王希彪，牟春堂，郝小燕，狄生伟，崔世泉，童县伟，杨庆山

（东北农业大学动物科学技术学院，哈尔滨150030）

杜民杂交猪基因杂合度与繁殖性状关系研究

王希彪，牟春堂，郝小燕，狄生伟，崔世泉，童县伟，杨庆山

（东北农业大学动物科学技术学院，哈尔滨150030）

利用25个微卫星标记对3个世代杜民杂交猪进行基因杂合度遗传学检测，统计产仔数、初生重、初生窝重、21日龄重以及21日龄窝重等繁殖性状。通过基因杂合度与繁殖性状间相关分析，结果表明，随着选育世代增加，群体平均杂合度呈逐代降低趋势；3个世代群体平均杂合度变化趋势与各个繁殖性状变化趋势基本一致；基因杂合度与产仔数、初生窝重间呈显著正相关关系（P＜0.01），相关系数分别为0.615和0.640。由此可见，选育群体基因杂合度的变化对产仔数和初生窝重等繁殖性状有显著影响。

杜民杂交猪；微卫星标记；杂合度；繁殖性状

经济杂交在畜牧生产中得到广泛应用，但杂种优势作用机制和杂种优势预测进展缓慢[1]。DNA分子标记的发展，为动物杂种优势研究及预测开辟了新途径。微卫星分子标记是DNA分子标记典型代表，从分子水平上评价动物杂种优势方法具有更高可靠性[2]。

基因杂合度是指在整个基因组上杂合型基因座位所占比例，是反应群体或个体遗传杂合程度重要参数[3]。研究发现，基因杂合度与近交衰退呈负相关，基因杂合度与动物多性状存在相关关系[4-6]。本研究利用微卫星标记检测不同世代杜民杂交群体基因杂合度，分析其与繁殖性状关系，旨在探讨基因杂合度变化对繁殖性能影响。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 猪耳组织采集

试验群体选自黑龙江省兰西县民猪保种基地，其中包括杜民（DM）60头、杜民横交一世代（DM1）88头、杜民二世代（DM2）67头。采集耳组织，将收集到的耳组织放入装有75%乙醇1.5 mL离心管中，置于-20℃冰箱中保存。

1.1.2 猪繁殖性能测定

本试验测定的繁殖性能主要有各世代初产母猪的产仔数、仔猪初生重、初生窝重、21日龄重、21日龄窝重，从分娩开始逐一跟踪仔猪测定、记录繁殖性状数据。

1.1.3 试验所需试剂

试验试剂主要有三羟甲基氨基甲烷、Tris饱和酚、蛋白酶K（Proteinase K）、DL2000 Marker、dNTPs、Taq酶、琼脂糖、丙烯酰胺、甲叉双丙烯酰胺、PBR322 Marker、甲醛、硝酸银、乙醇、乙酸等，试剂均为分析纯等级。

1.1.4 主要仪器设备

梯度PCR仪（Biometra公司）、KQ-700E型超声波清洗器、HZS-H型水浴振荡器、高压灭菌锅、JY600C型电泳仪、DYY-8B型电泳仪、WD-9405B型水平摇床、电热恒温鼓风干燥箱、电子天平、UV-凝胶成像系统、D30-分光光度计。

1.2 方法

1.2.1DNA提取与检测

按常规酚氯仿抽提法提取耳组织DNA[7]，然后用2%琼脂糖凝胶电泳法和分光光度计法分别检测DNA浓度，将浓度合格的DNA稀释到200 ng·μL-1，-20℃条件下保存。

1.2.2 微卫星标记座位选择

本试验在选择微卫星标记座位时，参考相关研究结果[8-9]，从FAO-ISAG选取25个微卫星标记座位，分布于1～17号及X染色体，等位基因数在2～8（部分基因座位及其引物见表1）。

1.2.3PCR反应条件及扩增程序

PCR反应体系（10 μL）：包括ddH2O 6.4 μL、10×buffer 1 μL、dNTPs 2.5 μmol·L-10.8 μL、上下游引物各0.3 μL、Taq酶（5 U·μL-1）0.2 μL、DNA模板1 μL。

PCR扩增程序：94℃预变性5 min；94℃变性30 s，53.2～63.8℃退火30 s，72℃延伸30 s，30～35个循环；最后72℃延伸7 min，最后将扩增产物4℃保存备用。

1.2.4 基因分型

将PCR扩增产物用12%聚丙烯酰胺凝胶电泳分离，电泳缓冲液为1%TBE，电泳时电压为185 V，选用PBR322为DNA Marker，电泳分离后凝胶经过银染显色后，用扫描仪照相，最后根据凝胶上显示的条带人工分型，参照乌兰分型方法[10]。

1.2.5 数据处理

基因分型以后，用POPGENE 32软件计算群体基因杂合度、等位基因数，PIC-CALC软件计算多态信息含量（PIC），用最小显著差异法（LSD）多重比较，分析繁殖性状数据间差异显著性，用SPSS Statistics 17.0的correlate过程进行基因杂合度与繁殖性状间相关性分析。

2 结果与分析

2.1 等位基因数与有效等位基因数

本试验中，选用25个微卫星标记座位均表现出多态性，每个座位上检测到的等位基因数2～8个。SW24座位上检测出8个等位基因，SW830座位上检测到2个等位基因。DM群体中共检测出114个等位基因，每个座位平均4.56个等位基因，平均有效等位基因数为3.2927；DM1群体中共检测出106个等位基因，每个座位平均4.24个等位基因，平均有效等位基因数为3.0405；DM2群体中共检测出105个等位基因，每个座位平均4.2个等位基因，平均有效等位基因数为3.2924。每个世代中检测到的等位基因频率为0.0238～0.9359，其中大部分等位基因频率均大于0.05。

