1、 山 东 农 业 科 学():./.收 稿 日 期:基 金 项 目:山 东 省 农 业 良 种 工 程 项 目()枣 庄 市 自 主 创 新 及 成 果 转 化 项 目()山 东 省 生 猪 产业 技 术 体 系()作 者 简 介:巩 静()女 硕 士 研 究 生 主 要 从 事 猪 遗 传 育 种 与 繁 殖 研 究:.通 信 作 者:王 继 英()女 博 士 研 究 员 研 究 方 向 为 猪 遗 传 育 种 与 繁 殖:.耿 立 英()女 博 士 教 授 研 究 方 向 为 动 物 遗 传 育 种 与 繁 殖:.基 因 多 态 性 与 杜 黑 猪 毛 色 关 系 研 究巩 静 杨 晴 王
2、 艺 盼 王 彦 平 朱 晓 东 张 传 生 耿 立 英 王 继 英(.河 北 科 技 师 范 学 院 动 物 科 技 学 院 河 北 秦 皇 岛.山 东 省 农 业 科 学 院 畜 牧 兽 医 研 究 所/山 东 省 畜 禽 疫 病防 治 与 繁 育 重 点 实 验 室/农 业 农 村 部 畜 禽 生 物 组 学 重 点 实 验 室 山 东 济 南.枣 庄 黑 盖 猪 养 殖 有 限 公 司 山 东 枣 庄)摘 要:黑 色 素 皮 质 素 受 体()基 因 是 调 控 哺 乳 动 物 毛 色 的 一 个 关 键 基 因 为 了 解 杜 洛 克 和 枣 庄 黑盖 猪 杂 交 组 合(简 称 杜
3、 黑 猪)中 基 因 多 态 性 与 毛 色 表 型 的 关 系 本 研 究 以 头 杜 黑 猪 代 个 体 和 头 枣 庄 纯 种 黑 盖 猪 为 研 究 对 象 对 代 群 体 进 行 毛 色 表 型 类 型 分 组 利 用 液 相 芯 片 捕 获 测 序 技 术 鉴 定 基 因 中 影 响 毛 色 的 个 位 点 的 基 因 型 结 果 表 明 杜 黑 猪 代 群 体 出 现 了 毛 色 分 离 其 中.的个 体 为 全 黑 色.的 个 体 为 棕 红 色 其 余.的 个 体 呈 现 混 杂 色 包 括 黑 红 条 纹、棕 色 偏 黄、棕 色 偏 白等 测 定 的 个 多 态 位 点 中
4、 等 位 基 因 个 位 点(、)的 突 变 纯合 型(、)个 体 表 现 为 黑 红 条 纹 野 生 纯 合 型(、)个 体 表 现 为 棕 红 色 杂 合 基 因 型(、)个 体 大 部 分(.)表 现 为 黑 色 少 部 分(.)为 黑 色 红 纹、棕 色 偏 黄 和 棕 色 偏 白 等 位 基 因 个 位 点(、)的 突 变 纯 合 基 因 型(、)个 体 全 部 为 棕 红 色 野 生 纯 合 基 因 型(、)个 体 全 部 为 黑 色 毛 色 杂 合 基 因 型(、)大 部 分(.)为 黑 色 毛 色 少 部 分 个 体(.)毛 色 为 黑 红 条 纹、棕 色 偏 黄 和 棕 色
5、偏 白 单 倍 型 分 析 表 明 个 高 度 连 锁 位 于 个单 倍 型 块 内 本 研 究 结 果 表 明 杜 黑 猪 毛 色 黑 色 对 棕 红 色 为 不 完 全 显 性 利 用 基 因 的 个 标 记 进行 毛 色 分 子 标 记 辅 助 选 择 可 快 速 剔 除 隐 性 棕 红 色 等 位 基 因 使 杜 黑 猪 新 品 种 的 毛 色 迅 速 固 定 为 全 黑 色 以 加速 新 品 种 培 育 进 程 关 键 词:杜 黑 猪 毛 色 基 因 基 因 型中 图 分 类 号:.文 献 标 识 号:文 章 编 号:()(./.)().().()()().(.)()(.).()(、
