大白猪FUT1和PRLR基因多态性与产仔性状的关联分析

96
猪业科学 SWINE INDUSTRY SCIENCE 2019年36卷第3期
大白猪FUT1和PRLR 基因多态性与产仔性状的关联分析
谢 苏，孙晓梅，孙义姗，黄 涛*
(石河子大学动物科技学院,新疆 石河子 832000）
摘 要：为探讨FUT1和PRLR 基因多态性与母猪繁殖性状的相关性，该试验采取PCR-RFLP 和PCR 检测方法对909头大白猪群体进行FUT1和PRLR 基因的多态性检测，并对不同基因型的总产仔数、产活仔数、健仔数、窝重等与繁殖相关的性状进行了关联性分析。

分析结果显示，在该试验群体中B 基因是FUT1的优势等位基因，A 基
因是PRLR 的优势等位基因。

对于FUT1基因，AA 型个体死胎比BB 型少0.31头/胎（P ＜0.05）
，AA 型个体总活仔数比AB 型个体高1.30头/胎（P ＜0.05）
，其他繁殖性状上各基因型间均无显著差异。

对于PRLR 基因，AA 型个体窝重比BB 型个体显著高出0.84头/胎（P ＜0.05），各基因型间其他繁殖性状上均无显著差异。

合并基因型分析发现：在大白猪中PRLR-FUT1最优分子标记组合为BBAA,其次是ABAA 型组合较佳。

关键词：大白母猪；FUT1；PRLR ；繁殖性状；基因多态性
对于生猪养殖行业来说，母
猪产仔数是一个非常重要的繁殖性状，也是一个非常重要的经济性状，可以说产仔数直接影响到猪场经济效益的高低[1]。

因此，提高母猪的产活仔数一直是动物科学研究和养猪生产的主要工作之一。

而随着分子生物学技术的飞速发展，分子繁育理论已经成为了现代育种的主流方法。

FUT1基因定位于6号染色体 [2]，然而在这个染色体区域附近已经发现与猪产仔性状相关[3]。

一直以来，FUT1基因作为F18大肠杆菌的一个抗性候选基因，与仔猪水肿病、腹泻等疾病相关，对繁殖性能造成很大的影响，故将其视为猪产仔数的一个候选基因[4]。

PRLR(催乳素受体基因)也是母猪繁殖性状上的一个候选基因，在动物生长发育过程中发挥着重要作用[5]。

储明星[6]研究发现，当催乳素受体基因发生突变时会引起动物的生殖受阻以及繁殖功能障碍。

Terman 等[7]研究表明， PRLR 不同
基金项目：国家国际科技合作项目，(2014DFA31840)
作者简介：谢苏（1993-），男，湖南新邵人，硕士，研究方向：动物遗传育种与繁殖，E-mail:249107362@.通信作者：黄涛（1978-），男，湖北随州人，博士，教授，研究方向：猪分子育种，Email:taohuang100@.
的基因型对初产母猪的产仔数有显
著差异。

试验对本地大白猪进行了研究，检测了大白猪FUT1和PRLR 的基因多态性,并分析了其单个基因的基因型和合并基因型与猪繁殖性状之间的关系，目的是为母猪高产仔性状的分子标记辅助选择提供理论支撑，最终达到在实践生产中选育出繁殖性状更加优秀的猪群。

1 材料与方法
1.1 试验材料
试验所选用的909头大白母猪均来自新疆正大种猪场。

采集耳组织样本，放入含有1 ml 75%酒精的Eppendoff 管内，迅速装入冰盒带回实验室，并于-20℃保存，以备后续进行样本组织DNA 的提取。

此
外还搜集整理了样本群体第二胎的总产仔数、总活仔数、窝重、健仔数、木乃伊胎、死胎等与繁殖性状相关的数据资料备用。

1.2 主要仪器和试剂
试验中使用的主要仪器与试剂如表1所示。

1.3 试验方法
1.3.1 DNA 的提取
用DNA 抽提试剂盒提取母猪耳组织样的基因组DNA ，检测其浓度，保存于-20℃备用。

1.3.2 引物
利用NCBI 和Primer 5.0选择FUT1与PRLR 基因PCR 扩增引物的引物序列，通过生工生物工程（上海）股份有限公司合成，引物序列信息见表2。

