不同遗传背景猪PBD-110基因多态性及表达谱分析

为探究猪β-防御素110（PBD-110）基因多态性及其在猪组织中的表达情况,本试验以野杂猪、民猪和大白猪为研究对象,分别扩增PBD-110基因编码区（CDS）和内含子区,采用实时荧光定量PCR法探究3个群体猪肝脏和脾脏的组织表达差异。试验成功扩增出猪PBD-110基因CDS区和内含子区,测序证实3个群体猪PBD-110基因CDS区不存在突变位点,基因组PCR产物测序发现在内含子1存在C314T突变位点,3个群体多态性分析发现CC为优势基因型,基因型频率依次为0.750、0.781和0.516。Hardy-Weinberg平衡检验同时发现该位点在3个群体中均处于平衡状态（P>0.05）,且处于中、低多态性状态（0.25 < PIC < 0.5;PIC < 0.25）。表达谱分析结果表明,PBD-110基因在3个群体猪肝脏和脾脏中均有表达,且存在表达差异,提示PBD-110基因可能与民猪、野杂猪抗病力较强有关,在天然免疫方面发挥重要作用。     

不同遗传背景猪群体黏病毒耐药蛋白1基因多态性分析

为探讨不同遗传背景猪黏病毒耐药蛋白1（myxovirus resistance,Mx1）基因的遗传多态性,本试验采用RT-PCR方法扩增克隆出猪Mx1基因并进行生物信息学分析,采用高分辨率熔解曲线法（HRM）对民猪、长白山野猪与民猪杂交猪（简称野杂猪）和大白猪3个群体Mx1基因外显子2区多态性进行分析。结果显示,从民猪及野杂猪中成功克隆出4条Mx1基因mRNA序列。该序列含有1个1 992 bp的完整开放阅读框（ORF）,编码663个氨基酸。比较发现4条Mx1基因序列中共含有30个SNPs位点,其中17个SNPs位点引起了氨基酸序列的变异。功能结构域分析发现,大部分氨基酸突变位点位于Mx1基因功能结构域两侧。HRM多态性分析显示,Mx1基因外显子2区DD基因型作为优势基因型在3个群体中具有最高的基因型频率,其中大白猪中DD基因型频率为100%,野杂猪为62.5%,民猪为56.2%。基因多态性分析还发现该区域存在更多的核苷酸及氨基酸突变位点,表明民猪和野杂猪Mx1基因存在更丰富的基因多态性。     

大长杂交猪DJ-1基因克隆、生物信息学及表达分析

【目的】克隆大长杂交猪DJ-1基因CDS区并进行生物信息学分析,探讨DJ-1基因在猪脂肪组织中的表达规律,为后续探究该基因在猪脂肪沉积中的功能奠定基础。【方法】以大长杂交猪腹股沟皮下脂肪组织cDNA为模板,PCR扩增DJ-1基因CDS区,利用在线工具对DJ-1蛋白进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR检测DJ-1基因在大长杂交猪、大白猪（瘦肉型猪）和莱芜猪（脂肪型猪）脂肪组织中的表达量,并比较表达差异。【结果】大长杂交猪DJ-1基因CDS区全长570 bp,编码189个氨基酸。系统进化树分析表明,大长杂交猪和牛亲缘关系最近,与斑马鱼亲缘关系最远。DJ-1蛋白分子质量为19.94 ku,是一种稳定的酸性、亲水性蛋白,且含有1个GAT_1超家族成员Thij结构域;无信号肽和跨膜结构域,具有21个磷酸化位点、4个N-糖基化修饰位点和1个O-糖基化修饰位点。DJ-1蛋白二级结构由α-螺旋、延伸链、β-转角、无规则卷曲组成,占比分别为42.86%、17.99%、7.94%和31.22%,三级结构预测结果与其一致。蛋白互作分析发现,DJ-1蛋白可能与SOD2、NDUFV2、SNCA、BCL2L1和MAP3K等蛋白存在相互作用。实时荧光定量PCR结果表明,DJ-1基因在大长杂交猪背膘、腹股沟脂肪和肾周脂肪组织中均有表达,但无显著差异（P>0.05）;且在大白猪脂肪组织中的表达量显著或极显著低于莱芜猪（P<0.05;P<0.01）。【结论】本研究成功克隆了大长杂交猪DJ-1基因CDS区,其编码蛋白属稳定的酸性、亲水性蛋白,在莱芜猪脂肪组织中的表达量显著或极显著高于大白猪。本试验结果为进一步研究猪DJ-1基因功能提供理论参考。     

