì)斜長(zhǎng)、腿恥斜長(zhǎng)相關(guān)的位點(diǎn)有10個(gè):AMEL、CSRD247、ETHl52、1NRA005、INRA023、INRA063、INRAl72、MAF214、MCM527和OARFCB20;與踝骨寬、臀寬、胸寬、肩寬和胸深相關(guān)的位點(diǎn)有11個(gè):AMEL、CSRD247、ETHl52、INRA005、INRA006、INRA023、INRA063、INRAl72、MAF214、MCM527和OARFCB20.由于樣品量有限,本研究得到的結(jié)果尚需大群體樣本的進(jìn)一步驗(yàn)證。