绵羊多羔主效基因BMPR1B的研究进展

骨形态发生蛋白受体1B(Bone morphogenetic protein receptor 1B,BMPR1B)是一种重要的跨膜受体蛋白,主要参与转化生长因子β(TGF-β)通路,其在调控成骨分化、细胞扩散以及卵巢卵泡发育等过程中起重要作用,并直接影响如绵羊等动物的繁殖性状。绵羊BMPR1B基因发生A746G突变(命名为FecB突变),导致第249位氨基酸由谷氨酰胺(Q)转变为精氨酸(R),进而使得绵羊排卵数和产羔数显著增加,因此BMPR1B成为目前最受关注的绵羊多羔主效基因。论文就绵羊BMPR1B基因定位、功能机制研究进展及其对高繁殖力绵羊的影响进行了综述,同时也对BMPR1B功能研究中一些亟待解决的问题展开了讨论。     

杜寒绵羊多胎性能候选基因BMPR-1B和BMP15的研究

为了从分子水平探讨杜寒绵羊的多胎机制,本试验在山西省某养殖场采集了87只经产杜寒母绵羊的耳组织,选取骨形态发生蛋白15 （bone morphogenetic protein 15,BMP15）和骨形态发生蛋白受体1B （bone morphogenetic protein receptor 1B, BMPR-1B）为候选基因,采用PCR-SSCP、PCR-RFLP法,结合母羊产羔数与所产羊羔初生重,分析其与杜寒绵羊多胎性能的相关性。结果显示,杜寒绵羊的BMPR-1B基因在第746位碱基处发生了A→G突变,检测到3种基因型：AA、AG和GG,A等位基因频率（0.5230）略高于G等位基因（0.4770）,A为优势等位基因;AG基因型频率（0.5172）高于GG（0.2184）和AA（0.2644）基因型,AG为优势基因型。χ²适合性检验显示该位点处于Hardy-Weinberg平衡状态;BMPR-1B基因第864位碱基未发生突变。杜寒绵羊的BMP15基因不存在V31D和S300G位点突变。在该群体中,BMPR-1B基因A746G位点GG、AG基因型个体的产羔数极显著高于AA基因型个体（P<0.01）,羔羊初生重在3种基因型间差异不显著（P>0.05）。综上所述,BMPR-1B基因是影响杜寒绵羊繁殖性能的一个主效基因,可以作为分子标记对杜寒绵羊进行辅助育种,初步排除BMP15基因突变对杜寒绵羊多胎性能影响的可能性。     

小尾寒羊BMPR-ⅠB基因的多态性、效应及连锁分析

骨形态发生蛋白受体Ⅰ B（BMPR-Ⅰ B）的Q249R（A746G）突变使Booroola Merino绵羊的繁殖性能提高.该突变在小尾寒羊群体中也有分布.本研究用PCR-SSCP技术对299只小尾寒羊BMPR-Ⅰ B基因突变位点的多态性进行了检测,BB、B＋和＋＋的基因型频率分别为0.541 8,0.364 5和0.093 7,突变等位基因B的基因频率为0.724 1.对2个小尾寒羊羊场的111只有产羔数记录的小尾寒羊BMPR-Ⅰ B的Q249R突变对产羔数的效应进行了分析,估计出突变等位基因B对小尾寒羊产羔数的效应为：替代效应和显性效应,在第一胎分别为0.46和0.16,在第二胎分别为0.56和0.11;在第一胎和第二胎BB比＋＋分别多产0.77和1.02羔.对BB基因型小尾寒羊和微卫星标记OARJL36的连锁关系进行了分析,发现在BB基因型小尾寒羊,BMPR-Ⅰ B的B等位基因与OAR-JL36位点之间仍然存在重组.     

