猪毛色遗传机制的研究进展

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动物毛色候选基因TYRP1的研究进展

动物毛色候选基因TYRP1的研究进展

动物毛色候选基因TYRP1的研究进展李丽莎;李祥龙【摘要】就TYRP1基因及其编码蛋白的结构和功能、多态性及在不同组织中的差异表达与毛色形成的关系进行了概述,并对今后在TYRP1基因方面的研究进行了展望.【期刊名称】《河北科技师范学院学报》【年(卷),期】2015(029)004【总页数】5页(P9-13)【关键词】TYRP1基因;动物毛色;研究进展【作者】李丽莎;李祥龙【作者单位】河北农业大学,河北保定,071000;河北科技师范学院【正文语种】中文【中图分类】S813.25动物毛色是毛皮动物绒、毛、羔皮及裘皮的重要质量性状[1],同时作为识别和鉴定品种的重要标志,在动物育种尤其是在分子水平上已经成为一个重要的育种性状[2]。

脊椎动物表层结构中最主要的色素来源是黑色素。

在哺乳动物体内,黑色素主要分为2大类,一类是不含硫原子且难溶于碱性溶液的真黑素,形成黑色和褐色;另一类是含硫原子且易溶于碱性溶液的褐黑素,形成红色和黄色[3]。

动物毛色表型由真黑素和褐黑素在体内的分布和比例来决定[4,5]。

动物毛色是使动物皮肤免受紫外线辐射危害的天然保护层[6],一些动物还能借助自身的表皮色素来伪装或炫耀自己[7],从而进行躲避捕食、社会交往或性别选择等活动[8]。

动物体内许多基因都能影响其毛色的形成,且各基因间存在互作效应,导致动物毛色形成的原因极为复杂[9]。

酪氨酸相关蛋白酶1(tyrosinase-related protein 1,TYRP1)基因作为第一个成功克隆的色素基因,该基因在真黑素形成中发挥的关键作用已引起人们重视[10,11]。

笔者就TYRP1基因及其编码蛋白的结构、功能、多态性及在不同组织中的差异表达与毛色形成的关系进行简要概述,以期为进一步研究该基因在黑色素形成中的机理提供依据。

TYRP1基因编码蛋白与酪氨酸酶(tyrosinase,TYR)同源性高达40%[12],和酪氨酸相关蛋白2(tyrosinase related protein 2,TYRP2)共同构成酪氨酸家族来调控黑色素的生物学合成过程。

贵州地方猪品种毛色与KIT基因拷贝数之间的关联分析

贵州地方猪品种毛色与KIT基因拷贝数之间的关联分析

贵州地方猪品种毛色与KIT基因拷贝数之间的关联分析何树芳;冉雪琴;王嘉福【摘要】为了研究KIT基因的拷贝数与贵州地方猪毛色之间的关系,本试验以黔北黑猪、柯乐猪、糯谷猪、香猪4个地方品种为试验材料,采用实时荧光定量PCR方法检测基因组中KIT基因的拷贝数变异,并与荣昌猪和大白猪2个白毛色猪品种相比较.结果显示,4个贵州地方猪种中,全黑/全棕毛色个体的KIT基因拷贝数以缺失为主,黑色带白斑个体的KIT基因拷贝数全部缺失,而棕色带白个体的KIT基因拷贝数增加、正常各半.大白猪的KIT基因拷贝数显著增加,荣昌猪KIT基因拷贝数以正常类型为主.表明大白猪的白毛色由KIT基因拷贝数增加决定,但荣昌猪的白毛色可能与KIT基因的拷贝数变异之间没有直接的联系;4个贵州地方品猪的全黑/全棕色毛色与KIT基因拷贝数的缺失有关,但柯乐猪和香猪中带白斑个体的KIT基因拷贝数并未增加,提示贵州地方猪品种的白斑毛色的形成机制有一定的特殊性.【期刊名称】《中国畜牧兽医》【年(卷),期】2015(042)003【总页数】9页(P676-684)【关键词】贵州地方猪品种;荣昌猪;KIT基因;拷贝数变异【作者】何树芳;冉雪琴;王嘉福【作者单位】贵州大学农业生物工程研究院,贵阳550025;贵州大学动物科学学院,贵阳550025;贵州大学动物科学学院,贵阳550025;贵州大学农业生物工程研究院,贵阳550025【正文语种】中文【中图分类】S813.3猪的毛色主要有7种类型:野猪色、全黑色、全红色、多米诺黑斑、黑色或红色花斑、黑色带白斑、全白色[1]。

控制猪毛色的等位基因包括A、E、B、C、D、I、Be、He和S几个位点[2],其中I座位主要包含KIT 基因,是控制猪的显性白毛色性状的主效基因[3-4]。

KIT 为原癌基因,编码肥大细胞/干细胞生长因子受体(mast/stem cell growth factor receptor,MGF/SGF),该受体属于酪氨酸激酶受体(receptor tyrosine kinase,RTKs)家族,能够表达黑色素细胞前体物[5],其配体为干细胞生长因子(stem cell growth factor,SCF)。

