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生物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2011 年第 3 期
乐至黑山羊 PRLR基因外显子 10 多态性与
产羔数的关系研究
穆晓琨1 字向东1 王永1 黄磊1 徐华伟1
马力1 付锡三2 朱万岭2 林世武2
(1西南民族大学 青藏高原动物遗传资源保护与利用四川省重点实验室，成都 610041;2乐至县天龙科技示范园，乐至 641501)
摘 要: 设计 2 对特异性引物对乐至黑山羊 PRLR基因第 10 外显子进行了 PCR-SSCP检测，并研究该基因与产子性能
的相关性。结果表明，P1 引物扩增片段不存在多态性;P2 引物扩增片段存在多态性，表现为 AA，AB，AD 和 CD 4 种基因型，
测序结果表明，4 种基因型都在该片段第 89、94、146 和 157 位存在 C→T、A→C、C→G、G→C的突变;此外 AA 型还在 61 位发
生C→T的突变;AD型还在 175 位发生 A→G的突变;CD型还在 24 位发生 T→C的突变，96 位发生 C→T的突变，通过统计分
析发现 AD型平均产羔数优于其他 3 种基因型，并且与 AB型差异达到显著水平(P ＜ 0． 05)。因此认为 PRLR 基因对于乐至
黑山羊产子性能有一定的影响。
关键词: 乐至黑山羊 PRLR PCR-SSCP 产羔数
Polymorphism of Exon 10 of PRLR Gene and Its Relation to
Prolificacy in Lezhi Black Goats
Mu Xiaokun1 Zi Xiangdong1 Wang Yong1 Huang Lei1 Xu Huawei1 Ma Li1
Fu Xisan2 Zhu Wanling2 Lin Shiwu2
(1Sichuan Key Laboratory of Conservation and Utilization of Animal Genetic Resources in Qinghai-Tibetan Plateau，Southwest University
for Nationalities，Chengdu 610041;2Tianlong Technology Demonstration Park of Lezhi County，Lezhi 641501 )
Abstract: Two pairs of primers were designed to detect single nucleotide polymorphisms of exon 10 of PRLR gene by PCR-SSCP
to study the relationship between the gene and the prolificacy of Lezhi black goats． The result showed that the fragment of primer P1 had
no polymorphism，but the fragment of primer P2 had polymorphisms which could be divided into four genotypes:AA，AB，AD and CD．
The sequencing results showed that there were mutations C→T，A→C，C→G，G→C at codon 89，94，146，157 of this fragment in all of
the 4 genotypes． In addition，a mutation C→T occurred at codon 61 in AA genotype，A→G at 175 bp in AD genotype，T→C at 24 bp in
CD genotype，C→T at codon 96 in CD genotype． The result of statistical analysis showed that AD genotype had higher prolificacy than
