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鸭繁殖性状分子遗传研究进展

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福建畜牧兽医 第32卷 第1期 2010年 鸭繁殖性状分子遗传研究进展 张敬虎’ 肖天放 罗开梅’朱 阳,武向伟 胡俊西, (1.漳州师范学院生物科学与技术系 福建漳州363000;2.福建农林大学动物科技学院福州350002 摘要本文着眼于现代分子数量遗传新技术在鸭遗传育种中的应用前景,对鸭繁殖性状的分子遗传研究进行综述。介绍繁殖 相关激素和调节因子的基因研究、与肝脏及卵巢中脂肪酸代谢相关功能基因的研究、与生长发育相关基因的研究等进展情况: 同时介绍鸭分子遗传标记的开发和连锁图谱构建等方面的新进展。 关键词鸭繁殖性状分子遗传 文章编号:1003--4331(2010)01—0022—05 The Advance of Molecular Genetics for the Reproductive Tra.IS in Duck Zhang Jinghu’Xiao Tianfang Luo Kaimei’Zhu Yang’Wu Xiangwei’Hu Junxi’ 文献标识码:B (1.Department of Biology Science&Technology,Zhangzhou Normal College.Zhangzhou 363000; 2.Department of Animal Science&Technology,Fujian Ag,4culture&Forestry University,Fuzhou 350002) Abstract The paper concerning that the prospects of the novel modern molecular—quantitative genetic technologies appheation in the genetics and breeding in ducks,and it was summaried the researches of molecular genetics about reproductive traits related in duck.It was introducted the progresses of gene investigations of hormones and regulation factors which were reproductive related,the gene in. vestigations of which fat metabolism related in liver and ovarian,and some gene investigations of which growth and development relat. ed.It was concemed the progresses in developments of molecular genetics marker and the building of genetics linkage map as wel1. Key Words Duck Reproductive traits Molecular genetics 鸭等家禽动物是我国及世界畜牧生产的重要对 率与产品品质的关键,也是很多养鸭国家和地区投 入较多研究力量的竞争性农业研究领域。 象。对鸭的遗传改良与育种研究.是提高鸭的生产效 基金项目:福建省自然科学基金(No:B0640009)、福建省农 业科学重点项目(No:2006N0044)资助。 传统的统计遗传学方法以及BLUP育种技术的 开发与应用,在几十年的时间里,给农业动物育种的 发展进步提供了持久的技术支持【l-2]。但鸭等家禽的 繁殖性状,受环境因素影响,很难由表现型选择得到 作者简介:张敬虎(1965一),男,湖北人,博士,教授。主要从事 畜牧与水产研究。E—mail:jinghuzhang@163.com。 佳途径。人与人的和睦相处。人与自然的和谐相处, (10):60-63. 国家与国家的和平共处.都需要法治加以规范和维 护”。历史经验一再证明,和谐并不是自发形成的,而 是在调节中实现的,重要手段就是法’冶【 。因此,为 【6】王禄增,于洪涛,董婉维,等.实验动物福利立法的必要性 与可行性Ⅱ].中国比较医学杂志,2004(5):311. 【7】常纪文.WTO与中国动物福利保的建设【y】.广西经济 管理干部学院学报,2003(1):5. 了将来人类不会成为地球上的唯一公民,为了善良 的人们不必再为“野生华南虎在陕西出现”的假新闻 【8】蔡守秋.论动物福利法的基本理念【c】.中国动物保制 建设国际研讨会论文集.2008. 而雀跃不已.我国应当尽快完善动物保护立法以加 强动物保护! 参考文献: 【9】孙谦.法治与构建和谐社会Ⅱ].科学社会战线,2006(3):39. 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IGF—I)的eDNA及其侧翼启动子区n81。Bishop等在 家鸭商业品系中,研究了肌肉组织甲状腺素受体基 因的组织表达fl91。戴汉川等根据人、小鼠、猪等肥胖 基因编码区序列的保守性设计引物,扩增出鸭肥胖 基因的cDNA编码序列,该eDNA序列由438个核苷 酸组成.编码146个氨基酸的多肽,与人、猪、小鼠、 大鼠的核苷酸同源性分别为83%、84%、98%、94%: 氨基酸的相似性分别为86%、83%、99%、96% 。 Takada等研究了鸭和鹌鹑早期胚胎中Sox9基因的 表达模式.Sox9是Sry一型HMG一框(Sry—type HMG— box,Sox)基因家族的一个成员,它编码一个转录因 子,被认为在鸡的性别分化中起重要的作用。