大白豬群中HDAC1基因多態性與重要經濟性狀的相關性研究

李明楊，葉澤坤，楊 華，聶光偉，毛元良，毛慧敏，王國水，左 波*

（1．華中農業大學動科動醫學院農業部豬遺傳育種重點實驗室，武漢 430070；2．湖北省畜禽育種中心，武漢 430072；3．浙江天蓬集團有限公司，浙江 江山 324111）

大白豬群中HDAC1基因多態性與重要經濟性狀的相關性研究

李明楊1，葉澤坤1，楊 華2，聶光偉1，毛元良3，毛慧敏3，王國水3，左 波1*

（1．華中農業大學動科動醫學院農業部豬遺傳育種重點實驗室，武漢 430070；2．湖北省畜禽育種中心，武漢 430072；3．浙江天蓬集團有限公司，浙江 江山 324111）

該研究利用PCR-RFLP技術檢測343頭法系大白豬HDAC1基因酶切位點多態性，并對乳頭數、達100 kg體重日齡、校正背膘厚、初生重和體長等性狀進行關聯分析。結果顯示：在法系大白群體中檢測到HDAC1基因3種基因型（分別為AA、AG和GG基因型）的存在。HDAC1基因HinfⅠ位點與大白豬達100 kg體重日齡顯著相關，G等位基因具有顯著降低達100 kg體重日齡的遺傳效應，而GG基因型個體的初生重要高于AA基因型個體，GG基因型個體的生長性能有著明顯優勢。

豬；HDAC1基因；關聯分析

1 前言

HDACs家族與染色體移位、轉錄調控、基因沉默、細胞周期以及細胞分化增殖、凋亡有關。組蛋白的各種修飾功能對基因轉錄有調節作用，而且各種修飾之間相互聯系，能夠調控染色質調節因子的募集[1-2]。

組蛋白去乙酰化酶1（Histone Deacetylase 1，HDAC1） 是HDACs家族中的一員，存在于人的各種器官中，而在胚胎干細胞，一些轉化細胞系和高度增生組織中高效表達[3]。有研究表示，在HDAC家族中多個基因參與成脂分化[4]，而HDAC1基因在信號傳導、細胞繁殖和分化過程中有著重要的作用[5]，并且可以調控與細胞周期調控、增殖、分化及凋亡相關基因的轉錄[6]。2002年，Ye等[7]首次在豬群體中研究HDAC1基因與豬部分性狀之間的關聯性。2005年劉峰[8]發現豬HDAC1基因的HinfI酶切位點的多態性與豬的背膘厚、達100 kg體重日齡、瘦肉率等性狀顯著相關。因此，揭示該基因的多態性及基因型效應，尋找與豬生長和胴體性狀相關的遺傳標記，為優質瘦肉型豬的標記輔助選擇提供科學依據。

2 材料與方法

2.1 實驗材料

法系大白豬343頭（源自浙江開盛生態農業發展有限公司），體重在85～135 kg，使用一次性采血器在前腔靜脈處采集血液。基因組DNA采用血液基因組DNA中量提取試劑盒（離心柱型）提取，于-80 ℃超低溫冰箱中保存。

2.2 PCR擴增

本實驗主要利用PCR-RFLP技術進行基因分型，所用引物由上海生工生物工程有限公司合成，引物序列見表1。PCR反應體系為10 μl：2×Es Taq Master Mix（ 含 染 料 ）5.0 μl；ddH2O 4.0 μl；Sense primer（10 μM） 0.25 μl；Antisense primer（10 μM）0.25 μl；DNA 0.5 μl。HDAC1基因反應程序：94 ℃，5 min；35個循環（30 s-95 ℃，30 s-55 ℃，30 s-72 ℃）；72 ℃，5 min；25 ℃，1 min。

2.3 PCR-RFLP分析

HDAC1基因用限制性內切酶HinfI進行酶切。酶切反應體系為：PCR 產 物 10.0 μl，10×FastDigest Green buffer 2.0 μl， 內 切 酶 0.5 μl，ddH2O 7.5 μl。37 ℃消化 1 h。酶切產物分別用2%的瓊脂糖凝膠電泳檢測分型，并拍照保存圖片。

2.4 統計分析

本實驗所采用模型為：Tijkl=μ+Gi+Fj+Sk+Pl+eijklm，Tijkl為性狀表型值，μ為平均值，Gi為基因型效應（包括基因加性效應和顯性效應）；Fj、Sk、Pl為固定效應，分別為家系、性別、批次，eijklm為殘差效應。采用SAS軟件GLM模型自編程序完成，同時采用reg程序計算基因加性效應和顯性效應，并進行顯著性檢驗。