the other 3 genotypes，and it differed from AB genotype significantly (P ＜ 0． 05)． Thus，it is concluded that PRLR gene had certain
effect on the kidding rate of Lezhi black goats．
Key words: Lezhi black goats PRLR PCR-SSCP Prolificacy
收稿日期:2010-09-27
基金项目:国家科技支撑计划课题(2008BADC3B00)
作者简介:穆晓琨，男，硕士，研究方向:动物遗传学;E-mail:mythbelife@ yahoo． cn
通讯作者:字向东，男，硕士，教授，研究方向:动物繁殖学;E-mail:zixd@ sina． com
催乳素(prolactin，PRL)又称促乳素或生乳素，
是由垂体前叶的乳营养细胞分泌的一种单链多肽类
激素，广泛作用于动物的性腺和乳腺，PRL要行使其
功能必须与催乳素受体(prolactin receptor，PRLR)结
合，通过受体作用于靶细胞，引起靶细胞的各种生理
生化反应［1］。PRLR 由催乳素受体基因编码，属于
细胞因子受体家族成员，是生长和分化的一个重要
调控基因。其分布广泛，在几个哺乳动物物种包括
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脑、卵巢、胎盘和子宫在内的各种组织中都能检测
到［2 － 4］，PRLR的主要作用是刺激乳腺发育和促进
泌乳，增强雌性动物的母性行为，如禽类抱性、鸟类
反哺行为等。Van Rens等［5，6］在对猪繁殖性能的系
统研究中发现，PRLR 基因对动物排卵数、胎儿数、
产仔数、卵巢重、子宫性状和胎盘性状等有显著影
响，并证实了 PRLR 基因的变异对猪的产仔性能有
一定影响。国内在对羊、牛等其他哺乳动物的研究
中也同样证实了 PRLR基因对提高动物的繁殖潜能
有着至关重要的作用。
乐至黑山羊是乐至县经过多年自然选育和人工
培育而成的地方山羊品种。2003 年 5 月被四川省评
定为地方优良肉用山羊品种。乐至黑山羊具有产羔
数多(产羔率 269． 0%) ，生长速度快，体格大，产肉性
能好等优良特性，产肉性能可与波尔山羊媲美［7］，用
于改良其他山羊品种也有较好的效果［8］。本研究利
用 PCR-SSCP技术对乐至黑山羊 PRLR 基因多态性
进行分析，以期为筛选分子标记、应用标记辅助选择
来实现山羊的遗传改良提供理论依据。
1 材料和方法
1． 1 材料
具有第 1 胎和第 2 胎产羔数记录的乐至黑山
羊 155 只采自乐至黑山羊血采自乐至县天龙科技
示范园。颈静脉采血(10 mL /只) ，加 EDTA-Na 抗
凝，－ 20℃保存。基因组 DNA 的提取按照天根生
物科技有限公司的血液基因组 DNA提取试剂盒说
明书进行，用 1． 5%琼脂糖凝胶电泳和紫外分光光
度计检测所提基因组 DNA 的浓度和纯度，－ 20℃
保存。
1． 2 主要试剂
血液基因组 DNA提取试剂盒、2 × Taq PCR Mas-
terMix (含染料)、OMEGA 胶回收试剂盒、大肠杆菌
DH5α均购于天根生化科技有限公司，pMD19-T vec-
tor购于 TaKaRa公司。
1． 3 引物设计和 PCR扩增
根据 Hu等［9］发表的人 PRLR基因外显子 10 序
列(GenBank 登录号为 AF091870)与 Bignon 等［10］
发表的绵羊 PRLR mRNA 序列(GenBank 登录号为
AF041257)设计 2 对引物，扩增产物大小分别为 233
和 231 bp。引物 1:F:5-TGTCTGAAAAGTGTGAT-
GAA-3，R:5-AGCAATGTTGTGGTAAGAATA-3;引
物 2:F:5-CTTACCACAACATTGCTGACG-3，R:5-
GTTTAGCAGAGAACAAGGGGG-3。
PCR扩增反应体系为 25 μL:10 μL ddH2 O;
