甘肃高山细毛羊和湖羊HIF-2α基因遗传特性与高原低氧适应性分析

为探讨HIF-2α基因核苷酸序列变异与绵羊高原适应的相关性,以540只(甘肃高山细毛羊200只,湖羊340只)绵羊为研究对象,采用PCR-SSCP技术分析HIF-2α基因第11外显子和内含子部分区段在甘肃高山细毛羊和湖羊中单核苷酸多态性(SNPs)。结果显示:HIF-2α基因扩增片段在2个绵羊品种中共检测到4种等位基因(A、B、C和D)和10种基因型(AA、BB、CC、DD、AB、AC、BC、AD、BD和CD),存在6个SNPs位点,其中外显子11检测到5个SNPs位点(G/A、G/C、C/T、T/C、G/A、),内含子11检测到1个SNPs位点(G/A),甘肃高山细毛羊未检测到DD基因型。2个绵羊品种的优势基因型均为AB,基因型频率分别为34.50%和16.47%。HIF-2α基因在2个绵羊品种中具有丰富的多态性,且等位基因频率在品种间存在极显著差异(P0.01)。推测在高海拔低氧适应过程中,HIF-2α基因的基因型可能受到了选择,随着长期的高海拔低氧环境的选择,有利于低氧适应的基因型在高海拔绵羊品种中受到选择并富集,携带基因型AA、BB和AB的绵羊可能更加适应高海拔低氧环境,而携带基因型CD、BD和DD的绵羊对高海拔低氧环境适应的能力可能较差。     

绵羊MSTN基因启动子区SNPs分析

采用测序和PCR-RFLP的方法,分析了MSTN基因启动子区在7个品种绵羊中的单核苷酸多态性,结果表明:存在2个SNP位点(-959T/C,-784G/A),表现为6种基因型(TT、TC、CC、GG、GA、AA),在-959T/C位点中,国外肉用绵羊品种陶赛特、德国肉用美利奴及我区的巴士拜羊,TT为优势基因型,地方品种绵羊巴音布鲁克羊、多浪羊和阿勒泰羊在该位点中CC为优势基因型,经χ2检验,其群体的基因频率和基因型频率均处于Hardy-Weinberg平衡状态,群体遗传多态性分析表明,这6个绵羊品种中群体的多态信息含量(PIC)均处于0.25～0.50之间,为中度多态,特克赛尔羊在该位点未发生突变。在-784G/A位点中,除陶赛特与特克赛尔羊在该位点未发生突变,其他5个品种绵羊优势等位基因均为G等位基因。经χ2检验后,其群体的基因频率和基因型频率均处于Hardy-Weinberg平衡状态,群体遗传多态性分析表明,多浪羊、巴士拜羊和巴音布鲁克羊的群体多态信息含量(PIC)均处于0.25～0.50之间,为中度多态,而阿勒泰羊和德国肉用美利奴的群体多态信息含量(PIC)小于0.25,为低度多态。     

湖羊、小尾寒羊及其杂交后代BMPR-IB基因多态性

为提高肉用绵羊的杂交育种效果,采用PCR-RFLP方法检测骨形态发生蛋白受体IB基因(BMPR-IB)在湖羊、小尾寒羊、杜泊绵羊及杜湖、杜寒杂交F1群体中的多态性。结果证明:在湖羊和小尾寒羊中检测到两种基因型(BB和B+),湖羊基因型频率分别为0.909和0.091,小尾寒羊基因型频率分别为0.563和0.437;在杜泊绵羊中只存在一种基因型(++);而在杜湖和杜寒杂交绵羊中发现两种基因型(B+和++),杜湖基因型频率分别为0.875和0.125,杜寒基因型频率分别为0.786和0.214。     

