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摘要：以IGF1、IGF2基因作为影响鸡生产性能的候选基因，采用DNA测序和PCR-SSCP技术分析2个基因的单核苷酸多态性及互作效应。结果表明，IGF1基因P1位点与IGF2基因P2位点对12、16周龄鸡的质量存在互作效应。
关键词：鸡；遗传多样性；IGF1R基因；IGFBP-3基因；互作效应
中图分类号：S831.2文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）11-0285-02
收稿日期：2014-11-27
基金项目：江苏省重点实验室开放课题（编号：K13032）；江苏省农业科技自主创新资金[编号：CX（13）3044]。
作者简介：金崇富（1985—），男，江苏建湖人，硕士研究生，助理研究员，主要从事动物遗传育种与繁殖研究。Email：jincf001@sina.com。
通信作者：陈应江，副研究员，主要从事畜牧业研究。胰岛素样生长因子（IGFs）是人体最重要的生长因子之一。IGF家族由2个多肽类生长因子（IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ）、2类受体（IGF-ⅠR、IGF-ⅡR）、7种结合蛋白（IGFBP1-7）组成，它们是动物生长轴上的重要因子，具有强烈的促生长和分化作用[1]。类胰岛素样生长因子-Ⅰ（insulin-like growth factor-Ⅰ，IGF-Ⅰ）是介导生长素作用的物质，在研究生长素的促生长作用时被发现并深入研究。类胰岛素样生长因子-Ⅱ（insulin-like growth factor-Ⅱ，IGF2）是调节动物生命活动最重要的多肽生长因子之一[2]，是生长激素发挥作用的中间信使，进而发挥促进生长发育的作用[3]。
王慧华研究发现，IGF1基因G49754A/G49778A位点对京海黄鸡的初生质量有显著影响[2]。Amills等在IGF-Ⅰ基因的5′-UTR发现，HinfI-RFLP与107 d鸡的日增质量存在相关性[4]。杨凤萍等在京海黄鸡IGF2基因中检测到外显子2发生G→C突变，并与其生产性状具有显著相关性[5]。李源等研究发现，IGF2基因C2C2型个体的12、16周龄质量极显著大于C1C2型个体（P<0.01）[3]。
在分析多基因调控的数量性状时，须同时分析多个位点，以便得到基因与性状之间的真实相关性，从而在利用DNA标记进行辅助选择时获得更大的遗传进展[6]。以江苏省盐城市地方草鸡为研究对象，分析IGF1、IGF2基因的互作效应，以期为盐城市地方草鸡生产性状的分子遗传机制研究提供依据。
1材料与方法
1.1试验材料
在江苏沿海地区农业科学研究所生态养殖基地的母鸡群中，翅静脉采集138份血样，每份1.5 mL，以ACD抗凝并于 -20 ℃ 保存备用。用DNA提取试剂盒抽提基因组DNA。
1.2引物设计
1.3PCR-SSCP分析
将2.5 μL PCR产物添加至7.5 μL变性缓冲液中，98 ℃变性10 min，随后迅速冰浴5 min。将变性的PCR产物点样添加至10%聚丙烯酰胺凝胶中，于140 V电压电泳12 h。电泳结束后进行银染显色并拍照记录结果。
1.4IGF1、IGF2基因综合标记
采用SPSS软件的广义线性模型（GLM）综合分析IGF1、IGF2基因的互作效应，选取互作效应显著的鸡，对其生产性状进行基因型组合，并对不同基因型组合间的差异进行最小二乘（LSD）分析。
2结果与分析
2.1PCR-SSCP分析结果
采用PCR-SSCP分析P1、P2引物扩增片段。P1扩增片段有3种带型，定义为AA、AB、BB（图1）；P2扩增片段有3种带型，定义为CC、CD、DD（图2）。
2.2序列分析结果
由引物P1的PCR产物片段测序结果（图3）可知，BB型与AA型相比在160 bp处发生了G→A突变。由引物P2的PCR产物片段测序结果（图4）可知，DD型与CC型相比在1 087 bp处发生了G→A突变。
2.3IGF1、IGF2基因对生产性状的互作效应
由IGF1、IGF2基因对生产性状的互作效应（表1）可知，IGF1、IGF2基因对盐城市地方草鸡的12、16周龄质量存在互作效应。
3结论与讨论
培育具有综合性能的优良家禽品种已成为现代家禽育种的重要目标。由于家禽的很多经济性状是由多基因控制的数量性状，可通过分子标记选择世代中含有多个目标基因的个体，再从中选出优良个体，实现有利基因的聚合，使品种具有更优良的生产性能。
通过分子标记将多个影响家禽生产性状的基因聚合，此方面的研究尚不多见。侯启瑞在京海黄鸡群体中对IGF1与IGF2、LYZ与gag-env分别进行聚合分析，发现其存在互作效应[7]。赵秀华在京海黄鸡群体中对IGFBP-1、IGFBP-2、STAT5基因进行3基因互作效应分析，结果表明，3基因合并效应>2基因合并效应>单基因效应，且组合基因型效应不是单基因型效应的简单相加，其效果优于单基因型效应[8]。李国辉等以白耳鸡为试验对象，检测GH、POU1F1、PRL基因的单核苷酸多态性，分析3个基因的单基因效应与聚合基因型效应[9]。本研究中盐城市地方草鸡IGF1、IGF2基因对其12、16周龄质量具有互作效应；在生产中，可通过选择这2个基因的SNPs进行分子标记辅助育种，其风险低于单基因选择。
参考文献：
[1]张力，李树浓. 胰岛素样生长因子-1[J]. 国外医学生理：病理科学与临床分册，1997，17（2）：174-176.
