新疆4个高尾脂地方品种绵羊高繁殖率候选基因研究进展

於建国 ，郝 耿 ，徐 冬 ，陈 童 ，季跃光 ，孔艳丽

（1.新疆畜牧科学院畜牧研究所，新疆 乌鲁木齐 830000；2.新疆福海县畜牧兽医局，新疆 福海县 830000）

新疆有着丰富的地方品种绵羊遗传资源，《中国畜禽遗传资源志：羊志》中收录了13个地方品种绵羊，其中：哈萨克羊、阿勒泰羊、巴什拜羊、巴音布鲁克羊、多浪羊、柯尔克孜羊、塔什库尔干羊、吐鲁番黑羊等7个品种尾部脂肪含量均较高，占新疆地方品种绵羊半壁江山之多。这些地方品种绵羊具有良好的特性，尤其具有耐粗饲、抗逆性强、尾脂含量高等特点。根据生产实际调查了解到，在哈萨克羊、阿勒泰羊、巴音布鲁克羊、多浪羊等主要高尾脂地方品种绵羊中存在个体连年产双羔的现象。据此国内开展了诸多关于新疆地方品种绵羊多胎性的研究，且主要集中在绵羊高繁殖率候选基因BMPR-IB、BMP15、GDF9等基因的多态性检测。BMPR-IB、BMP15、GDF9基因均为TGFβ超家族中的成员，对卵巢的发育、卵泡的成熟、排卵等过程起到一定作用，在国内外绵羊繁殖率候选基因研究方面备受关注，也先后证实为 Booroola Merino、Grivette、Olkuska、Belclare和Cambridge等绵羊品种的高繁殖率主效基因。根据国内研究人员对中国地方品种绵羊繁殖性能的BMPR-IB、BMP15、GDF9等主效基因的研究与应用，本文就哈萨克羊、阿勒泰羊、巴音布鲁克羊、多浪羊等高尾脂地方品种绵羊高繁殖率候选基因的研究进展资料进行收集和整理，以期为哈萨克羊、阿勒泰羊、巴音布鲁克羊、多浪羊等脂臀型地方品种绵羊高繁殖率遗传标记辅助选育提供参考。

1 BMPR-IB基因对高繁殖力的影响

绵羊骨形态发生蛋白受体IB（bone morphogenetic protein receptor-IB，BMPR-IB）是一个受体蛋白，其DNA全长为20 K，内含子占92.5%；编码区占7.5%，仅为1 509 bp。绵羊BMPR-IB基因位于第6号染色体，该基因编码区（A746G）突变，导致第249位氨基酸由谷氨酰胺（Q）变成了精氨酸（R），该突变每增加一个拷贝将额外多排卵1.65枚。BMPR-IB基因编码区（A746G）突变后的基因被称为FecB基因，该基因目前已在多个绵羊品种中发现，主要有：Booroola Merino绵羊、小尾寒羊、湖羊、多浪羊等。FecB基因的广泛分布为提高绵羊群体繁殖率提供了广阔的前景，为开展分子辅助标记育种提供理论依据。目前研究表明，GDF9、BMP15基因与绵羊高繁殖力密切相关，而在该蛋白互作图中可以看到，GDF9、BMP15均与BMPR-IB密切相关[1]。

路立里等[2]利用PCR-RFLP方法对哈萨克羊不同繁殖力的群体进行BMPR-IB基因的酶切位点进行了多态性检测，结果显示在哈萨克羊群体中未发现BMPR-IB基因编码区 （A746G）的突变，即不存在FecB基因。但马海玉等[3]发现哈萨克羊中的BMPR-IB基因具有多态性，存在3种基因型：＋＋、B＋和BB，其中BB基因型个体的产羔数显著高于＋＋基因型个体（P＜0.05）。以上研究结果不同，可能由于实验样品来源不同，哈萨克羊品种纯度不同所致。於建国等[4]研究结果显示，在阿勒泰羊多胎群体中未检测到BMPR-IB基因在A746G位点的碱基突变，未发现FecB基因的存在。王旭[5]发现在多浪羊群体中BMPRIB基因具有多态性，且有三种基因型即＋＋基因型、B＋基因型和BB基因型。多胎多浪羊以野生型＋＋为主，突变基因B的频率较低，B＋基因型频率25.4%，BB基因型频率0.5%；史洪才等[6]对产双羔或多羔的135只多浪羊进行FecB突变检测时发现存在FecB基因，BB、B＋和＋＋基因型频率分别为0.005，0.146和0.849。B＋型多浪羊产羔数均值比＋＋型多0.51只（P＜0.01），BB型多浪羊产羔数分别与B＋和＋＋型差异不显著；柳广斌[7]对表型上为产双羔或多羔的227只多浪羊母羊研究发现，BMPR-IB基因三种基因型频率分别为：BB 型(突变纯合子)0.004、B＋型(突变杂合子)0.167、＋＋型(野生型)0.828。认为 BMPR-IB 基因可以用于多浪羊多胎性状的分子标记辅助选择。以上研究结果相同，在多浪羊群体中存在FecB突变，但是FecB基因型中以野生型（＋＋）为主，杂合型（B＋）次之，突变纯合型（BB）最少。左北瑶[8]在巴音布鲁克羊研究中发现，BMPR-IB/FecB基因是影响巴音布鲁克羊高繁殖率的主效基因。

