山羊腺苷单磷酸脱氨酶1基因启动子区单核苷酸多态性研究

为筛选腺苷单磷酸脱氨酶1(adenosine monophosphate deaminase 1,AMPD1)基因启动子区单核苷酸多态性(SNP)及研究其对启动子功能元件的影响,试验选择小香羊、黔北麻羊、努比山羊构建不同DNA池,直接测序结合BLAST筛选SNP位点。结果表明,AMPD1基因启动子区存在5个SNPs位点,分别为:T-614A、G-326A、G-309A、T-287C和T-165C。生物信息学软件预测得到AMPD1基因核心启动子区和转录因子结合位点,SNPs位点导致9个转录因子结合位点消失,而产生7个新的转录因子结合位点。AMPD1基因RNA二级结构在突变后显著改变,但未检测到CpG岛区域。     

贵州黑山羊DQB2基因Exon1遗传变异分析

研究了贵州黑山羊MHC-DQB2基因的多态性,以便发挥MHC-DQB2基因在山羊抗病育种中的作用。采用构建DNA池并通过PCR直接测序的方法对164只贵州黑山羊的DQB2基因Exon1进行遗传变异分析;应用生物信息学软件分析基因频率、RNA二级结构、蛋白质二级结构和抗原表位。在其第1外显子中筛选得到4个SNPs,分别为G23A(Arg→Gln)、G45A(同义突变)、T90C(同义突变)、C109A(Gln→Lys),其中,T90C突变位点的最小自由能最低,其RNA二级结构最稳定。G23A和C109A 2个突变位点均引起RNA二级结构、蛋白质二级结构和抗原表位的改变。结果表明:贵州黑山羊MHC-DQB2基因的第1外显子具有较丰富的遗传多样性。     

牛STAT1基因启动子区多态性研究

 为筛选STAT1基因启动子区SNP及研究其对启动子功能元件的影响。选择品种差异较大的贵州荷斯坦奶牛和务川黑牛构建不同DNA池,直接测序筛选SNP位点。结果表明：STAT1基因5&;apos;调控区及第1外显子存在3个SNPs位点,分别为：T-537G、T-508A、C+10T。生物信息学软件预测得到STAT1基因核心启动子区和转录因子结合位点,SNP位点导致1个转录因子结合位点消失,而产生10个新的转录因子结合位点。CpG岛范围未受到突变位点影响,但STAT1基因RNA二级结构在突变后显著改变。研究结果为进一步确定STAT1启动子功能奠定试验基础。     

贵州黑山羊细胞因子诱导的SH2包含蛋白基因5′调控区SNP研究

本试验为改善贵州本地优良品种贵州黑山羊生长性能,寻找生长相关基因细胞因子诱导的SH2（Src-homology 2）包含蛋白(cytokine inducible SH2-containing protein, CISH)启动子区多态性位点,并研究其对启动子功能元件的影响。将贵州本地优良品种贵州黑山羊构建DNA池,直接测序筛选SNP位点,生物信息学软件预测核心启动子区域、转录因子、CpG岛。结果发现,CISH基因5′调控区存在1个SNP位点为G-95C,得到CISH基因核心启动子区和CpG岛,SNP位点导致附近转录因子新位点产生和原来结合位点消失,但并不改变CpG岛大小。CISH基因5′调控区存在1个对启动子功能元件有较大影响的SNP位点,研究结果为进一步确定CISH基因启动子功能奠定基础。     

贵州地方山羊BMPR-ⅠB基因启动子区多态性及生物信息学分析

为探究骨形态发生蛋白受体ⅠB(bone morphogenetic protein receptorⅠB,BMPR-ⅠB)基因启动子区多态性及其与繁殖性状的相关性,本试验以贵州3个地方山羊品种(黔北麻羊、贵州黑山羊及贵州白山羊)为研究对象,通过构建混合DNA池PCR产物直接测序技术筛选SNPs位点,并采用多种生物信息学软件预测SNPs位点对核心启动子区、CpG岛和转录因子结合位点的影响。结果显示,BMPR-ⅠB基因启动子区存在4个SNPs位点:g.29893005 TC、g.29893016 CT、g.29893729 CG和g.29894370 CT。生物信息学软件预测得到BMPR-ⅠB基因核心启动子区和CpG岛,SNPs位点导致转录因子结合位点发生改变,g.29893005 TC和g.29893016 CT突变使原来的转录因子结合位点Sp1消失;g.29893729 CG突变使原来转录因子结合位点AP-1消失,从而产生新的转录因子结合位点USF;g.29894370 CT突变产生新的转录因子结合位点C/EBPalp,使原来的转录因子结合位点Sp1改变为C/EBPalp和Sp1。由此推测,SNPs位点对调控启动子功能元件可能存在重要影响。     

