不同牛种GH基因外显子5序列变异研究

在测定牛亚科3个牛种(雷琼牛、巴州牦牛和巴州蒙古牛)GH基因外显子5序列的基础上,分析了不同牛种的序列变异特点,同时引用其它牛种(普通牛、瘤牛、牦牛和水牛)的序列构建分子系统树以探讨牛亚科家畜的系统发生关系.结果表明,在雷琼牛、巴州牦牛和巴州蒙古牛中共检测到5个变异位点,核苷酸取代方式仅有转换和颠换,核苷酸平均突变率仅为1.66%,说明这3个牛种GH基因外显子5多态性较为贫乏;5个变异位点中仅有1个为错义突变,导致亮氨酸和缬氨酸的转换,但该突变在牛种中分布有差异.从构建的系统树来看,普通牛与瘤牛先聚为一类,然后再与牦牛聚在一起,最后才与水牛聚在一起,与已有的分类结果大体一致.本研究的结果支持中国南方可能是一支瘤牛发源地的推论,也支持中国牦牛在起源进化历程中可能与瘤牛发生了基因交流的观点.     

牛生长激素基因（bGH）编码区的遗传变异特征

以普通牛、瘤牛、牦牛、大额牛、沼泽型水牛和河流型水牛的代表牛种为对象,探讨不同牛种(或亚种)GH基因编码区序列的遗传变异特征.结果表明,6个群体的GH基因编码区序列全长均为654bp,共检测到16个SNP位点,外显子1无变异位点,外显子2、外显子3、外显子4和外显子5分别有3个、5个、1个和7个变异位点,表明外显子5是编码区的高变区域,而且SNP位点在不同牛种(或亚种)中的分布存在明显差异.16个核苷酸替代位点中有13个为同义突变,仅有3个非同义突变位点,分别位于第2外显子、第4外显子和第5外显子处,并造成其所编码的氨基酸发生改变.     

牛生长激素基因（bGH）编码区的遗传变异特征*

 以普通牛、瘤牛、牦牛、大额牛、沼泽型水牛和河流型水牛的代表牛种为对象,探讨不同牛种（或亚种）GH基因编码区序列的遗传变异特征。结果表明,6个群体的GH基因编码区序列全长均为654bp,共检测到16个SNP位点,外显子1无变异位点,外显子2、外显子3、外显子4和外显子5分别有3个、5个、1个和7个变异位点,表明外显子5是编码区的高变区域,而且SNP位点在不同牛种（或亚种）中的分布存在明显差异。16个核苷酸替代位点中有13个为同义突变,仅有3个非同义突变位点,分别位于第2外显子、第4外显子和第5外显子处,并造成其所编码的氨基酸发生改变。     

藏绵羊DQA1基因多态性分析

 【目的】研究藏绵羊DQA1基因多态性,确定其等位基因数、核苷酸多态位点、氨基酸多态位点及各等位基因间的遗传关系,同时分析其进化意义。【方法】采用PCR-SSCP方法检测了900只藏绵羊DQA1基因第2外显子多态性;克隆、测序群体内变异产生的各等位基因序列,并分析序列数据。【结果】发现了17个DQA1的等位基因,包括缺失的1种基因,其中5个为发现的新等位基因。16个单倍型序列中发现56个核苷酸多态位点,27个氨基酸多态位点。【结论】藏绵羊DQA1基因第2外显子具有丰富的多态性,群体中可能蕴藏着更多的遗传资源;藏绵羊DQA1基因最初可能是由2个等位基因突变分化成两大类等位基因的;藏绵羊DQA1基因第2外显子序列与牛的DQA1基因第2外显子序列具有较高的同源性,预示绵羊和牛的DQA1基因最早可能来源于它们分歧以前的共同祖先原始序列;DQA1基因在与其相关的特定抗原刺激下发生的免疫应答反应在绵羊和牛上具有相似性;新等位基因C的139位发现了1个新的核苷酸突变位点（A/G）,属同义突变;5个新发现的DQA1等位基因遗传关系较近,可能由同一等位基因突变产生。     

