玉树牦牛USP9Y与ND1基因多态性分析及遗传进化研究

[目的]为分析USP9Y与ND1基因在玉树牦牛种内的遗传变异,并对玉树牦牛种群优化工作给予分子水平上的理论依据和科学建议.[方法]研究对100头玉树牦牛(40♂,60♀)目标基因片段(USP9Y与ND1基因)进行PCR扩增测序和多态性检测,并基于实验结果为玉树牦牛育种提供建议.[结果]玉树牦牛USP9Y核苷酸序列长度为210 bp,ND1核苷酸序列长度为220 bp,未在玉树牦牛群体内发现突变位点,得出玉树牦牛群体中USP9Y与ND1基因的杂合度低,表明玉树牦牛群体封闭,有近交衰退的趋势.通过与青海范围内牦牛ND1基因序列(高原、雪多、环湖、阿什旦、大通和野牦牛)比对,得出玉树牦牛与高原和雪多牦牛距离较近,而与阿什旦、环湖、大通和野牦牛遗传距离较远.建议在培育玉树牦牛核心群时,应划区进行,应用优势种如环湖公牦牛或其他遗传距离较远公牦牛的冻精配种及适度引种.[结论]玉树牦牛群体内USP9Y与ND1基因部分片段无基因多态性,表示以上玉树牦牛群体杂合度低,建议科学配种并合理引进优势畜种进行培育,提高玉树牦牛品种的遗传潜力.     

家鹅ND4基因多态性与遗传结构研究

四川白鹅、狮头鹅、豁眼鹅、伊犁鹅、朗德鹅和莱茵鹅是具有独特种质特性的家鹅品种.该试验利用直接测序法测定了具有独特种质特性,在鹅杂交育种中被广泛应用的四川白鹅等6个家鹅品种线粒体ND4基因的部分核苷酸序列(621 bp),共检测到了4种单倍型,4种单倍型的频率分别为0.467、0.033 3、0.467、0.033 3,单倍型多样性为0.582;各品种间的核苷酸分化系数(Nst)在0至1之间;6个家鹅各品种内核苷酸多样性(Pi)很低,各品种间的遗传距离(D)很小,遗传相似度高,而且同属于灰雁或鸿雁的家鹅品种之间的遗传相似度比分属于灰雁、鸿雁的家鹅品种之间的遗传相似度更高.另外,对这6个家鹅品种的遗传结构形成原因和杂交利用进行了初步分析.     

牦牛GH基因多态性的PCR-SSCP分析

采用PCR-SSCP技术对天祝白牦牛和青海高原牦牛的生长激素基因(GH基因)5个外显子及部分内含子序列进行遗传变异分析,以探讨牦牛GH基因的遗传特性.结果表明:2个牦牛群体GH基因第1、第2和第4外显子无多态性,第3内含子1694bp处均发生T→C转换,形成A、B2个等位基因,并检测到AA、AB和BB共3种基因型;天祝白牦牛第5外显子2373bp处发生G→T碱基颠换,形成C、D2个等位基因,检测到CC和CD2种基因型,但碱基改变并未引起氨基酸变化,因此这种碱基转换为沉默突变;天祝白牦牛和青海高原牦牛均为低度多态,经Hardy-Weinberg平衡检验2个牦牛群体均处于非平衡状态.     

