BMP4和SMAD4基因在公绵羊繁殖相关组织的表达

试验旨在探索骨形态发生蛋白4(Bone morphogenetic protein 4,BMP4)和SMAD家族蛋白4(SMAD family member 4,SMAD4)基因在公绵羊繁殖中的作用,以便深入研究公绵羊繁殖机制。采用荧光定量PCR技术检测BMP4和SMAD4基因在高繁殖力的小尾寒羊公羊(n=3)和低繁殖力苏尼特公羊(n=3)大脑、小脑、下丘脑、垂体、输精管、肾上腺、睾丸和附睾8种组织中的表达。结果表明:BMP4和SMAD4基因在小尾寒羊公羊和苏尼特羊公羊各种组织中均有表达。其中BMP4基因在睾丸中高表达,在输精管、肾上腺中中等表达,在其他组织中均呈痕量表达;SMAD4基因在睾丸、下丘脑、小脑、大脑中高表达,在其他组织中中等表达。BMP4基因在低繁殖力苏尼特羊公羊睾丸中表达量显著高于高繁殖力小尾寒羊公羊(P0.05);SMAD4基因在低繁殖力苏尼特公羊8种组织中表达量均显著高于高繁殖力小尾寒羊公羊(P0.05)。说明BMP4和SMAD4基因在公绵羊繁殖中起到一定程度的负调控作用,这为公羊高繁殖性状选育提供了参考依据。     

绵羊INHA基因的生物信息学分析

为了对绵羊INHA基因进行生物信息学分析,试验对从GenBank中检索到的8个物种的INHA基因同源序列进行系统进化分析,并对绵羊INHA基因的理化性质、编码蛋白二级结构、信号肽、跨膜结构以及蛋白质亚细胞定位进行分析。结果表明:绵羊INHA基因与山羊、牛、猪亲缘关系很近;其编码的蛋白是一个疏水性不稳定蛋白,分子质量为73 098.2 u,包含857个氨基酸;蛋白的二级结构由39个α-螺旋(14.72%)、15个β-转角(5.66%)、156个无规则卷曲(58.87%)、55个延伸链(20.75%)和3个跨膜结构区域组成;该蛋白定位于细胞核,不含信号肽。     

绵羊繁殖性状相关基因研究进展

我国的绵、山羊品种很丰富,仅列入《中国羊品种志》的品种就有35个(绵羊15个,山羊20个),加上列入各省《畜禽品种志》的地方绵、山羊品种达80多个.目前中国绵羊和山羊的饲养量、出栏量、羊肉产量、羊皮产量、山羊绒产量均居世界第一位.我国的绵羊主要分布在西部、东北及华北地区,在养殖业中占有重要的地位.繁殖性状是养殖业的重要经济性状之一,其中产仔数是影响生产效益的一个重要因素,它直接影响羊肉、羊毛生产的经济效益.世界各地都非常重视羊的繁殖能力和繁殖技术的开发和提高,其繁殖能力主要受基因控制,而且为加性-显性基因作用模式.随着DNA分子标记技术的发展和应用以及高精细基因图谱的不断完善,多胎性状的基因调控机制的研究和利用多胎性状标记辅助选择在生产中的应用取得了很大进展,发现并证明了一些羊繁殖性状相关的基因.本文对与羊繁殖性状相关的基因的研究进展进行综述.     

绵羊繁殖性状相关基因的研究进展

绵羊的繁殖特性已成为绵羊生产的一个重要研究方向,对绵羊繁殖力进行遗传改良是提升中国绵羊生产水平的必由之路,母羊的年产羔能力主要受单胎产羔数和季节性发情的影响。本研究对影响产羔能力的排卵数和季节性发情相关基因及miRNA的研究进行了简要的综述,并对全基因组比较在繁殖性状相关QTL检测中的应用进行了展望。     

绵羊季节性繁殖相关基因TSHR外显子多态性研究

旨在研究乌珠穆沁羊与湖羊这两种具有不同繁殖性能和发情周期绵羊的促甲状腺激素受体(Thyroid stimulating hormone receptor,TSHR)基因外显子区遗传变异特性及其构建的单倍型在品种间的分布和对mRNA和蛋白质二级结构的影响,为进一步揭示其对TSHR表达调控的影响及表型效应奠定基础。本研究采用直接测序的方法对中国蒙古系2个绵羊品种共172个个体TSHR基因的遗传变异情况进行分析。共发现了6个突变位点,独立性卡方检验发现SNP1、SNP3、SNP4和SNP5 4个多态位点的基因型在两个绵羊群体间的分布存在极显著差异(P0.01),其中SNP5为错义突变,其余为同义突变;对这4个位点进行连锁不平衡分析发现,SNP3和SNP4两个位点完全连锁,其余位点两两之间存在不同程度连锁关系;生物信息学分析发现不同的单倍型使TSHR基因的mRNA二级结构发生改变,SNP5使受体蛋白的二级结构发生改变。结果提示:(1)TSHR基因外显子区存在4个在两个绵羊品种中具有潜在生物学功能和表型效应的突变位点,可组成H1~H6共6种单倍型,其中H1(CGCC)和H4(TTTG)分别在乌珠穆沁羊和湖羊群体中为优势单倍型,这可能与这两种绵羊不同的发情周期有关。(2)外显子区SNP5位点突变影响mRNA和蛋白质二级结构的稳定性,可能是具有潜在表型效应的重要功能位点。     

