中国黄牛Y染色体多态性及品种起源演变的探讨

 用G带、C带、RBA带、常规和C带或RBA带连续染色技术研究了中国9个地方黄牛品种的66头人工授精用公牛、41头小公牛和12头母牛的染色体，着重研究了它们Y染色体的多态性。北方的蒙古牛和延边牛是无肩峰牛，具有普通牛核型，其Y染色体分别为亚中和中着丝点。中原地区的秦川牛、晋南牛在每个品种中均发现了亚中、中和近端着丝点Y染色体，而郏县红牛中存在着中和近端着丝点两种形态Y染色体、这几个品种应是由肩峰牛和无肩峰牛长期融合形成的。西镇牛、鲁西牛、南阳牛、温岭高峰牛均具有瘤牛类型的Y染色体，是以瘤牛为基础形成的品种。经RBA带鉴别，西镇牛Y染色体无短臂，为端着丝点染色体，其余3个品种为近端着丝点Y染色体。结合国内有关黄牛染色体研究材料，讨论了中国黄牛的分类和起源。认为中国的无肩峰黄牛除来源于具亚中着丝点Y染色体的蒙古牛之外，还应来源于另一种分布范围很广的，具中着丝点Y染色体的无肩峰牛。鉴于现有的肩峰黄牛品种中Y染色体形态和带型差异，可能古代生存于中国的瘤牛已发生分化。中国黄牛诸品种应由不同类型的无峰牛和肩峰牛经长期选育和杂交而形成的。     

内皮素3对不同毛色绵羊黑色素细胞的影响

【目的】探索内皮素3(EDN3)对来源于不同毛色体外培养的黑色素细胞产生黑色素作用机制及差异的影响。【方法】体外培养不同毛色皮肤来源的黑色素细胞,通过MTT法检测不同细胞在EDN3影响下的增殖率,分别提取两种细胞的总RNA和总蛋白,总RNA经反转录合成c DNA,采用实时荧光定量PCR方法检测EDN3对两种细胞内EDNRB、NRas及TYR在m RNA水平相对表达量的影响,总蛋白通过Western blot方法检测EDN3对两种细胞内EDNRB、NRas及TYR在蛋白水平的表达量是否发生变化,结果均使用SPSS19.0软件进行差异显著性分析。【结果】MTT法测得EDN3对黑白两种来源的黑色素细胞的增殖均产生促进作用,实时荧光定量PCR结果显示添加EDN3的白色来源细胞内EDNRB m RNA的相对表达量是正常细胞组的1.7992倍,NRas是正常细胞组的1.8536倍差异极显著(P0.01),但TYR m RNA的相对表达量未发生明显变化;添加EDN3的黑色来源细胞内EDNRB m RNA的相对表达量是正常细胞组的2.2512倍,NRas是正常细胞组的1.3859倍,TYR是正常细胞组的15.5710倍差异极显著(P0.01);Western blot结果显示添加EDN3的白色来源细胞内EDNRB蛋白表达量是正常细胞组的3.0827倍差异极显著(P0.01),NRas是正常细胞组的1.2936倍差异显著(P0.05),TYR蛋白表达量未发生明显变化;添加EDN3的黑色来源细胞内EDNRB蛋白表达量是正常细胞组的3.9800倍差异极显著(P0.01),NRas是正常细胞组的1.3658倍差异显著(P0.05),TYR是正常细胞组的1.8498倍差异显著(P0.05)。【结论】EDN3促进白色来源的黑色素细胞增殖但对色素合成的限速酶TYR未产生促进作用;EDN3促进黑色来源的黑色素细胞增殖并可能促进黑色素生成。     

