大额牛HSL基因外显子Ⅰ部分片段的序列测定及分析

对大额牛HSL基因外显子Ⅰ部分序列进行PCR扩增、测序及氨基酸预测,并同其它牛种的资料进行了比对分析,构建了分子系统进化树。结果表明:大额牛其核苷酸序列与牦牛、普通牛、瘤牛、水牛间的同源性分别为99.6%、99.4%、99.2%、97.0%。相应的氨基酸序列大额牛与水牛的同源性为97.6%;与普通牛、瘤牛、牦牛的同源性均为99.4%,仅在第33位有1个氨基酸变异,即大额牛为异亮氨酸,而其它3个牛种均为缬氨酸,这是由该基因片段的第97位碱基发生转换(A←→G)造成的。从分子系统进化树看,瘤牛和普通牛先聚为一类,再依次与牦牛、大额牛、水牛相聚,这与传统的牛种分类结果一致。     

牦牛生长分化因子-9基因cDNA克隆及序列分析

根据GenBank中普通牛生长分化因子9(GDF-9)基因序列(AF 307092)设计1对引物,以麦洼牦牛卵母细胞总RNA为模板,通过RT-PCR技术对牦牛GDF-9基因cDNA进行克隆测序和序列分析.结果表明:所克隆的1399 bp片段为预期的牦牛GDF-9基因cDNA序列,包含由2个外显子组成的全编码区和3′-下游部分序列.牦牛GDF-9基因编码区核苷酸序列长度为1362 bp,编码453个氨基酸,与GenBank中报道的普通牛、水牛、绵羊、山羊相应序列一致,而与人和黑猩猩存在差异.和普通牛相比,牦牛GDF-9基因编码区存在1处碱基转换(C→T),导致相应的氨基酸由丙氨酸(A)转换为缬氨酸(V).牦牛与普通牛、水牛、绵羊、山羊、人和黑猩猩的核苷酸同源性分别为99.9%、98.4%、97.0%、96.8%、85.6%和85.1%;氨基酸同源性分别为99.8%、97.1%、95.1%、95.4%、79.4%和79.5%.利用NJ法和MP法以该基因编码区核苷酸序列构建的物种间分子系统进化树结果基本一致,即牦牛与普通牛先聚为一类,再与水牛聚为一类,而后与绵羊和山羊聚为一类,最后与人和黑猩猩聚为一类.该聚类结果与物种间遗传距离大小一致,也与各物种在动物学上的分类相吻合,表明GDF-9基因编码区适用于构建物种间系统进化树.     

牦牛Bcl-2、Bax基因克隆及其在生殖轴上的表达分析

试验旨在分析Bcl-2与Bax基因的序列特性,并分析其在母牦牛生殖轴上的表达特点,为探讨其在牦牛繁殖活动中的调控作用奠定基础。试验采集健康母牦牛与母黄牛下丘脑、垂体、卵巢、输卵管及子宫组织样品,通过RT-PCR扩增并克隆Bcl-2与Bax基因,并采用生物信息学软件进行序列分析;利用实时荧光定量PCR法检测Bcl-2与Bax基因在牦牛与黄牛不同组织中的表达差异。结果表明,牦牛Bcl-2编码区全长690 bp,编码229个氨基酸;与黄牛Bcl-2基因核苷酸序列同源性最高,为99.86%,其次是山羊、绵羊,同源性分别为98.41%、97.97%;系统进化树表明,牦牛与黄牛亲缘关系最近。牦牛Bax基因编码区全长579 bp,编码192个氨基酸,与黄牛、藏山羊和金堂黑山羊同源性较高,分别为99.83%、99.48%和99.48%,其次是绵羊、马、人,同源性分别为99.14%、95.34%、94.30%;系统进化树表明,牦牛与黄牛亲缘关系最近。Bcl-2和Bax蛋白不存在信号肽,均为酸性不稳定的疏水蛋白。Bcl-2与Bax基因在黄牛及牦牛下丘脑、垂体、卵巢、输卵管和子宫组织中均有表达,其中牦牛卵巢、子宫中Bcl-2基因表达量分别显著和极显著高于黄牛(P0.05;P0.01);牦牛子宫、输卵管中Bax基因表达量显著高于黄牛(P0.05),牦牛卵巢中Bcl-2/Bax比值极显著高于黄牛(P0.01),子宫和垂体中显著高于黄牛(P0.05)。表明Bcl-2与Bax在动物进化中非常保守且在繁殖活动中起重要作用,牦牛卵巢、子宫、输卵管和垂体中的高表达量可能与牦牛处于极端恶劣环境的细胞抗凋亡作用有关。     