无角牦牛Hesx1基因多态性及其与生长性状的关联分析

为了研究Hesx1(Homeobox expressed in ES cells)基因单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphisms,SNP)对无角牦牛各时期生长性状的影响,采用PCR-SSCP(Polymerase chain reaction-single strand conformation polymorphism)和DNA测序技术,对364头无角牦牛Hesx1基因hⅠ与hⅡ基因座的遗传多态性进行研究,并进一步分析Hesx1基因多态性对无角牦牛生长性状的遗传效应。结果表明,在hⅠ基因座(5′UTR)第-618位发生单个碱基突变(G→C),出现GG与GC共2种基因型;在hⅡ基因座(Intron1)第+226位发生单个碱基突变(T→C),出现TT与TC共2种基因型。通过与6、12、18月龄无角牦牛的生长性状(体质量、体高、体斜长、胸围)进行关联分析发现,hⅠ基因座对6月龄无角牦牛的体质量、体高、胸围均有极显著影响(P0.01),但对体斜长影响不显著(P0.05);对12月龄无角牦牛的体质量有显著影响(P0.05),对体斜长、胸围均有极显著影响(P0.01),但对体高影响不显著(P0.05);对18月龄无角牦牛的体质量有显著影响(P0.05),对体高、体斜长、胸围均无显著影响(P0.05)。hⅡ基因座对6月龄无角牦牛的体质量、体高、体斜长、胸围均无显著影响(P0.05);对12月龄无角牦牛的体质量有极显著影响(P0.01),对体高、胸围均有显著影响(P0.05),对体斜长无显著影响(P0.05);对18月龄无角牦牛的体质量、体高、体斜长、胸围均无显著影响(P0.05)。与此同时,hⅠ与hⅡ基因座的突变杂合型GC与TC是无角牦牛生长的优势基因型。卡方适合性检验表明,牦牛群体显著偏离哈代-温伯格平衡(P0.05)。综上,可初步判定hⅠ与hⅡ多态基因座可以作为牦牛辅助育种的分子标记。     

甘南牦牛H-FABP基因CDS区多态性及生物信息学分析

应用PCR产物混合样本DNA池法检测甘南牦牛心脏型脂肪酸结合蛋白(H-FABP)基因CDS区多态性,并应用生物信息学方法分析甘南牦牛H-FABP蛋白质特性.结果表明:甘南牦牛H-FABP基因CDS区序列与九龙牦牛相同,而与普通牛对比在第3外显子存在*76G>A的同义突变;甘南牦牛H-FABP氨基酸序列没有明显的疏水性区域,也未形成跨膜螺旋区及信号肽,推测其主要在细胞质中发挥生物学作用;甘南牦牛H-FABP基因编码产物二级结构是以α-螺旋和β-折叠为主的mixed型;氨基酸序列与普通牛、山羊、马、人、小鼠、大鼠、鸡、草雀及绿鸭9个物种间同源性较高,与其实际亲缘关系远近一致.     

牦牛DGAT1基因多态性及其与乳质性状关联分析

【目的】检测牦牛DGAT1基因多态性,评估基因突变对牦牛乳品质性状的影响,以期丰富牦牛重要经济性状的分子遗传研究基础。【方法】采用PCR-SSCP方法,检测甘南牦牛、天祝白牦牛、青海牦牛及野血牦牛DGAT1基因intron5-exon7和intron15-exon17区突变,分析基因突变对乳品质性状的影响。【结果】牦牛DGAT1基因intron5-exon7区发现c.562+32_c.562+33ins CCGCCC的插入/缺失,等位基因M、基因型MM频率最高为优势等位基因和基因型,各类群牦牛PIC0.5属中度或低度多态;intron15-exon17区检测到c.1249-23CT和c.1336CT的突变,其中exon17发现的c.1336CT突变导致编码氨基酸p.Arg447Cys转变,等位基因A频率最高为优势等位基因,甘南牦牛、天祝白牦牛和青海牦牛中基因型AA为优势基因型,野血牦牛基因型AB为优势基因型,各类群牦牛0.25PIC0.5属中度多态;两区域3处突变位点构建出6种单倍型和11种单倍型组合,突变位点间存在连锁关系且接近于连锁平衡。关联分析表明,甘南牦牛intron5-exon7区基因型与乳质性状无显著相关;intron15-exon17区基因型BB个体乳品质性状最低,且乳蛋白率、乳脂率、总固体物质含量中显著低于其他基因型个体(P0.05);携带等位基因A的个体乳蛋白率、乳脂率、总固体物质含量及无脂固体含量显著高于未携带者(P0.05),携带等位基因C的个体乳脂率也显著高于未携带者(P0.05),而携带等位基因B的个体乳脂率、总固体物质含量显著低于未携带者(P0.05);单倍型组合H1H3个体的乳蛋白率、乳脂率、总固体物质含量和无脂固体物质含量均较高,且乳脂率及总固体物质含量显著高于其他单倍型组合(P0.05),而H2H2单倍型组合个体则较低,除乳糖率以外的其他乳品质性状均显著低于其他7种单倍型组合(P0.05)。【结论】牦牛DGAT1基因intron5-exon7和intron15-exon17区为低度和中度多态,intron6存在c.562+32_c.562+33ins CCGCCC的插入/缺失,intron15和exon17分别检测到c.1249-23CT突变和c.1336CT的非同义突变。intron15-exon17区突变影响甘南牦牛乳品质性状,选留携带等位基因A的个体和淘汰携带等位基因B的个体、或选留H1H3单倍型组合及淘汰H2H2单倍型组合个体,均可显著改善后代群体的乳品质。     