12. 5 μL Taq 酶;10 μmol /L 的上下游引物各 1 μL;
50 ng /μL模板 DNA 0． 5 μL;PCR反应体系:95℃ 预
变性 4 min;94℃变性 30 s，退火 30 s (温度为 52℃
和 53． 6℃) ，72℃延伸 30 s，共 32 个循环;最后 72℃
终延伸 7 min;4℃保存。产物用 1． 5%的琼脂糖凝
胶电泳检测。
1． 4 SSCP分析
取 4 μL PCR产物 98℃变性 10 min，然后冰浴 7
min。取变性后的 PCR 产物 2 μL 上样于 10%的非
变性聚丙烯酰胺凝胶(Arc∶ Bis = 29∶ 1) ，180 V高压
启动 6 min后，4℃环境下 120V 电泳 2． 5 h，银染显
色、拍照分析。
1． 5 克隆测序
将 SSCP分析后不同基因型的 PCR产物纯化回
收，回收后的 DNA片段用 pMD19-T 载体连接后，转
化大肠杆菌 DH5α 菌株，鉴定后送与上海英骏生物
技术有限公司测序。
1． 6 统计分析
群体纯合度和杂合度(H0和 He)
H0 = ∑
m
i = 1
pi He = 1 －∑
m
i = 1
pi
2
其中 m为某标记基因位点所具有的等位基因
数;Pi 为某群体第 i个等位基因的基因频率。
多态信息含量(PIC)计算按 Botstein 等［11］的公
式计算:
PIC = 1 －∑
m
i = 1
pi
2 －∑
m－1
i = 1
∑
m
j = i+1
2pi
2pj
2
PIC ＞ 0． 5 为高度多态，0． 5 ＞ PIC ＞ 0． 25 为中度
多态，PIC ＜ 0． 25 为低度多态。
2 结果与分析
2． 1 PCR扩增
所设计的 2 对引物 PCR扩增均获得良好效果，
而且没有非特异性扩增，可以直接进行 SSCP 分析。
2 对引物扩增结果，如图 1。
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2011 年第 3 期 穆晓琨等:乐至黑山羊 PRLR基因外显子 10 多态性与产羔数的关系研究
M． DNA Marker 1;1－ 4．引物 1 扩增片段;5－ 8．引物 2 扩
增片段
图 1 PRLR第 10 外显子目的片段 PCR扩增结果
2． 2 SSCP检测
2 对引物所扩增的 PCR 产物进行 SSCP 检测后
发现，P1 不存在多态(图 2) ，P2 存在多态(图 3)。
P2 扩增片段有 4 种基因型，分别定义为 AA、AB、AD
和 CD(图 3)。
图 2 引物 1 的 PCR产物的 SSCP分析
1，2. AB型;3，8． AA型;5－ 7，9，10． AD型;4． CD型
图 3 引物 2 的 PCR产物的 SSCP分析
2． 3 序列分析
对于 P2 的扩增片段进行克隆、测序，结果发现，
与已知序列(GenBank 登录号 AF041257)相比，4 种
基因型都在该片段 89 位发生 C→T 的突变(图 4) ，
该突变导致氨基酸由脯氨酸变成亮氨酸(Pro→
Leu) ，在 94 位发生 A→C 的突变，该突变导致氨基
酸由天冬酰胺变成组氨酸(Asn→His) ，在 146 位发
生 C→G的突变，该突变导致氨基酸由丙氨酸变成
甘氨酸(Ala→Gly) ，在 157 位发生 G→C 的突变，该
突变导致氨基酸由丙氨酸变成脯氨酸(Ala → Pro) ;
AA型还在 61 位发生 C→T 的突变，该突变导致氨
基酸由亮氨酸变成苯丙氨酸(Leu→Phe) ;AD 型还
在 175 位发生 A→G的突变，该突变导致氨基酸由
图 4 山羊 P2 中 AA、AB、AD和 CD型的序列比对
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生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2011 年第 3 期
苏氨酸变成丙氨酸(Thr→Ala) ;CD 型还在 24 位发
生 T→C 的突变，未导致氨基酸的改变，为沉默突
变，在 96 位发生 C→T 的突变，该突变导致氨基酸
由天冬酰胺变成组氨酸(Asn→His)。