6、)().(.)()(.).毛 色 是 猪 的 重 要 品 种 特 征 之 一 一 直 以 来备 受 人 们 关 注 在 养 猪 生 产 中 毛 色 被 广 泛 应 用于 评 判 品 种 的 纯 度、遗 传 稳 定 性、亲 缘 关 系 以 及在 配 套 系 培 育 中 确 定 亲 本 的 杂 交 组 合 类 型 等 方面 揭 示 猪 毛 色 的 遗 传 机 制 及 影 响 毛 色 的 相 关 基因 的 遗 传 规 律 对 猪 的 育 种 具 有 重 要 意 义 毛 色 不 同 的 品 种 或 品 系 杂 交 时 代 呈 现 显 性 毛色 代 群 体 则 会 出 现 毛 色 分 离 选 择 毛 色
7、 一致 性 强 的 种 猪 淘 汰 毛 色 分 离 严 重 的 个 体 提 高 群体 的 整 齐 度 是 新 品 种 或 配 套 系 培 育 过 程 中 的 重要 步 骤 哺 乳 动 物 毛 色 的 形 成 是 由 一 系 列 与 黑 色 素 细胞 种 类 与 形 成 有 关 的 生 理、生 化 反 应 的 最 终 结 果 遗 传 机 制 较 复 杂 猪 的 毛 色 大 致 分 为 野 生 型 毛色、纯 黑 色、纯 白 色、棕 红 色、两 头 乌、花 猪 等 虽然 属 于 质 量 性 状 由 少 数 几 对 基 因 决 定 但 由 于 基因 之 间 有 上 位 效 应 等 遗 传 互 作 效
8、应 调 控 毛 色 的基 因 及 其 作 用 机 制 尚 未 完 全 搞 清 楚 黑 色 素 皮 质素 受 体()基 因 是 调 控 哺 乳 动 物 毛 色 的 一个 关 键 基 因 是 蛋 白 偶 联 受 体 家 族的 一 员 由 基 因 座 编 码 通 过 与 其 配 体促 进 剂 黑 素 细 胞 刺 激 激 素()或 颉 颃 剂刺 鼠 蛋 白()的 竞 争 性 结 合 分 别 形 成 真 黑 素或 褐 黑 素 从 而 影 响 猪 毛 色 表 型 等 在 欧 洲 野 猪、欧 洲 大 黑 猪、中 国 梅 山 猪、汉普 夏 猪、大 白 猪、皮 特 兰 猪 及 杜 洛 克 猪 的 基因 部 分
9、序 列 中 发 现 个 突 变 构 成 种 等 位 基 因 其 中 对 应 于 野 猪 的 灰 毛 色 对 应 于 欧 洲 大黑 猪 和 中 国 梅 山 猪 的 黑 毛 色 对 应 于 汉 普 夏 猪的 黑 毛 色 对 应 于 皮 特 兰 猪 的 黑 色 斑 点 及 大 白猪 的 白 毛 色 对 应 于 杜 洛 克 猪 的 棕 红 毛 色 等 在 头 欧 洲 家 猪 和 个 亚 洲 品 种 家猪 及 头 亚 欧 野 猪 的 基 因 编 码 区 内 共 发现 个 突 变 其 中 包 括 等 发 现 的 个 突 变 枣 庄 黑 盖 猪 是 山 东 省 著 名 地 方 品 种 毛 色 为 第 期 巩
