山羊多胎主效基因的研究进展

黄元射，毛景欣，胡煜，陈敏*

（1.西南大学，重庆 北碚400715；2.安顺学院，贵州 安顺 561000）

1 山羊主要的多胎主效基因GDF9、BMP-15

1.1 生长分化因子9（GDF9） GDF9属于转化生长因子-β，是第一个被发现由卵母细胞分泌的生长因子，它通过旁分泌方式对卵泡的生长分化起重要作用。生物信息学分析表明，GDF9序列全长5508 bp，由两个外显子组成，第一外显子长397bp，第二外显子长965 bp，共编码453个氨基酸，中间被1 123 bp的内含子隔开。

1.1.1 GDF9基因C183A突变 C183A多态性位点位于GDF9基因上，呈C/A二态性，在群体中组成A/A、A/C及C/C 3种不同的基因型。C183A突变位点的基因型对济宁青山羊和鲁北白山羊的产羔数没有显著影响，但对单胎品种沂蒙黑山羊的产羔数有显著影响（P＜0.05），各基因型效应值依次为CC（1.17149）＞AA（1.0897）＞AC（1.0577）。

1.1.2 GDF9基因G1189A突变 G1189A多态性位点位于GDF9基因上，呈G/A二态性，在群体中组成A/G、A/A及G/G 3种不同的基因型。根据对不同山羊品种中G1189A突变位点的研究，推测G1189A对不同品种产羔数的影响模式不同。

1.1.3 GDF9基因外显子2第G792A处突变 SSCP分析结果显示[1]，GDF9基因外显子2某扩增片段具有单核苷酸多态性，共有3种基因型，分别为AA、AG和GG型。GG型和AA型相比有一处单核苷酸碱基突变，即外显子2第792bp处有1个G→A的单碱基突变，并且导致缬氨酸变为异亮氨酸。

1.1.4 GDF9基因外显子2第A127G处突变 对西农莎能奶山羊GDF9基因的研究发现[2]，AA基因型和GG基因型相比存在一处突变，即位于扩增片段127bp处的 A→G突变。不同品种的山羊，突变的作用机制有所不同。

1.1.5 GDF9基因外显子2第G814A处突变 对济宁青山羊、萨能奶山羊、关中奶山羊、南江黄羊、布尔山羊和黄淮山羊共6个品种山羊的GDF9基因外显子2的部分序列进行PCR-SSCP分析[3]，结果发现3种基因型，分别为AA、AB和BB型；测序结果表明GDF9基因外显子2第814bp处有1个G→A的单碱基突变，该突变导致第272位氨基酸由缬氨酸变为异亮氨酸。

1.2 骨形态发生蛋白15（BMP-15） BMP-15也称为GDF-9B，属于转移生长因子-β（TGF-β）超家族成员之一。主要由卵母细胞分泌，以剂量敏感的方式影响早期卵泡的生长和分化[4]，从而具有提高绵羊、山羊排卵数的作用。

1.2.1 BMP-15基因FecXB突变体 采用RFLP和SSCP技术检测BMP-15基因中绵羊高繁殖力突变类型——FecXG、FecXB在贵州白山羊中的分布。结果表明，在贵州白山羊样品中没有检测到BMP-15基因的FecXG突变，说明该突变在贵州白山羊中的自然发生率非常低；在贵州白山羊高产母羊和公羊中检测到了BMP-15的FecXB突变，以杂合的AB基因型存在，低产母羊中没有检测到该突变，提示BMP-15基因的FecXB突变可能是影响贵州白山羊繁殖力的因素之一[5]。

1.2.2 BMP-15基因A901G突变位点 应用荧光-构象敏感凝胶电泳技术和DNA测序技术，搜索外显子的SNPs，结果发现在山羊BMP-15基因编码序列901bp处发生了A→G单碱基突变，该突变使得第301位氨基酸残基由丝氨酸变为甘氨酸，在编码区没有发现其他突变。

1.2.3 BMP-15基因G963A、G1050C突变位点 经X2适合性检验，济宁青山羊BMP-15基因G963A、G1050C两突变位点的引物扩增片段没有达到Hardy-Weinberg平衡状态。研究结果表明，BMP-15基因可能是济宁青山羊高产羔数的主效基因[6]。

2 山羊的其他多胎主效基因ESR、GnRH、FSHR、FSH-β、INH、PRLR

2.1 雌激素受体基因（ESR） 雌激素受体基因可促进卵巢颗粒细胞的增生，是维持卵泡正常生长所必需的，对动物的生殖功能发挥着重要作用。对ESR基因外显子1部分序列进行PCR-SSCP分析，结果表明ESR基因型效应对产羔性状的影响是显著的（P＜0.05），不同群体的ESR基因型效应对产羔性状的影响是一致的。

2.2 促性腺激素释放激素基因（GnRH） 促性腺激素释放激素是下丘脑分泌产生的神经激素，对哺乳动物的繁殖过程具有调控作用。SSCP分析结果显示[2]，某扩增片段在西农莎能奶山羊和布尔山羊品种中均存在单核苷酸多态性。

