水貂毛色性状遗传机理解析及优良品种培育研究进展

被毛颜色作为一个直观且易被识别的重要经济性状,在水貂优良品种培育过程中备受关注。不同毛色皮张的品质和价格也存在一定的差异,因此,探明水貂毛色遗传机理已成为育种者不可避免的问题。作者从遗传学角度对水貂的毛色进行分类,对决定其毛色性状的黑素亲和素（MLPH）、溶酶体转运调节基因（LYST）、酪氨酸酶相关蛋白1（TYRP1）、小眼畸形相关转录因子（MITF）、酪氨酸酶（TYR）、刺鼠信号蛋白（ASIP）、内皮素受体（EDNRB）基因与配对盒基因3（Pax3）转录因子的DNA序列变异与毛色表型之间的关系进行了综述,并概述了中国在培育水貂优良品种方面取得的重要成果,以期为今后系统性研究水貂毛色形成机理、制定育种目标与方案及新色型品种的选育提供借鉴和参考。     

家畜毛色形成分子基础及应用研究进展

动物毛色是一种容易被识别的表型,也可作为筛查某些疾病的有效手段。毛色主要由黑色素细胞产生的真黑色素和棕黑色素的分布、比例和产生速率所决定。许多基因对黑色素的产生和分布起着重要调控作用,各基因间的不同基因型形成多种基本毛色、淡化毛色和花斑。此外,miRNA靶向结合毛色主效基因mRNA,诱导抑制/增强其转录翻译过程,从而调控毛色基因的表达,影响黑色素合成。文章简述了家畜调控毛色的主效基因黑色素皮质素受体1(MC1R)、野灰位点信号蛋白(ASIP)、原癌基因(KIT)、酪氨酸酶关联蛋白(TYRP)、小眼畸形相关转录因子(MITF)和内皮素受体B(EDNRB)的DNA序列多态性(不同基因型)与毛色性状、疾病之间的关系;介绍了毛色形成相关miRNA挖掘鉴定、miRNA调控毛色相关基因研究进展与毛色基因研究应用价值,旨在为今后研究家畜毛色机理提供理论依据。     

家畜毛色形成分子基础及应用研究进展

动物毛色是一种容易被识别的表型,也可作为筛查某些疾病的有效手段。毛色主要由黑色素细胞产生的真黑色素和棕黑色素的分布、比例和产生速率所决定。许多基因对黑色素的产生和分布起着重要调控作用,各基因间的不同基因型形成多种基本毛色、淡化毛色和花斑。此外,miRNA靶向结合毛色主效基因mRNA,诱导抑制/增强其转录翻译过程,从而调控毛色基因的表达,影响黑色素合成。文章简述了家畜调控毛色的主效基因黑色素皮质素受体1（MC1R）、野灰位点信号蛋白（ASIP）、原癌基因（KIT）、酪氨酸酶关联蛋白（TYRP）、小眼畸形相关转录因子（MITF）和内皮素受体B（EDNRB）的DNA序列多态性（不同基因型）与毛色性状、疾病之间的关系;介绍了毛色形成相关miRNA挖掘鉴定、miRNA调控毛色相关基因研究进展与毛色基因研究应用价值,旨在为今后研究家畜毛色机理提供理论依据。     

水貂TYR基因T138A位点多态性及其与毛色性状的关联分析

试验旨在检测水貂酪氨酸酶（tyrosinase,TYR）基因T138A位点的多态性,并分析其与水貂毛色表型的相关性。提取5种被毛色型430只水貂血液基因组DNA,采用PCR-RFLP技术,对TYR基因T138A位点进行多态性检测,统计等位基因频率与基因型频率,通过卡方（χ²）独立性检验分析该位点多态性与水貂毛色性状的相关性。结果表明,T138A位点存在2个等位基因T和A,形成TT、TA和AA 3种基因型,AA基因型在吉林白水貂群体中为优势基因型（0.9069）,而TT基因型为金州黑水貂、珍珠水貂、咖啡水貂和银蓝水貂群体的优势基因型,其中在金州黑水貂群体中基因型频率最高（1.0000）。关联分析表明,TYR基因T138A位点的多态性与毛色性状呈极显著相关（P<0.0001）。表明TYR基因T138A位点可能是影响水貂毛色的主控位点或与调控白色被毛表型主控位点连锁的分子标记。     