3 結果與分析

3.1 HDAC1基因的PCR-HinfIRFLP多態性檢測

本研究用于檢測HDAC1基因多態性的擴增片段產物長度為333 bp，見圖1。利用HinfI內切酶酶切后產生 219 bp，190 bp，114 bp 和 29 bp片段，根據條帶類型的不同共檢測到3種基因型，分別命名為AA基因 型（219 bp+114 bp）、AG基 因 型（219 bp+190 bp+114 bp+29 bp）和GG基因型（190 bp+114 bp+29 bp）。基因分型結果見圖2。

表1 擴增目的基因所用的引物

表2 大白豬群中HDAC1基因型頻率和等位基因頻率

表3 HDAC1基因HinfI多態性與大白豬性狀間的關聯分析

圖1 HDAC1基因PCR凝膠電泳結果

圖2 HDAC1基因PCR-HinfⅠ-RFLP酶切分型結果

3.2 HDAC1基因在大白豬中的基因頻率分布及與生長和胴體性狀的關聯分析

3.2.1 HDAC1基因在大白豬群體中的基因頻率分布

利用PCR-RFLP技術對HDAC1基因多態性進行檢測，在法系大白豬中檢測到3種基因型，對各基因型頻率進行統計，結果如表2所示。

由表2得出，HDAC1基因的A等位基因和G等位基因的頻率相差很大，G等位基因在法系大白豬群體中的分布頻率顯著高于A等位基因，G等位基因是優勢等位基因。Hardy-Weinberg平衡檢驗結果顯示，HDAC1基因在法系大白豬群體中偏離哈迪一溫伯格平衡狀態 (P＜0.05)。

3.2.2 HDAC1基因多態性與法系大白豬生長及胴體性狀的關聯分析

對HDAC1基因多態性位點的不同基因型與大白豬生長及胴體性狀進行關聯性分析，結果分別如表3所示。由表3可以得出，HDAC1基因HinfI位點多態性與法系大白豬的達100 kg體重日齡性狀顯著相關，其中GG基因型個體要顯著（P＜0.05）低于AA基因型個體。而GG基因型個體的初生重性狀要高于AA基因型個體，但沒有達到顯著水平，說明GG基因型對于豬生長性能具有明顯的優勢。另外，AA基因型個體的活體背膘厚要低于AG和GG基因型個體，但沒有達到顯著水平。

4 討論

4.1 大白豬HDAC1基因的多態性

本研究中，HDAC1基因HinfI酶切位點在大白豬群體中都有AA、AG、GG三種基因型的分布。其中，HDAC1基因HinfI酶切位點在大白豬中GG（0.87）基因型頻率要高于AA（0.02）基因型頻率，G等位基因為優勢等位基因，而在劉峰[8]和柳小春[9]的研究中，在大白豬群體中并沒有檢測到AA基因型，但是在杜洛克群體中AA基因型頻率要高于GG基因型頻率。

4.2 HDAC1基因對大白豬各性狀的遺傳效應

在劉峰[8]和柳小春等[9]的研究中得出，HDAC1基因GG基因型個體具有較高的生長速度和較低的活體背膘厚。而在本研究中，GG基因型個體達100 kg體重日齡要少于AA基因型個體，且達到顯著水平，這與以前的研究結果一致，說明G等位基因具有增加生長性能的正效應，但是GG基因型的活體背膘厚要高于AA基因型個體，這與前者研究結果不符，其原因可能是由于品種、選育工作和環境等一些因素的不同，進而對群體的遺傳機制造成一定的影響。

本實驗還需進一步擴大樣本量，并且在不同群體品種，尤其是地方品種和杜洛克品種進行分析驗證。另外，HDAC1基因與豬的一些其他胴體、肉質性狀顯著相關，Ye等[7]的研究中指出HDAC1基因與豬的后腿重、肩部脂肪重等性狀顯著相關；劉峰[8]發現HDAC1基因與豬的瘦肉率、脂肪率等性狀顯著相關。所以，還需檢測與肉質性狀之間的相關性，為HDAC1基因在豬遺傳育種上的研究提供更多的理論依據。

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[7] YE X，ROBINSON J A B，JIANG Z，et al.Polymorphisms of histone deacetylase 1 and 3 genes and fatty acid binding protein 3 and 4 genes and their associations with economic traits in swine[C]//7th World Congress on Genetics Applied to Livestock Production.2002，8：19-23.

[8] 劉峰.HDAC1基因、PIT-1基因與豬部分經濟性狀相關性研究[D].長沙：湖南農業大學，2005.

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本項目受國家科技支撐計劃（項目編號：2014BAD20B01）和“863”計劃（2013AA102502）、湖北省農業科技創新中心創新團隊資助。

李明楊（1992-），男，河北衡水人，動物遺傳育種碩士，主要從事動物遺傳育種與繁殖方面的研究，E-mail：907166871@qq.com

左波，華中農業大學動科動醫學院教授，博士生導師，研究方向：豬遺傳育種，E-mail：zuobo@mail.hzau.edu.cn

2017-08-24）