MTNR1A基因ExonⅡ T/C突变与绵羊季节性繁殖的关联性分析

【目的】分析MTNR1A基因ExonⅡ T/C突变与绵羊季节性繁殖性状的关联性,为深入研究MTNR1A基因在绵羊繁殖活动中的作用机制打下基础。【方法】以季节性繁殖的阿勒泰羊和中国美利奴羊(军垦型)及常年繁殖的湖羊和小尾寒羊为研究对象,采用PCR-SSCP及测序技术检测MTNR1A基因ExonⅡ T/C突变在4个绵羊品种群体中的分布情况,并分析其与绵羊季节性繁殖性状的关联性。【结果】MTNR1A基因ExonⅡ T/C突变致使MTNR1A蛋白的胞内无规卷曲结构域构象发生变化。在4个绵羊品种群体MTNR1A基因ExonⅡ处均可检测到T/C突变,其中阿勒泰羊和小尾寒羊中以TT基因型为主,T等位基因频率分别为C等位基因的3.4和11.2倍;在中国美利奴羊(军垦型)中则以TC基因型为主,TC基因型频率分别为TT和CC基因型的17.6和19.6倍;在湖羊中3种基因型的分布无明显差异。在阿勒泰羊群体中MTNR1A基因ExonⅡ T/C突变位点处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05),而在中国美利奴羊(军垦型)、湖羊和小尾寒羊群体中处于极度不平衡状态(P<0.01)。【结论】在季节性繁殖的阿勒泰羊和中国美利奴羊(军垦型)及常年繁殖的湖羊和小尾寒羊群体MTNR1A基因ExonⅡ处均可检测到T/C突变,但该突变与绵羊的季节性繁殖性状无关联。     

5个绵羊品种CAST基因多态性及其与肉品质的相关性

为从分子水平研究甘肃境内典型养殖模式下甘肃高山细毛羊、小尾寒羊、藏羊、蒙古羊和滩羊5个绵羊品种的CAST基因多态性与肉品质的相关性,探讨以CAST为候选基因,提高绵羊肉品质的可能性。采用PCR SSCP技术对5个绵羊品种的CAST基因内含子3多态性进行检测,并就CAST基因多态性与9月龄肉品质进行相关性分析。根据比对结果发现,与等位基因A相比,等位基因B发现G62T以及C110T突变,等位基因C发现C92T突变,形成AA、AB、BB和AC 4种基因型;经检验表明,5个绵羊品种均处于非 Hardy Weinberg 平衡状态;群体遗传多态性分析表明,5个绵羊品种的多态信息含量均为中度多态;关联分析表明,5个绵羊品种 CAST基因变异位点的4个基因型间失水率AC基因型显著高于其他基因型（P<005）,对于剪切力AC基因型显著低于其他3种基因型（P<005）;不同绵羊品种间基因型分析表明,对于5个绵羊品种AC基因型的失水率显著高于其他3种基因型,除蒙古羊外,AC基因型的剪切力显著低于其他基因型;变异对眼肌面积没有显著性影响。这些关联说明CAST 基因可作为候选基因用于绵羊产肉性能和肉品质的分子标记辅助选择。     

绵羊Myostatin基因5′调控区的生物信息学分析及孕激素对调控区活性的影响

【目的】克隆并分析绵羊Myostatin基因5′调控区,并在细胞水平研究孕激素对该调控区活性的影响。【方法】利用PCR方法扩增绵羊Myostatin基因5′调控区,采用MatInspector等软件分析并比较其和牛、猪调控区的调控元件和转录因子。以EGFP为报告基因,构建表达载体,转染C2C12细胞,同时添加不同剂量的孕激素（0、10、100和1 000 nmol•L-1）,然后通过RT-PCR方法检测报告基因EGFP和内源性Myostatin的mRNA水平。【结果】获得绵羊约3.2 kb Myostatin基因5′调控区（MSTN5′regu）,预测了两个对双肌性状可能存在贡献的位点。在绵羊、牛和猪的相应调控区发现了许多可能对该基因转录调控起重要作用的调控元件和相应转录因子,包括E-box、MEF2、MTATA、MTBF、HOMF、PRE、ARE和GRE等。各种元件在不同动物间基本都有,但具体的序列、位置以及数量有所差异。成功构建了绵羊pMSTN5′regu-EGFP表达载体,且转染后100 nmol•L-1孕激素明显抑制了内源性Myostatin mRNA和报告基因EGFP mRNA的表达。【结论】绵羊Myostatin基因的转录受多种转录因子和相应调控元件的调控,适量孕激素可通过下调Myostatin基因5′调控区的活性而抑制该基因的转录。     