牦牛EPOR基因编码区序列的克隆及分析

以处于不同海拔高度的3个牦牛品种即巴州牦牛、大通牦牛、九龙牦牛为研究对象,对各牦牛品种的促红细胞生成素受体(EPOR)基因编码区进行PCR扩增和克隆测序.在对测序结果进行拼接得到牦牛EPOR基因编码区全序列基础上,利用生物信息学软件对其序列进行生物信息学及比较基因组学分析.结果表明:牦牛的EPOR基因编码区全长1 527 bp,编码508个氨基酸;EPOR信号肽由25个氨基酸组成,胞外域由225个氨基酸组成,跨膜区由22个氨基酸组成,胞浆域由236个氨基酸组成;EPOR基因编码区在牦牛品种间及其与普通牛间均存在一定的差异,这些差异是否与牦牛的适应性有关,值得进一步研究.     

高原牦牛肺脏iNOS基因克隆及序列分析

为了阐明高原牦牛诱导型一氧化氮合酶(inducible NOS, iNOS)在基因水平上对肺脏低氧适应的作用,试验以高原牦牛为研究对象,采用PCR扩增方法克隆了高原牦牛iNOS基因cDNA序列,并对iNOS基因的CDS序列及其编码的蛋白结构进行生物信息学分析。结果表明:高原牦牛iNOS基因的CDS序列全长为3 471 bp,共编码1 156个氨基酸;iNOS蛋白分子质量约为131.03 ku,信号肽预测显示为胞内蛋白,其氨基酸序列具有多个功能域位点,在iNOS蛋白的二级结构中,α-螺旋占37.28%、β-转角占7.27%、无规则卷曲占37.46%、延伸链占17.99%,且核苷酸序列与黄牛、马、犬、人和小鼠的同源性分别为99.45%、78.05%、85.81%、80.84%和80.73%,氨基酸序列与黄牛、马、犬、人和小鼠的同源性分别为99.57%、76.28%、84.18%、79.67%和80.54%。说明iNOS基因在进化过程中相对保守,其编码的氨基酸序列在高原牦牛与黄牛间具有较高的一致性,但与其他物种相比一致性较低。     

牦牛Bcl-2、Bax基因克隆及其在生殖轴上的表达分析

试验旨在分析Bcl-2与Bax基因的序列特性，并分析其在母牦牛生殖轴上的表达特点，为探讨其在牦牛繁殖活动中的调控作用奠定基础。试验采集健康母牦牛与母黄牛下丘脑、垂体、卵巢、输卵管及子宫组织样品，通过RT-PCR扩增并克隆Bcl-2与Bax基因，并采用生物信息学软件进行序列分析；利用实时荧光定量PCR法检测Bcl-2与Bax基因在牦牛与黄牛不同组织中的表达差异。结果表明，牦牛Bcl-2编码区全长690 bp，编码229个氨基酸；与黄牛Bcl-2基因核苷酸序列同源性最高，为99.86%，其次是山羊、绵羊，同源性分别为98.41%、97.97%；系统进化树表明，牦牛与黄牛亲缘关系最近。牦牛Bax基因编码区全长579 bp，编码192个氨基酸，与黄牛、藏山羊和金堂黑山羊同源性较高，分别为99.83%、99.48%和99.48%，其次是绵羊、马、人，同源性分别为99.14%、95.34%、94.30%；系统进化树表明，牦牛与黄牛亲缘关系最近。Bcl-2和Bax蛋白不存在信号肽，均为酸性不稳定的疏水蛋白。Bcl-2与Bax基因在黄牛及牦牛下丘脑、垂体、卵巢、输卵管和子宫组织中均有表达，其中牦牛卵巢、子宫中Bcl-2基因表达量分别显著和极显著高于黄牛（P<0.05；P<0.01）；牦牛子宫、输卵管中Bax基因表达量显著高于黄牛（P<0.05），牦牛卵巢中Bcl-2/Bax比值极显著高于黄牛（P<0.01），子宫和垂体中显著高于黄牛（P<0.05）。表明Bcl-2与Bax在动物进化中非常保守且在繁殖活动中起重要作用，牦牛卵巢、子宫、输卵管和垂体中的高表达量可能与牦牛处于极端恶劣环境的细胞抗凋亡作用有关。     

