徐龙鑫，朱丽莉，陈浩林，韩 雪，伍革民

(贵州省畜牧兽医研究所，贵州 贵阳 550005)



瑶山鸡STAT5基因多态性及其与繁殖性状的关联性

徐龙鑫，朱丽莉，陈浩林，韩 雪，伍革民*

(贵州省畜牧兽医研究所，贵州 贵阳 550005)

【目的】为瑶山鸡繁殖性能的遗传改良、辅助育种提供理论依据。【方法】采用DNA测序技术，对瑶山鸡STAT5基因外显子的遗传多样性进行研究，并分析多态位点与繁殖性状的相关性。【结果】瑶山鸡STAT5基因存在11229 T→C、11298 T→C、10275 T→C、6571 T→C、6669 G→A、6732 G→A、6898 G→A、7142 G→A、7211 G→A、7219 G→A和7260 G→A等11个突变位点，其中，6898 G→A变异位点的杂合度和多肽信息含量最高，分别为0.5000和0.3750；7260 G→A变异位点的杂合度和多肽信息含量最低，分别为0.0950和0.0905；除6571 T→C、6732 G→A和7260 G→A 3个变异位点为低度多态外，其余8个变异位点均为中度多态；除6571 T→C和7260 G→A变异位点多态性与繁殖性状无显著性关联外，其余位点均与繁殖性状表现出显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)相关。【结论】瑶山鸡STAT5基因多态性与瑶山鸡的繁殖性状具有一定的相关性，为进一步利用分子育种筛选瑶山鸡高产鸡群奠定了一定的基础。

瑶山鸡；STAT5基因；多态性分析；繁殖性状；关联分析

【研究意义】瑶山鸡是贵州省的优良地方鸡品种，原产于广西南丹和贵州荔波交界的瑶山地区，具有体型紧凑、羽毛鲜亮、个体大、生长快、耐粗饲、适应性强、饲料报酬高和肉质鲜嫩等优点而深受养殖户喜爱，有很好的经济价值和开发利用价值。但瑶山鸡的繁殖性能相对较差，年产蛋量仅90枚左右，且具有较强的就巢性，是制约瑶山鸡养殖经济效益和产业化发展的重要因素之一[1]。课题组前期对瑶山鸡进行了3个世代的常规选育，产蛋量从90枚提高到110枚左右，但常规选育进展缓慢，因此探索与瑶山鸡繁殖性状相关联的基因，开展常规育种与基因辅助选择是提高瑶山鸡繁殖性能的一种有效途径。目前，课题组已对瑶山鸡的多巴胺受体基因、催乳素基因、褪黑激素受体基因的多态性与产蛋性状的关联性进行了研究[2-4]。【前人研究进展】信号转导及转录激活因子(signal transducer and activator of transcription，STAT)，是一种转录因子，在细胞内信号转导和转录激活中发挥关键作用[5]。STAT5是STAT家族的一员，具有广泛的生物学作用，主要参与免疫炎症反应，调控细胞的增殖、分化和凋亡[6]。STAT5是GH、GHR、IGF、催乳素以及胰岛素信号通路的重要调控因子，这些激素与生长、泌乳、新陈代谢密切相关[7-9]。【本研究切入点】目前，对STAT5基因的研究主要集中在基因结构及功能方面，关于STAT5基因与鸡的生长和繁殖性状相关性研究较少。【拟解决的关键问题】笔者以贵州瑶山鸡为研究对象，通过分子生物学手段，研究STAT5基因外显子的单核酸多态性，分析其与繁殖性状的关联性，旨在探明影响瑶山鸡繁殖性能的有效变异，为瑶山鸡繁殖性能的遗传改良、辅助育种提供理论依据。

表1 STAT5基因引物序列信息

1 材料与方法

1.1 试验鸡群

瑶山鸡母鸡F3代100只，选自贵州省贵阳市乌当区百宜乡洛坝村种鸡场，均采用常规饲养管理，个体笼养，群体一致性较好，性能较为稳定。使用一次性肝素钠抗凝采血管采取翅下静脉采血1.0～1.5 mL，冰盒带回实验室-20 ℃保存。

1.2 性状测定

120 日龄母鸡转入产蛋舍单只笼养至300 日龄，测定或观测开产日龄、开产体重、就巢性等繁殖性状，测定方法按照NY/T 823-2004[10]进行。

1.3 基因组DNA提取及引物设计

采用TIANamp Blood DNA Kit试剂盒提取血样DNA。根据GenBank中鸡的STAT5基因外显子编码区序列(NC-006114)，应用Primier5.0引物设计软件设计4对引物(由天根生化科技有限公司合成)，引物信息见表1。

1.4 PCR扩增及测序

PCR反应体系：DNA模板1 μl，上下游引物各1 μl，2×TaqPCR MasterMix 试剂10 μl，加ddH2O至20 μl。PCR反应参数：95 ℃预变性6 min；95 ℃变性30 s，特定温度(表1)退火30 s，72 ℃延伸45 s，35个循环；最后72 ℃延伸10 min。PCR产物用1 %琼脂糖凝胶电泳检测后，采用PCR产物回收试剂盒回收PCR产物，委托诺赛基因组研究中心有限公司对100个样本进行测序。

