中国美利奴成母羊促甲状腺激素受体基因的克隆与组织表达

[目的]探讨绵羊TSHR基因序列及组织表达特征,为进一步研究TSHR在绵羊季节性繁殖中作用的分子机理奠定基础.[方法]利用RT-PCR技术克隆绵羊TSHR基因,并对序列进行生物信息学分析;采用半定量RT-PCR技术检测TSHR在绵羊不同组织的表达情况.[结果]以中国美利奴羊卵巢组织cDNA为模板,获得了3 276 bp的TSHR cDNA序列,包括全部编码区序列(Coding Sequence,CDS)长2 295 bp,编码764个氨基酸.TSHR蛋白结构经预测发现存在多个磷酸化位点和蛋白激酶C磷酸化位点.半定量RT-PCR结果显示,绵羊TSHR基因在所检测组织中均有表达,其中在下丘脑、松果体和垂体中呈高丰度表达,在甲状腺、子宫等组织呈中等丰度表达.[结论]从绵羊卵巢组织中克隆到TSHR基因并进行了序列分析;TSHR基因在绵羊各组织中广谱表达,但在下丘脑、松果体、垂体、甲状腺中表达水平较高,提示TSHR在绵羊季节性繁殖等重要生理活动的神经内分泌调节过程中发挥重要作用.     

PRLR基因在内蒙古绒山羊下丘脑、垂体及卵巢中的表达

许多研究已表明PRLR基因是影响山羊繁殖力的一个候选基因。课题以内蒙古阿尔巴斯绒山羊为研究对象,利用RT-PCR技术检测PRLR基因在内蒙古绒山羊生殖轴的表达。结果表明,PRLR基因在内蒙古绒山羊下丘脑、垂体、卵巢中均有表达,说明下丘脑、垂体、卵巢是催乳素作用的靶器官,同时也阐明催乳素对内蒙古绒山羊的繁殖力的影响是通过与靶器官受体基因结合来发挥其功能的,为进一步探讨催乳素对内蒙古绒山羊繁殖影响的作用途径及调控机理奠定基础。     

济宁青山羊MTNR1A基因外显子2的克隆与序列分析

对常年发情的山羊品种济宁青山羊和季节性发情的山羊品种辽宁绒山羊共20只母羊的褪黑激素受体1A(melatonin receptor 1A,MTNR1A)基因外显子2的824 bp扩增产物进行了克隆测序及序列比较分析.结果表明,济宁青山羊MTNR1A基因外显子2的核苷酸序列与已发表的山羊序列(GenBank登录号AF419334)完全相同.济宁青山羊与辽宁绒山羊MTNR1A基因外显子2的差异由11个核苷酸变化(A52G、T232C、T253C、A256G、T358G、T410A、A414T、C424T、A554G、T559C和C589A)组成,核苷酸同源性为98.7%.济宁青山羊与绵羊、母牛、猪、人、小鼠、挪威大鼠、西伯利亚仓鼠、鸡之间MTNR1A基因外显子2的核苷酸序列同源性为73.5%～98.4%,氨基酸序列同源性为79.2%～98.5%.     

Clock基因在不同繁殖时期雌性马岗鹅中的组织表达

为研究Clock基因对鹅繁殖周期的影响,选取产蛋高峰期、休产期和就巢期的2.5年龄雌性马岗鹅各6只,采集下丘脑、垂体和卵巢组织样品,克隆鹅的Clock基因,并采用实时荧光定量PCR的方法检测其在不同繁殖周期的表达水平.通过克隆获得马岗鹅Clock基因cDNA序列2 905 bp,基因组序列全长41 039 bp,含22个外显子,21个内含子.比对分析发现该序列包含了Clock基因的全部编码序列,共2 574 bp,编码857个氨基酸.氨基酸序同源性比对发现,鹅Clock基因与其他禽类的同源性均超过96%,在物种间的保守性高.产蛋高峰期时Clock基因表达水平在下丘脑、垂体和卵巢组织中均高于休产期和就巢期,其中在下丘脑(P0.01)和卵巢组织(P0.05)中差异均显著,而休产期和就巢期的表达水平差异无统计学意义(P0.05).研究发现Clock基因在产蛋高峰期的下丘脑和卵巢中高表达,说明该基因可能参与鹅繁殖节律的调控.     