九龙牦牛EPO基因部分片段遗传多态性分析

为研究九龙牦牛的促红细胞生成素(EPO)基因遗传多态性,笔者以九龙牦牛肌肉组织为试验材料,提取DNA并经检验合格后,通过PCR扩增和测序对EPO基因外显子3、4、5区段进行序列分析。将测序结果与Gen Bank中的基因序列进行比对,共发现5处突变位点,分别位于该基因的2034 bp、2122 bp、2152 bp、2195 bp和2941 bp处。其中,位于外显子4内的2152 bp处由T变成A,属于错义突变,编码的氨基酸由亮氨酸变为谷氨酰胺,其余4个位点的突变均发生在内含子区段。     

4个牦牛品种的RAPD遗传多样性研究

研究采用RAPD分子标记技术对麦洼、九龙、大通和天祝白牦牛等4个牦牛品种共124头牦牛进行了遗传多样性分析.结果表明:①每个RAPD引物扩增的DNA片段数在18～33个,且所有品种均表现多态,标记多态频率平均为38.63%,检测片断大小在0.25～5 kb之间;②用Shannon多样性指数公式计算牦牛品种的遗传多样性指数(H0),结果显示九龙、麦洼、大通、天祝白牦牛的遗传多样性指数分别为0.311、0.262、0.252和0.216;③采用Rogers遗传距离公式分析4个牦牛品种间的遗传距离(DR)结果:天祝白牦牛与九龙牦牛遗传距离最大(0.0414),与大通牦牛的距离最小(0.0383);④根据DR值,将4个牦牛品种聚为两大类,九龙牦牛聚为一类,其它3个牦牛品种聚为一类.大通牦牛和天祝白牦牛在较近的水平上首先聚为一类,然后与麦洼牦牛聚为一大类.     

新疆塔什库尔干牦牛mtDNA Cytb基因和D-Loop区遗传多样性及系统进化分析

为探究塔什库尔干牦牛的遗传多样性和起源进化关系,本研究通过测定和分析塔什库尔干牦牛10个个体细胞色素b基因(Cytb)和D-loop区全序列,分析多态性及构建系统进化树。结果表明:塔什库尔干牦牛Cytb基因全序列长度为1 140bp,4种核苷酸T、A、G、C的平均比例分别为27.72%、33.21%、12.92%、26.15%;在10个个体中鉴定出3种单倍型,3个变异位点,全部为转换,单倍型的多样性(Hd)为0.378,核苷酸的多样性(Pi)为0.00 205;D-loop区序列全长在890～910bp之间,4种核苷酸T、A、G、C的平均比例分别为26.12%、34.22%、25.27%、14.39%,共统计出36个SNP位点,其中转换11个,颠换21个,缺失3个,其单倍型多样性(Hd)为0.778,核苷酸多样性(Pi)为0.00 839。在基于Cytb基因的系统进化树中,塔什库尔干牦牛首先与巴州牦牛、青海牦牛聚为一类,之后与西藏牦牛、野牦牛聚为一类;在D-loop区的系统进化分析中,塔什库尔干牦牛则先与麦洼牦牛、大通牦牛聚为一类,之后与西藏牦牛、野牦牛聚为一类,展示出丰富的遗传多样性,同时进一步支持了牦牛和野牦牛划为牛亚科牦牛属的观点。     

牦牛生长激素基因cDNA分子克隆及进化分析

根据GenBank中登录的牛、山羊和绵羊等动物的生长激素基因序列的比对结果,设计特异性引物,分别从甘南黑牦牛和天祝白牦牛脑垂体中提取RNA,采用RT-PCR技术克隆,测序获得707 bp的片段。结果表明:该片段包含牦牛生长激素基因完整的开放阅读框,长654 bp,编码217个氨基酸。与牛的核苷酸序列相比,牦牛第607位碱基为A,而牛为C,但这一碱基差异并未导致氨基酸残基的变化,均编码精氨酸。牦牛生长激素基因编码区序列与牛、山羊、绵羊、马、猪、猫和犬的同源性分别为99.8%、98.6%、97.7%、90.6%、90.1%、89.1%和88.9%,氨基酸序列同源性分别为100%、99.1%、98.6%、88.9%、88.5%、88.9%和89.4%,表明生长激素基因在进化上非常保守。基于CDS序列和氨基酸序列建立的系统进化树结果一致,且与比较形态学和比较生理学分类结果一致。