PRLR基因在5个猪种中的群体遗传特性分析

(山西农业大学，山西 晋中 030801)

PRLR基因在5个猪种中的群体遗传特性分析

李 娜

(山西农业大学，山西 晋中 030801)

催乳素受体 (PRLR)基因在动物繁殖过程中有重要生理功能，是猪繁殖性状上的一个候选基因。利用PCR-RFLP方法，以大白猪、长白猪、杜洛克猪、山西瘦肉型猪新品系（SD-III系）、大汉梅猪为试验动物，分析了PRLR基因在各群体中的遗传特性。结果发现各群体都存在AA、AB 和BB 3种基因型,均处于中度多态,5个猪群体都处于遗传平衡状态。

猪；催乳素受体基因；遗传特性

催乳素（PRL）是由垂体前叶合成和分泌的一种蛋白质激素，广泛作用于哺乳动物的乳腺和性腺，是动物繁殖成功所必需的激素之一。催乳素要行使其功能必须与催乳素受体（PRLR）结合，通过受体作用于靶细胞，引起靶细胞的各种生理生化反应。研究表明，催乳素受体基因和催乳素基因发生突变，都会引起动物的繁殖障碍[1]。

本试验以大白猪、长白猪、杜洛克猪、山西瘦肉型猪新品系（SD-III系）、大汉梅猪为试验动物， 选取PRLR基因为候选基因，用PCR-RFLP方法对其进行了多态性研究并分析了其在各群体中的遗传特性 ， 旨在为育种和保种工作提供理论依据。

1  材料和方法

1.1 材料

1.1.1 样本来源

供试母猪共276头，其中225头（大白猪49头、长白猪62头、杜洛克猪58头、SD-III系猪56头）来自长治种猪场，51头大汉梅猪来自太原畜牧兽医研究所。

1.1.2 主要试剂

Taq DNA Polymerase和dNTPs：上海生工生物技术发展有限公司。

1.2 方法

1.2.1 基因组DNA提取

用酚-氯仿抽提法提取母猪耳组织样中基因组DNA，紫外分光光度计法测定OD260，OD280值，通过计算OD260/ OD280检测DNA的纯度。

1.2.2 引物设计

PRLR基因引物利用引物设计软件OLIGO6.0以 及PRIMER5.0设计，覆盖区域片段长度为163 bp，位于PRLR基因外显子3区域（GenBank accession no.U96306），由北京赛百盛公司合成。引物序列如下：

F：5'-CGT，GGC，TCC，GTT ，TGA，AGA，ACC-3'

R：5'-CTG，AAA，GGA，GTG，CAT，AAA，GCC-3'

超纯水溶解至浓度为10 µmol/ L， 4 ℃保存。

1.2.3 PCR 反应体系及条件

反应体系： 10×2.5 µL buffer，1.5 µL Mg2+，2.5 µL dNTP，0.5 µL引物，模板DNA 50 ng，Taq DNA 聚合酶0.3 µL， 超纯水补至25 µL。

反应条件： 94 ℃预变性5 min， 94 ℃ 变性30 s，72 ℃ 退火30 s， 72 ℃ 延伸5 min， 35个循环。

1.2.4 PCR 产物的基因分型

PCR产物经1.5%的琼脂糖凝胶电泳检测， 照像。

1.2.5 扩增产物的RFLP检测

将dd H2O、10×Buffer、内切酶加在一起混匀、短暂离心后分装到盛有PCR产物的PCR管中再次混匀，离心管用封口膜封住，经短暂离心后，置于加样平板上37 ℃水浴过夜。

1.2.6 基因型的判定

酶切产物用1.5%的琼脂糖凝胶电泳进行分离，统计基因型。

1.3 数据统计

用POPGENE 1.31 计算基因频率、基因型频率、多态信息含量、有效等位基因数、群体杂合度和Hardy-Weinberg 平衡检验， 方法见参考文献注刘桂琼等(2004)[2]。

