中国荷斯坦奶牛CSN1S2基因第二外显子SSCP多态性与产奶性状的关系

利用PCR-SSCP分子标记技术,研究了中国荷斯坦奶牛sα2-酪蛋白基因(CSN 1S 2基因)第二外显子的多态性,并分析了其与产奶性状之间的相关性。结果表明,中国荷斯坦奶牛CSN 1S 2基因第二外显子存在A和B2个等位基因,有AA、BB和AB 3种基因型,A和B的等位基因频率分别为36.54%和63.46%,AA、BB、AB基因型的频率分别为19.2%,46.1%和34.6%,群体中多态信息含量为0.356 3,达中度多态性,遗传变异较大;CSN 1S 2基因第二外显子对产奶量和乳脂含量没有明显影响,但AA基因型个体乳蛋白含量显著高于BB和AB基因型个体(P<0.05),表明A基因对中国荷斯坦奶牛乳蛋白含量有明显影响。     

西农萨能奶山羊DGAT2基因第5内含子多态性与产奶性状的关联分析

为确定二酰甘油酰基转移酶2(DGAT2)基因与奶山羊产奶性状的关系,采用PCR-SSCP技术,对197只西农萨能奶山羊二酰甘油酰基转移酶2(DGAT2)基因的第5内含子进行多态性分析.在西农萨能奶山羊中检测的DGAT2基因第5内含子发现AA、AB和BB 3种基因型,其频率分别为0.2284、0.4061和0.3655;不同基因型与西农萨能奶山羊的产奶量和乳脂率之间有显著的关联性(P<0.05),AA和AB基因型个体的产奶量和乳脂率显著高于BB型(P<0.05),但对乳蛋白率和乳糖率影响不大,未达到显著水平(P>0.05).结果提示DGAT2基因对奶山羊产奶性状有一定的影响.     

CSN3、CSN1S2和β-1g基因多态与西农萨能奶山羊产羔数的相关性研究

 首次利用PCR-RFLP技术探讨κ酪蛋白(CSN3)、αs 2酪蛋白(CSN1S2)和β-乳球蛋白（β-lg）基因多态与69只西农萨能奶山羊产羔数的相关性。结果表明：CSN3-TaqI位点与产羔数之间存在显著相关(P<0.05或P<0.01)，如TC基因型个体第1胎产羔数高于CC型（P<0.01），CC基因型个体第2胎产羔数高于CC型（P < 0.05）；CSN3-HindIII位点与产羔数之间不存在关联（P>0.05）；CSN1S2-Alw26I位点与产羔数间存在显著的相关性(P<0.05或P<0.01)，如NF基因型个体第1胎产羔高于NN型（P<0.05），NN基因型个体第4胎产羔数高于NF型(P<0.01)；β-lg-smaI位点与产羔数间不存在显著相关（P > 0.05）。结果提示CSN3和CSN1S2基因对奶山羊产羔数有显著影响, 从而推测酪蛋白基因可能与FecB基因连锁。因此，认为CSN3-TaqI和CSN1S2-Alw26I位点可作为奶山羊高产羔数标记辅助选择（MAS）的有效分子标记。     

漏芦对奶山羊乳腺上皮细胞酪蛋白合成相关基因表达的影响

为探讨漏芦对泌乳动物乳腺酪蛋白合成的调节机制,利用细胞活力分析仪检测漏芦乙醇提取物(25、50、100、200、400、600、800μg/mL)对奶山羊乳腺上皮细胞活力和增殖能力的影响,并选择不抑制细胞生长增殖的乙醇提取物剂量,研究其对奶山羊乳腺上皮细胞酪蛋白合成相关基因mRNA表达的影响;采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测乳腺上皮细胞αs1-酪蛋白(CSN1S1)、αs2-酪蛋白(CSN1S2)、β-酪蛋白(CSN2)、κ-酪蛋白(CSN3)、信号转导与转录激活因子5(STAT5)、蛋白质酪氨酸激酶2(JAK2)、哺乳动物雷帕霉素蛋白(mTOR)、真核细胞翻译启动因子4E结合蛋白1(4EBP1)及核糖体蛋白S6激酶1(S6K1)基因的mRNA表达水平。结果表明,较高剂量(200～800μg/mL)的漏芦乙醇提取物明显抑制了奶山羊乳腺上皮细胞的活力和增殖能力(P0.05),故后续试验添加25、50、100μg/mL的漏芦乙醇提取物处理乳腺上皮细胞;漏芦乙醇提取物可明显上调细胞酪蛋白基因CSN1S1、CSN1S2、CSN2、CSN3及酪蛋白合成相关基因STAT5、JAK2、mTOR、S6K1的mRNA表达水平(P0.05),但显著下调了4EBP1基因的mRNA表达水平(P0.05)。由此可见,漏芦乙醇提取物能通过调节奶山羊乳腺上皮细胞酪蛋白合成相关基因的表达,进而促进乳腺细胞酪蛋白的合成。     