[2]王慧华. 京海黄鸡IGF-I基因多态性与生产性能的关系及其遗传规律的研究[D]. 扬州：扬州大学，2010.
[3]李源. IGF2基因，IGF2R基因多态性及其与京海黄鸡生产性能的相关性研究[D]. 扬州：扬州大学，2010.
[4]Amills M，Jiménez N，Villalba D，et al. Identification of three single nucleotide polymorphisms in the chicken insulin-like growth factor 1 and 2 genes and their associations with growth and feeding traits[J]. Poultry Science，2003，82（10）：1485-1493.
[5]杨凤萍，李其松，戴国俊，等. 京海黄鸡IGF-Ⅱ基因SNPs及其与生产性能关系研究[J]. 畜牧兽医学报，2008，39（11）：1470-1475.
[6]王金玉，陈国宏. 数量遗传与动物育种[M]. 南京：东南大学出版社，2004.
[7]侯启瑞. IGFs、LYZ基因和EAV-HP DNA序列SNPs与京海黄鸡经济性状的关联分析[D]. 扬州：扬州大学，2010.
[8]赵秀华. 京海黄鸡IGFBP-1、IGFBP-2和STAT5基因遗传效应及表达规律的研究[D]. 扬州：扬州大学，2012.
[9]李国辉，张学余，苏一军，等. 3个基因SNPs及基因聚合对白耳鸡产蛋数的遗传效应[J]. 江西农业大学学报，2010，32（4）：661-667.赵莎莎，周泽伟，郑玲敏，等. 饲用L-色氨酸添加剂的Ames试验[J]. 江苏农业科学，2015，43（11：287-289.
关键词：鸡；遗传多样性；IGF1R基因；IGFBP-3基因；互作效应
中图分类号：S831.2文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）11-0285-02
收稿日期：2014-11-27
基金项目：江苏省重点实验室开放课题（编号：K13032）；江苏省农业科技自主创新资金[编号：CX（13）3044]。
作者简介：金崇富（1985—），男，江苏建湖人，硕士研究生，助理研究员，主要从事动物遗传育种与繁殖研究。Email：jincf001@sina.com。
通信作者：陈应江，副研究员，主要从事畜牧业研究。胰岛素样生长因子（IGFs）是人体最重要的生长因子之一。IGF家族由2个多肽类生长因子（IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ）、2类受体（IGF-ⅠR、IGF-ⅡR）、7种结合蛋白（IGFBP1-7）组成，它们是动物生长轴上的重要因子，具有强烈的促生长和分化作用[1]。类胰岛素样生长因子-Ⅰ（insulin-like growth factor-Ⅰ，IGF-Ⅰ）是介导生长素作用的物质，在研究生长素的促生长作用时被发现并深入研究。类胰岛素样生长因子-Ⅱ（insulin-like growth factor-Ⅱ，IGF2）是调节动物生命活动最重要的多肽生长因子之一[2]，是生长激素发挥作用的中间信使，进而发挥促进生长发育的作用[3]。
王慧华研究发现，IGF1基因G49754A/G49778A位点对京海黄鸡的初生质量有显著影响[2]。Amills等在IGF-Ⅰ基因的5′-UTR发现，HinfI-RFLP与107 d鸡的日增质量存在相关性[4]。杨凤萍等在京海黄鸡IGF2基因中检测到外显子2发生G→C突变，并与其生产性状具有显著相关性[5]。李源等研究发现，IGF2基因C2C2型个体的12、16周龄质量极显著大于C1C2型个体（P<0.01）[3]。
在分析多基因调控的数量性状时，须同时分析多个位点，以便得到基因与性状之间的真实相关性，从而在利用DNA标记进行辅助选择时获得更大的遗传进展[6]。以江苏省盐城市地方草鸡为研究对象，分析IGF1、IGF2基因的互作效应，以期为盐城市地方草鸡生产性状的分子遗传机制研究提供依据。
1材料与方法
1.1试验材料
在江苏沿海地区农业科学研究所生态养殖基地的母鸡群中，翅静脉采集138份血样，每份1.5 mL，以ACD抗凝并于 -20 ℃ 保存备用。用DNA提取试剂盒抽提基因组DNA。