五个绵羊群体KAP11-1基因核苷酸序列变异分析

为了分析绵羊KAP11-1基因的核苷酸序列变异,采用PCR-SSCP方法和DNA测序技术检测了欧拉羊、甘肃高山细毛羊、滩羊、湖羊和青海细毛羊5个群体(749只个体)KAP11-1基因的单核苷酸多态性,同时分析了等位基因频率、遗传杂合度、有效等位基因数和多态信息含量等群体遗传特征。结果表明,5个绵羊群体的KAP11-1基因中共检测到c.93C/T、c.240G/A、c.285C/G/A和c.331A/G 4个单核苷酸多态位点,且c.331A/G为非同义突变。等位基因A在5个群体中出现的频率最高(87.70%),为优势等位基因,其次为等位基因B(基因频率为11.03%),等位基因C和D的频率最低(分别为0.53%和0.74%)。群体遗传学分析结果表明,滩羊KAP11-1基因的遗传杂合度、有效等位基因数和多态信息含量均高于其余4个群体。KAP11-1基因作为羊毛经济性状的主要候选基因之一,其核苷酸序列的变异导致KAP11-1中相应氨基酸的改变,最终可能会影响羊毛纤维的结构和羊毛主要经济性状。     

四川凉山州3个黑绵羊群体Prdm9基因锌指序列的比较研究

旨在通过测定Prdm9基因锌指域序列,探索四川3个黑绵羊群体间的亲缘关系。采集黑绵羊群体抗凝全血,提取基因组DNA,用PCR特异扩增Prdm9基因锌指域,进一步通过克隆测序以分析遗传多样性。结果显示,黑绵羊中鉴定出存在9种锌指,锌指间存在1～5个氨基酸差异,共构成5种Prdm9锌指域,分别定义为不同的等位基因(A、B、C、D和E),其中A～D包含8个锌指,这是试验黑绵羊Prdm9锌指域的主要类型,E包含9个锌指且仅发现于盐源黑绵羊中,其等位基因频率仅为0.050。这些等位基因形成6种基因型,包括AA、AC、BB、BD、CC和EE,在布拖黑绵羊和普格黑绵羊中均检测到4种基因型,而盐源黑绵羊中有6种,且BB和EE仅在该群体中观察到。Prdm9的等位基因频率和PIC值在3个黑绵羊群体中存在不同程度差异,有较丰富的遗传多态性,其中盐源黑绵羊相对最丰富。3个黑绵羊群体Prdm9锌指域的等位基因频率分布均极显著偏离哈代-温伯格平衡(P<0.01),提示它们在育种中受到较大的人工选择影响。综上所述,黑绵羊群体中Prdm9有较丰富的遗传多样性,3个群体间亲缘关系均较近。     

不同品种牛IGF-I基因5'调控区序列的多态性分析

采用PCR-SSCP方法,检测134头牛IGF-I基因5'调控区的多态性.结果表明,在外显子1上游510 bp处检测到1个C→T的碱基突变,有2个等位基因和3种基因型.统计结果发现,在夏洛莱牛和草原红牛群体中等位基因A占优势,但是在利木赞牛群体中却是等位基因B占优势,西门塔尔牛群体中2种等位基因的比例相对平均.AB基因型在4个群体中均为优势基因型.夏洛莱牛、西门塔尔牛、利木赞牛群体均处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05),而草原红牛群体处于非平衡状态(P<0.05).为今后对牛的肉质性状研究打下分子生物学基础.     