RIP140基因多态性及其与济宁青山羊产羔数关系的研究

根据牛RIP140基因mRNA序列,设计5对引物(P1～P5),利用每对引物分别扩增随机选取的济宁青山羊和辽宁绒山羊各5个个体,PCR产物克隆测序,获得山羊RIP140基因全部CDS序列。通过序列比对在此序列822位发现C→T的沉默突变。根据获得的山羊RIP140基因的CDS序列设计引物P6,采用PCR-RFLP技术检测C822T多态位点在高繁殖力品种(济宁青山羊、贵州白山羊)和低繁殖力品种(辽宁绒山羊、波尔山羊、内蒙古绒山羊)中的单核苷酸多态性,并研究该基因对山羊产羔数的影响。结果发现,引物P6扩增片段在济宁青山羊、贵州白山羊、辽宁绒山羊和波尔山羊中均检测到CC、CT和TT 3种基因型,内蒙古绒山羊中只检测到CT和TT两种基因型。济宁青山羊CC、CT和TT基因型频率分别为0.056、0.309和0.635,CC型和CT型母羊平均产羔数分别比TT型多0.81只(P0.05)和0.65只(P0.05),CC型比CT型多0.16只(P0.05)。研究结果初步表明,RIP140基因的C等位基因是提高山羊产羔数的一个潜在有效的DNA标记。     

牦牛和黄牛PGRMC1基因的克隆及在繁殖相关组织中的表达比较研究

【目的】孕激素受体膜组分1 (PGRMC1)在动物繁殖活动中有重要调节作用,本研究旨在探讨牦牛PGRMC1基因的序列及其在生殖轴的组织表达特性。【方法】试验采集5头牦牛和5头黄牛的下丘脑、脑垂体、卵巢、输卵管和子宫,以GenBank上已发布的普通牛PGRMC1基因序列设计引物,采用RT-PCR方法克隆牦牛和黄牛的PGRMC1基因,并使用相关的生物信息学软件对克隆所得序列进行分析;采用qRT-PCR法检测该基因在牦牛和黄牛不同组织中的表达情况。【结果】结果得到牦牛和黄牛PGRMC1基因cDNA序列(GenBank登录号:MF803753和MF803754),编码区(CDS)全长都为585 bp,编码194个氨基酸。其编码蛋白中含有1个Cyt-b5保守结构域。qRT-PCR结果表明:PGRMC1基因在牦牛和黄牛下丘脑、脑垂体、卵巢、输卵管和子宫都有表达,牦牛和黄牛的垂体中的PGRMC1的表达差异显著(P0.05),但在其他组织品种间差异不显著;牦牛PGRMC1在卵巢和垂体的表达量显著高于其他组织(P0.05)。【结论】本研究提示PGRMC1基因可能在牦牛卵泡发育、发情、排卵等繁殖机能调控中发挥重要作用。     

山羊神经肽Y基因外显子克隆及序列分析

采用PCR-SSCP 技术检测神经肽Y(neuropeptide Y,NPY)基因全部3个外显子在高繁殖力山羊品种(济宁青山羊)、中等繁殖力山羊品种(波尔山羊)和低繁殖力山羊品种(内蒙古绒山羊和安哥拉山羊)中的单核苷酸多态性,分析该基因对济宁青山羊高繁殖力的影响;并对济宁青山羊NPY基因3个外显子进行克隆测序,推导出编码的氨基酸序列,同时将济宁青山羊核苷酸和氨基酸序列与绵羊、牛、人、大鼠、小鼠和鸡6个物种的序列进行比较.结果表明,在4个山羊品种中未检测到NPY基因3个外显子的多态性;这7个物种的核苷酸和氨基酸序列的同源性分别为71.6%～99.7%和81.4%～100%;与牛、人等6物种相比,济宁青山羊NPY基因氨基酸序列38位存在特有突变(E38D).可见,物种间NPY基因保守性强,NPY基因可能不是影响山羊高繁殖力的主效基因.     

多胎与单胎山羊发情期卵巢褪黑素受体基因的克隆测序分析

为揭示褪黑素影响山羊繁殖性状的遗传机制,本研究采用差异显示PCR(DDRT-PCR)和克隆测序技术,研究了褪黑素受体1a(MelR1a)基因在多胎的济宁青山羊和单胎的沂蒙黑山羊发情期卵巢组织中的表达情况,并对MelR1a基因进行了克隆测序分析。检测结果表明,MelR1a在两种山羊卵巢中均有表达,说明,褪黑素可以通过分布于卵巢中的褪黑素受体而对山羊的生殖发挥重要的调控作用。克隆测序分析结果表明,两种山羊发情期卵巢组织中褪黑素受体1a基因的碱基组成没有变异,说明山羊褪黑素受体基因序列具有高度的保守性。     

