全基因组选择信号揭示绒山羊绒毛性状相关的候选基因

旨在对辽宁绒山羊和内蒙古绒山羊的基因组选择信号进行筛选。本研究利用Illumina 50K的山羊芯片，对内蒙古绒山羊、辽宁绒山羊和黄淮山羊进行基因型检测，质控后获得50 010个共同SNPs位点。通过群体分化系数Fst和XP-EHH，以黄淮山羊为参考群体分别对内蒙古绒山羊和辽宁绒山羊进行选择信号检测，Fst和XP-EHH值的top 5%作为阈值。结果，利用Fst在绒山羊基因组中筛选到501个候选基因，利用XP-EHH在绒山羊基因组中筛选到145个候选基因。其中有12个SNPs在绒山羊基因组中受到较强选择。通过基因注释筛选到21个候选基因，包括EXOC4、ASIC2、PCDH9、RHBDD1、IRS1和PDE10A等。这些基因主要富集在PI3K-Akt信号通路、蛋白质消化吸收和松弛素信号通路等。研究结果发现，绒山羊在驯化过程中其基因组很多与毛囊相关的基因受到了强烈的选择。这些发现也有助于更好地了解绒山羊的选择进展，为中国绒山羊品种的种质资源保护和利用提供重要参考。     

绵羊Izumo1基因多态性及其与产羔数关联分析

为研究Izumo1基因多态性及与产羔数关系,本研究利用PCR和直接测序法对小尾寒羊和苏尼特羊的Izumo1基因DNA序列进行扩增、测序和BLAST分析,并和本课题组前期绵羊重测序数据进行比对,筛选出Izumo1基因SNP位点。同时,采用Sequenom MassARRAY~?技术进行基因分型,并对其SNP位点的基因型和等位基因频率在各群体中的分布进行研究。结果表明:小尾寒羊Izumo1基因DNA全长序列3 385 bp,苏尼特羊Izumo1基因DNA全长序列3 382 bp;筛选出8个Izumo1基因SNP位点,经过初步筛选,将在小尾寒羊、苏尼特羊、滩羊、萨福克羊、杜泊羊、草原藏羊这6个绵羊品种中位点分布没有差异的SNP位点排除,最终筛选获得的g.54412135AG和g.54412107CA 2个位点。Izumo1基因g.54412135AG位点在多羔和单羔绵羊品种中存在GG、GA和AA 3种基因型,G基因为优势等位基因;g.54412107CA在多羔品种中存在CC和CA 2种基因型,而在单羔品种中存在CC、CA和AA 3种基因型,C基因为优势等位基因,其基因型频率和基因频率在单、多羔绵羊群体间的分布差异均极显著(P0.01);群体遗传学分析得出g.54412135AG多态位点在6个品种中的多态信息含量(PIC)都属于低度多态(PIC0.25);g.54412107CA多态位点在杜泊羊中属于中度多态(0.25PIC0.5),在其他5个品种中都属于低度多态(PIC0.25),然而,关联分析发现Izumo1基因g.54412135AG和g.54412107CA位点的不同基因型与小尾寒羊不同胎次产羔数之间不存在显著关联(P0.05)。     

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。     

绵羊不同繁殖状态下SIX1和TEF基因的表达特征分析

试验旨在探究SIX1和TEF基因在苏尼特羊(Sunite sheep,SNT)和小尾寒羊(Small Tail Han sheep,STH)相关组织中的表达特征,有助于揭示上述2个基因在绵羊季节性发情和繁殖调控中的重要作用。选取季节性发情的SNT母羊在短光照(模拟繁殖季节)和长光照(模拟休情期)条件下及常年发情的STH母羊在不同繁殖时期(卵泡期和黄体期)的下丘脑等10种组织,利用qPCR技术分析上述不同繁殖状态下各组织中SIX1和TEF基因的相对表达量。结果表明,SIX1基因在SNT和STH的垂体组织中均高表达,其它组织中微弱表达;TEF基因在2个绵羊品种的多个组织中广泛表达;SNT垂体中TEF基因在短光照条件下其表达量显著高于长光照条件(P0.05),STH垂体中TEF基因在卵泡期其表达量显著高于黄体期(P0.05);SNT子宫体中TEF在长光照条件下其表达量显著高于短光照条件(P0.05),STH子宫体中TEF在黄体期其表达量极显著高于卵泡期(P0.01)。研究结果显示,SIX1和TEF基因表达在绵羊垂体中发挥重要作用,2个基因在SNT垂体中的表达变化趋势与已知的长光照诱导基因EYA3的表达变化不同,暗示绵羊垂体中SIX1和TEF基因不是通过转录水平变化来参与季节性发情上游基因的调控;TEF基因可能参与绵羊不同繁殖状态下子宫生理变化的调控。本研究为深入探究这2个基因在绵羊繁殖性能调控方面的作用奠定了基础。     

哺乳动物性晚熟相关基因的研究进展

人和哺乳动物性的发育和成熟源于下丘脑性腺激素释放激素（gonadotropin releasing hormone,GnRH）脉冲式释放。GnRH释放受到抑制或破坏,就会导致性腺机能减退,人在发育前和发育期就会出现发育迟缓和性发育不良,表现为无精症或闭经;动物则表现为初情期延迟、生殖能力下降等表型。编码促性腺激素及其受体基因的突变可能引起哺乳动物性晚熟。笔者简要介绍了GPR54、GnRH/GnRHR、FSH/FSHR、LH/LHR基因与哺乳动物性晚熟的关系。     