以牛亚科家畜线粒体细胞色素b基因全序列检验分子钟假说

在测定牛亚科家畜6个物种线粒体细胞色素b(Cyt b)基因全序列的基础上,以非参数检验法检验分子钟假说,提出肯定或否定分子钟假说的部分客观资料.结果表明,6个牛种的Cyt b基因全序列长度都是1140bp,牛种间序列的碱基组成差异较小,碱基替代以转换为主,转换/颠换比为5.4.基于核苷酸序列和氨基酸相对速率检验结果表明,牛种内序列的进化全部接受分子钟假说;牛种问大多数序列的进化接受分子钟假说,少数序列的进化拒绝分子钟假说.与基于氨基酸序列的检验结果相比较,基于核苷酸序列的检验结果更易于拒绝分子钟假说.进而推论,接受或者拒绝分子钟假说与所检测物种之间亲缘关系的远近无明显的相关性,分子钟假说在一定的物种范围内是成立的;对于长期进化而言,既无核苷酸序列亦无氨基酸序列以绝对恒定的速率变化,分子钟不具有通用性.     

河西绒山羊DQB1基因核苷酸序列变异和跨种进化

DQB1基因在抗原呈递和免疫系统中发挥重要的作用。为了研究河西绒山羊DQB1基因的核苷酸序列变异和跨种进化,采用PCR-SSCP和测序技术,检测899只河西绒山羊DQB1基因的多态性,并用来自山羊、绵羊和黄牛DQB1基因的33条核苷酸序列构建NJ树。结果表明,河西绒山羊DQB1基因存在6个等位基因和34个核苷酸变异位点,变异位点数目占分析位点数目的15.53%。经与GenBank中山羊DQB1基因的核苷酸序列比对后发现,5个等位基因为首次发现。系统进化研究表明,山羊DQB1基因的所有核苷酸序列均聚在第1支中,部分核苷酸序列与绵羊、牛的序列相似性高于山羊之间的序列相似性。因此,河西绒山羊DQB1基因多态性丰富,在山羊、绵羊和牛中存在跨种多态性。     

猞猁GH基因部分序列及其5‘端调控区的克隆与分析

根据已报道的哺乳动物GH基因序列设计一对引物，利用PCR技术直接扩增猞猁GH基因部分序列和5‘端调控区序列，将PCR产物克隆到质粒pUC19的Hinc Ⅱ位点，重组子经Hind Ⅲ/EcoⅠ双酶切鉴定和序列分析，扩增片段长度为783bp。测序结果与其它报道的哺乳动物GH基因对应片段比较，5‘端侧翼序列和第一外显子高度保守，第一内含子和部分第二内含分子存在89％同源性，且第二个外显子中突变多发生在密码子的兼并位点上。PCR结果和序列分析表明，GH基因在猞猁基因组中为单基因。     

德保矮马生长激素基因的克隆与序列分析

克隆和分析德保矮马的生长激素(GH)基因全序列.阳性重组质粒测序表明:德保矮马GH基因碱基序列全长1 922 bp(GenBank登录号为EU939447),包含完整的5个外显子和4个内含子.与纯血马比较,有19个碱基位点突变,其中11个位于外显子区域,有义突变4个,第924位碱基C→T致使第70位氨基酸由Thr→Ile,第1 249位碱基C→T使第112位氨基酸Pro→Leu,第1 287位碱基A→T使第125位氨基酸Ser→Cvs,第1 309位碱基A→C使第132位氨基酸Asp→Ala.以GH编码区构建物种的亲缘进化树,GH基因在进化中比较保守.     