绵羊主效基因FecB的检测与肉用多羔核心群的建立

基于前期本实验室建立的绵羊多羔性状主效基因FecB高通量检测技术(TaqMan探针法),对10个绵羊群体的16 460只绵羊进行了多羔性状主效基因FecB的检测,结果发现小尾寒羊、湖羊以及滩羊的B等位基因频率与前人实验结果一致,有些群体经过长期选择已处于Hardy-Weinberg不平衡状态(P<0.05);本课题组与多个企业经过长期努力已建立了多个肉用多羔绵羊核心群,通过比较发现BB型绵羊产羔数极显著高于B+型,B+型极显著高于++型,且高繁殖力核心群3种FecB基因型小尾寒羊产羔数高于普通小尾寒羊群体。绵羊多羔性状主效基因FecB的检测和肉用多羔绵羊核心群的建立为绵羊群体改良提供了支撑。     

杜寒绵羊多胎性能候选基因BMPR-1B和BMP15的研究

为了从分子水平探讨杜寒绵羊的多胎机制,本试验在山西省某养殖场采集了87只经产杜寒母绵羊的耳组织,选取骨形态发生蛋白15(bone morphogenetic protein 15,BMP15)和骨形态发生蛋白受体1B(bone morphogenetic protein receptor 1B,BMPR-1B)为候选基因,采用PCR-SSCP、PCR-RFLP法,结合母羊产羔数与所产羊羔初生重,分析其与杜寒绵羊多胎性能的相关性。结果显示,杜寒绵羊的BMPR-1B基因在第746位碱基处发生了A→G突变,检测到3种基因型:AA、AG和GG,A等位基因频率(0.5230)略高于G等位基因(0.4770),A为优势等位基因;AG基因型频率(0.5172)高于GG(0.2184)和AA(0.2644)基因型,AG为优势基因型。χ2适合性检验显示该位点处于Hardy-Weinberg平衡状态;BMPR-1B基因第864位碱基未发生突变。杜寒绵羊的BMP15基因不存在V31D和S300G位点突变。在该群体中,BMPR-1B基因A746G位点GG、AG基因型个体的产羔数极显著高于AA基因型个体(P0.01),羔羊初生重在3种基因型间差异不显著(P0.05)。综上所述,BMPR-1B基因是影响杜寒绵羊繁殖性能的一个主效基因,可以作为分子标记对杜寒绵羊进行辅助育种,初步排除BMP15基因突变对杜寒绵羊多胎性能影响的可能性。     

鲁中肉羊BMPR1B、BMP15和GDF9基因多态性与产羔数关联分析

为分析绵羊已知多羔主效基因BMPR1B、BMP15和GDF9的多态性与鲁中肉羊产羔数之间的关系,采用Sequenom MassARRAY■SNP技术检测鲁中肉羊BMPR1B、BMP15和GDF9基因中已知主效位点多态性,并与产羔数进行关联分析。结果表明:BMPR1B基因在鲁中肉羊中存在FecB突变,GDF9基因6个分型位点仅4个位点(G1、G3、G4、G5)在鲁中肉羊中存在多态,BMP15基因中5个分型位点在鲁中肉羊中均不存在多态性。FecB基因3种基因型(CC、CT、TT)突变频率分别为0.16、0.58和0.26,此位点多态性较高(0.25相似文献   

绵羊FecB基因遗传多样性及其产羔数的关联分析

FecB是19世纪80年代在布鲁拉美利奴（Booroola Merino）绵羊中发现的能增加排卵数和产羔数的一个常染色体突变基因,是在绵羊中识别出的第一个高繁殖力主效基因。本研究利用PCR-SSCP以及PCR-RFLP方法对湖羊、小尾寒羊、阿勒泰羊、洼地绵羊共470只的FecB基因进行单核苷酸多态性分析,验证FecB基因为绵羊的高繁殖力的主效基因,并以洼地绵羊为研究对象,检验FecB基因是否为洼地绵羊高繁殖力的主效基因。实验结果表明上述两种方法均能准确判型,稳定可靠性良好,并且判断的结果一致。研究结果显示：上述4个绵羊品种均携带FecB突变,且能证明FecB基因为洼地绵羊高繁殖力的主效基因。     