山羊卵巢富集chi-miR-100f-5p的鉴定与表达分析

【目的】探讨山羊卵巢中富集的miR-100及预测的靶基因与山羊卵巢功能及卵泡发育的潜在关系,为山羊繁殖机理研究提供数据。【方法】 以山羊卵巢组织为材料,通过miRNA的分离、克隆及测序得到山羊卵巢中表达的miR-100,采用RT-qPCR进行表达检测,用生物信息学方法预测miR-100的靶基因及其功能。【结果】① 山羊卵巢的测序结果中,一段成熟体为21nt 的序列与果蝇dan-miR-100高度同源,将其命名为chi-miR-100f-5p,其前体位于基因组负（-）链上,长度为59 bp,定位于山羊CM000899.1:33 997 894—33 997 914序列;② chi-miR-100f-5p 在山羊卵巢、垂体及心脏等组织中均有表达,说明此miRNA不是卵巢组织所特有;心脏和垂体组织中均有较高表达,其次是卵巢,而在肝脏、脾脏、肺及肾脏中表达显著低于卵巢（P ＜0.01）;在单产羔内蒙古绒山羊卵巢中chi-miR-100f-5p的表达极显著高于高繁殖力大足黑山羊卵巢（P＜0.01）;③ chi-miR-100f-5p主要靶作用于整合蛋白β1亚基基因及垂体特异性转录因子1基因,可能参与整合蛋白信号通路,促进垂体内分泌细胞的生长与分化,调节下丘脑-垂体-性腺轴激素分泌。【结论】山羊卵巢中新发现的chi-miR-100f-5p 可能是与繁殖调控有关的重要候选miRNAs 之一。     

山麻鸭SHH基因克隆和组织表达

本研究旨在克隆鸭SHH基因了解其组织表达情况,以山麻鸭为试验材料,采集下丘脑、垂体和卵巢组织样品,提取RNA逆转录后进行SHH基因克隆,并采用实时荧光定量PCR方法检测其表达水平.本试验克隆获得山麻鸭SHH基因cDNA序列878 bp,包含了5′UTR 113 bp和编码序列765 bp,编码255个氨基酸.氨基酸序列同源性比对发现,山麻鸭SHH基因与其他禽类的同源性较高,在物种间的保守性高.山麻鸭SHH基因在下丘脑表达量显著高于垂体和各级卵泡组织(P0.01);而在大黄卵泡中表达极显著低于大白卵泡和小黄卵泡(P0.01).本研究克隆获得SHH基因部分序列并检测其组织表达规律,为后续功能研究打下基础.     

山羊UBA52基因多态性及其与繁殖性能的关系

根据牛UBA52基因序列,设计3对引物(U1～U3),分别扩增随机选取的济宁青山羊和辽宁绒山羊样本,PCR产物克隆测序,序列比对结果显示仅在U3的扩增产物中发现G63A和T181C突变。设计引物U4,利用PCR-RFLP技术分别在性早熟、高繁殖力品种(济宁青山羊、南江黄羊、马头山羊)和性晚熟、低繁殖力品种(辽宁绒山羊、内蒙古绒山羊、太行山羊)中检测上述位点的多态性,并分析2个突变位点对山羊性早熟和高繁殖力的影响。对于G63A位点,在济宁青山羊和南江黄羊中检测到GG、GA和AA3种基因型,在马头山羊、辽宁绒山羊、内蒙古绒山羊、太行山羊中只检测到GG和GA基因型;该突变位点不同基因型分布在性早熟品种和性晚熟品种间存在一定的差异;济宁青山羊GG、GA和AA基因型频率分别为0.53、0.44和0.03,AA型和GA型母羊平均产羔数分别比GG型多0.85只(P0.05)和0.49只(P0.05),AA型与GA型之间差异不显著(P0.05)。对于T181C位点,在南江黄羊和内蒙古绒山羊中检测到CC、CT和TT 3种基因型,在济宁青山羊、马头山羊、辽宁绒山羊、太行山羊中只检测到CC和CT两种基因型;该突变位点不同基因型分布在性早熟品种和性晚熟品种间没有明显差异;济宁青山羊CC和CT基因型频率分别为0.91和0.09,两种基因型个体间产羔数差异不显著(P0.05)。本研究结果初步表明,UBA52基因63位点与山羊的性早熟可能存在一定关联,A等位基因可能是提高山羊产羔数的一个潜在有效的DNA标记。     