家养水貂毛色遗传研究进展及展望

水貂毛色表型主要由存在于染色体上的遗传基因决定,探究调控水貂毛色相关基因的突变特性,对丰富水貂毛色遗传学研究的分子机制具有重要理论意义。与其它哺乳动物一样,水貂毛色类型也主要与皮肤中的黑色素种类、数量、合成及分布比例相关,许多基因对黑色素的产生和分布起主要调控作用,这些基因主要包括MLPH、TYR和MC1R,另外,Agouti基因在水貂毛色形成过程中也具有重要作用。文中综述了水貂染色体、我国家养水貂主要毛色遗传基因型与毛色类型及目前毛色分子遗传调控机制的研究进展,进一步提出了从细胞学、分子标记水平解析水貂毛色遗传规律的研究思路,为今后彩色水貂育种工作提供重要理论依据。     

水貂酪氨酸酶(TYR)基因克隆、SNPs筛查及其皮肤组织mRNA差异表达分析

旨在克隆和分析水貂酪氨酸酶(tyrosinase,TYR)基因编码区,揭示该基因编码区SNPs及其皮肤组织mRNA差异表达规律与水貂毛色表型的关系。本研究采集7月龄雄性金州黑水貂、名威银蓝水貂和红眼白水貂共计301个样本的血液,利用聚合酶链式反应(PCR)方法对水貂TYR基因5个外显子进行分段克隆,并拼接获得其完整编码区序列(coding sequence,CDS);采用PCR产物直接测序技术筛查3种毛色水貂外显子1、4和5中的SNPs;采集9只7月龄雄性水貂(黑、灰与白色被毛各3只)背中部皮肤组织,通过实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)技术检测TYR基因mRNA在3种毛色水貂皮肤组织中的表达水平。结果表明,克隆的水貂TYR基因序列长2 391 bp,由5个外显子组成,编码区长1 596 bp,编码的531个氨基酸中包括信号肽(18个氨基酸)和成熟肽(513个氨基酸),该序列已上传GenBank(KJ716783)。SNPs筛查发现,3种毛色水貂TYR基因外显子4和5不存在突变位点,外显子1发现2处变异:c.441GA和c.138TA,c.441GA为同义突变且仅存在于金州黑水貂群体。qRT-PCR分析显示,TYR基因mRNA在3种毛色水貂皮肤组织中均表达,且在金州黑水貂中的表达极显著高于银蓝水貂和红眼白水貂(P0.01),在银蓝水貂中的表达显著高于红眼白水貂(P0.05)。研究结果提示,TYR基因c.138TA位点及其皮肤组织mRNA差异表达水平与水貂毛色显著关联。     

美洲水貂刺鼠信号蛋白基因SNPs检测及其与毛色表型的关联分析

旨在检测刺鼠信号蛋白(Agouti signaling protein,Agouti)基因外显子2、内含子2、外显子3及部分内含子3的单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphisms,SNPs)在不同毛色美洲水貂群体中的分布,探讨该基因变异与水貂被毛颜色表型的相关性。以金州黑水貂、吉林白水貂、银蓝水貂、咖啡水貂和珍珠色水貂共计430个样本的血液基因组DNA为模板,采用PCR扩增和Sanger双脱氧链终止测序技术,对Agouti基因序列进行SNPs检测,并将突变位点与水貂毛色表型进行关联分析。结果表明,获得的美洲水貂Agouti基因长度为2 510bp,内含子2存在4个SNPs:g.18GA、g.159AG、g.235GT和g.1189CT,部分内含子3检测到6个SNPs:g.252CT、g.290AC、g.298GC、g.340AG、g.343TC和g.379TC,在外显子2和3区域并未检测到SNPs位点。关联分析表明,Agouti基因7个SNPs(内含子2:g.1189CT;内含子3:g.252CT、g.290AC、g.298GC、g.340AG、g.343TC和g.379TC)位点的基因型均与水貂毛色表型极显著相关(P0.000 1),且部分内含子3中的5个SNPs位点(g.290AC、g.298GC、g.340AG、g.343TC和g.379TC)可能处于紧密连锁状态。研究结果初步表明,Agouti基因可能是影响美洲水貂被毛颜色的候选基因或与决定毛色性状主效基因相连锁的分子标记。     