不同绵羊群体多羔主效基因FecB的检测

为分析FecB基因在不同绵羊群体中的分布情况以及对产羔数的影响,利用TaqMan探针分型技术检测了27 774只不同绵羊群体的FecB基因,结合12 304只个体的前3胎产羔数据,探索多羔主效基因FecB在提高绵羊繁殖力方面的重要作用。分型结果显示,湖羊群体含有最高的B等位基因频率,达0.90以上,且随着群体中湖羊血统含量的增加B等位基因频率也增加。湖羊、皮山红羊、杜湖杂交羊、杜湖（♂）×湖羊（♀）杂交羊以及利用湖羊培育的鲁中肉羊FecB基因的不同基因型产羔数间均存在极显著差异（P <0.01）。这不仅展示了FecB基因对于绵羊产羔数的重要影响,也显示出通过引入本土绵羊FecB基因改良肉用品种繁殖力的可行性和潜力。     

洼地绵羊FecB基因多态性与其产羔数关系的研究

为了从分子水平上研究洼地绵羊的多羔机制,本研究采用PCR-RFLP方法分析洼地绵羊中FecB基因多态性及其与产羔数的关系。结果表明,洼地绵羊中存在与Booroola羊相同的FecB基因突变,有B/B、B/+、+/+ 3种基因型,其基因型频率分别为0.29、0.56和0.15;且4乳头个体FecB基因频率高于2乳头个体;3种基因型的平均产羔数分别为2.81±0.42、2.49±0.53和1.96±0.28只。经统计分析,B/B与B/+基因型洼地绵羊的产羔数显著高于+/+基因型(P＜0.05),B/B与B/+基因型之间差异不显著(P＞0.05),而+/+基因型个体也存在多羔现象。结果提示,FecB基因可能是洼地绵羊多羔性能主效基因之一,但洼地绵羊可能还存在其它影响多羔性能的基因。     

杜寒杂交肉羊FecB基因检测及对产羔数、生长发育影响研究

多胎是肉用绵羊生产追求的重要目标之一.近年来,绵羊的多胎基因FecB已引起国内外动物遗传育种界的普遍重视.研究证明,Booroola(FecB)基因是在绵羊中识别出的第1个高繁殖力主效基因.FecB基因的遗传效应是增加排卵数和产羔数.通过检测绵羊是否携带高繁殖力主效基因FecB,对肉羊实施选种选配,可以有效提高肉用绵羊繁殖率,加速绵羊多胎品系的选育步伐.     

洼地绵羊FecB基因多态性及与产羔数的相关性

为了研究候选基因骨形态发生蛋白受体IB(BMPR-IB)基因Fec B突变是否为影响洼地绵羊多胎性状的主效基因,试验采用PCR-RFLP分析该基因在洼地绵羊中的多态性,利用最小二乘法分析不同基因型对产羔数的影响。结果表明:在采集的111只洼地绵羊中分析BMPR-IB基因Fec B突变位点的多态性,检测到FecB~B/FecB~B、FecB~B/FecB~+、FecB~+/FecB~+3种基因型,基因型频率分别为0.432,0.514,0.054。不同基因型对产羔数的结果分析可得,FecB~B/FecB~B、FecB~B/FecB~+基因型个体的平均产羔数显著高于野生型个体的产羔数(P0.05),野生型个体也存在多羔现象,Fec B突变为洼地绵羊的多胎主效基因,但其突变野生型个体的产羔数也较高,推断洼地绵羊可能存在其他影响多羔性能的主效基因。     

BMPR-IB基因作为影响蒙古羊双羔性状候选基因的研究

为了探索多胎候选基因BMPR-IB与蒙古羊双羔群体繁殖性状之间的关系,试验采用聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性分子标记技术(PCR-RFLP),以蒙古羊单羔群体(18只)、多胎类型小尾寒羊(30只)为对照组对蒙古羊双羔群体(50只)进行了BMPR-IB基因的遗传多态性分析。结果表明:蒙古羊双羔群体和蒙古羊单羔群体中都不存在BMPR-IB基因的FecB(A746G)突变,说明BMPR-IB基因不是影响蒙古羊双羔性状的主效基因;而在多胎品种小尾寒羊中检测到了相应的突变,发现了3种基因型,其突变纯合子(BB)、杂合子(B+)和野生型(++)的基因型频率分别是0.100,0.733,0.167,将其与产羔数进行关联分析,结果BB基因型母羊和B+基因型母羊平均产羔数差异极显著(P0.01);经x2适合性检验,小尾寒羊该基因位点显著偏离Hardy-Weinberg平衡(P0.05),由此推断BMPR-IB基因是控制小尾寒羊多胎性能的主效基因。     

