猪CBR1基因不同拷贝形式克隆及其多态性分析

【目的】获得猪CBR1基因不同拷贝形式编码区序列,了解其序列特征,分析猪CBR1基因不同拷贝形式的多态性及其与繁殖性能间的相关性。【方法】以五指山猪睾丸组织的cDNA为模板,采用克隆测序技术获得猪CBR1基因不同拷贝形式编码区序列。利用DNASTAR对CBR1不同拷贝形式编码的氨基酸序列进行分析。利用DNAMAN软件分析猪CBR1基因不同拷贝形式间的同源性,及其与多个哺乳动物间的同源性。利用ExPaSy提供的Protparam 在线软件分析猪CBR1基因不同拷贝的蛋白质理化特性。采集136头大白和47头长白繁殖母猪耳组织样,提取基因组DNA,采用PCR-测序检测猪CBR1基因不同拷贝形式的多态位点,分析其与繁殖性能的相关性。【结果】猪CBR1基因的3个不同拷贝形式均编码3个外显子,其编码区序列全长分别为870,870和846bp,其12-18位氨基酸残基均为保守的GlyXXXGlyXGly序列,符合CBRs家族的结构特性。同源性比对结果显示,CBR1基因不同拷贝形式的CDS序列同源性达87%以上,不同哺乳动物间的CBR1基因的CDS序列同源性达82%以上,可见哺乳动物CBR1基因在进化过程中比较保守。CBR1的3种不同拷贝形式编码蛋白质的理化特性较为相近,均不稳定,且为亲水性蛋白,说明其3个不同拷贝形式可能在体内发挥着类似的功能。多态性分析结果显示,拷贝V1中发现5个SNP位点,拷贝V2中发现4个SNP位点,拷贝V3中发现2个SNP位点。大白猪中,拷贝V1的启动子上游153 bp处的A/T突变和外显子3的379 bp处的C/T突变,拷贝V2上游10 bp处的AC插入突变、外显子1-63 bp处C/T突变和内含子1-76 bp处G/T突变与产活仔数显著相关。长白猪中的SNP位点则与繁殖性能不相关。【结论】获得了猪CBR1基因不同拷贝形式的编码区序列,发现了5个与大白猪经产仔数显著相关的SNP位点,CBR1基因可能作为有价值的候选基因应用于大白猪的繁殖性能选育。     

BPI基因生物信息学分析及其在不同 猪群体中的遗传变异情况

[目的]明确猪杀菌性/通透性增加蛋白(BPI)基因中可能存在的SNP位点,并探讨BPI基因外显子10在上海地区5个猪群体中的多态性及其与抗病相关的优势基因型,为揭示BPI基因在仔猪腹泻抗病机制中的作用及开展猪抗病育种提供理论依据.[方法]采用在线生物信息学软件分别从碱基序列、SNP位点和蛋白氨基酸序列等角度比对分析猪BPI基因全长cDNA序列与电子克隆序列的差异,采用PCR-RFLP检测分析猪BPI基因外显子10的多态性,并检测BPI基因外显子10在杜洛克、长白、大白、申农和梅山猪群体中的基因型及基因频率.[结果]猪BPI基因电子克隆编码区(CDS)序列长度1452 bp,编码483个氨基酸,存在44个SNP位点,其中22个为同义SNP位点、22个为非同义SNP位点.猪BPI基因全长cDNA序列(EF436278.1和FJ810853.1)与电子克隆序列相比存在14处碱基差异,而对应的翻译蛋白序列存在4处氨基酸差异.猪BPI基因外显子10存在AA、BB和AB 3种基因型,各基因型在杜洛克猪、长白猪、大白猪、申农猪和梅山猪群体中的分布情况各不相同.在杜洛克猪群体中AA基因型和AB基因型呈中度多态分布(0.404和0.416),BB基因型检出比例较低(0.180);在长白猪和申农猪群体中均未检测出AA基因型,BB基因型检出比例较高,而AB基因型检出比例较低;在大白猪和梅山猪群体中均以BB基因型检出比例较高,AB基因型次之,AA基因型检出比例最低.总体来看,除了杜洛克猪群体的A等位基因频率较高外,其他4个猪群体均以B等位基因频率较高.[结论]猪BPI基因外显子10 AA基因型频率在杜洛克猪群体中最高,在大白猪和梅山群体中较低,在长白猪和申农猪群体中未检出,即AA基因型在杜洛克猪群体中比例高与其仔猪腹泻发病率低的情况一致.因此,在大白猪和梅山猪育种过程中需提高AA基因型比例,而在长白猪和申农猪育种过程中需引进AA基因型个体,降低BB和AB基因型比例,以增加仔猪的抗病能力.     