转录组测序技术在毛色遗传学中的研究进展

转录组测序技术在毛色遗传学中的研究进展

黑龙江农业科学2023(12):142-147H e i l o n g j i a n g A gr i c u l t u r a l S c i e n c e s h t t p ://h l j n y k x .h a a s e p.c n D O I :10.11942/j.i s s n 1002-2767.2023.12.0142热米拉㊃阿帕儿,叶小芳,吕雪峰,等.转录组测序技术在毛色遗传学中的研究进展[J ].黑龙江农业科学,2023(12):142-147.转录组测序技术在毛色遗传学中的研究进展热米拉㊃阿帕儿1,2,叶小芳1,吕雪峰2,3(1.新疆师范大学生命科学学院,新疆乌鲁木齐830000;2.新疆畜牧科学院畜牧业质量标准研究所,新疆乌鲁木齐830000;3.新疆畜产品质量安全重点实验室,新疆乌鲁木齐830000)摘要:对于毛用动物来说,毛色是重要的经济性状之一,毛色主要由黑色素细胞产生的真黑色素和棕黑色素的分布㊁比例和产生速率决定,黑色素的生成过程受到一些转录因子㊁激素㊁信号通路分子协同调控㊂鉴于毛色调控的复杂性,从转录水平探索与毛色相关所有基因的转录情况和调控规律,揭示毛色调控的分子网络已经越来越广泛㊂本文综述了转录组测序技术在主要毛用动物上的研究进展,为进一步筛选毛色调控基因提供参考数据,也为毛皮动物的品种定向培育提供科学依据㊂关键词:转录组;毛色;长链非编码;L n c R N A收稿日期:2023-07-13基金项目:新疆维吾尔自治区自然科学基金(2022D 01A 278)㊂第一作者:热米拉㊃阿帕儿(1997-),女,硕士研究生,从事动物学研究㊂E -m a i l :1196044522@q q.c o m ㊂通信作者:吕雪峰(1980-),男,博士,正高级实验师,从事动物遗传育种与生物技术研究㊂E -m a i l :L x f 00700@163.c o m ㊂动物在驯化之前,毛色主要与吸引异性㊁沟通交流和躲避天敌等生存活动密切相关,随着人类对动物的驯化和偏好,栖息地和气候条件的不同,导致表型发生了巨大变化㊂如今,毛色已成为一个品种容易被识别的标志和重要的经济性状,也作为筛查某些疾病的有效手段㊂影响毛色的基因众多,已经确定了与毛色相关的基因主要有M C 1R ㊁A S I P ㊁K I T ㊁T Y R 等㊂这些基因通过各种潜在途径来影响黑色素的产生或分布[1-4]㊂对于羊驼㊁绵羊等毛用动物而言,毛色则是最重要的经济性状㊂因此,动物表皮色素沉积一直受到人们的广泛关注,对肤色和毛色形成的研究具有重要的意义㊂关于毛色的遗传研究已经进行了一个多世纪,在同一物种中,相似的毛色通常由保守基因引起,但不止一个基因会导致毛色表型具有相同或相似的结果㊂到目前为止,这种表型的遗传背景尚未完全了解㊂毛色调控是一个复杂的系统,它的形成受多种基因控制以及环境因素影响,就单个基因或几个基因的表达变化情况很难全面解释毛色形成和调控的内在机理,随着高通量测序技术的成熟,为深入探索毛色调控机制提供了新的研究方法㊂转录组是特定组织或细胞在某一功能状态下所有转录本的总和,主要包括m R N A 和非编码R N A (N o n -c o d i n g RN A )㊂非编码R N A 又包括c i r c R N A ㊁m i R N A 及l n c R N A 等㊂本文综述了转录组在毛色研究方面的应用和结果,为进一步筛选毛色调控主效基因提供研究基础,也为毛皮动物选育提供科学参考和依据㊂1 m R N A 在毛色中的研究进展毛色主要由黑色素细胞产生的真黑色素和棕黑色素的分布㊁比例和产生速率所决定,许多基因对黑色素的产生和分布起着重要调控作用㊂我国山羊和绵羊品种数量多㊁分布广,具有不同的毛色㊂1.1 m R N A 在山羊毛色中的研究现状P e n g 等[5]通过I l l u m i n a 测序在鲁北白山羊(白色)㊁济宁灰山羊(灰色)和简阳大耳羊(棕色)皮肤转录谱中鉴定到303个差异基因,其中P M E L ㊁T Y R P 1和D C T 在棕色山羊皮肤中的表达水平高于灰色和白色山羊,此外,与白山羊皮肤相比,P M E L 和E L O V L 3在灰山羊皮肤中的表达更显著,可见P M E L 和E L O V L 3对保持灰色被毛颜色很重要㊂鲁北白山羊与莱芜黑山羊皮肤转录谱相比,鉴定出102个差异表达基因,其中P M E L ㊁T R P M 1㊁T Y R P 1和D C T 在黑山羊皮肤中表达较高,A S I P 和C R E B 3L 1在白山羊皮肤中表达更高㊂A S I P 仅在白色山羊皮肤中检测到,而在黑山羊皮肤中没有检测到,表明A S I P 对保持白毛颜色很重要[6]㊂B h a t 等[7]从棕色㊁黑色和白色帕什米纳山羊皮肤转录本中筛选出2479个差异表达m R N A ,同样发现A S I P 在白色山羊中表达更高,D C T 在棕色皮肤样本中表达最高㊂X i o n g 等[8]在杂交山羊不同毛色皮肤区域的黑色素生成相关的通路中确定了3个关键的差异表达基因,即A go u t i ㊁D C T 和T Y R P 1,在白色山羊皮肤中D C T 和T Y R P 1下调表达,A go u t i 上调表24112期 热米拉㊃阿帕儿等:转录组测序技术在毛色遗传学中的研究进展达㊂孙宝盛等[9]在黔北麻羊肩部黑色皮肤组织和腹部白色皮肤组织转录本中鉴定到T Y R ㊁T Y R P 1㊁M C 1R 和K T R 19等是调控黔北麻羊毛色的主要基因㊂1.2 m R N A 在绵羊毛色中的研究现状F a n 等[10]在黑色和白色苏尼特绵羊皮肤中共检测到49个毛色基因,所有编码黑素体及其前体成分的基因在黑羊皮中都有较高的表达,如T Y R P 1的差异表达水平最高,其次是T Y R ㊁M L P H ㊁MA T P 和S i ㊂Y a o 等[11]通过对新疆4种颜色(黑色㊁白色㊁青灰色和浅棕色)绵羊进行转录组测序,发现青灰色组和黑色组的T Y R 基因表达水平高于白色组,D C T 基因的表达仅在青灰色组中上调,S L C 45A 2基因的表达水平在青灰色和黑色组中上调㊂巴什拜羊具有棕红色和青灰色两种毛色,与棕红色相比,P M E L ㊁O C A 2基因在青灰色羊中表达上调[12]㊂S h i 等[13]对岷县黑裘皮羊和小尾寒羊皮肤转录组比较,鉴定出133个差异表达基因,其中包括一些黑色素生物合成调控基因,如T Y R ㊁T Y R P 1㊁D C T ㊁D D C ㊁M C 1R ㊁O C A 2和F Z D 2㊂这些基因与黑色素生成和酪氨酸代谢信号传导过程有关,是合成黑色素不可或缺的(表1)㊂已有研究表明,不同毛色的绵羊㊁同一只绵羊不同颜色毛皮T Y R P 2表达存在差异,与浅色羊毛相比,深色羊毛皮肤中T Y R P 2表达水平显著增加㊂T Y R P 2可调节黑色素生成,并在体外显著提升黑色素生成相关转录因子的表达[14]㊂因此,T Y R P 2可能影响绵羊黑色素的生成,不同的表达水平决定了绵羊的毛色㊂黑色素生物合成是一个由T Y R 催化体内酪氨酸羟化而成的过程[15]㊂黑色素小体内T Y R 活性较强时,酪氨酸被T Y R 羟化为多巴,再被氧化成多巴醌[16],最终生成黑色素[17]㊂当T Y R 活性较低时,黑色素生成减少或缺乏,皮毛呈现白色[18]㊂通过转录组分析发现T Y R P 是形成黑色毛绒的主要基因,A S I P 可能通过抑制促黑素细胞激素(M S H )起始途径来阻止真黑色素的产生,是白色毛绒形成的主要基因,而D C T ㊁P M E L ㊁S L C 45A 2㊁O C A 2则与棕色㊁青灰色等浅色毛绒的形成有关㊂表1 通过转录组鉴定的毛色相关的m R N A品种毛色差异基因数量鉴定到的关键基因参考文献鲁北白山羊㊁济宁灰山羊和简阳大耳羊棕色㊁白色和灰色303P M E L ㊁E L O V L 3㊁T R P M 1㊁T Y R P 1㊁D C T ㊁A S I P [5]鲁北白山羊和莱芜黑山羊黑色和白色102A S I P ㊁C RE B 3L 1㊁D C T ㊁P M E L ㊁T R P M 1㊁T Y R P 1[6]帕什米纳山羊黑色㊁白色和棕色2479A S I P ㊁G N A Q ㊁WN T 3A ㊁K I T ㊁K I T L G ㊁P M E L ㊁T R Y ㊁T R Y P 1㊁D C T[7]杂交山羊黑色和白色(黑头白身)165A go u t i ㊁D C T ㊁T Y R P 1[8]黔北麻羊黑色和白色(黑肩白腹)704T Y R ㊁T Y R P 1㊁M C 1R ㊁K R T 19㊁K R T 79[9]苏尼特羊白色和黑色2235D C T ㊁T Y R P 1㊁T Y R ㊁M L P H ㊁M A T P ㊁S i[10]也木勒白羊㊁吐鲁番黑羊和巴什拜羊浅棕色㊁黑色㊁青灰色和白色1278D C T ㊁T Y R ㊁T Y R P 1㊁P M E L ㊁S L C 45A 2㊁M L A N A[11]巴什拜羊棕红色和青灰色1977T Y R P 1㊁T Y R ㊁O C A 2㊁M L A N A ㊁D C T ㊁P M E L ㊁S L C 45A 2[12]岷县黑裘皮羊和小尾寒羊黑色和白色133O C A 2㊁D C T ㊁T Y R ㊁T Y R P 1㊁M C 1R ㊁P M E L[13]2 m i R N A 在毛色中的研究进展M i c r o R N A (m i R N A )是长度约为21~23个核苷酸的非编码R N A ,主要通过与m R N A 配对,导致靶基因转录后抑制[19],或抑制翻译和降低蛋白质水平[20]㊂m i R N A 参与所有细胞活动,包括正常和病理条件下的增殖㊁分化㊁迁移㊁细胞凋亡和免疫反应[21]㊂m i R N A 的调控非常复杂,一个m i R N A 可以靶向不同的基因,几个m i R N A 也可以调节相同基因的表达㊂高通量测序技术已经挖掘了大量与黑色素形成相关的m i R N A ,从而推动了m R N A 在色素沉积上的相关研究,也为发现m i R N A 调控皮肤和毛色机制奠定了基础㊂2.1 m i R N A 在山羊毛色中的研究现状W u 等[22]在绒山羊黑色皮肤和白色皮肤中共鉴定了205个保守的m i R N A 和9个新的m i R N A ,其中m i R -10b 和m i R -211可能是山羊皮毛颜色形成的重要调节因子㊂m i R -10b 可以抑制H O X D 10基因的翻译,导致R h o C 表达和A k t 增加磷酸化[23],h o x 家族成员许多都与毛囊发育有关㊂m i R -10b 还在N o t c h 通路中调节D V L 3基341黑 龙 江 农 业 科 学12期因,N o t c h 信号通路在黑素细胞㊁黑素细胞干细胞和角质形成细胞中起关键作用[24]㊂多项研究报道,缺少N o t c h 信号可能导致黑色素细胞数量的减少,这会导致毛发颜色变浅[11]㊂m i R -186-5p[25]和m i R -129-5p [26]在白色羊皮肤中表达显著高于黑色羊,它们分别通过抑制靶基因M I T F 和T Y R 的表达,抑制了黑素细胞内黑色素的生成㊂m i R N A -200a [27]和m i R -370[28]在棕色绒山羊皮肤中的表达显著高于在白色绒山羊皮肤中的表达,m i R N A -200a 通过抑制了靶基因WN T 5A 和F Z D 4的表达,从而激活了WN T /β-c a t e n i n 信号通路,导致黑色素合成增加㊂m i R -370可能通过正调控靶基因W n t 3a 和K I T L G 参与绒山羊毛色的形成㊂据报道,K I T L G 在黑素细胞的终末分化中起关键作用[29]㊂K I T L G 及其受体K I T的变异会导致色素沉积的改变,抑制K I T L G /K I T 信号通路中K I T 和T R P G 2的表达可抑制黑色素细胞合成黑色素[30]㊂m i R -27a [31]在白色绒山羊皮肤中表达高于棕色绒山羊皮肤,它则通过负调控W n t 3a 和K I T L G 影响绒山羊毛色㊂W n t 3a 不仅能够促进神经脊干细胞分化为黑色素细胞,而且能够通过维持M I T F 的表达促进黑色素细胞的分化[32]㊂2.2 m i R N A 在绵羊毛色中的研究现状已经证实,m i R N A s 参与毛色调控,吴震洋等[33]在藏羊黑色和白色皮肤组织中共鉴定出334个已知的m i R N A 和59个新的m i R N A ,获得了23个差异表达m i R N A ,其中m i R -2284b 和m i R -744仅在藏绵羊白色皮肤中表达,而m i R -23b ㊁m i R -411a -5p ㊁m i R -30c ㊁m i R -423-3p 和m i R -324-5p 则仅在藏绵羊黑色皮肤中表达,m i R -10a 和m i R -23b 则在黑色和白色藏绵羊皮肤中表达且差异显著,m i R -411a -5p㊁m i R 103和m i R -200b 可能也和毛色调控密切相关㊂共预测出981个靶基因可能参与毛色调控,这些基因和WN T 信号通路㊁MA P K通路㊁E D N R B 信号通路及黑素原生成通路相关,可能通过M I T F 基因调控下游的T Y R 基因(酪氨酸酶基因)影响黑色素的合成㊂2.3 m i R N A 在羊驼毛色中的研究现状羊驼是重要的毛用型经济动物,具有22种天然色,是研究毛色形成机制非常理想的动物,T i a n等[34]在棕色和白色羊驼皮肤中分别发现267和272个保守的m i R N A ,35个m i R N A 在白色羊驼中高表达,13个m i R N A 在棕色羊驼中高表达,其中m i R N A -202㊁m i R N A -542-5p ㊁m i R N A -424㊁m i R N A -370和m i R N A -22-3p 等高表达于白色羊驼,m i R N A -211㊁m i R N A -184㊁m i R N A -486㊁m i R N A -885和m i R N A -451高表达于棕色羊驼㊂m i R 508-3p [35]㊁m i R -96-5p [36]㊁m i R -182-5p 和m i R -96-5p [37]㊁m i R -148[38]通过与靶基因M I T F 结合,导致T Y R ㊁T Y R P 2下调表达,黑色素生成减少㊂m i R -338-3p [39]通过抑制靶基因M C 1R 表达,下调其下游基因M I T F ㊁T Y R ㊁T Y R P 1和T Y R P 2基因的表达,从而抑制羊驼皮肤黑色素细胞合成黑色素㊂m i -324-3p [40]过表达抑制α-M S H 对M C 1R ㊁M I T F ㊁T Y R ㊁T Y R P 2基因的表达,从而抑制α-M S H 对黑色素细胞产生黑色素的促进作用㊂表2 毛色相关m i