DNA甲基化调控动物季节性行为和繁殖的研究进展

动物的生物学行为会随生存环境、季节变换发生一些显著的改变,这些行为变化在动物生存、生长发育、繁殖甚至疾病中扮演着重要角色。近年来研究指出,DNA甲基化参与了动物季节性行为及繁殖性能的调控。本文概述了DNA甲基化常见的发生区域,动物季节性行为变化及动物繁殖性能(初情期、季节性发情、性腺发育等)受DNA甲基化调控的研究进展,为从表观遗传角度分析动物季节性行为变化和动物繁殖的分子机制提供理论参考和研究思路。     

荷斯坦母牛TLR6基因多态性及其与体细胞评分关系的研究

本研究旨在阐明Toll样受体6(TLR6)基因的多态性与荷斯坦母牛乳房炎抗性之间的关系.采用PCR-SSCP和PCR-RFLP技术检测208头荷斯坦母牛TLR6基因多态性,用最小二乘法分析该基因多态性与荷斯坦母牛钵细胞评分(somatic cell score,SCS)的关系.结果发现,TLR6基因mRNA序列中存在T853A、G855A、G1793A、C1859A、G1934A和A1980G 6个多态位点,其中T853A突变使编码氨基酸由缬氨酸变为谷氨酸,G855A突变使天冬氨酸变为天冬酰胺,A1980G突变使异亮氨酸变为缬氨酸.T853A和G855A突变位点经SSCP检测发现3种基因型AA、AB和BB,其频率分别为0.308、0.490和0.202;X~2检验表明荷斯坦母牛在该位点处于Hardy-Weinberg平衡;BB基因型SCS最小二乘均值极显著低于AB和AA基因型所对应的值(P<0.01);AB基因型SCS最小二乘均值极显著低于AA基因型所对应的值(P<0.01).G1793A突变位点经BsiY Ⅰ酶切产生2种基因型CC和CD,其频率分别为0.332和0.668;荷斯坦母牛在该位点偏离了Hardy-Weinberg平衡,CC和CD基因型SCS最小二乘均值差异不显著(P>0.05).C1859A突变位点经BstX Ⅰ酶切产生2种基因型EE和EF,其频率分别为0.178和0.822;荷斯坦母牛在该位点偏离了Hardy-Weinberg平衡;EE和EF基因型SCS最小二乘均值差异不显著(P>0.05).G1934A突变位点经BsiY Ⅰ酶切产生2种基因型GG和GH,其频率分别为0.356和0.644;荷斯坦母牛在该位点偏离了Hardy-Weinberg平衡;GG和GH基因型SCS最小二乘均值差异不显著(P>0.05).A1980G突变位点经Bcl Ⅰ酶切产生3种基因型II、IJ和JJ,其频率分别为0.260、0.567和0.173,荷斯坦母牛在该位点处于Hardy-Weinberg平衡;JJ基因型SCS最小二乘均值极显著低于IJ和II基因型所对应的值(P<0.01);IJ基因型SCS最小二乘均值极显著低于II基因型所对应的值(P<0.01).对于奶牛乳房炎抗性,BB和JJ是有利基因型,AA和II是不利基因型.本研究结果初步表明TLR6基因T853A和G855A突变位点的B等位基因以及A1980G突变位点的J等位基因是提高奶牛乳房炎抗性的2个潜在的DNA标记.     

荷斯坦母牛OSTF1基因多态性及其与体细胞评分的关系

设计5对引物P1-P5,利用PCR-SSCP技术检测227头荷斯坦母牛促破骨细胞因子1(osteoclast stimulating factor 1,OSTFl)基因部分序列的多态性.结果发现只有P3扩增的外显子7区域存在A45416G和CA5436T 2个突变位点,其中A45416G突变位点导致蛋氨酸(M)变为缬氨...     

孕酮受体基因多态性及其与小尾寒羊产羔数的关系

设计15对引物,采用PCR-SSCP技术检测孕酮受体(progesterone receptor,PGR)基因全部9个外显子在小尾寒羊、湖羊、特克塞尔和多赛特中的单核苷酸多态性,同时研究该基因对小尾寒羊产羔数的影响.只有引物P9扩增片段具有多态性.对于P9扩增片段,在小尾寒羊、湖羊和多赛特中均检测到AA、AG和GG型,...     

