哺乳动物DGAT基因与泌乳性状关联性研究进展

泌乳是哺乳动物重要性状之一,尤其是在乳用家畜上,能直接影响畜牧业的经济效益。哺乳动物体内二酰基甘油酰基转移酶(DGAT)是控制甘油三酯合成的关键微粒体酶,主要有DGAT1、DGAT2两个亚型。已有诸多研究表明DGAT基因与动物脂肪沉积、产奶性能、泌乳品质等性状密切相关。文章主要简述哺乳动物体内DGAT基因的发现、定位、结构、生物学效应及遗传多态性与泌乳性状的关联性,旨在为哺乳动物泌乳性状相关的分子标记筛选及生产实践提供参考和理论依据。     

牛DGAT2基因第6内含子MspI-RFLPs和TaqI-RFLPs及其与牛经济性状相关性研究

利用PCR-RFLPs方法分析牛DGAT2基因第5、6和7内含子内部的MspI和TaqI等11种酶切多态性,并在第6内含子检测到MspI-RFLPs和TaqI-RFLPs 2个多态位点。分析表明,该MspI-RFLPs普遍存在于鲁西牛、晋南牛、秦川牛、利木赞×鲁西牛、西门塔尔×延边牛、夏洛来×延边牛、安格斯×延边牛和三河牛、中国荷斯坦牛等9个试验群体中,TaqI-RFLPs只在鲁西牛、晋南牛和秦川牛3个地方品种和利木赞与鲁西牛的杂交群体中检测到,而且等位基因B(T碱基)在除鲁西牛外的群体中分布频率很低。统计分析表明,MspI-RFLPs与肉牛的体脂没有相关,但显著影响屠宰率,AA型个体的屠宰率显著高于AB和BB型(P<0.05)。DGAT2基因第6内含子MspI酶切多态性与三河牛群体平均乳脂率和平均干物质含量有极显著或显著的相关性(P<0.01和P<0.05),AA型个体的平均乳脂率和平均干物质含量均高于BB型个体的均值,但在荷斯坦牛群体中却没有得到相同的结果。研究分析了鲁西牛中TaqI-RFLPs的AA型与AB型个体之间屠宰性能的差异,结果表明这2种基因型与鲁西牛的屠宰性能没有显著的相关(P>0.05),有待在更大的鲁西牛群体中检验TaqI-RFLPs是否影响屠宰性状。     

Detection of Dairy Cow Mammary Tissue DGAT1 Gene Single Nucleotide Polymorphisms Using Tetra-primers ARMS-PCR Method

This study was aimed to detect the single nucleotide polymorphisms of diacylgycerol acyltransferase 1 (DGAT1) K232A, and determine the DGAT1 genotype and milk traits of dairy cow, which would provide a new technique for marker-assisted selection in China Holstein dairy cows. In the present study, six Northern China Holstein dairy cows (three were lactating cows with high quatity milk and three were lactating cows with low quatity milk) were used to detect mammary tissue DGAT1 gene K232A polymorphisms. Genome DNA was extracted from each cow, a pair of external primers and a pair of internal primers were designed to amplify DGAT1 gene. The results showed that PCR-amplified fragments were 512 bp (external band), 369 bp (232K allele) and 181 bp (232A allele), respectively. The exterenal band functions as the internal PCR-positive control. The tetra-primer ARMS-PCR amplifications yielded a 512 bp fragment and a 181 bp fragment, indicating that the six dairy cows were all homozygous 232A. The results indicated that the tetra-primers ARMS-PCR was a quick and convenient method to identify dairy cow DGAT1 gene K232A polymorphisms, which was suitable for marker-assisted selection in China Holstein dairy cows.     