Y染色体多态性与中国黄牛起源和分类研究

通过常规法、G带和C带对7个黄牛品种染色体进行系统研究所获得的资料,同时汇集了近20年来中国境内22个黄牛品种和1个大额牛种共计30个黄牛品种（其中4个外来牛品种）染色体的研究资料,分析和探讨了中国黄牛的起源、进化与分类。结果表明,中国黄牛Y染色体具有多态性,有中、亚中和近端着丝点Y染色体。中国北方黄牛多为中部和亚中部着丝点Y染色体,南方黄牛多近端丝点Y染色体,中原黄牛在品种内个体间多具有中、亚中和近端着丝点Y染色体3种类型。说明中国黄牛起源的多元性,即源于普通牛和瘤牛。在进化过程中,中国北方黄牛受普通牛的影响大,南方黄牛受瘤牛的影响大,中原黄牛同时受普通牛和瘤牛的影响,是由普通牛和瘤牛长期交汇融合形成的。根据26个黄牛品种Y染色体形态类型,绘制了中国黄牛Y染色体在中国的分布地域图。     

绵羊染色体Ag-NORs分布位置初探

以凉山半细毛羊、山谷型藏绵羊为研究对象,以微量全血培养法制备染色体标本,采用Howell和Black(1980)的方法获得染色体Ag-NORs带,并对其进行比较。结果表明:在存在分歧的4、6号染色体间,依据染色体相对长度对染色体进行排序,将染色体NOR位点定位于4号染色体上;两品种羊NORs位点除分布在已报道的1p、2q、3q和4、25号染色体末端外,还分布在1、2号中着丝粒染色体的染色体臂上以及另外1或3条端着丝粒染色体臂上;并就Ag- NORs数目的多态性与生产性能相关性进行了探讨。     

几个绵羊品种染色体Ag-NORs的研究

利用外周血淋巴细胞培养法研究了 4个绵羊品种的 Ag- NORs,结果表明 ,绵羊 Ag- NORs定位于 1 ,2 ,3,4和未判定的 2对小型染色体上。同羊、汉中绵羊、兰州大尾羊及罗姆尼羊的 Ag- NORs均数分别为 5.41± 1 .1 9,4.50± 1 .2 9,5.2 9± 1 .2 1和 5.60±1 .2 4 ,并且在品种间有显著或极显著差异 (P<0 .0 5,P<0 .0 1 )     

基于染色体片段置换系的野生稻粒长QTL——qGL12的精细定位

【目的】利用野生稻染色体片段置换系以及次级群体,精细定位与水稻粒长相关的QTL,发掘野生稻中影响粒长的新基因,为水稻育种提供遗传材料和基因资源。【方法】利用中国农业科学院作物科学研究所野生稻实验室已构建的野生稻染色体片段置换系群体,定位到一个与粒长相关的QTL——qGL12。在此基础上,选择粒长与受体亲本9311差异显著,且携带qGL12片段的置换系CSSL141与9311回交构建次级分离群体,设计区间内分子标记引物,筛选交换单株,结合粒型表型分析与基因型鉴定,对qGL12进行精细定位。通过扫描电子显微镜检测颖壳细胞,观察细胞的长宽变化,对定位区间内的基因进行基因注释以及测序分析,预测候选基因。【结果】根据整套置换系多个环境下的表型鉴定,qGL12初定位于第12染色体标记RM28621附近;选取携带qGL12的置换系CSSL141作为精细定位的亲本,CSSL141携带4个野生稻导入片段,在多年多点的田间试验中,CSSL141粒长、粒宽、粒重均明显高于9311;利用构建的CSSL141/9311 F2群体将qGL12定位于第12染色体标记RM5479与RM28621之间,影响粒长、粒宽以及粒重,对粒长的贡献率最高,为44.61%。在定位区间内设计了7个多态性分子标记引物,选择目标区间基因型杂合的植株种植F3,通过筛选交换单株,结合交换单株的基因型与表型,将qGL12定位于RM5479与RM28586之间50 kb区间内,为进一步缩短定位区间,在此区间内设计了4个多态性分子标记引物,选择交换单株种植下一代,筛选后得到20株交换单株,结合交换单株基因型与籽粒表型,最终将qGL12定位到第12染色体15.69 kb区间,该区间内有3个候选基因,其中Os12g39650编码一种微管蛋白,Os12g39660编码一种质膜钙转运ATP酶,Os12g39670尚未有明确功能,通过测序分析发现,Os12g39650、Os12g39660在编码区内存在变异;对亲本以及后代交换单株的颖壳细胞进行电镜扫描,发现9311颖壳细胞的长度与宽度均比CSSL141小,CSSL141/9311 F4代群体中,目标区间为野生稻基因型的交换单株颖壳细胞的长度与宽度均比目标区间为9311基因型的交换单株大,表明qGL12通过调控颖壳细胞的大小影响水稻粒长。【结论】利用野生稻染色体片段置换系,将野生稻粒长QTL——qGL12定位于第12染色体15.69 kb区间内,通过调控水稻颖壳细胞的大小影响粒长。该区间内有3个基因。来自野生稻的Os12g39650与Os12g39660与栽培稻等位基因相比,存在自然变异,确定为qGL12的候选基因。     