不同遗传背景猪TNF-α基因启动子区多态性与其血清含量的关联分析

为研究不同遗传背景猪TNF-α基因启动子区多态性及其与血清含量的相关性,本实验采用克隆测序方法对3个不同遗传背景猪群体(长白山野猪民猪杂交猪,简称野杂猪、民猪和大白猪) TNF-α基因启动子区进行基因多态性检测并测序,选取特定区域采用高分辨率熔解曲线(HRM)方法分析其基因型,并分析了其不同基因型与血清TNF-α含量的相关性。测序结果显示3个群体猪TNF-α基因启动子区存在7个单核苷酸多态位点(SNP)。选取其G-1256、G-1239位点区采用HRM分析显示3个猪群体TNF-α基因启动子区存在4种基因型,其中CC基因型作为优势基因型,在野杂猪群体中该基因型频率高达73.0%,民猪次之为52.0%,大白猪最低为31.0%。差异显著性分析显示,野杂猪、大白猪群体中CC基因型个体血清TNF-α含量显著高于其它基因型个体(p0.05)。将所有猪看做统一群体,差异显著分析显示CC基因型个体血清中TNF-α含量同样显著高于其它基因型个体(p0.05)。转录因子结合位点预测显示CC基因型G-1239位点A构成NF-κB亚基RelB潜在转录结合位点。上述结果表明NF-κB信号通路在猪TNF-α基因转录表达调节中具有重要作用,本实验为研究影响猪群抗逆表型性状的调控通路奠定基础。     

波尔山羊PLAG1基因克隆、多态性鉴定及其与出生体重、体尺性状的关联分析

【目的】 试验旨在研究多形性腺瘤基因1（plemorphic adenoma gene 1,PLAG1）基因序列特征、多态性以及对山羊出生体重、体尺的影响。【方法】 以波尔山羊为研究对象,克隆PLAG1基因序列并测序,采用实时荧光定量PCR鉴定其在不同年龄和体重波尔山羊组织中的表达模式,采用Western blotting方法检测PLAG1在不同体重羔羊腿肌中的表达水平,进一步筛选PLAG1基因CDS和3'-UTR区SNP,并分析各位点不同基因型与波尔山羊出生体重、体尺的相关性。【结果】 波尔山羊PLAG1基因CDS全长1 500 bp,编码499个氨基酸,PLAG1蛋白相对保守。组织表达谱显示,PLAG1基因在出生体重较大的羔羊心脏、小肠和腿肌中表达水平显著或极显著高于出生体重较小的羔羊,在胎羊各组织中mRNA表达水平均显著或极显著高于成年母羊（P<0.05;P<0.01）;PLAG1蛋白在出生体重较大的羔羊腿肌中表达量极显著高于出生体重较小的羔羊（P<0.01）。在波尔山羊PLAG1基因3'-UTR区共筛选到6个SNPs位点,分别为：2664 A>G、2712 A>G、2721 T>C、2879 T>A、2990 A>T和3270 A>G。关联分析发现,2664 A>G位点AG基因型个体出生管围显著大于GG基因型（P<0.05）;2721 T>C位点TT基因型个体出生体长显著大于TC基因型（P<0.05）;2879 T>A位点TA基因型个体出生管围显著大于AA基因型（P<0.05）;2990 A>T位点AA基因型个体出生体重显著高于AT基因型（P<0.05）;3270 A>G位点GG基因型个体出生体长显著大于AA基因型,AG基因型个体出生胸围显著大于AA基因型（P<0.05）。【结论】 PLAG1基因在波尔山羊胎羊各组织中表达水平均高于成年母羊,发育早期的表达水平与出生羔羊体重相关。PLAG1基因可作为分子标记用于波尔山羊早期生长选育。     

猪骨形态发生蛋白-6基因多态性及其与产仔性能的关联性分析

试验旨在研究猪骨形态发生蛋白-6（bone morphogenetic protein 6, BMP-6）基因多态性及其与产仔性能的关联。采用PCR-SSCP技术检测了野猪、民猪、长白猪、北京黑猪、法系大白猪5个猪种268个个体BMP-6基因的多态性,并分析了BMP-6基因多态性与法系大白猪产仔性能的关联性。结果表明,猪BMP-6基因CDS区1104位存在1个G→A的同义突变,产生AA、AB、BB 3种基因型,其中在野猪和民猪中,A等位基因频率高;在长白猪、北京黑猪和法系大白猪中,B等位基因频率高。不同基因型对法系大白猪产仔数和产活仔数的影响差异显著（P<0.05）,初步认为BMP-6基因多态性与产仔性能显著关联。     

猪骨形态发生蛋白-6基因多态性及其与产仔性能的关联性分析

试验旨在研究猪骨形态发生蛋白-6（bone morphogenetic protein 6, BMP-6）基因多态性及其与产仔性能的关联。采用PCR-SSCP技术检测了野猪、民猪、长白猪、北京黑猪、法系大白猪5个猪种268个个体BMP-6基因的多态性,并分析了BMP-6基因多态性与法系大白猪产仔性能的关联性。结果表明,猪BMP-6基因CDS区1104位存在1个G→A的同义突变,产生AA、AB、BB 3种基因型,其中在野猪和民猪中,A等位基因频率高;在长白猪、北京黑猪和法系大白猪中,B等位基因频率高。不同基因型对法系大白猪产仔数和产活仔数的影响差异显著（P<0.05）,初步认为BMP-6基因多态性与产仔性能显著关联。     

