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彩色獭兔为典型的皮用兔,除具有獭兔的短、平、密、细、美、牢的优良毛皮品质外,其色泽艳丽,无需染色,环保自然,很受市场欢迎,因此人们彩色獭兔的需求越来越大。我国是养兔大国,但獭兔品种以白色为主,彩色獭兔数量少,且毛色混杂严重。因此,开展优良彩色獭兔品种的培育,顺应市场需求。传统育种方法成本高,育种效果慢。随着分子生物学技术的发展,人们对毛色遗传规律的了解越来越深入,为分子标记辅助彩色獭兔进行毛色的选育提供了技术支持。影响动物毛色主要为两种色素,包括真黑色素和褐黑色素,研究表明在哺乳动物agouti和Mc1r基因是参与两种色素形成的关键因子之一。本研究以agouti和Mc1r作为候选基因,在分析彩色獭兔agouti和Mc1r基因变异和表达特征基础上,对彩色獭兔毛色进行选育,同时提高彩色獭兔的生产性能,以期为彩色獭兔产业创造经济效益和社会效益,推动该产业持续发展。 本研究首先以海狸色、青紫蓝色、紫貂色、宝石蓝色、红色、白色和黑色7个毛色獭兔为研究对象,利用基因测序法和PCR-RFLP对agouti和Mc1r基因多态性进行分析;采用邻接法和最大似然法分别以agouti和Mc1r基因序列,构建哺乳动物、啮齿类和兔类分子进化树;同时采用qRT-PCR方法对不同毛色獭兔的皮肤、肝脏、垂体和脾脏组织的agouti和Mc1r基因表达水平进行测定。在agouti和Mc1r基因型与毛色相关的基础上,以A位点和E位点的基因多态性做为选育依据,建立海狸色獭兔[A/A,E/E]、青紫蓝色獭兔[A/A,E/E]、紫貂色獭兔[at/at,E/E]和宝石蓝色[a/a,E/E]基础兔群,开展獭兔毛色选育,同时提高各品系的被毛品质和生产性能。本研究同时对海狸色、紫貂色和黑色獭兔的agouti基因表达水平与其生产性能和生产性能、肉品质相关性进行分析。 研究结果如下: 1.彩色獭兔agouti基因具有三个等位基因,分别为A,at和a,显性顺序为A>at>a。基因型A/-型代表毛色分别为海狸色、青紫蓝色和红色,at/-型代表毛色为紫貂色,a/a型代表毛色黑色、宝石蓝色。at等位基因在基因编码序列的147(G>A)、230(A>G)、252(G>A)、266(T>C)发生突变,其中230处导致外显子4氨基酸序列发生改变,赖氨酸变成了精氨酸,266处基因序列的改变,导致亮氨酸变成了脯氨酸,其余基因序列突变为同义突变;a等位基因的编码基因序列在第二外显子c.5_6insA,编码蛋白提前终止。 2.彩色獭兔E位点的Mc1r基因共发现两个等位基因E和e,基因型E/-包括了海狸色、青紫蓝色、白色、紫貂色、黑色和宝石蓝色獭兔,隐性纯合基因型e/e仅包括红色獭兔,由于缺失30bp的碱基序列(c.304_333del30)造成的;紫貂色、黑色、宝石蓝色獭兔在332(G>A)和510(C>T)发生同义突变。 3.彩色獭兔agouti和Mc1r基因在各组织表达水平进行差异分析,两种基因在各组织均有表达,两种基因的表达水平与各组织与色素的生成相关,皮肤表达水平最高(P<0.05),肝脏和垂体高于其在脾脏中的表达(P<0.05)。 4.Agouti基因在海狸色、青紫蓝色和红色獭兔表达水平高,在黑色、宝石蓝色和紫貂色獭兔表达水平低,差异显著(P<0.05)。Mc1r基因在黑色獭兔表达水平最高,红色獭兔表达水平最低,两者差异显著(P<0.05)。Agouti和Mc1r基因表达水平具有毛色差异性,两者表达水平呈负相关。 5.进化分析显示,彩色獭兔的agouti和Mc1r基因的分类学地位与在传统的形态学和生化特征分类的进化地位基本一致,说明Mc1r-agouti体系在进化过程中分子改变和功能性质之间的联系,在理解动物的自然适应性方面提供了有用的线索。 6.宝石蓝色、海狸色、青紫蓝色和紫貂色四种品系獭兔标记辅助选择育种,最终后代毛色纯合度达到91%以上,第1和2世代纯合度提高10%左右,第2和3世代纯合度提高5%左右,第3和4世代纯合度提高4%左右,培育出毛色稳定遗传的彩色獭兔。对F4世代毛皮品质和生产性能测定为优良。 7.Agouti基因除影响被毛颜色外,其表达水平一定程度的升高能够提高獭兔的肉品质。Agouti多态性对彩色獭兔产肉性能和肉品质的影响效果依次为:海狸色獭兔>黑色獭兔>紫貂色獭兔;agouti基因表达水平与彩色獭兔产肉性能相关性不显著(P>0.05),但与肉品质显著相关(P<0.05)。从产肉性能来看,彩色獭兔有较高的屠宰率、净肉率和肉骨比,肉质保水性较好,熟肉率高,肌肉嫩度好,整体肉品质较高。 彩色獭兔被毛颜色与agouti-Mc1r基因体系有关,其是决定被毛颜色的关键因子之一,Agouti和Mc1r基因单一位点发生突变能改变被毛颜色;agouti和Mc1r基因表达水平具有组织特异性和毛色特异性,与色素产生有关;不同毛色獭兔agouti和Mc1r基因表达水平不同,呈负相关。利用agouti和Mc1r基因与毛色相关性育种,大大提高了育种效率。Agouti基因是控制獭兔被毛颜色的关键基因同时,亦可能影响獭兔的肉品质,可能参与哺乳动物脂肪的形成;agouti基因过表达时,可影响其生产性能等性状。综上所述,本研究发现agouti和Mc1r基因与彩色獭兔被毛颜色形成有关,可运用到彩色獭兔育种生产中。