猪DECR1基因SNPs筛选及其多态性分析

以大白猪、长白猪和杜洛克3个猪种共327头为试验材料,对2,4-dienoyl-CoA reductase 1(DECR1)基因第6至第10外显子区域进行SNPs筛选,分析SNP突变位点的遗传多态性;采用比较基因组方法,根据人DECR1基因全长序列设计引物,筛选猪DECR1基因的SNP,经PCR-SSCP技术和测序检测...     

晋南种公牛染色体的监测

通过淋巴细胞培养法对拟选入精子库的 1 3头晋南种公牛的染色体进行了研究和监测 ,结果表明 ,晋南牛 Y染色体存在多态性 ,具有中 (亚中 )部 (7头 )和近端 (6头 )着丝粒 Y染色体双重核型 ;对其体细胞染色体畸变类型和频率分析表明 ,染色体多倍体有三倍体、四倍体和六倍体 ,其总畸变率为 4.1 3%。结构畸变的类型有染色单体缺失、断裂、间隙和染色体间隙、着丝点断裂等 ,其总畸变率为 2 .54%。经比较分析 ,研究的 1 3头晋南种公牛染色体的畸变率在正常范围内。     

薏苡种质资源苗期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

【目的】干旱是影响薏苡生产的重要非生物胁迫因素,鉴定薏苡种质资源的抗旱性,确定抗旱指标,筛选抗旱种质,促进薏苡产业发展。【方法】以50份薏苡种质为材料,设置正常供水和反复干旱2个处理,在旱棚内进行盆栽试验,测定干旱对幼苗存活率、株高、茎粗、叶长、叶宽、地上部鲜重、地上部干重、根长、根粗、根鲜重和根干重的影响;采用抗旱性度量值(D值)、综合抗旱系数(CDC值)、加权抗旱系数(WDC)、相关分析、频次分析、主成分分析、灰色关联度分析、隶属函数分析、聚类分析和逐步回归分析相结合的方法,对其进行苗期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选。【结果】干旱胁迫对各指标均有极显著影响。相关分析表明,幼苗干旱存活率与茎粗、叶宽和根粗呈极显著正相关,与叶长、地上部鲜重、地上部干重、根长、根鲜重和根干重呈显著正相关,与株高呈不显著的正相关。频次分析表明,各指标对干旱胁迫反应的敏感程度依次为根干重、根鲜重、叶宽、根粗、根长、幼苗干旱存活率、地上部干重、茎粗、地上部鲜重、叶长和株高。主成分分析表明,6个主成分可代表薏苡抗旱性91.40%的原始数据信息量。基于D值、CDC值和WDC值的供试薏苡种质抗旱性排序相近。灰色关联度分析表明,各指标DC值与D值间的关联度大小依次为根干重、叶宽、根鲜重、茎粗、根粗、幼苗干旱存活率、根长、株高、地上部鲜重、地上部干重、叶长,这与各指标DC值与WDC值的密切程度基本吻合。根据D值进行聚类分析,可将供试薏苡种质划分为5个抗旱级别,其中Ⅰ级3份、Ⅱ级17份、Ⅲ级9份、Ⅳ级20份、Ⅴ级1份。除叶长、地上部鲜重、地上部干重和根干重外,其余指标的隶属函数值、CDC值、D值和WDC值均随抗旱级别的升高而增大。逐步回归分析表明,与D值密切相关的指标有幼苗干旱存活率、株高、叶宽、根长和根鲜重。【结论】苗期抗旱性强的薏苡种质yy18-1、yy14-3和yy13-1,可作为薏苡抗旱育种、抗旱机理及干旱调控缓解机制研究材料。幼苗存活率、株高、叶宽、根长和根鲜重可作为评价薏苡种质资源苗期抗旱性的指标性状。     

