Genetic Characteristics of Frizzled and Incomplete Frizzled Feather and SNP Detection of KRT75 Gene

The study was mainly focused on the genetic characteristics of frizzled feather trait,the phenotype difference between frizzled feather（FF）and incomplete frizzled feather（IFF),and SNP analysis of the candidate gene KRT75 in the frizzle and incomplete frizzle chickens of different feather colors,which could provide scientific gist for the frizzle gene mapping,development and utilization of the two kinds of chicken.The resource population（homozygous Yellow feather Kirin chicken×Huaixiang chicken）of hybrid F2 was established.The back,neck,wing primary and wing-bow feather were observed and the scatter diagram of rachis bending degree was drawn.The blood of 10 white frizzle feather Kirin（WFF）chicken,10 Yellow frizzle feather Kirin（YFF）chicken,10 Royal,25 Yellow feather incomplete frizzle（YFIF）chicken and 15 Black feather incomplete frizzle（BFIF）chicken from homozygous WFF chicken×Royal chicken of hybrid F1 were extracted,then the DNA of those samples were extracted.The primer of KRT75 was designed,the PCR products were also sequenced after purification,Chromas 2.22 and DNAMAN software were used to analysis of sequence peaks photos and sequence alignment,respectively.The amount of orthogonal and reciprocals cross in hybrid F1 was 127 and 139, respectively, which all were the slight（incomplete）frizzled feather phenotype,with no different penetrance.The resource population of hybrid F2 were consisted of 55 frizzle chicks including some hens and cocks,106 incomplete frizzled and 68 contour feather chicken,the proportion of which was coincided with Mendelian segregation ratio of 1:2:1 by χ²-test（P>0.05),therefore it preliminary verified that the frizzle gene F was autosomal incomplete dominant inheritance.FF and IFF curved upward deviating from the skin,and the line slope of trend line of FF was 3.5 times than that of IFF.It found that there was no 69 bp deletion mutation in exon 5 region of KRT75 gene in WFF and YFF chicken,but 3 SNPs（T71C,T83C,C95T）were deleted in the 69 bp,which were homologous CC in WFF and YFF chicken,of two were heterozygous in YFIF chicken,while all were heterozygous in BFIF chicken.2 SNPs（T662C and T770C）were also deleted in exon 6,heterozygous of which were only deleted in BFIF chicken.The haplotype analysis indicated that 9 haplotypes were detected in 60 individuals,hap1/hap1 was specific genotype of WFF and YFF chicken.The haplotypes of two incomplete frizzle feather chicken were apparently different,hap4 was specific haplotype of YFIF chicken,while hap6,hap7,hap8 and hap9 were specific haplotypes of BFIF chicken.The frizzle gene F was autosomal incomplete dominant inheritance,there were obvious differences between FF and IFF traits,5 SNPs in exon 5 and 6 of KRT75 gene probably were the reference of molecular markers as distinguishing between frizzle and incomplete frizzle chicken.     