关岭牛MSTN基因3'-UTR与bta-miR-27b的靶向验证

【目的】明确关岭牛bta-miR-27b与肌肉生长抑制素基因（MSTN）的结合位点及靶向调控关系,为通过调控miRNA改良关岭牛产肉量提供理论依据,也为贵州地方黄牛分子遗传改良工作提供新的切入点。【方法】通过TargetScan预测牛MSTN基因3’端非翻译区（3’-UTR）的潜在miRNA结合区域及互作miRNA,对比关岭牛与不同关岭牛杂交品种的生理表型及MSTN基因和3’-UTR端miRNA表达差异,并分析bta-miR-27b在不同关岭牛杂交群体中的靶位点特异性。将MSTN基因3’-UTR序列野生型（WT）和3’-UTR序列突变型（MUT）分别克隆至pMIR-REPORT Luciferase(H306)载体构建重组双荧光素酶报告基因载体,与bta-miR-27b共转染293T细胞以验证bta-miR-27b与MSTN基因的作用关系,并利用实时荧光定量PCR验证bta-miR-27b对MSTN基因表达的影响。【结果】在牛MSTN基因3’-UTR端发现7个miRNA结合位点;关岭牛各系杂交品种的3个miRNA(bta-miR-27a-3p、bta-miR-27b和bta-miR-1...     

哈萨克羊和藏绵羊尾部脂肪组织差异表达基因和可变剪接的鉴定与分析

为鉴定哈萨克羊和藏绵羊尾部脂肪组织的差异表达基因和可变剪接,分别提取6只(3公,3母)无亲缘关系的2岁成年哈萨克羊与藏绵羊尾部脂肪组织总RNA,构建2个高通量测序文库,利用TopHat2软件将短序列定位到绵羊参考基因组,采用cuffdiff软件分析基因表达丰度和差异表达基因。结果表明,共有19个基因在2个品种绵羊尾脂中的表达丰度均高于1 000FPKM,包括ADIPOQ、SPARC、VIM等。其中,2个品种尾部脂肪组织中表达量最高的转录本均定位于线粒体基因组5 331~14 154bp,该区域主要包含COX1、COX2、ATP8等基因,其表达丰度在哈萨克羊和藏绵羊中分别高达29 724.20和28 818.80FPKM。而FABP4则是表达丰度最高的核基因,在哈萨克羊和藏绵羊中的表达量分别为3 194.03和2 667.09。差异表达基因分析共鉴定出627个差异表达的基因,与藏绵羊尾部脂肪组织的表达量相比,哈萨克羊的尾部脂肪组织中共有221个上调基因和406个下调基因。其中,HBB基因表达量的变化倍数最大,下调约98倍。差异表达基因的富集分析结果表明,哈萨克羊尾脂中上调表达的基因主要参与脂肪酸代谢过程。另外,在2个品种尾脂中鉴定出11 870个可变剪接事件,其中383个为差异剪接事件。对相关差异表达基因和可变剪接的进一步研究将有助于揭示绵羊肥脂尾形成的分子机制。     

猪肌肉生长抑制素基因5''''-调控区的突变与生产性能的相关分析

生长性状是猪育种中选择的主要目标性状之一。研究影响生长速度的基因或QTL具有重要的实践意义和理论价值。运用PCR-SSCP技术对猪肌肉生长抑制素基因(myostatin)5′-调控区的突变与部分生产性能(初生重和断奶重)的关系进行了分析。结果表明:MSTN基因型对初生重影响显著,对断奶重影响不显著。     

猞猁GH基因部分序列及其5＇端调控区的克隆与分析

根据已报道的哺乳动物GH基因序列设计一对引物,利用PCR技术直接扩增猞猁GH基因部分序列和5＇端调控区序列,将PCR产物克隆到质粒pUC19的HincⅡ位点,重组子经HindⅢ/Eco R I双酶切鉴定和序列分析,扩增片段长度为783 bp.测序结果与其它报道的哺乳动物GH基因对应片段比较,5＇端侧翼序列和第一外显子高度保守,第一内含子和部分第二内含子存在89%同源性,且第二个外显子中突变多发生在密码子的兼并位点上.PCR结果和序列分析表明,GH基因在猞猁基因组中为单基因.     