R N A 与靶基因及其功能m i R N A靶基因功能参考文献m i R -186-5p M I T F 抑制了绵羊黑色素细胞内黑色素的生成[25]m i R -129-5pT Y R调控黑色素的合成,调控山羊毛色的形成[26]m i R N A -200a WN T 5A ㊁F Z D 4抑制绒山羊黑色素的合成[27]m i R N A -370m i R -27aW n t 3a ㊁K I T L G参与绒山羊棕色毛色的形成[28][31]m i R 508-3p m i R -96-5pm i R -182-5p m i R -148M I T F 黑色素的合成减少或受到阻碍[35][36][37][38]m i R -338-3pM C 1R抑制羊驼皮肤黑色素细胞黑色素的合成[39]m i R N A -324-3p α-M S H 抑制α-M S H 对黑色素细胞产生黑色素的促进作用[40]m i R -411a -3p C a MK 4抑制羊驼黑色素细胞产生黑色素颗粒[41]m i R -21a -5p S o x 5下调表达M I T F 基因和T Y R 基因使得小鼠皮肤黑色素合成减少[42]m i R -27a -3pW n t 3a抑制小鼠皮肤黑色素细胞的黑色素生成[43]44112期 热米拉㊃阿帕儿等:转录组测序技术在毛色遗传学中的研究进展3 L n c R N A 在毛色中的研究进展长链非编码R N A (l n c R N A )是一类转录本长度超过200n t 的R N A 分子,它们并不编码蛋白,而是以R N A 的形式在多种层面上调控基因表达,参与疾病的发生㊁细胞代谢㊁生长㊁发育和其他生理过程㊂与m R N A 相似,l n c R N A 在组织中具有功能性和时空性表达[44]㊂研究表明l n c R N A与黑色素生成有关[45]㊂目前,l n c R N A 已经用于研究小鼠[45]㊁牛[46]和猪[47]上皮肤组织黑色素沉积的调控,但是在绵羊㊁绒山羊方面报道还不多㊂J i 等[48]在波尔山羊白色和棕色皮肤的黑色素细胞中发现了1536个差异表达l n c R N A ,其中251个下调,1285个上调,同源性分析显示,有9个l n c R N A 具有与m i R N A 前体相同的氨基酸序列,可能是m i R N A 的前体,其中l e t -7e -5p 和mi R -574-5p 参与各种细胞的增殖和迁移[49],它们对应的l n c R N A 分别是M S T R G.1811.1和M S T R G.23763.1㊂l n c R N A 的潜在靶基因参与c AM P [5]㊁MA P K [51]和E r b B [52]信号通路,以及其他色素沉着相关通路㊂富集最高的是MA P K 信号通路,这是调节细胞增殖㊁迁移和黑色素生成的关键通路㊂据报道L n c R N A -177922靶向MA P K 15参与调控B 16-F 10细胞黑色素生成㊁增殖㊁迁移和自噬过程[53]㊂R e n [54]在妊娠100d 酉州乌羊和豫东白山羊胎儿皮肤中鉴定了1336个特异性l n c R N A ,发现黑色素相关基因A S I P ㊁M I T F ㊁S o x 10㊁W n t 7b 和W n t 3a 分别位于X L O C _005274㊁X L O C _013722㊁X L O C _020482㊁X L O C _020548和X L O C _022579位点附近,表明皮肤黑色素生成受这5种l n c R N A 调控㊂l n c R N A 的K E G G 富集有几种途径与色素沉着有关,例如酪氨酸代谢㊁c AM P 信号通路㊁MA P K 信号通路㊁W n t 信号通路㊁黑色素生成和黑色素瘤,这些发现表明l n c R N A 顺式作用于其相邻的蛋白质编码调控皮肤色素沉着的基因真皮发育㊂根据已有的研究结果,在毛色相关基因激活黑素生成途径的基础上,结合m i R N A 和L n c R N A 分别对毛色相关基因的调控作用,最终构建出了三者间调控关系网络图(图1)㊂图1 m i R N A 和L n c R N A 调控毛色相关基因网络图4 展望近年来,大量与毛色形成相关基因已经被发现,目前,已经发现超过350个基因与黑色素生成有关,基因数量还在不断增多㊂鉴于毛色调控的复杂性,通过转录组将会鉴定出更多的毛色相关基因,l n c R N A ㊁m i R N A 和m R N A 三者之间的调541黑 龙 江 农 业 科 学12期控关系是相互交织㊁相互影响的,对这些基因功能需要进一步验证,l n c R N A ㊁m i R N A 和m R N A 之间复杂的相互作用尚需深度挖掘,以期进一步完善毛色调控网络,揭示毛色调控机制㊂参考文献:[1] B E L L O N ERR.P l e i o t r o p i c e f f e c t s o f p i gm e n t a t i o n g e n e s i n h o r s e s [J ].A n i m a lG e n e t i c s ,2010,41(2):100-110.[2] C I E S L A K M ,R E I S S M A N N M ,H O F R E I T E R M ,e t a l .C o l o u r so f d o m e s t i c a t i o n [J ].B i o l o g i c a lR e v i e w so ft h eC a m b r i d ge P h i l o s o p h i c a l S o c i e t y,2011,86(4):885-899.[3] N E V E SA P ,S C HW A N G B E R EB ,A L B E C H T FF ,e ta l .B e y o n df i f t y s h a d e s :t h e g e n e t i c so fh o r s ec o l o r s [M ]//A B U 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y si n o s t e o ge n i c d if f e r e n t i a t i o no fm e s e n c h ym a l s t e mc e l l s [J ].I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o fM o l e c u l a r S c i e n c e s ,2021,22(5):2362.[21] I A Q U I N T A M R ,L A N Z I L L O T T I C ,M A Z Z I O T T A C ,e t a l .T h e r o l eo fm i c r o R N A s i nt h eo s t e o g e n i ca n dc h o n d r o g e n i c d i f f e r e n t i a t i o no fm e s e n c h y m a l s t e mc e l l s a n d b o n e p a t h o l o gi e s [J ].T h e r a n o s t i c s ,2021,11(13):6573-6591.[22] W UZY ,F UYH ,C A O JH ,e t a l .I d e n t i f i c a t i o n o f d i f f e r e n t i a l l y e x p r e s s e dm i R N A sb e t w e e n w h i t ea n db l a c kh a i rf o l l i c l e sb yR N A -s e q u e n c i n g i n t h e g o a t (C a pr ah i r c u s )[J ].I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o fM o l e c u l a r S c i e n c e s ,2014,15(6):9531-9545.[23] Y U X ,L IZ ,S H E NJX ,e ta l .M i c r o R N A -10b p r o m o t e sn u c l e u s p u l p o s u s c e l l p r o 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B Bs i g n a l i n g s u p pr e s s e sm e l a n o m a t u m o r g r o w t ht h r o u g hi n h i b i t i o no fN o t c h 1a n d E R B B 3[J ].J o u r n a l o f I n v e s t i g a t i v eD e r m a t o l o g y,2016,136(2):464-472.[53] 胡世雄,贾琼,杨婉赟,等.L n c R N A -177922靶向MA P K 15调节B 16-F 10黑色素瘤细胞黑色素生成㊁增殖㊁迁移和自噬(英文)[J ].中国生物化学与分子生物学报,2021,37(5):681-690.[54] R E N H X ,WA N G G F ,C H E N L ,e ta l .G e n o m e -w i d ea n a l y s i s o f l o n g n o n -c o d i n g R N A sa te a r l y s t a geo fs k i n p i g m e n t a t i o n i n g o a t s (C a pr ah i r c u s )[J ].B M C G e n o m -i c s ,2016,17:67.R e s e a r c hP r o g r e s s o nT r a n s c r i p t o m e S e q u e n c i n gT e c h n o l o g yi nC o a t C o l o rG e n e t i c s R e m i l a ㊃A p a e r 1,2,Y EX i a o f a n g 1,L ÜX u e f e n g2,3(1.S c h o o lo fL i f eS c i e n c e s ,X i n j i a n g N o r m a l U n i v e r s i t y ,U r u m qi830000,C h i n a ;2.I n s t i t u t eo f A n i m a l H u s b a n d r y Q u a l i t y S t a n d a r d s ,X i n j i a n g A c a d e m y o fA n i m a l S c i e n c e s ,U r u m q i 830000,C h i n a ;3.X i n j i a n g K e yL a b o r a t o r y o fL i v e s t o c kP r o d u c t sQ u a l i t y a n dS a f e t y ,U r u m q i 830000,C h i n a )A b s t r a c t :F o r h a i r u s e a n i m a l s ,h a i r c o l o r i s o n e o f t h e i m p o r t a n t e c o n o m i c t r a i t s .H a i r c o l o r i sm a i n l y d e t e r m i n e d b yt h ed i s t r i b u t i o n ,p r o p o r t i o na n d p r o d u c t i o nr a t eo f e u m m e l a n i na n db r o w nm e l a n i n p r o d u c e db y m e l a n o c yt e s .T h e p r o c e s s o fm e l a n i n p r o d u c t i o n i s r e g u l a t e db y s o m e t r a n s c r i p t i o n f a c t o r s ,h o r m o n e s a n d s i g n a l i n gp a t h w a ym o l e c u l e s .G i v e n t h e c o m p l e x i t y o f h a i r c o l o r r e g u l a t i o n ,t h em o l e c u l a r n e t w o r k r e v e a l i n g t h e r e gu l a t i o n o f t h e t r a n s c r i p t i o n a n d r e g u l a t i o no fa l l t h e g e n e sr e l a t e d w i t hc o a t c o l o rh a sb e c o m e i n c r e a s i n g l y ex t e n s i v e .T h i s p a p e r s u m m a r i z e dt h er e s e a r c h p r o g r e s so ft r a n s c r i p t o m es e q u e n c i n g t e c h n o l o g y int h e m a i nf u ra n i m a l s ,p r o v i d i n g r e f e r e n c e d a t a f o r f u r t h e r s c r e e n i n g o f h a i r c o l o r r e g u l a t i n gg e n e s ,a n d a l s o p r o v i d i n g sc i e n t i f i c b a s i s f o r t h ed i re c t i o n a l c u l t i v a t i o nof f u r a n i m a l s .K e yw o r d s :t r a n s c r i p t o m e ;c o a t c o l o r ;m i R N A ;l n c R N A 741。

