基因拷贝数变异(CNV)的作用机理及其在动物遗传育种中的研究进展

基因拷贝数变异(copy number variation,CNV)是指在大小一般是从1 kb到3 Mb的基因组中增加或减少大片段的拷贝数和亚微DNA片段的重复或缺失的变化。基因拷贝数变异(CNV)是基因组结构变异(structure variant,SV)的重要组成部分,CNV所覆盖的核苷酸位点突变率明显高于单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)。CNV是人类疾病的重要致病因素之一。本文从CNV的概述、突变机理、检测方法和研究进展等方面进行阐述,并对未来CNV的发展进行展望,以期获得具有更高生产性和繁殖性能的家畜,并对人类疾病的研究有帮助。     

拷贝数变异及其在奶牛育种中的研究现状

拷贝数变异(copy number variation,CNV)作为结构变异的一种新形式,在品种多样性、生物进化和疾病相关性等研究中起着重要作用。本文主要介绍了CNV的相关概念、分类、作用机制等,并对近年来的研究进行了总结;简单介绍了目前检测CNV的常用技术和CNV在奶牛育种中的研究现状;阐述了当前CNV研究进展缓慢的部分原因,并对其与疾病、生物进化和物种多样性相关性研究的前景进行了一些展望。     

牛全基因组拷贝数变异研究进展

拷贝数变异(Copy number variation,CNV)作为基因组结构变异(Structural variation,SV)的重要组成部分,在物种表型变异、疾病易感性评估、物种演化等方面起着重要作用。目前,高通量、高分辨率的全基因组CNV研究已广泛应用到各种家畜中,并成为全基因组关联性分析(Genome-wide association analysis,GWAS)研究复杂性状的重要分子标记。此外,CNV还为群体遗传结构分析提供新的视角。因此,本文从定义、形成机制、分布特点、检测方法、遗传效应和牛Y染色体CNV等方面对牛全基因组CNV研究进行了较为全面的介绍与阐述,提出全基因组CNV研究所面临的一些问题,并对发展前景做了简单展望,以期为今后牛全基因组CNV的研究提供指导信息。     

牛羊拷贝数变异研究进展

拷贝数变异(copy number variation,CNV)是由基因组发生重排而导致的异常,异常片段从50bp到数Mb不等,主要表现为基因组大片段的缺失,插入,重组以及多位点的复杂变异等。拷贝数变异为研究一些疾病的致病机理,家畜的重要经济性状以及动物的遗传育种等方面提供了依据。本文主要介绍了拷贝数变异的基础知识和检测方法及其在牛,山羊和绵羊三种家畜生产中的研究现状,并且对CNV的研究及应用前景进行了展望,旨在为从事相关研究的科研人员提供思路和参考资料。     

全基因组拷贝数变异研究进展

拷贝数变异(CNVs)是指大小从1 kb到数Mb范围内的DNA片段的变异。有关学者通过生物芯片技术或直接测序技术确定了CNV的区域,并发现拷贝数变异与疾病的致病机理以及畜禽的表型性状和功能性状有着密切的联系。本文就拷贝数变异的概念、突变机制、检测方法以及在致病机理和畜禽遗传育种中的应用等方面进行了综述,为畜禽遗传育种提供新的思路和方法。     

家养动物拷贝数变异的研究进展

拷贝数变异(copy number variation,CNV)作为遗传变异的一种新能源在表型差异和物种进化中起着重要作用,引起了研究者的广泛兴趣。拷贝数变异是指大小在kb到Mb范围内的DNA片段的多态。人类对于正常个体和许多模式动物的CNV已经做过很多的研究工作,并通过生物信息和杂交的方法确定了CNV的区域,进一步研究发现拷贝数变异还与某些哺乳动物的致病机理有着密切的联系。本文主要内容是对拷贝数变异在牛,猪,羊,鸡中的研究进展进行综述,并对其在畜禽选种育种中的应用前景进行展望。     