西农萨能奶山羊INSIG-1编码区的克隆、序列特征分析和组织表达

【目的】克隆西农萨能奶山羊胰岛素诱导基因1（INSIG-1）编码区,并对其进行序列特征分析和组织表达规律研究。【方法】提取西农萨能奶山羊总RNA,反转录cDNA后进行PCR反应,对克隆得到的INSIG-1序列进行生物信息学分析。用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）检测INSIG-1在皮下脂肪、胸部肌肉、乳腺、肝脏、肾脏、心脏、肺、脾脏、瘤胃、小肠10个组织中的表达情况。【结果】获得西农萨能奶山羊INSIG-1基因1 014bp序列（Gen-Bank登录号JQ665439）,其中编码区序列长度为831bp,编码276个氨基酸。西农萨能奶山羊INSIG-1编码区与牛（GenBank登录号NM₀01077909）的亲缘关系最近,相似性达97%,编码氨基酸序列的相似性达90%,而与小鼠（GenBank登录号NM₀25836）的亲缘关系较远。预测INSIG-1蛋白质分子量为29.70ku,理论等电点为8.99;IN-SIG-1蛋白质具有5个跨膜螺旋结构,且有较强的疏水性,不含信号肽。RT-qPCR检测结果表明,在西农萨能奶山羊10个组织中INSIG-1均有表达,其中在肝脏中的相对表达量最高,皮下脂肪、胸部肌肉、肺次之,在心脏中的相对表达量最低。【结论】克隆得到了西农萨能奶山羊的INSIG-1基因,并探明了其组织表达规律。     

5个山羊品种GH基因第Ⅱ、Ⅴ外显子的多态性及其应用

为了将GH基因应用于山羊标记辅助选择中,利用PCR-SSCP技术分析了西农萨能奶山羊、关中奶山羊、陕北白山羊、安哥拉山羊和波尔山羊5个山羊品种生长激素(gGH)基因外显子Ⅱ、Ⅴ的多态性及其与西农萨能奶山羊生产性能的关联。结果表明,gGH基因外显子Ⅱ在西农萨能奶山羊和关中奶山羊群体中存在多态性,外显子Ⅴ在除波尔山羊外的其他山羊品种中均存在多态性;品种间gGH基因外显子Ⅴ位点的基因型频率、基因频率分布与品种特性显著相关(P<0.05);gGH基因外显子Ⅱ的多态性与产羔数之间存在显著关联(P<0.05),外显子Ⅴ的多态性与产奶量之间显著关联(P<0.05)。说明gGH基因位点对产奶量、产羔数有显著影响,gGH基因外显子Ⅱ、Ⅴ的多态性分别可作为产羔数、产奶量标记辅助选择的DNA标记。     

山羊乳蛋白多态性与产奶性能的关系研究

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳分析２２５只西农萨能奶山羊乳样，首次对山羊乳中主要蛋白质的多态性与乳成分、产奶量等产奶性能指标的关系进行探讨。结果表明，β－乳球蛋白的基因型对奶山羊产奶量有显著影响，而α－酪蛋白、ｋ－酪蛋白对产奶性能无显著影响作用，β－乳球蛋白ＢＢ型、α－酪蛋白ＢＢ型和ｋ－酪蛋白ＡＡ型山羊个体表现出较好的产奶性能。     

山羊LHβ基因多态性与产羔数的相关分析

【目的】研究布尔山羊和西农萨能奶山羊LHβ基因多态性及其与产羔数的相关性。【方法】采集布尔山羊和西农萨能奶山羊的血样,针对LHβ基因5′调控区及3个外显子设计6对引物,利用PCR-SSCP技术检测LHβ基因在6个位点上的多态性,并用最小二乘法研究该基因多态性与产羔数的关系。【结果】引物P1与P5扩增片段具有多态性,引物P1扩增产物有PP、PQ和QQ 3种基因型,P5扩增产物有LL和LM 2种基因型,其余4对引物的扩增片段没有多态性。LHβ基因P1引物位点PP与QQ基因型相比,PP型在第153 bp处发生了C→A突变;引物P5位点LL与LM基因型相比,LL型在第64 bp处发生了T→C突变,2处突变均未导致氨基酸变化,为沉默突变。在引物P1位点,布尔山羊PP型个体第3,4胎产羔数均极显著高于PQ型个体(P<0.01),西农萨能奶山羊PP型个体第4,5胎产羔数均显著高于PQ型个体(P<0.05);在引物P5位点,布尔山羊LL型个体第4,5胎产羔数分别极显著(P<0.01)和显著(P<0.05)高于LM型个体,西农萨能奶山羊LL型个体第5胎产羔数极显著高于LM型个体(P<0.01)。【结论】引物P1与P5扩增片段具有多态性,引物P1和P5位点可能对山羊的产羔数有影响。     

