荣昌猪和两种小型猪遗传背景的微卫星分析

荣昌猪是我国优良地方品种,巴马香猪和贵州小型香猪为我国独特小型猪品系。本研究采用美国猪基因组协作计划推荐的19个微卫星标记对荣昌猪、荣昌猪B系、巴马香猪、贵州小型香猪及外来猪种大白猪进行了遗传学检测和分析。结果表明:19个微卫星位点在群体中均表现为多态,每位点等位基因数10~23个。5个猪种中荣昌猪B系的遗传多样性最高,荣昌猪次之;2种小型猪的遗传多样性较低,其中巴马香猪的等位基因数(121个)略大于贵州小型香猪(114个),但其遗传多样性指数(平均期望杂合度0.6535±0.0347)小于贵州小型香猪(0.6919±0.0227),反映了巴马香猪较低的基因杂合度和较小的遗传变异;大白猪的遗传多样性最低。从品系的共有等位基因来看,荣昌猪B系基因背景组成中其亲本品系荣昌猪所占比例(30.22%)要大于大白猪(24.37%);大白猪和其他4个猪群体的共享等位基因数均较低(21.24%~25.12%);巴马香猪和贵州小型香猪之间共有等位基因数最高(45.06%)。采用基于遗传距离的NJ法和基于基因频率的最大似然法进行系统聚类,除了大白猪明显为独立分支及荣昌猪B系表现出较远的聚类关系外,其他3个猪种间的聚类有所不同。     

贵州白香猪apoA5基因多态性初步分析

贵州白香猪为贵州特有的地方品种,为了研究贵州白香猪apoA5基因多态性,试验采用直接测序法对贵州白香猪apoA5基因全序列2 473 bp进行单核苷酸多态性(SNPs)检测.结果表明:在apoA5基因的内含子2和外显子3中分别检测出1个、11个变异位点;有4个突变发生在氨基酸编码区内,其中3个突变为同义突变,而G1 1...     

贵州白香猪apoA5基因多态性初步分析

贵州白香猪为贵州特有的地方品种,为了研究贵州白香猪apoA5基因多态性,试验采用直接测序法对贵州白香猪apoA5基因全序列2 473 bp进行单核苷酸多态性(SNPs)检测。结果表明:在apoA5基因的内含子2和外显子3中分别检测出1个、11个变异位点;有4个突变发生在氨基酸编码区内,其中3个突变为同义突变,而G1 185A突变为非同义突变,导致了密码子由CGC突变为CAC,从而导致氨基酸由精氨酸(Arg)突变为组氨酸(His);另外7个突变位点发生在3'-UTR;在检测出的12个变异位点中,G1 690C及G1 821C突变符合Hardy-Weinberg平衡状态,其余10个位点偏离了Hardy-Weinberg平衡。     

香猪CYP3A29基因3′-UTR结构变异及其与肌肉雄激素水平的关联分析

【目的】探究猪特有的细胞色素P450超家族3A亚族成员29(cytochrome P450 3A 29,CYP3A29)基因3′-UTR区核苷酸结构变异(structural variation, SV)对该基因表达的影响,解析该结构变异与香猪肉质性状形成的关系。【方法】以香猪、大白猪为研究对象,应用UCSC、miRBase、PITA、RBPsuite等软件预测CYP3A29基因3′-UTR区结构变异区间所包含的重复元件、miRNA和RBP结合位点;采用PCR方法对结构变异位点进行基因分型;计算群体基因型频率、基因频率及Hardy-Weinberg平衡状态;采用实时荧光定量PCR检测该变异对CYP3A29基因表达的影响;利用ELISA法检测香猪肌肉组织中CYP3A29蛋白含量和雄激素(T、DHT)水平,并使用SPSS 17.0软件对T、DHT含量与不同基因型进行Pearson相关性分析。【结果】生物信息学分析显示,CYP3A29基因3′-UTR的结构变异区全长303 bp,该变异区存在1个长为241 bp的短散在元件(short interspersed element, SINE),...     