BMPR-IB基因在绵羊不同组织的表达差异性研究

BMPR-IB基因为绵羊产羔数的主效基因,研究绵羊BMPR-IB基因组织表达差异性具有一定的生物学意义。研究以发情期绵羊为实验材料,采用半定量RT-PCR方法。结果表明:BMPR-IB基因在绵羊11种组织中的表达量存在差异,由高到低依次为卵巢、耳、脊髓、垂体、骨骼、子宫、下丘脑、肾脏、骨骼肌和输卵管,在肝脏中无表达,提示BMPR-IB基因在绵羊卵巢组织中高表达量与绵羊高繁殖力密切相关。     

绵羊PER3基因组织表达及多态性与季节性繁殖的相关性研究

为了探究PER3基因的组织表达水平及其多态性与绵羊季节性繁殖的关系,为绵羊育种提供理论基础,该试验通过实时荧光定量PCR(qPCR)研究PER3基因在季节性发情的苏尼特羊和常年发情的小尾寒羊松果体、下丘脑、垂体、卵巢、输卵管以及子宫组织中的表达情况,同时利用SequenomMassARRAY~(○R)SNP技术对季节性发情绵羊品种(草原型藏羊、苏尼特羊、滩羊共204只)和常年发情绵羊品种(小尾寒羊、湖羊、策勒黑羊共564只)PER3基因的13个SNPs进行分型检测,并与小尾寒羊产羔数进行关联分析。结果表明:PER3基因在绵羊的松果体、下丘脑、垂体、卵巢、输卵管以及子宫组织中均有表达,且其在季节性繁殖的苏尼特羊的表达均高于常年发情的小尾寒羊(卵巢组织除外),在松果体和子宫组织中达到显著差异水平(P0.05);分型结果表明,在该实验室前期通过重测序得到的PER3基因13个SNPs中,g.43657503AG、g.43670012TC、g.43670807AG、g.43677259TC和g.43707227GA 5个SNPs在季节性发情和常年发情绵羊品种之间的基因型频率、等位基因频率均达到显著差异水平(P0.05);关联分析结果表明,PER3基因的13个SNPs与小尾寒羊产羔数并无显著关联(P0.05)。该研究表明,PER3基因在松果体、下丘脑和垂体等繁殖相关组织的表达,在苏尼特羊中均高于小尾寒羊,暗示着较高水平的PER3的表达可能与绵羊的季节性发情调控有关。     

PER2基因组织表达及多态性与绵羊季节性繁殖的相关性研究

为探究PER2基因在绵羊繁殖相关组织中的表达水平及其多态性与绵羊繁殖性状的关系,本实验通过实时荧光定量PCR(qPCR)检测PER2基因在季节性发情的苏尼特羊和常年发情的小尾寒羊松果体、下丘脑、垂体、卵巢、输卵管以及子宫组织中的表达情况,同时利用Sequenom MassARRAY~?SNP技术检测季节性发情绵羊品种(草原型藏羊、苏尼特羊、滩羊共204只)和常年发情绵羊品种(小尾寒羊、湖羊、策勒黑羊共564只)PER2基因g.2852655T>C位点的多态性。结果表明:PER2基因在绵羊的松果体、下丘脑、垂体、卵巢、输卵管以及子宫组织中均有表达,且在季节性繁殖的苏尼特羊卵巢和子宫组织中的表达均显著高于常年发情小尾寒羊(P<0.05),而在输卵管组织中则相反(P<0.05);分型结果表明,PER2基因的g.2852655T>C位点存在3种基因型,该位点的基因型频率和等位基因频率在发情性状不同的绵羊品种之间具有显著差异。综上,PER2基因在季节性发情苏尼特羊卵巢组织中的表达量显著高于常年发情小尾寒羊,初步推测卵巢中较高水平PER2基因的表达通过抑制LHR受体的表达及孕酮的分泌,进而影响绵羊的季节性发情,且较高水平PER2基因表达可能在卵子受精和胚胎发育过程中也起到重要调控作用。     

绵羊H-FABP基因不同组织表达差异研究

为了检测心脏型脂肪酸结合蛋白(H-FABP)基因在绵羊不同组织的表达差异,试验采用实时荧光定量PCR法检测绵羊H-FABP基因在不同组织中的表达情况。结果表明:H-FABP基因在不同的组织中表达量不同,由高到低依次为腿部半腱肌、背最长肌、心脏、肾脏、脾脏、十二指肠、肝脏、肺脏。     

