摘要: 胰岛素生长因子2(IGF-Ⅱ)是影响猪骨胳肌发育的一个主要的父源表达的印迹基因，定位于猪2号染色体短臂末端。近来的研究发现，IGF-Ⅱ基因内含子3的3072位点(G→A转变)是一个重要作用的数量性状位点(QTL)。本实验以长白和大白猪及其杂交后代为实验研究对... 展开 胰岛素生长因子2(IGF-Ⅱ)是影响猪骨胳肌发育的一个主要的父源表达的印迹基因，定位于猪2号染色体短臂末端。近来的研究发现，IGF-Ⅱ基因内含子3的3072位点(G→A转变)是一个重要作用的数量性状位点(QTL)。本实验以长白和大白猪及其杂交后代为实验研究对象，探讨猪IGF-Ⅱ基因变异对猪生长性状及与肌肉发育相关基因表达的影响。 1．猪IGF-Ⅱ基因肉含子3突变检测方法及其多态性分布 本研究采用错配PCR-RFLP法检测猪IGF-Ⅱ基因内含子3的3072位点多态性及其在长白猪(36头)、大约克猪(4 3头)、杜洛克(29头)、二花脸猪(25头)、梅山猪(72头)、五指山猪(15头)、淮猪(15头)和苏太猪(81头)群体中的分布。实验结果表明，在正向或反向引物上引入错配碱基都能进行PCR扩增，通过引入错配碱基构造出新的酶切位点，很大程度上降低了实验成本且不影响基因型判定结果。x<'2>独立性检验结果表明，IGF-Ⅱ基因肉含子3072位点上的基因型分布与猪品种有关，且各品种间基因型差异极显著(x<'2>=260.477，P<0.01)。进一步分析发现，高瘦肉率的外来品种(长白猪、大白猪、杜洛克猪)、地方猪种(梅山猪、二花脸猪、五指山猪和淮猪)和培育品种(苏太猪)之间基因型频率存在极显著差异(x<'2>=251.652，P<0.01)。外国猪种(长白、大约克、杜洛克)群体中，GA和从基因型分别达到60％～70％和20％～30％；由杜洛克猪和二花脸猪、梅山猪杂交而成的苏太猪，其群体中GA基因型频率接近78％，大大超过了地方猪种。本实验结果提示，IGF-Ⅱ基因内含子3072位点A等位基因可作为猪瘦肉率选择的一重要数量性状核苷酸。 2．猪IGF-Ⅱ基因内含子3变异的表型效应分析 采用错配PCR-RFLP技术鉴别了长白猪和大白猪纯种以及长白×大白猪杂交后代去势公猪胰岛素样生长因子2(IGF-Ⅱ)基因内含子3 3072位点变异，分析了遗传来自父本不同等位基因个体间的相关性状差异及不同等位基因的遗传效应。结果表明：在后代个体中，与遗传父本G等位基因的qpat个体相比，遗传父本A等位基因的Qpat个体胸围和体躯指数分别增加了3.06％和3.01％。超声波测定结果表明，在90-180日龄生长阶段，活体背膘厚随日龄的增加而增加，在120日龄，qpat个体显著厚于Qpat个体；180目龄时Qpat个体眼肌厚度显著高于qpat个体；活体瘦肉率随日龄的增加而呈现下降趋势，在120日龄和180日龄点，Qpat个体活体瘦肉率显著高于qpat个体。屠宰后结果分析表明，Qpat个体臀部膘厚、胸腰部膘厚和6～7肋膘厚比qpat个体分别薄15.31％、23.74％和20.27％；但Qpat个体肩部膘厚比qpa t个体厚7.97％。Qpat个体比qpat个体皮薄9.38％，眼肌面积大22.58％，嫩度值高17.32％。 Qpat个体的肌纤维横截面积和肌纤维直径比qpat个体分别大32.70％和15.38％，而Qpat个体肌纤维密度比qpat个体小20.03％。