王歡歡,宋丹丹,葛 瑩,張 雷,李慶海,章學東
(杭州市農(nóng)業(yè)科學研究院,浙江 杭州 310024)
雞的羽毛長速(羽速)有快羽和慢羽之分,主要是指翼羽和尾羽等長出速度的快慢。快羽或慢羽在雛雞出殼后即可看出:快羽雞其主翼羽顯著長于覆主翼羽;而慢羽雞的主翼羽等于或短于覆主翼羽。研究表明,快慢羽屬于伴性遺傳性狀,受Z染色體上的一對等位基因(k或K)所控制。快羽(k)相對于慢羽(K)為隱性,因此,用快羽公雞(ZkZk)配慢羽母雞(ZKW),后代公雛表現(xiàn)慢羽(ZKZk),母雛表現(xiàn)快羽(ZkW),從而能實現(xiàn)雛雞的自別雌雄[1,2]。
據(jù)研究,慢羽K基因通常攜帶有插入的內(nèi)源性病毒基因21(ev21基因),但也有少數(shù)慢羽雞種不存在ev21基因插入。同時,慢羽K基因還可能包含由SPEF2基因和PRLR基因的非編碼區(qū)融合組成的重復片段(dSPEF2/dPRLR基因)[3-5]。ev21基因和dSPEF2/dPRLR基因均為快慢羽研究的重要候選基因,因此,本試驗開展了烏骨雞群體的快慢羽分型以及ev21基因和dSPEF2/dPRLR基因的檢測,通過了解烏骨雞的快慢羽分子結(jié)構(gòu)特點,為烏骨雞的新品系培育提供參考。
1.1試驗材料 選擇了由杭州市農(nóng)業(yè)科學研究院保存的HW1系黑羽烏骨雞,在1日齡時,對756羽健康雛雞進行羽速觀察,區(qū)分快羽和慢羽雞并佩戴相應(yīng)翅號。
1.2樣品采集與DNA提取 在90日齡時,采集快羽和慢羽雞各40羽的翅靜脈血液。按照Axygen動物血液DNA試劑盒說明書提取雞血液基因組DNA,并用1.0%瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA提取質(zhì)量。
1.3擴增引物 參考Takenouchi[5]文獻分別設(shè)計用于擴增Z染色體上ev21基因和dSPEF2/dPRLR基因的引物。引物交由杭州擎科梓熙生物技術(shù)有限公司合成。
1.4雙重PCR反應(yīng) PCR反應(yīng)體系為:DNA 1 μL,2×Taq PCR Master Mix 12.5 μL,F(xiàn)、IN、R引物分別為0.5 μL、0.3 μL、0.3 μL,加水補至 25 μL。上ABI 9700型PCR儀(ABI,美國)進行擴增。ev21基因的PCR反應(yīng)程序為:94℃,5 min;然后進入PCR循環(huán),94℃,30 s,57℃,30 s,72℃,30 s,35個循環(huán);最后72℃延伸10 min。dSPEF2/dPRLR基因的PCR反應(yīng)程序為:94℃,5 min;然后進入PCR循環(huán),94℃,30 s,55℃,2 min,72℃,30 s,35個循環(huán);最后72℃延伸10 min。將PCR產(chǎn)物用1.0 %瓊脂糖凝膠電泳檢測,凝膠成像系統(tǒng)(Bio-Rad,美國)拍照。
表1 引物信息
2.1烏骨雞雛雞快慢羽分型 在1日齡時,對756羽健康雛雞進行羽速觀察結(jié)果顯示:HW1系烏骨雞的快羽和慢羽雞比例分別為72.2%和27.8%。慢羽中存在倒長型、未長出型和等長型三種類型,其中等長型比例最高,未長出型比例小于5%。
注:A快羽型,B倒長型,C未長出型,D等長型圖1 雛雞快慢羽鑒別情況