摩拉水牛二酰甘油酰基转移酶2基因的多态性检测

本研究旨在检测水牛二酰甘油酰基转移酶2（diacylglycerolacylt-ransferase,DGAT2）基因的单核苷酸多态性（SNP）,探究摩拉水牛多态性位点的群体遗传特征。以广西水牛研究所的57头摩拉水牛为材料,PCR扩增DGAT2基因的部分序列（外显子2及内含子2、3）,通过常规测序法检测其SNP,并运用遗传多样性分析软件（POPGENE）和SPSS软件对群体的多态性位点进行基因频率、基因型频率、多态信息含量（PIC）、有效等位基因数（Ne）及遗传杂合度（He）的检测。结果表明,在摩拉水牛DGAT2基因外显子2和内含子2、3上共发现了9个SNPs位点（IVS2.54 G > A、IVS2.158 A > G、EVS2.191 A > G、EVS2.228 A > G、IVS3.311 C > T、IVS3.444 A > G、IVS3.451 A > C、IVS3.466 C > T、IVS3.521 C > T）,其中EVS2.191 A > G位点的突变导致氨基酸由异亮氨酸突变为缬氨酸,突变位点间存在一定程度的连锁遗传但接近连锁平衡状态。从基因频率上看,IVS2.158 A > G、EVS2.191 A > G、IVS3.311 C > T、IVS3.451 A > C、IVS3.466 C > T和IVS3.521 C > T 6个SNPs位点的两个等位基因频率有较大差异,提示等位基因频率较大的基因个体可能更适合生存。9个SNPs位点在摩拉水牛品种上多处于高度多态,杂合度在0.1744~0.4975之间,说明摩拉水牛群体中DGAT2基因遗传多态性丰富,具有较大的育种价值和性状改良潜力。     

采用四引物ARMS-PCR方法检测奶牛乳腺组织DGAT1基因单核苷酸多态性

试验旨在快速有效地检测泌乳奶牛的二酰甘油转酰基酶1（diacylgycerol acyltransferase 1,DGAT1）乳脂量性状的优势等位基因K232A单核苷酸多态性,确定DGAT1基因型进而确定泌乳性状,为中国荷斯坦奶牛分子标记辅助选择提供技术支持。选取6头泌乳初期（3头为高乳产量牛,3头为低乳产量牛）中国北方荷斯坦奶牛为研究对象,提取乳腺组织基因组DNA,分别设计1对外引物和1对内引物,建立一种四引物ARMS-PCR体系快速检测奶牛乳腺组织DGAT1基因单核苷酸多态性。结果发现,外引物扩增片段长度为512 bp,为PCR反应的阳性对照,基因型为232K扩增片段长度为369 bp,基因型为232A扩增片段长度为181 bp。PCR结果显示,6头牛的乳腺组织样本均由外部引物扩增出长度为512 bp的片段,泌乳期高乳产量奶牛和泌乳期低乳产量奶牛乳腺组织的特异性扩增片段长度均为181 bp。表明本研究选取的6头奶牛样本DGAT1基因K232A多态性均为232A型。提示该PCR鉴定方法能够快速有效地鉴定奶牛DGAT1基因型,可用于中国荷斯坦奶牛分子标记辅助选择。     

牛二酰甘油转酰基酶(DGAT1)基因的生物信息学分析

DGAT1基因作为影响奶牛产奶和肉牛肉质性状的主效基因之一,引起了人们越来越多的关注。本文应用生物信息学方法比较了人、牛、猪、绵羊等24个物种的DGAT1基因编码区(CDS)核苷酸和蛋白质序列,并对该基因的遗传多样性进行了分析。结果表明,DGAT1基因的CDS核苷酸和蛋白质序列长度多样性丰富;具有终止密码子偏爱性,包括牛在内的所有脊椎动物终止密码子都为TGA;在长度为1 187bp的33条基因序列中检测到992个多态位点,共生成26种单倍型。从聚类分析图可以看出,脊椎动物、无脊椎动物、植物和微生物的DGAT1基因之间存在着进化分歧,但界内差异较小。     

二脂酰甘油酰基转移酶1基因的研究进展

作者综述了二脂酰甘油酰基转移酶1(acyl-CoA:diacylglycerol acyltransferase 1,DGAT1)基因的定位、结构、生物学效应及其与经济性状的相关性,并对其应用前景进行了展望。     