10、 静 等:基 因 多 态 性 与 杜 黑 猪 毛 色 关 系 研 究纯 黑 色 具 有 肉 质 鲜 嫩、产 仔 数 多、抗 病 能 力 强、适应 性 强 等 优 良 特 征 但 其 生 长 缓 慢 产 肉 性 能 和 胴体 瘦 肉 率 低 利 用 杜 洛 克 对 枣 庄 黑 盖 猪 进行 杂 交 改 良 瘦 肉 率、肉 质 性 能 及 胴 体 性 能 均 明 显提 高 为 枣 庄 黑 盖 猪 杂 交 改 良 的 优 良 杂 交 组 合 之一 我 国 多 数 黑 猪 毛 色 黑 色 对 棕 红 色 呈 显 性 遗传 杜 洛 克 猪 与 枣 庄 黑 盖 猪(以 下 简 称 杜 黑 猪)杂 交 后
11、代 的 毛 色 全 部 为 全 黑 色 代 群 体 出 现 了毛 色 分 离 常 规 育 种 对 猪 毛 色 的 选 育 是 横 交 固 定后 通 过 持 续 的 世 代 选 育 逐 渐 剔 除 后 代 中 毛 色 出现 分 离 的 个 体 周 期 长、效 率 低 严 重 影 响 和 制 约了 专 门 化 品 系 选 育 和 新 品 种(配 套 系)育 种 进 程 本 研 究 以 杜 黑 猪 杂 交 群 体 和 枣 庄 纯 种 黑盖 猪 为 研 究 对 象 对 群 体 进 行 毛 色 表 型 类 型 分组 利 用 液 相 芯 片 捕 获 测 序 技 术 鉴 定 基因 中 影 响 毛 色 的 个
12、 的 基 因 型 研 究 不 同基 因 型 与 毛 色 表 型 的 关 系 筛 选 可 用 于 毛 色 分 子标 记 辅 助 育 种 的 位 点 为 快 速 建 立 毛 色 稳 定的 杜 黑 猪 新 品 种 培 育 体 系 奠 定 基 础 材 料 与 方 法.试 验 动 物 及 毛 色 表 型 收 集试 验 动 物 包 括 头 杜 黑 猪 杂 交 后 代 和 头 枣 庄 纯 种 黑 盖 猪 均 来 自 枣 庄 黑 盖 猪 养 殖 有限 公 司 将 毛 色 分 为 全 黑 色(枣 庄 黑 盖 猪 毛 色)、棕 红 色(杜 洛 克 毛 色)、黑 红 条 纹、棕 色 偏 黄 色、棕色 偏 白 色 等
13、 类 型 对 代 群 体 打 耳 号 时 记 录 每 头试 验 猪 的 毛 色 按 毛 色 表 型 类 型 进 行 分 组 统 计 每组 毛 色 的 个 体 数.基 因 组 提 取 及 基 因 型 检 测采 集 试 验 猪 耳 组 织 放 入 装 有 乙 醇 的 离心 管 中 冰 箱 存 储 利 用 血 液/组 织/细 胞提 取 试 剂 盒 天 根 生 化 科 技(北 京)有 限 公 司 提取 耳 组 织 基 因 组 经(/在.范 围 之 间 浓 度/m)和.琼 脂糖 凝 胶 电 泳(条 带 清 晰)检 测 合 格 后 委 托 博 瑞 迪生 物 技 术 有 限 公 司 利 用 定 制 的 液
14、相 芯 片 进 行 基 因组 测 定 该 液 相 芯 片 为 山 东 省 农 业 科 学 院畜 牧 兽 医 研 究 所 猪 繁 育 饲 养 团 队 集 成 了 近 年 来 候选 基 因、功 能 基 因 组 研 究 方 面 公 开 发 表 的 功 能、等 标 记 采 用 博 瑞 迪 技术 体 系 中 的 技 术 设 计 并 优 化 开 发 的一 款 中 低 密 度()猪 功 能 标 记 液 相 芯 片 其 中 基 因 中 影 响 毛 色 的 个 位 点 信 息 参考 等 详 见 表 表 基 因 个 位 点 信 息突 变 名 称 突 变 基 因 组 位 置 密 码 子 碱 基 变 化 氨 基 酸