MC1R基因多态性与杜黑猪毛色关系研究

MC1R基因多态性与杜黑猪毛色关系研究

㊀山东农业科学㊀2023ꎬ55(10):152~157ShandongAgriculturalSciences㊀DOI:10.14083/j.issn.1001-4942.2023.10.021收稿日期:2023-01-10基金项目:山东省农业良种工程项目(2020LZGC012ꎬ2022LZGCQY007)ꎻ枣庄市自主创新及成果转化项目(2022GH-27)ꎻ山东省生猪产业技术体系(SDAIT-08-03)作者简介:巩静(1999 )ꎬ女ꎬ硕士研究生ꎬ主要从事猪遗传育种与繁殖研究ꎮE-mail:1578433175@qq.com通信作者:王继英(1977 )ꎬ女ꎬ博士ꎬ研究员ꎬ研究方向为猪遗传育种与繁殖ꎮE-mail:jnwangjiying@163.com耿立英(1974 )ꎬ女ꎬ博士ꎬ教授ꎬ研究方向为动物遗传育种与繁殖ꎮE-mail:rosegengly@126.comMC1R基因多态性与杜黑猪毛色关系研究巩静1ꎬ2ꎬ杨晴1ꎬ2ꎬ王艺盼3ꎬ王彦平2ꎬ朱晓东3ꎬ张传生1ꎬ耿立英1ꎬ王继英2(1.河北科技师范学院动物科技学院ꎬ河北秦皇岛㊀066600ꎻ2.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ꎬ山东济南㊀250100ꎻ3.枣庄黑盖猪养殖有限公司ꎬ山东枣庄㊀277100)㊀㊀摘要:黑色素皮质素受体1(MC1R)基因是调控哺乳动物毛色的一个关键基因ꎮ为了解杜洛克和枣庄黑盖猪杂交组合(简称杜黑猪)中MC1R基因多态性与毛色表型的关系ꎬ本研究以390头杜黑猪F2代个体和18头枣庄纯种黑盖猪为研究对象ꎬ对F2代群体进行毛色表型类型分组ꎬ利用液相芯片捕获测序技术鉴定MC1R基因中影响毛色的10个SNP位点的基因型ꎮ结果表明ꎬ杜黑猪F2代群体出现了毛色分离ꎬ其中ꎬ75.13%的个体为全黑色ꎬ13.08%的个体为棕红色ꎬ其余11.79%的个体呈现混杂色ꎬ包括黑红条纹㊁棕色偏黄㊁棕色偏白等ꎮ测定的5个多态SNP位点中ꎬED1等位基因3个SNP位点(rs45435031㊁rs45434630㊁rs45434629)的突变纯合型(GG㊁GG㊁TT)个体表现为黑红条纹ꎬ野生纯合型(AA㊁AA㊁CC)个体表现为棕红色ꎬ杂合基因型(GA㊁GA㊁TC)个体大部分(80.83%)表现为黑色ꎬ少部分(19.17%)为黑色红纹㊁棕色偏黄和棕色偏白ꎮe等位基因2个SNP位点(rs45435032㊁rs321432333)的突变纯合基因型(AA㊁TT)个体全部为棕红色ꎬ野生纯合基因型(GG㊁CC)个体全部为黑色毛色ꎬ杂合基因型(GA㊁TCꎬAA㊁TCꎬGA㊁TT)大部分(80.99%)为黑色毛色ꎬ少部分个体(19.01%)毛色为黑红条纹㊁棕色偏黄和棕色偏白ꎮHaploView单倍型分析表明5个SNP高度连锁ꎬ位于1个单倍型块内ꎮ本研究结果表明ꎬ杜黑猪毛色黑色对棕红色为不完全显性ꎬ利用MC1R基因的5个SNP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ꎬ使杜黑猪新品种的毛色迅速固定为全黑色ꎬ以加速新品种培育进程ꎮ关键词:杜黑猪ꎻ毛色ꎻMC1R基因ꎻSNPꎻ基因型中图分类号:S828.13㊀㊀文献标识号:A㊀㊀文章编号:1001-4942(2023)10-0152-06RelationshipbetweenPolymorphismofMC1RGeneandCoatColorofDuheiPigsGongJing1ꎬ2ꎬYangQing1ꎬ2ꎬWangYipan3ꎬWangYanping2ꎬZhuXiaodong3ꎬZhangChuansheng1ꎬGengLiying1ꎬWangJiying2(1.CollegeofAnimalScienceandTechnologyꎬHebeiNormalUniversityofScienceandTechnologyꎬQinhuangdao066600ꎬChinaꎻ2.InstituteofAnimalScienceandVeterinaryMedicineꎬShandongAcademyofAgriculturalSciences/ShandongKeyLaboratoryofAnimalDiseaseControlandBreeding/KeyLaboratoryofLivestockandPoultryMulti ̄omicsꎬMinistryofAgricultureandRuralAffairsꎬJinan250100ꎬChinaꎻ3.ZaozhuangHeigaiPigBreedingCo.ꎬLtd.ꎬZaozhuang277100ꎬChina)Abstract㊀Themelanocortin ̄1receptor(MC1R)geneisakeygeneregulatingmammaliancoatcolor.InordertounderstandtherelationshipbetweenthepolymorphismofMC1RgeneandcoatcolorofthecrossbredpigsfromDurocandZaozhuangHeigaipigs(Duheipigsforshort)ꎬinthisstudyꎬthecoatcolorof390F2Du ̄heipigswererecordedꎬand10SNPlociofMC1Rof390F2Duheipigsand18ZaozhuangHeigaipigsweregenotypedbytargetsequencingwithliquidchip.TheresultsshowedthatthecoatcolorofF2pigswassepara ̄ted.Specificallyꎬ75.13%oftheF2pigswereblackꎬ13.08%ofthemwerebrownꎬandtheother11.79%showedmixedcolorsuchasblackwithredstripesꎬyellowishbrownandwhitishbrown.Amongthefivemeas ̄uredpolymorphicSNPsꎬpigswithmutanthomozygousgenotypes(GGꎬGGꎬTT)at3SNPloci(rs45435031ꎬrs45434630ꎬrs45434629)ofED1alleleexhibitedblackcoatcolorꎬwhilethosewithwildhomozygousgeno ̄types(AAꎬAAꎬCC)exhibitedbrowncoatcolor.Themajority(80.83%)ofheterozygousgenotypepigs(GAꎬGAꎬTC)showedblackcoatcolorꎬandtheother(19.17%)showedblackwithredstripesꎬyellowishbrownandwhitishbrown.Pigswithmutanthomozygousgenotypes(AAꎬTT)at2SNPloci(rs45435032㊁rs321432333)ofealleleexhibitedbrowncoatcolorꎬwhilethosewithwildhomozygousgenotypes(GGꎬCC)exhibitedblackcoatcolor.Themajority(80.99%)ofheterozygousgenotypepigs(GAꎬTC)showedblackcoatcolorꎬandtheother(19.01%)showedblackwithredstripesꎬyellowishbrownandwhitishbrown.Hap ̄loViewhaplotypeanalysisshowedthatthefiveSNPswerehighlylinkedꎬandlocatedinonehaplotypeblock.TheresultsofthisstudyindicatethatblackcoatcolorisnotcompletelydominantoverbrownishredcoatcolorinDuheipigsꎬmarkerassistedselectionbasedonthefiveSNPsofMC1RcouldquicklyeliminaterecessivebrowncoatcolorallelesandfixtheblackcoatcolorinthebreedingofDuheipigsꎬandfinallyacceleratethecultivationofthenewvarieties.Keywords㊀DuheipigꎻCoatcolorꎻMC1RgeneꎻSNPꎻGenotype㊀㊀毛色是猪的重要品种特征之一[1]ꎬ一直以来备受人们关注ꎮ在养猪生产中ꎬ毛色被广泛应用于评判品种的纯度㊁遗传稳定性㊁亲缘关系ꎬ以及在配套系培育中确定亲本的杂交组合类型等方面ꎮ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ꎬ对猪的育种具有重要意义[2-3]ꎮ毛色不同的品种或品系杂交时ꎬF1代呈现显性毛色ꎬF2代群体则会出现毛色分离[4]ꎬ选择毛色一致性强的种猪ꎬ淘汰毛色分离严重的个体ꎬ提高群体的整齐度ꎬ是新品种或配套系培育过程中的重要步骤[5]ꎮ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㊁生化反应的最终结果ꎬ遗传机制较复杂ꎮ猪的毛色大致分为野生型毛色㊁纯黑色㊁纯白色㊁棕红色㊁两头乌㊁花猪等ꎮ虽然属于质量性状ꎬ由少数几对基因决定ꎬ但由于基因之间有上位效应等遗传互作效应ꎬ调控毛色的基因及其作用机制尚未完全搞清楚ꎮ黑色素皮质素受体1(MC1R)基因是调控哺乳动物毛色的一个关键基因[6-8]ꎮMC1R是G蛋白偶联受体家族的一员ꎬ由Extension基因座编码ꎬ通过与其配体促进剂α-黑素细胞刺激激素(α-MSH)或颉颃剂刺鼠蛋白(Agouti)的竞争性结合分别形成真黑素或褐黑素ꎬ从而影响猪毛色表型[9]ꎮKijas等[10-11]在欧洲野猪㊁欧洲大黑猪㊁中国梅山猪㊁汉普夏猪㊁大白猪㊁皮特兰猪及杜洛克猪的MC1R基因部分序列中发现8个突变构成5种等位基因ꎬ其中E+对应于野猪的灰毛色ꎬED1对应于欧洲大黑猪和中国梅山猪的黑毛色ꎬED2对应于汉普夏猪的黑毛色ꎬEp对应于皮特兰猪的黑色斑点及大白猪的白毛色ꎬe对应于杜洛克猪的棕红毛色ꎮFang等[12]在31头欧洲家猪和19个亚洲品种家猪及15头亚欧野猪的MC1R基因编码区内共发现14个突变ꎬ其中包括Kijas等发现的8个突变ꎮ枣庄黑盖猪是山东省著名地方品种ꎬ毛色为351㊀第10期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀巩静ꎬ等:MC1R基因多态性与杜黑猪毛色关系研究纯黑色ꎬ具有肉质鲜嫩㊁产仔数多㊁抗病能力强㊁适应性强等优良特征ꎬ但其生长缓慢ꎬ产肉性能和胴体瘦肉率低[13-14]ꎮ利用杜洛克对枣庄黑盖猪进行杂交改良ꎬ瘦肉率㊁肉质性能及胴体性能均明显提高ꎬ为枣庄黑盖猪杂交改良的优良杂交组合之一ꎮ我国多数黑猪毛色黑色对棕红色呈显性遗传ꎬ杜洛克猪与枣庄黑盖猪(以下简称杜黑猪)F1杂交后代的毛色全部为全黑色ꎬF2代群体出现了毛色分离ꎮ常规育种对猪毛色的选育是横交固定后ꎬ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ꎬ周期长㊁效率低ꎬ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ꎮ本研究以杜黑猪F2杂交群体和枣庄纯种黑盖猪为研究对象ꎬ对F2群体进行毛色表型类型分组ꎬ利用液相芯片捕获测序技术[15]鉴定MC1R基因中影响毛色的10个SNP的基因型ꎬ研究不同基因型与毛色表型的关系ꎬ筛选可用于毛色分子标记辅助育种的SNP位点ꎬ为快速建立毛色稳定的杜黑猪新品种培育体系奠定基础ꎮ1㊀材料与方法1.1㊀试验动物及毛色表型收集试验动物包括390头杜黑猪F2杂交后代和18头枣庄纯种黑盖猪ꎬ均来自枣庄黑盖猪养殖有限公司ꎮ将毛色分为全黑色(枣庄黑盖猪毛色)㊁棕红色(杜洛克毛色)㊁黑红条纹㊁棕色偏黄色㊁棕色偏白色等类型ꎬ对F2代群体打耳号时记录每头试验猪的毛色ꎬ按毛色表型类型进行分组ꎬ统计每组毛色的个体数ꎮ1.2㊀基因组提取及SNP基因型检测采集试验猪耳组织放入装有75%乙醇的离心管中ꎬ-20ħ冰箱存储ꎮ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DNAꎮ经Nanodrop(260/280在1.7~2.1范围之间ꎬ浓度>50ng/mL)和0.8%琼脂糖凝胶电泳(条带清晰)检测合格后ꎬ委托博瑞迪生物技术有限公司利用定制的液相芯片进行基因组SNP测定ꎮ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㊁功能基因组研究方面公开发表的功能SNP㊁Del㊁Insertion等标记ꎬ采用博瑞迪GBTS技术体系中的GenoBaits技术[15]设计并优化开发的一款中低密度(6K)猪功能标记液相芯片ꎬ其中MC1R基因中影响毛色的10个SNP位点信息参考Fang等[12]ꎬ详见表1ꎮ㊀㊀表1㊀MC1R基因10个SNPs位点信息突变名称突变ID基因组位置密码子碱基变化氨基酸变化突变类型X301rs3377647236_181285301GңATyrңTyr同义突变X243rs3214323336_181461243CңTAlaңThr错义突变X166rs7864416736_181692166GңAArgңTrp错义突变X164rs454350326_181697164GңAAlaңVal错义突变X124rs3269215936_181818124CңTAspңAsn错义突变X122rs7052224336_181824122CңTValңIle错义突变X121rs454350316_181825121AңGAsnңAsn同义突变X117rs6917298096_181837117CңTGlnңGln同义突变X102rs454346306_181883102AңGLeuңPro错义突变X95rs454346296_18190595CңTValңMet错义突变1.3㊀数据处理与分析利用MicrosoftExcel软件对杜黑猪毛色表型类型进行统计分析ꎮ利用PLINKv1.90软件[16]从液相芯片数据中调取出MC1R基因10个SNP的基因型数据ꎬ并计算基因型频率㊁基因频率和哈代温伯格平衡显著性ꎮ使用HaploView4.1软件[17]对SNP进行单倍型分析ꎮ2㊀结果与分析2.1㊀杜黑猪F2代群体毛色表型分析杜黑猪F2代个体出现了毛色的分离ꎮ其中ꎬ与母本(枣庄黑盖猪)全黑色毛色一致的个体最451㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第55卷㊀多(293头)ꎬ占总数的75.13%ꎻ呈现父本(杜洛克)棕红色毛色的51头ꎬ占总数的13.08%ꎻ其余46头(11.79%)毛色呈现混杂颜色ꎬ其中5头呈黑红条纹ꎬ另外41头毛色既不是黑色也不是棕红色ꎬ而是呈棕色偏黄(24头)或棕色偏白(17头)ꎮ2.2㊀杜黑猪F2代MC1R基因SNP基因型和等位基因频率分析本研究测定的MC1R的10个SNP中ꎬ5个SNP(rs337764723㊁rs786441673㊁rs326921593㊁rs705222433㊁rs691729809)在杜黑F2代群体中只有一种基因型ꎬ为单态SNPꎮ另外5个多态SNP的基因型和等位基因信息详见表2ꎮ可以看出ꎬ5个多态SNP的等位基因频率均在0.5左右ꎬ处于哈代温伯格平衡状态(P>0.05)ꎬ这与试验猪为未经毛色选择的F2代群体有关ꎮ另外ꎬ5个多态SNP不同基因型的个体数基本一致ꎬ推测可能存在紧密连锁ꎮ利用HaploView4.1进一步分析了5个多态SNP单倍型ꎬ定义了1个单倍型块(图2)ꎮ单倍型块中各个方块的颜色由浅至深ꎬ表示变异位点连锁程度由低到高ꎬ深红色表示完全连锁ꎮ结果显示ꎬ组成5个SNP的各个方块均为深红色ꎬ表示它们紧密连锁在一起ꎮ单倍型CGGGT的频率为0.526ꎬ含有该单倍型的个体全部为黑色毛色ꎬ单倍型TAAAC的频率为0.469ꎬ含有该单倍型的个体全部为棕红色毛色ꎮ图1㊀杜黑猪F2代群体毛色统计㊀㊀表2㊀杜黑猪MC1R基因多态SNP位点等位基因和基因型信息突变名称突变ID基因型个体数㊁频率等位基因频率哈代温伯格平衡P值X243rs321432333CCTCTTCT95(0.2436)208(0.5333)87(0.2231)0.51030.48970.2283X164rs45435032AAAGGGAG87(0.2231)207(0.5308)96(0.2462)0.48850.51150.2687X121rs45435031AAGAGGAG87(0.2231)206(0.5282)97(0.2487)0.48720.51280.3136X102rs45434630AAGAGGAG87(0.2231)208(0.5333)95(0.2436)0.48970.51030.2283X95rs45434629CCTCTTCT87(0.2231)209(0.5359)94(0.241)0.49100.50900.1924图2㊀MC1R基因5个多态SNP位点单倍型块2.3㊀毛色与基因型关系分析按照Kijas等[10]的划分标准ꎬ本研究中的5个多态SNP位点可以划分为ED1和e等位基因ꎬ其中ED1等位基因包含rs45435031㊁rs45434630㊁rs454346293个位点ꎬe等位基因包含rs45435032㊁rs3214323332个位点ꎮED1等位基因SNP位点中ꎬ突变纯合基因型(GG㊁GG㊁TT型)的F2代杜黑猪全部为黑色毛色ꎬ野生纯合基因型(AA㊁AA㊁CC)为棕红色ꎬ杂合基因型(GA㊁GA㊁TC)个体中大部分(80.83%)为黑色毛色ꎬ少部分个体(19.17%)毛色为黑红条纹㊁棕色偏黄和棕色偏白(表3)ꎮe等位基因SNP位点中ꎬ突变纯合基因型(AA㊁TT)个体全部为棕红毛色ꎬ野生纯合基因型(GG㊁CC)个体全部为黑色毛色ꎬ杂合基因型(GA㊁TCꎬAA㊁TCꎬGA㊁TT)大部分个体551㊀第10期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀巩静ꎬ等:MC1R基因多态性与杜黑猪毛色关系研究(80.99%)为黑色毛色ꎬ少部分个体(19.01%)毛色为黑红条纹㊁棕色偏黄和棕色偏白(表3)ꎮ5个多态SNP位点在枣庄黑盖猪群体内均只有2种基因型ꎮED1等位基因有突变纯合基因型和杂合基因型ꎬ频率分别为83.33%和16.67%ꎻe等位基因有野生纯合基因型和杂合基因型ꎬ频率分别为83.33%和16.67%(表4)ꎮ㊀㊀表3㊀杜黑猪F2代毛色与SNP基因型关系毛色rs321432333基因型个体数rs45435032基因型个体数rs45435031基因型个体数rs45434630基因型个体数rs45434629基因型个体数黑色CC95GG96GG97GG95TT94黑色TC196GA195GA194GA196TC197黑红条纹TC5GA5GA5GA5TC5棕红色TT53AA53AA53AA53CC53棕色偏黄TC22AA22GA22GA22TC22棕色偏黄TT2GA2GA2GA2TC2棕色偏白TC12AA12GA12GA12TC12棕色偏白TT5GA5GA5GA5TC5㊀㊀表4㊀枣庄黑盖猪毛色与SNP基因型关系毛色rs321432333基因型个体数rs45435032基因型个体数rs45435031基因型个体数rs45434630基因型个体数rs45434629基因型个体数黑色CC12GG12GG12GG12TT12黑色TC6GA6GA6GA6TC6等位基因频率/%C83.33G83.33G83.33G83.33T83.33T16.67A16.67A16.67A16.67C16.673㊀讨论与结论我国绝大多数地方猪种毛色均为黑色ꎬ而我国消费者对黑猪肉具有一种与生俱来的青睐感ꎮ市场需求决定育种目标ꎬ因此ꎬ利用国内外两类基因资源ꎬ培育优质高效㊁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ꎮ然而ꎬ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显毛色分离ꎬ从而影响产品经济价值ꎮ研究毛色关键基因的突变位点与毛色类型的关系ꎬ寻找目标毛色的分子标记ꎬ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ꎮMC1R基因位于E座位ꎬ定位在猪第6号染色体短壁的末端[18]ꎮKijas等[10]研究认为ED1等位基因rs45435031㊁rs45434630和rs45434629对应于欧洲大黑猪和中国梅山猪的黑毛色ꎬ其中ꎬrs45435031为同义突变ꎬrs45434630和rs45434629是错义突变ꎬ使所编码的氨基酸Leu和Val突变为Pro和Metꎮ本研究中枣庄黑盖猪毛色为黑色ꎬ大部分个体(83.33%)为ED1等位基因突变基因型(GG㊁GG和TT)ꎬ与邓素华[19]㊁师科荣[20]等的研究结果相一致ꎬ表明我国地方猪种的黑毛色可能主要由显性黑等位基因ED1调控ꎮ杜黑猪群体中ꎬED1等位基因突变基因型个体全部表现为黑色毛色ꎬ杂合基因型(GA㊁GA和TC)个体中大部分(80.83%)表现为黑色毛色ꎬ其他表现为黑红条纹㊁棕色偏黄和棕色偏白ꎬ表明黑色对棕红色为不完全显性ꎬ与张建[21]㊁曾检华[22]等的报道一致ꎮrs45435032和rs3214323332个SNP位点皆为错义突变ꎬ使Ala分别突变为Thr和Valꎬ对应于Kijas等[10]研究中的等位基因eꎬ其突变纯合基因型(AA和TT)决定了杜洛克猪的棕红毛色ꎮ本研究中ꎬ因为没有采集杜黑杂交猪的父本杜洛克样本ꎬ故没有检测杜洛克的MC1R基因SNP基因型ꎮ但杜黑猪F2中棕红色猪全部为突变纯合基因型ꎬ与Kijas等[10]报道的等位基因e突变纯合基因型影响棕红色毛色的结论一致ꎮ651㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第55卷㊀MC1R基因中ED1和e等位基因的5个多态SNP位于444bp的序列上ꎬ在分析杜黑猪F2个体时发现呈现相似的基因频率ꎬ推测可能存在紧密连锁ꎮ利用HaploView4.1进行5个SNP单倍型分析ꎬ结果显示5个SNP定义了1个高度连锁的单倍型块ꎮ单倍型CGGGT的频率为0.526ꎬ含有该单倍型的个体全部为黑色毛色ꎬ单倍型TA ̄AAC的频率为0.469ꎬ含有该单倍型的个体全部为棕红色毛色ꎮ该结果提示在杜黑猪新品种选育中ꎬ对MC1R基因的5个SNP位点进行毛色分子标记辅助选择ꎬ有助于快速剔除隐性棕红色等位基因ꎬ使杜黑猪新品种的毛色迅速固定为全黑色ꎮ综上ꎬ本研究分析了MC1R基因多态性与杜黑猪F2群体毛色的关系ꎬ揭示了杜黑猪毛色中黑色对棕红色为不完全显性ꎬ利用MC1R基因的5个多态SNP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ꎬ为杜黑猪新品种培育中黑色毛色固定奠定基础ꎮ参㊀考㊀文㊀献:[1]㊀国家畜禽遗传资源委员会.中国畜禽遗传资源志[M].北京:中国农业出版社ꎬ2011.[2]㊀LüMDꎬHanXMꎬMaYFꎬetal.Geneticvariationsassociat ̄edwithsix ̄white ̄pointcoatpigmentationinDiannansmall ̄earpigs[J].ScientificReportsꎬ2016ꎬ6:27534. 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猪的杂交利用