贵州地方山羊GnRHR基因多态性研究

为了分析山羊GnRHR基因外显子区序列的多态性,筛选出对山羊繁殖性状有显著影响的单核苷酸多态性(SNP)位点,试验以贵州白山羊、黔北麻羊和贵州黑山羊3个地方品种为研究对象,采用DNA池结合PCR直接测序法对GnRHR基因进行SNP检测,同时结合在线软件预测不同基因型mRNA的二级结构。结果表明:在3个山羊品种中共检测到2个SNP位点,即G121A、G15A,其中G121A位于外显子1中且为同义突变,G15A位于内含子中。对外显子1 G121A SNP位点进行生物信息学分析显示,其导致mRNA二级结构发生改变。     

贵州半细毛羊促生长激素分泌素受体基因SNPs筛查与变异分析

通过研究促生长激素分泌素受体（growth hormone secretagogue receptor,GHSR）基因多态性,为贵州半细毛羊选种选育提供进一步的分子生物学依据。试验选取36只贵州半细毛羊构建DNA池,设计1对引物扩增其GHSR基因第2外显子及第1、2内含子部分序列并进行双向测序,对SNPs位点等位基因频率进行估算,利用在线生物信息学软件分析SNPs位点对GHSR基因RNA二级结构的影响。结果发现,在贵州半细毛羊GHSR基因中筛选到2个SNPs：T70G和G229A,均为同义突变,SNPs位点导致GHSR基因mRNA二级结构发生变化。GHSR基因多态性可能影响贵州半细毛羊的生长。     

BMPR-IB、BMP15、ESR、GDF9与ADAMTS1基因多态性与杜泊羊繁殖性状的关联性分析

为揭示绵羊繁殖力的影响机制,利用分子标记辅助选择来快速提高绵羊的繁殖性能,本实验采用直接测序法对杜泊羊与湖羊群体5个基因中的突变位点进行了比较分析。结合测序后序列通过DNAStar软件预测蛋白质二级结构;统计基因型频率、基因频率、纯合度、杂合度和多态信息含量并将基因多态性与产羔数进行关联分析。结果表明:杜泊羊ESR2基因中的RS428438934位点处发生T→C突变,导致氨基酸发生了改变,CC与CT、TT与CT基因型之间产羔数差异显著;RS418841713在杜泊羊与湖羊中都具有多态性,处于不平衡状态;RS398521635、RS402413016、G7、G8、RS417060437、RS604746425在杜泊羊与湖羊中均只有1种基因型,无突变类型,处于Hardy-Weinberg平衡状态。     

贵州地方山羊BMPR-ⅠB基因启动子区多态性及生物信息学分析

为探究骨形态发生蛋白受体ⅠB（bone morphogenetic protein receptor ⅠB，BMPR-ⅠB）基因启动子区多态性及其与繁殖性状的相关性，本试验以贵州3个地方山羊品种（黔北麻羊、贵州黑山羊及贵州白山羊）为研究对象，通过构建混合DNA池PCR产物直接测序技术筛选SNPs位点，并采用多种生物信息学软件预测SNPs位点对核心启动子区、CpG岛和转录因子结合位点的影响。结果显示，BMPR-ⅠB基因启动子区存在4个SNPs位点：g.29893005 T > C、g.29893016 C > T、g.29893729 C > G和g.29894370 C > T。生物信息学软件预测得到BMPR-ⅠB基因核心启动子区和CpG岛，SNPs位点导致转录因子结合位点发生改变，g.29893005 T > C和g.29893016 C > T突变使原来的转录因子结合位点Sp1消失；g.29893729 C > G突变使原来转录因子结合位点AP-1消失，从而产生新的转录因子结合位点USF；g.29894370 C > T突变产生新的转录因子结合位点C/EBPalp，使原来的转录因子结合位点Sp1改变为C/EBPalp和Sp1。由此推测，SNPs位点对调控启动子功能元件可能存在重要影响。     