15、变 化 突 变 类 型 同 义 突 变 错 义 突 变 错 义 突 变 错 义 突 变 错 义 突 变 错 义 突 变 同 义 突 变 同 义 突 变 错 义 突 变 错 义 突 变.数 据 处 理 与 分 析利 用 软 件 对 杜 黑 猪 毛 色 表 型类 型 进 行 统 计 分 析 利 用.软 件 从 液 相 芯 片 数 据 中 调 取 出 基 因 个 的 基 因 型 数 据 并 计 算 基 因 型 频 率、基 因 频 率 和 哈代 温 伯 格 平 衡 显 著 性 使 用.软件 对 进 行 单 倍 型 分 析 结 果 与 分 析.杜 黑 猪 代 群 体 毛 色 表 型 分 析杜 黑 猪 代
16、 个 体 出 现 了 毛 色 的 分 离 其 中 与 母 本(枣 庄 黑 盖 猪)全 黑 色 毛 色 一 致 的 个 体 最 山 东 农 业 科 学 第 卷 多(头)占 总 数 的.呈 现 父 本(杜 洛克)棕 红 色 毛 色 的 头 占 总 数 的.其 余 头(.)毛 色 呈 现 混 杂 颜 色 其 中 头 呈 黑红 条 纹 另 外 头 毛 色 既 不 是 黑 色 也 不 是 棕 红色 而 是 呈 棕 色 偏 黄(头)或 棕 色 偏 白(头).杜 黑 猪 代 基 因 基 因 型 和 等 位基 因 频 率 分 析本 研 究 测 定 的 的 个 中 个(、)在 杜 黑 代 群 体 中 只 有 一
17、 种 基 因型 为 单 态 另 外 个 多 态 的 基 因 型 和等 位 基 因 信 息 详 见 表 可 以 看 出 个 多 态 的 等 位 基 因 频 率 均 在.左 右 处 于 哈 代 温 伯 格平 衡 状 态(.)这 与 试 验 猪 为 未 经 毛 色 选择 的 代 群 体 有 关 另 外 个 多 态 不 同 基因 型 的 个 体 数 基 本 一 致 推 测 可 能 存 在 紧 密 连 锁 利 用.进 一 步 分 析 了 个 多 态 单 倍 型 定 义 了 个 单 倍 型 块(图)单 倍 型 块中 各 个 方 块 的 颜 色 由 浅 至 深 表 示 变 异 位 点 连 锁程 度 由 低
18、到 高 深 红 色 表 示 完 全 连 锁 结 果 显 示 组 成 个 的 各 个 方 块 均 为 深 红 色 表 示 它 们紧 密 连 锁 在 一 起 单 倍 型 的 频 率 为.含 有 该 单 倍 型 的 个 体 全 部 为 黑 色 毛 色 单倍 型 的 频 率 为.含 有 该 单 倍 型 的 个体 全 部 为 棕 红 色 毛 色 图 杜 黑 猪 代 群 体 毛 色 统 计 表 杜 黑 猪 基 因 多 态 位 点 等 位 基 因 和 基 因 型 信 息突 变 名 称 突 变 基 因 型 个 体 数、频 率 等 位 基 因 频 率 哈 代 温 伯 格 平 衡 值(.)(.)(.).(.)(.