High gene flows promote close genetic relationship among finewool sheep populations(Ovis aries) in China

The aim of our present study was to construct genetic structure and relationships among Chinese fine-wool sheep breeds.46 individuals from 25 breeds or strains were genotyped based on the Illumina Ovine 50K SNP array.Meanwhile,genetic variations among 482 individuals from 9 populations were genotyped with 10 microsatellites.In this study,we found high genetic polymorphisms for the microsatellites,while 7 loci in the Chinese superfine Merino strain（Xinjiang types）（CMS）and 5loci in Gansu alpine superfine-wool sheep strain（GSS）groups were found deviated from Hardy-Weinberg equilibrium（HWE）.Genetic drift F_ST=0.019（P<0.001）and high gene flows were detected in all the 7 fine-wool sheep populations.Phylogenetic analysis showed fine-wool sheep populations were clustered in a group independent from the Chinese indigenous breeds such that the 7 fine-wool sheep clustered distinct from Liangshan semifine-wool sheep（LS）and Hu sheep（HY）reflected by different population differentiation analyses.Overall,our findings suggested that all fine-wool sheep populations have close genetic relationship,which is consistent with their breeding progress.These populations,therefore,can be regarded as open-breeding populations with high levels of gene flows.Furthermore,the two superfine-wool strains,viz.,CMS and GSS,might be formed by strong artificial selection and with frequent introduction of Australian Merino.Our results can assist in breeding of superfine-wool sheep and provide guidance for the cultivation of new fine-wool sheep breeds with different breeding objectives.     

绵羊BMPR1A基因组织表达及其多态性与产羔数的关联分析

为探索BMPR1A基因在不同生理时期(卵泡期和黄体期)和不同繁殖力(单羔组和多羔组)小尾寒羊组织表达特征及其多样性与小尾寒羊产羔数的关系,采用qPCR技术检测BMPR1A基因在小尾寒羊14种组织中的表达特征。同时,采用Sequenom MassARRAY~?SNP技术对BMPR1A基因3个SNPs位点在大群中的多态性进行检测,并与小尾寒羊产羔数进行关联。qPCR结果显示,BMPR1A在14种组织中均有表达,其中在大脑、下丘脑和甲状腺组织高表达;BMPR1A在卵泡期和黄体期多羔组下丘脑和卵巢组织表达量均高于单羔组,但未达到显著水平。分型发现BMPR1A基因g.41128335AT和g.41127600CT位点在单、多羔绵羊品种间的基因频率和基因型频率达到显著水平。卡方适合性检验结果显示,3个SNPs在大多数绵羊品种中均处于Hardy-Weinberg平衡状态。关联分析结果发现,3个SNPs多态性与小尾寒羊各胎产羔数均无显著相关,但g.41128335AT和g.41127598AG位点突变型产羔数基本上均高于野生型。以上结果初步表明,BMPR1A基因表达与小尾寒羊产羔数增加存在一定程度的正相关,但3个SNPs与小尾寒羊各胎产羔数均无显著关联,说明它们可能均不是影响BMPR1A基因功能的关键位点。     

iTRAQ-based quantitative proteomic analysis reveals key pathways responsible for scurs in sheep (Ovis aries)

Scurs is a horn phenotype that exhibits as small corneous structures on the skull due to the deformed development of horn tissues. Previous genome-wide association analysis of scurs in Soay sheep showed a significant association to the polled locus, relaxin-like receptor 2(RXFP2). However, the molecular mechanism underlying the development of scurs remains largely unknown. In the present study, we performed an i TRAQ-based quantitative proteomic analysis of horn tissues from both scurs and normal two-horned and four-horned individuals among Altay sheep to identify the differentially expressed proteins(DEPs) responsible for the scurs phenotype. In total, 232 proteins showed significant differential expression, and the most significant Gene ontology categories were the adhesion processes(biological adhesion(P=4.07×10–17) and cell adhesion(P=3.7×10–16)), multicellular organismal process(single-multicellular organism process(P=2.06×10–11) and multicellular organismal process(P=2.29×10–11)) and extracellular processes(extracellular matrix organization(P=4.77×10–16) and extracellular structure organization(P=4.93×10–16)). Kyoto encyclopedia of genes and genomes(KEGG) analysis showed that extracellular matrix(ECM)-receptor interactions and focal adhesion pathways were the most significant pathways. This finding is consistent with the reduced formation of extracellular matrix in scurs and the development of deformed horn tissues. Our study helps to elucidate the inheritance pattern of sheep horn traits from the perspectives of downstream expressed proteins.     