秦川牛和郏县红牛GBP2基因拷贝数变异检测及其对生长性状的效应分析

本研究旨在黄牛中检测GBP2基因的拷贝数变异及其遗传效应分析。运用实时定量荧光PCR(q PCR)技术,分别在80头秦川牛和30头郏县红牛个体中检测GBP2基因2个拷贝数变异CNV1和CNV2,并对GBP2基因这2个拷贝数变异与黄牛的生长性状进行关联分析。结果表明:GBP2基因拷贝数在秦川牛和郏县红牛中均存在Gain(拷贝数增加)、Median(拷贝数正常)和Loss(拷贝数缺失)3种类型;关联分析发现,GBP2基因拷贝数变异对秦川牛体长、体高和体重等几个重要性状的影响差异显著(P0.05),其中CNV1和CNV2均表现为Loss/Median型在生长性状上优于Gain型;在郏县红牛中CNV1为Loss型的个体在腰角宽和坐骨端宽性状上显著强于Gain/Median型,CNV2则在体高上表现为Loss型优于Median型(P0.05)。因此,GBP2基因的拷贝数变异CNV1和CNV2均与生长性状显著相关,可作为秦川牛和郏县红牛的生长性状辅助选择分子标记之一。     

拷贝数变异在畜禽中的研究进展

拷贝数变异(Copy number variation,CNV)是基因组结构变异(Structural variation,SV)的重要组成部分,主要指大小从1 kb到数Mb的DNA片段拷贝数改变,表现为亚显微水平的缺失和重复。有人先后应用不同的方法构建了畜禽的全基因组CNV图谱,并发现与色素沉积、表型性状和疾病相关的CNVs。为了更清楚地了解CNV这种结构变异,文章对近几年畜禽的CNV研究进行了较为全面的分析与阐述,结果表明:CNV分布有一定的保守性,其覆盖的序列约占基因组的30%,可用于畜禽基因组结构特征研究。     

皱皮香猪3个基因组拷贝数变异的多态性分布

为探究皱皮香猪个体产生皮肤变异的根本原因,本文基于重测序数据,采用生物信息学分析皱皮香猪基因组中的拷贝数变异(CNV),通过荧光定量 PCR 方法检测皱皮香猪中 3 个 CNVs 的拷贝数变异规律,并与香猪和大白猪进行比较。结果表明:3 个 CNVs 在猪群中的拷贝数变异呈现出多态性变化,皱皮香猪中CNV1以拷贝数缺失型为主,其中的 MPC1和 RSK3基因可能与脂肪沉积有关;皱皮香猪 CNV2和 CNV3以拷贝数增加型占优势,其中的 CCL17和 CX3CL1基因参与皮肤等组织的炎症反应,可能通过剂量效应引起香猪皮肤产生褶皱。     

拷贝数变异在畜禽育种中的研究进展

拷贝数变异（copy number variation,CNV）是1种重要的遗传变异方式,目前已在人类及许多模式动物中筛查到与重要性状存在相关性的CNV,这为研究畜禽重要经济性状及疾病的致病机理提供了参考依据。文章参考国内外相关研究报道,对包括牛、羊、猪、鸡在内的4种畜禽CNV研究现状进行综述,并对CNV的应用前景进行展望,旨在为实现CNV在畜禽育种中发挥更大作用提供参考。     

家畜基因组中拷贝数变异与性状相关性的研究进展

家畜基因组中的CNV长度跨度较大,可以包含1个基因或基因的一部分,也可以跨越多个基因,在基因组中覆盖的核苷酸总数远远超过SNP总数。已有研究表明,CNV可以影响基因表达。介绍了在不同家畜基因组中的CNV相关研究,并对这些CNVs与性状的相关性进行分析,总结了CNV对性状的影响,展望了家畜基因组中CNV对表型影响的研究动态及进展,以期为家畜基因组中CNV的进一步研究及对表型性状的影响提供参考。     