2.2烏骨雞ev21基因插入檢測 ev21基因的PCR擴增產(chǎn)物電泳后,慢羽烏骨雞樣本有ev21片段插入出現(xiàn)396 bp和341 bp兩條帶,快羽烏骨雞僅出現(xiàn)396 bp一條帶。
1、2、3為慢羽雞,4、5、6為快羽雞,M為DL2000標志物圖2 ev21基因插入檢測
2.3烏骨雞dSPEF2/dPRLR融合基因檢測 dSPEF2/dPRLR基因的PCR擴增產(chǎn)物電泳后,慢羽烏骨雞樣本出現(xiàn)1950 bp和1437 bp兩條帶,即慢羽烏骨雞Z染色體上有dSPEF2/dPRLR融合基因片段,而快羽烏骨雞僅出現(xiàn)1950 bp一條帶,無融合基因片段插入。
1、2、3為慢羽雞,4、5、6為快羽雞,M為DL2000標志物圖3 dSPEF2/dPRLR融合基因插入檢測
2.4基因分型與鑒雛分型的一致性 40羽快羽雞和40羽慢羽雞的ev21基因和dSPEF2/dPRLR基因PCR分型結(jié)果與出雛時的羽速觀察分型結(jié)果基本一致,僅有1羽慢羽雞的Z染色體上沒有檢測到ev21位點插入。
表2 出雛判斷與基因檢測對照表
Bacon[6]在DNA水平上證實了慢羽基因K與內(nèi)源性病毒ev21緊密連鎖,并認為ev21的插入,造成雛雞羽毛生長速度緩慢。但Boulliou等[7]在商品蛋雞的快慢羽基因型研究結(jié)果表明ev21座位不是決定慢羽表型的唯一因素。Elferink等[2]研究表明慢羽雞的K基因還包含PRLR和SPEF2 及其部分重復的 dPRLR和dSPEF2基因。Takenouchi等[5]對52個雞種開展研究發(fā)現(xiàn),幾乎所有的快羽雞中都沒有ev21基因和dSPEF2/dPRLR基因;除了Ingie品種慢羽雞中沒有ev21基因插入,其余慢羽雞Z染色體上都檢測到ev21和dSPEF2/dPRLR基因。本實驗中,烏骨雞快羽樣品都沒有檢測到ev21和dSPEF2/dPRLR基因,這與多數(shù)快羽雞種的結(jié)果一致。dSPEF2/dPRLR基因是PRLR基因的第1-11外顯子、第12外顯子的558 bp處和SPEF2基因的第1-5外顯子重復拼接形成[3,8]。Bu等[9]研究認為PRLR有多個啟動子,慢羽雞中表達的dPRLR比正常的PRLR蛋白在尾部少149個氨基酸。在小鼠中研究表明,敲除PRLR基因小鼠可改變毛發(fā)生長周期,敲除小鼠毛發(fā)比野生型的毛發(fā)稍長且較粗。這些發(fā)現(xiàn)表明PRLR對毛發(fā)周期具有抑制作用[10]。趙計昌研究發(fā)現(xiàn)融合基因或dPRLR僅在慢羽雞中轉(zhuǎn)錄表達。SPEF2基因在慢羽雞皮膚組織中的表達量顯著高于快羽雞[11]。本研究在慢羽雞Z染色體上均檢測到dSPEF2/dPRLR基因,也顯示了烏骨雞dSPEF2/dPRLR基因與慢羽性狀連鎖更緊密。
目前,在國外引進的海蘭、羅曼和白來航雞等商品雞種中已廣泛采用快慢羽配套系,占據(jù)了蛋(肉)雞的主流市場。國內(nèi)也有一些研究機構(gòu)或公司開展了地方品種快慢羽系的選育以及配套雜交。本試驗結(jié)果表明,HW1系烏骨雞中存在快慢羽性狀,慢羽雞的K基因上同時含有ev21插入基因和融合基因dSPEF2/dPRLR。因此,在烏骨雞快慢羽新品系的開發(fā)中,可以利用ev21和dSPEF2/dPRLR基因檢測等分子方法來輔助選育,提高準確性,加快育種進程。