One tube nested-PCR在SNP基因型分型中的应用

nested–PCR是一种在普通PCR基础上发展起来的专门用于检测单核苷酸多态性(SNP)的技术。结合nested–PCR技术在水稻中检测SNP的研究,以1个水稻香味基因Fgr和3个稻瘟病基因Pi–ta、Pi9、Pigm为例,把nested–PCR的4条引物同时加在一管PCR反应中进行扩增,在其序列内针对SNP位点设计功能标记,用来扩增含有突变位点的DNA片段。通过优化引物浓度梯度和改良反应程序,达到了一步快速检测SNP基因型的目的。     

Associations of Gonadotropin-Releasing Hormone Receptor （GnRHR） and Neuropeptide Y （NPY） Genes＇ Polymorphisms with Egg-Laying Traits in Wenchang Chicken

Single nucleotide polymorphisms （SNP） of chicken gonadotropin-releasing hormone receptor （GnRHR） and neuropeptide Y （NPY） were selected to identify the genotypes of Wenchang （Chinese indigenous breed） chicken with restricton fragment length polymorphisms. The associations of the SNPs with the total egg production （NE）, average days of continual laying （ADCL）, and number of double-yolked eggs （DYE） traits were analyzed. The frequency of restriction enzyme A/a alleles in the population was for GnRHR 0.69 （Bpu1102 Ⅰ A） and 0.31 （Bpu1102 Ⅰ a） and for NPY 0.46 （Dra Ⅰ B） and 0.54 （Dra Ⅰ b）. Trait data from a total of 120 hens, which were purebred introduced from Hainan Province, China from one generation were recorded. Two significant effects of genes＇ marker were found： for GnRHR and number of eggs （dominant; t= 2.67, df= 116） and NPY and number of eggs （additive; t= 1.97, df= 116）. The current research supports the effects of GnRHR and NPY genes on egg-laying traits of chickens.     

Associations of Gonadotropin-Releasing Hormone Receptor (GnRHR) and Neuropeptide Y (NPY) Genes'''' Polymorphisms with Egg-Laying Traits in Wenchang Chicken

Single nucleotide polymorphisms (SNP) of chicken gonadotropin-releasing hormone receptor (GnRHR) and neuropeptide Y (NPY) were selected to identify the genotypes of Wenchang (Chinese indigenous breed) chicken with restricton fragment length polymorphisms. The associations of the SNPs with the total egg production (NE), average days of continual laying (ADCL), and number of double-yolked eggs (DYE) traits were analyzed. The frequency of restriction enzyme A/a alleles in the population was for GnRHR 0.69 (Bpu1102 Ⅰ A) and 0.31 (Bpu1102 Ⅰ a) and for NPY 0.46 (Dra Ⅰ B) and 0.54 (Dra Ⅰ b). Trait data from a total of 120 hens, which were purebred introduced from Hainan Province, China from one generation were recorded. Two significant effects of genes' marker were found for GnRHR and number of eggs (dominant; t= 2.67, df= 116) and NPY and number of eggs (additive; t= 1.97, df= 116). The current research supports the effects of GnRHR and NPY genes on egg-laying traits of chickens.     