NCOA1基因mRNA表达及多态性与黔北麻羊产羔性状关联性分析

为了研究核受体辅激活蛋白1(NCOA1)对黔北麻羊繁殖性能的影响,试验采用DNA测序技术,利用SeqMan软件分析测序结果初步筛选SNP位点,根据筛选出的SNP位点应用RNA在线二级结构预测软件中的RNA secondary structure prediction、ProtScale、DNAStar软件中的EditSeq分析NCOA1基因突变位点的二级结构、理化性质、亲疏水性、结构域,运用SPSS 20.0软件分析NCOA1基因型与产羔数的关联性;再应用实时荧光定量PCR方法检测NCOA1基因在黔北麻羊子宫、输卵管、垂体、下丘脑、卵巢5个器官中mRNA的表达水平。结果表明:在外显子7处发现2个SNP位点,命名为G144A和G155A,其中G144A属于同义突变,编码的氨基酸未发生改变,G155A属于错义突变,编码的精氨酸突变为赖氨酸,导致外显子7所编码的氨基酸自由能升高,稳定性降低,分子质量变大,等电点升高,疏水性增强,但未发现保守结构域和特殊结构域,即NCOA1基因外显子7编码的蛋白无特异结构和独立功能;对G155A位点进行基因分型,发现GG基因型个体产羔数分别比GA、AA基因型个体多0.249只(P0.05)和0.377只(P0.05);NOCA1基因mRNA在黔北麻羊5个器官中均有表达,在下丘脑中的表达量最高,在输卵管中的表达量最低,且卵巢、下丘脑中的表达量极显著高于输卵管、子宫(P0.01),垂体中的表达量显著高于子宫和输卵管(P0.05)。说明NCOA1基因对黔北麻羊繁殖性能有一定影响,有G155A突变位点的GG基因型也对黔北麻羊高产有一定影响,可作为筛选黔北麻羊高繁殖力品系的一个潜在指标。     

海南黑山羊GDF9和BMP15基因多态性与初胎产羔数间的关系

为了探究海南黑山羊生长分化因子9(GDF9)和骨形态发生蛋白15(BMP15)基因多态性与初胎产羔数间的关系,采用PCR扩增海南黑山羊GDF9和BMP15基因序列,通过基因测序检测2个基因中SNP位点的多态性分布情况,并与初胎产羔数进行关联分析。结果:在海南黑山羊GDF9基因中共发现3处碱基突变,分别位于GDF9基因的第1外显子、第2外显子和3′端,在BMP15基因中共发现2处碱基突变,分别位于BMP15基因的5′端和第2外显子;在GDF9基因+183处的A/C突变位点、+2 082处的A/C突变位点、+2 541处的C/T突变位点上,海南黑山羊的优势基因型分别是CC、AA和CT,在BMP15基因-519处的A/G突变位点、+6 124处的C/G突变上,海南黑山羊的优势基因型分别是AG和CC;GDF9基因+2 541处的C/T突变与初胎产羔数呈显著相关,TT基因型个体的产羔数显著高于CC基因型个体(P0.05)。本试验为通过基因标记辅助选择提高海南黑山羊的产羔数奠定基础。     

哈萨克羊DQB2基因外显子2多态性及遗传变异分析

试验旨在研究DQB2基因外显子2多态性与哈萨克羊布鲁氏菌病易感性的相关性。通过PCR-SSCP技术对146只布鲁氏菌阴性哈萨克羊血液样本和28只布鲁氏菌阳性哈萨克羊血液样本中的白细胞表面抗原DQB2基因外显子2的多态性进行研究,挑取不同的等位基因进行克隆测序,经卡方检验分析每个SNP位点的基因频率、基因型频率及其多态性与布鲁氏菌病易感性的相关性,应用生物信息学软件分析与哈萨克羊布鲁氏菌病易感性相关的不同等位基因的mRNA二级结构及蛋白质的二级结构、三级结构和抗原表位。结果发现,在270 bp的外显子2序列中共检测到33个SNPs,其中C9G、A180G位点的基因频率在病例组和对照组中的分布具有极显著性差异（P<0.01）,其基因型频率在病例组和对照组中存在显著差异（P<0.05）;A13T、C133G位点的基因频率在病例组和对照组中存在显著差异（P<0.05）;进一步分析发现,A180G突变位点的最小自由能最低,其mRNA二级结构最稳定;A13T和C133G 2个突变位点均引起mRNA二级结构及蛋白质二级结构、三级结构和抗原表位的改变。本试验结果表明DQB2基因外显子2多态性与哈萨克羊布鲁氏菌病易感性呈显著相关。     

