四个地方绵羊品种血液蛋白多态性及其分类的研究

四个地方绵羊品种血液蛋白多态性及其分类的研究摘要:为了进一步利用绵羊资源,采用聚丙烯酰胺凝胶电泳法对蒙古羊､甘肃高山细毛羊､滩羊､小尾寒羊4个绵羊品种的6个血液蛋白位点进行了多态性检测,结果发现,Hb､Tf和Es 3个位点为多态性位点,Amy､Alb和Pr 3个位点为单态性位点｡通过遗传距离的计算发现,小尾寒羊与蒙古羊的遗传距离最近,与滩羊的遗传距离最远｡关键词:绵羊;血液蛋白多态性;遗传距离;分类Blood Protein Polymorphisms and Its Classification in Four Chinese Native Sheep BreedsAbstract: In order to furtherly utilize the sheep resources, six blood protein loci of four Chinese sheep breeds from Mongolian, Gansu alpine merino, Tan sheep, Small tailed han sheep were detected by vertical polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE). The results showed that Hb, Tf and Es-point were polymorphisms, while Amy, Alb and Pr-point were monomorphisms. Calculation of genetic distance showed that the Small tailed han sheep was closest to Mongolion, but relatively distant from Tan sheep.Key words: sheep; blood protein polymorphisms; genetic distance; classification血液蛋白多态性(Blood protein polymorphisms)能够从生物化学遗传学的角度探讨动物种群内遗传结构和种群间的差异,可为动物种质资源的保护和育种工作提供正确的理论指导与操作依据｡遗传距离大的2个亲本杂交,后代才会在生产性能等经济性状方面具有优势;群体内只有遗传差异大､基因杂合度大的个体才会具有杂种优势,而获得这种杂种优势才是动物育种工作的目的所在｡为了充分利用中国绵羊丰富的种质资源,为绵羊品种间进行更为广泛的杂交育种提供依据,我们进行了本次试验,现将结果报告如下｡1材料与方法1.1材料试验共使用242只不同品种､不同产地的绵羊采集血样,其中来自甘肃省酒泉市的蒙古羊(Mongolian,简写为“M”)48只,来自甘肃省酒泉市的甘肃高山细毛羊(Gansu alpine merino,简写为“G”)46只,来自甘肃省靖远县的滩羊(Tan sheep,简写为“TS”)30只,来自山东省的小尾寒羊(Small tailed han sheep,简写为“SS”)118只｡采血后在1 500 r/min离心10 min后,分离血清和血球,-20℃冰箱冻存备用.｡1.2方法采用双垂直板pH不连续性聚丙烯酰胺凝胶系统[1]测定各绵羊品种血样的血红蛋白(Haemoglobin,Hb)[2-4]､转铁蛋白(Transferrin,Tf)[2-4]､酯酶(Esterase,Es)[5]､淀粉酶(Amylase,Amy)[6]､白蛋白(Albumin,Alb)[7]和前白蛋白(Prealbumin,Pr)[7]的蛋白位点多态性,各蛋白质等位基因及表型识别均参照文献[8]的标准进行,酯酶的判型参照文献[9]的判型方法｡