16个高丛越橘品种VcCBF基因的单核苷酸多态性(SNP)分析

CBF是与植物抗寒、抗旱等抗逆性相关的一种转录因子,在植物抵抗逆境过程中发挥重要作用.以16个高丛越橘品种为试材,采用直接测序法克隆VcCBF基因,共克隆到94个非重复序列,对这些序列进行单核苷酸多态性分析,测序总长度63732 bp,共发现103个SNP,单核苷酸多态性发生频率为1/619 bp,核苷酸多态性值(Pi)为0.01274.在103个SNP中,单态突变位点为52个,简约信息位点为51个,其中双突变为50个,三态突变为1个.通过碱基转换方式的分析发现,转换共83个,颠换19个,转换与颠换的发生比率为4.37 1.通过单倍型分析发现在16个越橘品种中VcCBF基因存在5种单倍型.     

单核苷酸多态性及其检测方法

单核苷酸多态性(SNPs)是指DNA序列上的单个碱基变异，且最少一种等位基因频率在群体中不少于1％，因而不同于其它罕见变异。本文系统综述了单核苷酸多态性的概念、性质及其检测方法。     

绵羊UCP1基因碱基突变与其蛋白结构和功能

【目的】检测两个绵羊群体中解偶联蛋白1（uncoupling protein 1,UCP1）基因的单核苷酸多态性 （single nucleotide polymorphism,SNP）,预测和分析碱基改变对蛋白结构和功能的影响。【方法】利用PCR-SSCP结合测序的方法检测UCP1基因编码区的SNPs,用生物信息学方法分析UCP1蛋白的理化性质和结构。【结果】UCP1基因编码区存在4个SNPs,其中c.214G＞A（Val72Met）和c.273C＞T位于外显子2,c.624C＞T和c.757G＞A（Ala253Thr）位于外显子5。进一步分析导致氨基酸改变的c.214G＞A和c.757 G＞A突变发现,此两个突变只对UCP1蛋白的理化性质和转录因子结合位点有细微改变,未引起UCP1蛋白空间构象的变化,对蛋白表达的影响不大。【结论】基于对人类中两个与肥胖相关的外显子突变型蛋白结构的比较说明,UCP1蛋白结构的改变可能影响其功能。     

火炬松生长和松脂性状相关候选基因的单核苷酸多样性分析

[目的]对火炬松Pinus taeda生长和松脂产量相关功能基因单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)位点进行筛选与分析,为分子标记辅助育种提供技术基础.[方法]利用生物信息学对火炬松cDNA文库进行整理、比对、剪接、注释,挑选出与生长素、赤霉素、细胞分裂素及蒎烯合成相关的非重复序列基因(Unigene)作为候选基因片段,利用MEGA5.0和DnaSP4.0软件对火炬松36个单株的8个候选基因片段进行序列比对和分析.[结果]所测序列总长为5 177 bp,检测到184个SNP位点,平均36.9 bp的基因序列中出现1个SNP位点,其中123个为非同义突变、61个为同义突变SNP位点.核苷酸多态性πa和θw分别为0.020和0.016.对8个候选基因片段内SNP位点进行的连锁不平衡分析显示,随着核苷酸序列长度的延伸,SNP位点的连锁不平衡在基因内部迅速衰退(R2≤0.2).[结论]在火炬松中,基于候选基因内SNP位点间的连锁不平衡作图是可行的.     