牛αs2酪蛋白、k酪蛋白基因启动子区多态性研究

为研究牛CSN1S2、CSN3基因启动子多态性.选择品种差异较大的贵州荷斯坦奶牛和务川黑牛构建不同DNA池,设计特异性引物分别扩增2个牛种CSN1S2、CSN3基因5’调控区及第1外显子部分序列.结果表明:CSN1S2基因5’调控区存在3个SNPs位点:A-253T、A-317G、A-407G,CSN3基因5,调控区发现4个SNPs:T-79G、G-415G、T-421C、T-658G,2个牛品种在不同位点的多态性有显著差异.生物信息学软件预测CSN1S2、CSN3基因核心启动子区及转录因子结合位点,CSN1S2基因A-253T、A-317G位于预测核心启动子区.SNP位点造成CSN3基因7个转录因子结合位点消失,而产生10个新的转录因子结合位点.对于CSN1S2、CSN3基因,突变前后RNA二级结构有明显改变,目标序列均未发现CpG岛.研究结果为进一步确定其启动子功能奠定试验基础.     

哈萨克羊DRB1基因外显子3多态性及生物信息学分析

试验旨在研究白细胞表面抗原DRB1基因外显子3多态性与哈萨克羊布鲁氏菌病易感性的相关性。运用混合DNA池结合PCR产物直接测序方法,对哈萨克羊DRB1基因外显子3进行多态性分析,经卡方检验分析每个SNP位点的等位基因频率、基因型频率及其多态性与布鲁氏菌病易感性的相关性,利用生物信息学分析软件对PCR扩增所获序列进行RNA二级结构及蛋白质的二级结构和抗原表位分析。结果表明,在282bp的外显子3序列中共检测到7个SNPs,分别为:T10C、C119T(Trp→Arg)、G215C(Gln→Glu)、A238G、T245G(Ser→Ala)、G256A、C259T,这些位点在病例组和对照组之间的等位基因频率及各基因型间不存在显著性差异(P0.05);进一步分析发现,各突变位点均引起RNA二级结构和最小自由能的改变,各错义突变位点均未引起蛋白质二级结构和抗原表位的改变。由此得出,DRB1基因外显子3的7个SNPs位点(T10C、C119T、G215C、A238G、T245G、G256A和C259T)与哈萨克羊布鲁氏菌病易感性无相关性。     

贵州地方山羊THRSP外显子1多态性分析

为了分析贵州山羊甲状腺激素应答蛋白(THRSP)基因的多态性,试验采用PCR产物直接测序法筛选出贵州地方山羊THRSP基因外显子1中对山羊肉质性状有显著影响的单核苷酸多态性(SNPs)位点。结果表明:在2个山羊品种中均检测到THRSP基因的2个SNPs位点分别为A341G、G365A,均为同义突变;位点G365A的A和G等位基因频率在2个品种间的差异较大。利用在线软件预测突变前后的mRNA二级结构及理化特性。说明THRSP基因外显子1的A341G和G365A位点的突变均能引起mRNA结构发生显著改变。     

绵羊线粒体基因变异与产羔数性状的关联分析

本研究旨在分析mtDNA变异与产羔数性状的关系。以杜泊、陶赛特、萨福克绵羊为研究对象,通过线粒体基因组测序、基因型分析等技术发现,杜泊羊线粒体基因组编码区存在25个突变位点,包括rRNA突变位点2个,tRNA突变位点2个,多肽编码基因突变位点21个(包括错义突变9个和同义突变12个);陶赛特羊线粒体基因组编码区存在20个突变位点,包括rRNA突变位点5个,tRNA突变位点1个,多肽编码基因突变位点14个(包括错义突变3个和同义突变11个);萨福克羊线粒体基因组编码区存在77个突变位点,包括rRNA突变位点7个,tRNA突变位点3个,多肽编码基因突变位点67个(包括错义突变7个和同义突变60个)。杜泊、陶赛特绵羊mtDNA各突变位点均与产羔数关联不显著;萨福克绵羊中发现的14个变异位点与产羔数显著相关(P0.05),其中单个突变位点(T7759C)和单倍型(ATTCATTAAACTTT)最大效应均为0.22只·胎-1。结果表明,杜泊、陶赛特绵羊产羔数性状线粒体基因效应不显著;萨福克绵羊mtDNA变异与产羔数显著相关。     