1.5 统计分析

使用DNAstar软件对测序结果进行校正，进入基因库网站采用BLAST分析序列SNPs，采用DNAMAN软件分析SNPs变异导致蛋白质编码变异的情况。用Excel软件统计100只鸡STAT5 基因分型，利用PopGen32软件分析群体多样性，用Spss 18.0软件采用单因子方差分析方法分析基因型与繁殖性状的相关性。

2 结果与分析

2.1STAT5基因的多态性

经PCR扩增测序分析，瑶山鸡STAT5 基因有11个突变位点(表2)，其中，6898 G→A变异位点的杂合度和多肽信息含量最高，分别为0.5000和0.3750；7260 G→A变异位点的杂合度和多肽信息含量最低，分别为0.0950和0.0905。

2.2STAT5基因变异位点基因型与繁殖性状的关联性

从表3可知，瑶山鸡6571 T→C和7260 G→A变异位点基因型与其繁殖性状间无显著性差异，其余位点均与某个繁殖性状或多个繁殖性状表现出显著性或极显著差异。

表2 瑶山鸡STAT5基因的多态性

表3 瑶山鸡STAT5基因变异位点基因型与繁殖性状的关联性

续表3 Continued table 3

变异位点Variablesite基因型Genotype开产日龄(d)AFE300日龄产蛋量(枚)EN300首次就巢日龄(d)AFBB首次就巢持续时间(d)DAFBB首次就巢至重新开产间隔(d)IAFBBAE300日龄就巢次数(次)TBB300AG133.50±20.24b40.50±27.78B227.25±39.56b25.50±7.19b14.25±3.77B2.25±0.96bGG121.70±14.4357.85±33.97B242.20±83.07B18.95±11.5210.95±6.38B1.90±1.47b6898G→AAA124.86±13.9059.79±31.42252.86±87.2715.71±13.379.29±7.641.64±1.55AG122.18±16.3050.50±34.92a229.86±74.97a22.23±8.9912.77±4.59a2.27±1.20AGG116.71±12.7880.00±30.56b291.43±80.58b15.07±14.067.14±7.10b1.00±1.36B7142G→AAA121.89±13.8182.78±30.25a296.44±71.31a17.67±11.648.11±5.370.89±0.60aAG121.58±15.1849.68±33.71b228.42±81.44b19.58±12.9511.16±6.592.32±1.45bGG121.05±15.4762.68±33.49257.68±83.0617.68±12.0110.27±7.161.59±1.477211G→AAA122.84±12.5455.00±32.14a244.63±77.90a20.16±12.3812.05±6.92a1.79±1.36AG120.26±15.7852.84±34.14a224.37±84.36A18.89±10.7510.79±5.932.11±1.49GG120.92±17.3984.92±29.70b313.83±56.61Bb14.83±13.866.41±6.08b1.08±1.317219G→AAA122.29±15.2267.64±35.17257.57±92.5719.21±14.0810.36±7.691.71±1.64AG122.38±15.9747.92±31.56A224.37±77.45A21.04±10.24a12.00±5.36a2.13±1.29aGG118.42±12.3880.92±29.57B307.17±51.67B12.17±11.82b6.50±6.54b1.00±1.21b7260G→AAG122.17±16.3877.17±29.51289.33±87.7917.67±14.176.67±5.500.83±0.75GG121.30±14.7559.20±34.78248.67±81.6418.50±11.9710.70±6.661.86±1.46

注：同列同变异位点不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，不同大写字母表示极显著差异(P<0.01)。 Note： In the same column, values with different lowercase letters mean significant difference(P<0.05)，values with different capital letters mean highly significant difference(P<0.01).

3 讨 论

STAT5基因是一种重要的调控因子，具有广泛的生物学作用，能够调控细胞的增殖、分化和死亡，参与细胞、组织及机体的生长和发育等。目前，关于鸡STAT5基因遗传效应的研究报道较少，OU J T等[11]利用DNA池和PCR-RFLP方法，在北京油鸡STAT5基因的5′调控区发现3个突变位点；赵秀华等[12]采用PCR-SSCP方法对京海黄鸡STAT5基因的5′调控区部分序列进行多态性分析，检测到2个突变位点。对瑶山鸡STAT5基因序列设计4对引物，经多态性检测共发现11个突变位点，高于北京油鸡和京海黄鸡STAT5基因的5′调控区部分序列的突变位点，说明STAT5基因除了5′调控区部分的其余编码区同样存在基因变异位点。

多态信息含量和杂合度都是群体内遗传变异的度量指标，杂合度值越大，群体内遗传变异越大。VALIZADEH M等[13]提出衡量基因变异程度高低的多态信息含量指标，当PIC>0.5时该变异位点为高度多态，当0.25

4 结 论

瑶山鸡STAT5基因存在11229 T→C、11298 T→C、10275 T→C、6571 T→C、6669 G→A、6732 G→A、6898 G→A、7142 G→A、7211 G→A、7219 G→A和7260 G→A等11个突变位点，多态性丰富，除6571 T→C和7260 G→A变异位点多态性与繁殖性状无显著性关联外，其余位点均与繁殖性状表现出显著性或极显著性相关，其多态性与瑶山鸡的繁殖性状具有一定的相关性，为进一步利用分子育种筛选瑶山鸡高产鸡群奠定了一定的基础。

[1]吴松成.荔波瑶山鸡品种概述[J].农技服务，2008，25(11):110.

