猪毛色的遗传相关
猪毛色的遗传相关
生物多样性是人类社会生存和发展的基础,不同的地形气候使各地猪产生了不同的品种或类群,也因此产生了不同毛色的猪。近年来的一些研究发现,家畜的毛色与生长、肉质及抗病等重要经济性状相关。猪的毛色是重要品种特征之一,在养猪生产中可以作为一种遗传标记用于评判遗传稳定性及在配套育种中确定亲本的杂交组合等。毛色性状也是猪的一个最为直观的表型,能初步反映猪群体的纯度和整齐度,常在猪选育过程中作为一个重要参考。
猪毛色的遗传机制
毛色是由少数几对基因控制的质量性状,遗传相对稳定,受环境的影响较小。在控制毛色遗传的基因座中,目前对其分子生物学基础研究得比较清楚的主要有猪显性白毛调控基因(KIT)和黑色素皮质受体1基因(MC1R)。
猪的显性白毛主要由猪显性白毛调控基因(KIT)调控,Marklund[1]等表示该基因座上存在3个等位基因,即I、Ip、i,显性等级为I>Ip>i,等位基因I对应于完全显性白毛色,分子结构上除带有正常KIT基因(称为KIT1)外,还携带含有两种突变的全长拷贝(称为KIT2),突变之一发生在内含子18上,缺失4个碱基,导致KIT基因表达失调,突变之二是在内含子17的第一个核苷酸位置上的替换突变,将G替换成A,致使酪氨酸激酶活性受损,导致第17外显子缺失。另一等位基因Ip表现出白色有黑斑,含有2个正常KIT基因,增加了KIT基因的表达量,从而影响其配体的可利用性,扰乱黑色素细胞前体物的迁移和存活,产生斑块或斑点表型。i等位基因仅携带正常KIT基因,黑色素细胞前体物能正常迁移与存活,表现出正常颜色。
MC1R基因作用机理是通过与其配体促进剂α-黑素细胞刺激激素(α-MSH)或颉颃剂刺鼠蛋白(Agouti)的竞争性结合分别形成真黑素和褐黑素,从而影响猪毛色表型[2]。关于MC1R基因的早期研究更多的是以欧洲猪种作为样本,Gustafsson等[3]根据前人的研究,对9个猪种的MC1R基因测序结果定义了5种MC1R基因型:E+、ED1、ED2、Ep、e(显性顺序为ED1/ED2>E+>Ep>e),其中,E+对应野猪的野灰色表型、ED1对应欧洲大黑猪和中国梅山猪的黑色表型、ED2对应汉普夏猪的黑毛色表型、Ep对应皮特兰猪的斑块表型、e对应杜洛克猪的红毛色表型。
毛色的显隐性一般规律
①白毛对非白毛:长白、大白等白毛猪种与其它类型的非白毛猪杂交,其后代一般为白毛,即白毛对其它毛色一般为显性,对野猪毛色也呈显性,杂种猪仅在皮肤上有少许黑斑。
②白环带与六端白:将有白环带的黑猪与没有白环带的黑猪杂交,白环带趋向显性,但白环带对中国某些地方黑猪呈不完全显性。
③黑色与棕红色:汉普夏黑毛色对杜洛克棕红色呈完全显性,二者杂交,F1全为黑色,F1与杜洛克回交,黑色与棕红色的比例为1:1,与F2中分离出的棕红色彼此交配,其后代全为棕红色,可见杜洛克的棕红色相对于汉普夏的黑色是隐性遗传的。我国多数黑猪对棕红色呈显性遗传。
猪毛色的应用
利用标记进行毛色固化
我国绝大多数地方猪被毛黑色,目前市场上的优质黑猪多是含有我国地方猪种血源的杂交猪,相比国外的引进品种有更好的肉质和口感,深受消费者的认可和喜欢,因此售价比外来品种猪肉更高。在黑猪的培育过程中,隐形纯合子会出现毛色分离,所以在组建新的群体时,首先会依据毛色剔除非黑色来实现新组建的世代群体猪不存在隐形纯合子的个体。常规育种中通过横交固定后通过持续的世代选育逐渐剔除后代出现毛色分离的个体,但这种传统方法周期长,只能在后代初生后根据毛色表型进行筛选,不能对后代毛色分离情况进行准确预测、效率低、成本高[4],严重影响和制约了专门化品系选育和新品种(配套系)育种进程。王言[5]等将MC1R基因的3个与毛色相关的SNP位点应用到川乡黑猪新品种培育过程中,结合川乡黑猪新品种的选育方案,世代选育过程中对测定群毛色开展毛色基因SNP位点基因型检测,通过对显性纯合基因型个体的持续选择,逐步精准剔除群体中杂合子个体,4世代测定结束后将群体中杂合子基因型个体全部淘汰,至第5世代群体中黑色显性纯合子基因型频率为1,在川乡黑猪群体中实现了黑毛色基因型的纯化。
杜洛克血统检测
二元猪由长白公猪和大白母猪、大白公猪和长白母猪杂交培育而来,具有适应性强、易饲养、母性好、产仔多、较易分娩等特点,因此,二元种猪是后备种猪的理想选择。三元猪多数由二元杂交母猪和杜洛克公猪培育而来,生长快、瘦肉率高,作为商品猪可以获得更高的经济效益,但作为种猪其繁殖性能差、 后代整齐度不高、淘汰比例高,尤其是后代花斑猪比例高。市场上不乏有用三元种猪充当二元种猪进行交易的行为,而表型检测易受主观因素影响,准确率欠佳,种猪企业是很难鉴别出所购买的种猪是三元母猪还是二元母猪。
引用文献
[1] Marklund S, Kijas J, Rodriguez-Martinez H, Rönnstrand L, Funa K, Moller M, Lange D, Edfors-Lilja I, Andersson L. Molecular basis for the dominant whitephenotype in the domestic pig. Genome Res. 1998 Aug;8(8):826-33. doi: 10.1101/gr.8.8.826. PMID: 9724328; PMCID: PMC310759.
[2] García-Borrón JC, Sánchez-Laorden BL, Jiménez-Cervantes C. Melanocortin-1 receptor structure and functional regulation. Pigment Cell Res. 2005 Dec;18(6):393-410. doi: 10.1111/j.1600-0749.2005.00278.x. PMID: 16280005.
[3] Gustafsson AC, Kijas JM, Alderborn A, Uhlén M, Andersson L, Lundeberg J. Screening and scanning of single nucleotide polymorphisms in the pig melanocortin 1 receptor gene (MC1R) by pyrosequencing. Anim Biotechnol. 2001 Nov;12(2):145-53. doi: 10.1081/ABIO-100108341. PMID: 11808630.
[4] Meuwissen T, Goddard M. The use of marker haplotypes in animal breeding schemes[J]. Genet Sel Evol, 1996, 28(2):161-176.
[5] 王言,吕学斌,杨雪梅等.猪毛色基因MC1R的SNPs位点研究与应用[J].中国畜牧杂志,2023,59(08):214-219.DOI:10.19556/j.0258-7033.20230417-02.