中国西门塔尔牛CACNA2D1基因的遗传变异及其与屠宰性状的关联分析

旨在研究中国西门塔尔牛CACNA2D1基因的遗传变异及其与屠宰性状的关系。本试验与所采用的传统的PCR-SSCP或者PCR-RFLP技术不同,首次借助高通量SNP芯片技术在136头中国西门塔尔牛群体中对CACNA2D1基因的遗传变异进行了研究。结果显示,在中国西门塔尔牛CACNA2D1基因上总计发现12个有效SNP位点,其中4个位点Ho、He和PIC值较低属于中低度多态,8个位点属于高度多态。卡方适合性检验表明,10个位点处于HarDY-Weinberg平衡状态(P>0.05)。各位点遗传变异与屠宰性状进行关联分析显示,位点1不同基因型个体在肉色性状方面差异显著(P<0.05),位点2不同基因型个体在大腿肉厚方面差异显著(P<0.05),位点3不同基因型个体在胴体重、屠宰率、眼肌面积和大腿肉厚几个重要屠宰性状差异显著(P<0.05),在肉色性状达到了差异极显著(P<0.01)。位点3杂合子AB基因型为优势基因型,其他位点AA为优势基因型。本研究表明,CACNA2D1基因可以作为中国西门塔尔牛部分屠宰性状候选基因,尤其是位点3可以作为中国西门塔尔牛屠宰性状的重要潜在分子标记,从而为中国西门塔尔牛现代育种提供一定...     

中国西门塔尔牛SCD1基因多态性与肉质性状的相关分析

利用Illumina HD SNP技术对484头中国西门塔尔牛SCD1基因的遗传变异及其与部分肉质性状的相关性进行了分析.结果表明,该群体中存在7个SCD1基因的SNP位点.SCD1基因第4内含子存在A8605G、A9229G与A10050C 3个SNP位点;第5内含子存在1个SNP位点A12304G;3' UTR区存在A13655G、C14790T与A15565G 3个位点.A8605G位点的B等位基因为优势等位基因,频率为0.748,其他位点等位基因频率在0.4 ～0.6之间.x2检验结果显示,SCD1基因的所有SNPs均处于哈代-温伯格平衡状态(P＞0.05).SCD1基因的7个SNPs位点全部为中度多态,杂合度和有效等位基因数均较高.SCD1基因SNP多态性与肉质性状的关联分析表明,SCD1基因对肌内脂肪含量、剪切力、大理石花纹等级和脂肪颜色有一定的影响,可以作为改善牛肉质量进行标记辅助选择的重要候选基因.     

猪CACNA2D1基因3''''UTR单核苷酸多态性与肉质性状的效应研究

CACNA2D1基因定位在猪的第9号染色体上,其位置与影响肉质性状的QTL重叠,可作为肉质性状的候选基因.采用PCR-SSCP技术,对160头金华×皮特兰资源家系F2猪CACNA2D1基因3'端非翻译区片段进行扩增分型,共产生2种等位基因,3种基因型.通过测序发现,在CACNA2D1基因3'端非翻译区(序列DQ981407)有一单核苷酸替换(C→A).对不同标记基因型与肉质性状的最小二乘分析表明,AA基因型猪大腿肌肉的pH45值、大腿肌肉导电率和肌内脂肪含量的最小二乘均数比BB基因型分别高0.169,0.26和0.021,差异显著(P＜0.05);A等位基因的加性效应分别为0.084 5,0.133 5和0.010 5.     

牛生长激素受体基因遗传变异研究

以南阳牛、南阳牛、中国西门塔尔牛为试验动物,利用PCR-SSCP和PCR-RFLP技术研究了GHR基因上第8外显子、第9外显子、5’端、第3外显子的遗传变异。结果表明在GHR基因第8外显子、5’端既没发现PCR-SSCP多态,又没发现HaeⅢ、HindⅢ、PstⅠ、SpeⅠ、MspⅠ、RsaI酶切多态;在GHR基因第9外显子、第3外显子也没检测到PCR-SSCP多态。     