绵羊微卫星OarJL36和FecB基因的多态及连锁分析

 【目的】阐明微卫星座位OarJL36与小尾寒羊高繁殖力主效基因FecB之间的连锁关系,为绵羊高繁殖力的标记辅助选择提供依据。【方法】分析与FecB基因最紧密连锁的微卫星座位OarJL36在高繁殖力绵羊品种（小尾寒羊和湖羊）与低繁殖力绵羊品种（特克塞尔和多赛特）中的遗传多态性,探讨该微卫星与小尾寒羊FecB基因的连锁不平衡关系。【结果】高繁殖力小尾寒羊和湖羊在骨形态发生蛋白受体IB（bone morphogenetic protein receptor IB,BMPR-IB）基因编码序列第746位碱基处发生了与Booroola Merino绵羊相同的FecB突变（A746G）,低繁殖力特克塞尔和多赛特绵羊则未发生这种突变;小尾寒羊BB、B+、++型频率分别为0.500、0.386和0.114,湖羊BB、B+、++型频率分别为0.800、0.200和0.000;微卫星座位OarJL36在4个绵羊品种463个个体中共检测到10个等位基因和31种基因型,最小等位基因为160 bp,最大等位基因为200 bp;182 bp等位基因在小尾寒羊（n = 308）和湖羊（n = 60）中处于优势等位基因,频率分别为0.696和0.925,在特克塞尔（n = 47）和多赛特绵羊（n = 48）中的频率分别为0.085和0.125,在BB型小尾寒羊（n = 154）和BB型湖羊（n = 48）中该等位基因频率更高,分别为0.916和0.938,而在++型小尾寒羊（n = 35）中的频率为0.129;OarJL36在小尾寒羊、湖羊、特克塞尔、多赛特以及BB、B+、++型小尾寒羊和BB、B+型湖羊中的多态信息含量分别为0.475、0.139、0.661、0.768、0.152、0.588、0.843、0.115和0.212;连锁不平衡分析显示小尾寒羊FecB基因B等位基因与OarJL36微卫星座位182 bp等位基因之间存在较强的连锁关系,但仍有一定的重组（D′=0.614）,而+等位基因与OarJL36微卫星座位上的160、192、196、200 bp等位基因完全连锁（D′=1.000）。【结论】OarJL36微卫星座位182 bp等位基因与小尾寒羊FecB基因B等位基因之间存在较强的连锁关系,是与小尾寒羊多羔主效基因紧密连锁的一个遗传标记。     

孕酮受体基因多态性及其与济宁青山羊产羔数关系

 【目的】寻找与产羔数相关的遗传标记,为山羊高繁殖力的标记辅助选择提供科学依据。【方法】设计15对引物,采用PCR-SSCP技术检测孕酮受体（progesterone receptor,PGR）基因全部9个外显子在济宁青山羊、波尔山羊、辽宁绒山羊和安哥拉山羊中的单核苷酸多态性,同时研究该基因对山羊繁殖力的影响。【结果】只有引物P1、P8与P9扩增片段具有多态性。对于P1扩增片段,济宁青山羊中检测到AA、AB和BB型,其余山羊中均检测到AA和AB型;测序表明BB与AA型相比有一处突变（31G→A）,并导致丙氨酸变为苏氨酸;BB基因型济宁青山羊产羔数最小二乘均值比AB基因型多0.52只（P＜0.05）,比AA基因型多0.98只（P＜0.001）,AB基因型济宁青山羊产羔数最小二乘均值比AA基因型多0.46只（P＜0.05）。对于P8扩增片段,济宁青山羊中只检测到CC型,波尔山羊中检测到CC和CD型,其余山羊中检测到CC、CD和DD型;测序表明DD型和CC型相比有一处突变（2810C→G）,未导致氨基酸改变。对于P9扩增片段,济宁青山羊和波尔山羊中检测到FF和FG型,其余山羊中检测到FF、FG和GG型;测序表明GG型和FF型相比有一处碱基突变（60128T→A）,未导致氨基酸改变;FF基因型济宁青山羊产羔数最小二乘均值比FG基因型多0.32只（P＞0.05）。【结论】本试验结果初步表明,PGR基因可能是控制济宁青山羊多羔性的一个主效基因或是与之存在紧密遗传连锁的一个标记。     

