云南黑山羊新品种和龙陵黄山羊高繁基因的研究

为了分析云南黑山羊新品种和龙陵黄山羊中骨形态发生蛋白受体IB(BMPR-IB)、骨形态发生蛋白15(BMP15)和生长分化因子9(GDF9)基因的多态性与产羔数的关系,采用PCR-SSCP与测序相结合的技术检测204个山羊样品的多态性,同时研究这3个基因对山羊繁殖力的影响。结果显示:龙陵黄山羊和云南黑山羊新品种中并未检测到FecB、FecX~I、FecX~H、FecX~L、FecX~G、FecX~B、FecG~H位点上的突变,碱基序列分析证实BMP15基因编码序列808位上C→G的突变,导致了氨基酸序列第270位由谷氨酰胺到谷氨酸的改变;云南黑山羊新品种和龙陵黄山羊在该位点都检测到了AA、AB和BB 3种基因型,基因频率分别为0.785/0.169/0.046和0.514/0.324/0.162,不同基因型的山羊产羔数最小二乘均值之间无显著差异(P0.05),表明BMPR-IB、BMP15和GDF9基因中8个突变位点对云南黑山羊新品种和龙陵黄山羊产羔数并无显著影响。     

云上黑山羊28号染色体上3个SNPs位点多态性与产羔数性状的关联分析

为验证和挖掘山羊产羔性状的分子标记和主效基因,选取前期研究获得的位于云上黑山羊28号染色体上3个与产羔数性状存在潜在关联的SNPs位点（rs268286450、rs268286391和rs268244272）,采用MassARRAY飞行质谱列阵技术对541个云上黑山羊DNA样本进行SNP分型,并结合其产羔数进行关联分析。结果显示,3个SNPs位点均存在多态性,rs268286450位点在28号染色体第28 498 787 bp处发生C→T碱基突变,rs268286391位点在28号染色体第30 971 277 bp处发生A→C碱基突变,rs268244272位点在28号染色体第2 707 491 bp处发生T→C碱基突变,3个位点多态信息含量（PIC）分别为0.36、0.32和0.21;rs268286450和rs268286391位点处于Hardy-Weinberg不平衡状态（P<0.01）,而rs268244272位点处于Hardy-Weinberg平衡状态（P>0.05）;rs268244272位点存在3种基因型CC、TT和TC,TT基因型频率为0.75,为野生基因型,TC基因型频率为0.22,为突变基因型,3种基因型最小二乘均值比较显示,TC基因型产羔数最小二乘均值与TT基因型差异极显著（P<0.01）,与CC基因型差异不显著（P>0.05）,TT与CC基因型产羔数最小二乘均值差异也不显著（P>0.05）,TC基因型云上黑山羊产羔数上调。关联分析结果显示,rs268286450和rs268286391位点多态性与云上黑山羊产羔数关联不显著（P>0.05）,rs268244272位点多态性与产羔数性状存在显著相关（P<0.05）。综上,云上黑山羊28号染色体上rs268244272位点多态性与产羔数性状显著相关,可作为云上黑山羊产羔数性状的分子标记在其高繁品系选育中加以应用。     

四川4个地方山羊品种(群体)MHC-DRB3外显子2的多态性

采用TaqⅠ、PstⅠ和HaeⅢ限制性内切酶对四川4个地方山羊品种(群体)GoLA-DRB3基因第二外显子的特异性扩增产物进行消化。结果表明:山羊GoLADRB3第二外显子多态性极丰富,在122,154,168,220,241位点的碱基且为多碱基突变;X2适合性检验表明金堂黑山羊和富顺黑山羊GoLADRB3基因的第二外显子第122位点的碱基突变未达到HardyWeinberg平衡状态;4个山羊品种(群体)在第241位点的碱基突变均已达到HardyWeinberg平衡状态;金堂黑山羊、成都麻羊和乐至黑山羊在HaeⅢ酶切位点均未达到HardyWeinberg平衡状态。     