猞猁GH基因部分序列及其5＇端调控区的克隆与分析

根据已报道的哺乳动物GH基因序列设计一对引物,利用PCR技术直接扩增猞猁GH基因部分序列和5＇端调控区序列,将PCR产物克隆到质粒pUC19的HincⅡ位点,重组子经HindⅢ/Eco R I双酶切鉴定和序列分析,扩增片段长度为783 bp.测序结果与其它报道的哺乳动物GH基因对应片段比较,5＇端侧翼序列和第一外显子高度保守,第一内含子和部分第二内含子存在89%同源性,且第二个外显子中突变多发生在密码子的兼并位点上.PCR结果和序列分析表明,GH基因在猞猁基因组中为单基因.     

影响牛生长发育性状的GH基因遗传效应分析

 【目的】研究牛GH基因的遗传多态以及各多态位点对肉牛生长发育性状的影响，以期找到可用于标记辅助选择的分子标记，为下一步分子育种提供依据。【方法】利用PCR-SSCP和PCR-RFLP方法分析了牛GH基因第3内含子、第4内含子、第5外显子、3′非翻译区和5′侧翼区的位点遗传多态，并分析了5个多态位点不同基因型对肉牛体重、体高、体斜长、胸围和肉用指数的基因型效应，以及GH基因的第5外显子、3′非翻译区位点的不同基因型组合基因型效应。【结果】GH基因的第5外显子、3′非翻译区的基因型效应在肉牛体重、体高、体斜长、胸围和肉用指数性状上存在显著差异（P＜0.05），且这2个位点等位基因B为优势等位基因；第5外显子和3′非翻译区的组合基因型ABBB（即组合5）的基因型效应（极）显著(P＜0.05或P＜0.01)高于其它6个组合，且多标记位点的组合效应值极显著高于单标记位点效应。【结论】GH基因第5外显子位点突变等位基因B为体重、体高、体斜长、胸围的优势等位基因。     

基于细胞色素b基因序列的中国牛亚科家畜系统发育关系

 【目的】探讨中国牛亚科家畜物种间的系统发育关系,为牛亚科家畜的系统演化历史提供分子证据。【方法】采用PCR产物直接双向测序法,获得普通牛、瘤牛、牦牛、大额牛、沼泽型亚洲水牛和河流型亚洲水牛共6个物种的线粒体DNA Cyt b基因全长序列,运用分子进化软件分析物种间的系统发育关系。【结果】6个牛种的Cyt b基因序列长度均为1 140 bp,没有观察到插入/缺失突变,共检测到220个变异位点,包含213个简约信息位点;Cyt b基因序列变异中转换数明显高于颠换数,转换数和颠换数的比值为5.2,突变没有达到饱和状态。由遗传距离可知,普通牛与瘤牛的亲缘关系最近,而它们与大额牛、牦牛、沼泽型亚洲水牛、河流型亚洲水牛的亲缘关系依次逐渐疏远。牛亚科家畜6个物种分布于4个主要的单系群分支,可划归为家牛属、牦牛属、准野牛属和水牛属;牛种间的分歧时间在0.775—6.43 MYA,亚洲水牛与其它牛种间的分歧时间最长,普通牛与瘤牛的分歧时间最短。大额牛和印度野牛的单系性都没有得到显现,大额牛和印度野牛在线粒体DNA水平上不能清晰地相互区分。【结论】中国牛亚科6个牛种划分为4个分支,分别对应于家牛属、牦牛属、准野牛属和水牛属,家牛属与准野牛属、牦牛属、水牛属的亲缘关系逐渐疏远;6个牛种间的进化分歧时间在0.775—6.43 MYA。大额牛与印度野牛的亲缘关系非常近,两者在较早的世代具有共同的母系起源;不支持大额牛是印度野牛的家养型或驯化种的观点,它们有可能都是现已灭绝的某种野生牛的后代。     