2  结果和分析

2.1 PCR产物的电泳结果

图1 PRLR基因PCR扩增产物琼脂糖凝胶电泳图

图2 PRLP基因的RFLP检测结果

2.2 PCR-RFLP结果

PRLR基因的扩增部分产物片段的大小为163 bp，该片段存在一个限制性内切酶AluI的酶切位点，经AluI酶酶切消化，该片段表现为多态性，存在3种基因型，分别是AA基因型（85 bp，59 bp，19 bp），BB基因型（104 bp，59 bp）和AB基因型（104 bp ，85 bp，59 bp，19 bp）。如图2所示。

2.3 猪PRLR的基因频率和基因型频率

由表1可见，PRLR AluI检测到A、B 2个等位基因，3种基因型。在这5个品种中，AA、AB、BB 3种基因型都存在。大白猪的A基因频率相对较高为0.541。其他猪种的B基因频率较高，其中杜洛克猪的B基因频率最高为0.689。B基因频率从高到低的顺序为杜洛克、SD-III、大汉梅猪、长白猪。从基因型分布来看，在大汉梅猪AB型个体所占比例较高为0.510；杜洛克猪BB型个体所占比例较高为0.517。

2.4 PRLR基因遗传特性的分析

由表2可以看出，在PRLP位点上，5个群体的遗传变异程度相差不大，杜洛克猪的纯合度较高（0.571），大白猪与长白猪的遗传变异程度非常接近。这可能与长白猪含有大白猪的血统有关。在多态信息含量（PIC）方面，所测猪种均处于中度多态（PIC＞0.5为高度多态，0.25＜ PIC＜0.5为中度多态，PIC＜0.25为低度多态），其中，以SDIII最高（0.372）；经卡方（χ2）检验表明，在PRLR基因这一位点中，5个猪种群体的χ2值未达到显著水平，即这5个猪种群体的基因频率和基因型频率都处在哈代-温伯（Hardy-Weinberg）遗传平衡状态（P＞0.05），

3  讨论

本试验所检测的PRLR基因位点上，在大白猪、长白猪、杜洛克猪、SD-III系猪、大汉梅猪中都检测到了A、B 2种等位基因。等位基因频率分布不均匀， 除大白猪外其余猪种B基因频率高，相对应的A基因的频率低。一般来讲，群体中频率最高的等位基因是该物种最原始、保守的，其余的等位基因是进化过程中由该等位基因突变造成的。

表1 PRLR基因的PCR-RFLP基因频率和基因型频率在不同猪种中的分布

表2 PRLR基因遗传特性分析

将不同基因位点多态性作为分子标记研究的指标的可行性与其自身及其在特定群体中表现出的遗传特性有关。Ho反映某一基因座上等位基因间纯合的程度，Ho越大，群体的遗传的变异就越小。本实验中，在PRLP位点上，5个群体的遗传变异程度相差不大。而Ne、He、PIC反映群体变异程度的大小，如果PIC高，等位基因数目多，杂合度大，表明该群体在该位点的遗传变异高，有较大的选择余地，可以利用该位点进行与生长性状相关的标记辅助选择。Bostein[3]等提出了衡量基因变异程度高低的多态信息含量（Polymorphic information content，PIC）指标。根据本研究的结果，5个猪种均表现为中度多态（0.5＞PIC＞0.25）。本试验没有发现高度多态位点，这一方面可能与所选择的基因位点相当保守有关，另一方面可能与所采用PCR-RFLP有关，其检测出的等位基因数目比较少。经χ2适合性检验表明，PRLR基因位点在5个猪种群体中的基因频率和基因型频率都处在Hardy-Weinberg遗传平衡状态（P＞0.05）。这可能是由于其在适应方面具有遗传优势，经过长期进化和自然选择而达到了平衡。

[1] 储明星.猪产仔数性状候选基因的研究进展[J].畜牧与兽医，2001，33（1）：36-37.

[2] 刘桂琼，曹勤忠，姜勋平，等.小梅山猪促卵泡素β基因多态性与繁殖性状的关系[J].中国畜牧杂志， 2004，40(12)：6-8.

[3] Bostein D， White RL， Skolnick M，Davus RW. Construction of a genetic linkage map in man using restricted fragment length polymorphism [J]. Hum Genet，1980， 32： 314-331.

2015-06-12）

作者信息：李娜（1980-），汉，讲师，硕士，研究方向：生物化学与分子生物学。邮箱：ln-shine@163.com。