山羊生长分化因子9基因FecTT突变检测

本研究采用PCR-RFLP方法检测生长分化因子9(growth differentiation factor 9, GDF9)基因FecTT突变在济宁青山羊、贵州白山羊、大足黑山羊、陕南白山羊、古蔺马羊、马头山羊、波尔山羊、成都麻羊、萨能奶山羊、文登奶山羊、板角山羊、金堂黑山羊、关中奶山羊、川东白山羊、安哥拉山羊、辽宁绒山羊、内蒙古绒山羊等17个山羊品种中的分布。结果表明,在17个山羊品种中都未检测到FecTT突变,提示,GDF9基因影响Thoka绵羊高繁殖力的FecTT突变对以上17个山羊品种的繁殖力均没有显著影响。     

荷斯坦母牛PPARGC1A基因多态性与产奶性状关联分析

设计18对引物,采用PCR-RFLP、PCR-PAGE及PCR-SSCP技术检测过氧化物酶增殖激活受体γ辅激活蛋白1α(peroxisome proliferator activated receptor gamma eoactivator 1 alpha,PPARGC1A)基因在435头荷斯坦母牛中的多态性,分析该基因对荷斯坦母牛5个产奶性状(305 d产奶量、蛋白率、乳脂率、乳糖率、干物质率)的影响.结果表明仅引物P1、P2、P16和P18扩增片段存在多态性.引物P1扩增片段经HaeⅢ酶切产生CC、CT、TT 3种基因型:TT和CT基因型乳脂率最小二乘均值显著高于CC基因型所对应的值(P<0.05),TT和CT基因型乳脂率最小二乘均值差异不显著(P0.05).引物P2扩增片段经Nhe Ⅰ酶切产生从、AC、CC 3种基因型;AA和AC基因型蛋白率最小二乘均值显著高于CC基因型所对应的值(P<0.05),AA和AC基因型蛋白率最小二乘均值差异不显著(P0.05).对于引物P16扩增片段,检测到EE、EF、FF 3种基因型;EE、EF和FF基因型5个产奶性状最小二乘均值差异均不显著(P0.05).对于引物P18扩增片段,检测到GG、GH、HH 3种基因型;GG、GH和HH基因型5个产奶性状最小二乘均值差异均不显著(P0.05).本研究结果初步表明PPARGCIA基因C85330T多态位点的T等位基因是提高奶牛乳脂率的一个潜在DNA标记,A103592C多态位点的A等位基因是提高奶牛乳蛋白率的一个潜在DNA标记.     

荷斯坦母牛TLR10基因PCR-SSCP分析

设计15对引物,采用PCR-SSCP技术检测Toll样受体10(Toll-like receptor 10,TLR10)基因在210头荷斯坦母牛中的多态性,分析该基因对荷斯坦母牛乳房炎抗性的影响。结果显示,TLR10基因在检测的荷斯坦母牛中都不存在多态性,该基因区域可能不存在影响乳房炎抗性的遗传标记。     

绵羊PER3基因组织表达及多态性与季节性繁殖的相关性研究

为了探究PER3基因的组织表达水平及其多态性与绵羊季节性繁殖的关系,为绵羊育种提供理论基础,该试验通过实时荧光定量PCR(qPCR)研究PER3基因在季节性发情的苏尼特羊和常年发情的小尾寒羊松果体、下丘脑、垂体、卵巢、输卵管以及子宫组织中的表达情况,同时利用SequenomMassARRAY~(○R)SNP技术对季节性发情绵羊品种(草原型藏羊、苏尼特羊、滩羊共204只)和常年发情绵羊品种(小尾寒羊、湖羊、策勒黑羊共564只)PER3基因的13个SNPs进行分型检测,并与小尾寒羊产羔数进行关联分析。结果表明:PER3基因在绵羊的松果体、下丘脑、垂体、卵巢、输卵管以及子宫组织中均有表达,且其在季节性繁殖的苏尼特羊的表达均高于常年发情的小尾寒羊(卵巢组织除外),在松果体和子宫组织中达到显著差异水平(P0.05);分型结果表明,在该实验室前期通过重测序得到的PER3基因13个SNPs中,g.43657503AG、g.43670012TC、g.43670807AG、g.43677259TC和g.43707227GA 5个SNPs在季节性发情和常年发情绵羊品种之间的基因型频率、等位基因频率均达到显著差异水平(P0.05);关联分析结果表明,PER3基因的13个SNPs与小尾寒羊产羔数并无显著关联(P0.05)。该研究表明,PER3基因在松果体、下丘脑和垂体等繁殖相关组织的表达,在苏尼特羊中均高于小尾寒羊,暗示着较高水平的PER3的表达可能与绵羊的季节性发情调控有关。