蛋雞血清酯酶的遺傳表達(dá)及遺傳多態(tài)

蛋雞血清酯酶的遺傳表達(dá)及遺傳多態(tài)

作為促進(jìn)生物多樣性的生物活性物質(zhì)，酶是一個(gè)重要的基因產(chǎn)物。不同組織器官和發(fā)育階段對(duì)于各種酶的種類(lèi)和活性要求可能不同。據(jù)吳鶴齡、李士鵬報(bào)道,LDH同工酶在北京鴨不同組織間表現(xiàn)出特異性變化。Krogdahl和Sell研究表明,火雞體內(nèi)的一些酶活性隨年齡增長(zhǎng)而發(fā)生改變。馬建崗、邱懷對(duì)家雞胚胎期到生育后期不同發(fā)育階段各組織器官的LDH同工酶進(jìn)行了測(cè)定,也發(fā)現(xiàn)存在定向的發(fā)育遺傳學(xué)變化。本研究的目的在于考察家雞血清酯酶的遺傳多態(tài)性在不同發(fā)育階段是否存在差異。研究酶生物合成的發(fā)育遺傳學(xué)差異有助于更好地了解家禽的生長(zhǎng)和發(fā)育,認(rèn)識(shí)家禽的基因表達(dá)與基因調(diào)控原理。1材料和方法1.1isa380父母代cd群體檢測(cè)結(jié)果從湖南省畜牧獸醫(yī)研究所家禽育種中心培育的優(yōu)黃380商品蛋雞中選擇10羽母雞,進(jìn)行個(gè)體跟蹤測(cè)定,測(cè)定日齡分別為70、140、200和300日齡。從湖南省蛋雞祖代場(chǎng)飼養(yǎng)的ISAB380父母代CD群體中隨機(jī)抽樣測(cè)定仔母雞(90日齡)和老母雞(450日齡)各30羽,測(cè)定驗(yàn)證上述小群體結(jié)果。測(cè)試雞均于上午采血1.5mL,置斜面自然析出血清,然后放于-20℃冰箱保存?zhèn)溆谩?.2酯酶型為固定型酯酶電泳儀:北京六一儀器廠出品的DYY-III9B型穩(wěn)壓穩(wěn)流電泳儀。酯酶分離與分型:采用垂直平板聚丙烯酰胺凝膠電泳法,分離膠濃度9.5%,濃縮膠濃度2.5%,Tris-甘氨酸(pH8.3)電泳緩沖液,電流20mA,用α、β-醋酸萘酯+堅(jiān)固藍(lán)RR鹽染色。酯酶分型參見(jiàn)Grunder和肖千鈞等報(bào)道。采用Bio-RadLaboratories提供的凝膠成相系統(tǒng)進(jìn)行電泳結(jié)果的成相和分析。1.3遺傳頻域計(jì)算按常規(guī)方法計(jì)算Es-1和Es-2座位基因(表)型頻率和基因頻率。2酯酶基因頻率的發(fā)育階段性聚丙烯酰胺凝膠電泳結(jié)果表明,酯酶Es-1區(qū)域(靠近陽(yáng)極)有2～3條酶帶,表型分別為AA、AB、BB、AC;Es-2區(qū)域(靠近陰極)只有1條酶帶,全部為有帶類(lèi)型,見(jiàn)表1。值得注意的是,母雞Es-1酶帶的表現(xiàn)具有明顯的發(fā)育階段性規(guī)律。跟蹤測(cè)定結(jié)果表明,該10羽雞在70日齡均為有帶類(lèi)型(5羽AA、2羽AB、1羽AC、2羽B(yǎng)B);140日齡時(shí)4羽母雞Es-1酶帶消失(圖1);200日齡時(shí)9羽母雞在Es-1區(qū)域無(wú)酶帶,僅1羽有帶(經(jīng)查該羽母雞至200日齡無(wú)產(chǎn)蛋記錄);至300日齡,全部10羽母雞的Es-1酶帶消失。酯酶基因頻率的發(fā)育階段性變化參見(jiàn)圖2。為了擴(kuò)大實(shí)驗(yàn),我們又從湖南省蛋雞祖代場(chǎng)飼養(yǎng)的ISAB380父母代CD雞群中選擇了發(fā)育階段不同的2個(gè)群體(90日齡和450日齡),隨機(jī)抽樣,分別測(cè)定了30羽母雞,結(jié)果支持前面的研究結(jié)論:90日齡仔母雞在Es-1和Es-2區(qū)檢出多態(tài)性酶帶(1羽Es-2區(qū)域無(wú)帶);450日齡老母雞在Es-2均有酶帶,但在Es-1區(qū)均無(wú)酶帶(表2)。