2 BMP15基因对高繁殖力的影响

BMP15基因又被称为GDF9B，绵羊的BMP15基因被定位于X染色体，在各个物种间有较强的保守性。绵羊BMP15基因 有2个外显子，1个内含子，编码区核苷酸序列长1182bp。正常情况下BMP15与GDF9协调作用于卵泡的发育及卵母细胞的生长，在阻止黄体早熟等生理过程中具有重要作用。根据研究资料，BMP15基因已被确定为绵羊高繁殖率性状的主效基因之一[9-10]。

在绵羊BMP15基因中先后发现了8种突变体，其中FecXl、FecXH、FecXB、FecXG、FecXL和FecXR等6个突变的杂合子排卵率和产羔数高于野生型，而突变纯合子的母羊由于卵巢发育不完全，初级卵泡的发育无法完成导致不育；FecXGr和FecXO，2个突变纯合子表现为较高的繁殖力[11-12]。

郝耿等[13]利用RFLP、SSCP方法在阿勒泰羊中开展BMP15基因核苷酸多态性的检测结果显示：BMP15 基因核苷酸第 28～30 位的碱基存缺失（-CCT-），即 B1 突变体，未检测到 FecXG（B2）和 FecXB（B4）突[7]变，B1突变与阿勒泰羊多胎性状相关性有待进一步研究。李晓林等[14]通过SNP技术分析了阿勒泰羊BMP15基因核苷酸序列，结果发现，在BMP15基因内含子的667bp处和外显子2的755bp处发生突变，两个位点均只有两种基因型，且纯合子为优势基因。通过与产羔数关联分析发现仅外显子2的755bp处位点的TC型母羊比TT型母羊平均多产0.8羔。BMP15基因能否作为阿勒泰羊多胎性状候选基因有待进一步结合繁殖性能表型进行相关分析研究。王旭[5]对多胎多浪羊BMP15基因的突变位点FecXI的多态性检测结果发现在多胎多浪羊上不具有多态性。

3 GDF9基因对高繁殖力的影响

绵羊GDF9基因位于5号染色体上，CDS全长约2.5 kb，可编码453个氨基酸。GDF9基因通过旁分泌方式对卵泡的生长和分化起着重要作用，并在提高绵羊产羔数中扮演着重要角色。GDF9基因含有2个外显子和1个内含子，外显子1、2分别长397 bp、965 bp，内含子长1125bp。不同物种间GDF9基因结构非常相似，同源性也较高。绵羊GDF9基因已检测到15个突变，有8个突变位点影响绵羊的排卵率或产羔数，其中有3个突变位点（FecGH、FecGT、FecGV）杂合子排卵率高于野生型，突变纯合子不育[15]。

路立里等[2]对不同繁殖率哈萨克羊群体的GDF9基因的研究，在FecGH位点上未检出多态性。金雯雯[16]对巴什拜羊GDF9基因编码区进行了筛选，仅在编码区1 599 bp处发现了一个同义突变A-G突变 。潘章源等[17]分析了11个绵羊品种GDF9基因序列以及遗传多态性，表明在巴音布鲁克羊中不存在FecGE、FecGH、FecGT、FecGF、FecGV突变，突变 G260A（G1）和调控区新突变—2078C＞G 只存在杂合型，其中G260A（G1）位点与—2078C＞G两个突变位点杂合型基因频率均为0.2，无纯合型基因型突变存在。

4 展 望

新疆地方绵羊品种数量占全国的31%，遗传资源十分丰富。通过制定选育方案，开展地方品种本品种选育或杂交选育，利用常规选育方法结合分子标辅助选育培育适合新疆本地自然环境、繁殖率较高、适合人们饮食习惯的新类群、新品系、新品种。随着分子生物学技术的发展，绵羊的基因组序列已经公布，生产性能相关遗传标记逐步被定位，各种功能基因的核苷酸序列陆续公布。各种功能基因核苷酸序列与生产性能性状的相关性确定并应用于生产指导。随着绵羊基因组学方面的不断深入研究，BMPR-IB、BMP15、GDF9等繁殖率相关候选基因被确定，绵羊繁殖率性状的遗传机理逐步得到确定，这就为新疆高繁殖率新品种绵羊的培育提供坚实的遗传学依据，为新疆的养羊业可持续发展提供有力的支持，助力提高农牧民养羊的经济效益[8]。