西藏牦牛mtDNA ND6遗传多样性及系统进化分析

为从分子水平上探究西藏牦牛的序列多态性、遗传多态性及其系统进化关系,对西藏15个牦牛类群150个个体的mtDNA ND6基因全序列进行了测定,确定了多态位点和单倍型数目,计算了单倍型多样性(Hd)和核苷酸多样性(Pi),并构建了分子聚类关系图和单倍型系统发育树。结果表明:西藏牦牛mtDNA ND6基因全序列长度均为528bp,T、C、A和G 4种碱基的平均比例分别为42.2%、7.6%、20.9%、29.3%,存在一定的碱基组成偏倚性。序列变异中存在转换、颠换2种核苷酸变异类型,其中转换37次,颠换2次,表现出较强的转换偏倚性。根据序列间核苷酸变异共确定7种单倍型,其中Hap_1为西藏牦牛类群的主流单倍型,其余6种单倍型为部分类群所特有。平均单倍型多样性(Hd)、平均核苷酸多样性(Pi)分别为0.2978、0.00191,揭示西藏牦牛mtDNA ND6遗传多样性较贫乏。根据遗传距离构建了分子聚类关系图,表明西藏15个牦牛类群可分为2大类;根据7种单倍型序列构建了单倍型系统发育树,表明西藏牦牛存在2个母系起源。     

CAPN1和CAST基因在牦牛不同组织中的表达差异研究

为检测钙蛋白酶基因(CAPN1)和钙蛋白酶抑制基因(CAST)在牦牛心、肝、脾、肺、肾、胃、眼肌、腹肌等不同组织中的表达水平,采用实时荧光定量PCR技术分析这2个基因的表达规律。结果显示,CAPN1和CAST基因在牦牛的8种组织中均有表达,但在不同组织的表达量存在差异。CAPN1基因在眼肌中的表达量最高,其次为腹肌,在肌肉中的表达量显著高于内脏组织,内脏组织中,在肝脏的表达量最高,其次为肾脏,胃中的表达量最低;CAST基因在胃中的表达量最高,其次为眼肌、腹肌,在肾脏中的表达量最低。     

麦洼牦牛SRY基因克隆及序列分析

SRY是Y染色体上具体决定生物雄性性别的基因片段,是多数哺乳动物性别决定基因之一。本试验采用克隆测序SRY基因并结合生物信息学对其序列进行分析,利用软件Codon W分析麦洼牦牛、普通牛、绵羊、山羊、猪、小鼠、鸡和人该基因编码区的密码子偏好性。克隆测序得到SRY基因序列含1个690 bp的开放阅读框,共编码229个氨基酸;其编码区核苷酸序列与普通牛、绵羊、山羊、猪、小鼠、鸡、人相应序列间的一致性分别为99.9%、93.9%、91.2%、76.5%、43.3%、21.4%、69.1%。经聚类分析,麦洼牦牛首先与普通牛聚在一起,绵羊与山羊聚为一类,这两类相聚后再依次与猪、人、小鼠相聚,最后与鸡聚为一类,其结果与以往的生物学分类结果一致。该基因编码的蛋白质分子式为C₁₁₅₅H₁₈₂₇N₃₅₁O₃₄₈S₁₁,相对分子质量为2655.0,理论等电点PI为9.55,亲水性平均数为-0.855。其密码子偏好性分析显示,T3_s为0.2905、C3_s为0.3240、A3_s为0.3728、G3_s为0.2963,第3位碱基中出现G和C占第3位碱基总量的48%,同义密码子数为61。上述数据表明麦洼牦牛SRY基因编码序列与普通牛、绵羊、山羊、猪、人具有较高的一致性,在物种进化过程中较为保守。该基因对含A的密码子有较高的偏爱性,尽量避开以G结尾的密码子,且其所编码的蛋白质为亲水性蛋白。