猪CACNA2D1基因3′UTR单核苷酸多态性与肉质性状的效应研究

CACNA2D1基因定位在猪的第9号染色体上,其位置与影响肉质性状的QTL重叠,可作为肉质性状的候选基因。采用PCR-SSCP技术,对160头金华×皮特兰资源家系F2猪CACNA2D1基因3′端非翻译区片段进行扩增分型,共产生2种等位基因,3种基因型。通过测序发现,在CACNA2D1基因3′端非翻译区(序列DQ981407)有一单核苷酸替换(C→A)。对不同标记基因型与肉质性状的最小二乘分析表明,AA基因型猪大腿肌肉的pH45值、大腿肌肉导电率和肌内脂肪含量的最小二乘均数比BB基因型分别高0.169,0.26和0.021,差异显著(P<0.05);A等位基因的加性效应分别为0.084 5,0.133 5和0.010 5。     

不同品种牛IGF-I基因5'调控区序列的多态性分析

采用PCR-SSCP方法,检测134头牛IGF-I基因5'调控区的多态性.结果表明,在外显子1上游510 bp处检测到1个C→T的碱基突变,有2个等位基因和3种基因型.统计结果发现,在夏洛莱牛和草原红牛群体中等位基因A占优势,但是在利木赞牛群体中却是等位基因B占优势,西门塔尔牛群体中2种等位基因的比例相对平均.AB基因型在4个群体中均为优势基因型.夏洛莱牛、西门塔尔牛、利木赞牛群体均处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05),而草原红牛群体处于非平衡状态(P<0.05).为今后对牛的肉质性状研究打下分子生物学基础.     

基于转录组测序和血清指标测定对牛肾周脂肪的脂质代谢和内分泌功能解析

旨在筛选西门塔尔牛与安格斯牛肾周脂肪的差异表达基因，分析2个品种牛血清指标差异，以期对肾周脂肪的脂质代谢和内分泌功能进行解析，为牛品种选育打下基础。选取相同月龄的西门塔尔牛和安格斯牛各3头，饲喂前采集空腹血液分离血清进行血清生化指标测定；屠宰后，采取相同大小的肾周脂肪，提取总RNA后进行转录组测序分析，使用DEGseq方法对各个样品的基因表达水平进行差异检测，对差异表达基因进行GO分析和KEGG分析，并使用实时荧光定量PCR验证测序结果。结果表明，安格斯牛血清中白蛋白(ALB2)、尿素氮(UREAL)和葡萄糖(GLUC3)含量显著低于西门塔尔牛(P<0.05),甘油三酯(TRIGL)含量显著高于西门塔尔牛(P<0.05)。转录组结果显示，2个品种牛肾周脂肪间的差异表达基因为1 743,其中1 361个基因上调表达，382个基因下调表达。差异表达基因GO功能富集结果显示，差异基因显著富集到52个生物学功能，主要与细胞过程和细胞有关；KEGG富集结果显示，差异表达基因主要在Fat digestion and absorption、cAMP、PPAR和Rap1等信号通路显著富集，...     

两种兼用型牛BoLA-DRA*exon2多态性及其与乳房炎的关联分析

利用PCR-SSCP技术,分析了牛主要组织相容性复合物DRA基因外显子2的多态性在236头中国西门塔尔牛、三河牛中的基因型分布及其多态性与乳房炎的关系。结果表明:经χ2独立性检验,发现该多态片段6种基因型在感染乳房炎牛和健康牛之间分布不一致(p<0.01)。在感染乳房炎牛中CC基因型频率最高,在健康牛中BC基因型频率最高。据此推测,CC基因型可能与这两种牛的乳房炎易感性有关,而BC基因型可能与这两种牛的乳房炎抗性有关。     

基于全基因组关联分析挖掘野生大豆蛋白含量QTL

为了充分挖掘野生大豆种质资源中的高蛋白基因及其连锁标记,以来自中国、韩国和日本,涵盖第4,5,6,7,8熟期组的508份野生大豆种质资源为材料,通过全基因组关联分析挖掘与野生大豆中高蛋白基因相关的SNP.参试材料蛋白含量数据从美国农业部种质资源信息网下载,为2a利用凯氏定氮法测定蛋白含量数据平均值,基因型数据从Soybase网站下载,利用Illumina公司大豆50K芯片(SoySNP50K BeadChip含有52041个SNP标记)检测获得.结果表明,参试材料蛋白含量呈正态分布,介于38.1％ ～56.9％,平均48.1％,标准差2.71％.遗传结构分析将参试材料划分为3组,分别包含271,111,126份材料.基于混合线性模型的关联分析,共检测到与蛋白含量相关的SNP位点74个,散布在19条染色体的60个单倍型区段内.显著性SNP位点LOD平均值为3.47,SNP位点BARC_1.01_Gm_01_54656209_A_G的LOD值最大,为5.18.根据显著性SNP位点富集程度,确定第11号染色体常染色质区15128832～15253199 bp、第12号染色体异染色质区26842687～27818244 bp的单倍型区段为本研究中的2个蛋白含量显著性相关区段,命名为HAP_11_1和HAP_12_1.HAP_11_1中,SNP位点BARC_1.01_Gm_11_15167305_G_A的LOD值最大,为3.80,可解释遗传变异为2.88％.HAP_12_1中,SNP位点BARC_1.01_Gm_12_27563620_C_T的LOD值最大,为4.12,可解释遗传变异为3.23％.为野生大豆高蛋白基因育种利用提供了检测标记,为野生大豆高蛋白基因克隆提供了线索.     

