论文部分内容阅读
研究目的:动物的生长发育调控机制以及人和动物的矮小机理一直是国内外的研究热点。在人、鸡、牛、猪、鼠和狗等动物中存在着大量的矮小体型变异,目前还无法确定这些矮小变异是由GH, GHR, IGF-1等多个等位基因引发的还是由单个等位基因决定的。对性连锁矮小鸡的矮小机理研究发现,由于GHR基因的突变引起了GHR编码产物的异常,从而阻碍了GH-GHR-IGF信号传导通路,导致IGF-I表达受阻,最终影响鸡的正常生长。目前,对小型猪的矮小特性的研究报道较少,矮小机理尚不清晰。猪在解剖学、生理学、疾病发生机理等方面与人极其相似,在生命科学研究领域中具有重要的实际应用价值。目前已用于肿瘤、心血管病、糖尿病、外科、牙科、皮肤烧伤、血液病、遗传病、营养代谢病、新药评价等多个方面。作为优秀的实验用小型猪,西藏小型猪的体型,不便于实验者的保定且饲养成本较高,这限制它在动物实验中的进一步推广应用。如果能够确保小型猪各组织器官功能不变,解剖结构相对较小,将是一个突破性的发现。查阅文献后,本研究拟从西藏小型猪的GH, GHR, IGF-1基因的多态性着手,找出这三个基因与猪的体型等生长性状的关系,为西藏小型猪的进一步微型化打下基础。方法:本研究中以西藏小型猪为矮小猪模型,探索猪的矮小机制。以生长激素(GH)及其受体(GHR)、胰岛素样生长因子(IGF-1)基因为矮小的候选基因。采用PCR-RFLP和PCR-SSCP技术,选取3-11月龄的西藏小型猪,采血,提取DNA,并测量它们的生长性状(体重、体长、体高、胸围、腹围)。PCR扩增出西藏小型猪GH、GHR、IGF-1基因部分序列,并对其进行PCR-RFLP分型或者PCR-SSCP分型,对西藏小型猪GH、GHR、IGF-1基因的多态性与生长性状进行相关性分析[5]。通过以上研究试图发现导致西藏小型猪生长迟缓的关键基因或多态位点,为进一步探索猪的矮小机理提供基础的研究资料。结果:西藏小型猪GH基因扩增产物经限制性内切酶ApaI酶切产生2种等位基因:A (449bp+101bp+55bp)和B (316bp+133bp+101bp+55bp);3种基因型:AA (449bp+101bp+55bp), AB (449bp+316bp+133bp+101bp+55bp)和BB (316bp+133bp+101bp+55bp)。AA型猪有53头,基因型频率为0.491;AB型猪有43头,基因型频率为0.398;BB型猪有12头,基因型频率为0.111;其中A等位基因频率为0.690,B等位基因频率为0.310,A等位基因表现为优势基因。对GH基因研究发现,6-8月龄的西藏小型猪的体长、胸围、腹围,在不同基因型间存在显著性差异,其不同基因型间的体长分别为AA基因型为83.84±8.19cm, AB基因型为90.48±8.71cm, BB基因型为95.83±1.37cm,不同基因型间体长呈现BB>AB>AA的趋势;其不同基因型间的胸围分别AA基因型为54.18±4.85cm, AB基因型为57.71±3.32cm, BB基因型为58.92+3.32cm,不同基因型间体长呈现BB>AB>AA的趋势;其不同基因型间的腹围分别AA基因型为50.30±6.28cm, AB基因型为54.45±3.90cm, BB基因型为57.08±3.93cm,不同基因型间体长呈现BB>AB>AA的趋势;9-11月龄的西藏小型猪的体重、体长、体高、胸围、腹围,在不同基因型间存在显著性差异,其不同基因型间的体重分别为AA基因型为18.45±0.96kg, AB基因型为20.73±2.44kg, BB基因型为25.75±2.47kg,不同基因型间体重呈现BB>AB>AA的趋势;其不同基因型间的体长分别为AA基因型为85.75±2.14cm, AB基因型为91.25±4.75cm,BB基因型为92.00±1.41cm,不同基因型间体长呈现BB>AB>AA的趋势;其不同基因型间的体高分别为AA基因型41.75±4.45cm, AB基因型为46.25±3.76cm,BB基因型为58.00±2.83cm,不同基因型间体高呈现BB>AB>AA的趋势;其不同基因型间的胸围分别为AA基因型为56.13±2.32cm, AB基因型为62.67±5.51cm,BB基因型为65.75+1.06cm,不同基因型间体重呈现BB>AB>AA的趋势;其不同基因型间的腹围分别为AA基因型为58.50±3.16cm,AB基因型为63.83±2.76cm,BB基因型为63.75+1.06cm,不同基因型间体重呈现AB>BB> AA的趋势。扩增出来的西藏小型猪GHR基因经聚丙烯凝胶电泳后,GHR基因片段分为三型,AC,AA,CC。基因型频率分别是0.73,0.07,0.20。在GHR基因片段的85bp处找到1个SNP位点(A-C),该座位为中度多态性座位。A等位基因是优势基因。对GHR基因研究发现,3-5月龄的西藏小型猪的胸围在不同基因型间存在显著性差异,其不同基因型间的胸围分别为AA基因型为45.35±4.47cm, AC基因型为47.63±3.33cm, CC基因型为51.80-±0.27cm。其他未发现显著性差异。扩增出来的西藏小型猪IGF-1基因经聚丙烯凝胶电泳后,IGF-1基因片段分为三型,TC, TT, CC,基因型频率分别是0.45,0.52,0.03。在IGF-1基因片段的40bp处找到1个SNP位点(T-C),该座位为中度多态性座位。对IGF-1基因研究发现,6-8月龄的西藏小型猪的体重、体长、胸围在不同基因型间存在显著性差异,其不同基因型间的体重分别为TT基因型为13.43±3.1kg, TC基因型为11.62±1.84kg, CC基因型为11.98±1.24kg,不同基因型间初生重呈现TT>CC>TC的趋势,其不同基因型间的体长分别为TT基因型为85.17±9.45cm, TC基因型为76.98±8.25cm, CC基因型为80.50+0.82cm,不同基因型间体长呈现TT> CC>TC的趋势,其不同基因型间的胸围分别为TT基因型为54.51±5.25cm, TC基因型为50.84±2.21cm, CC基因型为52.25±1.19cm,不同基因型间体长呈现TT>CC>TC的趋势。9-11月龄的西藏小型猪的胸围、体高在不同基因型间存在显著性差异(P值分别为0.036),其不同基因型间的体重分别为TT基因型为23.63±4.03kg, TC基因型为17.04±3.74kg,不同基因型间初生重呈现TT>CC的趋势。其他指标在不同基因型间均没有显著性差异。结论:对GH基因的研究发现,AA基因型西藏小型猪体型更小,生长缓慢。由本研究扩增的GHR基因未发现小型猪GHR基因多态性与生长性状有显著相关性。对IGF-1基因的研究发现,TC基因型的西藏小型猪体型更小。在该初步研究中,GH、IGF-1基因对藏猪生长性状(微型)有一定影响,而GHR基因影响不大。