家畜DGAT1基因的生物学功能及其在遗传育种中的应用研究

DGAT1基因属于酰基辅酶A胆固醇酰基转移酶(acyl CoA:cholesterol acyltransferase,ACAT)基因家族,DGAT1基因催化反应的底物为二酰甘油和乙酰辅酶A(fatty acyl CoAs),该基因一方面参与脂肪的合成,在细胞中起到重要的中心代谢作用,另一方面作为影响家畜泌乳性状和脂肪沉积的重要候选基因,被认为对乳脂合成、脂肪含量和食用价值均有显著影响。本文通过对DGAT1基因的生物学功能、分子结构以及该基因多态性与各类家畜经济性状的关联性进行综述,阐明该基因在家畜发育中的遗传表达规律,并对DGAT1基因在家畜育种方面的研究前景做出展望。     

德宏奶水牛DGAT1基因多态性及其与产奶性状的相关性分析

探讨德宏奶水牛（摩拉水牛×德宏水牛）DGAT1基因多态性与产奶性状的关系,以期为德宏奶水牛产奶性状标记辅助选择侯选基因的选择提供理论依据。以81头泌乳的德宏奶水牛为研究对象,利用PCR—SSCP方法结合候选基因直接测序法检测DGAT1基因第8外显子及第8内含子区的多态性,并采用最小二乘法分析DGAT1基因多态位点对产奶量、乳脂率及乳蛋白率的影响。结果在德宏奶水牛群体中共检测到CTGG,CCGG和CCGT三种基因型,测序结果显示,在检测的群体中未发现K232A位点的突变,而在DGAT1基因第8内含子的第14位检测到C→T突变,第35位检测到G→T突变。多重比较表明,CCGT基因型对德宏奶水牛的乳脂率有显著影响（P〈0．05）。     

吉安西杂母牛DGAT1基因K232A遗传多态性及其对乳成分影响的分析

【目的】研究吉安西杂母牛DGAT1基因第8外显子K232A突变的遗传多态性及其对乳成分的影响。【方法】本实验以江西吉安西杂母牛共计98头个体为研究对象,通过DNA测序技术和琼脂糖凝胶电泳方法检测该区域缺失突变的多态性。【结果】结果发现,吉安西杂母牛群体存在AA,AK和KK三种基因型,其中AA为优势基因型,A等位基因频率为0.56,K等位基因频率为0.44。Hardy-Weinberg平衡检验说明,该突变位点处于Hardy-Weinberg平衡状态(P0.05)。该位点多态基因型与西杂母牛4个乳成分性状关联分析显示,西杂母牛个体KA杂合型个体的乳脂率、非脂干物质率、乳蛋白率和乳糖率均具有大于KK型和AA型个体的趋势。【结论】初步认为KA基因型可能对4种乳成分有正向选择效应,但必须经过进一步研究验证。     