火炬松生长和松脂性状相关候选基因的单核苷酸多样性分析

【目的】对火炬松Pinus taeda生长和松脂产量相关功能基因单核苷酸多态性（Single nucleotide polymorphism,SNP）位点进行筛选与分析,为分子标记辅助育种提供技术基础。【方法】利用生物信息学对火炬松cDNA文库进行整理、比对、剪接、注释,挑选出与生长素、赤霉素、细胞分裂素及蒎烯合成相关的非重复序列基因（Unigene）作为候选基因片段,利用MEGA5.0和DnaSP4.0软件对火炬松36个单株的8个候选基因片段进行序列比对和分析。【结果】 所测序列总长为5 177 bp,检测到184个SNP位点,平均36.9 bp的基因序列中出现1个SNP位点,其中123个为非同义突变、61个为同义突变SNP位点。核苷酸多态性π_a和θ_w分别为0.020和0.016。对8个候选基因片段内SNP位点进行的连锁不平衡分析显示,随着核苷酸序列长度的延伸,SNP位点的连锁不平衡在基因内部迅速衰退（R²≤0.2）。【结论】在火炬松中,基于候选基因内SNP位点间的连锁不平衡作图是可行的。     

日本沼虾EST-SNP的筛选及多态性检测

利用EST数据库开发SNP是筛选SNP标记的重要途径。本研究利用日本沼虾现有EST数据开发SNP标记—从NCBI获得8 458条EST序列;Seqclean软件去除序列中的载体、引物和接头等污染序列,得到8 453条EST序列;利用Quality SNP软件对预处理后序列中含有4条以上同源序列重叠群进行分析,在含有4条以上同源序列的1 055个重叠群中,筛选得到可靠SNP(Reliable SNPs)位点705个,较可信SNPs(High confidence SNPs)905个,潜在SNPs(Potential SNPs)1 144个。根据候选SNP位点设计28对引物,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳分析,基因分型验证44个太湖个体,13对引物具有二等位基因多态性,观测杂合度和期望杂合度范围分别为0.259~0.745和0.255~0.728。结果表明,EST数据库中存在大量SNP位点,筛选的SNP标记可用于日本沼虾遗传学分析。     

Identification of SNPs and expression patterns of FZD3 gene and its effect on wool traits in Chinese Merino sheep(Xinjiang Type)

As a member of the Frizzled family, Frizzled3(FZD3) is a receptor of the canonical Wnt signaling pathway and plays a vital role in mammalian hair follicle developmental processes. However, its effects on wool traits are not clear. The objectives of this study were to identify the single nucleotide polymorphisms(SNPs) and the expression patterns of FZD3 gene, and then to determine whether it affected wool traits of Chinese Merino sheep(Xinjiang Type) or not. PCR-single stranded conformational polymorphism(PCR-SSCP) and sequencing were used to identify mutation loci, and general linear model(GLM) with SAS 9.1 was used for the association analysis between wool traits and SNPs. Quantitative real-time PCR(q RTPCR) was used to investigate FZD3 gene expression levels. The results showed that six exons of FZD3 gene were amplified and two mutation loci were identified in exon 1(NC_019459.2: g.101771685 TC(SNP1)) and exon 3(NC_019459.2: g.101810848, AC(SNP2)), respectively. Association analysis showed that SNP1 was significantly associated with mean fiber diameter(MFD)(P=0.04) and live weight(LW)(P=0.0004), SNP2 was significantly associated with greasy fleece weight(GFW)(P=0.04). The expression level of FZD3 gene in skin tissues of the superfine wool(SF) group was significantly lower(P0.05) than that of the fine wool(F) group. Moreover, it had a higher expression level(P0.01) in skin tissues than in other tissues of Chinese Merino ewes. While, its expression level had a fluctuant expression in skin tissues at different developmental stages of embryos and born lambs, with the highest expression levels(P0.01) at the 65 th day of embryos. Our study revealed the genetic relationship between FZD3 variants and wool traits and two identified SNPs might serve as potential and valuable genetic markers for sheep breeding and lay a molecular genetic foundation for sheep markerassisted selection(MAS).