山羊生长分化因子9基因外显子2 的PCR-SSCP分析

【目的】寻找与产羔数相关的遗传标记，为山羊高繁殖力的标记辅助选择提供科学依据。【方法】以控制Belclare绵羊和Cambridge绵羊高繁殖力的生长分化因子9（growth differentiation factor 9, GDF9）基因为候选基因，根据绵羊GDF9基因序列设计4对引物，采用PCR-SSCP技术检测GDF9基因外显子2在高繁殖力山羊品种(济宁青山羊)以及低繁殖力山羊品种(波尔山羊、文登奶山羊、辽宁绒山羊、北京本地山羊)中的单核苷酸多态性，同时研究该基因对济宁青山羊高繁殖力的影响。【结果】山羊与绵羊的GDF9基因外显子2核苷酸序列同源性为99%(955/965)。引物1和引物4存在多态性。对于引物1扩增片段，5个山羊品种均检测到AA、AB和BB 3种基因型，测序分析发现外显子2第26 bp处有1个G→A的单碱基突变，但没有引起氨基酸改变；济宁青山羊A等位基因频率为0.9128，B等位基因频率为0.0872；AA基因型济宁青山羊产羔数最小二乘均值比AB基因型的多0.54只(P<0.01)，比BB基因型的多0.63只(P<0.01)。对于引物4扩增片段，5个山羊品种均检测到CC、CD和DD 3种基因型，测序分析发现外显子2第792 bp处有1个G→A的单碱基突变并且导致缬氨酸改变为异亮氨酸；济宁青山羊C等位基因频率为0.9266，D等位基因频率为0.0734；CC基因型济宁青山羊产羔数最小二乘均值比CD基因型的多0.57只(P<0.01)，比DD基因型的多0.62只(P<0.01)。【结论】初步表明GDF9基因可能是控制济宁青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分子标记。     

孕酮受体基因多态性及其与济宁青山羊产羔数关系

 【目的】寻找与产羔数相关的遗传标记,为山羊高繁殖力的标记辅助选择提供科学依据。【方法】设计15对引物,采用PCR-SSCP技术检测孕酮受体（progesterone receptor,PGR）基因全部9个外显子在济宁青山羊、波尔山羊、辽宁绒山羊和安哥拉山羊中的单核苷酸多态性,同时研究该基因对山羊繁殖力的影响。【结果】只有引物P1、P8与P9扩增片段具有多态性。对于P1扩增片段,济宁青山羊中检测到AA、AB和BB型,其余山羊中均检测到AA和AB型;测序表明BB与AA型相比有一处突变（31G→A）,并导致丙氨酸变为苏氨酸;BB基因型济宁青山羊产羔数最小二乘均值比AB基因型多0.52只（P＜0.05）,比AA基因型多0.98只（P＜0.001）,AB基因型济宁青山羊产羔数最小二乘均值比AA基因型多0.46只（P＜0.05）。对于P8扩增片段,济宁青山羊中只检测到CC型,波尔山羊中检测到CC和CD型,其余山羊中检测到CC、CD和DD型;测序表明DD型和CC型相比有一处突变（2810C→G）,未导致氨基酸改变。对于P9扩增片段,济宁青山羊和波尔山羊中检测到FF和FG型,其余山羊中检测到FF、FG和GG型;测序表明GG型和FF型相比有一处碱基突变（60128T→A）,未导致氨基酸改变;FF基因型济宁青山羊产羔数最小二乘均值比FG基因型多0.32只（P＞0.05）。【结论】本试验结果初步表明,PGR基因可能是控制济宁青山羊多羔性的一个主效基因或是与之存在紧密遗传连锁的一个标记。     

山羊胰岛素样生长因子Ⅰ基因多态性及序列分析

采用PCR-SSCP技术检测胰岛素样生长因子Ⅰ(insulin like growth factorⅠ,IGF-Ⅰ)基因外显子在性早熟、高繁殖力品种(济宁青山羊)和性晚熟、中等繁殖力(波尔山羊)以及性晚熟、低繁殖力品种(安哥拉山羊和内蒙古绒山羊)中的单核苷酸多态性,分析该基因对济宁青山羊性早熟和高繁殖力的影响;并对济宁青山羊IGF-Ⅰ基因扩增片段进行克隆测序,拼接出山羊IGF-Ⅰ基因4个外显子序列,将济宁青山羊IGF-Ⅰ基因外显子核苷酸序列和推导的氨基酸序列与绵羊、牛、人、大鼠、小鼠和鸡6个物种的序列进行比较。结果表明,IGF-Ⅰ基因4个外显子在所检测的4个山羊品种中均不存在多态性;这7个物种的核苷酸和氨基酸序列同源性分别为79.6%~99.3%和77.8%~99.4%;与牛、人等6物种相比,济宁青山羊IGF-Ⅰ基因氨基酸序列不存在特有变化。可见,物种间IGF-Ⅰ基因保守性强,IGF-Ⅰ基因可能不是影响济宁青山羊性早熟和高繁殖力的主效基因。     