19、)(.).(.)(.)(.).(.)(.)(.).(.)(.)(.).图 基 因 个 多 态 位 点 单 倍 型 块.毛 色 与 基 因 型 关 系 分 析按 照 等 的 划 分 标 准 本 研 究 中 的 个 多 态 位 点 可 以 划 分 为 和 等 位 基 因 其 中 等 位 基 因 包 含、个 位 点 等 位 基 因 包 含、个 位 点 等 位 基 因 位 点 中 突 变 纯 合 基 因 型(、型)的代 杜 黑 猪 全 部 为 黑 色 毛 色 野 生 纯 合 基 因 型(、)为 棕 红 色 杂 合 基 因 型(、)个 体 中 大 部 分(.)为 黑 色 毛 色 少 部 分个 体(.)毛
20、 色 为 黑 红 条 纹、棕 色 偏 黄 和 棕 色偏 白(表)等 位 基 因 位 点 中 突 变 纯 合基 因 型(、)个 体 全 部 为 棕 红 毛 色 野 生 纯 合基 因 型(、)个 体 全 部 为 黑 色 毛 色 杂 合 基 因型(、)大 部 分 个 体 第 期 巩 静 等:基 因 多 态 性 与 杜 黑 猪 毛 色 关 系 研 究(.)为 黑 色 毛 色 少 部 分 个 体(.)毛色 为 黑 红 条 纹、棕 色 偏 黄 和 棕 色 偏 白(表)个 多 态 位 点 在 枣 庄 黑 盖 猪 群 体 内 均 只有 种 基 因 型 等 位 基 因 有 突 变 纯 合 基 因 型和 杂 合
21、基 因 型 频 率 分 别 为.和.等 位 基 因 有 野 生 纯 合 基 因 型 和 杂 合 基 因 型 频 率分 别 为.和.(表)表 杜 黑 猪 代 毛 色 与 基 因 型 关 系毛 色 基 因 型 个 体 数 基 因 型 个 体 数 基 因 型 个 体 数 基 因 型 个 体 数 基 因 型 个 体 数黑 色 黑 色 黑 红 条 纹 棕 红 色 棕 色 偏 黄 棕 色 偏 黄 棕 色 偏 白 棕 色 偏 白 表 枣 庄 黑 盖 猪 毛 色 与 基 因 型 关 系毛 色 基 因 型 个 体 数 基 因 型 个 体 数 基 因 型 个 体 数 基 因 型 个 体 数 基 因 型 个 体 数
22、黑 色 黑 色 等 位 基 因 频 率/.讨 论 与 结 论我 国 绝 大 多 数 地 方 猪 种 毛 色 均 为 黑 色 而 我国 消 费 者 对 黑 猪 肉 具 有 一 种 与 生 俱 来 的 青 睐 感 市 场 需 求 决 定 育 种 目 标 因 此 利 用 国 内 外 两 类 基因 资 源 培 育 优 质 高 效、适 应 不 同 市 场 需 求 的 专 门化 品 系 并 配 套 生 产 黑 色 优 质 风 味 猪 成 为 猪 育 种 领域 的 主 攻 目 标 然 而 很 多 黑 毛 色 的 专 门 化 品 系选 育 和 新 品 种(配 套 系)培 育 过 程 中 后 代 会 出 现明
23、显 毛 色 分 离 从 而 影 响 产 品 经 济 价 值 研 究 毛色 关 键 基 因 的 突 变 位 点 与 毛 色 类 型 的 关 系 寻 找目 标 毛 色 的 分 子 标 记 可 利 用 分 子 标 记 辅 助 育 种快 速 建 立 育 种 目 标 毛 色 类 型 种 群 基 因 位 于 座 位 定 位 在 猪 第 号 染 色体 短 壁 的 末 端 等 研 究 认 为 等 位 基因、和 对 应 于 欧洲 大 黑 猪 和 中 国 梅 山 猪 的 黑 毛 色 其 中 为 同 义 突 变 和 是 错 义 突变 使 所 编 码 的 氨 基 酸 和 突 变 为 和 本 研 究 中 枣 庄 黑 盖
24、 猪 毛 色 为 黑 色 大 部 分 个体(.)为 等 位 基 因 突 变 基 因 型(、和)与 邓 素 华、师 科 荣 等 的 研 究 结 果 相一 致 表 明 我 国 地 方 猪 种 的 黑 毛 色 可 能 主 要 由 显性 黑 等 位 基 因 调 控 杜 黑 猪 群 体 中 等 位基 因 突 变 基 因 型 个 体 全 部 表 现 为 黑 色 毛 色 杂 合基 因 型(、和)个 体 中 大 部 分(.)表 现 为 黑 色 毛 色 其 他 表 现 为 黑 红 条 纹、棕 色 偏 黄和 棕 色 偏 白 表 明 黑 色 对 棕 红 色 为 不 完 全 显 性 与张 建、曾 检 华 等 的 报