不同品种牛IGF-I基因5′调控区序列的多态性分析

采用PCR-SSCP方法,检测134头牛IGF-I基因5′调控区的多态性。结果表明,在外显子1上游510bp处检测到一个C→T的碱基突变,有两个等位基因和三种基因型。统计结果发现,在夏洛莱牛和草原红牛群体中等位基因A占优势,但是在利木赞牛群体中却是等位基因B占优势,西门塔尔牛群体中两种等位基因的比例相对平均。AB基因型在4个群体中均为优势基因型。夏洛莱牛、西门塔尔牛、利木赞牛群体均处于Hardy-Weinberg平衡状态（P﹥0.05）,而草原红牛群体处于非平衡状态（P﹤0.05）。为今后对牛的肉质性状研究打下分子生物学基础。     

中国西门塔尔牛bLF-exon4基因多态性及其与乳房炎的相关分析

探讨牛乳铁蛋白(Bovine lactoferrin blF)基因bLF第四外显子的多态性与乳房炎发生的关系。利用PCR-SSCP技术,分析了bLF基因第四外显子的多态性在86头中国西门塔尔牛中的基因型分布及其多态性与乳房炎的关系。经χ2独立性检验,发现该多态片段3种基因型在健康牛中分布不一致(P0.05),在患病牛中BB基因型频率较高,说明该多态性与乳房炎存在一定关系,可能是奶牛乳房炎的一个分子标记。     

秦川牛和中国荷斯坦奶牛FSHβ基因SSCP多态性分析

利用SSCP分子标记对秦川牛和中国荷斯坦奶牛的FSHβ基因5’侧翼区进行了多态性分析。结果表明:在秦川牛中检测的FSHβ基因5’侧翼区有AA型、BB型和AB型三种基因型,在中国荷斯坦奶牛中只有AA型。秦川牛中AA基因型的频率为0.395,BB基因型的频率为0.026,AB基因型的频率为0.579,中国荷斯坦奶牛的AA型的频率为1。秦川牛中A的基因频率为0.6842,B的基因频率为0.3158,中国荷斯坦奶牛A的基因频率为1.0。秦川牛群体中多态信息含量为0.3389,多态性高,遗传变异大。     

小麦旗叶叶绿素含量的QTL定位及验证

旗叶是小麦主要的光合器官,叶绿素既是旗叶最主要的光合色素,也是品种选育中重要的表型指标,因此挖掘和利用旗叶叶绿素含量有关的主效基因/位点,对于培育高产稳产小麦新品种意义重大。以旗叶叶绿素含量差异较大双亲构建的双单倍体群体(DH群体)为材料,利用小麦90K SNP芯片对5个环境旗叶叶绿素含量进行QTL分析,共定位到20个旗叶叶绿素含量有关的遗传位点,表型贡献率为4.10%～27.16%;其中3个QTL(Qchl.saw-2D.1、Qchl.saw-4D.2和Qchl.saw-6A)能在多个环境条件下检测到; Qchl.saw-2D.1的遗传效应最高,该位点与2D染色体上已报道的其他叶绿素位点不同,初步确定是1个新的主效QTL。并进一步将Qchl.saw-2D.1紧密连锁的SNP标记开发为KASP标记,通过在含有共同亲本金麦919的RIL群体中验证其效应,发现在多个环境条件下具有Qchl.saw-2D.1有利等位基因的家系叶绿素含量显著或极显著高于其他家系。对Qchl.saw-2D.1、Qchl.saw-4D.2和Qchl.saw-6A所在功能区段进行基因注释,筛选到12个与叶绿素相关的候...     