利用微卫星标记对中国4种小型猪的遗传多样性研究

本研究通过10个微卫星位点对我国特有的4个小型猪种（五指山猪、滇南小耳猪、贵州小型香猪、巴马香猪）进行了遗传学检测，结果表明：除S0003位点表现为单态外，其它9个位点均为高度或中度多态位点；4个小型猪种群体内的遗传多样性比较高，平均基因杂合度分别为0.7165，0.6611，0.6602，0.5990；多态信息含量在0.5774－0.6871之间；五指山猪与贵州小型香猪的遗传距离较近，与滇南小耳猪次之，它们与巴马香猪都较远。     

香猪卵巢StAR和CYP11A1基因的差异表达研究

为了揭示香猪繁殖调控的分子机制,本试验结合生物信息学分析方法对StAR和CYP11A1基因在香猪卵巢组织中的差异表达进行分析。运用实时荧光定量PCR方法检测高、低产群体6月龄香猪卵巢组织中StAR和CYP11A1基因的表达量变化;从香猪基因组中克隆两个基因的启动子区域,分析两个基因表达差异的分子机制。高通量转录组测序和实时荧光定量PCR检测结果均显示,高产香猪两个基因的表达量较高,启动子区序列长分别为1 144与970 bp。StAR基因启动子区结合转录因子ER、COUP、Sp1等34种72个,转录起始位点上游68~698 bp存在8个变异位点,但不影响转录因子的结合;与CYP11A1基因启动子区相结合的转录因子为Sp1、PU.1、C/EBPdel等30种75个,转录起始位点上游12~593 bp存在5个变异位点,其中69 bp处检测到C-T变异,高产香猪的T等位基因检出频率为17%,低产香猪为33%;对预测结果整合分析,T等位基因丢失了转录因子Sp1的结合位点。高、低产香猪之间StAR和CYP11A1基因的表达存在差异,CYP11A1基因启动子区69 bp处的变异可能是基因表达量差异的原因之一。     

香猪卵巢StAR和CYP11A1基因的差异表达研究

为了揭示香猪繁殖调控的分子机制,本试验结合生物信息学分析方法对StAR和CYP11A1基因在香猪卵巢组织中的差异表达进行分析。运用实时荧光定量PCR方法检测高、低产群体6月龄香猪卵巢组织中StAR和CYP11A1基因的表达量变化;从香猪基因组中克隆两个基因的启动子区域,分析两个基因表达差异的分子机制。高通量转录组测序和实时荧光定量PCR检测结果均显示,高产香猪两个基因的表达量较高,启动子区序列长分别为1 144与970bp。StAR基因启动子区结合转录因子ER、COUP、Sp1等34种72个,转录起始位点上游68~698bp存在8个变异位点,但不影响转录因子的结合;与CYP11A1基因启动子区相结合的转录因子为Sp1、PU.1、C/EBPdel等30种75个,转录起始位点上游12~593bp存在5个变异位点,其中69bp处检测到C-T变异,高产香猪的T等位基因检出频率为17%,低产香猪为33%;对预测结果整合分析,T等位基因丢失了转录因子Sp1的结合位点。高、低产香猪之间StAR和CYP11A1基因的表达存在差异,CYP11A1基因启动子区69bp处的变异可能是基因表达量差异的原因之一。     