1.3数据分析方法1.3.1Nei氏平均预期基因杂合度Nei氏平均预期基因杂合度的计算参照Nei氏[10-12]的公式:式中,h为假定的某个蛋白基因座的基因杂合度,xi为该基因座上第i个等位基因频率,m为该基因座上的等位基因数,r为基因座数｡据此得Nei氏平均预期基因杂合度H为所有被测基因座基因杂合度的算术平均数｡1.3.2Nei氏标准遗传距离遗传同质度和标准遗传距离的计算参照Nei氏[10-12]的公式:式中,I为遗传同质度;D为Nei氏标准遗传距离｡2结果与分析2.1绵羊品种多态性位点上的基因型和基因频率2.1.1Hb位点在血红蛋白多态性位点上的测定结果见图1,从图1可见,4个绵羊品种均存在多态性,且均具有HbAA､HbAB､HbBB 3种基因型;基因频率见表1｡2.1.2Tf位点在转铁蛋白多态性位点上的测定结果见图2,从图2可见,蒙古羊有TfAA､TfBB､TfCC､TfAB､TfAC､TfBC和TfCD 7种基因型;甘肃高山细毛羊有TfAA､TfBB､TfCC､TfAB､TfAC和TfBC 6种基因型;滩羊有TfAA､TfBB､TfAB､TfAC和TfBC 5种基因型;小尾寒羊有TfAA､TfBB､TfCC､TfAB､TfAC､TfBC和TfCD 7种基因型;基因频率见表1｡2.1.3Es位点在酯酶多态性位点上的测定结果见图3,从图3可见,4个绵羊品种的酯酶均具有Es++､Es+-､Es-- 3种基因型｡基因频率见表1｡2.1.4Alb和Pr位点所测4个绵羊品种的白蛋白和前白蛋白位点上均未发现多态性｡2.1.5Amy位点在含有Ca2+的孵育液中,4个绵羊品种的血清淀粉酶位点均呈现为两条泳动速度较慢的活性区带,不表现多态性｡2.2绵羊品种内基因平均杂合度根据Nei氏预期基因平均杂合度(H)估计的4个绵羊品种内遗传变异度计算结果见表2｡从表2可见,在4个被测绵羊品种中,蒙古羊和甘肃高山细毛羊群体的品种内遗传变异较大,其H值分别为0.248 2和0.242 5,而滩羊和小尾寒羊群体的H 值则分别为0.205 4和0.236 7｡2.3品种间的遗传关系根据遗传同质度(I)和Nei氏标准遗传距离(D)估计的4个绵羊品种间的遗传关系计算结果见表3｡从表3中可以看出,小尾寒羊和蒙古羊的遗传同质度[12]最大(99.09%),即标准遗传距离最近;而滩羊和小尾寒羊的遗传同质度最小(86.45%),即标准遗传距离最远｡3小结与讨论3.1绵羊品种的血液蛋白多态性参试的4个绵羊品种在血红蛋白基因座上均存在多态性,并且均由HbA和HbB 两个等位基因所控制,其中HbBB和HbB分别为优势基因型和优势基因｡HbA的基因频率变化按M､SS､G､TS的顺序依次降低｡4个绵羊品种在转铁蛋白基因座上均存在丰富的多态性｡蒙古羊由TfA､TfB､TfC和TfD 4个等位基因所控制,TfAC为优势基因型,TfC为优势基因;甘肃高山细毛羊由TfA､TfB､TfC 3个等位基因所控制,TfAB为优势基因型,TfB为优势基因;滩羊由TfA､TfB､TfC 3个等位基因所控制,TfAB为优势基因型,TfA和TfB均为优势基因;小尾寒羊由TfA､TfB､TfC和TfD 4个等位基因所控制,TfCC为优势基因型,TfC为优势基因｡4个绵羊品种在酯酶基因座上均由Es+和Es- 2个等位基因所控制｡在滩羊中Es++型为优势基因型,Es+为优势基因;而在蒙古羊和甘肃高山细毛羊中,优势基因型均为Es--型,优势基因均为Es-;在小尾寒羊中优势基因型和优势基因分别为Es+-型和Es-｡3.24个地方绵羊品种间的遗传关系从4个绵羊品种内遗传变异度可以看出,蒙古羊和甘肃高山细毛羊群体的品种内遗传变异较大,其H值分别为0.248 2和0.242 5,而滩羊和小尾寒羊群体则分别为0.205 4和0.236 7,说明4个绵羊品种间具有一定程度的变异｡