卷羽与半卷羽遗传特性分析及KRT75基因SNP位点检测

本试验通过对卷羽性状遗传特性和卷羽、半卷羽差异及对不同羽色卷羽、半卷羽鸡的候选基因KRT75序列SNP分析,为进一步对卷羽性状基因的定位和卷羽、半卷羽鸡的开发利用提供科学依据。以纯系黄色卷羽麒麟鸡和片羽怀乡鸡为素材,正反交构建F2代资源群体,对24周龄卷羽、半卷羽和片羽鸡背羽、颈羽、翅膀主翼羽和翼肩羽观察并绘制背羽羽轴弯曲程度散点图。随机抽取25周龄黄羽、白羽麒麟鸡和贵妃鸡各10只,F1代黄羽半卷羽鸡25只,以及白羽麒麟鸡×贵妃鸡杂交F1代黑羽半卷羽鸡15只的血样提取DNA,设计引物,PCR扩增纯化后测序,Chromas 2.22和DNAMAN软件用于分析测序峰形图和序列比对。结果显示,杂交F1代正交组127只,反交139只,不论公、母表型较一致,无外显率不同,均呈现轻度卷羽（半卷羽）,F1代间交配产生的F2代资源群体：卷羽鸡55只,半卷羽鸡106只,片羽鸡68只,公、母鸡均有卷羽,经过卡方适合性检验符合孟德尔遗传分离比1∶2∶1（P>0.05）,因此初步验证了控制卷羽基因F呈常染色体不完全显性遗传;卷羽、半卷羽鸡羽毛均背离皮肤向上弯曲,卷羽趋势线直线斜率是半卷羽的3.5倍;白羽和黄羽麒麟鸡外显子5处均不存在69 bp缺失,此69 bp发现3个SNPs：T71C、T83C、C95T,其中片羽鸡无突变,黄羽和白羽麒麟鸡均为纯合子,黄羽半卷羽鸡2个位点为杂合子,黑羽半卷羽鸡3个位点均为杂合子;外显子6处检测到了2个SNPs分别为T662C和T770C,仅在黑羽半卷羽鸡中为杂合子,其他均为纯合子,单倍型分析从60个个体中检测到了9种单倍型,hap1/hap1纯合型是黄羽和白羽麒麟鸡特异性的基因型,黄羽和黑羽半卷羽鸡的单倍型存在明显差异,hap4单倍型是黄羽半卷羽鸡特有的单倍型,hap6、hap7、hap8、hap9为黑羽半卷羽鸡特有的单倍型。卷羽性状基因F为常染色体不完全显性遗传,卷羽和半卷羽存在明显差异,KRT75基因序列外显子5和6处的5个SNPs可能作为区别卷羽和半卷羽鸡的分子标记参考。     

鸽源冠状病毒PSH株纤突蛋白基因的遗传变异分析

对鸽源冠状病毒PSH株纤突蛋白基因进行了RT—PCR扩增、克隆和测序。结果表明，PSH株S基因由3504个核苷酸组成，编码1条由1167个氨基酸残基组成的多肽。S基因编码产物裂解后形成的S1和S2亚单位分别由541和626个氨基酸残基组成。PSH株S蛋白切割识别位点为精氨酸-精氨酸-苯丙氨酸-精氨酸-精氨酸（RRFRR），与多数鸡传染性支气管炎病毒（IBV）切割识别位点相似（RRF／SRR）。与GenBank中其他冠状病毒毒株S基因的推导氨基酸序列相比较，PSH株与IBV参考毒株的同源性为79．3％～99．6％，而与其他冠状病毒包括火鸡蓝冠病病毒和SARS病毒的同源性均小于37．8％。表明，鸽源冠状病毒PSH株属于第3抗原群冠状病毒，且与IBV亲缘关系较近。     

新城疫病毒TL1株M基因的克隆和序列分析

采用RT-PCR方法扩增了新城疫病毒(NDV)TL1株M基因,将扩增产物提纯后克隆入pGEM-T easy载体,通过酶切、PCR和测序验证克隆正确。测序拼接得出M基因的序列长度为1232 bp,该基因的ORF总长为1095 bp,编码364个氨基酸。与GenBank下载的15株参考毒株M基因比较,核苷酸同源性为85.2%~98.1%,编码的氨基酸同源性为85.8%~98.9%。NDV TL1产生M蛋白分子中有7对碱性氨基酸,5个保守的Cys残基,与鹅源新城疫SF02株、ZJ1株具有类似的特征。这些结果为揭示NDV TL1株的分子生物学背景,阐明NDV种间传播机制奠定了基础。     

血清Ⅰ型鸭源副粘病毒HN蛋白基因的遗传变异及原核表达

参考GenBank发表的鹅副粘病毒（GPMV）SF02株基因组核苷酸序列，设计并合成了1对特异性引物，采用RT—PCR技术扩增鸭源血清I型禽副粘病毒DP1／0z株的HN基因，并进行遗传变异及原核表达研究。结果显示，HN基因共1716bp，编码571个氨基酸，存在6个潜在的糖基化位点和13个完全保守的半胱氨酸（C）残基。与GenBank中收录的鹕源副粘病毒HN基因核苷酸和氨基酸的同源性分别为81．3％～98．3％和87．2％～98．4％，系统进化树分析表明DP／02株与鹅源副粘病毒处于同一进化分支。经SDS—PAGE、Western—blot分析，原核表达的HN蛋白相对分子质量在63000左右，1mol／L（终浓度）IPTG时间梯度诱导，3h时HN蛋白表达量最高，占整个菌体蛋白含量的30％，且能与鼠抗鸭源血清I型禽副粘病毒阳性血清反应。     

