PIT1基因多态性与鸡生长性状相关

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1、背景作为POU蛋白家族成员之一，垂体特异性转录因子PIT1(PIT1, or GHF1, or POU1F1) 的主要作用在于结合生长激素(GH),泌乳素(PRL)和促甲状腺激素(TSH-卩)的启动子并促进他 们转录， PIT1 其他的生物活性也有报道，如调解垂体前叶发展、促进垂体细胞增殖，消除 或者推迟人类肾上腺功能,同小鼠侏儒型有关,以及促使肝脏原始细胞分化成泌乳素生成细 胞。PIT1基因最初的活化受其祖蛋白基因PROP-1控制，是自动调节表达，它的mRNA存 在于各种垂体的细胞中。但是, PIT1 蛋白主要在泌乳细胞、生长激素以及促甲状腺激素细 胞中表达，促使分泌PRL、GH和TSH-卩

2、。目前为止，PIT1的cDNA已经在很多物种中发现，以前的研究表明哺乳动物的PIT1基 因含有6个外显子，禽和鱼类有7个，其前体长度不同。Tanaka等人首次分离出鸡PIT1基 因的cDNA。其由选择性剪接形成的三个亚型PIT1、PIT1卩和PIT1也被分离出来，分别 含有 335， 363 和 327 个氨基酸。该 PIT1 基因的选择性剪接在其他物种上也有报道。根据 2006年发表的鸡的基因组序列，鸡的PIT1基因在1号染色体(GGA1)上，长度超过14kb。由于其重要的调节功能和多种的生物活性， PIT1 一直被视为研究生产性能的关键候选 基因。有迹象表明，猪的 PIT1 基因变异和生长

3、、胴体以及脂肪性状相关。对鸡的研究中， 虽然最近在PIT1基因离散区域2400bp处发现有23个单核苷酸多态性(SNP)和一个57bp 的缺失，但它们对鸡生产性状的遗传效力仍不清楚。最近，有报道证明在POU结构域的一 个非同义单核苷酸多态性(A - T, Asn229Ile洞第八周的体重显著相关。在这项研究中，对全同胞F2代资源群中五个已知的鸡PIT1基因多态性进行基因分析， 来评价他们的与鸡生长性状、胴体和脂肪性状的遗传相关性。方法鸡群体在这项研究中采用Lei等提供的全同胞F2代资源群，九只隐性白公鸡(WRR)和九只 中国杏花母鸡(X)的杂交，以及6只WRR母鸡和6只X的反交产生17个F1家

4、系和454 个全同胞的F2代个体。F2鸡进行平养，饲喂满足NRC标准的商业谷物大豆基础日粮。三代 的鸡都要进行基因分型，来评价PIT1基因变异对鸡生产性能的影响。57个待测性状是31 个生长性状：孵化后体重， 7， 14， 21， 28， 35， 42， 49， 56， 63， 70， 77， 84 和 90 天的 体重， 42， 49， 56， 63， 70， 77 ， 84和90天的胫长， 42， 49， 56， 63， 70， 77和84天的 胫宽。0-4和4-8周的平均日增重，以及14个屠体性状，包括：头宽(HWD),胸宽(BWD), 体长(BL)，胸角宽(BA),胴体重(CW)，半净

5、膛重(EWG),净膛重(EW)，胸肌重(BMW),腿 肌重(LMW),翅膀重(WW),头和颈重(HNW)，小腿和脚脚趾重(STW)，心肝腺胃肌胃重 (HLPGW),和小肠长度(SIL)。以及12个脂肪性状：皮下脂肪厚度(SFT),肌间脂肪宽(CFW), 腹脂重(AFW),腿肌颜色(LMC),胸肌颜色(BMC),腿肌剪切力(SFLM),胸肌剪切力(SFBM), 腿肌导电率(LMCD),胸肌导电率(BMCD),肌肉失水率(WLRM),腿肌纤维横截面积(TALMF) 和胸肌纤维横截面积(TABMF)。标记和引物五个已知的鸡PIT1基因型，可以很容易的通过PCR-RFLP以及简单PCR进行基因分型，

6、选定作为标记来评估对鸡生产性能的影响。这些多态性是一个57bp的缺失(MR1)和四个 SNP(MR2-MR5)位点。设计并合成覆盖MR1-MR5的特异片段的四对引物PR1-PR4。弓|物的 详细信息见表一。运用PCR-RFLP进行基因分型PCR在体系为25卩L的混合物中进行，包含:50ng的鸡染色体DNA, 1X PCR扩增缓 冲液，12.5 pmol 的引物(PR1-PR4), 100 卩M dNTP(dATP, dCTP, dGTP and dTTP各 100卩M),1.5mM MgC12和1.0 U Taq DNA聚合酶(上海生工生物工程技术服务有限公司，上海，中 国)。在MasterC