牦牛MSTN基因内含子Ⅱ遗传多样性研究

利用PCR-SSCP技术研究了5个牦牛群体共计401头个体的MSTN基因第2内含子的多态性.结果表明:牦牛MSTN基因第2内含子存在多态性,测序发现该片段第192 bp处有一个A 到G的单碱基突变.所检测的5个牦牛群体中,除新疆巴州牦牛群体未检测到AA基因型,其他4个群体中均发现AA、AB和BB 3种基因型,大通牦牛、甘南牦牛、青海高原牦牛群体中均以BB型为优势基因型,而天祝白牦牛和新疆巴州牦牛则以AB为优势基因型.不同牦牛群体中均检测到A,B两个等位基因,并且B基因频率均高于A基因频率,B等位基因为各牦牛群体中的优势等位基因.各群体经过χ~2检验,在该基因座上,甘南牦牛、天祝白牦牛、青海高原牦牛3个群体处于Hardy-Weinberg平衡状态(P＞0.05),大通牦牛、新疆巴州牦牛两个群体处于不平衡状态(P＜0.05).分析了5个牦牛群体的遗传结构,发现大通牦牛的基因杂合度、有效等位基因数、多态信息含量等均最低,分别为:0.171,1.207,0.157;而天祝白牦牛的基因杂合度,有效等位基因数、多态信息含量等均最高,分别为:0.490,1.961,0.370;新疆巴州牦牛的基因杂合度、有效等位基因数、多态信息含量等均略低于天祝白牦牛.     

不同品种牛IGF-I基因5′调控区序列的多态性分析

采用PCR-SSCP方法,检测134头牛IGF-I基因5′调控区的多态性。结果表明,在外显子1上游510bp处检测到一个C→T的碱基突变,有两个等位基因和三种基因型。统计结果发现,在夏洛莱牛和草原红牛群体中等位基因A占优势,但是在利木赞牛群体中却是等位基因B占优势,西门塔尔牛群体中两种等位基因的比例相对平均。AB基因型在4个群体中均为优势基因型。夏洛莱牛、西门塔尔牛、利木赞牛群体均处于Hardy-Weinberg平衡状态（P﹥0.05）,而草原红牛群体处于非平衡状态（P﹤0.05）。为今后对牛的肉质性状研究打下分子生物学基础。     

IGFBP-3基因核苷酸变异与绵羊屠宰性状相关性分析

胰岛素样生长因子结合蛋白与动物的生长发育有密切的联系.为了探讨IGFBP-3基因作为绵羊屠宰性状候选基因的可能性,采用单链构象多态性结合测序方法检测592只甘肃高山细毛羊IGFBP-3基因的变异特征,并分析核苷酸变异与屠宰性状的相关性.结果表明,绵羊IGFBP-3第4外显子区检测到1个单核苷酸变异位点(g.87 A>C),A和B 2个等位基因(等位基因频率:56.76％,43.24％),表现为AA、AB和BB 3种基因型(基因型频率:29.73％,54.05％,16.22％),并且所研究的群体在该位点上处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05).相关性结果表明,甘肃高山细毛羊IGFBP-3基因g.87 A>C处的变异对宰前活质量、热胴体质量有极显著影响(P<0.01);对眼肌面积、GR值、嫩度有显著影响(P<0.05).表明等位基因B的绵羊群体具有更高的屠宰率,可以作为甘肃高山细毛羊屠宰性状选育的分子标记用于生产实践中.     

河南地方绵羊品种RBP4基因的多态性研究

采用PCR-SSCP方法分析了RBP4基因在大尾寒羊和小尾寒羊中的多态性,以期探索该基因对于河南地方绵羊品种繁殖力的影响。结果表明：在2个绵羊品种中RBP4基因检测出2个基因型即BB和AB,没有检测到AA基因型。在小尾寒羊和大尾寒羊中BB基因型频率分别为0.840和0.583,AB基因型频率分别为0.160和0.416。在小尾寒羊和大尾寒羊中A等位基因频率分别为0.080和0.209,B等位基因频率分别为0.920和0.791。研究为进一步从分子水平探索河南地方绵羊品种的高繁殖力遗传机制提供了参考。     