猪肌肉糖原磷酸化酶基因的多态性及其与胴体和肉质性状的相关分析

试验旨在寻找不同品种猪的差异表达基因,并对其遗传效应进行初步分析。应用抑制消减杂交技术获得了在梅山猪、长白猪和大白猪中差异表达的肌肉糖原磷酸化酶(glycogen phosphorylase,muscle form,PYGM)基因及其全长cDNA序列,序列分析结果表明,猪PYGM基因编码842个氨基酸,与人、牛、狗、小鼠、大鼠和羊的氨基酸序列具有96%、97%、96%、96%、96%和97%的相似性,而且该基因在各组织中表达量均很高。通过序列比对发现,在3′非翻译区(3′UTR)125 bp处存在1个突变。利用PCR-RFLP方法,在大白猪、梅山猪、长白纯种猪和170头大白×梅山F2代资源家系中检测了该突变位点的多态性并进行性状关联分析,结果表明,该位点的多态性与瘦肉率、骨率、肥肉率、平均背膘厚、眼肌面积、胴体长显著相关,尤其是活体瘦肉率AA基因型(大白猪、长白猪优势基因)比BB基因型(梅山猪优势基因)高3%,肥肉率低5%,与外来猪种瘦肉率显著高于本地猪的性状表现是一致的。因此,猪PYGM基因125 bp位点可能是一个潜在的分子标记辅助常规育种位点。     

吉安西杂母牛DGAT1基因K232A遗传多态性及其对乳成分影响的分析

【目的】研究吉安西杂母牛DGAT1基因第8外显子K232A突变的遗传多态性及其对乳成分的影响。【方法】本实验以江西吉安西杂母牛共计98头个体为研究对象,通过DNA测序技术和琼脂糖凝胶电泳方法检测该区域缺失突变的多态性。【结果】结果发现,吉安西杂母牛群体存在AA,AK和KK三种基因型,其中AA为优势基因型,A等位基因频率为0.56,K等位基因频率为0.44。Hardy-Weinberg平衡检验说明,该突变位点处于Hardy-Weinberg平衡状态(P0.05)。该位点多态基因型与西杂母牛4个乳成分性状关联分析显示,西杂母牛个体KA杂合型个体的乳脂率、非脂干物质率、乳蛋白率和乳糖率均具有大于KK型和AA型个体的趋势。【结论】初步认为KA基因型可能对4种乳成分有正向选择效应,但必须经过进一步研究验证。     

五指山猪IGF-1基因部分序列的SNP分析

为了揭示小型猪的生长发育规律和矮小遗传机理,试验采用PCR产物直接测序法对五指山猪、滇南小耳猪、香猪、梅山猪和大白猪共60个样本的IGF-1基因5'侧翼区部分片段的单核苷酸多态性(SNP)进行研究.找到2个SNP,分别为1个碱基颠换G22C和1个碱基转换G89A.针对这2个SNP位点得到5种组合基因型,各SNP位点基因及基因型频率统计结果显示:IGF-1基因G22C位点在总群体、五指山猪、滇南小耳猪、香猪、大白猪、梅山猪内的优势等位基因型均为GG型,优势等位基因均为G,具有较高的一致性;G89A位点在总群体、五指山猪、大白猪、梅山猪内的优势等位基因型均为AA型,优势等位基因均为A,而滇南小耳猪、香猪该位点的优势等位基因型均为GG型,优势等位基因均为G.     

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。     

猪TRIM3基因克隆、生物信息学及组织表达分析

【目的】克隆大白猪三基序结合蛋白3（tripartite motif-containing 3,TRIM3）基因,并对其进行生物信息学和组织表达分析。【方法】采用PCR技术扩增并克隆大白猪TRIM3基因CDS全长序列,连接pMD18-T载体并转化大肠杆菌DH5α感受态细胞,通过蓝白斑筛选阳性克隆,菌液PCR鉴定后测序,与不同物种TRIM3基因序列比对并构建系统进化树;应用多种在线软件对其编码蛋白进行生物信息学分析,并利用实时荧光定量PCR方法检测TRIM3基因在大白猪不同组织中的相对表达量。【结果】大白猪TRIM3基因CDS序列全长2 235 bp,编码744个氨基酸。相似性和遗传进化分析结果显示,大白猪与野猪的相似性最高,达99.7%,与鸭的相似性最低,为75.1%;大白猪TRIM3基因与野猪先聚为一类,与牛和山羊亲缘关系较近。生物信息学分析显示,大白猪TRIM3蛋白分子质量为80.58 ku,理论等电点（pI）为8.32,不稳定系数为40.85,为亲水性蛋白,但不是分泌蛋白,无糖基化位点,预测其有60个磷酸化位点,主要存在于细胞质内;在TRIM3蛋白二级结构中以无规则卷曲为主,占41.67%,三级结构模型预测结果与二级结构一致。组织表达分析表明,大白猪TRIM3基因在心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、肌肉、气管、结肠中均有分布,肺脏中表达量最多且显著高于其他组织（P＜0.05）。【结论】本研究成功克隆大白猪TRIM3基因CDS全长序列,并进行了生物信息学和组织表达分析,为进一步研究大白猪TRIM3蛋白的免疫学功能提供理论依据,对探究大白猪TRIM3基因参与先天性免疫和抗病毒感染分子机制具有重要意义。     