Microbial Community in the Forestomachs of Alpacas (Lama pacos) and Sheep (Ovis aries)

Four 2-yr old alpacas ((48±2.3) kg) and four 2-yr old sheep ((50±1.7) kg) were used to study the pH and microbial community of forestomach from alpacas (Lama pacos) and sheep (Ovis aries) fed fresh alfalfa as the sole forage at low altitude (793 m). The forestomach fluid was taken anaerobically via the esophagus. The electric pH meter and quantitative polymerase chain reaction systems were used to study the the pH and microbial community of forestomach. The results showed that the mean pH of forestomach fluid from alpacas was higher than that from sheep (P<0.01). The percentages of methanogens and Ruminococcus flavefaciens to total bacterial were lower in the forestomach of alpacas than that in the rumen of sheep, while the percentage of fungi and Fibrobacter succinogenes were higher. The percentage of protozoa was similar in the forestomach of alpacas and sheep. These differences can partly explain the reason that alpacas were lower methane production than sheep.     

DNA分析发现我国湖羊和小尾寒羊存在Booroola(FecB)多胎基因

利用“forced ”限制性酶切片段长度多态性PCR技术，检测湖羊，小尾寒羊和新疆细毛羊的DNA样本是否存在Booroola(FecB)基因。结果表明，12头湖羊均为纯合型Booroola基因携带；12头小尾寒羊中，4头为Booroola基因纯合型，7头为杂合型，1头不携带Booroola基因；12头新疆细毛羊均不携带Booroola基因。     

绵羊BMPR-IB基因密码子使用偏好和适应性进化分析

探讨BMPR-IB编码特点可为提高外源基因在受体物种中稳定、高效表达提供重要依据。本研究运用CHIPS、CUPS和CodonW分析绵羊BMPR-IB基因序列,与不同物种BMPR-IB、模式生物基因组及其他多胎主效基因比较,构建进化树后,利用PAML分析BMPR-IB对环境的适应性。结果表明:绵羊BMPR-IB基因与多胎性状相关的主效基因及除人类、倭黑猩猩和家犬外的不同物种CDS序列中大部分偏好使用G/C结尾密码子,对17种密码子具有偏好性,偏好性较强的密码子为GTG(2.02);绵羊多胎性状相关的BMP-15、GDF-9主效基因,对27种密码子具有偏好性,使用频率最高的为TGT(2.79)。密码子偏好性的聚类结果类似于进化结果,且不同物种的BMPR-IB基因中性选择的作用比例较高;绵羊与3种模式生物基因组密码子使用频率比较发现,小鼠基因组优于酵母和大肠杆菌。本研究结果为今后进一步开展绵羊新基因的发现、功能基因表达调控研究等提供了理论基础。     

运输应激猪组织病理性损伤、HSP_(27)的组织分布及其相关性研究

利用组织学、免疫组织化学以及临床血液检测等方法,探讨持续运输应激对育肥出栏猪组织的病理性损伤以及组织损伤与HSP27组织定位之间的相关性。结果表明:运输应激初期(1～2h),反映组织损伤的血液肌酸激酶(CK)和天门冬氨酸氨基转移酶(AST)活性都显著升高;应激4h时,CK及AST活性有所下降;当应激持续到6h和10h时,CK活性又显著升高。组织病理损伤也呈现出相似的波动变化。免疫组织化学结果显示,随着应激时间的延长,HSP27在组织中的定位没有发生肉眼可见的变化;HSP27主要分布在心肌和肝细胞胞浆中,在背最长肌的细胞浆和细胞核中均呈强阳性表达,在肺脏细支气管的黏膜下层有强阳性表达,在受检组织的血管壁及内皮细胞中也有强阳性表达。     

小尾寒羊催乳素基因5'侧翼调控区的克隆与序列分析

采用PCR技术扩增出小尾寒羊催乳素基因5'侧翼调控区的161 bp大小的片段,经SSCP检测到2种基因型(AA、AB),将这2种基因型片段分别克隆到pGEM-T Easy质粒中,重组质粒用PCR扩增进行阳性克隆鉴定,然后测定核苷酸序列.催乳素基因扩增片段第63处发生了单碱基的改变(C→A).小尾寒羊催乳素基因2种基因型核苷酸序列与母牛的同源性为92.5%.