猪的杂交利用

猪的杂交利用一、质量性状的遗传和选择(一)、毛色遗传规律猪的毛色与其经济性状关系不大,但是品种的重要标志,在生产实践中,常根据猪的毛色变化来粗略鉴别其纯度。

猪的毛色之间有显隐性关系,其遗传符合孟德尔遗传规律。

因此,掌握毛色类型及其遗传规律具有重要意义。

猪的主要毛色类型有:1、白色:这类猪的被毛为全白色。

其品种很多,如长白猪、大白猪、哈白猪、上海白猪等。

白毛色猪与其他毛色猪交配,后代均为白色,因此,白色对其他毛色为显性,对野猪毛色也为显性。

2、纯黑色:被毛全为黑色。

这类猪种也很多,如我国的民猪、北京黑猪、内江猪、英国的巴克夏猪和美国的波中猪等。

黑色对棕红色为显性遗传,但因显性强度不同,分为完全显性和不完全显性。

完全显性遗传,如具有白环带的汉普夏猪黑毛色对棕红色的杜洛克是完全显性,我国多数的黑猪对棕红色猪也呈显性遗传;不完全显性遗传,如将有六白特征的巴克夏猪和波中猪与杜洛克猪杂交,其后代的毛色有红色和黑斑点,即所谓的虎斑毛色。

3、白环带:这类猪的腰部或颈肩部为白色,躯体两端为黑色,如我国的金华猪、宁乡猪以及美国的汉普夏猪等。

白环带毛色的猪与棕红色和黑色的猪交配,白环带趋向显性遗传,但白环带对我国某些黑猪为不完全显性。

4、花斑:其全身分布有大小不同的黑白花斑,如广东大花猪、北京花猪及比利时的皮特兰猪等。

5、棕红色其全身都为棕红色或棕黄色,如我国云南的大河猪、美国的杜洛克猪等,其遗传为隐性遗传,有的为不完全显性遗传。

(二)、耳型遗传规律猪的耳型和大小呈中间型遗传,垂耳对大型立耳呈不完全显性,用纯合立耳与纯合的垂耳猪杂交,其后代表现为半垂耳。

(三)、有害基因控制的遗传规律遗传疾病是指由基因突变或染色体畸变引起的某种形态缺陷、生理机能失常或生化紊乱的现象。

据统计,仔猪中患遗传缺陷的占1%。

1、猪应激综合征:肌肉丰满的猪在应激因子的作用下突然死亡,屠宰后肌肉为PSE 肉。

猪应激综合征呈常染色体隐性遗传,在某些育肥性状和胴体性状上,这种杂合体的性能优于显性纯合体的猪,在选种时常被选留下来,从而增加了氟烷基因频率。

贵州白香猪的育种原理与方法

贵州白香猪的育种原理与方法

地方猪种INDIGENOUS BREEDS124猪业科学SWINE INDUSTRY SCIENCE 2012年 第7期贵州白香猪的育种原理与方法刘培琼,刘若余,张依裕(贵州大学,贵阳 550025)摘 要:贵州白香猪是从贵州剑白香猪(两头乌毛猪)中纯系选育出的新品系,育种原理是:在猪群中根据其毛色分布,用“同质选配的方法”让其后代中白毛基因重组,使白毛、白皮逐渐增多,黑毛、黑皮逐渐减少,至全白毛个体形成。

关键词:贵州白香猪;育种原理;育种方法基金项目:贵州省“九.五”畜牧目科技攻关项目《贵州白香猪的种质测定》;贵州实验动物年度攻关[计划(基金)]项目《贵州实验动物白香猪的选育》;贵州省科技厅推广项目《贵州白香猪的扩繁与推广》。

作者简介:刘培琼(1944-01),女,贵州大学,教授,主攻方向:猪的育种。

联系地址:贵州大学动科院刘若余(1963-03),男,贵州大学,博士,教授,主攻方向:动物育种。

联系地址:贵州大学动科院张依裕(1976-01),男,贵州大学,博士,副教授,主攻方向:动物育种。

联系地址:贵州大学动科院香猪是世界上著名的小型猪种,是经我国黔桂接壤地区人民长期选育而形成。

但要使同一类型香猪更加标准化,就需对其选育。

近年来,不同专家对从江香猪、环江香猪、巴马香猪和贵州白香猪的选育连续不断,但创新性最强的是从剑白香猪中纯系选育出来的新品系“贵州白香猪”。

1 剑白香猪的体型外貌剑白香猪是垂耳,额部皱纹呈倒三角形;据1997年5月贵州大学动科院刘培琼等引进的30头剑白香猪统计,50%左右的猪嘴筒略短,50%左右的猪嘴筒略长;额纹直细,鼻吻至嘴筒的前1/3处为粉白色;背腰微凹,腹大下垂,后躯欠丰满,四肢略细,蹄质坚实;后备猪无卧系,成年后多卧系。

该猪外貌与华中型两头乌相似,体躯与贵州从江香猪差异不大,毛色与广西巴马香猪大体相同;据引种时市场上70多头猪统计,80%的猪毛色为两头乌,体躯中部白色,头颈的前1/3处和臀部接近尾部为黑色,12.2%的猪仅头部为黑毛、黑皮,黑、白交界处有1~3 cm 宽的黑皮上着生白毛(图1)。

219326376_辽丹黑猪的毛色遗传分析

219326376_辽丹黑猪的毛色遗传分析

104猪业科学 SWINE INDUSTRY SCIENCE 2023年40卷第5期遗传改良GENETIC IMPROVEMENT辽丹黑猪的毛色遗传分析徐广鹤,周明君,时吉刚(丹东市农业农村发展服务中心,辽宁 丹东 118000)毛色是品种特征和遗传稳定性的标志之一,历来受育种研究者的重视。

