[发明专利]用αD珠蛋白基因作为鸡的高载氧能力的分子标记及其检测方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于鸡遗传(分子)标记辅助选择技术领域，具体涉及一种鸡高原低氧适应的分子标记及其引物，以及用该分子标记检测鸡的高载氧能力的方法及其应用。

背景技术

藏鸡是世界上适应高原时间最长、适应能力最强的相对比较封闭的鸡品种，已首批列入受保护的畜禽品种资源当中。藏鸡是指来自于藏区唯一的土著品种。藏鸡具有适应性强、耐粗饲、野外觅食能力强、抗病力强等特点。藏鸡对高原的适应是多层次、多环节适应，突出表现为其胚胎低氧适应能力远高于低地鸡。高原低氧条件下，采用自然孵化方式进行繁殖，种蛋受精率平均为89.37％，受精蛋孵化率为86.63％(张浩等.藏鸡及其与低地鸡种杂交组合生长曲线拟合与分析.中国畜牧杂志，2005，10：109-114)。低地鸡是指除藏鸡以外的鸡种。低地鸡模拟高海拔孵化结果显示4000米以上海拔孵化率接近零(Visschedijk A HJ.Effects of barometric pressure and abnormal gas mixtures on gaseousexchange by the avian embryo.Am.Zool，1980，20：469-476)，而藏鸡孵化率能达到70％-80％。13.0％氧浓度低氧模拟孵化结果显示藏鸡孵化率仍能达到35.0％，而低地鸡品种(北京油鸡，隐性白羽肉鸡)只有3.0％(张浩等.小型蛋鸡及其杂交种蛋高海拔孵化性能研究.中国农业科学，2006，39：1507-1510)。因此藏鸡是胚胎耐低氧分子机制研究的绝好模型。

突变型血红蛋白造成其血氧亲和力增高是许多高原鸟类适应高原低氧环境的重要分子机制。斑头雁(bar-headed goose，Anser indicus)是一种最典型的耐低氧鸟类。研究发现突变Pro-119α(H2)-Ala造成了斑头雁血红蛋白高的血氧亲和力，因为该突变是大氨基酸变为小氨基酸，造成了α₁β₁界面两个碳原子大小的间隙，有利于提高T态结构氧亲和力，但对R态结构不发生变化(PerutzM.F.Species adaptation in a protein molecule.Mol.Chem.Hoppe-Seyler，1983，370：699-706)。安第斯雁(Andean goose，Chloephaga melanoptera)生活在南美海拔5000-6000米高原，其血红蛋白突变机制与斑头雁一致(Jessen，T.H.，et al.，Adaptation of bird haemoglobin to high altitudes：demonsration of molecular mechanism by protein engineering.Proc.Natl.Acad.Sci.USA，1991，88：6519-6522)。凤头潜鸭(Tufted duck，Aythyafuligula)其深水耐低氧机制是因为血红蛋白Lys-α99-Arg突变提高了血氧亲和力(Abbasi A.，et al.Molecular basis of bird respiration：primaryhemoglobin structure component from Tufted Duck role of α99Arg information of a complex salt bridge network.Biochemical and BiophysicalResearch Communications，2002，291：1769-84)。随后研究又指出其HbD a^D34Val、a^D38Gln及a^D94Asp可能也是低氧适应的原因之一(Lutfullah G.et al.Molecular mechanism of high altitude respiration：primary structure ofa minor hemoglobin component from Tufted duck(Aythya fuligula.Anseriformes).Biochem.Biophy.Res.Commun.2005，326：123~130)。白头秃鹫(White-headed Vulture)和欧洲黑秃鹫(Black Vulture)HbD α^D链与β链氨基酸序列完全相同，因而出现自然界中不多见的四亚基相同的Hb，此种HbD比HbA具有更高的氧亲和力(Hiebl I.，et al.High-altituderespiration of falconiformes.The primary structures and functionalproperties of the major and minor hemoglobin components of the adultWhite-Headed Vulture.J.Chem.Hoppe-Seyler，1989，370：699~706)。