山羊FSHR基因第10外显子序列的克隆与比较研究

根据牛FSHR基因序列设计引物,以波尔山羊和莱芜黑山羊基因组为模板,应用PCR技术克隆测定了FSHR基因第10外显子序列,并与牛该区段序列进行了比较研究。结果表明,PCR扩增获得的片断为1643bp,三畜种FSHR基因第10外显子长均为1233bp。莱芜黑山羊和波尔山羊的第10外显子序列与牛该序列相比,同源性分别为97.49%和97.41%,分别在31个和32个位点发生碱基突变。均引起10处氨基酸密码改变。波尔山羊该序列与莱芜黑山羊的比,同源性为99.60%,且3个位点有碱基突变,其中 1184和 1365位点突变引起氨基酸密码改变。     

海南黑山羊GDF9和BMP15基因多态性与初胎产羔数间的关系

为了探究海南黑山羊生长分化因子9(GDF9)和骨形态发生蛋白15(BMP15)基因多态性与初胎产羔数间的关系,采用PCR扩增海南黑山羊GDF9和BMP15基因序列,通过基因测序检测2个基因中SNP位点的多态性分布情况,并与初胎产羔数进行关联分析。结果:在海南黑山羊GDF9基因中共发现3处碱基突变,分别位于GDF9基因的第1外显子、第2外显子和3′端,在BMP15基因中共发现2处碱基突变,分别位于BMP15基因的5′端和第2外显子;在GDF9基因+183处的A/C突变位点、+2 082处的A/C突变位点、+2 541处的C/T突变位点上,海南黑山羊的优势基因型分别是CC、AA和CT,在BMP15基因-519处的A/G突变位点、+6 124处的C/G突变上,海南黑山羊的优势基因型分别是AG和CC;GDF9基因+2 541处的C/T突变与初胎产羔数呈显著相关,TT基因型个体的产羔数显著高于CC基因型个体(P0.05)。本试验为通过基因标记辅助选择提高海南黑山羊的产羔数奠定基础。     

GnRHR基因部分序列多态性及其与会理黑山羊产羔数相关性研究

设计3对引物,应用聚合酶链式反应-单链构象多态性(PCR-SSCP)技术检测GnRHR基因外显子1和外显子3在会理黑山羊和波尔山羊中的单核苷酸多态性(SNP),同时研究该基因与会理黑山羊产羔性状的相关性。结果表明:引物P1扩增片段具有多态性,其余2对引物的扩增片段都不存在多态性;对于引物P1扩增片段,在会理黑山羊和波尔山羊中均检测到AA和AC基因型;测序分析发现AC型与AA型相比在外显子1有2处突变(A74G、G101A),但未引起氨基酸改变;会理黑山羊AA和AC基因型频率分别为0.72和0.28,AC型平均产羔数比AA型显著多0.48只(P0.05)。因此,GnRHR基因可以作为会理黑山羊多胎性状的一个有效分子标记。     

山羊FSHR基因第10外显子序列的克隆与比较研究

根据牛FSHR基因序列设计引物，以波尔山羊和莱芜黑山羊基因组为模板，应用PCR技术克隆测定了FSHR基因第10外显子序列，并与牛该区段序列进行了比较研究。结果表明，PCR扩增获得的片断为1643bp，三畜种FSHR基因第10外显子长均为1233bp。莱芜黑山羊和波尔山羊的第10外显子序列与牛该序列相比，同源性分别为97．49％和97．41％，分剐在31个和32个位点发生碱基突变。均引起10处氨基酸密码改变。波尔山羊该序列与莱芜黑山羊的比，同源性为99．60％，且3个位点有碱基突变，其中＋1184和＋1365住点突变引起氨基酸密码改变。     