中国4个牛种MSTN基因外显子2多态性分析与其系统发生关系研究

[目的]解决牛亚科动物近缘物种的分类归属问题,了解牛亚科各种群遗传多样性。[方法]采用酚-氯仿抽提法从4个中国牛种中提取基因组DNA,对MSTN基因进行PCR扩增和测序,构建系统发育树,探讨4个牛种间MSTN基因外显子2的系统发生关系。[结果]MSTN基因外显子2编码区为372 bp。蒙古牛、牦牛和独龙牛的MSTN基因外显子2具有丰富的多态性。在所测66个样本中存在3个核苷酸多态位点,定义了6种单倍型。雷琼牛、蒙古牛、独龙牛与巴州牦牛享有共同的单倍型。巴州牦牛独自聚成一支,而雷琼牛与一部分独龙牛、大部分蒙古牛和引用瘤牛聚成一支。[结论]蒙古牛、雷琼牛、独龙牛种间存在着基因交流。牦牛与普通牛、瘤牛的分化较明显,比瘤牛与普通牛的亲缘关系要远。     

三江黄牛mtDNA D-Loop区遗传多样性及系统进化

根据普通牛线粒体DNA序列设计引物,扩增获得三江黄牛线粒体D-loop区全序列,并以绵羊为外属对牛亚科代表性品种(类群)(九龙牦牛、野牦牛、瘤牛、欧洲野牛、中国水牛、亚洲水牛、德国普通牛、秦川牛、南阳牛、晋南牛、蒙古牛、平武牛、川南牛、凉山牛、湘西牛和昭通牛)的mtDNA D-loop序列进行系统进化分析,以期了解三江黄牛的遗传多样性,分析三江黄牛数量急剧下降的原因并提出参考意见。结果表明,三江黄牛线粒体D-loop区序列长909~911bp,T、C、A、G碱基的平均含量分别为29.08%、24.49%、32.72%和13.71%;三江黄牛共有16种单倍型,平均单倍型多样性(Hd)为0.875 7,平均核苷酸多样性(Pi)为0.022 92,遗传多样性较为丰富;三江黄牛与已知牛品种(类群)mtDNA D-loop序列比对结果表明,与凉山牛差异最小(0.11%),与欧洲野牛差异最大(32.63%);系统进化分析显示三江黄牛是中国众多黄牛类群中的一支,与秦川牛、平武牛亲缘关系较近,推测其是由普通牛和瘤牛共同进化而来。     

水牛DGAT1基因第17外显子多态性及其与乳成分含量的关联性分析

 二酰甘油酰基转移酶1（DGAT1）在乳脂合成过程中发挥重要作用,但水牛DGAT1基因第17外显子遗传多态性及其与产奶性状的关联性还不清楚。本文采用PCR-SSCP结合DNA测序方法对48头德宏水牛和93头产奶杂交水牛（F1: 摩拉水牛×德宏水牛）的第17外显子进行了多态性检测并结合乳成分数据进行了关联分析。在水牛DGAT1基因第17外显子发现1个SNP位点,即c.1350C＞G,其为同义替换。该SNP位点在德宏乳用和非乳用水牛中群体遗传组成相近,且不同基因型个体间的乳糖率、乳脂率及乳蛋白率无显著差异（P>0.05）。表明该SNP对水牛乳糖率、乳脂率及乳蛋白率等无显著影响。序列比对显示,水牛、普通牛、瘤牛、山羊和绵羊DGAT1基因第17外显子间仅存在1个编码氨基酸差异,揭示其具有较高的保守性。     

东北马鹿Myostatin基因单核苷酸多态性研究

Myostatin基因即肌肉生长抑制素,是一种肌肉生长的负调控因子。以物种最近的牛（Bos taurus cattle登陆号：AB076403）的Myostatin基因序列为模版,根据该基因保守序列,进行引物设计。应用pcr-sscp和测序的方法对东北马鹿Myostatin基因的第3外显子进行了多态性分析。结果表明,位于Myostatin基因DNA序列第3外显子948处发生G→A突变。该突变并没有引起氨基酸的变异,GTA、GTG密码子都编码缬氨酸（val）。     