猪FABP1和FABP2基因的分子特征及组织表达分析

【目的】明确脂肪酸结合蛋白(FABPs)对香苏杂交猪脂肪沉积的影响,为后续进一步探究猪脂肪细胞内FABP1和FABP2基因对脂肪酸代谢的调控作用打下基础。【方法】采集香苏杂交猪和柯乐猪的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、大肠、小肠、背最长肌及脂肪等组织样品提取总RNA,利用PCR克隆香苏杂交猪FABP1和FABP2基因编码区(CDS)序列,通过ProtParam、ProtScale、SOPMA、SWISS-MODEL、PSORT Ⅱ Preadict及SignalP-5.0等在线软件进行生物信息学分析,并采用实时荧光定量PCR检测FABP1和FABP2基因在香苏杂交猪和柯乐猪各组织中的表达情况。【结果】香苏杂交猪FABP1和FABP2基因CDS序列分别为384和399 bp,分别编码127和132个氨基酸残基,对应的编码蛋白相对分子量为14107.23和15217.34 Da,均为亲水性蛋白;其二、三级结构均以β-折叠和无规则卷曲为主,无信号肽剪切位点,主要定位于细胞质。香苏杂交猪FABP1和FABP2氨基酸序列表现为与人类、牛、山羊的FABP1和FABP2氨基酸序列高度同源,对应的相似性均在80.0%以上,除斑马鱼外,与其他参考物种的相似性也在74.0%以上,故推测FABP1和FABP2基因序列的保守性较高;STRING预测结果显示,与这2个蛋白可能互作的蛋白有FABP5、FABP7、过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)、猪载脂蛋白A4(APOA4)、APOA1及脂酰辅酶A氧化酶1(ACOX1)等。FABP1和FABP2基因在香苏杂交猪和柯乐猪的各组织中均有表达,且以在肝脏、小肠和脂肪中的相对表达量较高,而背最长肌中的相对表达量最低;此外,FABP1和FABP2基因在香苏杂交猪肝脏和小肠中的相对表达量极显著高于其在柯乐猪对应组织中的相对表达量(P<0.01)。【结论】FABP1和FABP2基因在猪的各组织中均有表达,且以在甘油三酯和脂肪酸合成代谢的相关组织(肝脏、小肠和脂肪)中特异性高表达,可能对脂肪的合成代谢起重要调控作用。     

版纳微型猪近交系FABP4基因编码区序列扩增及生物信息学分析

以GenBank中登载的普通猪FABP4基因为参考序列,设计特异性引物,采用RT-PCR技术从版纳微型猪近交系卵巢组织中扩增FABP4基因的编码区序列,经直接测序后采用生物信息学软件对编码区序列和蛋白质结构进行生物信息学分析和结构预测.结果表明:版纳微型猪近交系(BMI)FABP4基因编码区序列长399bp,编码132个氨基酸;BMI FABP4基因同普通猪比对同源性为100%,未发现碱基突变;生物信息学分析表明不同物种FABP4基因编码区核苷酸序列与氨基酸序列具有较高的保守性;蛋白结构预测显示,FABP4蛋白空间结构为由2个α螺旋和10个反向平行的β折叠围成的桶状结构.     

猪MRLC2基因内含子遗传多态性与胴体及肉质性状的关联分析

克隆了大白、长白和梅山猪肌球蛋白轻链调控蛋白2基因(MRLC2)内含子2序列,经比对发现,在内含子2中18个碱基突变和8个碱基缺失,其中179bp处的C/T突变引起Hin6I酶切位点的改变,运用PCR-Hin6I-RFLP对179头大白×梅山F2代猪进行家系关联分析,结果表明该酶切位点与屠宰率呈极显著相关,表现为加性效应,CC基因型个体比CT基因型、TT基因型个体有更高的屠宰率;与大理石纹评分呈显著相关,CC基因型个体评分比CT基因型、TT基因型个体高。     

3种猪孕酮受体基因(pgr)多态性分析

采用混合基因组DNA池PCR扩增和测序技术,对小梅山猪、枫泾猪、大白猪pgr基因的外显子区域进行扫描,共发现1个单核甘酸多态性位点(SNP)。外显子1序列中1 319 bp处发生C→T的碱基突变,即C1319T,未引起氨基酸的变化,属于同义突变;针对突变位点,建立错配PCR–限制性长度多态性(RFLP)方法进行检测,发现3种猪的pgr基因可以分为AA、BB、AB 3个基因型,小梅山和枫泾猪有AA、AB 2种基因型,大白猪中有BB、AB 2种基因型。     