2． 4 PRLR基因的遗传多态性
在检测的 155 只乐至黑山羊中，有 21 只为 AA
型，17 只为 AB 型，92 只为 AD 型，25 只为 CD 型。
由表 1 可知 P2 引物的扩增片段的等位基因 A 为优
势等位基因，该位点在群体中属于高度多态(PIC =
0． 6074 ＞ 0． 5) ，群体杂合度较高。
表 1 PRLR基因 P2 引物扩增片段的
基因型频率和基因频率
基因型 数量
基因型
频率
等位
基因
等位基因
频率
多态信
息含量
杂合度
AA 21 0． 1355 A 0． 4871
AB 17 0． 1097 B 0． 0549
CD 25 0． 1616 C 0． 0806
AD 92 0． 5935 D 0． 3774
0． 6074 0． 6108
2． 5 RPLR基因多态性与产子性能的相关分析
由图 5 可知，引物 2 扩增位点对产羔数有显著
影响:AD型在平均产羔数(2． 26 ± 0． 62)高于其他 3
种基因型，与 AB 型(1． 91 ± 0． 81)差异达到了显著
水平(P ＜ 0． 05) ，AA 型(2． 17 ± 0． 53)与 CD 型
(2． 13 ± 0． 76)在平均产羔数上高于 AB 型，但未达
到显著水平。
a，b，ab数据标注无一相同小写字母者，差异显著(P ＜0． 05)
图 5 乐至黑山羊 PRLR不同基因型与产羔数的相关分析
3 讨论
PRLR 作为影响动物繁殖性状的一个候选基
因，与繁殖性能的相关研究已经取得了很大的进展。
目前的研究大致分为两类:一类是位点 PRLR 中，A
为有利基因，AA为优势基因型。Vincent 等［12］对两
个来源不同的大白猪、长白猪、杜洛克猪以及大白
猪、梅山猪 5 个 PIC 合成品系母猪的窝产仔性状进
行研究，发现 AA 型比 BB 型效应大小是每窝增加
0． 66 － 1 头以上的仔猪。储明星等［13］检测 PRLR基
因外显子 3 至外显子 9 和内含子 9 在高繁殖力山羊
品种(济宁青山羊)和低繁殖力山羊品种(辽宁绒山
羊和安哥拉山羊)中的多态性，并对具有 SSCP 多态
性的 DNA片段进行测序比较分析，结果表明，3 个
品种的 PRLR 等位基因 A 频率远高于等位基因 B
频率。另一类是位点 PRLR 中，B 为有利基因，BB
为优势基因型。Isler 等［14］研究表明 B 基因为有利
基因。BB型母猪每个子宫角胎儿数 5． 41 个，而 AA
型母猪每个子宫角胎儿数 4． 81 个。Drogemuller
等［15］在德国长白猪、杜洛克猪以及杜洛克猪和大白
猪的合成系的研究中，发现 PRLR 基因的等位基因
B能提高产活仔数 0． 71 头 /窝，B 基因为有利基因。
李国志等［16］检测催乳素受体(PRLR)基因在撒坝猪
群体中的多态性分布表明，PRLR 基因等位基因 B
及其基因型 BB在群体中占优势。
本研究针对乐至黑山羊 PRLR基因的多态性研
究表明，乐至黑山羊与国内其他山羊品种相似，属于
以等位基因 A为优势等位基因的一类，但 AA 基因
型并不是优势基因型，出现了平均产羔数高的 AD
型。AD型的平均产羔数比 AB 型高 0． 35 只(P ＜
0． 05) ，推测 PRLR基因可能是控制乐至黑山羊多胎
性能的一个主效基因或是与之存在紧密遗传连锁的
一个基因，这与上述提及的猪和山羊的同类研究结
果一致。张跟喜等［17］对 4 个山羊品种 PRLR 基因
外显子 10 多态性检测发现，同一品种中只存在 1 －
2 个基因型。本研究发现乐至黑山羊群体内存在 4
种基因型，表明其多态位点更加丰富。测序结果表
明，两种产羔数差异显著的基因型 AD与 AB型发生
了 1 个单碱基突变，导致了氨基酸理化性质的变化，
理论上讲这一变化会引起 PRLR蛋白生物学功能的
改变，进而影响到各项生理功能，甚至是繁殖性能的
改变，其分子机制还有待进一步研究。
参 考 文 献
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(责任编辑 狄艳红)
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