山羊GnRHR基因部分序列PCR-SSCP分析

采用PCR-SSCP技术分析GnRHR基因外显子1、外显子2和外显子3部分序列在建昌黑山羊、努比亚山羊2个山羊品种中的多态性。结果表明,外显子2、3的扩增片段中,2个山羊品种都无多态性。而在外显子1的扩增片段中,2个山羊品种均检测到CC、CD基因型;建昌黑山羊的CC、CD基因型频率分别为0.62和0.38,努比亚山羊CC、CD基因型频率分别为0.64和0.36。多态片段测序分析表明,GnRHR基因c DNA序列的第85处碱基发生C→A的突变,突变导致编码的氨基酸由亮氨酸(Leu)→异亮氨酸(IIe);第156处碱基发生A→G的突变,该突变没有导致氨基酸的突变,为沉默突变。     

蒙古羊BMPR-IB基因的克隆与结构功能域预测

以乌珠穆沁系蒙古羊作为研究对象.采用RT-PCR方法对蒙古羊BMPR-IB基因进行了克隆与分析.结果表明,蒙古羊BMPR-IB基因全长1567 bp,包括完整的1 509 bp开放读码框(ORF),共编码502个氨基酸.通过对产单、双羔蒙古羊BMPR-IB基因测序结果分析发现,在产单、双羔蒙古羊BMPR-IB基因编码区第746位和第1113位碱基一致,分别为"A"和"C",并没有发生同多胎Booroola羊相同的A→G突变和C→A突变.采用SMART程序对蒙古羊BMPR-IB蛋白结构功能域预测结果分析表明,其存在跨膜结构、GS模序和STYKc三个结构功能域.     

绵羊线粒体基因变异与产羔数性状的关联分析

本研究旨在分析mtDNA变异与产羔数性状的关系。以杜泊、陶赛特、萨福克绵羊为研究对象,通过线粒体基因组测序、基因型分析等技术发现,杜泊羊线粒体基因组编码区存在25个突变位点,包括rRNA突变位点2个,tRNA突变位点2个,多肽编码基因突变位点21个(包括错义突变9个和同义突变12个);陶赛特羊线粒体基因组编码区存在20个突变位点,包括rRNA突变位点5个,tRNA突变位点1个,多肽编码基因突变位点14个(包括错义突变3个和同义突变11个);萨福克羊线粒体基因组编码区存在77个突变位点,包括rRNA突变位点7个,tRNA突变位点3个,多肽编码基因突变位点67个(包括错义突变7个和同义突变60个)。杜泊、陶赛特绵羊mtDNA各突变位点均与产羔数关联不显著;萨福克绵羊中发现的14个变异位点与产羔数显著相关(P0.05),其中单个突变位点(T7759C)和单倍型(ATTCATTAAACTTT)最大效应均为0.22只·胎-1。结果表明,杜泊、陶赛特绵羊产羔数性状线粒体基因效应不显著;萨福克绵羊mtDNA变异与产羔数显著相关。     

Bioinformatics Analysis of the Structure and Function of BMPR-IB Gene Coding Protein in Goat

This study was aimed to analyze the structure and function of BMPR-IB gene coding protein by bioinformatics. The primary structure, secondary structure, subcellular localization, tertiary structure, important functional motifs and functional classification of BMPR-IB gene coding protein in goat were predicted and analyzed by online softwares. Phylogenetic tree of BMPR-IB gene coding proteins of different species were constructed by maximum likelihood method and phylogenetic analysis was performed.The results showed that the goat BMPR-IB gene encoded 502 amino acids, its coding protein belonged to an unstable hydrophilic protein. Secondary structure was mainly beta-sheet (63.5%). The protein was mainly located in the nucleus, and also distributed in mitochondria, cytoplasm, vesicle secretion system and plasma membrane. The proteins mainly played the roles of purine and pyrimidine, regulation, transport and binding, signal transduction and so on. There were one transmembrane domains in the location of 127th to 149th amino acids, the GS domain in the location of 174th to 203th amino acids and the protein kinase domain in the location of 204th to 494th amino acids were highly conserved motifs. The tertiary structure consisted of sheet fragment structure enrichment domain and helix helical structure enrichment domain. The results of phylogenetic analysis of BMPR-IB gene in different species was consistent with the results of animal taxonomy, and suggested that BMPR-IB gene was associated with the fertility traits. The structure and function of BMPR-IB gene coding protein in goat were analyzed by different online prediction software, which provided theoretical guidance for further study ofBMPR-IB gene.     