2.3 促卵泡素基因（FSHβ） 促卵泡素促进颗粒细胞增生与卵泡液的分泌[7]，并诱导促黄体素LH、催乳素PRL受体生成及芳香化酶生成，刺激雌二醇的合成与释放，从而协调控制配子细胞的发育和成熟。哺乳动物卵泡刺激素一般由α和β两种亚基组成。α亚基为FSH、LH、TSH所共有，FSH行使生物功能主要依赖于β亚基的特异作用。常见家畜的FSHβ亚基长度均为111个氨基酸，而且氨基酸序列在几种动物之间具有很强的保守性。张玉龙等[8]选用徐淮山羊作为实验动物，对FSHβ第2外显子进行扩增、测序、序列对比和PCR-SSCP检测，结果表明徐淮山羊FSHβ基因有AA、AB和AC 3种基因型，认为FSHβ基因可能是控制徐淮山羊多胎性能的一个主效基因。

2.4 促卵泡素受体基因（FSHR） FSHR的10个外显子中，第10外显子编码胞内域和跨膜域，胞外域则由第1～9外显子编码[6-7]。FSHR基因的第10个外显子特征有可能作为双胎性状的标记基因，而且标记的结果也比较明确，即双胎性状与候选基因的多态（突变）性状呈正相关关系。对FSHR基因第10外显子的部分序列进行SSCP检测，结果表明FSHR基因是控制济宁青山羊多胎性状的主效基因之一，或是与之存在紧密遗传连锁关系的分子标记[3]。对冀中山羊FSHR基因第10外显子的部分序列进行PCRSSCP基因型判定，结果发现了两种基因型：AB型和AA型，高产群和普通群体的AA基因型频率都比相应的低产群要低[9]。

2.5 抑制素基因（INH） 采用PCR-SSCP技术分析了大足黑山羊和南江黄羊的INHα亚基基因外显子1和2的部分序列的多态性，结果表明外显子1内没有多态性位点，外显子2内产生了3种基因型，INHα外显子2有可能作为山羊多胎性标记的候选基因片段[10]。滑国华等[11]利用PCR-SSCP、PCR、RFLP和克隆测序等方法对山羊抑制素α亚基基因编码区的一个片段进行多态性分析，结果显示：INHA可能是影响山羊产羔数性状的一个主效基因，G等位基因可能与高产性状呈正相关。

2.6 催乳素受体基因（PRLR） 熊伟等[12]分析了海门山羊PRLR基因2个基因位点的遗传变异，结果表明在海门山羊群体中，PRLR基因内含子2的3种基因型（CC、CD、DD）对海门山羊产羔数的影响达到了极显著水平（P＜0.01），并且CC＞CD＞DD；PRLR基因内含子2的DD型和CC型在第35个碱基处有一处A→G的突变，可以推测，PRLR基因内含子2的等位基因C对海门山羊产羔数有正向作用，而D则有负向作用。

3 问题与展望

由于目前国内外对山羊多胎品种及多胎性状分子遗传机制的研究报道比较少，因而对山羊多胎主效基因的研究与发现也进展缓慢。多胎候选主效基因的发现与鉴定对种群数量和品种有一定的要求和差别，再加上多胎候选基因的突变位点只能对较为单一的山羊品种具有提高排卵或产羔数的作用，故未能将多胎候选基因普及到广泛的山羊品种当中去。根据山羊与绵羊同科异属的特性，借鉴绵羊多胎主效基因，引入山羊多胎主效基因的研究范围，结果获得的促进山羊多胎性状的基因比较少，且能够促进多胎性状的山羊品种也比较少。部分多胎候选主效基因的研究还不够成熟，其研究结果存在较大的分歧。利用PCR-RFLP和PCR-SSCP等标记辅助选育方法来研究多胎主效基因，可大大缩短育种时间，加快育种进程，提高育种效率。

[1] 颜泉梅，杨莎，朱广琴，等.西农莎能奶山羊和波尔山羊GDF9基因多态性与产羔数的相关分析[J].中国兽医学报，2010，30（10）：1394-1397.

[2]颜泉梅，曹斌云.GnRH和GDF9基因多态性研究及其与山羊产羔数的关联分析[D].杨凌：西北农林科技大学硕士学位论文集，2010：6.

[3] 姬云涛，曹斌云.山羊多胎性状主要候选基因及其表达量研究[D].杨凌：西北农林科技大学硕士学位论文集，2007：6.

[4] 崔奎青，朱鹏，刘庆友，等.骨形成蛋白-15基因研究进展[J].生物技术通报，2012（9）：16-20.

[5]林尖兵，杜智勇，覃成，等.贵州白山羊BMP-15基因多态性研究[J].畜牧与兽医，2007，39（12）：21-24.

[6]焦彩兰.济宁青山羊高产羔数候选基因BMP-15基因的研究[D].扬州：扬州大学硕士学位论文集，2006：6.

[7] 于康，王海涛，张鹏，等.卵泡液微环境对卵母细胞发育的影响[J].齐鲁医学杂志，2011，26（1）：90-92.

[8] 张玉龙，李达，孙伟，等.徐淮山羊FSHβ基因的多态性及其与繁殖力的关联分析[J].中国畜牧杂志，2012，48（23）：17-19.

[9]宁立娜.山羊FSHR基因部分结构DNA序列的特征分析[D].保定：河北农业大学硕士学位论文集，2006：6.

[10]赵中权，李周权，张家骅.INHα亚基基因的多态性与山羊产羔数的相关性分析[J].中国畜牧杂志，2012，48（5）：11-14.

[11]滑国华，陈世林，姚红卫，等.山羊抑制素α亚基基因HaeⅡ酶切多态性及其与产羔数性状的关联分析 [J].遗传，2007，29（8）：972-976.

[12]熊伟.海门山羊3个基因位点的遗传多样性及其与产羔数的相关分析[D].扬州：扬州大学硕士学位论文集，2008：6.