25、道 一 致 和 个 位 点 皆 为 错 义 突 变 使 分 别 突 变 为 和 对 应 于 等 研究 中 的 等 位 基 因 其 突 变 纯 合 基 因 型(和)决 定 了 杜 洛 克 猪 的 棕 红 毛 色 本 研 究 中 因为 没 有 采 集 杜 黑 杂 交 猪 的 父 本 杜 洛 克 样 本 故 没有 检 测 杜 洛 克 的 基 因 基 因 型 但 杜黑 猪 中 棕 红 色 猪 全 部 为 突 变 纯 合 基 因 型 与 等 报 道 的 等 位 基 因 突 变 纯 合 基 因 型 影响 棕 红 色 毛 色 的 结 论 一 致 山 东 农 业 科 学 第 卷 基 因 中 和 等 位 基 因
26、 的 个 多 态 位 于 的 序 列 上 在 分 析 杜 黑 猪 个体 时 发 现 呈 现 相 似 的 基 因 频 率 推 测 可 能 存 在 紧密 连 锁 利 用.进 行 个 单 倍型 分 析 结 果 显 示 个 定 义 了 个 高 度 连 锁的 单 倍 型 块 单 倍 型 的 频 率 为.含有 该 单 倍 型 的 个 体 全 部 为 黑 色 毛 色 单 倍 型 的 频 率 为.含 有 该 单 倍 型 的 个 体 全 部为 棕 红 色 毛 色 该 结 果 提 示 在 杜 黑 猪 新 品 种 选 育中 对 基 因 的 个 位 点 进 行 毛 色 分 子标 记 辅 助 选 择 有 助 于 快 速
27、 剔 除 隐 性 棕 红 色 等 位基 因 使 杜 黑 猪 新 品 种 的 毛 色 迅 速 固 定 为 全 黑 色 综 上 本 研 究 分 析 了 基 因 多 态 性 与 杜黑 猪 群 体 毛 色 的 关 系 揭 示 了 杜 黑 猪 毛 色 中 黑色 对 棕 红 色 为 不 完 全 显 性 利 用 基 因 的 个 多 态 标 记 进 行 分 子 标 记 辅 助 选 择 可 快 速剔 除 隐 性 棕 红 色 等 位 基 因 为 杜 黑 猪 新 品 种 培 育中 黑 色 毛 色 固 定 奠 定 基 础 参 考 文 献:国 家 畜 禽 遗 传 资 源 委 员 会.中 国 畜 禽 遗 传 资 源 志.
28、北京:中 国 农 业 出 版 社.:.().():.():.李 玉 莲 吴 买 生 夏 敏 等.湘 沙 猪 配 套 系 毛 色 遗 传 研 究.养 猪():.():.:.():.():.():.().():.():.():.王 彦 平 林 松 呼 红 梅 等.枣 庄 黑 盖 猪 生 长 和 胴 体 品 质 性能 测 定 的 初 步 研 究.猪 业 科 学():.王 继 英 王 彦 平 林 松 等.屠 宰 体 重 对 枣 庄 黑 盖 猪 胴 体 及肉 质 的 影 响.猪 业 科 学():.徐 云 碧 杨 泉 女 郑 洪 建 等.靶 向 测 序 基 因 型 检 测()技 术 及 其 应 用.中 国
29、 农 业 科 学():.:.():.:.():.():.邓 素 华 高 军 任 军 等.猪 黑 素 皮 质 素 受 体()基因 与 毛 色 表 型 的 研 究.遗 传 学 报():.师 科 荣 王 爱 国 李 宁 等.中 国 地 方 猪 种 黑 素 皮 质 激 素 受体 基 因()的 单 核 苷 酸 多 态 性.中 国 科 学(辑:生 命 科 学)():.张 建 陈 伟 王 慧 等.猪 毛 色 遗 传 机 制 的 研 究 进 展.猪 业 科 学():.曾 检 华 罗 艳 凤 胡 杰 等.不 同 黑 猪 杂 交 组 合 生 产 性 能 研究 与 分 析.养 猪():.第 期 巩 静 等:基 因 多 态 性 与 杜 黑 猪 毛 色 关 系 研 究