巴马香猪VRTN基因克隆、表达及其多态性与繁殖性状的关联分析

旨在研究VRTN(vertebrae development homolog)基因在巴马香猪群体中的编码区序列特征、组织表达情况、脊椎数性状因果突变位点ins291的等位基因频率及其与乳头数和产仔数性状的关联。本研究采集3头0日龄巴马香猪组织,利用cDNA克隆技术获得VRTN基因编码区全长序列并进行生物信息学分析,利用荧光定量PCR技术检测VRTN在心、肝、脾、肺、肾、背最长肌和皮下脂肪组织中的表达情况;采集279头经产巴马香猪母猪血液,检测ins291位点在该群体中的频率分布,并与乳头数、产仔数性状进行关联分析。结果表明,巴马香猪VRTN基因编码区全长2 097 bp,其编码的氨基酸序列在不同物种间存在大量保守区域;VRTN基因编码698个氨基酸,预测为亲水性蛋白质,存在1个螺旋转角螺旋域超家族结构功能区、2个低复杂度区域和2个内部重复结构,并与核受体辅抑制子1(NR6A1)、果蝇同源框基因Prospero的脊椎动物同源蛋白2(PROX2)和富亮氨酸重复序列74亚基(LRRC74A)等蛋白具有相互作用;VRTN基因在0日龄巴马香猪各组织中均有表达,其中在背最长肌组织中表达量最高;巴马香猪保种群体中VRTN基因有利突变位点ins291的等位基因频率为21.15%,不同基因型个体之间平均产仔数、总乳头数、左侧乳头数、右侧乳头数和单侧最大乳头数性状均无显著差异(P0.05),但纯合突变型(ins/ins)个体的乳头数性状均高于其他基因型个体。结果提示,在巴马香猪产业化生产中可通过分子育种手段提高VRTN ins291有利等位基因频率,但不影响其产仔数性状。     

西藏小型猪线粒体DNA控制区的分子遗传学研究

通过扩增102头西藏小型猪以及16头巴马小型猪、17头贵州香猪的线粒体DNA控制区,测序并与国内其他猪种进行比较,研究西藏小型猪的遗传标记以及与其他国内地方猪种的亲缘关系.结果显示,两藏小型猪线粒体DNAD-loop区分3个区域.串联重复序列区处于中间位置,包含有15～29个10 bp的重复片段,分为A、B 2种类型.3'端340 bp,与国内其他猪种的序列相同,比较保守;D-loop 5'端704 bp,共有22个变异位点.由22个变异位点中归纳出25个单倍型,其中有2种主要的单倍型,分别占34.4%和36.6%.根据3个转换位点:305、500、691,将西藏小型猪分成了2组,几乎与串联重复序列所分的A、B 2组类型相对应.与西藏小型猪相比,巴马小型猪和贵州香猪D-loop 5'端变异位点较少,分别只有4种和2种单倍型,串联重复区也只有1个类型.说明西藏小型猪可能有2个母系祖先,并且与我国西南地区的猪种有较近的亲缘关系;不同的串联重复片段类型和5'端的变异位点可以联合组建西藏小型猪的遗传标记.     

巴马香猪CIDEa基因克隆及组织表达分析

本试验旨在对巴马香猪CIDEa基因序列进行克隆,预测其蛋白结构和功能,并进行组织表达分析。根据NCBI已经公布猪的CIDEa基因序列(登录号:NM_001112696.2),利用Oligo 7.0软件设计引物,采用RT-PCR法扩增并克隆巴马香猪CIDEa基因序列,利用生物信息学软件分析其核苷酸序列及编码蛋白的疏水性、理化性质、跨膜结构域、二级结构、三级结构及互作蛋白,并采用实时荧光定量PCR方法检测CIDEa基因在巴马香猪皮下脂肪、肝脏、肾脏、肺脏、脾脏、背最长肌及心脏的表达规律。结果显示,试验成功获得巴马香猪CIDEa基因CDS区序列,全长660 bp,编码219个氨基酸,与GenBank中猪、牛、马、犬、人、猕猴和家鼠的核苷酸相似性分别为99.4%、84.7%、81.5%、80.9%、79.7%、78.9%和76.1%。与GenBank中野猪CIDEa基因核苷酸序列比对发现,发生4处碱基突变,其中A609G和T627C位点为同义突变,C173T(Pro→Leu)和C631T(Arg→Cys)位点为错义突变。巴马香猪CIDEa蛋白分子质量为24 483.57 u,等电点为9.48,不稳定指数为52.86,属于不稳定蛋白;该蛋白中亮氨酸(Leu)含量最高(13.2%),色氨酸(Trp)含量最低(0.5%)。巴马香猪CIDEa蛋白为膜外亲水性蛋白,包含1个超家族结构域(CIDE-N)。二级结构预测发现,巴马香猪CIDEa蛋白包含α-螺旋(45.66%)、β-转角(5.94%)、延伸链(14.61%)和无规则卷曲(33.79%),三级结构预测结果与二级结构一致。蛋白互作分析结果表明,巴马香猪CIDEa蛋白与PPARG、PPARGC-1、COX8H、PRDM16、DIO2、TMEM26、ELOVL3、COX7A1、CIDEC、DFFB蛋白存在相互作用。实时荧光定量PCR结果显示,CIDEa基因在巴马香猪皮下脂肪中表达量最高,且显著高于其他组织(P<0.05),心脏中表达量最低。研究结果为进一步探讨CIDEa基因对巴马香猪脂肪沉积的调控机制提供理论依据。     