毛色与经济性状、畜产品品质和价格以及某些疾病有着密切关系。

辽丹黑猪是以黑色对棕红色为显性遗传的辽宁黑猪为母本,两次导入隐性的杜洛克血液,采用群体继代选育法,培育的专门化瘦肉型母本新品种。

培育过程中0~5世代坚持一年一个世代,每世代中只选留被毛全黑的猪只,对毛色相对稳定的辽丹黑猪允许少量的世代重叠,公猪只选留同窝仔猪全为黑色的猪只。

通过0~9世代的选育,辽丹黑猪毛色遗传已相对稳定。

本文对辽丹黑猪0~9世代毛色分离情况加以分析,以期进一步认识毛色的遗传规律。

1 材料与方法辽丹黑猪的毛色数据来源于1999—2017年的选育研究课题组关于辽丹黑猪育种核心群0~9世代母猪所产仔猪毛色分离性状的原始记录。

在仔猪出生后12 h 内,对其称重、标记耳号,根据耳号逐一记录活仔的毛色。

1.1 毛色类别辽丹黑猪自0世代开始出现毛色分离现象,按表现型分为4类:黑基金项目:“辽丹黑猪培育研究”是辽宁省农业产业化(星火)计划中子项目,项目编号:2010301015色、棕红色(包括黄毛色即杜洛克的毛色)、虎斑色(指以棕红毛色或黄毛色为基础而带有黑斑)和松鼠色(指以黑色为基础背部带有黄色松鼠状条纹,或仔猪身上有黄色乳毛,此状态在仔猪45日龄左右逐渐消退)。

1.2 统计方法统计各世代毛色分离情况,即4类毛色在各世代的出现次数和出现频率。

2 结果与分析2.1 各世代黑毛色分离情况由表1可知,辽丹黑猪0~9世代黑毛色分离选育进展显著,0世代黑毛色比例为82.63%,1世代下降到80.62%,2世代提高到92.86%,以后每世代黑毛色在群体中的比例都在逐步上升。

北京黑猪的毛色遗传1)

北京黑猪的毛色遗传1)

部电子计算机计算程序。 本程序采用B S AI C语言, 通用 于国产 DS10电子计算机( ) 有操作简单、结 J 3 - 图1,
果完全 、 使用方便 的优点 ,适 合于各农 业科研单位 , 对从事 数值分 类的生物学 工作者亦 可参考使用。
为方便各单位, 我们可提供本程序穿孔带, 按照使用说明书所指的方法,即可在同类型号的电子计算机上进 行计算。如有需要该程序穿孔带的单位, 请即与北京师范大学数学系电子计算机组联系。 ( 北京师大生物系、 数学系数盘遗传研究组)
如畜牧试验站统计出现毛色分 离的 4 8窝 ,4 1 头仔猪中, 黑色仔猪 38头, 8 花斑仔猪 16头, 2 黑与花的比率为30:。 再如霍家营种猪场, . 1 8 17 94年秋季产仔中有毛色分 离现 象的 为 10 3 窝, 其中黑色仔猪 10 09头, 花斑仔猪 39 黑 5 头, 与花的比率为28:。 这两项 资料 经 x测验 . 1 1 2 均符合 31 : 的比率,表明黑猪的黑与花的毛色 是由一对基因所决定的相对性状。 毛色杂合的猪群基础上。 经过 17 和 17 年 96 97 斗北京黑猪的毛色基因频率 和基 因型 频 两个世代的基因型选择,后裔中的花斑仔猪由 . 率。我们知道群体基因型比率为(;;) 在 1 %下降到 。 即消除了花斑猪。 121 , " . 3 , 这里n是基因对子数。 对北京黑猪毛色来说, 通过以上结果,我们认为北京黑猪的毛色 已知基因对子数 。一 1 于是隐性基因频率用 分离现象是由一对基因所决定的相对性状,对 。
W > = h- W i b
钡 交试验。 口
至于黑对花的显隐关系还不很明确。由多 品种复合杂交形成的北京黑猪, 在育成之初, 参 加杂交的各猪种间不论如何组合,应用什么方

动物皮毛色泽形成机制研究进展

动物皮毛色泽形成机制研究进展

在角化 细胞 的刺激 下分 化为成 熟黑 素细胞 。位 于皮
肤表皮 层 和真皮 层 的黑 素细胞 含有 特异 细胞器— —
黑素体 , 内含大量 的酶 和结构 蛋 白 , 以酪氨 酸或苯 丙
中原肠胚 形成 期 的神 经 嵴 的成 黑 素 细胞 分 化 生成 ,
迁 移 到皮肤 和毛囊 ¨ J 。通过 对 鸟 类 、 老 鼠和斑 马 鱼

2 0・
贵州 畜牧兽 医
2 0 1 3年
第3 7卷
第 5期
动物皮毛色泽形成机制研究进展
杨 民红 , 李 兰会
( 1 . 河 北 省 新 乐 市 农 牧 局 防 疫监 督 站 , 河北 新乐 0 5 0 7 0 0 ; 2 . 河 北 农 业 大 学 动 物科 技 学 院 , 河北 保 定 0 7 1 0 0 1 )
成 。成黑素细胞沿 背外侧迁 移 , 哺乳动 物的成黑 素细 胞增生迁移分布在整个表皮层 , 而鱼停 留在真皮层 J 。
收 稿 日期 : 2 0 1 3— 0 5— 0 6 基 金项 目 :河 北 省 自然科 学 基 金 委 资 助项 目( C 2 0 1 0 0 0 0 7 7 5 )
摘要 : 动物皮毛色泽形成过程 中成黑素细胞的发育分化形成黑素细胞 , 其中 K i t 、 Mi f和 B—c a t e n i n等 多种基因发挥关键 作用 , 黑素细胞 的黑 素体合成真黑素和伪黑素的生物化学 过程及 a g o u t i 和 MS H 的激 素调控作用 和黑素体 的转 运过程 。这 3 个环 节是 复杂 的细胞发育分化 、 黑 色素合成和细胞器 的转运过程 , 其 中任何环节的变化都会 引起动物皮毛色泽的改变 。
区域 ) , 在 毛 发循 环 的 黑 素形 成 中发 挥 作 用 。在 无 毛发 的皮肤 区域 , 成黑素 细胞位 于表 皮 的基 底膜层 ,

哺乳动物毛色形成机制与影响因素

哺乳动物毛色形成机制与影响因素

哺乳动物毛色形成机制与影响因素吴宇婷【摘要】哺乳动物拥有丰富多彩的毛色,对于多种多样的动物毛色,影响其形成的可能原因较多,遗传物质与环境的相互作用不可忽视.本文针对调控黑色素细胞形成及褐黑色素、真黑色素合成的相关基因,分析了哺乳动物毛色形成的可能机制,并对研究不同毛色动物的同种动物遗传差异的方法进行了讨论.【期刊名称】《四川动物》【年(卷),期】2011(030)006【总页数】5页(P1003-1007)【关键词】毛色;形成机制;褐黑色素;真黑色素【作者】吴宇婷【作者单位】四川大学生命科学学院,成都610064【正文语种】中文【中图分类】Q959.8;Q954哺乳动物斑斓的毛色组成了这个世界神奇而又丰富的色彩。

不同的毛色已成为一些动物亚种(或品种)区分的标志之一。

例如,猪的毛色可以大致分为纯黑、纯白、红棕、污白、野生型、花猪等多种毛色类型(方美英等,2002)。

牛、鼠、马等也有多种多样的突变毛色及固定毛色。

那么,究竟是什么原因导致了丰富多彩的毛色,又是什么决定着黑色与红棕色的转变呢?本文对多种哺乳动物毛色形成机制加以综述,就黑色素和真黑色素的合成以及调控黑色素细胞形成相关的基因、环境因素等对动物毛色形成原因进行初步分析,以期对哺乳动物毛色成因进行探讨。

哺乳动物毛色是由体内色素决定的。

虽然哺乳动物体内的色素有很多种,但现有研究表明:决定哺乳动物毛色的物质基础主要是酪氨酸源性色素,即黑色素及其衍生物;同时,这些色素的空间分布和时空表达也影响到了哺乳动物毛色的深浅和花纹组成(里德等,1989;张俊珍等,2006;王乐等,2009a;苗永旺等,2009)。

黑色素细胞主要位于表皮和毛囊中(Thierry et al.,2005)。

黑色素包括真黑色素(eumelanin)和褐黑色素(pheomelanin)。

褐黑色素为溶于碱的圆形红色颗粒,能使皮肤或毛发表现为黄色和红色;真黑色素比褐色素难溶,能使皮肤或毛发表现为褐色和黑色(庞有志,2008)。

猪毛色遗传机制的研究进展

猪毛色遗传机制的研究进展

猪毛色遗传机制的研究进展张建1,2王慧1曾勇庆11.山东农业大学动物科技学院,山东泰安271018;2.西藏林芝工布江达县农牧局,西藏林芝860200摘要:毛色是家猪重要的品种特征之一,是一种易观察的表型遗传标记,在育种实践中可用于分析品种的纯度、亲缘关系和确定杂交组合类型等,因而,毛色遗传机制的研究倍受育种学家的关注。

本文综述了猪毛色类型、形成与遗传机制及其毛色相关基因的近期研究进展。

关键词:家猪;毛色;基因;遗传“北京六马”新时代的猪人工授精产业发展论坛暨第七届全国猪人工授精关键技术研讨会1猪的毛色类型及其形成机制1.1猪的毛色类型猪的毛色有多种类型,可分为以下几种:野生型:特征是背部黑毛末梢有黄色横纹,且不同部位的颜色深度不同,野猪出生时有纵向条纹,以后会逐渐消失,如须野猪(BeardedpigSusbarbatus)、卷毛野猪(Cebirfons)等。

现在的一些家养品种还保留了这种特征,如曼格里察(Mangalitza)猪、杜洛克猪的少数个体。

还有些猪的后代中出现低频率的纵向条纹分离,如Corsican猪、加勒比海的Creole猪,以及红色、黑色、白色猪的杂种和合成系等。

全黑色型:我国的许多地方猪种,如莱芜黑猪、东北民猪等都是全黑色型,越南本地猪、英国大黑猪、法国Gascon猪、德国Cornwall猪等的毛色也是全黑的。

全红色型:猪体的毛色全为红色。

如杜洛克猪、泰姆华斯猪、明尼苏达1号猪。

我国的云南大河猪也多为红色毛。

曼格里察猪和Iberian猪的一些类型、地中海和非洲本地猪以及源于Iberian的美洲当地品种等的毛色也大多为红色。

多米诺(Domino)黑斑型:除了在腿、额和尾尖等处有黑斑外,其他部位也有大量中等、不规则的黑斑点,有时红毛以不同的比例与白毛混生,直至形成全红的底色。

一般将白底色上出现黑斑的称为多米诺类型,如皮特兰猪、中欧及俄罗斯的一些本地猪种;而将红毛底色上有大量小黑点的称为“达尔马提亚斑点”,如皮特兰×杜洛克、皮特兰×明尼苏达1号的杂种猪的毛色。

动物毛色候选基因DCT的研究进展

动物毛色候选基因DCT的研究进展
动物毛色之所以种类繁多,颜色各异,主要是由黑色素的种类和分布存在差异而引起的[1]。黑色 素由存在于皮肤中的黑素细胞产生。在哺乳动物中,黑色素的含量和分布决定了毛发、皮肤和眼睛颜 色,并且能够抵御紫外线辐射和保护内部组织,防止过热,保护 DNA不受损伤[2]。动物毛色的形成由遗 传途径控制,动物毛色受基因影响的 机 制 比 较 复 杂,参 与 毛 色 调 控 的 候 选 基 因 主 要 有 MC1R,TYR, TYRP1,TYRP2,PMEL,MITF,Agouti,KIT和 CBD103等基因[3],这些基因可以通过调节对应酶的活性高 低来控制体内的生理生化反应,与信号通路一起影响黑色素的生成,对动物的被毛和皮肤颜色等性状的 形成起决定性作用[4]。基因与基因之间的相互作用和环境因子共同决定色素的累积,从而形成不同的 毛色[5,6]。在黑素细胞中,DCT(多巴色素异构酶,Dopachrometautomerase)作为酪氨酸酶相关蛋白家族 的重要成员,对黑色素生成过程中起重要作用。因此,DCT基因可作为毛色候选基因来研究,以期为进 一步探讨动物毛色形成机理提供依据。
DCT基因的启动子含有一个“Mbox”的结构,Mbox的核心结构为“CATGTG”,该元件能被 MITF 识别,从而激活相应的基因表达[13]。对不同物种 DCT基因氨基酸序列进行预测分析,发现 DCT蛋白有 信号肽的存在,大部分物种均具有一个跨膜结构域,该蛋白在不同物种中均为疏水蛋白,各个物种的 DCT蛋白二级结构的主要结构元件是无规卷曲和 α螺旋,其次为延伸链 。 [14]
2 DCT基因的生物学作用
黑色素细胞中的 DCT具有多巴色素异构酶活性,可加快多巴色素转变为 5,6二羟基吲哚羧酸 (DHICA)的速度,从而促进黑色素生成[15],5,6二羟基吲哚羧酸与 5,6二羟基吲哚的比例受 DCT基