乌珠穆沁羊DGAT1、NR6A1、MAN1A1基因多态性与其生长性状的关联分析

试验旨在探究甘油二酯酰基转移酶（diacylglycerol acyltransferase 1,DGAT1）基因g.13504098 C>T位点、核受体辅抑制子1（nuclear receptor subfamily 6 group A member 1,NR6A1）基因g.11204707 A>C位点和α-甘露糖苷酶（alpha-mannosidase,MAN1A1）基因g.18795097 C>T位点的多态性与乌珠穆沁羊生长性状之间的关系,为高产乌珠穆沁羊分子选育提供新的遗传标记。运用Sequenom MassARRAY^®SNP技术对乌珠穆沁羊DGAT1、NR6A1和MAN1A1基因的3个多态位点g.13504098 C>T、g.11204707 A>C和g.18795097 C>T进行检测,同时利用线性混合模型分析基因型与其4、6月龄生长性状的关联性。结果显示,在这3个位点中均检测到3种基因型,具体为：g.13504098 C>T位点的基因型为：CC、CT和TT,优势基因型为CC （0.49）,优势等位基因为C （0.70）;g.11204707 A>C位点的基因型为：AA、CA和CC,优势基因型为AA （0.54）,优势等位基因为A （0.73）;g.18795097 C>T位点的基因型为：CC、TC和TT,优势基因型为TC （0.51）,优势等位基因为C （0.55）。卡方检验显示,g.13504098 C>T、g.11204707 A>C和g.18795097 C>T位点在乌珠穆沁羊群体中均处于哈代-温伯格（Hardy-Weinberg）平衡状态（P>0.05）。群体遗传学分析表明,这3个位点在乌珠穆沁羊种群中属于中度多态性（0.25<PIC<0.50）。关联分析结果显示,g.13504098 C>T位点与乌珠穆沁羊4、6月龄的体重、体高、胸围、管围及6月龄的胸宽均呈极显著相关（P<0.01）;g.11204707 A>C位点与乌珠穆沁羊4、6月龄的体高、体斜长及4月龄的体重、6月龄的胸围均呈极显著相关（P<0.01）,与6月龄的体重、管围均呈显著相关（P<0.05）;g.18795097 C>T位点与乌珠穆沁羊4月龄的体高、6月龄的胸围均呈极显著相关（P<0.01）,与4月龄的体重、胸围以及6月龄的胸宽均呈显著相关（P<0.05）。综上所述,DGAT1基因g.13504098 C>T、NR6A1基因g.11204707 A>C和MAN1A1基因g.18795097 C>T位点多态性与乌珠穆沁羊群体部分生长性状具有显著的关联性,可以作为乌珠穆沁羊遗传选育的候选分子标记。     

中国荷斯坦牛DGAT2基因第4外显子与产奶性状的关联分析

本试验以宁夏地区8个公牛家系的各8头女儿共计64头中国荷斯坦母牛为研究对象．利用AB13730测序仪对DGAT2基因Exon4进行了基因型检测后发现三个突变位点474bp（C／G）、48lbp（G／A）、621bp（C／T）,各个位点发现有两种基因型,分别为CC型、GC型,GG型、GA型,CC型和CT型,基因型频率分别为0．484、0．516,0．687、0．313,0．484和0．516。通过SAS软件（8．02）对4个产奶性状与DGAT2基因Exon4的关联分析表明．474bp（C／G）CG型305d产奶量和乳脂率显著高于CC型（P〈0．05）,乳蛋白率、体细胞数影响不显著（P〉0．05）;481bp（G／A）GA型305d产奶量显著高于GG型,与乳脂率、乳蛋白率、体细胞数无显著的相关性（P〉0．05）;621bp（C／T）CT型305d产奶量、乳蛋白率、体细胞数都显著高于CC型（P〈0．05）,乳脂率影响不显著（P〉O．05）。     

莱芜猪DGAT1基因的多态性研究

二酰基甘油酰基转移酶1（Diacylglycerol acyltransferase，DGAT1）是催化酰基化的辅酶A和二酰基甘油合成甘油三脂的关键限速酶。莱芜猪具有较强的脂肪沉积能力，可能与DGAT1基因的活性有关。本研究对莱芜猪DGAT1的外显子6～8共476bp的序列进行了克隆、测序（GenBank登录号：DQ289596）和多态性分析，分别在外显子6的第27bp位点和外显子8的第56bp位点检测到单核苷酸多态（SNP），均属于沉默突变。克隆了莱芜猪5’调控区737bp的序列，在-241bp（相对于起始密码子ATG）发现单个碱基的插入，该多态性位点与莱芜猪脂肪沉积的关系值得进一步探讨。     