应用RAPD技术对中国3品系实验用小型猪进行亲缘关系的分析

随机扩增多态ＤＮＡ (ＲａｎｄｏｍＡｍｐｌｉｆｉｅｄｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃＤＮＡ ,ＲＡＰＤ)技术 ,在动物、植物、微生物种属鉴定 ,亲缘关系的划分及多态性分析中得到广泛应用 ,但应用于小型猪方面的研究报道很少 ,尤其是对我国特有的实验用小型猪的研究 ,目前国内外尚未见报道。贵州小型香猪、广西巴马小型猪及西双版纳近交系小耳猪由于其近交程度高、遗传性稳定以及良好的实验应用效果 ,已引起了国内外相关领域的关注。本实验应用 1 0 0条随机引物对上述 3品系小型猪的基因组ＤＮＡ进行ＲＡＰＤ研究 ,旨在筛选具有品系间多态性的ＲＡ…     

3个中国实验用小型猪品种血液生化指标分析

用全自动生化分析仪检测了五指山小型猪近交系、贵州小型猪和广西巴马小型猪封闭群25个血液生化指标，统计分析结果显示，3个品种间无差异的指标有1项，差异极显著（P＜0.01）的指标有7项；3个品种中所有指标的变异系数平均值依次为：0.18、0.21和0.17。通过3个小型猪品种间同一指标的比较，以及与人类参考值、国外著名的哥廷根小型猪、地方猪品种和引进大型猪品种比较，为小型猪用于人类医学研究应用提供参考。     

中国实验用小型猪种群血液生理指标分析

用全自动血液分析仪检测了五指山小型猪近交系、贵州小型猪和广西巴马小型猪封闭群18个血液生理指标，统计分析结果显示3个品种间无差异的指标仅有1项，差异极显著（P＜0.01）的指标有6项；这18项指标在上述3个品种中的变异系数平均值依次为0.243、0.19和0.182。通过3个小型猪品种间比较，以及与人类参考值、国外著名的哥廷根小型猪、地方猪品种和引进大型猪品种比较，为小型猪用于人类医学研究应用提供参考。     

贵州地方猪种UCP3基因多态性与肉质性状的相关性分析

解耦联蛋白3(uncoupling protein 3,UCP3)是调节能量和脂肪代谢的重要因子。以商品猪(杂交猪)为对照,采用SSCP方法对贵州地方猪品种糯谷猪和萝卜猪的UCP3基因进行了多态性分析。结果表明:3个猪群体中,都检测到了3种基因型(AA、BB、AB),χ2独立性检验结果显示,3种基因型在3个群体间的分布不一致,糯谷猪和萝卜猪以AB基因型为主,杂交猪以BB基因型占优势,杂交猪与地方猪种之间的差异显著(P<0.01);对纯合基因型的UCP3基因片段进行克隆测序,证实AA基因型中UCP3基因外显子6编码区第842位碱基发生了单碱基突变(T→C),导致编码的氨基酸从苏氨酸突变为甲硫氨酸。进一步分析3种基因型与胴体和肉质性状之间的相关性,证明AB基因型个体的肉质最优,贵州地方猪种的大理石纹、肌内脂肪含量和嫩度3项指标显著优于商品猪(P<0.01),因此推测UCP3基因与贵州地方猪种的肉质性状具有相关性,可能是贵州地方猪种肉质性状的候选基因。     