山羊BMPR-IB基因编码蛋白结构及功能的生物信息学分析

试验旨在利用生物信息学方法分析山羊骨形态发生蛋白受体IB（bone morphogenetic protein receptor IB,BMPR-IB）基因编码蛋白的结构及功能。本研究通过在线软件预测和分析山羊BMPR-IB基因编码蛋白的一级结构、二级结构、亚细胞定位、三级结构、重要的功能基序及其分类,通过最大似然法对不同物种BMPR-IB基因编码蛋白序列构建系统发育树,进行系统发育分析。结果发现,山羊BMPR-IB基因共编码502个氨基酸,其编码蛋白属于不稳定的亲水性蛋白质。二级结构以β折叠为主,比例为63.5%,主要存在于细胞核中,在线粒体、细胞质、囊泡分泌系统和质膜中也有少量分布。该蛋白主要发挥嘌呤和嘧啶、监管、运输和结合、信号转导等功能。在127-149氨基酸位置存在1个跨膜结构域;在174-203、204-494氨基酸位置存在2个高度保守的基序,分别为GS结构域和蛋白激酶结构域。三级结构由sheet片段结构富集域和helix螺旋结构富集域组成。不同物种BMPR-IB基因系统发育分析结果与动物学分类结果一致,提示BMPR-IB基因与繁殖力性状存在联系。通过不同的在线预测软件分析了山羊BMPR-IB基因编码蛋白的结构及功能,为深入研究BMPR-IB基因提供理论指导。     

会理黑山羊肌肉生长抑制素基因编码序列的克隆与多样性分析

为探究会理黑山羊遗传分化状况,试验参考普通山羊肌肉生长抑制素（MSTN）基因设计引物,采用PCR方法扩增、克隆会理黑山羊MSTN基因编码区,并与其他物种相应基因编码区核苷酸序列进行比对分析。结果表明,会理黑山羊MSTN基因完整编码序列长度为1128 bp,由外显子1（372 bp）、外显子2（375 bp）和外显子3（381 bp）组成;会理黑山羊与建昌黑山羊、黔北麻羊同源性最高,均达97.4%,聚为一簇,亲缘关系最近,与牛、恒河猴、狗等物种的同源性最低,亲缘关系远;会理黑山羊MSTN基因编码区共编码375个氨基酸,会理黑山羊MSTN基因编码的各种氨基酸含量相差较大,其中以亮氨酸含量最丰富,达8.80%。本研究为会理黑山羊的遗传资源保护、开发与利用提供了分子遗传学研究基础。     

山羊c-Myc基因的克隆及序列分析

为了克隆出山羊c-Myc基因的CDS区序列,本研究利用RT-PCR技术,参照GenBank报道的绵羊、牛、猪、马等的c-Myc基因CDS区序列设计出特异性引物,从山羊胚胎皮肤组织中扩增出山羊c-Myc CDS区序列并进行序列分析。结果表明,山羊c-Myc基因CDS区全长1320 bp （包括终止密码子）,与绵羊c-Myc基因核苷酸序列（GenBank登录号：Z68501.1）比对仅有10处存在差异,其核苷酸序列同源性为99.17%,推导的氨基酸序列同源性为99.09%;与其他物种进行同源性分析结果显示,山羊c-Myc基因CDS区与猪、狼、人、大鼠、小鼠的核苷酸序列同源性分别为91.2%、92.0%、90.2%、86.9%、86.0%,推导的氨基酸序列同源性分别为93.6%、96.1%、92.3%、91.1%、89.6%;生物信息学软件分析结果表明,山羊c-Myc蛋白产物定位于细胞核并含有HLH结构域。本研究为进一步了解c-Myc基因的功能及探讨其在山羊体细胞重编程过程中的作用奠定了基础。     