鹅细小病毒主要免疫原性蛋白VP3基因遗传变异及其原核表达

根据鹅细小病毒(GPV)B株全基因序列,设计并合成了1对特异性引物,采用PCR技术对GPV GD-01株的VP3基因进行扩增,将目的基因克隆到pGEM(R)-T后测序,分析了GPV GD-01株VP3基因的遗传变异情况,并进行原核表达.结果表明,GPV GD-01株VP3基因全长1605bp,编码534个氨基酸(DQ665790),与已发表的GPV、番鸭细小病毒(MDPV)的核苷酸、氨基酸同源性分别为96.15%、80.1%,97.78%、89.13%,说明GPV VP3基因具有较高的遗传稳定性.结合亲水性、表面极性、抗原位点分析比较GPV、MDPV VP3基因,为研究GPV和MDPV感染谱差异的分子机制提供了一定的理论基础.原核表达显示,VP3蛋白的最高表达量占整个菌体蛋白含量的29.9%,经表达条件优化可产生大量可溶性VP3表达蛋白.SDS-PAGE与Western-blot分析显示,表达的VP3蛋白的相对分子质量约60000,并能与鼠抗GPV阳性血清反应,证明具有一定的反应原性,为进一步研制基因工程疫苗及诊断制品奠定了基础.     

我国苏皖地区PRRSV Nsp2和ORF5基因的遗传变异分析

为了分析2009年安徽省和江苏省周边地区流行的猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）的遗传变异特征,采用RT—PCR方法对该地区分离的22株PRRSV的Nsp2和ORF5基因进行了扩增、克隆和测序,并进行序列分析。结果表明：22株PRRSV均属于美洲型毒株,其中21个毒株的Nsp2存在30个氨基酸的不连续缺失,与高致病性PRRSV有相同的缺失特征;而且此21个毒株的ORF5基因推导的氨基酸序列也发生多处突变,集中出现在毒力相关位点、抗原表位和糖基化位点序列中。只有HZNJ株与疫苗株的同源性较高。进化树分析显示,21个分离株与高致病性PRRSV处在同一进化分支,而HZNJ株与疫苗毒株有较近的亲缘关系,进一步说明高致病性PRRSV已成为该地区的优势流行毒株。     

种群遗传变异及基因多样度分析

阐述了种群遗传学和生态遗传学研究的基本单位－种群的定义和意念含义,其一是种系变异含义,其二是生态适应含义,并概述了遗传变异的研究历史。从３个方面及质量性状变异,数量性状变异与基金变异,介绍了种群遗传变异的研究方法,重点介绍了基因变异的测量和亚种群基因多样度的测量,并且依据研究所得的遗传参数对中国苜蓿不同种群遗传结构和多样度进行了例证分析。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒ORF5基因的遗传变异和系统进化分析

猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)毒株间变异广泛,而且这种变异能够筛选出强毒株。在结构蛋白中GP5的变异率最高,其变异能够导致病毒毒力的变化。为了确定PRRSV在我国的进化趋势和毒力增强的原因,对从2003年以来分离到14株PRRSV GP5蛋白的核苷酸序列和推导的氨基酸序列进行分析并构建了系统进化树。结果显示2006年以来从国内分离的毒株其糖基化位点发生了明显改变,并且在系统进化树上形成了新的分支,进化分析显示它们可能来源于1995年的中国分离株CH-1 a。     