东北马鹿Myostatin基因编码序列的克隆及序列分析

根据Myostatin基因的保守性,选择牛(Bos taurus cattle登录号:AB076403)的Myostatin序列为模板进行引物设计,首次从东北马鹿基因组中扩增出Myostatin序列,扩增产物连接pMD18-T载体,克隆出3个外显子片断。根据5-′GU-AG-3′规则和同源基因比对拼接出完整的编码序列,全长为1 128 bp(发表到GenBank登录号:EF629535),Myostatin蛋白前体由375个氨基酸组成。同源比较结果表明:Myostatin在进化过程中具有高度保守性,东北马鹿与猪Myostatin编码序列同源性最高达到98%,鸟类与哺乳动物间Myostatin编码序列同源性为85%~89%,鱼类与其他动物间编码序列同源性为60%~67%。Myostatin编码序列能够真实反映远缘物种的进化关系,可以作为远缘物种进化分析较理想的标记。     

牛FoxO1基因启动子转录调控分析

为鉴定牛叉头框转录因子1(Forkhead box,FoxO1)的核心启动子区及其关键转录因子,利用PCR扩增牛FoxO1基因的启动子序列,同时设计7个逐段缺失片段引物扩增其启动子逐段缺失片段,进一步将其构建双荧光素酶报告载体并分别转染小鼠C2C12和3T3-L1细胞系,通过检测不同缺失片段荧光素酶报告载体的活性,以确定牛FoxO1启动子的核心区域;使用Genomatix和JASPAR在线软件预测牛FoxO1基因启动子核心区域的关键转录因子,采用定点突变试验在小鼠C2C12细胞系中初步鉴定预测的关键转录因子对FoxO1的转录调控作用。结果表明:1)成功扩增了牛FoxO1的启动子区1 920 bp序列,获得了FoxO1基因启动子序列的7个逐段缺失片段序列;2)经双荧光素酶报告试验进一步证实,牛FoxO1基因核心启动子位于-285/-27区域;3)预测并通过定点突变试验鉴定出MEF2A、KLF4、HOXA5和KLF5转录因子对FoxO1基因的转录活性具有关键调控作用。综上,本研究初步鉴定出牛FoxO1基因启动子核心区(-285/-27)内转录因子MEF2A、KLF4、HOXA5和KLF5对FoxO1基因有重要的转录调控作用,为FoxO1基因对牛肌肉脂肪发育过程中的转录调控机制奠定了一定理论基础。     

Study on the origin and taxonomic status of yak (Poephagus) using cytochrome b gene of mitochondrial DNA

There still exists a remarkable difference on the yak’s taxonomic status in Bovinae. Primers designed according to the mitochondrial gene sequences of Bos taurus reported were used to amplify and sequence the yak’s cytochrome b gene, and the whole sequence of cytochrome b gene was finally obtained. Using Ovis aries as outgroup taxa, the phylogeny about the representative species of Bovinae was analyzed. Results showed that among the different species, the ratio of transition/transversion (Ts/Tv) of Cytochrome b gene was 4.9, suggesting that the mutation was not saturation. The percentage nucleotide sequence divergence between yak and Bovinae was 8.0%–8.6%, which was higher than that of yak and Bison bison. Phylogeny analysis found that Poephagus grunniens and Poephagus mutus clustered first before gathering with Bison bison, indicating higher genetic comparability than that of Bos. The results sustained the idea that Poephagus grunniens and Poephagus mutus shared one ancestor—the primitive yak. The approximate divergence time between these two species was 0.55 million years. The data also supported the viewpoint that the yak is classified into Poephagus of Bovinae, including two species of Poephagus grunniens and Poephagus mutus. Translated from Acta Veterinaria et Zootechnica Sinica, 2006, 37(11): 1128–1123 [译自: 畜牧兽医学报]