这4个绵羊品种有不同的选育历程,并且它们生存的生态环境间的差异相对较大,但是除了甘肃高山细毛羊外,其他品种都是由共同的祖先蒙古羊演化而来的,不过甘肃高山细毛羊在人工选育过程中的母本是蒙古羊,如此一来它们在遗传结构上的差异就相对较小｡仅仅由于生态环境的差异对于促进生物体的变异进程则是非常缓慢的｡3.34个地方绵羊品种的遗传改良与杂交利用小尾寒羊与蒙古羊的标准遗传距离最近,甘肃高山细毛羊次之,而滩羊与它们的标准遗传距离最远｡小尾寒羊和滩羊均来自蒙古羊,但遗传距离却最远;它们是分别在不同的自然环境和不同的人为目的选育下育成的具有不同品质特征的品种｡小尾寒羊被引入海拔在40~50 m､土壤肥沃､气候温和的黄淮冲积平原后,经过长期人为的选育,逐渐选育成了多胎品种;而滩羊却生活在海拔为1 000~2 000 m､植被稀疏低矮的荒漠与半荒漠地区,属单胎的裘皮品种,正是长期自然生态环境的严酷和人为因素的选择才导致了后代不同的品质特征｡理论上,遗传距离大的2个亲本杂交,杂种后代才会在生产性能等方面具有优势;对一个群体来说,只有遗传差异大､基因杂合度大的群体才具有杂种优势[13]｡小尾寒羊的繁殖率高,但具有羊肉颜色偏白､口感和风味不理想的特点[14];滩羊具有肉质细嫩多汁､味道无膻､营养丰富的特点,同时作为一个裘皮品种,需大量宰羔,但目前滩羊的繁殖力低,多为单羔｡所以小尾寒羊与滩羊在品质上具有一种互补性存在｡据此认为,可根据小尾寒羊和滩羊遗传距离相对较大来进行异质选配｡在这两个品种间进行杂交,用小尾寒羊的多胎性来提高滩羊的产羔数,用滩羊的肉质来改良小尾寒羊的肉质,组合二者的性状,若能使二者的优势得到互补,将会取得较好的杂交效果｡参考文献:[1] 哈密斯B D, 利克伍德D. 蛋白质的凝胶电泳实践方法[M]. 刘毓秀,程桂芳. 译. 北京:科学出版社,1994.[2] 杨虹,孟克,王烨辉,等. 蒙古马血液蛋白(酶)遗传多态性及聚类分析[J]. 畜牧兽医学报,2008,39(5):570-575.[3] 邓灶福,欧阳叙向,刘鹤翔,等. 5个地方山羊品种血液蛋白多态性及分类的研究[J]. 中国畜牧兽医,2007,34(2):61-63.[4] 刘守仁,王牛. 中国美利奴羊(军垦性)血清转铁蛋白分析[J]. 中国畜牧杂志,1999,35(1):26-28.[5] 易国华,柳小春. 猪的血浆酶活性和蛋白(酶)型与日增重的关系研究[J]. 中国畜牧杂志,1999,35(3):31-32.[6] 张才骏,李成魁,卢福山. 夏×藏一代羊血清淀粉酶活性及同工酶[J]. 青海畜牧兽医,1999,29(6):3-5.[7] 王雷,杨福合,邢秀梅, 等. 水貂14种血液蛋白多态性的研究[J]. 特产研究,2006,28(2):1-4.[8] 铃木正三,渡边嘉彦,吉田治弘,等. 比较血型学[M]. 程光潮,韩建林,杨华林,等. 译. 北京:中国科学技术出版社,1991.190-237.[9] 胡能书,万贤国. 同工酶技术及其应用[M]. 长沙:湖南科学技术出版社,1985.96-104,112-117.[10] 祁成年,杨建军,方雷. 利用血液蛋白多态性分析策勒黑羊与和田羊､卡拉库尔羊遗传距离[J]. 塔里木大学学报,2007(1):7-10.[11] 柳小春,施启顺,江铁山,等. 猪血浆蛋白多态性预估杂种优势的探讨[J]. 中国畜牧杂志,1998,34(1):9-11.[12] 门正明,那森. 数量遗传在家畜育种中的应用[M]. 兰州: 兰州大学出版社,1987.112-114,161-162.[13] 李齐发,谢庄. 血液同工酶遗传多态性及其在牦牛遗传育种中的应用[J]. 中国畜牧杂志,2001,37(2):8-10.[14] 赵有璋.正确认识和利用小尾寒羊[J]. 中国草食动物,2003 (专辑):1-4.。