1.2引物设计
1.3PCR-SSCP分析
将2.5 μL PCR产物添加至7.5 μL变性缓冲液中，98 ℃变性10 min，随后迅速冰浴5 min。将变性的PCR产物点样添加至10%聚丙烯酰胺凝胶中，于140 V电压电泳12 h。电泳结束后进行银染显色并拍照记录结果。
1.4IGF1、IGF2基因综合标记
采用SPSS软件的广义线性模型（GLM）综合分析IGF1、IGF2基因的互作效应，选取互作效应显著的鸡，对其生产性状进行基因型组合，并对不同基因型组合间的差异进行最小二乘（LSD）分析。
2结果与分析
2.1PCR-SSCP分析结果
采用PCR-SSCP分析P1、P2引物扩增片段。P1扩增片段有3种带型，定义为AA、AB、BB（图1）；P2扩增片段有3种带型，定义为CC、CD、DD（图2）。
2.2序列分析结果
由引物P1的PCR产物片段测序结果（图3）可知，BB型与AA型相比在160 bp处发生了G→A突变。由引物P2的PCR产物片段测序结果（图4）可知，DD型与CC型相比在1 087 bp处发生了G→A突变。
2.3IGF1、IGF2基因对生产性状的互作效应
由IGF1、IGF2基因对生产性状的互作效应（表1）可知，IGF1、IGF2基因对盐城市地方草鸡的12、16周龄质量存在互作效应。
3结论与讨论
培育具有综合性能的优良家禽品种已成为现代家禽育种的重要目标。由于家禽的很多经济性状是由多基因控制的数量性状，可通过分子标记选择世代中含有多个目标基因的个体，再从中选出优良个体，实现有利基因的聚合，使品种具有更优良的生产性能。
通过分子标记将多个影响家禽生产性状的基因聚合，此方面的研究尚不多见。侯启瑞在京海黄鸡群体中对IGF1与IGF2、LYZ与gag-env分别进行聚合分析，发现其存在互作效应[7]。赵秀华在京海黄鸡群体中对IGFBP-1、IGFBP-2、STAT5基因进行3基因互作效应分析，结果表明，3基因合并效应>2基因合并效应>单基因效应，且组合基因型效应不是单基因型效应的简单相加，其效果优于单基因型效应[8]。李国辉等以白耳鸡为试验对象，检测GH、POU1F1、PRL基因的单核苷酸多态性，分析3个基因的单基因效应与聚合基因型效应[9]。本研究中盐城市地方草鸡IGF1、IGF2基因对其12、16周龄质量具有互作效应；在生产中，可通过选择这2个基因的SNPs进行分子标记辅助育种，其风险低于单基因选择。
参考文献：
[1]张力，李树浓. 胰岛素样生长因子-1[J]. 国外医学生理：病理科学与临床分册，1997，17（2）：174-176.
[2]王慧华. 京海黄鸡IGF-I基因多态性与生产性能的关系及其遗传规律的研究[D]. 扬州：扬州大学，2010.
[3]李源. IGF2基因，IGF2R基因多态性及其与京海黄鸡生产性能的相关性研究[D]. 扬州：扬州大学，2010.
[4]Amills M，Jiménez N，Villalba D，et al. Identification of three single nucleotide polymorphisms in the chicken insulin-like growth factor 1 and 2 genes and their associations with growth and feeding traits[J]. Poultry Science，2003，82（10）：1485-1493.
[5]杨凤萍，李其松，戴国俊，等. 京海黄鸡IGF-Ⅱ基因SNPs及其与生产性能关系研究[J]. 畜牧兽医学报，2008，39（11）：1470-1475.
[6]王金玉，陈国宏. 数量遗传与动物育种[M]. 南京：东南大学出版社，2004.
[7]侯启瑞. IGFs、LYZ基因和EAV-HP DNA序列SNPs与京海黄鸡经济性状的关联分析[D]. 扬州：扬州大学，2010.
[8]赵秀华. 京海黄鸡IGFBP-1、IGFBP-2和STAT5基因遗传效应及表达规律的研究[D]. 扬州：扬州大学，2012.
[9]李国辉，张学余，苏一军，等. 3个基因SNPs及基因聚合对白耳鸡产蛋数的遗传效应[J]. 江西农业大学学报，2010，32（4）：661-667.赵莎莎，周泽伟，郑玲敏，等. 饲用L-色氨酸添加剂的Ames试验[J]. 江苏农业科学，2015，43（11：287-289.