绵羊SPP1和PLCB3基因多态性与产羔数的关联分析

试验旨在探究SPP1基因g.36651870T>C位点多态性、PLCB3基因g.41871219T>C位点多态性与绵羊产羔数之间的关系,以期寻找绵羊产羔数性状相关的分子标记。利用全基因组重测序结合Sequenom MassARRAY誖SNP技术对多羔羊(小尾寒羊、湖羊、策勒黑羊)和单羔羊(滩羊、苏尼特羊、萨福克羊和草原型藏羊)7个绵羊品种SPP1、PLCB3基因的2个位点进行多态性检测,并与小尾寒羊产羔数进行关联分析。结果表明:2个位点均存在TT、TC和CC三种基因型。SPP1基因g.36651870T>C位点的基因型频率和等位基因频率在两类绵羊品种间差异极显著(P<0.01);PLCB3基因g.41871219T>C位点基因型频率在两类绵羊品种间差异不显著(P>0.05),等位基因频率差异显著(P<0.05)。群体遗传学分析表明,SPP1基因g.36651870T>C位点在小尾寒羊、苏尼特羊、萨福克羊和湖羊中均表现为中度多态(0.25≤PIC<0.5),在滩羊、策勒黑羊和草原型藏羊中表现为低度多态(PIC<0.25);PLCB3基因g.41871219T>C位点在滩羊中表现为中度多态(0.25≤PIC<0.5),在其余6个绵羊品种中均表现为低度多态(PIC<0.25)。卡方适合性检验表明,SPP1基因g.36651870T>C位点在7个绵羊品种中均处于哈代-温伯格平衡状态(P>0.05);PLCB3基因g.41871219T>C位点在小尾寒羊、滩羊、苏尼特羊、策勒黑羊、草原型藏羊5个品种中处于哈代-温伯格平衡状态(P>0.05)。关联分析表明,PLCB3基因g.41871219T>C位点多态性与小尾寒羊第1胎产羔数有显著关联(P<0.05),TT基因型个体产羔数显著高于CC基因型个体;SPP1基因g.36651870T>C位点多态性与小尾寒羊不同胎次产羔数之间无显著关联(P>0.05)。综上,PLCB3基因g.41871219T>C位点对小尾寒羊产羔数性状选育具有一定的参考意义,SPP1基因g.36651870T>C位点不适用于小尾寒羊产羔数性状选育。     

AANAT基因在滩羊不同繁殖时期卵巢中的转录差异及DNA甲基化程度分析

试验旨在检测5-羟色胺-N-乙酰基转移酶（AANAT）基因在绵羊休情季节和繁殖季节（卵泡期和黄体期）卵巢组织中的转录差异,并分析转录差异是否由DNA甲基化修饰程度改变所导致。试验采用自然环境条件和饲养管理一致,且体重差异在0.5 kg范围内的空怀母滩羊作为试验动物,采集其休情期、卵泡期和黄体期（每个时期3只）的卵巢组织,采用SYBR染料法进行实时荧光定量PCR检测AANAT基因在滩羊不同繁殖时期卵巢组织中的转录水平。随后针对转录水平有差异的两个时期（休情期和卵泡期）的样本,利用MethPrimer 2.0在线软件预测AANAT基因启动子区和第一外显子区的CpG岛;用重亚硫酸盐测序法（BSP法）检测AANAT基因启动子区及第一外显子区的甲基化程度。试验结果显示,滩羊休情期卵巢组织中AANAT基因转录水平显著低于卵泡期的AANAT基因转录水平（P<0.05）,休情期与黄体期滩羊卵巢组织中AANAT基因的转录水平差异不显著（P>0.05）。滩羊卵巢组织中AANAT基因启动子区上存在着一个长度为173 bp的CpG岛,第一外显子区存在着一个长度为118 bp的CG岛。然而,两个甲基化岛区内的单个CpG位点甲基化程度在滩羊休情期和卵泡期之间均不存在显著差异,暗示AANAT基因的表达受甲基化修饰外的因素调控。本研究结果可为进一步探讨AANAT基因在季节性发情和卵泡成熟中的功能提供参考资料。     

高通量筛选差异表达基因技术及其在家畜中的应用

差异表达基因筛选技术是研究生物重要经济性状相关基因或抗病相关基因的有力工具。作者总结了近年来发展起来的几种高通量筛选差异表达基因的技术,并对其原理、流程及在家畜中的应用作了简要介绍。     

不同产羔数小尾寒羊FOXL2和FIGLA基因的表达研究

为了探索FOXL2和FIGLA基因与绵羊产羔数之间的关系,利用荧光定量PCR检测了二者在多羔小尾寒羊和单羔小尾寒羊8个重要繁殖相关组织中的表达水平。结果表明:FOXL2和FIGLA基因均在卵巢组织中高表达,其次在下丘脑、垂体、输卵管、子宫体以及子宫角中呈中等丰度表达,在大脑和小脑组织中表达量相对较低。其中,FOXL2基因在多羔小尾寒羊小脑和子宫体中的表达量显著高于单羔组(P0.05),但在多羔小尾寒羊垂体和卵巢中的表达量显著低于单羔组(P0.05),在多羔小尾寒羊下丘脑中的表达量极显著低于单羔组(P0.01);FIGLA基因在多羔小尾寒羊大脑中的表达量显著高于单羔组(P0.05),在其它各组织间表达差异均不显著(P0.05)。研究初步表明,FOXL2基因表达可能对绵羊产羔数有一定影响,FIGLA基因表达对绵羊产羔数没有影响。