郏县红牛FGF13基因拷贝数变异及其与生长性状关联性分析

本研究旨在检测郏县红牛成纤维生长因子13（fibroblast growth factor 13, FGF13）基因的拷贝数变异（copy number variation, CNV）及其与生长性状之间的相关性分析。本研究利用实时定量PCR（real-time quantitative PCR, qPCR）技术,以57头郏县红牛为研究对象,检测FGF13基因CNV,并利用皮尔逊相关分析进行FGF13基因拷贝数与郏县红牛生长性状的关联分析。结果表明,郏县红牛FGF13基因的相对拷贝数高于对照组秦川牛（P<0.05）,在郏县红牛群体中,FGF13基因CNV位点存在拷贝数增加Gain,拷贝数正常Normal和拷贝数减少Loss三种类型;关联分析结果显示,FGF13基因的相对拷贝数与郏县红牛的体斜长呈显著的正相关（P<0.05）。该研究结果表明,FGF13基因的CNV位点与郏县红牛的生长性状显著相关,可作为分子标记应用于郏县红牛的分子标记辅助选择育种工作中。     

贵州地方猪品种毛色与KIT基因拷贝数之间的关联分析

为了研究KIT基因的拷贝数与贵州地方猪毛色之间的关系,本试验以黔北黑猪、柯乐猪、糯谷猪、香猪4个地方品种为试验材料,采用实时荧光定量PCR方法检测基因组中KIT基因的拷贝数变异,并与荣昌猪和大白猪2个白毛色猪品种相比较.结果显示,4个贵州地方猪种中,全黑/全棕毛色个体的KIT基因拷贝数以缺失为主,黑色带白斑个体的KIT基因拷贝数全部缺失,而棕色带白个体的KIT基因拷贝数增加、正常各半.大白猪的KIT基因拷贝数显著增加,荣昌猪KIT基因拷贝数以正常类型为主.表明大白猪的白毛色由KIT基因拷贝数增加决定,但荣昌猪的白毛色可能与KIT基因的拷贝数变异之间没有直接的联系;4个贵州地方品猪的全黑/全棕色毛色与KIT基因拷贝数的缺失有关,但柯乐猪和香猪中带白斑个体的KIT基因拷贝数并未增加,提示贵州地方猪品种的白斑毛色的形成机制有一定的特殊性.     

应用不对称竞争性PCR技术确定藏羊Agouti基因拷贝重复数

实验采用不对称竞争性PCR技术,测定16只不同毛色藏羊Agouti基因的拷贝重复数,对记录所得Agouti基因连接点的比值进行分析。对样品(n=16)的Agouti基因拷贝数进行分析,区分未知样品Agouti基因的拷贝数。10只全白藏羊的拷贝数在3~6个之间,其余不同毛色6只藏羊均为2个拷贝数。实验证明:不对称竞争性PCR技术检测Agouti基因拷贝重复数变异的方法,可以直接对产物进行定量,具有良好的稳定性和特异性,而且操作简单、安全,自动化程度高,不易产生污染,不需昂贵设备,适合在普通实验室检测。     

蒙古马基因组拷贝数变异的研究

拷贝数变异(copy number variation,CNV)在人类和动物基因组中普遍存在,是重要的遗传变异资源.本试验利用比较基因组杂交(comparative genomic hybridization,CGH)芯片对2匹蒙古马和1匹纯血马进行全基因组CNV检测,共检测到210个CNVs,长度6 109 bp至571.87 kb,平均值为37.81 kb,中值为14.45 kb.合并重叠的CNVs,共检测到70个CNV区域(CNV region,CNVR),大小从6 151 bp至573.59 kb,平均值和中值分别为38.93和14.45 kb,总长度为6.19 Mb.经CNV基因注释和功能分析发现,大部分基因与嗅觉受体活性、嗅觉感官知觉、化学刺激的感官知觉、识别和嗅觉传导等功能相关.对5个CNVRs进行qPCR检验,83.33%的qPCR结果与CGH芯片结果一致.通过对蒙古马基因组拷贝数变异的研究,证明CNV在马基因组中普遍存在,为揭示马基因组CNV与重要生物性状的关联性及品种改良奠定了基础.