2011年猪流行性腹泻病毒的遗传变异分析

为分析猪流行性腹泻病毒(PEDV)的遗传变异情况,本研究设计合成2对扩增S1基因的引物,利用套式RT-PCR方法,对2011年分离的17个PEDV S1基因进行扩增、克隆和序列测定;并将其进行比对和遗传演化分析。结果表明:17个PEDV S1基因序列与参考病毒株S1基因核苷酸序列同源性为90.54%～99.96%,与经典病毒株CV777相比,其中有6个S1基因在453 bp～454 bp处存在3个核苷酸的缺失;一个在453 bp～454 bp处缺失6个核苷酸;其它10个S1基因在173 bp～186 bp之间存在12个核苷酸的插入,413 bp～417 bp之间有3个核苷酸的插入,467 bp～468 bp处缺失6个核苷酸,插入和缺失位点与韩国病毒株KNU-0901、KNU-0905、KNU-0801相似。S1基因系统进化树分析表明,PEDV S1基因分为3群,其中7个S1基因属于PEDVⅠ群,另外10个属于PEDVⅢ群。     

辽宁省PRRSVLN／0901株ORF5基因遗传变异分析及其抗原位点预测

根据已发表的PRRSVORF5基因序列设计引物,经RT-PCR对辽宁省PRRSVLN／0901株0RF5基因片段进行扩增、克隆及测序,结果得到长度为739bp的0RF5基因完整序列,与已知代表毒株进行核苷酸及其编码氨基酸同源性比对和系统进化树分析,LN／09010RF5基因序列与VR-2332株同源性达到88．6％,而与LV株,则相差甚远,仅为61．7％,表明PRRSVLN／0901病毒株为美洲型,与CBB-1-F3T、GD2007、JXA1、BJ0708等毒株同源性高达98．7％～99．5％,表明该病毒与2006年以来国内的多数流行变异株遗传关系相近。通过对PRRSVI,N／0901ORF5进行氨基酸疏水性及其编码蛋白跨膜区预测分析,表明该毒株ORF5具有多个抗原优势位点,与国内其他毒株既有共同位点又有区别位点,可以做为辽宁地区开发研制PRRS基因工程疫苗的重要蛋白基因。     

传染性法氏囊病超强毒Gx株VP5基因在病毒致弱过程中的变异研究

利用SPF鸡胚对鸡传染性法氏囊病超强毒(vvIBDV)Gx株进行培育,通过鸡胚成纤维细胞对病毒进行传代致弱,对其非结构蛋白VP5基因核苷酸及推导的氨基酸序列进行分析,从而揭示vvIBDV Gx从超强毒力向弱毒力转化过程中基因的序列变化规律.对不同代次细胞毒序列分析的结果表明,细胞毒在第8代以前,VP5基因序列没有改变,与欧洲标准超强毒氨基酸同源性达98%以上;细胞毒第9代核苷酸和氨基酸序列发生了改变;10代毒VP5基因与欧洲标准弱毒Cu-1氨基酸序列同源性达99%;细胞适应毒传至20代,其VP5基因序列不再改变.从而说明,vvIBDV Gx株VP5基因在致弱过程中存在变化规律.     

猪红细胞生成素受体基因遗传变异分析

根据GenBank中登录的猪红细胞生成素受体（erythropoictin receptor,EPOR）基因mRNA序列（登录号：AF274305）和其基因组序列（登录号：EU407778）设计8对引物,以10头北京黑猪和10头大白猪DNA混合池为模板,采用测序的方法研究猪EPOR全基因序列的遗传变异。研究结果发现,EPOR基因长约5.2 kb,含有1个5′UTR、8个外显子、7个内含子及1个3′UTR。经混合DNA池测序,共在内含子区发现9个SNP位点：g.705G＞T位于内含子1;g.1450C＞T 位于内含子2;g.2373C＞T 位于内含子4;g.2882C＞T、g.3035A＞G、g.3132A＞T、g.3295C＞T、g.3942C＞T、g.4106G＞A位于内含子6,为进一步研究EPOR基因与产仔性状的关联奠定了基础。     

禽副粘病毒2型F4分离株F基因的克隆和变异分析

克隆了分离自七彩纹鸟的禽副粘病毒2型F4分离株F基因的全长,对它的生物特性进行了较为详细的研究,并试图通过与标准株Yucaipa株进行全面的比较,探讨该变异株的变异情况.研究结果表明:在电镜形态结构上,这两个毒株没有明显的差异;而血凝抑制交叉反应以及F基因序列同源性比较、疏水性和预测的二级结构比较分析显示它存在一些较为重要的变异,这对于禽副粘病毒2型病毒的流行病学分析有着重要的意义.     