贵州地方猪品种对氧磷脂酶1基因的多态性研究

本试验以欧洲猪种为参照,研究贵州地方猪对氧磷脂酶1(paraoxonase,PON1)基因的多态性,探讨基因多态性与地方猪的脂肪沉积之间是否存在相关性。研究采用锚定聚合酶链反应技术对香猪、糯谷猪、萝卜猪和可乐猪共138个贵州地方猪品种PON1基因的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNP)进行研究。结果表明,猪群PON1基因的163/165位点出现A/T、G/A变异,515位点检测到C/T突变,均以3种基因型存在。经卡方(χ²)检验,贵州地方猪群PON1基因515位点的基因型频率和基因频率与欧洲猪品种间的差异不显著(P>0.05);163/165位点中,贵州地方猪种A等位基因的频率为83.7%,明显高于欧洲猪品种(25.2%)。贵州地方猪品种PON1基因的163/165位点A等位基因占优势,编码的第55位氨基酸为甲硫氨酸(Met55),与脂代谢异常人群的基因型相同;欧洲猪种以B等位基因为主(P<0.01),编码的第55位是亮氨酸(Leu55),与正常人群的基因型一致。以人PON1蛋白的晶体结构为模板,推导出香猪PON1蛋白的三维结构。地方猪PON1基因变异导致的Met55突变可能影响PON1水解酶活性中心的疏水环境,可能使蛋白的水解酶活性下降,使得地方猪品种的脂肪沉积量和肉质不同于欧洲猪种。由此推测,贵州地方猪品种PON1基因163/165位点存在多态性,可能与地方猪种的脂肪沉积和肉质有一定的相关性。     

Characterization of MC1R and KIT Genotypes in Luchuan Pig Population

In order to assess the purity of Luchuan pig populations, four South Chinese local pig breeds including Putian Black pig, Yuedong Black pig, Dahuabai pig, Bama miniature pig and three foreign pig breeds including Duroc pig, Yorkshire pig and Landrace pig were studied as controls by sequencing of PCR products, MC1R and KIT genotypes in 56 Luchuan pigs were analyzed in this study. Sequencing results indicated that a splicing mutation (G>A) was presented in the first base in intron 17 of KIT gene in both Yorkshire pig and Landrace pig, in contrast, the wildtype GG of KIT gene was presented in Luchuan pig, four south Chinese local pig breeds and Duroc pig.Compared with Hainan wild boar, South Chinese local pig breeds had two missense mutations 95Val > Met and 102Leu > Pro in the coding region of MC1R gene;Compared with Yorkshire pig, Landrace pig and Duroc pig, South Chinese local pig breeds had 5 to 6 SNPs in MC1R gene 5'UTR, and in addtion, an A base deletion in MC1R gene 3'UTR. Furthermore, we found one litter of Luchuan pig with abnormal coat color.The results showed that the presentation of two distinct MC1R genotypes E^D1 and E^p in both litters and the sow,but only E^D1 in the boar. Considering E^p was derived from Pietrain pig, we preliminarily considered that the genome of the sow might be infiltrated with foreign pig breeds. In summary, we detected the genotypes of the coat color genes KIT and MC1R in eight pig breeds, confirmed the molecular differences of coat color between Chinese local pig breeds and foreign pig breeds, which could be useful for the further investigation of the molecular mechanism of pig coat color.     