大白猪PTGS2基因外显子2多态性及其与繁殖性状的关联分析

试验旨在研究前列腺素内过氧化物合酶2（prostaglandin-endoperoxide synthase 2,PTGS2）基因的单核苷酸多态性,并将其与大白猪的繁殖性状进行关联分析,为猪分子遗传标记提供依据。以美系及法系纯种大白猪基因组DNA为模板,构建DNA混合池,通过克隆测序比对,检测猪PTGS2基因的遗传变异;采用PCR-RFLP技术对多态性位点进行基因分型,并与目标性状进行关联分析。结果显示,在猪PTGS2基因外显子2上存在1个g.86A>G碱基突变,并具有Msp Ⅰ酶切位点多态性,且在大白猪群体中检测到AA、AG和GG 3种基因型;哈迪-温伯格平衡检验结果显示,在法系大白猪群体中,PTGS2基因g.86A>G多态性分布达到遗传平衡状态（P>0.05）。关联分析结果表明,在美系大白猪群体中,AA基因型初产母猪弱仔数显著少于AG基因型（P<0.05）,AA基因型经产母猪初生窝重显著高于AG基因型（P<0.05）;在法系大白猪群体中,GG基因型个体总产仔数、健仔数和初生窝重均高于AA和AG基因型,但未达到显著水平（P>0.05）。PTGS2基因外显子2 g.86A>G多态性位点显著影响初生窝重和弱仔数,可作为猪分子标记辅助选择育种的潜在位点。     

The Polymorphism Analysis of Mx1 gene in Pig Populations from Different Genetic Background

In order to explore the polymorphisms of myxovirus resistance (Mx1) gene in pig populations from different genetic background,we cloned Mx1 gene and tested the polymorphisms on exon 2 of Mx1 gene in Min pig, crossbred from wild boars in Changbai Mountain with Min pig (crossbred wild boars) and Large White pig population using high resolution melting (HRM). The results showed that four Mx1 mRNAs were cloned from Min pig and crossbred wild boars, and they had whole ORF which was 1 992 bp in length and coded 663 amino acids. In the four Mx1 mRNA, there were 30 SNPs in nucleotide and 17 mutations in amino acid. The location of SNPs displayed that almost mutations located on two sides of the function domains in Mx1 protein. The polymorphism data in HRM test showed that the DD genotype was the dominant genotype which had the highest frequency in three populations. The DD genotype frequency was 100% in Large White pig population, 62.5% in crossbred wild boars, and 56.2% in Min pig.Some novel mutations in both nucleotide and amino acid on exon 2 region were explored in polymorphism test. In conclusion, there was more polymorphism of Mx1 gene in Min pig and crossbred wild boars.     

猪Leptin基因多态性及其与产仔性状的相关性分析

试验旨在探究Leptin基因对猪产仔性状的影响,为其新品种持续选育提供遗传学依据。参考GenBank发布的猪Leptin基因DNA序列（登录号:U66254、AF026976）设计3对引物,采用PCR-SSCP技术分析Leptin基因在苏姜猪和姜曲海猪中的单核苷酸多态性（SNP）,并用统计学方法分析基因座多态性与产仔性状的相关性。结果发现,Leptin基因在苏姜猪、姜曲海猪群体中均具有多态性,检测到3种基因型:AA、AB和BB;测序结果发现,编码区第3 469位碱基处发生单碱基突变（T3469C）,为同义突变。χ²适合性检验显示,2个猪种Leptin基因型分布处于Hardy-Weinberg平衡（P>0.05）。多态信息含量（PIC）分析显示,苏姜猪为中度多态,姜曲海猪为低度多态。Leptin基因型与产仔性状关联分析显示,不同基因型间产仔性状差异不显著（P>0.05）,但T3469C位点AB基因型平均产仔数较AA和BB基因型高,初步推断Leptin基因T3469C位点可能是影响猪产仔性状潜在的遗传标记,建议做进一步的研究。