广西巴马小型猪生长轴关键基因研究

【摘要】：动物生长发育是一系列复杂而精细的生物代谢过程,遗传基因和激素调节对其产生重要影响。生长调控系统中,各因素对生长的调节主要是通过生长激素轴(GH-IGF轴)实现的。为探讨广西巴马小型猪矮小性状形成的分子机理,本试验对广西巴马小型猪生长轴上几个关键基因多态性和表达规律进行了系统研究,试验结果表明： 1：不同日龄巴马小型猪血清GHR与IGF-I的浓度检测。分别采集广西巴马小型猪和长白猪1日龄、30日龄、180日龄血液样本,应用Elisa方法检测血清中GHR与IGF-I的浓度,结果表明：两个猪种GHR和IGF-1血清质量浓度均呈现先降低后升高的趋势。长白猪GHR及IGF-I血清质量浓度显著高于广西巴马小型猪,其中GHR分别为小型猪的7.94、4.82和1.89倍,IGF-I分别为小型猪的2.91、1.73和1.24倍。 2：巴马小型猪生长轴关键基因多态性研究：应用高分辨熔解曲线方法(HRM)检测分析了广西巴马小型猪和长白猪SS、GH、JAK2、IGF-I基因的多态性位点。结果显示：(1)4个检测基因在广西巴马小型猪群体内均无多态性。长白猪的SS,GH及JAK2基因分别存在有2、1和2个SNP位点。(2)广西巴马小型猪和长白猪相比,SS基因2个位点与GH基因1个位点的基因型频率差异极显著(P0.01),JAK2基因共存在9个差异位点,其中8个多态位点基因型频率差异在这两个品种间达到显著水平(P0.05)。(3)将广西巴马小型猪和长白猪各基因外显子片段剪切后拼接,序列比对结果显示：两个猪种SS、GH和IGF-I基因差异位点均为同义突变,JAK2基因8个显著差异的位点中仅615bp、1874bp和3364bp三个位点为错义突变。 3：克隆获得广西巴马小型猪和长白猪GHR基因：其编码区长1917bp,包含638个氨基酸残基。序列分析表明：广西巴马小型猪GHR基因与长白猪同源性为99.6%,cDNA序列共有6个氨基酸位点的差异：其中I309V位于酪氨酸激酶结合域；C390Y、S527N及D561N位于GHBP结合区；K205R、A217V在胞外域。蛋白质二级结构预测结果显示,K205R、A217V的突变对相应位置的结构未产生影响,但72～79位氨基酸肽段出现一定的分离。成功构建了广西巴马小型猪及长白猪GHR基因pEGFP-C1真核表达载体,为进一步研究GHR对矮小性状的影响打下基础。 4：应用实时荧光定量PCR技术对广西巴马小型猪及长白猪1日龄、30日龄及180日龄肝脏组织样本,GHR、JAK2和IGF-I基因表达进行表达分析。结果表明：巴马小型猪3个检测基因从1日龄到30日龄表达量相对减少,而长白猪表达量相对增加。GHR、JAK2和IGF-I基因在三个检测时间点的表达量,长白猪显著高于广西巴马小型猪(P0.05),而1日龄表达量的显著差异,提示在出生时已经存在这些基因的表达差异。 综上所述,可以推测GHR、JAK2基因与广西巴马小型猪矮小体型有密切关系。生长轴上各激素水平,尤其前期生长过程中GHR、IGF-I分泌的减少与GHR、JAK2、IGF-I基因转录差异共同对小型猪的矮小性状产生影响。