牦牛PRKAG3基因部分序列多态性分析

采用PCR-SSCP技术,对甘南牦牛、大通牦牛和天祝白牦牛的PRKAG3基因第3、第9内含子的多态性进行检测.结果表明,牦牛PRKAG3基因在第3、第9内含子中均存在多态位点,2个位点分别存在AA、AB和EE、EF基因型.其中,A和E为优势等位基因,2个位点在3个牦牛群体中均处于Hardy-Weinberg平衡状态.独立性检验结果表明,在1806 bp处天祝白牦牛与甘南牦牛之间差异显著(P＜0.05),大通牦牛与甘南牦牛、天祝白牦牛之间差异不显著(P＞0.05);在4487 bp处大通牦牛和天祝白牦牛、甘南牦牛之间差异极显著(P＜0.01),天祝白牦牛与甘南牦牛之间差异不显著(P＞0.05).     

麦洼牦牛H-FABP、HSL基因多态性及与生长性状的相关分析

【目的】探讨心脏脂肪酸结合蛋白（heart fatty acid-binding protein,H-FABP）、激素敏感脂肪酶（hormone-sensitive lipase,HSL）基因在牦牛中的遗传多态性,进一步揭示牦牛各品系间的遗传分化以及候选基因与牦牛生长性状间的关联性,同时为2个候选基因在牦牛中的表达调控等研究提供理论依据,寻找可用于辅助选择的分子标记。【方法】采用PCR-SSCP技术和DNA测序技术对共100头麦洼牦牛个体的H-FABP、HSL基因的外显子部分进行遗传多态性分析,统计基因和基因型频率,进行Hardy-Weinberg平衡性检测,计算纯合度、杂合度、多态信息含量和有效等位基因数等遗传多态指标,分析候选基因不同基因型与体高、体重、体斜长、胸围、管围等生长性状的关联性。【结果】①麦洼牦牛H-FABP、HSL基因外显子部分均存在多态性,多态性检验均存在3种基因型;②适合性检验表明仅HSL基因外显子8上多态位点处于Hardy-Weinberg平衡状态,其余多态位点均偏离;③测序分析表明,H-FABP基因外显子4第7 339位（与原序列相比）发生单碱基突变（T→C）,该突变属同义突变;HSL基因外显子7第6 883位发生G→C转换,以及第6816处发生碱基A→G突变,并导致编码氨基酸由天冬氨酸（D）转变为甘氨酸（G）;外显子8第10 183 bp处发生A→G碱基突变,编码氨基酸由半胱氨酸（C）变为甘氨酸（G）;④对各标记基因型生长发育指标（体高、体斜长、胸围、管围、体重）进行差异显著性检验,仅HSL基因外显子7上A6816G基因座差异极显著（P﹤0.01）。【结论】麦洼牦牛H-FABP、HSL基因存在遗传多态性,且HSL基因外显子7上A6816G基因座表现的多态有可能作为一种遗传标记。     