2.2 杂合度及多态信息含量

通过1～17号及X染色体上25个微卫星标记座位的平均杂合度估计群体基因杂合度，结果显示，随杜民杂交猪选育世代递增，基因杂合度呈逐代降低趋势（见图1），群体平均基因杂合度从0.6703（DM）降低至0.6238（DM2）。3个世代杜民杂交群体的多态信息含量（PIC）均＞0.5，呈现高度多态（见表2）[11]。

2.3 基因杂合度与繁殖性状变化

3个世代杜民猪（DM、DM1、DM2）产仔数、初生重、初生窝重、21日龄重、21日龄窝重等繁殖性状数据如表3所示，3个世代中DM繁殖性能表现最好，各个繁殖性状表现上均高于DM1和DM2，所有繁殖性状值均显著高于DM2（P＜0.05）；DM与DM1相比，除产仔数和初生窝重，其他繁殖性状间差异均未达到显著水平（P＞0.05）。

由表2和3可知，各繁殖性状DM、DM1、DM2间变化与群体基因杂合度变化趋势基本一致。

图1 基因杂合度变化趋势Fig.1Change trend of genetic heterozygosity

表2 基因杂合度与多态信息含量变化Table 2Change of genetic heterozygosity and PIC

2.4 基因杂合度与繁殖性状间相关性分析

通过对杜民猪基因杂合度与繁殖性状间相关性分析发现，基因杂合度与产仔数、初生窝重之间存在正相关关系，而与初生重、21日龄重、21日龄窝重相关不显著（见表4）。

表3 不同世代繁殖性能变化Table 3Changes of performance in different generations

表4 基因杂合度与繁殖性状间相关关系Table 4Correlation index between heterozygosity and reproductive traits

3 讨论与结论

陈幼春认为，随机抽样时品种内样本含量高于60，试验结果可靠性可达95%以上[12]；闫路娜等研究发现，等位基因及各位点平均等位基因数受到样本量显著影响，多态性越高，影响越大。当等位基因频率在0.03时，采用样本量需50头，等位基因频率在0.05时，采用样本量30头[13]；Nei指出，使用大量标记时，小样本量也可接受[14]。另外，Barker建议遗传分析时，微卫星标记座位的等位基因要在4个以上，有效等位基因在2个以上[15]；Botstein提出当多态信息含量（PIC）＞0.5时，群体呈现高度多态，PIC值越大，微卫星标记检测准确性越高[11]。本研究中，DM、DM1、DM2选用的样本量均多于60头，各世代杜民猪等位基因频率均高于0.05，绝大部分标记座位等位基因均达到4个以上，平均有效等位基因均在2个以上，且群体平均PIC均＞0.5，呈高度多态。因此，本研究结果具有较高准确性。

Li等以杜洛克和地方品种为研究对象，得到猪群基因杂合度为0.31～0.66[16]；Zhang等以几个地方品种为研究对象，得到基因杂合度范围为0.44～0.87，平均多态信息含量为0.39～0.86[17]，这与本研究检测结果一致。另外，本研究测得各世代杜民猪基因杂合度虽呈逐代降低趋势，但相邻两个世代间群体平均杂合度差异并未达到显著水平（P＞0.05），这可能是杜民猪群体规模较小、选育强度小所致。

对基因杂合度与肉质性状、胴体性状、生长性状之间关系多有报道，但对基因杂合度与繁殖性状之间关系鲜有研究[4-6]。本研究发现，基因杂合度对猪的产仔数、初生窝重有显著影响，这可能是因为杂合子频率增加抑制或者减弱，对产仔数和初生窝重有不良影响基因的作用。

试验结果表明，杜民杂交选育群体遗传变异性较大，具有很大选择潜力；选育群体基因杂合度变化对猪产仔数和初生窝重等繁殖性状有显著影响。

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Relationship between genetic heterozygosity and reproductive traits in Du Min hybridization pigs

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WANG Xibiao,MU Chuntang,HAO Xiaoyan,DI Shengwei,CUI Shiquan,TONG Xianwei,YANG Qingshan
(School of Animal Sciences and Technology,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China)

The polymorphism of 25 microsatellites was analyzed in three generation Du Min pigs,Average heterozygosity and other genetic parameters were calculated in each group,reproductive traits(litter size,birth weight,neonatal litter weight,21 day weight,21 day litter weight),correlation index and changing trend between microsatellite heterozygosity and reproductive traits were also calculated.The results showed that average heterozygosity was gradually decreased with the increase of generation;The variation trend of average heterozygosity was consistent with that of each reproductive trait;There was a significantly positive correlation between genetic heterozygosity and neonatal litter weight,litter size(P＜0.01),the correlation indices were 0.615 and 0.640,respectirely.It followed that the change of genetic heterozygosity of breeding population has great effect on litter size and neonatal litter weight.

Du Min pig;microsatellite maker;heterozygosity;reproductive traits

S828

A

1005-9369（2015）09-0083-04

时间2015-9-23 9：38：13[URL]http：//www.cnki.net/kcms/detail/23.1391.S.20150923.0938.016.html

王希彪,牟春堂,郝小燕,等.杜民杂交猪基因杂合度与繁殖性状关系研究[J].东北农业大学学报,2015,46(9):83-86.

Wang Xibiao,Mu Chuntang,Hao Xiaoyan,et al.Relationship between genetic heterozygosity and reproductive traits in Du Min hybridization pigs[J].Journal of Northeast Agricultural University,2015,46(9):83-86.(in Chinese with English abstract)

2015-01-28

黑龙江省教育厅科学技术研究项目（12541007）

王希彪（1965-），男，教授，博士，博士生导师，研究方向为猪的育种与生产。E-mail：wxibiao1967@aliyun.com