Booroola羊多胎基因FecB的研究进展

FecB基因位于Booroola羊的常染色体上 ,具有提高排卵率和产羔数等生物学作用。FecB基因已被定位在绵羊 6号染色体 6q2 3～q 3 1的狭窄区域内 ,并且已从分子水平上找到了控制Booroola绵羊排卵数的主效基因。关联分析表明 ,BM PR IB基因的突变与FecB基因的行为完全一致 ,证明BMPR IB基因是控制BooroolaMerino羊高繁特性的主效基因。文章阐述了近年来对FecB基因的研究进展。     

绵羊FecB基因分离克隆的研究进展

绵羊产羔数性状遗传力低,通过常规选择方法进行选择难以提高,因此寻找控制排卵率乃至产羔数的主效基因(或突变),引起各国绵羊育种学家广泛的关注.而绵羊品种间产羔数的巨大差异,使得产仔数主基因鉴别成为可能.近年来,绵羊的多胎基因FecB已引起国内外动物遗传育种界的普遍重视.     

BMPR-IB基因突变对策勒黑羊产羔数的影响及其遗传规律的研究

研究采用PCR-R FLP方法检测500只策勒黑羊BMPR-IB基因FecB突变的多态性,结果表明:策勒黑羊中FecB突变纯合子、杂合子、野生型的基因型频率分别是0.108、0.442和0.450,卡方适合性检验显示该位点在群体中处于Hard-Weinberg平衡状态。通过对公、母羊及羔羊的基因型分析,发现BMPR-IB基因突变位点(FecB)的遗传完全符合孟德尔遗传规律。最小二乘法分析有产羔记录的354只母羊平均产羔数与FecB基因的相关性,结果显示BB型、B+型与++型母羊产羔数差异极显著(P<0.01),表明BMPR-IB基因FecB突变显著影响了策勒黑羊的产羔数,是策勒黑羊多胎性能的主效基因之一。     

免疫共沉淀结合质谱筛选绵羊BMPR-1B互作蛋白的研究

为研究与绵羊骨形态发生蛋白受体1B(BMPR-1B)相互作用的蛋白,试验通过构建的pcDNA3.1a-BMPR-1B真核表达载体并在Sf9昆虫细胞中特异性表达,采用免疫共沉淀的方法富集绵羊卵巢中与BMPR-1B蛋白的结合蛋白,SDS-PAGE凝胶电泳分离免疫共沉淀复合物,MALDI-TOF/TOF结合数据库检索方法筛选鉴定与BMPR-1B相互作用蛋白。结果表明,试验获得的GDF5、BMP2、BMP4、RhoD和HSP 10蛋白与BMPR-1B互作,GDF5和BMP4作为BMPR-1B蛋白的配体来发挥其生物学功能,BMP2、RhoD和HSP 10在卵泡发育上起重要作用。RhoD和HSP 10与棉羊繁殖主效基因相关联。研究结果为进一步研究BMPR-1B的功能和研究BMPR-1B作为绵羊高繁主效基因的机理和分子调控机制提供了新的思路与方法。     