水貂毛色关联TYRP2基因编码区序列鉴定及比较基因组学分析

探究水貂酪氨酸酶相关蛋白2(TYRP2)基因的分子结构特性及其调控被毛色素沉积的生理功能。利用比较基因组学方法基于水貂皮肤转录组测序获得的TYRP2基因完整编码区(CDS)核苷酸及其编码氨基酸序列的结构特性开展了系统的生物信息学预测及比较基因组学分析。结果:RNA-seq获取的水貂TYRP2基因长度为3 385 bp,CDS长度1 554 bp,共编码517个氨基酸。进一步分析发现,TYRP2编码蛋白二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主,属混合型二级结构,为酸性不稳定亲水蛋白质;含有1个信号肽,1个跨膜区,形成8对二硫键,包括46个磷酸化位点与7个糖基化位点,179～409位氨基酸为酪氨酸酶家族共有核心结构域。亚细胞定位显示,水貂TYRP2蛋白位于细胞外,属一种分泌型蛋白,主要在细胞内质网中发挥其生物学功能。编码氨基酸序列比对表明,水貂与其他10个食肉目物种TYRP2基因编码氨基酸序列均存在2个保守的铜离子结合位点:CuA和CuB。水貂TYRP2基因鉴定及序列分析为解析其调控被毛色素沉积的生理功能提供了详尽的生物学基础信息。     

基于转录组测序对剑白香猪黑色素生成相关基因的筛选与分析

毛色作为猪的品种特征,有着重要的研究意义。本研究为筛选剑白香猪黑色素生成相关基因,通过转录组测序技术对贵州剑白香猪黑色被毛皮肤和白色被毛皮肤进行转录组测序,并运用qRT-PCR和免疫组化技术验证测序结果。结果识别差异表达基因1 230个,其中相较于白色被毛皮肤组织而言,黑色被毛皮肤组织中上调基因有738个,下调基因有492个,包括与黑色素合成相关基因,如酪氨酸酶基因(tyrosinase, TYR)、酪氨酸相关蛋白1基因(tyrosinase-related protein1,TYRP1)、多巴色素异构酶(dopachrometautomerase, DCT)、黑色素A基因(melan-A,MLANA)等,且这些基因在剑白香猪黑色被毛皮肤中的表达量显著高于白色被毛皮肤。基因本体(gene ontology, GO)分析发现共有1 070个差异表达基因显著富集于9个GO term,包括蛋白降解(proteolysis)、生物调节(regulation of biological quality)、细胞连接复合体(extracellular matrix organization)、细胞质...     

水貂DCT基因启动子的克隆及转录调控元件分析

为了找到水貂多巴色素异构酶(DCT)基因启动子活性区域及转录因子结合位点,试验采用PCR扩增与克隆,构建双荧光素酶报告基因重组质粒,分别转染到293T细胞和A375细胞,测定其活性,并利用在线软件对序列进行生物信息学分析,预测水貂DCT基因核心启动子区域的转录因子结合位点。结果表明:得到的6个不同长度的启动子片段均具有明显的启动子活性,且-1 292～+113 bp区域活性最高,提示其为水貂DCT基因核心启动子区域;成功筛选出337 bp水貂DCT基因活性较高的启动子片段,发现转录因子特异性蛋白1(Sp1)可能是调控启动子活性的重要转录因子。     

水貂酪氨酸酶(TYR)基因克隆、SNPs筛查及其皮肤组织mRNA差异表达分析

旨在克隆和分析水貂酪氨酸酶(tyrosinase,TYR)基因编码区,揭示该基因编码区SNPs及其皮肤组织mRNA差异表达规律与水貂毛色表型的关系.本研究采集7月龄雄性金州黑水貂、名威银蓝水貂和红眼白水貂共计301个样本的血液,利用聚合酶链式反应(PCR)方法对水貂TYR基因5个外显子进行分段克隆,并拼接获得其完整编码...     

CREBRF基因及其功能研究进展

繁殖性状作为多基因控制的数量性状,受到多种转录调控因子、信号通路的共同调控,直接影响规模化养殖生产的经济效益,提高繁殖力已成为当今家畜遗传育种的重要目标之一。Luman/CREB3募集因子(LRF或CREBRF)是一种未折叠蛋白应答响应亮氨酸拉链转录因子,其在进化过程中保持稳定且具有保守的蛋白结构。近年来的研究发现,CREBRF基因在机体代谢、疾病治疗以及动物繁殖调控过程中发挥着重要功能。本文主要就CREBRF基因的发现与结构特征、表达规律及其与动物繁殖相关的研究进展进行综述,为深入挖掘CREBRF基因在动物机体中的生物学功能奠定基础。     

肉牛经济性状主效基因研究进展

牛是重要的家畜之一,在役用、肉用和乳用等方面对社会有着重要的贡献。通过鉴定牛经济性状相关基因及其变异有助于提高育种效率,增加经济效益。随着现代生物技术的发展,对牛经济性状主效基因的挖掘变得更加准确。已鉴定与牛生长发育相关的PLAG1基因,与繁殖相关的GDF9基因,与肉质相关的CAST基因,与胴体相关的MSTN基因,与毛色相关的MC1R基因,与泌乳相关的DGAT1基因等。针对牛不同性状进行合理的分子选育对牛业发展有着重要的经济价值和意义。本文对近年来黄牛生长发育性状、繁殖性状、肉质性状、胴体性状、毛色性状和泌乳性状主效基因研究进展进行综述,为今后黄牛遗传育种研究提供参考依据。     

