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猪氟烷基因的RFLP技术检测及其对繁殖性能的影响
作者：郑月　指导教师：张守纯
1. 立题依据
1.1文献综述
1.1.1猪的氟烷基因
1.1.2猪的应激综合症与氟烷基因
猪应激综合症(porcine stress syndrome，PSS)往导致其突然死亡或宰后产生PSE肉，给养猪业造成极大损失，目前究认为氟烷基因(Halothane gene，Hal)是决定从而影响肉质的主效基因(rnajorgene)[1叫]烷基因，又称骨骼肌兰尼定受体基因(ryanodineptor，RYR 1)或钙离子释放通道基因(Calciumse channel gene，CRC)，被定位于猪6号染色的6q11～6q12处，隐性纯合体(Hal”)表现对氟麻醉敏感因而称氟烷基因[7．9]。Knudson等[10]，骨骼肌的兰尼定受体经胰蛋白酶消化后，正常猪与应激猪的带型不同，表明正常猪与应激猪之间基酸发生了置换。
1.1.3猪的氟烷基因对猪的繁殖性能的影响
猪的繁殖性状是一个重要的经济性状，是反映猪场生产水平和经济效益的一个重要指标。但其属于限性性状，表达晚，遗传力低，常规的育种手段要使性状有较明显的提高需要漫长的过程。随着分子生物学技术的不断发展和渗透，利用分子标记辅助选择猪的产仔数已成为新的研究热点。经报道，氟烷基因对繁殖性能的影响，相对于头胎来说，经产胎次表现更为显著，对于经产母猪的总产仔数和产活仔数，Hal基因的NN型显著高于Nn型和nn型。
1.1.4 1氟烷基因对猪肉品质的影响
Boles(1991)比较研究了3种氟烷基因型猪的肉质差异。显性个体的肉质评分低于隐性个体，在嫩度方面差异显著；而氟烷携带者(杂合子)的评分更接近隐性。加拿大的Sather(1991)进一步研究表明，氟烷基因型和肉质的关系与屠宰体重有关：屠宰体重小时，杂合子的肉质更接近隐性个体；而大屠宰体重的肉质更接近显性个体。Mclaren等(1992)研究指出，与正常的阴性纯合子猪相比，杂合子猪瘦肉的生长要快15eta，屠宰率高出0．5％，胴体中瘦肉的比率高出1．5％A。但Christian(1995)研究发现，杂合子与阴性纯合子二者在生长速度与背膘厚上无差异，但杂合子组屠宰率高出0．4，眼肌面积增大1．9cm2；产生劣质肉(较苍白的、嫩度较差的)、肌内脂肪较少、滴水损失较大的比率增加。据研究，氟烷基因阳性纯合子猪，即使采用最优处理条件，其产生PSE肉的比率也高达80％以上。杂合子猪产生各种劣质肉的比率达到36．89％，显著高于阴性纯合子22．5％的水平。Leach等(1996)用氟烷基因杂合子公猪与阴性纯合子母猪交配，同一窝仔猪分为杂合子和阴性纯合子2种类型，该配对试验发现，氟烷基因的杂合子与阴性纯合子相比在下列方面有优点：较好的饲料转化率，较高的屠宰率，较高的胴体瘦肉率；同时也有下列缺点：肉色肉质较差，系水率差。该试验还发现，在猪肉口感品质上，杂合子猪和阴性纯合子猪相似。但也有研究表明，氟烷基因对猪肉口感性状有负面影响。在一定程度上，氟烷基因在经济上的有利和不利影响是平衡的，其对猪肉生产的净效应可以忽略不计。由于猪肉品质日益受到重视，许多国家和地区已决定在猪群中消除氟烷基因。
1.1.5氟烷基因的利用
氟烷基因对主要经济性状如肉质性状、繁殖性状等影响大。特别是对肉质性状的影响，一般来说氟烷阳性反应个，肉质不良，但并不是全部PSE肉。阴性反应一般肉质较，但也不一定都好。杂合型(Nn)，即氟烷基因携带者。在生、胴体和繁殖性状上均优于纯合型(NN)，而且完全清除氟基因在经济上是不利的，所以必须考虑合理利用氟烷基因途径。此外，RYRl的隐性等位基因和抗水肿病基因相连，因而如果只选留正常的RVI 1基因型猪，则可能导致抗肿病的能力下降。Cheah等(1995)研究表明，日粮中添加VE可以提高肌肉的系水力，并可明显ca“的释放量，降低糖酵解速度，抑制粒体中磷脂酶A2的活性，从而防止PSE肉的产生。日粮中加500 mg／kg VE，可以提高猪肉的系水力，降低滴水损失；添加1 000ms／ksVE，明显降低can的释放量和防止氟烷猪产生PSE肉。徐士清(1997)统计的资料显示，HalNn基型猪与HMNN基因型猪相比，HMNN与Halnn猪相比，则胴性状优势以Halnn最明显，PSS性状的有害表现也不明显，其是断乳后死亡率、PSE肉发生率等于0。Larsul等(1997)对度446头皮特兰和大白猪杂交的第2代其3种氟烷基因敏类型(NN、Nn、nn)的猪进行了屠宰分析，结果表明，氟烷基因