[2]朱丽莉，陶宇航，顾永芬，等.荔波瑶山鸡DRD2基因多态性与早期产蛋性能的关系[J].黑龙江畜牧兽医，2015(7): 94-96.

[3]朱丽莉，唐继高，伍革民，等.荔波瑶山鸡催乳素基因5′-调控区24-bp 插入∕缺失变异与早期产蛋性状的关系[J].福建农业学报，2014，29(10):939-941.

[4]徐龙鑫，尚以顺，朱丽莉，等.瑶山鸡MTNR1B基因的多态性及其与产蛋性状的关联分析[J].中国畜牧杂志，2015，51(9): 9-11.

[5]LEVY D E，DARNELL J E.Stats: transcriptional control and biological impact[J].Nat Rev Mol Cell Biol，2002，3(9):651-662.

[6]王念鸿.新的胰岛素信号分子——STAT5b[J].国外医学内分泌学分册，2005，25(6):406-408.

[7]BACHELOT A，BINART N.Reproductive role of prolactin[J].Reproduction，2007，133(2):361-369.

[8]PILECKA I，WHATMORE A，HOOFT VAN HUIJSDUIJNEN R，et al.Growth hormone signaling: Sprouting links between pathways，humangenetics and therapeutic options[J].Trends Endocrinol Metab,2007，18(1):12-18.

[9]HENNIGHAUSEN L，ROBINSON G W.Interpretation of cytokine signaling through the transcription factors STAT5A and STAT5B[J].Genes Dev，2008，22(6):711-721.

[10]中华人民共和国农业部.家禽生产性能名词术语和度量统计方法：NY/T 823-2004[S].北京:中国农业出版社，2006.

[11]OU J T，TANG S Q，SUN D X，et al.Polymorphisms of three neuroendocrine-correlated genes associated with growth and reproductive traits in the chicken[J].Poult Sci，2009，83(4):722-727.

[12]赵秀华，王金玉，张跟喜，等.STAT5b基因2个SNPs位点与京海黄鸡生长和繁殖性状的关联分析[J].中国畜牧杂志，2012，48(1):1-5.

[13]VALIZADEH M，KANG K，KANNO A，et al.Analysis of fenetic distance among nine Medicago species by using DNA polymorphisms [J].Breeding Science，1996(46):7-10.

(责任编辑 冯 卫)

Polymorphism of GeneSTAT5 in Yaoshan Chicken and Its Association with Reproduction Traits

XU Long-xin，ZHU Li-li，CHEN Hao-lin，HAN Xue，WU Ge-min*

(Guizhou Institute of Animal Husbandry and Veterinarian，Guizhou Guiyang 550005, China)

【Objective】The study aims to provide references for genetic improvement and assistant breeding of reproduction traits of Yaoshan Chicken. 【Method】The genetic diversity of geneSTAT5 was detected by DNA sequencing techniques，and an association analysis was conducted on polymorphic sites and reproduction traits. 【Result】The mutation sites (11229，11298,10275，6571 T→C and 6669，6732，6898，7142，7211，7219,7260 G→A)were found in amplified fragments of geneSTAT5. The site 6898 G→A has the highest heterozygosity and content of information in a polypeptide, the site 7260 G→A has the lowest ones, respectively 0.0950 and 0.0905. All the mutation sites were at intermediate polymorphic status，but the site 6571 T→C，6732 G→A and 7260 G→A. The association of polymorphisms revealed that 6571 T→C and 7260 G→A had no significant correlation with reproduction traits of Yaoshan chicken，the others all had significant(P<0.05)or highly significant(P<0.01)correlation with reproduction traits. 【Conclusion】Polymorphism of geneStaT5 in Yaoshan Chicken had some correlation with reproduction traits, which would lay a foundation for high-yield chicken selection through molecular breeding.

Yaoshan Chicken; GeneSTAT5; Polymorphism analysis; Reproduction traits; Association analysis

1001-4829(2017)6-1462-05

10.16213/j.cnki.scjas.2017.6.038

2016-09-21

贵州省农业科学院2014年博士基金项目“瑶山鸡STAT5变异检测及与产蛋性状的关联分析” ；贵州省科技基金项目“瑶山鸡就巢性关键基因筛选”[黔科合J字(2014)2102]

徐龙鑫(1981-)，男，山东菏泽人，助理研究员，硕士，从事动物遗传育种研究，E-mail：15286045978@163.com，*为通讯作者：伍革民，E-mail:wgmabcdef@163.com。

S831.2

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