表1
主要仪器和试剂
主要仪器 主要试剂
97
2019年36卷第3期 SWINE INDUSTRY SCIENCE 猪业科学
精品思想 市场战略
1.3.3 PCR 扩增
PCR 反应体系25μL ：2×Es Taq Master Mix 12.5μL ，上、下游引物各 0.5μL ，模板DNA 1μL ，去离子水10.5μL 。

PCR 反应条件：94℃变性4 min ，35次循环(94℃，30 s ；60℃/57℃，30 s ；72℃，30 s)，72℃延伸5 min 。

1.3.4 RFLP 酶切分型
PCR 反应结束后进行酶切，酶
切以后每个样取10μL 进行电泳检测，若出现片段大小符合的明亮目的条带，方可进入下一步。

PRLR 基因酶切反应：13μL PCR 产物、0.5μL Alu Ⅰ及1.5μL Buffer ，37 ℃水浴4 h ，酶切反应后取酶切产物8μL 用2.0 %的琼脂糖凝胶电泳检测分型。

FUT1基因酶切反应：8.5μL PCR 产物、0.5μL Hha Ⅰ和1μL Buffer ，37℃水浴3 h ，然后取酶切产物8μL 用2.0%的琼脂糖电泳检测分型。

1.4 统计分析方法
用Excel 表格计算基因频率等，并对基因型分布进行哈代温伯格平衡检验，用SPSS 19.0分析总活仔数、健仔数等繁殖性状在不同基因型之间的差异。

2 结果与分析
2.1 PCR-RFLP 结果
FUT1：用限制性内切酶Hha Ⅰ将FUT1的PCR 产物酶切，
通过 2% 的琼脂糖凝胶电泳分型（见图1、图2）。

PRLR ：用限制性内切酶 Alu Ⅰ
将 PRLR 的 PCR 产物酶切，通
过 2% 的琼脂糖凝胶电泳分型（见
图3、图4）。

2.2 各基因频率、基因型频率及群体遗传特性2.2.1 各基因型频率、基因频率
各基因型频率、基因频率如表3所示。

2.2.2 基因遗传特性
基因遗传特性结果如表4所示。

表2
引物设计
基因引物序列（5'→3'）
产物大小/bp
退火温度/℃
F:5'- CGTBBCTCCGTTTGAABAACC -3'104
60
表
4 基因多态信息含量（PIC ）、杂合度（H ）、有效等位基因数（Ne ）及卡方检验（χ2
）
基因PIC H Ne χ2PRLR 0.36900.4881 1.95370.8144注：df=2, P =0.05时χ注：1，2，5，10泳道为AA 型；3，4，6，7，9为AB 型；8泳道为BB 型；M 为Marker
图1 FUT1基因PCR 产物检验图2 FUT1基因PCR-RFLP 电泳分型注：1，2，3泳道为PCR 产物验证；4，7，9，10
，11，12，14泳道为BB 型；5，8，
13泳道为AB 型；6泳道为AA 型；M 为Marker 图3 PRLR 基因PCR 产物检验
图4 PCR-PRLR 基因电泳分型
98
猪业科学 SWINE INDUSTRY SCIENCE 2019年36卷第3期
表5 PRLR 和FUT1
基因多态性与母猪繁殖性状的关联分析
基因
基因型头数总产仔数(头/胎)总活仔数(头/胎)健仔数(头/胎)窝重(头/胎)死胎(头/胎)木乃伊胎(头/胎)
AA
29613.25±3.1812.57±3.1311.38±2.7718.62±4.05a 0.39±0.630.29±0.65注：相应同列数值中肩注字母不同小写字母者为差异显著（＜0.05），肩注不同大写字母者为差异极显著（＜0.01），肩注字母相同者/未标注者为差异不显著（P ＞0.05）（下同）。