类乌齐牦牛全基因组RNA编辑位点预测及剖析

为揭示牦牛不同组织间受RNA编辑导致转录产物发生的差异变化,进而为牦牛的组织分化、系统遗传调控等研究提供候选基因。本研究以3头4.5岁类乌齐母牦牛的大脑、小脑、臀部脂肪以及肌肉组织作为试验材料,通过Illumina 4000测序平台对各组织表达产物进行扫描,利用SPRINT和JACUSA筛选差异的RNA编辑位点,分析RNA编辑位点的分类、注释以及变异风险评估等。结果发现了总计24 784个RNA编辑位点,其中在4个组织中均发现存在编辑事件的有4 015个位点;4个组织中的RNA编辑位点主要以A-G和T-C编辑类型为主;发现其中一个高风险编辑位点位于SON基因中,使该基因的翻译提前终止,这将导致该组织一些特定位点的RNA与DNA结合出现问题。本研究预测并分析了类乌齐牦牛大、小脑和臀部肌肉、脂肪组织中RNA编辑差异位点的类型和分布,为进一步研究牦牛组织分化和生长发育中重要的调控基因提供了新的参考。     

类乌齐牦牛全基因组RNA编辑位点预测及剖析

为揭示牦牛不同组织间受RNA编辑导致转录产物发生的差异变化,进而为牦牛的组织分化、系统遗传调控等研究提供候选基因。本研究以3头4.5岁类乌齐母牦牛的大脑、小脑、臀部脂肪以及肌肉组织作为试验材料,通过Illumina 4000测序平台对各组织表达产物进行扫描,利用SPRINT和JACUSA筛选差异的RNA编辑位点,分析RNA编辑位点的分类、注释以及变异风险评估等。结果发现了总计24 784个RNA编辑位点,其中在4个组织中均发现存在编辑事件的有4 015个位点;4个组织中的RNA编辑位点主要以A-G和T-C编辑类型为主;发现其中一个高风险编辑位点位于SON基因中,使该基因的翻译提前终止,这将导致该组织一些特定位点的RNA与DNA结合出现问题。本研究预测并分析了类乌齐牦牛大、小脑和臀部肌肉、脂肪组织中RNA编辑差异位点的类型和分布,为进一步研究牦牛组织分化和生长发育中重要的调控基因提供了新的参考。     

牛α-乳清蛋白基因5'调控区多态性研究

试验选择品种差异较大的贵州荷斯坦奶牛和务川黑牛构建不同DNA池,设计1对引物分别扩增2个牛种α-乳清蛋白(alpha-lactalbumin, LALBA)基因5'调控区及第1外显子部分序列总长1126 bp。结果表明,LALBA基因5'调控区存在5个SNPs位点:T-114C、C-166T、A-225C、C-344T、T-778C,T-114C仅在务川黑牛表现多态性。生物信息学软件预测LALBA基因核心启动子区及转录因子结合位点,SNP位点导致11个转录因子结合位点消失,其中1个位于核心启动子区,产生5个新的转录因子结合位点。突变前后RNA二级结构发生明显改变,目标序列未发现CpG岛。     

绵羊FRZB基因InDel检测及其与生长性状的关联分析

本研究以卷曲相关同源蛋白(FRZB)基因作为候选基因,以同羊、小尾寒羊、兰州大尾羊和湖羊4个品种共计582只绵羊个体为试验材料,利用琼脂糖凝胶电泳结合DNA测序技术对FRZB基因的InDel进行筛查,旨在寻找与4个品种绵羊生长性状相关的InDel位点。结果表明,绵羊FRZB基因第1内含子上检测到一段14 bp的InDel突变;FRZB基因内含子区InDel突变位点在同羊、小尾寒羊、兰州大尾羊和湖羊群体中均存在II、ID、DD 3种基因型;关联分析表明,FRZB基因中检测到的InDel突变对同羊生长性状有显著影响(P0.05),其中II基因型的体长、背高、荐高、距骨宽度、尾长和尾宽在同羊群体中显著优于DD基因型,可以作为候选分子标记用于同羊分子标记辅助选择。这些结果提示,绵羊FRZB基因第1内含子上一个14 bp的插入突变可显著影响同羊生长性状,可以作为绵羊育种中生长性状的潜在分子标记。