乳腺灌注必需氨基酸对奶山羊血液生化指标及GHR和IGF-IR mRNA表达量的影响

本试验旨在研究阴外动脉乳蛋白前体物浓度的变化对奶山羊阴外动脉中血液生化指标及对乳腺组织相关激素受体mRNA表达量的影响.选用2周岁～3周岁,体重、产奶量相近,并且安装有阴外动脉和乳静脉血插管的关中奶山羊3只,采用3×3拉丁方设计.利用酪蛋白氯基酸模式确定阴外动脉氨基酸灌注量,分别灌注氨基酸缺失量0%(0g/d)、100%(6.8g/d)、120%(8.2g/d),在灌注前后分别采集动静脉血浆和乳腺组织,测定动静脉血浆中总蛋白、白蛋白、尿素氮、葡萄糖和总胆固醇及乳腺组织GHR和IGF-IR的mRNA表达量.结果表明,两处理组血液中的总蛋白含量极显著高于对照组(P<0.01),而白蛋白、葡萄糖和总胆固醇含量显著高于对照组(P<0.05),尿素氮含量高于对照组但差异不显著(P>0.05).灌注前后采集乳腺组织提取总mRNA,荧光定量PCR发现,灌注氨基酸组GHR和IGF-IR mRNA的表达量极显著高于对照组(P<0.01).说明动脉血液中乳蛋白前体物浓度的升高有效地提高了血液中生化指标的含量及乳腺组织中GHR和IGF-IR mRNA的表达量,有利于乳的合成.     

西农萨能奶山羊泌乳均衡性与产奶量的相关分析

【目的】研究西农萨能奶山羊泌乳均衡性与产奶量的相关关系,为奶山羊良种选育与改良提供依据。【方法】选择健康、泌乳正常的西农萨能奶山羊120头,测定衡量泌乳均衡性的泌乳初期日数、泌乳盛期日数、泌乳后期日数、最高日产奶量、最低日产奶量、最高日产奶量与最低日产奶量之差6个指标,采用相关系数分析法确定这6个指标与300 d产奶量之间的相关关系,并建立最优回归方程。【结果】通径分析表明,最高日产奶量和最低日产奶量是影响300 d产奶量的最主要因素(通径系数分别为0.269 5和0.235 7),同时也是衡量泌乳均衡性的重要指标;对120只羊300 d产奶量实测值与估测值的差异显著性分析表明,二者差异不显著,说明用这2个性状建立的多元回归方程准确性良好。【结论】利用最高和最低日产奶量这2个性状建立的回归方程估计奶山羊产奶量简便易行,可为奶山羊育种及提高产奶量提供可靠的依据,也是估计产奶量的一种适用方法。     

CSN3基因在动物生产中的研究进展

CSN3是CSN复合物中一个重要的结合部分,编码CSN的第3个亚基,其在真核细胞中具有许多重要的生物学功能.研究发现,其在哺乳动物的生长、繁殖和生产过程中具有重要的作用.文章就近年来CSN3基因在牛、羊、大鼠等动物生产上的研究进展作以综述.     

烟草CSN4基因的原核表达及纯化

以野生型烟草(Nicotiana tabacum)为试验材料,采用RT-PCR克隆获得CSN复合体亚基CSN4c DNA序列,基因登录号为KC866360。序列分析表明,CSN4基因ORF长为1194 bp,编码398个氨基酸,蛋白分子质量为43.78 k Da。将CSN4构建至原核表达载体,获得重组子pET28a-CSN4/BL21(DE3),通过Ni-IDA亲和层析纯化目的蛋白,SDS-PAGE和Western Blotting检测,结果显示:0.25 mM IPTG,15℃诱导16 h获得浓度为0.476 mg/m L、纯度高达95%的CSN蛋白,为后续CSN4基因功能研究奠定了基础。     