牦牛CAPN1基因intron 1多态性及其与胴体和肉质性状的关联性

采用PCR SSCP技术检测甘南牦牛、天祝白牦牛及大通牦牛钙蛋白酶1（CAPN1）基因单核苷酸多态性（SNPs）,并分析SNPs对甘南牦牛部分胴体及肉质性状的影响。结果表明,3类群牦牛在CAPN1基因第1内含子区检测到g.100+606G>T突变,形成了AA、BB和AB 3种基因型,检测区域表现为中度多态; CAPN1基因第1内含子突变影响不同年龄段甘南牦牛肌肉嫩度、失水率和眼肌面积,AA基因型个体嫩度剪切力值较低而眼肌面积较高,其中3岁和5岁牦牛AA型个体嫩度剪切力显著低于BB或AB型（P<005）,4岁和5岁牦牛AA型个体眼肌面积显著高于BB或AB型（P<005）;另外6岁牦牛AA型个体失水率显著高于BB和AB型（P<005）。CAPN1基因g.100+606G>T突变可用为甘南牦牛此类性状潜在的遗传标记之一。     

大通牦牛IGF-I基因多态性及其与生长性能相关性的研究

通过PCR-SSCP技术检测了大通牦牛IGF-I基因的遗传多态性,对具有SSCP多态性的片段进行克隆和测序,找出等位基因的多态位点,将该位点多态性与大通牦牛生长性状进行相关性分析.结果显示:PCR-SSCP检测到大通牦牛具有AA、AB、BB 3种基因型,A(B)等位基因频率分别为0.902 8(0.097 2);对IGF-I基因第1内含子进行序列比对,发现一处单碱基C的缺失/插入,造成了该位点多态性的出现;6月龄和12月龄基因型为AA的大通牦牛的体质量和体斜长最小二乘均值显著高于AB和BB基因型(P<0.05);18月龄基因型为AB的大通牦牛的体高最小二乘均值显著高于BB型(P<0.05),说明大通牦牛品种中基因型为AA的个体生长性状有高于AB和BB基因型的趋势,可以作为大通牦牛品种选育的目标基因型.     

巨魾线粒体ND3,tRNA-Arg 和ND4L 基因克隆及多态性分析

为了解巨魾鱼的种质资源情况,采用PCR技术扩增克隆并测序,得到巨魾NADH dehydrogenase subunit-3(ND3),精氨酸的转运RNA(tRNA-Arg)和NADH dehydrogenase subunit-4L(ND4L)基因全序列各12条.通过DNAMAN 5.2.2软件进行序列比对,采用MEGA 5.02软件进行碱基质量分数分析,计算遗传距离,并构建系统发育树.结果表明:巨魾鱼ND3基因序列全长为346bp,碱基质量分数A为26.2%,T为29.6%,C为28.8%,G为15.4%,其中A+T质量分数(55.8%)高于G+C质量分数(44.2%),12个ND3基因序列存在5种单倍型,发生了5次转换,1次颠换,5种单倍型之间平均相对遗传距离为0.007;tRNA-Arg基因序列全长为71bp,碱基质量分数A为23.9%,T为23.9%,C为29.6%,G为22.6%,其中A+T质量分数(47.8%)低于G+C质量分数(52.2%),12个基因序列完全一致;ND4L基因序列全长为297bp,起始密码子为ATG,终止密码子为TAA,碱基质量分数A为24.6%,T为26.3%,C为33.3%,G为15.8%,其中A+T质量分数(50.9%)高于G+C质量分数(49.1%),12个基因序列完全一致;将巨魾鱼与鮡科的其他10种鱼类的ND3,tRNA-Arg和ND4 L基因用Minimum Evolution法(ME)构建系统发育树,发现12尾巨魾鱼单独聚为一支,这一结果与传统的形态学分类相似.     