TYR基因及其与动物毛色关系的研究进展

毛色是毛皮动物重要的品种特征之一,是一种易于观察的表型性状。黑色素对动物毛色的形成起至关重要的作用。在动物体内酪氨酸在酪氨酸酶(TYR)的催化作用下,经由DOPA、多巴醌、吲哚醌等形式最后生成黑色素。动物毛色的形成主要与黑色素细胞中合成的两种色素(真黑色素、褐黑色素)比例有关。黑色素细胞中色素的合成受多个基因和信号通路调控。动物毛色之所以具有多样性,也是由于这些基因调控所致。在众多的调控基因中,其中目前研究较多的主要有黑素皮质素受体1(MC1R)、剌鼠信号蛋白基因(ASIP)、TYR家族(TYR、TYRP1、TYRP2)等,各基因间相互作用形成不同的毛色。文章简要介绍黑色素形成的机理及概况,重点对TYR基因结构和功能及其在多种动物毛色方面的研究现状进行综述,以便为动物毛色选育提供理论依据。     

彩色水貂的毛色遗传及其应用

水貂(Mustela vison Schreber)是世界上人工饲养最为普遍的珍贵毛皮动物。由于利用其毛皮制裘,故在育种工作中十分重视毛色遗传。黑褐色标准水貂同野生水貂基因型一致,因而它的基因称为野生型基因。彩色水貂是黑褐色标准水貂的突变型。自1930年首次出现银兰色水貂(Platinum)以来,经过各国养貂工作者的精心培育,彩貂类型得到迅速发展。到目前为止,水貂已出现二十余种毛色突变基因,并通过不同突变基因的组合,获得新的组合色型,使水貂     

美洲水貂TYR基因编码蛋白结构及功能的生物信息学分析

为进一步探明美洲水貂酪氨酸酶(TYR)基因的结构和功能信息,对美洲水貂TYR基因编码蛋白进行生物信息学分析,同时构建TYR基因的系统发育树。结果表明:美洲水貂TYR基因共编码531个氨基酸,其编码产物为不稳定的亲水蛋白;二级结构主要以α-螺旋和无规卷曲为主,含有1个酪氨酸酶超家族结构域,存在信号肽、跨膜结构域和二硫键;该蛋白主要在内质网中发挥细胞被膜、运输和结合的作用,同时还通过信号转导在细胞内发挥其生物学作用;系统进化情况和动物分类学基本一致,美洲水貂TYR基因与雪貂、家犬的亲缘关系最近。美洲水貂TYR基因编码蛋白在生物进化中具有较强保守性,该基因结构和功能的分析为水貂TYR基因遗传特性的进一步研究奠定了基础。     

伊犁马毛色性状的全基因组关联分析

实验旨在利用全基因组关联分析(GWAS)挖掘影响伊犁马毛色性状的关键基因,探究马毛色性状的遗传基础。本研究基于670K高密度芯片,利用卡方检验对129匹伊犁马的毛色性状进行关联分析,探索影响毛色性状的相关基因。利用Plink1.9软件对个体和SNP位点进行质控,质控后剩余119个个体和494 137个单苷酸多态性位点(SNP)用于后续关联分析。通过基因组水平的Bonferroni校正,发现位于3号染色体上的2个SNP与毛色性状显著关联(P5.19E-7),39个基因被注释出,经检索后发现MC1R基因与毛色性状有关。     

羊毛KAPs家族基因及转录因子AP-1调控作用预测的研究进展

羊毛是养殖业重要的畜产品,具有较高的经济价值。角蛋白关联蛋白（KAPs）是羊毛纤维主要的蛋白质成分,包含诸多亚家族,构成了羊毛的主体,同时也决定了羊毛的各类经济性状。羊毛生长发育过程中角蛋白关联蛋白基因（KRTAPs）受到各种转录因子调控,KRTAPs表达具有高度的组织特异性和时空性,转录因子是KRTAPs表达的核心调控因素。本文主要从KAPs分类及其家族基因与羊毛性状的关系、转录因子AP-1的分类和功能以及KRTAPs启动子区域AP-1结合位点的预测等方面进行概述,以期为探究羊毛组分及其基因相关功能和羊毛性状的分子育种提供理论参考。