5个绵羊品种BMPR-IB基因第7外显子多态性分析

为了探索绵羊多胎性的分子机理以及为绵羊繁殖力的标记辅助选择和育种提供理论依据。采用PCR-SSCP方法,对不同繁殖力的5个绵羊品种（特克赛尔羊、无角陶赛特羊、德国美利奴羊、小尾寒羊、藏羊）BMPR-IB基因第7外显子进行多态性检测。结果表明：5个绵羊群体均存在2种基因型,AA型和AB型;测序结果表明：AB型个体在该基因编码区第846位点发生C→T的突变,出现C/T的杂合。5个绵羊品种的优势基因型均为AA型,优势等位基因均为A基因。特克赛尔羊、无角陶赛特羊、德国美利奴羊多态信息含量均处于0.25~0.5之间,属于中度多态,小尾寒羊、藏羊属于低度多态(PIC<0.25);χ2适合性检验表明：除特克赛尔羊之外,其余4个绵羊品种均处于Hardy-weinberg平衡状态;显著性检验分析表明：该突变位点在不同繁殖力母羊群体中的分布有一定的差异。其中,特克赛尔羊、无角陶赛特羊以及德国美利奴羊3个品种的绵羊相互之间分布差异不显著(P>0.05),特克赛尔羊、无角陶赛特羊与小尾寒羊之间差异显著(0.010.05)。该突变位点可以作为控制绵羊繁殖力的潜在分子标记位点。     

野家杂交猪F1代群体8个繁殖功能基因的多态性分析

【研究目的】检测和分析野猪与大白猪杂交后F1代群体内8个与繁殖性状相关基因的群体遗传情况,以期为猪的杂交育种以及标记辅助选择提供一定的理论依据。【方法】采用PCR-RFLP法对248头杂交猪（大白♀×野猪♂）的ESR、FSHβ、GPX5、FUT1、PRLR、NCOA1、OPN和RBP4基因的多态位点进行了检测,并计算了每个位点的基因型频率和基因频率。【结果】大白猪群体内引入野猪血统后,F1代的ESR、FSHβ和PRLR的优势等位基因频率都有不同程度的下降,FUT1和GPX5的优势等位基因频率与现有研究结果基本一致,而NCOA1和OPN的优势基因频率都高于已检测的杂交品种,只有RBP4基因处于哈代－温伯格平衡状态。【结论】野猪与家猪杂交育种工作中,要选择ESR、FSHβ和PRLR的优势等位基因频率较高的母本群体。     

可乐猪Ghrelin基因多态性及其对肉质性状的遗传效应分析

根据GenBank上的Ghrelin基因序列设计1对引物,应用PCR技术直接从可乐猪肌肉组织基因组中扩增出了包含Ghrelin基因全序列的特异片段,包括第一、第二外显子和第一内含子DNA序列,并进行直接测序,分析该基因与可乐猪12项肉质性状的关联性,结果表明：在Ghrelin基因第一内含子上检测到1个单碱基突变：G252A,表现出纯合型GG和杂合型GA两种基因型,其中GG基因型频率高于GA基因型频率,达65.4%,等位基因G为优势等位基因,表现为低度多态。χ2检验表明,该SNP位点处于Hardy-Weinberg平衡状态(P﹥0.05)。最小二乘分析显示,Ghrenlin基因252位点对可乐猪的肉质性状无显著影响(P>0.05)。     

中国西门塔尔牛SCD1基因多态性与肉质性状的相关分析

利用Illumina HD SNP技术对484头中国西门塔尔牛SCD1基因的遗传变异及其与部分肉质性状的相关性进行了分析.结果表明,该群体中存在7个SCD1基因的SNP位点.SCD1基因第4内含子存在A8605G、A9229G与A10050C 3个SNP位点;第5内含子存在1个SNP位点A12304G;3' UTR区存在A13655G、C14790T与A15565G 3个位点.A8605G位点的B等位基因为优势等位基因,频率为0.748,其他位点等位基因频率在0.4 ～0.6之间.x2检验结果显示,SCD1基因的所有SNPs均处于哈代-温伯格平衡状态(P＞0.05).SCD1基因的7个SNPs位点全部为中度多态,杂合度和有效等位基因数均较高.SCD1基因SNP多态性与肉质性状的关联分析表明,SCD1基因对肌内脂肪含量、剪切力、大理石花纹等级和脂肪颜色有一定的影响,可以作为改善牛肉质量进行标记辅助选择的重要候选基因.     