3-毛色的遗传

3-毛色的遗传

鸡 的 羽 色 遗 传
芦花羽
即横斑羽, 即横斑羽,就是在有色 底上有白色带。 底上有白色带。由性连锁 基因B控制, 基因B控制,呈不完全显 性,有加性作用。公鸡为 有加性作用。 BB, BB,故其白带宽度比母鸡 大,因此公鸡的羽色比母 鸡淡。 鸡淡。B还使胫及喙部色 泽变淡, 泽变淡,因此公鸡的胫及 喙部比母鸡淡 纯种芦花鸡可自别雌雄 纯种芦花鸡可自别雌雄
叶黄素
畜禽机体内不合成,直接 从饲料中摄取得来,摄取 后储存在皮肤及体脂里
毛 色 的 遗 传
黑色素存在于黑素细胞 胞质中的黑素体中。黑 素细胞在胚胎发育过程 中由神经胚转移到身体 的其他部位,从而在这 些部位出现色素沉着。 黑素体在被毛生长过程 中通过细胞的胞吐作用 转移到被毛中,从而出 现色素的沉着。黑色素 贮积在皮肤的真皮层, 毛纤维的皮质层
毛色对产肉率产蛋率等无直接影响毛色是品种的主要特征之一是品种外貌的重要标志是最引人注目的品种特征对毛皮用家畜极为重要部分毛色还与致死基因或其他有害基因有关毛色的遗传不同畜种不同品种的毛色变化多端是因为畜禽的毛发和皮肤里含有色素的种类数量颗粒的形状及分布方式不同导致荣昌猪临高猪色素黑色素叶黄素真黑色素褐黑色素形成黑色或棕色为圆形红色颗粒形成黑色棕色褐色或黄色畜禽机体内不合成直接从饲料中摄取得来摄取后储存在皮肤及体脂里黑色素存在于黑素细胞素细胞在胚胎发育过程中由神经胚转移到身体的其他部位从而在这些部位出现色素沉着
婆罗门牛
猪 的 毛 色 遗 传
猪的毛色控制基因主要有鼠灰 )、扩散 )、显性白 (A)、扩散(E)、显性白(I) )、扩散( )、显性白( ) 和条带( )等多个系列。 和条带(B)等多个系列。
猪的毛色主要分为白色、黑色、褐色、红色、 猪的毛色主要分为白色、黑色、褐色、红色、花斑等

家猪染色体研究进展及其在猪育种中的应用

家猪染色体研究进展及其在猪育种中的应用
随家猪基因组计划和基因定位的需要,国内外 进行了 对 家 猪 染 色 体 高 分 辨 显 带 的 研 究,Renne M[8]获得了近 400 条带的高分辨 R 带; 王喜忠等[9] 获得了内江 猪、藏 猪、姜 曲 海 猪、梅 花 猪、滇 南 小 耳 猪、二花脸猪、东北民猪等高分辨 G 带,带数达 444 条; 于汝梁等[10]发表了 420 条带和 503 条带的 G 带 模式图; 夏金星等[11]绘制了家猪高分辨 G 带染色体 577 条带纹模式图; 曹阳等[12]获得了松辽黑猪 G - 带带型与其他家猪相比没有明显差异。 1. 3 家猪染色体 C 带研究 Hansen[13]首次成功地 把 C 带染色体应用于家猪染色体的研究。随后曾 养志等[14]对家猪 C 带从不同角度进行探讨,发现家 猪的 C 带同其它哺乳动物一样,也表现出多态性。 从而为染色体物质结构及呈现多态性的进一步研究 奠定了基础。国内外对有关家猪染色体 C 带的主 要研究内容有以下几个方面。 1. 3. 1 染色体 C 带分带技术: 张玄兵[15]对生物染 色体显带技术的研究与应用进行了探讨。 1. 3. 2 染色体 C 带与猪品种差异: 徐银学等[16]对 家猪不同品种间杂交组合间同源染色体 C 带多态 性进行了研究,表明不同品种间 C 带长度、面积和
1. 2 家猪染色体高分辨显带研究 家猪起源是由
收稿日期: 2014 - 12 - 11 作者简介: 李志惠( 1980—) ,女,讲师,硕士,动物遗传育种与繁殖。 E - mail: zhihuili321@ 126. com
野猪进化而来,在不同时期、不同地区、不同条件下 或在同一时期、不同地区、不同条件下选育形成的家 猪不同品种之间存在遗传上的差别会在染色体上表 现出来,通过对染色体进行显带处理,不同品种间的 差异会通过带纹显现,而随染色体显带带纹的增加, 差异程度会相应加大。家猪高分辨显带更能把染色 体上 的 深 染 区 域 与 浅 染 区 域 区 分 开。丹 麦 Hansen[6]对家猪染色体 Q 带、G 带、R 带进行了比较分 析。国内陈文元[7]首次报道了我国 4 个家猪品种 的 G 带带型模式图。

猪遗传资源调查

猪遗传资源调查

被毛灰白,夹有黑斑, 杂有部分红色。
猪的头型描述
头大,额皮中部 隆起成块,俗称
“盖碗”
嘴筒长直
猪的头型描述1
头中等大,面微凹
头中等大,面直
猪的耳型描述
耳大下垂
耳大下垂
猪的耳型描述2
耳小而立
耳小向前平伸,
猪的耳型描述3
耳特大,下垂
耳小竖立
猪的耳型描述4
耳中等大,竖立
耳小向前平伸
猪的体型描述
胴体 斜长
第一肋骨与 胸骨结合处
胴体测量--背膘厚
• 6-7肋背膘厚
6-7肋 背膘厚
胴体测量2 -平均背膘厚
• 平均背膘厚=(肩部最厚处

+最后肋骨处
+腰荐结合处)/3源自腰荐结合处最后肋骨处
肩部最厚处
皮厚
• 第6~7肋骨处皮肤厚 度(mm),用游标卡尺 测定。
第6~7肋骨 处皮肤厚度
眼肌面积测量
体高=自髻甲 至地面的垂直 距离,用硬尺
量取。
胸围=用软 尺沿肩胛骨 后缘测量
的胸部
垂直周径
尾长(cm)
猪体尺测量(不正确的姿势)
头太低
猪的宰前活重(kg)
• 宰前12小时停食称重 • 屠宰日龄按当地习惯
并注明 •
胴体重
• 胴体重:去除头、 • 蹄、尾、内脏、 • 包括板油、肾的 • 左右两半胴体 • 总重。
拍照
• 拍摄能反映品种特征 的公、母个体照片, 能反映所处生态环境 的群体照片。
• 具体要求见附件。
正侧面,拍摄者居中, 猪头平伸
瘦肉率
• 用手工剥离半胴体, 分成瘦肉、脂肪、皮、 骨四部分,分别称重, 再相加,作为100%; (不计算分割过程中 的损耗,不包括板油、 肾 )。分别计算瘦 肉、脂肪、皮、骨所 占的比例。

检测猪的毛色基因型的引物、方法及其应用[发明专利]

检测猪的毛色基因型的引物、方法及其应用[发明专利]

专利名称:检测猪的毛色基因型的引物、方法及其应用专利类型:发明专利
发明人:徐瑞特,张昊琛,张文佳
申请号:CN201210122228.9
申请日:20120424
公开号:CN102618660A
公开日:
20120801
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及一种检测猪的毛色基因型的引物、方法及其应用,利用该方法可以通过简单的PCR扩增和酶切鉴定表现型为白毛或黑毛的猪的基因型到底是纯合型,还是杂合型。

本发明引物的核苷酸序列如序列表中序列1和序列2所示。

本发明检测方法是以待测猪基因组DNA为模板,以序列表中序列所示的DNA分子为引物,进行PCR扩增,NspI限制性内切酶酶切PCR扩增产物,检测NspI限制性内切酶酶切产物的大小;当酶切产物含有一条DNA片段,待测猪为纯合型白毛猪或纯合型棕毛猪;当酶切产物含有二条DNA片段,待测猪为纯合型黑毛猪;当酶切产物含有三条DNA片段,待测猪为外表为黑毛的杂合型猪或外表为白毛的杂合型猪。

申请人:徐瑞特,张昊琛,张文佳
地址:230001 安徽省合肥市颖上路元一滨水城8栋401室
国籍:CN
代理机构:北京双收知识产权代理有限公司
代理人:王菊珍
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影响猪皮毛颜色外观的主要因素探讨与合理调控办法

影响猪皮毛颜色外观的主要因素探讨与合理调控办法

影响猪皮毛颜色外观的主要因素探讨及合理调控办法一、影响猪皮毛颜色外观的主要因素分析与探讨(一)营养与饲料因素从营养角度看,全价饲料中含有的能量、蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素和水等,在正常情形下能够知足猪对营养的需要,猪就可以皮肤红润、毛光亮。

可是在生产中一些养殖户常常反映猪皮肤不红润毛不但亮,而且很多养殖户也把猪“皮红毛亮”作为评判饲料好坏的重要标准,以下几点是影响猪皮毛颜色外观的营养与饲料因素。

1.能量与蛋白质能量问题是首要问题,由于本钱的压力和能量指标检测的难度等原因,我国猪日粮能量普遍偏低,日粮能量水平低,不能知足猪的营养需要,专门是遭遇冷应激后,作为动物本能的反映,猪产生皮肤及皮下毛细血管收缩、多长毛等现象,来达到减少能量损失,知足生长和维持需要,现在猪光长毛不长肉,表现为毛长不但亮,肤色差。

若同时蛋白质水平低,不能知足猪的营养需要,会降低血红蛋白的合成能力,猪的肤色自然不好。

2.脂肪脂肪在猪体内的主要功能是氧化供能。

除供能外,多余部份可蓄积在猪体内。

另外,脂肪仍是脂溶性维生素的溶剂,能增进脂溶性维生素的吸收,若是缺乏,会影响脂溶性维生素的吸收,从而致使维生素A等脂溶性维生素的缺乏,引发皮毛生长不良。

3.碳水化合物无氮浸出物和粗纤维是饲料中碳水化合物的两个组成部份。

无氮浸出物易消化,是植物性饲料中产生热能的主要物质。

粗纤维包括纤维素、半纤维素和木质素,较难于消化,过量时还会影响饲料中其他养分的消化吸收,故猪饲料中粗纤维水平不宜太高。

但适量的粗纤维在猪的饲养中仍是必要的,除能提供部份能量外,还能增进肠道蠕动,有利于消化和排泄和具有填充作用,使猪具有饱感,可避免猪因饥饿咬架咬伤影响皮毛。

若是碳水化合物缺乏,动物为了维持正常的生命活动,就开始动用体内的糖原和体脂肪,仍不能知足时,只好动用蛋白质,于是猪消瘦减重,皮肤不红毛不亮。

4.矿物质铁铁是形成血红蛋白和肌红蛋白不可缺少的微量元素,初生仔猪体内铁的贮存量很少,若是不及时补铁就会患缺铁性贫血。

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猪毛色遗传机制的研究进展张建1,2王慧1曾勇庆11.山东农业大学动物科技学院,山东泰安271018;2.西藏林芝工布江达县农牧局,西藏林芝860200摘要:毛色是家猪重要的品种特征之一,是一种易观察的表型遗传标记,在育种实践中可用于分析品种的纯度、亲缘关系和确定杂交组合类型等,因而,毛色遗传机制的研究倍受育种学家的关注。