BMPR-IB、BMP15、GDF9基因作为福清山羊高繁殖力候选基因的研究

以控制部分绵、山羊品种高繁殖力的BMPR-IB、BMP15和GDF9基因为候选基因,采用PCR-RFLP方法分析福清山羊BMPR-IB、BMP15和GDF9基因多态性与繁殖性状的关系。结果表明:多胎品种福清山羊及南江黄羊在BMPR-IB基因的相应位置上并未发生与Booroola Merino羊相同的突变,同时也未检测到BMP15的FecXI、FecXH、FecXB基因及GDF9的FecGH基因,因此排除了这5个突变位点存在控制福清山羊高繁殖力主效基因的可能性。     

伏牛白山羊TACR1基因扩增及生物信息学分析

本研究旨在克隆伏牛白山羊TACR1基因,并对其结构和编码蛋白进行生物信息学分析,为进一步研究TACR1基因的功能及其在生殖生理和免疫调节中的作用奠定基础。根据GenBank中已发表的山羊TACR1基因（登录号：NC_030818.1）序列设计引物,对伏牛白山羊TACR1基因进行分段PCR扩增并测序,拼接后得到包含TACR1基因完整编码区的序列片段。结果表明,伏牛白山羊TACR1基因开放阅读框（ORF）全长852 bp,共编码283个氨基酸,碱基组成为：A（23.47%）、T（25.49%）、C（27.76%）和G（23.27%）。与绵羊相比,伏牛白山羊TACR1基因编码区发生了2个碱基突变,但没有引起氨基酸的改变。5'端非编码序列长为860 bp,发生了9个碱基突变;3'端非编码序列长为271 bp,发生了2个碱基突变。同源性分析结果显示,伏牛白山羊与卡普拉山羊、藏羚羊、绵羊、瘤牛、白尾鹿、白鳍豚、人、野猪、金钱豹、土拨鼠、野驴TACR1基因同源性分别为99.9%、99.3%、99.2%、97.5%、96.7%、92.9%、89.7%、88.6%、86.3%、86.2%和85.0%。SignalP 4.1在线软件预测结果显示,TACR1 N末端存在信号肽且可能在21位氨基酸处存在裂解位点;蛋白质结构预测发现伏牛白山羊TACR1基因编码蛋白没有跨膜结构域。     

BMPR-IB、BMP15、GDF9基因作为闽东山羊多胎性能候选基因的研究

以控制部分绵、山羊品种高繁殖力的BMPR-IB、BMP15和GDF9基因为候选基因,采用PCR-RFLP方法分析闽东山羊BMPR-IB,BMP15和GDF9基因多态性与繁殖性状的关系。研究发现：多胎品种闽东山羊及南江黄羊在BMPR-IB基因的相应位置上并未发生与Booroola Merino羊相同的突变,同时也未检测到BMP15的FecXI,FecXH,FecXB基因及GDF9的FecGH基因,因此排除了这5个突变位点影响闽东山羊高繁殖力性状的可能性。然而,由于闽东山羊的BMPR-IB、BMP15、GDF9的全基因序列信息的缺乏,尚不能完全断定3个基因对闽东山羊高繁殖力性状没有影响。     