表6 PRLR 和FUT1合并基因型与大白猪繁殖性状的关联分析
基因型头数总产仔数(头/胎)总活仔数(头/胎)健仔数(头/胎)窝重(头/胎)死胎(头/胎)木乃伊胎(头/胎)1-AAAA 713.14±2.2712.71±1.98ab 19.12±3.40ab 11.29±1.600.14±0.380.29±0.49ABab 2-AAAB 6913.26±3.0112.62±2.72ab 18.81±3.65a 11.57±2.590.39±0.650.25±0.53Bb 3-AABB 22013.25±3.2712.55±3.28ab 18.54±4.20a 11.33±2.860.40±0.630.30±0.69Bb 4-ABAA 1014.10±2.6913.80±2.35ab 19.23±4.17ab 12.70±2.210.20±0.420.10±0.31Bb 5-ABAB 15512.94±3.6212.30±3.63ab 17.85±4.74ab 11.02±3.200.38±0.710.26±0.66Bb 6-ABBB 29213.20±3.3612.45±3.21ab 18.34±4.23a 11.19±2.960.50±0.76
0.25±0.58Bb
7-BBAA 315.00±1.0015.00±1.00a 21.08±4.57ab 12.67±1.5300Bb
8-BBAB 5612.96±3.3211.91±3.14b 17.03±4.00b 10.75±2.780.46±0.630.59±0.76Aa 9-BBBB
97
12.62±3.42
11.96±3.29b
18.10±4.38ab
10.89±2.94
0.48±0.75
0.28±0.62Bb
2.3 基因多态性与猪繁殖性状的关
联分析
2.3.1 单个基因多态性与猪繁殖性状的关联分析对于PRLR 基因，AA 型个体窝重比BB 型个体显著高出0.84 kg/胎（P ＜0.05），各基因型间其他繁殖性状上均无显著差异（表5）。

对于FUT1基因，AA 型个体死胎显著比BB 型少0.31头/胎（P ＜0.05）
，AA 型个体总活仔数比AB 型个体高1.30头/胎（P ＜0.05），其他繁殖性状上各基因型间均无显著差异（表5）。

2.3.2 合并基因型与猪繁殖性状的关
联分析在所检测的大白猪群PRLR 与FUT1合并基因型中，在总活仔数性状上，BBAA 型个体分别比BBAB 型和BBBB 型高出3.09头/胎（P ＜0.05）和3.04头/胎（P ＜0.05），BBAB 与BBBB 差异不显著；在木乃伊胎性状上，其他各基因型均少于BBAB 型个体，并呈现这样的关
系：其他基因型＞ABAA ＞BBAA （P ＜0.01）（表6）。

因此，在大白
猪中PRLR-FUT1最优分子标记组合为BBAA 。

3 讨论与结论3.1 结果讨论研究表明，FUT1基因有两个位点是仔猪抗F18大肠杆菌的重要变异位点[8]。

大量研究发现，该基因与仔猪腹泻显著相关[9-11]，而近年来发现，FUT1基因与猪的产仔
性状相关[12]。

鞠慧萍等[13]研究发现FUT1 的AB 基因型个体繁殖性
能均高于BB 基因型个体，在第1
胎中，AB 与BB 个体的断奶仔猪数差异显著（P ＜0.05），在经产胎次中，AB 与BB 个体的总产仔数差异显著。

根据张引红等[14]的研究表明，FUT1基因AA 与BB 型产仔数差异显著，AA 与AB 、AB 与BB
产仔数差异不显著，且其多态性对猪的活产仔数的影响不显著。

张新银等[15]研究发现FUT1不同基因型对猪总产仔数和总产活仔数没有显著影响（P ＞0.05）。

在本研究大白猪群体中，FUT1基因型频率关系在大白猪为BB ＞AB ＞AA ，优势基因是B 基因，优势基因型为BB ，AA 型个体死胎显著比BB 型少，AA 型个体总活仔数显著高于AB 型个体，这说明AA 基因型可能与大白猪死胎性状呈负相关，与总活仔数呈正相关，对其AA 基因型个体进行合理选留，或许会降低大白猪的死胎率，增加活仔数量，提高猪场经济效益。