研究发 现,Sox9在雄性鸭第5 d的胚胎和雄性鹌鹑第7 d 的胚胎性腺中检测到,而在同期雌性胚胎中没有发 现。这种表达模式与鸡的Sox9表达模式相同.说明 鸭和鹌鹑Sox9的表达,与睾丸的分化有关[2l】。 与生长和发育相关的功能基因研究,对于认识 繁殖性状的遗传基础也有着重要的意义,因为繁殖 性状与动物机体的体质关系密切。相关基因的研究。 对于寻找繁殖性状主效应基因也有很重要的意义。 2鸭分子遗传标记研究进展 对鸭繁殖性状分子遗传标记的研究,目前还处 于起步阶段。最引人瞩目的成果,主要是分子标记的 开发和鸭遗传图谱的构建。 2.1鸭分子遗传标记的开发分子遗传标记的开发, 是遗传育种研究与应用的前提和基础,目前研究较 多的是鸭微卫星标记的开发。Maak等[221、Genet等[231、 Stai等 较早对小规模鸭微卫星标记作了研究报道. 这些研究者报道了少量鸭微卫星标记及遗传多样性 特征,为后来的研究起到引导作用。较大规模鸭微卫 星标记的研究.是我国农业生物技术国家重点实验 福建畜牧兽医 第32卷 第1期 2010年 室Huang等的系列研究报道,通过富集文库开发出 35对微卫星引物,并在31个没有血缘关系的北京 鸭群体中研究了微卫星的多态性,发现其中的28个 位点存在多态性,而另外7个位点呈固定状态,多态 位点等位基因数量范围是2~14,平均等位基因数量 是4.18.等位基因频率范围是0.02—0.98,最高杂合 性是O.97。而最低杂合性是O.04,有11个位点的杂 合性高于0.50,28个多态位点的多态信息含量 (PIC)位于0.04~0.88.平均为0.42tz ̄。这一研究成果 有很大意义 除了微卫星标记以外.还有扩增片段长度多态 (AFLP)分子遗传标记的研究报道。Huang等用多色 荧光标记技术。在鸭群中研究了AFLP指纹图谱的 精确性和可重复性。从16组引物对一EcoR I/Taq I 产生的337个AFLP片段中.分离出103个多态标 记,平均每个引物对产生6.4个多态标记,这些标记 显示出很好的重复性 。 通过候选基因法.对鸭I类分子遗传标记的开 发研究,是近来鸭分子遗传标记研究的亮点。H6rault 等以22个脂质代谢相关基因为基础.设计了北京鸭 和番鸭的特异性引物,用这些引物对北京鸭和番鸭 的RNA作定量RT—PCR扩增,所获得cDNA克隆测 序,发现这些序列与鸡的序列相同(大约94%的同 源性),增加了我们对鸭基因组多态信息的认识 1。 上述研究很有针对性。以禽类繁殖性状直接关联的 脂质代谢相关基因作为研究目标.所得eDNA片段 多态信息分析有利于寻找到繁殖性状的主效应基因 和分子遗传标记。相关研究还见于Rose等通过同源 分析.以人乙酰辅酶A结合蛋白(human acyl CoA— binding protein.ACBP)/安定结合抑制子(diazepam— binding inhibitor,DBI)探针,发现包含鸭(Arias platyrhynchos)编码ACBP/DBI同源区域的基因组 片段,同时也能编码硫一乙酰脂肪酸合成酶酯酶(S— acyl fatty acid synthase thioesterase)基因。鸭的 ACBP/DBI基因位于酯酶基因下游3 端仅有几百个 核苷酸的距离。已经分离到的三个外显子.与已知人 和牛的ACBP/DBI cDNA序列有很高的同源性,这 一研究发现了2个重要基因的连锁关系,从而它们 二者之间可以互为标记,其应用价值在于可以通过 变异与性状之间的关联分析。建立相关性状包括繁 殖性状的改良群体[281。 2.2连锁图谱的构建在分子遗传标记开发研究的 基础上,就可以在鸭全基因组层面,对鸭的分子遗传 做系统的开发研究,构建公共研究平台资源.深入全 面推进鸭分子遗传与育种的研究和应用。这个方面 的进展.来自于我国农业生物技术国家重点实验室 Huang等近年的研究成果.研究人员在2个极端品 系北京鸭的杂交群体中,用155个多态微卫星位点, 构建了鸭(anasplatyrhynchos)的遗传连锁图谱,总 共1l5个微卫星标记形成l9个连锁群,两性平均图 谱长度为1 353.3 em,平均间距长度为15.04 em,其 中雄性图谱长度为1 415 cm,而雌性图谱长度为 1 387.6 em;同时做了细胞遗传图谱的整合,通过鸭 染色体的荧光免疫杂交(FISH),将l9个连锁群中 的11个定位到10条鸭染色体上[z91。这一研究成果 构建了鸭分子遗传研究的平台,以这个平台为基础, 可以不断扩充和积累鸭基因组遗传研究的成果,将 包括繁殖性状遗传的数量性状遗传标记位点组合到 各个连锁群中,形成系统的鸭分子遗传育种研究。 3鸭繁殖性状等分子遗传研究趋势展望 我国鸭蛋生产在禽蛋中的比例居世界之首,是 最大的鸭蛋消费国和贸易国,年产鸭蛋300万t以 上,人均2.5 以上。所以,鸭蛋生产在我国畜牧经 济中有重要的意义。同时,鸭作为流感病毒的重要宿 主和肉食来源,吸引生物学家的兴趣,其中分子遗传 研究在我国农业动物研究中具有独特性。 在今后鸭分子遗传和细胞遗传研究中,更多关 注分子遗传标记的开发,加强精细图谱的构建,并在 鸡和鸭的图谱之间进行比较图谱研究.同时进行鸭 生长、酮体和肉质性状的QTL定位。随着研究的深 入.开发出可以增加鸭蛋与鸭肉产品数量与质量的 遗传标记,并应用于遗传育种实践:同时以鸭作为生 物医学的模式动物,帮助我们找到战胜像禽流感那 样的流行病[301。 参考文献: 【1】Falconer D S,Trudy F C,Mackay.In ̄oduction to Quanti一 =five Genetics[M].4th edition.Longman,1996. 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