10株新城疫病毒分离F基因的克隆及遗传变异分析

对10株具有一定代表性的NDV分离株的F基因进行RT-PCR扩增和序列测定,核苷酸序列及其推导的氨基酸序列比较结果表明:F基因核苷酸序列的同源性为93.6%,推导氨基酸序列同源性为95.39%;根据F基因裂解位点的氨基酸序列推测,其中2株属于弱毒株,8株属于强毒株,该结果与致病性试验测定的结果完全相符;不同年代、不同宿主分离株的F基因序列一致,高度保守.通过BLAST SEARCH比较,8株强毒株与广东鹅分离株GDGO(Y97)高度同源,处于进化树的同一分支.2株弱毒分离株与La Sota疫苗株仅有1～4个氨基酸改变,推测可能是免疫或散播La Sota疫苗株.抗原性指数分析表明HI分离株有三处明显变异,抗原位点推测分析表明H分离株比F48株和La Sota多出6个抗原位点,而Liu株抗原位点在446位后缺失.     

5个家兔群体FGF5基因的遗传多样性分析

设计5对特异性引物,采用PCR-RFLP法及PCR-SSCP法对5个家兔群体FGF5基因CDS序列进行分析。结果显示:FGF5-1A发现了2个等位基因、3种基因型,在该引物285~287位点存在TCT缺失;FGF5-3B发现了2个等位基因、2种基因型,在该引物58位点处存在T→C突变。所有的群体均处于哈代-温伯格平衡,且在所选的5个家兔群体的FGF5-1A中,A1等位基因均为优势等位基因,獭兔群体表现为中度多态,肉兔群体表现为低度多态,毛兔未检测到多态。皖系长毛兔与其他家兔群体之间分布均差异极显著(P<0.01),九疑山兔与海狸色獭兔之间分布差异显著(P<0.05)。该研究为FGF5基因是否能作为家兔毛质性状选育工作的分子标记提供了一定参考。     

采用流式细胞仪鉴定紫花苜蓿花药愈伤组织的变异

本试验采用流式细胞仪,对3个基因型8个继代周期的苜蓿愈伤组织DNA含量进行测定。通过DPAC软件(data pool application of cytometre)分析出细胞DNA含量变异百分率和处于S期细胞的百分率,并采用SPSS 10.0软件分析出愈伤组织继代时间与DNA含量变异率之间的关系。结果表明,本试验所采用的3个基因型8个继代周期24个紫花苜蓿愈伤组织样本DNA含量均发生了变化,且全都出现了DNA加倍的现象。在24个样本中,DNA含量变异率最大的是自选系大叶0510的愈伤组织继代15周时的样本,变异率达到了19.45%。通过SPSS 10.0软件分析,表明紫花苜蓿愈伤组织DNA含量变异细胞百分率与继代时间存在相关性,随着继代时间的延长,染色体变异率有增加的趋势,但这种趋势不是无限增大的。继代0～12周是愈伤组织DNA含量变异的集中发生期,以后随着继代次数的增加,DNA含量变异率趋向于稳定。     

马传染性贫血病毒弱毒疫苗S2基因在体内变异分析

为研究马传染性贫血病毒(EIAV)驴白细胞弱毒疫苗EIAVDLV121的S2基因在马体内的变异规律,本研究选用4匹成年马,其中2匹(#1、#2)接种EIAVDLV121,另外2匹作为对照.免疫后监测马体温、血小板含量以及病毒载量结果显示,免疫马未出现马传染性贫血体征.通过RT-PCR方法检测病毒S2基因在感染马体内不同时期的基因序列,结果显示,免疫马体内EIAVDLV121 S2蛋白的突变主要发生在氨基酸第17位、22位、39位、41位、51位和55位.另外,#1马免疫后70 d以及#2马免疫后第14 d和第28 d检测疫苗毒S2蛋白序列与EIAVDLV121亲缘关系较近,而#1马免疫后第42 d、第112 d和第140 d的疫苗毒S2蛋白序列与EIAVDLV121的致病性亲本强毒株EIAVDN40亲缘关系最近.本研究结果有助于对EIAV及EIAV疫苗株在马体内感染进程的研究.