PRLR 也是母猪繁殖性状的主效基因之一[2]，Rothschild 等 [16]最先于猪的16号染色体PRLR 基因第10外显子上检测到了1个Alu Ⅰ多态位点。

PRLR 基因型多态性位点与猪的总产仔数和产活仔数显著
99
2019年36卷第3期 SWINE INDUSTRY SCIENCE 猪业科学
精品思想 市场战略
相关 [17]。

李娜等[18]表明不同基因型均显著影响大汉梅猪的产仔性能 (P ＜0.05)。

RCLinvile 等[19]研究发现，有利等位基因A 提高了猪群的排卵数、总产仔数以及降低了木乃伊胎率。

Vincent [20]研究结果表明PRLR 中A 基因是促进母猪高产的基因。

但也有一些研究结果未发现其多态性与繁殖性状的关联关系。

如张淑君等[21]研究表明 PRLR 基因不同基因型对母猪产仔性状无显著影响。

还有研究表明，PRLR 上A 等位基因对产仔数有利，但对猪的初情期年龄和窝平均乳头数不利 [22]。

本研究大白猪群体中，PRLR 基因型频率关系为AB ＞AA ＞BB ，优势基因是A 基因，优势基因型为AB ，AA 型个体的窝重显著高于BB 型个体，这可以理解为纯合A 基因与大白猪窝重性状呈正相关，若对其A 基因进行科学的选育，可能会更加有效的增加大白仔猪的窝重，从而提高母猪的繁殖生产性能。

王立辛等[23]研究表明，单个基因型的遗传效应要低于合并基因型的遗传效应。

在本研究大白猪群中，PRLR-FUT1不同的合并基因型在总活仔数、窝重、木乃伊性状上皆有显著性差异。

PRLR-FUT1在总活仔数性状上BBAA 型个体显著比BBAB 型和BBBB 型要高；在窝重性状上，BBAB 型个体显著高于AAAB 型、AABB 型和ABBB 型；在木乃伊胎性状上，BBAB 型个体极显著高于其他各基因型。

3.2 结论
通过实验结果比较分析，在大白猪中PRLR-FUT1最优分子标记组合为BBAA ，其次是基因组合ABAA ，虽然其样本量分别只有3个和10个，但其综合生产性能均显著高于PRLR-FUT1中其他组合基因型。

这提示我们，优势基因并不一定就是高产基因，超高产基因往往可能只占群体的极少数，并且在
不同的遗传背景下很容易被低产优势基因覆盖掉，甚至可能会被我们忽略掉，所以这种高产劣势基因可以作为我们在今后的选种选育工作中的一个方向。