普通小麦主要农艺性状的全基因组关联分析

为解析小麦复杂农艺性状的遗传机制,本研究以150份小麦品种(系)为自然群体,在4个环境条件下测定了9个主要农艺性状,利用小麦35K SNP芯片,结合5种关联模型(Q、PCA、K、PCA+K、Q+K),进行全基因组关联分析。结果表明,全基因组多态性信息量PIC的范围为0.0950～0.5000,最小等位基因频率MAF值为0.0500～0.5000;群体结构分析和PCA分析均表明参试材料可分为两个亚群;连锁不平衡分析发现A基因组、B基因组、D基因组和全基因组的LD衰减距离分别为4.7、8、11和6 Mb。9个性状共检测到652个显著的关联位点(P≤0.001),其中21个SNP在2个或2个以上的环境中被重复检测到,分布在1A(1)、1B(4)、2A(3)、2D(2)、3A(1)、5A(1)、5B(5)、6A(1)、6B(2)和7D(3)染色体上; 1个SNP标记的物理位置未知, 3个SNP标记同时与2个性状显著关联;单个SNP的表型贡献率为7.67%～18.79%。8个优势等位变异在供试群体中所占比例较低,筛选出14个可能与小麦农艺性状相关的候选基因,其中TraesCS5B02G237200、TraesCS7D02G129700和TraesCS1B02G426300可能在植物抵御生物与非生物胁迫中起作用,TraesCS5B02G010800和TraesCS7D02G436800可能与植物激素的合成和响应有关,TraesCS2A02G092200可能与植物细胞壁的增强有关, TraesCS5A02G438800可能参与叶绿体发育,另外7个候选基因的功能未知。     

玉米SNAC基因的遗传变异及耐旱性调控

以我国玉米育种中常用的16份自交系为材料,通过对SNAC(Stress-responsive NAM,ATAF1/2,CUC2)基因编码区及上游启动子区800 bp核苷酸序列进行测序,检测SNAC基因在不同杂种优势类群材料中的遗传变异。在12个SNAC基因中,其中有4个基因在上游800 bp区检测到遗传变异,有4个基因变异位点超过30个,多态性较高。虽然大多数SNAC基因变异以SNP(Single nucleotide polymorphism)为主,但在ZmNAC031467基因中检测到较多的插入缺失变异(In Del),达到基因总遗传变异的63.3%。通过PLACE软件对上游启动子有变异的4个基因进行3种耐逆结合元件的预测,结果显示4个基因均含有3种耐逆结合元件,但是基因突变对启动子结合元件的影响较小。再对检测到的遗传变异进行核苷酸多态性分析和中性检验,有7个SNAC基因核苷酸多态性较高,其中Zm NAC080308基因的多态性达到0.00962,推测这些基因在遗传漂移过程中受自然选择影响较大。利用t检验初步发现Zm NAC070395和Zm NAC080398基因的2个变异位点与耐旱相关性状关联,为进一步分析SNAC基因核苷酸变异与耐旱性状的关系提供一定的借鉴。     

中国荷斯坦牛HSP70-1基因遗传多态性与其耐热性的关系分析

研究中国荷斯坦牛HSP70-1基因与奶牛耐热性之间的关系.根据NCBI登陆号为AY149618(19 526 bp)的HSP70-1基因序列设计9对引物分段扩增该基因全长,并用PCR-SSCP、PCR-RFLP和CRS-RFLP相结合的方法寻找中国荷斯坦牛HSP70-1基因编码区的多态位点,分析山东省3个现代化牛场产奶牛127头,并以直肠温度和红细胞钾离子浓度为荷斯坦牛的耐热指标,用SAS 软件最小二乘分析一般线性模型分析试验牛HSP70-1基因型与耐热指标的相关性.发现1 623 bp处发生G→A→C的复等位突变位点,2 409 bp处发生G→A的突变;χ2检验结果表明在试验牛群中两位点均未达到Hardy-Weinberg平衡;2409位点基因型与两个耐热指标相关性不显著(P＞0.05),1623位点基因型与热应激时期中国荷斯坦牛的直肠温度相关性显著(P＜0.05),GA基因型个体显著低于CC和GG基因型个体,GA基因型为耐热基因型.HSP70-1基因可用作中国荷斯坦牛选育耐热牛群的分子遗传标记.     