7、ycler梯度PCR仪中按如下条件下进行：94C热变性3 min,然后94C变性 30 s, 58-62C复性45s, 72C延伸1min, 35个循环，最后72C延伸5min。MR1的基因型 通过用2%的琼脂糖凝胶电泳直接检测其PCR扩增产物。PR2-PR4的PCR产物则要在37C 下酶切过夜，酶分别为TaqI, MspI, EcoRI，和TasI (如表一)。消化液包含8卩1的PCR产 物, 1 x消化缓冲液，每种酶3.0 U,通过2.0%的琼脂糖凝胶电泳半个小时后，用TFM-40 紫外投射仪确定MR2-MR5的基因型。Table I: Deta.il information for MR

8、I-MR5 of the chicken P/Tf geneMarkersSource1VariationRegionPrimers (forward.i1 reversie) (S 3)Size (bp)2EnzymeMRINie et d. 200557 bp indelIntron 2PR 1 (gtcaaggcaaatattctgtacc/tgcatgttaattrggctctg)Or33Q/MR2Rsia?056l1C/TIntron 5PR2 (ggac 匚cttlxt且且t旦taLgggdszgg)Taq/MR3Rsl3687i2SNGIntron 5PR2 (as descri

9、bed above)-599MspfMR斗Rs 13697(27C/Tintron 5卩 R3 (Egggattttgccactttriggg.tgggtaaggctctggcactgt)斗斗2EcoRtMRSRs 13637(20C/TExon 6 (1 syn)P R斗(tgggaagaacagtttitgQtggctagcttgtaagggaatc)斗MTgs；1 MRI was reported by Nie et al. (2005); MR.2-MR.5 were released by NCB! with accession number of Rs 13905611, Rs13

10、6B7115 Rs 13687127,. and Rs 136871 28, respectrvely. The chromosomal sites for MRI-MR5 were nt 9621 3503-962 I 3S59. nt 9622 152II, nt 96221553, nt 96222619, and nt 96224228u respective!2 indicated length of PCR products统计分析 单倍型推断运用PHASE 2.0软件，分析MR1-MR5位点在454个F2群体中组成的单倍体情况。 标记性状的关联分析用 SAS 软件建立普通线性模型

11、进行标记性状的关联分析，遗传效力则由下面的混合模 型进行分析：Y =卩+G+D+H+S+e其中Y是性状的表型值，“是群体均值，G是基因型的影响值，D是母体的随机效应， H是孵化批次的影响值，S是性别因素(公鸡或者母鸡)，e是残差。通过上述模型，分析每 一个MR2-MR5及其单倍型同57个生产性能的关联，用来评价它对鸡生长、身体成分和脂 肪沉着的遗传效力。结果基因型和单倍型推断对MR1-MR5，在整个群体中共发现三个基因型。从基因型数据中推断出有13种单倍 型，这些单倍型主要包含两个主要的H1(DTGCC, 74.56%或者671/900)和H2(ITGTT, 12.89% 或 116/ 900

12、),六个次要的 H3 (ITACC, 2.66%或 24/900), H4(ITGCC, 2.33% 或 21/900), H5(ICGCC, 2.33%或 21/900), H6(ITGTC, 1.88%或 17/900), H7 (DTGTC, 1.00% 或9/900)和H7(DCGCC), 1.00%或9/900),发生频率介于1%到5%之间。还有五个较小的 (H9-H13)发生频率低于1%。单个SNP同鸡生长性能的关联结果显示，MR1与84天的胫宽显著相关(P 0.05),并且同初重及84天的胫长显著相 关(P 0.01), MR2同28,42天的体重及0-4周的平均日增重显著相关(

13、P 0.05), MR3同4-8 周的平均日增重显著相关(P 0.05),此外，MR4同63,77,84天的胫长及84天的体重显著相 关(P 0.05),并且同77天的胫宽高度相关(P 0.01),并且T比C更有利于鸡的生长(Table 2)。 MR5同21，35天的体重及63天的胫宽显著相关(P 0.05)，同28天的体重及1-4周的平均 日增重高度相关(P 0.01)，并且等位基因C对鸡的生长更有利(Table 3)。Table 2: Association of MR4 with chicken growth traitsTraits1P valueLeast squares Mean

14、S,D2CC (335)CT (105)TT(H)SL at 63 days (mm)0.08979.43 0.14*8.99 0.22a10.00 土 0.43bSL at 77 days (mm)0.033388.56 O.82a87.74 IJ4a94.22 土 2.5?bSD at 77 days (mm)0.00659.9OO.I3A9.61 0.2lA10.81 0.4(PBW at 84 days (g)0.02071463 + 19361436 32.921667 82.23bSL at 84 days (mm)0.034668.28 0.44387.41 0.7492J 3

15、1.85SL - shank length; SD - shank diameter; BW - body weight.2 Numbers in bracket referred to sample size for each genotype. Lb Means within a row with no common superscript differ significaritly (P 0.05). A-a Means within a row with no common superscript differ highly 5堪nificantly (P 0.0(). -Table 3： Associations of MR5 with chicken growth traitsTraits1P valueLeast squares Mean S.E2CC (331)CT (92)TT (28)BW at 21 days (g)0.046921 1.8 1 J2a206.4 3.67lh196.4 5.83hBW at 28 days (g)0