此外,我們還發(fā)現(xiàn),公雞血清酯酶的遺傳表現(xiàn)不同于母雞,在各日齡的表現(xiàn)是一致的,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)發(fā)育階段性差異。3雞產(chǎn)蛋期酯酶同工酶譜的變化生物的生長(zhǎng)發(fā)育具有時(shí)序性,因而其基因表達(dá)也是按一定的時(shí)序展開(kāi)的。關(guān)于酶活力水平隨發(fā)育階段的差異已經(jīng)有了一些試驗(yàn)證據(jù)。同時(shí)人們對(duì)于同工酶譜在不同發(fā)育階段的變異也有了一些初步的認(rèn)識(shí)。因?yàn)榛蚪M既與同工酶的變化有關(guān),又與酶活力的變化有關(guān)。因此,從各種同工酶譜發(fā)育學(xué)變化的研究,可以獲得有關(guān)基因組有價(jià)值的信息。由于對(duì)底物及效應(yīng)劑的親和性的差異,發(fā)生于不同發(fā)育階段的同工酶譜的變化可能反映了對(duì)代謝途徑巧妙而精細(xì)的調(diào)控作用,由此引起代謝活動(dòng)的顯著改變,導(dǎo)致機(jī)體功能發(fā)生變化。本研究發(fā)現(xiàn),母雞酯酶同工酶呈明顯的發(fā)育遺傳學(xué)變化規(guī)律:1)Es-1基因在性成熟前處于活躍表達(dá)狀態(tài),性成熟后基因表達(dá)則被阻遏;2)Es-2基因在性成熟前后均處于活躍表達(dá)。究竟是什么因子調(diào)節(jié)著酯酶同工酶的表達(dá)與活性目前尚不清楚。值得注意的是,母雞酯酶同工酶譜的改變似與性成熟過(guò)程中激素(如雌激素)水平的變化是相關(guān)的。眾所周知,雌激素有助于卵泡的生長(zhǎng)和發(fā)育,促進(jìn)排卵激素的釋放。此外,雌激素增加往往伴隨著血脂和組織中的脂肪沉積的增加。產(chǎn)蛋母雞血脂的升高似乎是為產(chǎn)蛋生理活動(dòng)所必須。其中的一個(gè)旁證就是,產(chǎn)蛋雞血液中的總脂約為非產(chǎn)蛋雞的2倍。直接受激素作用影響的脂類(lèi)分解的酶顯然是甘油三酯脂肪酶(又稱(chēng)激素敏感脂肪酶),這種激素的作用是由cAMP所媒介的?？赡苁怯捎谀硞€(gè)調(diào)控因子的藕聯(lián)作用,使得Es-1基因在產(chǎn)蛋期被阻遏,從而導(dǎo)致相應(yīng)的多肽鏈(同工酶)消失。從以上結(jié)果,我們得到如下3點(diǎn)啟示:1)產(chǎn)蛋母雞關(guān)閉Es-1座位基因的表達(dá)可能為母雞正常產(chǎn)蛋生理活動(dòng)所必須的,以維持產(chǎn)蛋期所需較高的血脂水平。因此,我們認(rèn)為以往報(bào)道“由等位基因Es-1o遺傳決定Es-1區(qū)無(wú)活性“O型”之說(shuō)實(shí)際上是不成立的。2)Es-2+(基因的表達(dá)(產(chǎn)物)則可能為生命活動(dòng)全期所必須,因而在早、中、晚3個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育階段均活躍轉(zhuǎn)錄和翻譯,不斷產(chǎn)生相應(yīng)的酶。因此,Es-2-可能屬于隱性有害突變基因,因?yàn)樵撟浑[性純合母雞在產(chǎn)蛋期Es-1和Es-2基因座位均不編碼酯酶多肽鏈,因而其酯酶代謝可能產(chǎn)生障礙。3)上述的母雞血清酯酶多態(tài)性的發(fā)育遺傳學(xué)差異可能普遍存在于各類(lèi)雞(或禽)群體