水牛和牦牛乳上皮黏蛋白遗传多态性的研究

采用SDS-PAGE方法,对水牛和牦牛的乳上皮黏蛋白(MUC1)的遗传多态性进行了检测,结果在11个水牛乳样品中检测到5个MUC1复等位基因和6种基因型,MUC1分子量依次为98、122、131、140、146kD;在34个牦牛乳样品中检测到4个MUC1复等位基因和8种基因型,MUC1分子量依次为173、179、184、196 kD,两者均表现出丰富的多态性。水牛乳MUC1基因杂合度和有效等位基因数均高于牦牛乳,表明水牛MUC1基因座遗传变异程度大于牦牛。     

9个山羊群体乳上皮黏蛋白MUC1遗传多态性及群体聚类分析

采用SDS-PAGE法分析山羊乳MUC1遗传多态性。结果显示,9个山羊群体中,乳MUC1在SDS-PAGE上均呈现出丰富的遗传多态性,表现为1条或2条迁移率不同的区带,317个个体共检测到7个不同分子量的MUC1区带,分别代表A,B,C,D,E,F和G7个等位基因;共检测到17种基因型。山羊乳MUC1在群体内存在较大的基因杂合度,且基因频率和基因型频率在群体间存在一定的差异。根据乳MUC1基因频率可将9个山羊群体划分为两大类,该聚类结果与这些羊群体的外貌特征、已知的羊品种形成史以及所处的地缘位置基本一致。     

Genetic Polymorphism of Milk Protein and Their Relationships with Milking Performances in Chinese Yak

The milk protein polymorphisms were typed by polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE)from 109 Maiwa and 100 Jiulong yaks, and the relationships among milk protein polymorphisms,milking traits and milk protein compositions were studied. The results showed that β -CN, κ -CN and a -La were monomorphic, a sl-CN and β -Lg were polymorphic, the dominantgenes were α s1-CN D and β -Lg E,respectively. The frequencies of α s1-CN D were 0.8073and 0.6000 and β -Lg E were 0.9770 and 0.9700 in two populations respectively. The meanheterozygosities were 0.1021 and 0.1 867 in two populations. No significant effects onmilking traits and milk protein compositions were observed except for u s1-CN locus onfat percentage in Jiulong yak.     

4个山羊品种GDF9、BMP15、FSHR基因的多态性分析

采用RFLP和SSCP 2种方法研究了生长分化因子9(GDF9)基因、骨形态发生蛋白15(BMP15)基因和促卵泡素受体(FSHR)基因在河北绒山羊、美姑黑山羊、承德黑山羊、河南槐山羊4个山羊品种中的多态性.结果显示,在4个山羊品种中未检测到GDF9的突变位点;BMP15基因出现1处突变位点(890 bp处,G→T),但未引起基因型改变;FSHR基因出现3种基因型HH、HK、KK,存在1处突变位点(1 568 bp处,C→G).河南槐山羊Hardy-Weinberg不平衡,且为中度多态.表明检测的FSHR基因在4个山羊品种中存在多态性.     

猪MB基因外显子3的多态性分析

以MB基因作为影响猪肉肉色的候选基因,利用PCRS-SSCP技术,以野猪、野家杂种猪、民猪、大白猪、长白猪5个猪种为研究对象.根据GenBank上猪的MB序列设计了3对引物,对此基因的3个外显子进行SNPs检测.基因型检测结果表明:MB基因在第1、第2外显子上没有发现多态,在第3外显子上检测到了多态.在第3外显子上的第437 bp处存在一个T→C的碱基突变,该突变未导致氨基酸的改变,属沉默突变.经计算各基因型频率、基因频率和试验统计表明:随野猪、野家杂种猪、民猪、长白猪、大白猪肉色的变浅,等位基因N的基因频率也呈下降趋势.     

光受体基因在19种水稻品种中的序列多态性分析

光周期途径是控制水稻抽穗期的主要途径,而光敏色素和隐花色素是植物体内感受光照和控制开花的主要光受体。在驯化过程中,水稻在长期的人工选择下形成了地域分布和抽穗期各异的地方品种,为了了解这些地方品种对日长响应的分子基础,对19种水稻品种(11种籼稻和8种粳稻)中5种主要的光受体OsPHYA、OsPHYB、OsCRY1a、OsCRY1b及OsCRY2基因编码区序列的多态性进行了分析。结果共发现了23个核苷酸多态位点,其中11个位点引起了氨基酸的变化。OsPHYB和OsCRY2相比于其他基因表现出更高的序列多态性,说明这2个基因可能是人工选择过程中影响水稻抽穗期的重要靶点。