H、糖酵解力及肉质指数均无影响，较大屠宰体重组内氟基因型间的差异比较小屠宰体重组内的小。因此，在利用氟烷基因进行标记辅助选择(MAS)育种时，考虑NN和Nn间母性差异并不显著，可以充分利用杂合在瘦肉率上的优势，避免氟烷隐性基因n纯合时在肉质、激死亡及繁殖性能上可能带来的损失，发挥杂合子的优势效应，从而综合提高生产效益。
1.1.6国内外研究进展
Christian(1974)年报道用氟烷麻醉剂可以诱导猪PSS，控SS的基因称为氟烷基因(Hal)或兰尼受体基因(RYRl)。氟烷基因诱发猪PSS的遗传机制，Minkema等(1 976)；ry等(1981)、Smith等(1977)提出，猪对氟烷敏感性受常染体上一隐性基因一氟烷隐性基因制约，呈简单的遗传方，具有完全的和不完全的外显率。经过进一步研究，Fujii等发现PSS是因兰尼受体基因(Ryanodine Receptor gene，l)突变所致，即兰尼定受体cDNA中的C“G突变为T”使受体蛋白第615位的精氨酸变为半胱氨酸，从而导致结和功能的改变，这样使应激状态下Ca2+大量释放，引起电质代谢紊乱，肌肉持续收缩。同时引起肌肉pH值异常变，导致PSE的发生。
对于氟烷基因位点呈连锁关系的遗传标记研究也取得很大进展。Vogeli(1984)研究报道，Hal基因位于猪第六条色体上某些血型因子一A／O(S因子)和H血型(A因子)，后清蛋白基因位点Po一2等，以及PHI(磷酸己糖异构酶)与操纵6-PGD(磷酸葡萄糖酸脱氢酶的基因位点PGD)等均与Haln位点在同一条染色体上呈连锁关系，并确定连锁顺序为Phi—Hal—S—H—Po一2一Pgd。这些酶对猪肉质有很大影响，如血液肌酸激酶CK是一种器官特异性酶，其功能是催化三磷酸腺苷中的高能磷酸键转移到肌酸分子上生成磷酸肌酸而贮存能量。正常情况下CK在血液中的含量很低，应激敏感猪在受到刺激后，肌肉的能量供应不足，导致其营养不良，部分肌纤维膜的半透性丧失，造成这种酶从肌细胞中析出进入血液，在血液中的含量急剧增高。应激因子作用4 h后血液中的CK含量达最高值，CK值高于2．5的个体易发生应激综合征，另外PHI是肌糖原酵解的关键配备酶，它催化6一磷酸葡萄糖与6一磷酸果糖之间的转化反应，对肌肉中乳酸的产生起主导作用。
氟烷隐性基因纯合所致猪应激综合征具有不同的外显率。多数研究结果显示：PSS受一个起主要效应的隐性基因(HAL)控制，其外显率受到其它修饰基因的影响。应激敏感基因的纯合子的外显率的范围为50％～100％，平均为89％，氟烷隐性有害基因对PSE肉的发生并非完全隐性。多数研究结果表明，HalN基因对Haln基因表现完全显性。但是，Webb和Smith(1976)将氟烷阳性皮特兰猪与氟烷阳性汉普夏猪交配，75头后代中96％表现氟烷阳性，4％表现氟烷阴性。加拿大Pommier等(1993)报道，三种氟烷基因型猪的PSE肉发生率分别是：Haln HalN型为53．7％，HalnHaln型为79．8％，HalnHaM型为90．9％。刘铁铮等(1994)报道了一例杂合子个体表现应激敏感性。表明氟烷基因只是引起猪应激综合征的一个主效基因，具有PSS遗传缺陷的猪在外界应激因子的作用下，很容易呈现PSS。
1.2本实验的研究目的及意义
随着人们生活水平的不断提高，消费者对肉质出了更高的要求，猪肉不仅要卫生，而且还要瘦肉高、口感好，生产优质猪肉已迫在眉睫。肉质的好是遗传与环境效应综合作用的结果。其中，遗传因包括品种、氟烷基因和I州基因等主效基因的效，环境因素包括应激因素(如气温变化、运输、禁等)、宰前处理和屠宰工艺(如电击、淋浴等)等诸因素，这些因素均可产生猪应激综合症。猪应激综征(Porcine stress Sylldrome，PSs)是指一些猪应激因子的作用下，以异常高的频率发生恶性高综合征，在运输和宰前囚禁过程中猝死，死亡后肌呈PSE和Ⅸ、D征候。本实验是对猪的氟烷基因的检测，因此，本实验有着重大的研究意义。