广西巴马小型猪矮小性状相关基因的研究

小型猪作为医学实验动物模型己在生物医学领域中得到广泛应用。广西巴马小型猪是经过20多年封闭选育培育而成的小型猪品系，具有作为医学实验动物的许多有利特点，具有极好的应用前景。但目前国内外基于表型选育的传统育种模式，对小型猪矮小体型的选育遗传改进量不大，进展缓慢。控制小型猪矮小性状的主效基因至今未见报道。本项目通过构建广西巴马小型猪与长白猪杂交资源群，检测杂交资源群F2代生长发育情况；比较广西巴马小型猪与大型长白猪生长轴侯选基因及其表达的差别；构建不同品种猪骨骼肌组织小RNA cDNA文库和测序，将有望获得影响广西巴马小型猪矮小性状相关的生长轴基因、非编码miRNA基因，获得小型猪与大型猪骨骼肌差异表达miRNA，从多个角度揭示矮小性状形成的可能分子机理，为广西巴马小型猪矮小性状的分子育种奠定工作基础。

本项目以广西巴马小型猪和长白猪为试验对象，研究小型猪矮小性状形成的相关基因。采用人工授精和自然交配，获得小型猪和长白猪杂交F1代90头，F2代101头。对F1代、F2代猪生长相关指标测定发现，F2代猪群出现了生长性状的分离，表明小型猪的矮小性状可能受主效基因的调控。激素测定发现小型猪和长白猪血清中GHR和IGF-I浓度均呈先下降后升高的趋势，长白猪的血清GHR和IGF-I浓度显著高于小型猪（p<0.05）。成功克隆出了小型猪内分泌生长轴基因：GHRH、GH、GHR和SS。采用HRM技术比较分析小型猪和长白猪 SS、GH、JAK2、IGF-I基因的SNPs，两个品种猪在JAK2和IGF-I基因的SNPs位点上表现出基因及基因型频率的显著差异。qRT-PCR检测发现，1、30和180日龄的小型猪和长白猪的肝脏和背最长肌中GHR和IGF-I表达量，长白猪均明显高于小型猪；1日龄小型猪肝脏JAK2基因表达量稍高于长白猪，180日龄表达水平相近。在肌肉组织中，长白猪JAK2基因的表达量均显著高于小型猪。项目成功构建了长白猪1和180日龄背最长肌miRNA cDNA文库；克隆了小型猪和长白猪的miR-1、miR-133、miR-206、miR-429；靶基因预测显示，miR-1的靶基因是IGF-I，miR-135的靶基因为GHR和JAK2，miR-429的靶基因为IRS1、IGF2R、ZFPM2； qRT-PCR检测这4四种miRNA的组织表达规律和肌肉中时空表达规律，结果表明：miR-1在小型猪的心肌和背最长肌中高表达，miR-133、miR-429在肾脏中高表达；在背最长肌中，1和30日龄小型猪miR-1表达量低于长白猪，而180日龄小型猪miR-1表达量显著高于长白猪；1和30日龄小型猪miR-133、miR-206的表达量显著高于长白猪，两种猪在180日龄时表达量均明显下调。项目完成了小型猪和巴长杂交F1代猪30和180日龄的背最长肌转录组的测序及比对工作，发现小型猪与巴长F1代猪30日龄时差异表达基因170个，180日龄时差异表达基因1318个，推测小型猪和巴长杂交F1代猪之间存在大量差异表达基因。. 综合分析上述实验结果提示GHR、IGF-I、JAK2基因可能是调控广西巴马小型猪矮小性状的主效基因。.