广灵驴DGAT2基因克隆、生物信息学分析及组织表达研究

本研究旨在对广灵驴二酰基甘油酰基转移酶2（DGAT2）基因进行克隆，生物信息学分析和检测其在不同组织中的表达情况，为探究DGAT2基因在广灵驴脂肪沉积和提高乳脂率等方面的作用机制提供理论参考。根据GenBank上公布的马（登录号：XM_023645689.1）、双峰驼（登录号：XM_010973154.1）、绵羊（登录号：XM_027979550.1）等物种的DGAT2基因mRNA序列，利用Primer Premier 3.0在线工具设计同源引物，应用RT-PCR法扩增DGAT2基因序列，用生物信息学方法分析DGAT2基因编码序列，用实时荧光定量PCR技术检测DGAT2基因在广灵驴心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、背最长肌、肌间脂肪、皮下脂肪组织中的表达。结果显示，广灵驴DGAT2基因CDS序列1 086 bp，编码361个氨基酸，提交到GenBank，获得登录号：MT993643，其编码序列与马、牛、双峰驼、猪、绵羊、人、小鼠的同源性分别为99.0%、92.0%、93.5%、92.0%、92.7%、85.3%、84.1%。系统进化树分析表明，驴与马的亲缘关系最近，和小鼠的关系最远。DGAT2蛋白分子质量40.96 ku，脂肪系数92.85，等电点9.16，是一种具有跨膜区的稳定碱性疏水蛋白。DGAT2蛋白有28个磷酸化修饰位点，2个糖基化修饰位点，没有信号肽，主要定位在内质网，α-螺旋（39.89%）和无规则卷曲（36.01%）是主要的二级结构。DGAT2基因在检测的8个组织中都有表达，其中皮下脂肪中的表达量显著高于其余组织（P<0.05），其次是心脏、肝脏和肾脏，背最长肌中的表达量最低。本试验结果为探究DGAT2基因在广灵驴脂肪沉积和提高乳品质性状的作用奠定基础。     

过表达DGAT2基因对延边牛前体脂肪细胞分化的影响

【目的】探究二酰基甘油酰基转移酶2(DGAT2)对牛前体脂肪细胞分化的影响及其对脂质代谢相关信号通路的调控作用。【方法】利用ADV1穿梭质粒构建包含目的基因的重组穿梭质粒,将重组穿梭质粒与骨架质粒pGP-Ad-Pac载体共转染293A细胞,制得过表达腺病毒载体Ad-DGAT2,用Ad-DGAT2与Ad-NC(阴性对照组)感染牛前体脂肪细胞;用油酸诱导分化96 h后,利用油红O染色观察脂滴生成情况,并检测甘油三酯(TAG)和脂联素(ADP)含量;通过实时荧光定量PCR检测脂肪生成相关基因表达情况;最后对其进行转录组测序,筛选差异表达基因并进行GO功能注释和KEGG通路富集分析。【结果】过表达DGAT2基因可显著增加脂滴数量及TAG、ADP含量(P<0.05),可显著上调磷酸甘油途径DGAT1、甘油磷酸酰基转移酶4(GPAT4)、酰甘油磷酸酯酰基转移酶4(AGPAT4)以及脂质代谢途径中过氧化物酶体增殖活化受体γ(PPARγ)、脂肪分化相关蛋白(PLIN2)、CCAAT/增强子结合蛋白α(C/EBPα)和硬脂酰辅酶A去饱和酶(SCD)的mRNA表达水平(P<0.05)。转录组测...     

应用RACE技术扩增驴DGAT1基因3′端及序列分析

DGAT1（脂酰辅酶A：二脂酰甘油酰基转移酶）基因是产奶性状的一个重要功能侯选基因。由于通过预测奶牛DGAT1基因序列与马属动物DGAT1基因序列具有98%的同源性,本试验从影响牛产奶性状的DGAT1基因出发,以驴乳腺组织的RNA为模板,按照不同物种DGAT1基因的相似性设计特异引物,运用PCR和3′RACE技术扩增并获得了特异片断,特异片段回收纯化连接到pUCmT Vector载体后,转化到大肠杆菌中并筛选阳性菌落;提取质粒进行测序,结果发现该段序列与预期的目标一致,通过与其他动物同源性比较分析说明已首次克隆到驴DGAT1基因3′端。     