糖皮质激素受体（GR）基因内含子7长度多态性与猪脂肪性状相关研究

应用特异PCR技术检测了猪糖皮质激素受体（GR）基因内含子7长度多态性,并分析其与脂肪性状的相关性。结果表明：凉伞猪、龙潭猪群体中GR基因内含子7长度多态性发现有A和B两个等位基因存在,该两种等位基因A/B频率在两个群体中分别为0.2286/0.7714和0.2008/0.7992。B等位基因是群体中的优势等位基因,该基因座在两群体中处于Hardy-Weinberg平衡状态。建立混合模型方程组分析该长度多态对猪脂肪性状的效应,结果显示,猪GR基因内含子7长度多态的不同基因型与肌内脂肪、肩部膘厚、腰部膘厚、6～7肋膘厚、板油质量等性状显著相关（P<0.05）。表明猪GR基因内含子7长度多态对猪脂肪沉积有一定的影响。     

基于转录组测序筛选黄牛低氧适应性相关差异基因

为探明藏黄牛对低氧适应的相关差异表达基因并分析差异表达基因功能和代谢通路,以藏黄牛和三江黄牛心脏组织为研究对象,提取总RNA,建立测序文库后利用Illumina HiSeqTM 4000进行测序,经生物信息学分析筛选出差异表达转录本,并对差异表达基因进行GO富集和KEGG通路分析,最后采用荧光定量PCR(RT-qPCR)验证测序数据的准确性。结果表明:藏黄牛相比于三江黄牛得到显著差异表达基因608个,其中上调基因467个,下调基因141个,推测表达量较高的B2M、COX7C、NFATC1、ECE1、CAST基因是与低氧适应性相关的基因;差异转录本GO功能富集分析可知,在分子功能、细胞组分、生物过程分别富集到327,253,2 191个条目,其中富集程度最高的条目分别是细胞发育过程、结合与转录因子活性、细胞前缘。KEGG分析结果表明,差异转录本显著富集在8条通路,筛选低氧适应性候选基因NFATC1是MP-PKG信号通路与T细胞受体信号通路成员,推测其通过cGMP-PKG通路与T细胞受体信号通路参与低氧适应性调控。采用高通量测序技术对藏黄牛和三江黄牛心脏组织进行转录组测序分析,获得大量差异表达基因,为研究动物低氧适应性机制奠定基础。     

中国荷斯坦牛BOLA-DRB3外显子2的PCR-SSCP多态性分析

通过PCR-SSCP法对中国荷斯坦牛BoLA-DRB3基因的外显子2进行多态性分析.在223个个体中共获得10种等位基因,其中D等位基因频率最高为0.228 7,A等位基因频率最低为0.013 5;等位基因型18种,其中FG基因型频率最高,为0.125 6,其次为HH,基因型频率为0.112 1;ML基因型频率最低,为0.004 5.另外分析发现,在不同家系中,DRB3基因外显子2等位基因具有特异性,等位基因的类型和频率存在比较明显的差异.差异显著性分析表明,D等位基因对305 d产奶量和305 d乳蛋白量有明显的负效应,ME基因型个体305 d乳脂量显著低于其他个体.结果表明中国荷斯坦牛的BoLA-DRB3外显子2具有丰富的多态性,并具有家系分布的特异性.     