BMPR-IB基因在寒泊羊群体中的增羔效应、遗传规律及育种应用分析

旨在揭示BMPR-IB基因在寒泊羊种群中的多态性及遗传学规律,探讨将BMPR-IB基因第746位碱基发生的A→G突变(FecB突变)作为分子标记进行绵羊多胎品种选育的科学性。本研究对寒泊羊育种核心群的健康种公羊、繁殖母羊、羔羊共计1 267只绵羊个体进行采血,利用PCR-RFLP方法判定个体BMPR-IB基因位点的基因型并进行群体遗传学分析。对繁殖母羊共计980胎次的产羔记录进行统计,分析FecB突变、胎次及产羔季节对胎产羔数性状的影响。统计所设计杂交组合后代共计167只健康羔羊的基因型比例。结果表明,BMPR-IB基因在寒泊羊种群中有BB、B+和++3种基因型,其基因型频率分别为1.97%、73.40%和24.63%,等位基因B和+的频率分别为38.67%、61.33%;BB、B+和++基因型繁殖母羊的平均胎产羔数分别为2.69、1.91、1.57只,目前寒泊羊种群的胎产羔数平均为1.85只;若经过品种选育使寒泊羊个体中增加一个B基因拷贝,胎产羔数预期增加0.44只;父母本杂交组合为B+×++的后代中B+和++基因型的比例为1.11∶1,父母本杂交组合为B+×BB的后代中BB和B+基因型的比例为0.82∶1,均符合孟德尔分离定律;预测经过6个世代的选育,可使寒泊羊种群母羊基本实现胎产羔数2只的育种目标。本研究结果为绵羊育种实践中制定选种和选配方案提供了理论基础。     

BMPR-IB基因在寒泊羊群体中的增羔效应、遗传规律及育种应用分析

旨在揭示BMPR-IB基因在寒泊羊种群中的多态性及遗传学规律,探讨将BMPR-IB基因第746位碱基发生的A→G突变（FecB突变）作为分子标记进行绵羊多胎品种选育的科学性。本研究对寒泊羊育种核心群的健康种公羊、繁殖母羊、羔羊共计1 267只绵羊个体进行采血,利用PCR-RFLP方法判定个体BMPR-IB基因位点的基因型并进行群体遗传学分析。对繁殖母羊共计980胎次的产羔记录进行统计,分析FecB突变、胎次及产羔季节对胎产羔数性状的影响。统计所设计杂交组合后代共计167只健康羔羊的基因型比例。结果表明,BMPR-IB基因在寒泊羊种群中有BB、B+和++3种基因型,其基因型频率分别为1.97%、73.40%和24.63%,等位基因B和+的频率分别为38.67%、61.33%;BB、B+和++基因型繁殖母羊的平均胎产羔数分别为2.69、1.91、1.57只,目前寒泊羊种群的胎产羔数平均为1.85只;若经过品种选育使寒泊羊个体中增加一个B基因拷贝,胎产羔数预期增加0.44只;父母本杂交组合为B+×++的后代中B+和++基因型的比例为1.11：1,父母本杂交组合为B+×BB的后代中BB和B+基因型的比例为0.82：1,均符合孟德尔分离定律;预测经过6个世代的选育,可使寒泊羊种群母羊基本实现胎产羔数2只的育种目标。本研究结果为绵羊育种实践中制定选种和选配方案提供了理论基础。     

绵羊多胎性状基因调控研究进展

绵羊的繁殖性状受多基因控制，本文综述了现已发现并证明的主基因和QTL住点，如FecB基因、FecX基因、FecX2基因、BMP15(形态发生蛋白15)突变、Q249R突变及Thoka基因等。通过分析这些基因或QTL位点的作用、遗传方式、遗传效应及基因定位，旨在为探讨绵羊多胎性状的基因调控规律提供理论依据。     

湖羊BMPR-IB、BMP15和GDF9基因的RFLP分析

以BMPR-IB、BMP15、GDF9基因作为湖羊多胎性状候选基因,采用PCR-RFLP技术检测了53只湖羊上述候选基因的单核苷酸多态性。结果表明:湖羊BMPR-IB基因的FecB位点只存在BB和+B两种基因型,二者的基因型频率分别为0.981 1和0.018 9;B等位基因为绝对优势等位基因,基因频率为0.990 6。未检测到BMP15基因的B4(FecXB)突变和GDF9基因的G8(FecGH)突变。因此,推测BMPR-IB基因的FecB位点是湖羊多胎性的主效基因,而BMP15基因和GDF9基因与湖羊群产羔数关系不大。研究结果同时反映了所测湖羊群体是一个高度纯化的宝贵绵羊品种资源。