绵羊主基因的研究进展(2)
发布时间:2003-07-15 来源:
摘要:2.1 FecB基因的遗传方式、效应及作用机理Booroola羊在排卵率上表现为加性效应(1.65个卵子),对产羔数呈部分显性,导致一胎多羔存活率下降,平均1个拷贝的FecB基因约可使母羊多产盘羔,自发现FecB基因以来,很多
2.1 FecB基因的遗传方式、效应及作用机理Booroola羊在排卵率上表现为加性效应(1.65个卵子),对产羔数呈部分显性,导致一胎多羔存活率下降,平均1个拷贝的FecB基因约可使母羊多产盘羔,自发现FecB基因以来,很多研究都只集中在与卵池发育有关的生殖激素变化上,最近在分子水平上发现,FecB基因促使卵泡颗粒细胞增多,对黄体生成素LH敏感。Mdri等(2001)分别发现,FecB基因是BMPRIB(BMPI型受体基因)突变引起,突变体BB使得此受体对配体GDF5(gowth differentiation factor5)和BMT4(Bone morphiogenetic protein4)不敏感,从而高剂量的 GDF5便抑制了孕酮的分泌,使排卵率上升。
2.2 FecB基因的应用 FecB基因发现至今已10余年,直至Wilson等(2001)才提出其基因表达调控机制,对卵泡发育及排卵机制等有了进一步的阐明。因排卵率是限性性状。FecB基因是影响排卵率的主基因,所以可以像淘汰隐形基因选择显性基因一样,应用公羊++型或B十型母羊交配,然后通过女儿的表现对公羊进行基因型鉴定,鉴定后的公羊可以作为种羊,可以建立FecB基因品系,扩群繁育。此方法相当于后商测定,世代间隔比较长。因为FecB性状仅在雌性中表达,并且直到初情期之后才能准确度量,所以运用DNA检测比基于产羔数或排卵率的选择具有明显优势。Coobone等(1998)已通过回交三代群体内的杂合体互交获得两个标记纳合时,FecB基因也纳合的个体,这些公、母羊被包括在一个名为“Afec”的高繁殖力的阿华西绵羊育种核心群内。
3 FecX基因( FecX1和 FecXH)
在罗姆尼羊中发现一影响绵羊产羔的主基因Invadale基因(FecX)和Hanna(FecXH)基因,是发生在C染色体上的基因突变。目前已将其定位于X染色体pll.4~pll.2区段。
3.1 FecX的遗传方式 有趣的是,只有FecX杂合子羊(FecX1/FecX+或 FecX1/FecX+)才能提高排卵率和窝产仔数,而纯合型个体与复合杂合体都不孕(即FecX1/ FecX1/ FecXH与FecX1/ FecXH)。纯合型个体的卵母细胞发育、卵泡形成及早期生长都正常,但到后期卵泡发育与卵母细胞发育不相匹配,从而导致不孕。杂合母羊排卵前有较多的直径较小的卵泡,卵泡腔中的颗粒细胞较多,这也许与其对卵泡刺激素FSH非常敏感和颗粒细胞上黄体的较早出现有关。
3.2 FecX的作用机理 BMP15(Bone morphogenetic proein 15)蛋白是生长分化因子超家族中生长转化因子β(ICFL-β)的亚群。它在个体出生前卵母细胞发育过程中便开始分泌,Otsuka等(2001)最近报道,在小鼠实验中证明,颗粒细胞是 BMP15的靶细胞,他还进一步证实BMP15与受体结合后,引起DNA复制加倍、细胞增殖、卵母细胞数目增多,同时也与FSH协同作用,BMP15使孕酮的分泌水平明显下降,一个FecX1或FecXH可以通过抑制雌激素的分泌,使FSH作用时间相对加长,同样也使卵泡的颗粒细胞对的敏感性加强,从而使羊表现为超数排卵,而纯合型与复合杂合子在雌性个体出生后卵泡不能发育(FecX基因导致TGF-β因子不能形成二聚体,从而不能与靶细胞结合;就FecXH基因而言,则因其功能丧失而造成),从而导致次级卵母细胞不能成功排卵,导致不孕。
3.3 FecX基因的应用 FecX在育种中的应用可采用如下交配方式,以 FecX为例
从图中(图略)可以看出主要是鉴别 X1*Y公羊,其余交配个体都为普通个体,这样便节省了许多标记鉴别费用,FecX1Y的女儿可全部留种来生产多羔,这种方法也可在获得FecX羊的同时,有XX、XY个体产生作为祖父代、父母代种羊。
在生产中,X1* X羊可直接与普通个体 X Y交配,获得生产群。因为FecX基因只有杂合体表现,所以生产群可以代代选择杂合子,使FecX基因处于平衡状态,提高整个羊群的繁殖力。当基因处于平衡状态时,杂合体在群体中所占比例为2S1(S1+ l)2,XX个体的淘汰率为100%,S1为 XX个体的淘汰率),如 S1也为100%,则杂合体在群体中所占比例最大,这样无论其基因原始频率如何,下一代的基因频率p=q=0.5,如果每个世代都这样选择,则每代都可得到母羊50%的杂合体。