猪7号染色体繁殖性状QTL的精细定位和位置候选基因鉴别

公猪繁殖性能是养猪生产中的重要经济性状，但迄今鲜见有关公猪繁殖性状分子遗传机理的研究。本项目以205头白色杜洛克x二花脸资源家系F2公猪为研究对象，选择附睾重、血浆睾酮浓度、精液品质为研究性状，在前期定位的7号染色体上影响附睾重的QTL区域内（达到1%基因组显著水平，F值为23.76，解释27%的遗传变异），拟从Illumina SNP数据库中筛选SNP、应用ABI Openarry点制芯片扫描资源群体，通过关联分析和IBD分析精细定位该QTL。根据精细定位结果、比较基因组学、附睾和睾丸组织特异性表达等分析筛选2-3位置个候选基因；对所选的位置候选基因开展分离、克隆、多态位点搜寻、单倍型构建研究；分析多态位点及单倍型与资源家系和种公猪站公猪繁殖性状的关联性，鉴别显著影响公猪繁殖相关性状的基因和标记并进行功能验证分析，为公猪的选育和改良提供新型分子分子育种技术。

本课题以205头白色杜洛克×二花脸资源家系F2公猪群体为研究材料，在初步定位的QTL区间内增加14个SNP标记对该群体进行扫描以精细定位QTL；通过基因型填补获得该205头F2公猪个体的60K SNP结果后进行全基因组关联性（GWAS）分析；在精细定位QTL区间内和GWAS最显著SNP位点两侧，结合比较基因组学和基因功能注释信息，课题组筛选了雄性增强抗原1（MEA1）、端粒酶关联蛋白1（TEP1）、腺苷酸二磷酸核糖聚合酶-2（PARP-2）和周期蛋白B1 结合蛋白1（CCNB1IP1）4个位置候选基因，开展了这4个基因与公猪繁殖性状的关联性分析。结果表明：（1）精细定位使7号染色体上影响附睾重QTL的置信区间由原来的24.5 cM缩小至15 cM，F值由原来的23.76上升至45.24；7号染色体上另一个影响血浆睾酮浓度的QTL置信区间由原来的70.5 cM缩小至33 cM，F值由原来的10.68上升至14.87。（2）GWAS分析后共在8条染色体上发现了26个与附睾重、精子密度、总精子数等公猪繁殖性状极显著相关的SNP位点，其中位于7号染色体上的SNP位点有19个。（3）候选基因关联性研究表明：①MEA1基因的5个SNPs与公猪附睾重、血浆睾酮浓度和射精量极显著或相关；G-C-C-G-C单倍型与左、右侧附睾重极显著相关，A-C-C-G-G单倍型与左、右侧附睾重显著相关（P < 0.05）；F-drop分析显示MEA1基因的g.-1 168 A>G和g.1 115 A>G位点可能为影响公猪血浆睾酮浓度的主效突变位点（QTN）或与QTN紧密连锁。②TEP1基因的9个SNP位点和3个单倍型与公猪精液品质相关性状极显著或显著相关。③PARP2基因的15个SNP（部分SNP互相连锁）位点和5个单倍型与公猪精液品质相关性状极显著或显著相关。④CCNB1IP1基因的10个SNP位点和1个单倍型与公猪精液品质相关性状极显著或显著相关。结论：通过QTL精细定位和GWAS，课题组显著缩小了之前初步定位的7号染色体上影响公猪附睾重和血浆睾酮浓度QTL的置信区间；筛选了4个与F2公猪繁殖性状表现出强关联性的位置候选基因，鉴别到了两个可作为选育性欲较强公猪的分子标记。