水牛胃型LYZ c基因多态性及功能生物信息学分析

胃型LYZ c的主要功能是裂解反刍动物胃中的微生物,释放营养物质,为机体提供养分。为了揭示水牛胃型LYZ c基因的遗传特征,采用PCR产物直接测序技术,对66头河流型和158头沼泽型水牛样品胃型LYZ c基因完整编码区序列进行了变异检测,并结合已发表的牛科物种同源序列进行了比较基因组学和生物信息学分析。在水牛群体内共发现9个SNP位点,分别为c.87GT、c.196GA、c.228GA、c.336GC、c.351TC、c.396CT、c.423CT、c.424GA和c.438CG,其中SNP87、SNP196、SNP336和SNP351仅存在于河流型水牛中,其他5个SNP为河流型和沼泽型水牛共享;SNP196和SNP424为异义替换,引起p.G66S和p.V142I氨基酸替换,但它们对水牛LYZ c的功能没有影响。在水牛胃型LYZ c基因中,共定义7种单倍型,确定了3种LYZ c变异体,其中变异体Buffalo1、Buffalo 2为两类水牛共享,Buffalo 3为河流型水牛独有。水牛这3种变异体之间在氨基酸组成、理化特性与结构上基本一致。水牛与普通牛胃型LYZ c蛋白的上述特征也极相似,但水牛胃型LYZ c的等电点比普通牛更低。结果揭示水牛胃型LYZ c蛋白可能更适合胃中的酸性环境,具有分解胃中微生物的功能。     

西门塔尔牛bLF-exon11基因多态性及其与乳房炎易感性和部分乳性状的相关分析

为了探讨西门塔尔牛乳铁蛋白基因第11外显子多态性,及其与乳房炎和部分乳性状的关系,利用PCR-SS-CP和DNA测序技术,对118头健康牛和38头感染乳房炎牛个体,进行了第11外显子的基因多态性分析。结果发现,健康牛和感染乳房炎牛个体的第11外显子基因型和基因频率分布差异均极显著(P<0.01),感染牛中AA基因型和A基因频率均极显著高于健康牛(P<0.01)。而且,AA基因型个体SCS显著高于AB和BB型个体(P<0.05),AA型个体的乳蛋白极显著高于AB型(P<0.01)、显著高于BB型(P<0.05),而BB型显著高于AB型(P<0.05)。这表明乳铁蛋白基因第11外显子的A基因,可能是一个西门塔尔牛乳房炎的易感基因。     

利用SSCP技术分析甘蓝型油菜10个功能基因序列差异

以甘蓝型油菜SI-1300和Eagle为材料,利用DNA单链构象多态性(single-strand conformation polymorphism, SSCP)技术,对10对功能基因特异性引物进行多态性分析,每对引物均检测到1个多态性位点。随后随机挑选10个多态性片段进行测序,并利用bl2seq软件比较测序序列与基因原始序列。结果显示测序序列与所对应的基因原始序列之间相似程度平均高达98%,差异碱基数平均仅为2.3个。进一步选取5对引物比较分析两个材料间的差异扩增片段序列,发现差异扩增片段在2个材料中高度保守,平均相似度达97%;在所测序的5对引物扩增序列中,共存在39个单核苷酸多态性(single-nucleotide polymorphisms, SNPs)和5个插入/缺失突变(insertion-deletions, INDELs),SNP和INDEL的发生频率分别为1 SNP/30 bp和1 INDEL /233 bp。结果表明,SSCP标记能够真实代表原始功能基因,甘蓝型油菜功能基因序列在不同材料间高度保守,其遗传变异类型主要来源于SNP。     

中国荷斯坦牛BOLA-DRB3外显子2的PCR-SSCP多态性分析

通过PCR-SSCP法对中国荷斯坦牛BoLA-DRB3基因的外显子2进行多态性分析.在223个个体中共获得10种等位基因,其中D等位基因频率最高为0.228 7,A等位基因频率最低为0.013 5;等位基因型18种,其中FG基因型频率最高,为0.125 6,其次为HH,基因型频率为0.112 1;ML基因型频率最低,为0.004 5.另外分析发现,在不同家系中,DRB3基因外显子2等位基因具有特异性,等位基因的类型和频率存在比较明显的差异.差异显著性分析表明,D等位基因对305 d产奶量和305 d乳蛋白量有明显的负效应,ME基因型个体305 d乳脂量显著低于其他个体.结果表明中国荷斯坦牛的BoLA-DRB3外显子2具有丰富的多态性,并具有家系分布的特异性.