山羊β-酪蛋白基因调控区的克隆及启动子活性的检测

为了克隆山羊β-酪蛋白基因的调控区并检测5′调控区的启动子活性,利用Long PCR技术对西农莎能奶山羊β-酪蛋白基因(CSN2)5′和3′调控区进行了克隆(5′调控区分两段进行克隆,3′调控区进行直接克隆)、测序,将克隆的5′调控区的两个片段通过共有的单一性酶切位点HindⅢ融合成一个长为6.7 kb的片段,用其替代表达载体pEGFP-C1上原来的启动子CMV,指导报告基因绿色荧光蛋白(GFP)在山羊乳腺上皮细胞中的瞬时表达。结果表明,克隆的GC 3.3、GC 4.3、GC 6.6 3个片段与GenBank中登录的山羊CSN2基因相应序列相比,同源性均为99%,其包含了TATA box、GC island、CAAT box、SAR、AP1、Oct-1、Sm、Glyco、Pu-1、CAC等复合元件和转录翻译调节因子的作用位点,并且5′调控区可以有效指导报告基因的表达,从而初步验证了所克隆的山羊CSN2基因5′调控区的有效性,表明克隆的调控区可用于乳腺生物反应器的研究。     

奶牛β-酪蛋白基因5′和3′调控区的克隆及序列分析

利用普通及重组PCR技术克隆了奶牛β-酪蛋白基因(CSN2)5′调控成分(2826bp)和3′调控成分(620bp)。前者包括5′上游调控序列、第一外显子及部分第一内含子;后者主要包括最后一个不翻译的外显子和3′侧翼序列。纯化PCR产物通过pMD18-TVector亚克隆后测序并进行软件分析的结果表明,2个克隆片断与奶牛CSN2相应区域同源性分别为99.0%和98.0%,并且包含有全部的CSN2表达核心调控序列和多个转录、翻译因子的结合位点。     

山羊CSN2基因内含子7靶向的CRISPR-Cas9系统高效切割位点筛选

【目的】使用CRISPR-Cas9系统在山羊CSN2基因座内含子7上筛选出高效的切割位点.【方法】根据"20N+NGG"原则在CSN2内含子7序列中设计了5个sgRNA靶向位点.分别连接具有sgRNA到和Cas9表达框的PX330-P2A-eGFP载体上,通过脂质体转染到实验室保存山羊胎儿成纤维细胞系中,PCR扩增转染阳性的细胞基因组CSN2内含子7序列,连接到Pmd19-T载体中,测序比较不同的sgRNA介导切割产生的突变.【结果】使用5个sgRNA均可以在山羊CSN2基因内含子7上造成有效切割,产生碱基删除或者插入突变.实验设计的5个sgRNA介导的CRISPR-Cas9系统效率均在30.7%以上,效率最高的2号位点(sgRNA2)介导的切割效率达到了61.5%.【结论】研究确定了CRISPR-Cas9系统在山羊CSN2基因内含子7内进行高效切割的sgRNA,为之后在该基因位点进行高效的非同源介导基因敲入奠定了基础.     

三个不同品种马CSN1S2基因多态性检测及群体遗传结构分析

[目的]研究新吉尔吉斯马、俄罗斯速步马和伊犁马αs2-酪蛋白(CSN1S2)基因P1和P2基因座的多态性,为乳用马新类型的培育工作提供前期基础.[方法]采用DNA测序和PCR-SSCP技术,研究50匹伊犁马、56匹新吉尔吉斯马和32匹俄罗斯速步马CSN1S2基因P1和P2基因座的遗传结构.[结果]CSN1S2-P1基因座在三个马品种中均有多态性,在第1 082碱基处发生了碱基突变T＞C,该突变为同义突变,产生两种基因型:从和AB.CSN1S2-P2基因座不存在多态性.经卡方检验分析,基因型和等位基因分布在三个品种马群体之间差异显著(P＜0.05).[结论]CSN1S2-P1基因座的基因型频率和等位基因频率分布在三个马品种中差异显著,可能是品种间产奶性能的差异造成的,这表明CSN1S2基因可能对马泌乳性能具有重要影响作用.     

中国荷斯坦牛CSN3基因多态性及其与泌乳性状的关联性

【目的】研究中国荷斯坦牛CSN3基因的多态性,并探索其与泌乳性状的关系。【方法】采用DNA测序方法,对565头中国荷斯坦牛CSN3基因进行群体变异分析,将检测到的单核苷酸多态性(SNP)位点与中国荷斯坦牛泌乳性状进行关联性分析,同时分析不同双倍型对中国荷斯坦牛泌乳性状的影响。【结果】从中国荷斯坦牛CSN3基因中共检测到4个SNP位点,分别为g.463AG、g.1012AC、g.2015TA和g.2396AT,除g.2396AT外,其余3个SNPs位点与中国荷斯坦牛泌乳性状紧密关联,其中g.463AG、g.2015TA均可以显著影响乳脂率和乳蛋白率,g.1012AC可以显著影响乳脂率。双倍型关联性分析发现,H14H14的乳脂率显著或极显著高于其他双倍型。【结论】CSN3基因可以作为中国荷斯坦牛泌乳性状的候选基因用于标记辅助选择。