山羊卵巢组织繁殖力相关差异表达基因片段的生物信息学分析

为考察山羊多羔性的遗传基础,以不同繁殖力的河北中部本地固有山羊为研究对象,在发情期卵巢组织用差异表达PCR方法筛查到4条基因差异片段作为山羊繁殖力性状候选基因。对这些候选基因进行同源性和转录因子结合位点分析,发现4个差异片段中2条为新发现的表达片段。1条与野猪中获得的克隆片段THY010003E05的同源性为81%,但功能未知。另1条差异片段的序列与牛pcnp的mRNA序列的同源性为94%,并据此对山羊pcnp基因进行PCR扩增、克隆及序列测定。应用生物信息学的相关软件和方法,对山羊PC-NP蛋白的理化性质、二级结构、信号肽、核定位序列、磷酸化位点、跨膜区域以及蛋白质功能域等进行预测。结果,山羊pcnp基因完整CDS序列与牛的pcnp基因完整CDS序列同源性为100%,编码区为537bp,编码179个氨基酸;推测与其他已报道的物种一样,山羊PCNP蛋白也是主要位于细胞核中的亲水蛋白,二级结构以无规则卷曲和α螺旋为主,局部为延伸链和β转角;预测出与PCNP蛋白相互作用的5种蛋白,另外还发现了3个LCR(Lowcomplexity region)区域。由此推测,PCNP在物种间相对保守,而且其最可能在细胞核中行使功能,对细胞周期或某些基因的表达产生影响,进而影响山羊繁殖力。     

基于SNP芯片的云上黑山羊遗传结构分析

为从分子水平对云上黑山羊遗传结构做出评价,本研究以云上黑山羊核心群母羊108只(来自7个育种核心场、10个群体)、育种素材云岭黑山羊和努比山羊各11和14只、对照组波尔山羊10只为试验动物,用Illumina公司Iselect Goat60k芯片技术在全基因组范围内进行单核苷酸多态性(SNP)分析,并运用GenAlEx 6.5、Cervus 3.0、SNPRelate、Plink 1.07、Mega 4.0进行遗传多样性参数统计计算、主成分分析和系统进化树构建。试验获得143个样本在48 116个SNPs位点上的分型结果,其中波尔山羊10个样本单独聚集,与云上黑山羊、努比山羊、云岭黑山羊存在较大的遗传距离,较小的遗传一致度和较小的基因流,在聚类进化树中显示为一个独立分支,这些结果与波尔山羊实际遗传背景完全一致,显示出它在本研究中的对照组作用,同时证明本研究方法可行、结果可靠;云上黑山羊108个样本具有高度一致性,在聚类系统树中这些样本聚为一个大簇,而努比山羊(14个)和云岭黑山羊(11个)的样本各自聚为一簇;UPGMA进化树显示,云上黑山羊与努比山羊关系较近,与云岭黑山羊关系稍远,这与云上黑山羊育种导血方案结果相一致。云上黑山羊新品种在基因组水平上可与其育种素材明显区分,在基因组层面已具备独立品种特点。     

奶山羊短链脂肪酸受体GPR41基因的克隆及组织表达分析

旨在克隆奶山羊GPR41(G protein-coupled receptor 41)基因并分析其组织表达谱,为进一步探讨其功能奠定基础.根据GenBank上已登录的牛、人和鼠的GPR41基因序列设计1对特异性引物,采用RT-PCR方法克隆奶山羊GPR41基因,利用实时荧光定量PCR方法分析奶山羊GPR41 mRNA表达的组织特异性.测序结果表明奶山羊GPR41基因的CDS区为978 bp,共编码325个氨基酸.奶山羊GPR41基因序列同源性分析表明:其与牛、人和鼠的核苷酸序列同源性分别为96％、78％和74％,与牛、人和鼠的氨基酸序列同源性分别为97％、76％和74％.实时荧光定量PCR分析结果表明:奶山羊GPR41基因在小肠组织中表达量最高,其次是乳腺组织,在心脏和肾脏中表达量极低.试验结果表明GPR41可能在小肠和乳腺组织中发挥着重要的生理作用.