本实验结果提示，猪IGF-Ⅱ基因内含子3的3072位点来自父源A等位基因有助于后代猪群的体胳发育粗壮，并通过增加单个肌纤维面、眼肌面积和减少皮厚、背膘来影响猪整体肌肉含量和脂肪沉积的。同时还提示，猪IGF-Ⅱ基因内含子3的3072位点变异引起的上述性状差异可能发生在猪生长过程中的120日龄左右。 3.猪IGF-Ⅱ基因变异对IGF-Ⅱ基因及其受体基因表达的发育性变化的影响 采用实时荧光定量PCR分析出生后长×大杂交后代的不同IGF-Ⅱ基因型猪背肌肉中IGF-Ⅱ基因及受体基因mRNA表达发育性变化的影响。结果表明，IGF-Ⅱ mRNA表达量在猪肌肉组织中呈现发育性变化，随日龄的增加呈下降趋势；并且在每个日龄点，猪背最长肌和半腱肌中，遗传父本A等位基因(Qpat)的个体IGF-Ⅱ mRNA表达量均显著高于遗传父本G等位基因(qpat)的个体，在180日龄左右，将实验猪进行屠宰，检测背最长肌、半腱肌和股二头肌中IGF-ⅡmRNA表达量，双因子方差分析结果表明，遗传父本A等位基因的个体背最长肌、半腱肌和股二头肌中IGF-Ⅱ mRNA表达水平均显著高于遗传父本G等位基因的个体。不同肌肉组织中IGF-Ⅱ mRNA表达水平也不相同，其中，属于腿部肌肉组织的股二头肌中IGF-Ⅱ mRNA表达水平显著高于背最长肌和半腱肌中IGF-Ⅱ mRNA表达水平。这可能与肌肉运动有关。 在猪背最长肌和半腱肌中，Qpat个体与qpat个体IGF-ⅠR的表达量均出现下降的趋势。在90和120日龄时，遗传父本IGF-Ⅱ基因A等位基因(Qpat)的个体背最长肌中IGF-ⅠR mRNA表达量较高于遗传父本IGF-Ⅱ基因G等位基因(qpat)的个体，分别达显著水平和极显著水平。总体上看，IGF-ⅠR mRNA表达在背最长肌中的发育性变化模式与IGF-ⅡmRNA相似，且在半腱肌中也有相同的结论。本实验将IGF-Ⅱ基因分别与IGF-ⅠR和IGF-ⅡR基因表达水平进行了偏相关分析，控制变量为日龄和IGF-Ⅱ基因型，结果表明，IGF-Ⅱ基因与IGF-ⅠR基因表达水平存在显著相关，而与IGF- Ⅱ R则无显著相关。 4．IGF-Ⅱ变异对猪骨胳肌中生肌因子基因mRNA表达的发育性变化的影响 猪的产肉率是一项重要的经济指标，肌肉在生长发育过程中受许多因素调节。生肌因子MyoG和MyoD1在骨胳肌分化、成熟过程中起重要作用。 用实时荧光定量PCR方法研究不同IGF-Ⅱ基因型长×大二元杂去势公猪背最长肌中肌肉生长调节因子MyoG和MyoD1基因表达的发育性变化。研究结果表明：不同肌肉组织中，MyoG和MyoD1基因在不同IGF-Ⅱ基因型个体组间的发育性变化模式不同。IGF-Ⅱ基因变异对My0G mRNA表达水平影响具有组织上的特异性。在猪背最长肌中，IGF-Ⅱ基因变异可能对MyoG mRNA表达水平影响不明显；而在半腱肌和骨二头肌中，IGF-Ⅱ基因变异对MyoG mRNA表达水平有显著影响，在180龄时，Qpat个体MyoG基因mRNA表达水平显著高于qpat个体。不同肌肉组织中MyoD1 mRNA表达模式存在不同，从各日龄点看，两种IGF-Ⅱ基因型个体组的半腱肌中MyoD1 mRNA表达水平均比背最长肌中MyoD1mRNA表达水平晚一个日龄段。这一现象可能是由于半腱肌中MyoGmRNA表达水平升高有助于肌肉纤维的类型的转化，即从酵解型转化成氧化型。本实验结果提示，遗传猪父本IGF-Ⅱ基因A等位基因传递给后代影响猪肌肉生长发育主要通过上调猪四肢和体壁肌肉组织中MyoG基因表达水平，促进肌肉分化生长和肌纤维类型转化。 收起