本文综述了猪毛色类型、形成与遗传机制及其毛色相关基因的近期研究进展。

关键词:家猪;毛色;基因;遗传“北京六马”新时代的猪人工授精产业发展论坛暨第七届全国猪人工授精关键技术研讨会1猪的毛色类型及其形成机制1.1猪的毛色类型猪的毛色有多种类型,可分为以下几种:野生型:特征是背部黑毛末梢有黄色横纹,且不同部位的颜色深度不同,野猪出生时有纵向条纹,以后会逐渐消失,如须野猪(BeardedpigSusbarbatus)、卷毛野猪(Cebirfons)等。

现在的一些家养品种还保留了这种特征,如曼格里察(Mangalitza)猪、杜洛克猪的少数个体。

还有些猪的后代中出现低频率的纵向条纹分离,如Corsican猪、加勒比海的Creole猪,以及红色、黑色、白色猪的杂种和合成系等。

全黑色型:我国的许多地方猪种,如莱芜黑猪、东北民猪等都是全黑色型,越南本地猪、英国大黑猪、法国Gascon猪、德国Cornwall猪等的毛色也是全黑的。

全红色型:猪体的毛色全为红色。

如杜洛克猪、泰姆华斯猪、明尼苏达1号猪。

我国的云南大河猪也多为红色毛。

曼格里察猪和Iberian猪的一些类型、地中海和非洲本地猪以及源于Iberian的美洲当地品种等的毛色也大多为红色。

多米诺(Domino)黑斑型:除了在腿、额和尾尖等处有黑斑外,其他部位也有大量中等、不规则的黑斑点,有时红毛以不同的比例与白毛混生,直至形成全红的底色。

一般将白底色上出现黑斑的称为多米诺类型,如皮特兰猪、中欧及俄罗斯的一些本地猪种;而将红毛底色上有大量小黑点的称为“达尔马提亚斑点”,如皮特兰×杜洛克、皮特兰×明尼苏达1号的杂种猪的毛色。

黑红斑块型:被毛具有黑色或红色花斑,与多米诺小黑斑不同,由少量大块黑色或红色斑块组成,而且主要分布在头部和臀部,背上部可能也有中等大小的斑块。

其中又可分为三种类型:①黑斑与黑头,如我国的金华猪。

②黑斑且头部有白色标记,如我国的大花白猪、越南的地方花猪。

③自肩带,如汉普夏、英国的威赛克斯(Wessex)品种,为黑底上有白肩带,而威赛克斯(Wessex)的Saddleback品种为红底上有白肩带,由杜洛克、汉普夏、皮特兰、大白猪杂交形成的合成系中以及地中海地区的一些本地猪中也有这类毛色。

黑底白点型:被毛黑色带白点。

如巴克夏、波中猪的黑色六白特征,我国的梅山猪除四肢白色外,其余全部为黑色。

白色型:被毛为白色。

有两种类型,一种是白肤白毛的亮白色,如大约克夏、长白、切斯特白、拉康比;另一种为有色皮肤白毛的暗白色,如曼格里察猪。

1.2猪的毛色形成机制哺乳动物不同毛色的形成机制是由黑色素在毛皮质和髓质中沉积的种类和数量不同造成的【5】。

黑色素(Melanin)包括真黑素(Eumelanin)和褐黑素(Pheomelanin)两种类型,均在黑色素细胞(Melanocyte)内合成,其限速酶为酪氨酸酶(Tyrosinase)。

当酪氨酸酶被激活时,细胞内半胱氨酸(Cys)水平下降,促使真黑色素的合成;而当酪氨酸酶活性下降时,细胞内半胱氨酸水平上升,半胱氨酸与多巴(DOPA)结合,并经氧化酶氧化,生成褐黑色素。

黑色素生成后被转运至生长毛论文集发的角质细胞(Keractinocyte)中,最后由于真黑色素和褐黑色素种类及其含量的不同,使得毛发呈现出不同的毛色(Wolm2003)。

如莱芜黑猪、藏猪、蒙古猪、东北花猪、长白猪、杜洛克猪和皮特兰猪等,各具不同的毛色,区别明显。

2控制猪毛色的等位基因迄今已经揭示出的控制猪毛色的等位基因有以下的A、E、B、c、D、I、Be、He和s位剧¨01。

A位点为野灰色(Agouti)基因座:主要控制真黑色素和褐黑色素的分布。

野猪的鼠灰色对其它毛色呈上位效应:但另一些学者认为,在一些红色猪种中可能存在野生型A等位基因,而大部分家养品种携带隐性非鼠灰色等位基因a,Lush(1921)进行了巴克夏x杜洛克的杂交试验,F2出现浅腹鼠灰色,后以Aw表示鼠灰色白腹等位基因,Lauvergne等(1982)比较了巴布亚新几内亚本地猪和法国野猪毛色,认为还存在控制獾脸(badgerface)即鼻部和脸部为黑色的等位基因,用A6表示。

Hetzer(1945)等认为,野猪幼年时出现纵向条纹是与鼠灰色不同的另一位点决定的。

总之,A位点具有野灰色白色腹毛A”、鼻部和脸部黑毛A。

、非野灰色a和深灰色毛as四个等位基因。

E为毛色扩展(Extension)座位:主要控制真黑色素与褐黑色素的相对伸展范围,E座位和A座位一起控制毛发和皮肤中真、褐黑色素的比例,有四个等位基因:Ed为显性黑毛;E为黑色正常伸展,黑色或杂乱黑斑;Ep为黑斑点或“六白”;E纯合时为红色毛。

其显性顺序为:Ed>E>EP>e。

E与Ep的等位性可由大黑猪×巴克夏,巴克夏xComwall,梅山、大白、皮特兰间的杂交及大白×大黑或波中猪得到。

巴克夏、波中猪、皮特兰在E基因座的基因型都是EpEp。

巴克夏及波中猪的黑色是黑斑扩展的一种形式。

Legault(1998)发现,梅山×大白的F1预期为白色,F2中自、黑、多米诺类型的分离比为12:3:l,而梅山×(梅×大)回交后代中的白与黑色的比例为l:l,表明控制白色的I基因座对E基因座呈上位效应。

由于控制梅山猪、金华猪、利木辛猪的黑色都是扩展基因E,它们的基因型都是iiEE,对梅山猪,选择黑色可扩展成全黑,选择白色可扩展成黑白花,甚至可能得到金华两头乌类型。

中国的梅山或金华猪与杜洛克杂交,后代大部分呈全黑色,出生时仔猪毛色呈黑红色,之后变为全黑色或黑色带红斑。

显性黑色Ed等位基因可从汉普夏(或汉诺威)与巴克夏杂交后代仍表现汉普夏的黑色白肩带得到证实,但也可能属另一个上位基因。

褐色(Brown)位点B:有两个等位基因,决定产生真黑色素还是褐黑色素。

B基因产生真黑色素;b基因产生褐黑色素。

白化(Albinism)位点C:主要控制色素合成的强度,有c。

和C曲两个等位基因。

c。

控制曼格利察猪的暗自毛,C曲可能在某些巴克夏猪中使其由黄色变成奶油色中起作用。

淡化(Dilution)座位D:主要控制色素表现的深浅程度,但不影响色素本质,有D、DS(深棕色)和Dp(隐性淡化基因)三个等位基因。

显性白色(White)位点I:有四个等位基因,I为抑制色素基因,抑制黑色素、黄色素的形成,决定猪毛显性白色的遗传;Id为灰杂色基因;P为黑斑基因,在E基因存在时出现黑色色斑或蓝白色;I为有色基因,纯合时可加深毛色;im为暗白基因。

其显性顺序为I>Ia>IP>i>im。

I基因在白色品“北京六马”新时代的猪人工授精产业发展论坛暨第七届全国猪人工授精关键技术研讨会种(如大白猪、长白猪)中通常是纯合的,有色品种如巴克夏、波中猪、大黑猪、杜洛克、皮特兰以及有色的中国品种都是隐性基因的纯合体(ii)。

Id对l呈隐性,但当存在Ep时,Id与I同样对色素的形成有抑制效应,如IdiEPEp基因型产生隐性暗自,当存在E基因时,Id产生灰杂色(grey.roan),实际是黑毛或白毛的混生,与牛、马的杂色基因同源。

等位基因Ip发现的较晚,原因是当白色品种(大白、长白】和欧洲野猪或中国黑猪杂交时,Fl偶尔可观察到黑斑,Johansson等(1992)认为这是由于I基因座有一个P等位基因的作用,这个等位基因在欧洲白色品种分离频率很低,主要存在于斯堪的纳维亚国家的白猪。

对于大白、长白等白色品种与黑猪杂交出现黑斑的原因,除了认为存在ip基因外,还有一种假设,Legault(1998)提出的在杂合状态下白色显性基因的外显率不全。

在l基因座上,Berge(1961)还假设有im等位基因,它控制曼格里察猪的隐性白色,但另一些学者认为曼格里察猪的隐性白色是由于C基因座的一个等位基因的作用。

大白、长白等白色品种与黑色或黑白花品种如大黑、汉普夏、中国本地猪杂交后,后代通常出现黑皮斑(黑肤白毛),国外称为蓝斑(bluepatches),这个现象可能与E基因座有关,即白色品种如大白、长白等在E基因座大多是EPEp型,可以形成黑斑,另一种解释是iiEpEP基因型内发生了突变。

白小青等(2004)研究了荣昌猪的毛色分子标记的遗传,推翻了白底黑斑表型产生于Ip等位基因的解释,支持了白底黑斑表型可能受E基因作用的推测。

白肩带(white)位点Be:有三个等位基因:Be”控制宽的白色肩带,窄的白肩带可能是未固定的杂合基因型(BeWbe),但白肩带的宽窄实际上可能是一个多基因性状。

be为单一色无白腰带;be6为半色基因,呈现半花状且可能呈现白脸(half-eolouredandpossiblywh沁face),是在巴伐利亚的Landschwein猪中发现的自肩带向前方延伸的基因。

单色bc等位基因对Be”为隐性,如杜洛克与汉普夏杂交时,杜洛克的单色be为隐性。

Be位点的另一等位基因be6对be又呈隐性,用单色的杜洛克猪(Be基因座为bcbe)与金华猪杂交时,Fl表现单色(黑色),可表明金华猪不存在Bew等位基因,而可能存在半色基因beb。

白头或海福特(Hereford)座位He:白头与Smith等(1938)描述的白脸是同一特征。

有两个等位基因:He为白头斑基因,称为海福特:海福特猪的一个品系为He纯合型,除面部外,其他部位呈现红色。

黑色花斑、白色头部的中国品种也可认为是He位点的纯合子,包括面部白色较多的大熊猫猪(Pandapigs)。

另一隐性等位基因为he,表现正常,没有白头。

在对皮特兰、明尼苏达l号、汉普夏等品种的杂种进行一系列观察后证实,白头斑是单一显性等位基因作用的结果,在皮特兰的特定类群如Rosemont、Minnesota中,白头斑的基因频率高达0.92"--0.98,法国对中国猪种(梅山、嘉兴、金华)与皮特兰、汉普夏、杜洛克、大白猪等西方品种的各种杂种进行了15年的观察,结果也证实了这一假说,根据人工授精中心使用的皮特兰公猪的后代估测到白头斑的基因频率为0.87。

在黑毛底色(皮特兰×中国品种)和红毛底色(皮特兰×杜洛克)上可出现白头斑,斑点大小可从少量白毛到大的三角形标记。

白头斑的大小取决于亲本品种,全黑(如嘉兴黑猪)、全红(如杜洛克)品种与皮特兰杂交时,后代的白斑通常很小,而黑白花品种(如金华猪、利木辛)与皮特兰杂交时,白色从头前方到喉部一直连续到腹部。

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