基于重测序的民猪与大白猪SLAⅠ类基因多态性及抗病潜能差异分析

不同中外猪种对疾病的抵抗能力有一定差异，原因之一是不同猪种猪白细胞抗原（swine leukocyte antigen，SLA）分子的多样性不同。本研究旨在探究中外猪种的SLA基因差异，为阐明地方猪的抗病机理提供重要参考。本研究首先对健康的8头民猪以及4头大白猪进行基因组重测序，并对所获得的SNP进一步质控用于后续分析。使用VCFtools、GEVALT软件分析SLAⅠ类基因的SNP以及单倍型，并将SNP利用ENSEMBL中的VEP工具进行注释，在全局层面阐述两个猪种的SLAⅠ类基因多样性。通过Mega软件比对两猪种的经典SLAⅠ类基因外显子2和3的核苷酸及编码氨基酸序列，利用Expasy服务器上的ProtParam工具和Protscale程序分析蛋白质特性，并利用DnaSP软件计算核苷酸多样性，分析两个猪种经典SLAⅠ类基因抗原递呈能力的差异。结果表明，民猪的SLAⅠ类基因具有更多的SNPs和长度较短的单倍型块，并且错义突变的碱基数量较多。在经典SLAⅠ类基因的外显子2和3可分别鉴定出2个等位基因，民猪在等位基因上的核苷酸多样性要明显高于大白猪，并且民猪具有更多的碱基突变以及位于抗原结合位点上的氨基酸突变。两个猪种的经典SLAⅠ类基因氨基酸表现为亲水性，民猪的亲水性要强于大白猪。综上所述，SLAⅠ类基因在民猪上有更强的多态性。民猪经典SLAⅠ类基因的碱基突变数量和抗原结合位点上氨基酸突变的数量都要多于大白猪。本研究所检测到的民猪在经典SLAⅠ类基因ARSs上的变异可为猪抗病育种标记的筛选提供参考。     

Genetic variations and sequences analysis of MTATP6 and MTATP8 genes among different Chinese pig breeds

To investigate the genetic variations of mtATP6 and mtATP8 genes among different Chinese pig breeds, two fragments of 425 and 743 bp containing the whole coding region of mtATP8 and mtATP6 genes were amplified with 805 individuals from 23 Chinese local pig breeds, three types of Chinese wild boars and three European pig breeds. Sequence comparison identified a total number of 17 substitutions including six variable sites in mtATP8 and eleven substitutions in mtATP6 gene. The restriction enzyme Fok I revealed four polymorphic sites (nt8086, 8176, 8514 and 7784), and four RFLP haplotype patterns (A, B, C and D) were identified in mtATP6 and mtATP8 genes among all tested samples. Our data showed AC combined haplotype originated from Asia and BD was regarded as European origin. The average frequency of Asian mtDNA haplotypes was 38.3% across the investigated European breeds but varied within each breeds (13.3～76.7%). Phylogenetic analyses were performed also considering some published sequences in the databases; the sequences were divided into three distinct groups, denoted A, E1, and E2. The Asian AC haplotype existed among the European domestic pigs was fully consistent with the results of previous molecular studies and well-documented history. This study will help us to better understand the genetic variations of mitochondrial genes among different Chinese pig breeds.     

陆川猪MC1R和KIT基因型鉴定

为了检测陆川猪种群的纯度,本研究以4个华南地方猪种（莆田黑猪、粤东黑猪、大花白猪、巴马香猪）和3个外来猪种（杜洛克猪、大白猪、长白猪）作为对照,利用PCR测序法对陆川猪群体56个样本的MC1R和KIT基因进行基因型鉴定。测序结果表明,大白猪和长白猪KIT基因内含子17的第1个碱基发生G>A剪接突变,而陆川猪和4个华南地方猪种,以及杜洛克猪中KIT基因型一样,均为野生型的GG基因型;MC1R基因编码区分析表明,以海南野猪MC1R基因型作为参考序列,陆川猪和4个华南地方猪种在MC1R基因编码区存在95Val > Met和102Leu > Pro两个错义突变;MC1R基因非编码区分析表明,与大白猪、长白猪和杜洛克猪相比,陆川猪和4个华南地方猪种MC1R基因的5'UTR分别存在5~6个SNPs,3'UTR存在1个A碱基的缺失。另外,试验对一窝毛色异常的陆川猪仔猪及其亲本的KIT和MC1R基因进行测序分析,结果表明,仔猪及其亲本的KIT基因型均为GG野生型,仔猪和母本的MC1R基因均存在E^D1和E^p两种不同的基因型,父本的MC1R基因型为E^D1,因E^p对应于皮特兰猪的斑块表型,所以初步判定母本渗入了外来猪种的血统。本研究通过检测陆川猪等8个猪种的毛色相关基因KIT和MC1R基因的基因型,证实了中外猪种间在毛色遗传上的分子差异,为今后深入研究猪毛色遗传的分子调控机理提供参考。