毛竹cab-PhE11基因的克隆与序列分析

采用RT-PCR技术和RACE-PCR技术,从毛竹(Phyllostachys edulis)中分离了捕光叶绿素a/b结合蛋白基因cDNA编码区全长,命名为cab-PhE11(GenBank登记号:EU327783)。该基因全长1154 bp,编码区cDNA全长753 bp,编码250个氨基酸。生物信息学分析表明,在cab-PhE11编码的蛋白第62~239位包括典型的捕光叶绿素a/b结合蛋白功能域,还包含1个N-糖基化位点、1个酪氨酸激酶Ⅱ磷酸化位点、5个N-肉豆蔻酸化位点以及1个丙氨酸富集区。序列相似性分析结果表明,cab-PhE11编码的氨基酸序列与玉米、绿豆、拟南芥、烟草等的cab基因有较高的相似性,都在80%以上,该基因属于lhcb6类基因。     

乌骨绵羊NR5A2基因编码区序列克隆及特征分析

为了研究NR5A2基因在乌骨绵羊中的序列特征,利用PCR和克隆测序技术获得乌骨绵羊NR5A2基因的外显子序列,用DNAMAN软件和DNAStar软件对序列进行比对和拼接、运用Clustal软件与其他物种相应序列进行同源比对分析,MEGA5.1软件用来构建哺乳动物NR5A2蛋白质系统进化树,用DNA池方法对其编码区序列的SNPs位点进行筛选。结果显示:乌骨绵羊NR5A2基因编码区全长1 488 bp,共编码495个氨基酸;乌骨绵羊的NR5A2基因编码区核苷酸序列与湖羊和牛的同源性分别为99.87%和85.51%;氨基酸序列的一致性分别为99.41%和89.66%。与湖羊相比,乌骨绵羊NR5A2基因编码区共发现3个单碱基突变(C1069A、C1419T和G1485A),其中C1069A位点突变引起了氨基酸的改变,从亮氨酸变为异亮氨酸。在乌骨绵羊的编码区现了一个单核苷酸突变位点G999C。     

长×巴F_2代杂交猪黑素皮质激素受体Ⅰ基因克隆与多态性分析

【目的】探讨猪黑素皮质激素受体Ⅰ基因(MC1R)碱基突变与其毛色分离的相关性,为研究猪的毛色遗传分子机制及遗传育种奠定基础。【方法】根据Gen Bank已公布的猪MC1R基因同源序列(AF326520)设计引物,以70头不同毛色的长白猪×巴马小型猪杂交F2代(长×巴F2代)猪血液总DNA为模板,PCR扩增MC1R基因序列,并利用PCR-SSCP对长×巴F2代杂交猪的MC1R基因进行单核苷酸多态性(SNP)分析。【结果】长×巴F2代杂交猪MC1R基因编码区序列约963 bp,与参考序列(AF326520)的同源性为99.37%,共有6处碱基发生突变,其中两处(284G→A和306T→C)为错义突变,284G→A导致95Val→Met,306T→C导致102Leu→Pro;其余4处均为同义突变,分别为6C→T、51G→A、364T→C和730G→A。PCR-SSCP检测结果显示,长×巴F2代杂交猪的MC1R基因均未表现出多态性。【结论】长×巴F2杂交猪的MC1R基因存在碱基突变,其基因型为ED1,但在不同毛色的长×巴F2代杂交猪群体中并未发现MC1R基因呈多态性,即猪毛色多样性不能简单以MC1R基因的多态性进行分析。     

民猪CIRP基因的克隆与冷诱导研究

采用生物信息学结合RT-PCR的方法,克隆民猪的冷诱导RNA结合蛋白(Cold inducible RNA-binding protein,CIRP)基因,获得3个变异体序列。猪CIRP变异体1基因cDNA长1 278 bp(GenBank登录号:HQ908794),编码172个氨基酸;变异体2基因cDNA长1 653 bp(GenBank登录号:HQ908795),编码182个氨基酸;变异体3基因cDNA长1 765 bp(Genbank登录号:HQ908796),编码144个氨基酸。CIRP变异体2与变异体1相比,在其编码区的第501碱基处,出现了一段375 bp的插入片段,该插入片段的第46～48个碱基为TAG,使翻译提前终止;变异体3与变异体2相比,在其编码区的第428碱基处,出现一段115 bp插入片段,该插入片段的第5～7个碱基为TGA,使翻译提前终止。3种转录变异体的核苷酸序列同源性为86.45%,氨基酸序列同源性为87%。冷诱导后,CIRP基因在肌肉中的表达水平出现显著升高(P<0.05)。