中国不同牛种DGAT1基因遗传多样性及经济性状关联分析研究进展

乙酰辅酯A∶二酰甘油酰基转移酶(DGAT1)是甘油三脂合成过程中唯一的关键酶,对动物机体脂肪代谢、沉积起重要作用,已成为研究奶牛泌乳性状和肉牛主要经济性状的重要候选基因之一。近年来,随着相关研究的不断深入,研究者普遍认为DGAT1基因对奶牛的产奶量、乳脂率、乳蛋白率、乳糖率、乳脂肪酸及空怀天数、输精次数、初配年龄等繁殖性状均有显著影响,且与肉牛体脂也存在相关性。作者主要介绍了DGAT1基因的遗传多态性及其与经济性状关联分析在中国各地区不同品种奶牛、肉牛、水牛和牦牛上的研究进展,指出该基因对奶牛的产奶性能及肉牛的肉质性状、生长性状具有重要的调控作用。但由于环境条件、品种及选育背景等因素影响,DGAT1基因遗传多态性对不同地区不同牛群体的经济性状影响不尽相同。因此,要将DGAT1基因实际应用在品种选育工作中还需明确该基因对研究群体的具体遗传效应,并结合其他候选基因进行综合分析。     

甘南藏系绵羊DGAT1基因16-17外显子多态性分析

本研究旨在探讨甘南藏系绵羊(欧拉羊、甘加羊和乔科羊)及滩羊DGAT1基因16-17外显子多态性,为开展藏系绵羊遗传分化、藏系绵羊与其他绵羊的亲缘关系、藏系绵羊DGAT1基因与肉质性状关联等方面的研究提供参考.采用PCR-RFLP方法,检测501只绵羊DGAT1基因16-17外显子SNP,并对主要遗传参数进行统计学分析.结果表明:①藏系绵羊DGAT1基因16-17外显子均具有Alu Ⅰ酶切多态性,存在TT、TC、CC 3种基因型,其中CC基因型频率最高,为优势基因型;C等位基因频率高于T等位基因频率,为优势等位基因.②欧拉羊在DGAT1基因16-17外显子处于Hardy-Weinberg平衡状态(P＞0.05),而甘加羊、乔科羊在DGAT1基因16-17外显子处于Hardy-Weinberg不平衡状态(0.01＜P＜0.05).③独立性检验结果表明:各藏系绵羊间基因型分布差异不显著(P＞0.05),而滩羊与乔科羊之间差异极显著(P＜0.01),滩羊与欧拉羊、滩羊与甘加羊之间差异显著(0.01＜P＜0.05).④藏系绵羊在DGAT1基因16-17外显子Alu Ⅰ酶切位点均表现为中度多态.结果提示:在DGAT1基因16-17外显子Alu Ⅰ酶切位点上藏系绵羊之间基因型分布差异不显著(P＞0.05),而滩羊和藏系绵羊差异显著(0.01＜P＜0.05)、亲缘关系较远.     

中国荷斯坦牛DGAT1基因第8外显子对产奶性状的遗传效应分析

为了研究中国荷斯坦牛甘油二脂酰基转移酶1(DGAT1)基因第8外显子对产奶性状的遗传效应,试验以宁夏地区8个公牛家系的各8头女儿(共计64头)中国荷斯坦母牛为研究对象,采用ABI3730测序仪对DGAT1基因第8外显子进行基因型检测,检测出AA、AB、BB 3种基因型,基因型频率分别为0.594,0.344,0.062;采用SAS 8.02软件对4个产奶性状与DGAT1基因第8外显子的关联性进行分析。结果表明:AA型校正305天产奶量明显高于AB型和BB型,AB型和BB型乳脂率明显高于AA型,3种基因型的乳蛋白率和体细胞数相比差异不显著(P>0.05)。     

胰岛素、胰高血糖素对体外培养肝细胞DGAT2mRNA的影响

为阐明神经内分泌因子胰岛素、胰高血糖素在奶牛脂肪代谢过程中的调控作用,用荧光定量PCR方法检测胰岛素、胰高血糖素对肝细胞二酰基甘油酰基转移酶（DGAT2）mRNA丰度的影响。结果表明低浓度的胰岛素能促进脂肝细胞内DGAT2mRNA的表达;胰高血糖素抑制脂肝细胞内DGAT2mRNA表达。由此证明：胰岛素和胰高血糖素能直接调控肝细胞中的DGAT2基因mRNA的表达。