水稻超亲变异系和品种间OsRSR1基因序列比较及其性状变异机制分析

为了比较分析OsRSR1表达特点及序列和功能变异与性状遗传变异关系,选用籽粒直链淀粉含量很高的籼稻品种和极低的糯稻品种及遗传背景相似,但籽粒直链淀粉含量存在显著差异的粳稻亲本和杂交子代超亲变异系等为供试材料,进行转录因子基因OsRSR1的克隆、表达量测定及生物信息学分析。结果表明,灌浆初始阶段和后期阶段OsRSR1表达量大,灌浆中期表达量小,呈V字形变化,籽粒OsRSR1表达量高的品种其籽粒直链淀粉含量低,反之表达量低的品种籽粒直链淀粉含量高,二者间呈负相关关系,而且品种间有性杂交子代OsRSR1表达量会出现超亲变异;籽粒直链淀粉含量不同的水稻品种间OsRSR1全长DNA碱基序列及mRNA碱基序列和氨基酸序列并不完全一致,存在着多态性,与亲本相比有性杂交后代DNA碱基序列无论是在外显子区还是内含子区都可发生变化,而且DNA转录mRNA过程中也发生个别碱基的变化,形成与DNA碱基序列不配的mRNA碱基序列,最终形成同义或非同义的三联体密码,是性状产生遗传变异和基因多态性的重要途径; OsRSR1由8个外显子和7个内含子组成,基因序列的碱基变化均未改变基因的完整结构,籽粒直链淀粉含量差异显著的6个供试材料间的个别氨基酸差异并未导致OsRSR1蛋白的基本元件和功能变化,该蛋白结构域保守性很强。为深入研究基因转录水平的分子调控和遗传变异机制提供理论依据。     

中国荷斯坦牛TLR2基因遗传多态性的研究

以297头中国荷斯坦奶牛为研究对象,以TLR2(Toll like receptor 2)基因为目的基因,扩增目的片段,结合测序结果采用PCR-RFLP和CRS-RFLP技术方法来检测TLR2基因第2外显子的遗传多态性.结果发现:exon 2存在10098(T/G),10111(G/A)和11541(C/T)3个单核苷酸突变,其中11541位点的T/C突变为首次报道.分别选择EcoR V、HaeⅢ、DraⅠ等3种限制性内切酶检测其多态性.10098位点有3种基因型(AA,AB,BB),A、B等位基因频率分别为0.784 5,0.215 5;10111位点有2种基因型(CC,CD),C、D等位基因频率分别为0.985 8,0.014 2;11541位点有3种基因型(EE,EF,FF),E、F等位基因频率分别为0.099 3,0.900 7.10098位点T-G碱基突变导致天冬氨酸突变为谷氨酸(Asp63Glu),10111位点G-A碱基突变引起甘氨酸突变为丝氨酸(Gly68Ser).TLR2基因外显子2上的3个位点基因型在研究群体中的分布均符合Hardy-Weinberg平衡定律(p＞0.05).10098,10111,11541 3个位点的多态信息含量、杂合度、有效等位基因数分别为0.280 9/0.338 1/1.510 8,0.027 9/0.027 9/1.028 7和0.143 4/0.178 9/1.217 9.10098位点达到中度多态,其余2个位点处于低度多态.TLR2基因可作为候选遗传标记,进行深入研究.     

五个地方绵羊种群mtDNA D-loop区系统进化及遗传多样性分析

为探讨我国部分地方种群绵羊的起源进化及遗传多样性。对河北小尾寒羊、山东小尾寒羊、苏尼特羊、洼地绵羊、湖羊等5个地方绵羊种群mtDNA D-loop区全序列进行了测序和遗传变异分析,并利用生物信息学方法分析了种群间的亲缘关系以及母系起源。结果表明,5个绵羊种群mtDNA D-loop区序列共发现了135个多态位点,形成了108种单倍型。单倍型多样度为0.974 0~0.998 0;核苷酸多样度为0.017 20~0.022 22;全群平均核苷酸差异数K为20.795。NJ系统发育树表明,河北小尾寒羊与洼地绵羊先聚在一起,再与湖羊聚在一起,最后与苏尼特羊和山东小尾寒羊聚在一起。在所有的系统发育树及单倍型网络结构图中,均表明108种单倍型聚为3个单倍型群,单倍型群A包括70只绵羊个体,单倍型群B包括48只绵羊,单倍型群C包括13只绵羊。河北小尾寒羊与洼地绵羊遗传距离最近,其次为湖羊、苏尼特羊、山东小尾寒羊。该种群遗传多样性丰富,与山东小尾寒羊、苏尼特羊、湖羊、洼地绵羊等种群存在基因交流。