同时要尽量维持选育群体外部影响因素的一致性，以保障分子标记辅助选择的精确性，以期在实际生产中选育出繁殖力更高的猪群。

参考文献
[1] 周胜花,贺东昌,郭慧慧. PRLR 和
FSH β基因对晋阳白猪繁殖性能的影响[J].养猪,2013(1):65-66.
[2] 朱弘众,赵颂,赵微等.东北荷包
猪FUT1基因多态性及其与产仔性能的关联分析[J].安徽农业科学,2010,38(1):88-90.
[3] 包文斌, 吴圣龙, 曹晶晶, 等. 杜洛
克FUT1基因多态性及其与产仔性能的关联分析[J]. 中国畜牧杂志, 2009, 45(3):5-7.
[4] 刘月环.氟烷基因与FUT1基因对猪生
产性能效应的研究[D].杭州:浙江大学,2001.
[5] 何芳明,温朝晖,刘坤.单核苷酸多
态性在猪育种中的应用[J].中国猪业,2014(6):36-40.
[6] 储明星.猪产仔数性状侯选基因的研究
进展[J].畜牧与兽医,2001，33(1):36-37.[7] Terman A. Effect of the polymorphism
o f p r o l a c t i n r e c e p t o r (P R L R ) a n d Leptin(LEP) genes on litter size in Polish pigs[J].Journal of Animal Breeding and Genetics,2005,122:400-404.
[8] Boldin B.Persistence and spread of gastro-intestinal infections: the case of enter toxigenic Escherichia coli in piglets[J].Bulletin of Mathematical Biology, 2008, 70(7): 2077-2101.
[9] 吴延军,覃金,顾祖华,等.广西巴马小
型猪FUT1基因的克隆和序列分析[J].黑龙江畜牧兽医，2014（7）:70-72.[10] 周利华,舒青龙,彭秋玲,等.FUT1基
因新cSNPs 的鉴别及其对仔猪抗大肠杆菌F18侵染的影响[J].中国农业科学,2011,44(8):1720-1726.
[11] M ainil J G,Jacqucmin E,Pohl P ，et al.
DNA sequencescoding for the F18 fimbriac and AIDA adhesion arclocalized on the same plasmid in Escherichia coli iso-later from piglets[J].Veterinary Microbiology ，2002，86(4):303-311.
[12] 赵志超,孙敬礼,黄涛. FUT1、
ADAMTS-1基因多态与母猪产仔数的关系[A]. 中国畜牧兽医学会畜禽遗传标记分会(Research Branch of Animal Genetic Markers Chinese Association of Animal and Veterinary Science).第十二次全国畜禽遗传标记研讨会论文集[C].中国畜牧兽医学会畜禽遗传标记分会(Research Branch of Animal Genetic Markers Chinese Association of Animal and Veterinary Science),2010:1.
[13] 鞠慧萍. 猪FUT1和Mx1基因多态性及
其与苏太猪繁殖性能的关联分析[D].扬州：扬州大学,2007.
[14] 张引红,周忠孝,曹果清. FUT1基因多
态性及其与产仔性状的关联性研究[J]. 遗传,2007,29(1):52-56.
[15] 张新银,陈家丰,赵志超,等. FUT1基因
对大长杂交母猪产仔数的影响[J]. 畜牧与饲料科学, 2010, 31(10):111.
[16] R OTHSCHILD M F, VINCENT A L,
TUBBLE, C K, et al. A muta-lion in the prolactin receptor gene 15 associated with increased littersize in pigs[J].Anita Genet, 1998,29:69.
[17] 严隆盛, 孙敬礼, 王永庆, 等 . FSH-β和
PRLR 基因多态性对长 白猪繁殖性能的影响[J]. 安徽农业科学 ,2009,37(30):15082-15083
[18] 李娜,高鹏飞. PRLR 基因AluI 位点对大
汉梅猪产仔性状的影响[J].上海畜牧兽医通讯,2016(2):38-39.
[19] L INVILLE, R C, POMP D, JOHNSON
R K, et al. Candidate gene analysis for loci affecting litter size and ovulation rate in swine[J].Journal of Animal Science,2001,79(1):60-67.
[20] V incent A L, Evans U, Short T H ，et al.The
prolactin receptor gene is associated with increased litter size in pigs[C].In; Proc. 6th.World.Cong.Genet.Appl. Livcst.Prod. Armdatc,Australia,1998:15-18.
[21] 张淑君,曾凡同,邱祥聘,等.ESR 和
PRLR 基因二个位点在二花脸猪中的多态性及其与产仔数相关的初探[J]. 上海畜牧兽医通讯，2000(6):14-15.
[22] B IRGITTE T T M, Van RENS,Tette Van
Der LENDE. Litter size and piglet traits of gilts with different prolactin receptor genotypes [J]. Theriogenology,2002,57 (2):883-893.
[23] 王立辛,苏玉虹,刘海东,等. 猪PRLR
和RBP4基因与产仔数的关联分析[J]. 畜牧与兽医,2014,(6):71-74.
（收稿日期：
2018-10-15）。