内蒙古绒山羊JAG1生物信息学及表达模式分析

为分析绒山羊JAG1蛋白结构特征,及其在不同毛囊生长期中的表达模式,从阿拉善种羊场选择2周岁、体重相近的3只内蒙古绒山羊母羊,利用生物信息学方法比对绒山羊JAG1氨基酸序列与其他物种的相似性,分析JAG1蛋白质理化性质和结构特征;利用免疫组化和实时荧光定量PCR检测其在内蒙古绒山羊皮肤中的表达部位和表达量。结果表明,绒山羊JAG1氨基酸序列与绵羊相似性可达99.5%,JAG1蛋白信号肽位于第1~29个氨基酸序列,含有一个剪切位点和一个跨膜结构,具有61个丝氨酸、26个苏氨酸、19个酪氨酸磷酸化位点,63个O-糖基化位点,6个N-糖基化位点,属于不稳定亲水蛋白。在毛囊退行期(1月份)和休止期(4月份)未检测到JAG1蛋白的表达;生长前期(7月份)和生长期(9月份)在毛乳头细胞中表达。JAG1 mRNA在内蒙古绒山羊皮肤毛囊的4个时期均有表达,随着毛囊进入生长期JAG1 mRNA表达量逐渐增加,生长期皮肤中的表达量显著高于其他阶段(P<0.05)。综上,绒山羊JAG1氨基酸序列在物种进化过程中比较保守,JAG1 mRNA在内蒙古绒山羊毛囊生长前期和生长期表达升高,为深入研究绒山羊JAG1基因对毛囊发育的调控提供理论依据。     

山羊高繁殖力候选基因BMP15的RFLP分析

以控制R om ney Inverdale绵羊和R om ney H anna绵羊高繁殖力的骨形态发生蛋白15(BM P 15)基因为候选基因,采用PCR-RFLP方法检测BM P 15基因在高繁殖力山羊品种(济宁青山羊)以及低繁殖力山羊品种(内蒙古绒山羊、安哥拉山羊、波尔山羊)中的多态性,同时研究该基因对济宁青山羊高繁殖力的影响。结果表明:BM P 15基因在济宁青山羊、内蒙古绒山羊、安哥拉山羊和波尔山羊中既未发生与Inverdale绵羊相同的V 31D突变,也未发生与H anna绵羊相同的Q 23T er突变。这表明BM P 15基因这2个突变位点对济宁青山羊的高繁殖力没有显著影响。     

褪黑激素对PDGFA基因在绒山羊皮肤毛囊中表达模式的影响

【目的】探讨血小板衍生生长因子A（platelet-derived growth factor A,PDGFA）在内蒙古阿尔巴斯绒山羊皮肤毛囊上的表达规律和褪黑激素对其的影响。【方法】选择体重和产绒量相当的阿尔巴斯绒山羊成年母羊,分为4组,即从不埋植的对照组和3组不同时间埋植褪黑激素的试验组。试验组在埋植期间每隔一个月按照2 mg?kg-1 BW的剂量在绒山羊耳后皮下埋植褪黑激素。采集12个月（从2009年8月至2010年7月）的受试羊体侧部皮肤样品,用定量逆转录PCR （qRT-PCR）检测皮肤中PDGFA基因的表达量。【结果】各组间PDGFA基因的表达模式不同。对照组在11月时其表达量为全年最低,在12月,随着毛囊周期性生长缓慢进入退行期,其PDGFA基因的表达量也缓慢上升,并在休止期（1-4月）高度表达。而开始埋植褪黑激素后,仅第二年埋植组在翌年1月时表达量显著提高（P<0.05）;在2月与连续两年埋植组一样,随着绒毛开始脱落,PDGFA基因的表达量也有下降趋势;到5月,其表达量显著低于1月（P<0.05）,此时新一轮的绒毛已长出体表。停止埋植褪黑激素后,仅第一年埋植组翌年PDGFA基因的表达模式和毛囊生长周期与对照组基本一致。【结论】绒山羊皮肤组织当中PDGFA基因在毛囊生长期低表达,退行期和休止期高表达。埋植褪黑激素可缩短毛囊生长周期。PDGFA基因是一个控制毛囊从兴盛期向退行期和休止期转化的因子。