绵羊CS-3基因的克隆及其在绵羊不同组织中的表达研究

试验首次克隆了绵羊CS-3基因序列,预测了CS-3蛋白的结构、功能及其特点,并分析了其在不同组织中的表达情况及CS-3基因与肉质性状的相关性。结果显示,CS-3基因cDNA全长838 bp,完整的开放阅读框(ORF)为70-804 bp,编码244个氨基酸。氨基酸序列中存在3个保守结构域,蛋白质二级结构以无规卷曲和α-螺旋为主,富含疏水区,存在多个磷酸化位点和1个蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)的磷酸化位点。通过实时荧光定量RT-PCR技术分析了CS-3基因在凉山半细毛羊部分组织中的表达情况。结果表明,CS-3基因主要在凉山半细毛羊的心脏和肌肉中表达,15 d时各组织中心脏的表达量最高,极显著高于其它各组织(P＜0.01);在心脏和肌肉组织中,CS-3基因的表达量随着年龄的增长而减少,其中在60 d时心脏中的表达量最高。     

绵羊繁殖性状相关主效基因的研究进展

繁殖性状是绵羊的主要经济性状之一,一直以来受到国内外研究者的关注,关于提高绵羊繁殖力的研究报道已有很多。近年来,随着分子生物技术的兴起与迅速发展,结合繁殖技术,使得提高绵羊繁殖性能的研究已深入到分子水平,并取得一定成绩。从数量遗传学角度来讲,绵羊繁殖性状遗传力为0.125,属于低遗传力性状,通过传统选择方法获得遗传进展的     

精液品质相关基因在公牦牛血液中的表达研究

为探究精液品质相关基因在娘亚公牦牛血液中的表达情况,选取精液品质有显著差异的娘亚公牦牛,分为高品质组（3头）、低品质组（3头）,分别采集其血液并提取总RNA,通过实时荧光定量PCR方法检测6个精液品质相关基因（HSPB1、PSMC5、PSMD8、UGP2、PSMB3、HSP90AA1）在2组娘亚牦牛血液中的表达差异。结果显示：HSPB1基因在高品质组娘亚牦牛血液中的mRNA表达量显著低于低品质组,而其他5个基因在高品质组娘亚牦牛血液中的表达量显著高于低品质组。本研究结果可为研究娘亚牦牛血液中基因表达与精液质量的相关性提供基础资料,也为娘亚牦牛的分子育种、早期选育和开发血液DNA标志物的相关研究提供参考。     

雄激素受体基因在绵羊公羔不同组织中的表达特性及性腺中的定位

旨在研究雄激素受体(Androgen receptors,ARs)基因在绵羊公羔不同组织中的表达特性及在性腺中的定位。本研究以QRT-PCR法检测各组织ARmRNA表达规律,免疫组化技术对睾丸和附睾中AR进行定位分析,蛋白质印迹技术对AR蛋白表达量进行定性研究。结果显示:(1)AR在不同组织中均有不同程度的表达,其中在睾丸和心脏中大量表达;(2)在附睾头、体、尾部单层柱状上皮细胞和间质细胞中检测到较弱的阳性信号;睾丸组织间质细胞、精原细胞、管周肌样细胞检测到强阳性信号。综上表明:AR在绵羊不同组织中广泛表达,AR在性腺的发育和精子的成熟过程以及对心脏的保护方面发挥重要作用,其作用机制需进一步研究。     

绵羊Otx-2基因的分子克隆、组织表达及其与季节性繁殖关系的研究

旨在研究绵羊Otx-2基因与绵羊繁殖的关系,从阿勒泰绵羊下丘脑组织中克隆Otx-2及MT1、KISS-1、GnRH基因CDs(Coding region)区部分序列,采用RT-PCR分析了这些基因在心、肝、脾、肺、肾、大肠、小肠、胃、大脑、小脑、子宫、垂体、松果体、下丘脑和甲状腺组织中的表达差异;进一步用实时荧光定量PCR方法分析繁殖期和繁殖间期绵羊下丘脑中这些基因在日间和夜间表达的变化规律。结果表明,Otx-2和KISS-1、MT1基因在各组织中均有不同程度的表达,其中Otx-2和KISS-1在下丘脑中的表达量较高。Otx-2基因与KISS-1和GnRH基因在繁殖期的表达量均高于繁殖间期的表达量,且均表现出夜间的表达量极显著高于日间表达量的相似表达规律,综上表明,Otx-2基因可能参与绵羊的季节性繁殖调控。     

威宁绵羊GH基因cDNA克隆及组织表达研究

为了保护威宁绵羊品种,为威宁绵羊生长激素(GH)基因原核表达、组织表达谱构建提供基础资料,试验对6月龄、1周岁和2周岁的威宁绵羊公母羊GH基因编码区序列进行克隆,并进行生物信息学分析;同时采用实时荧光定量PCR方法对GH基因在威宁绵羊不同性别及不同生长阶段心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏及背最长肌6个组织中mRNA水平上的表达规律进行探究。结果表明:威宁绵羊GH基因CDS区序列长度为754 bp,发现2个SNP位点;GH基因在威宁绵羊不同组织中均有不同程度的表达,但不同性别和不同生长阶段的表达有一定的差异,随着威宁绵羊年龄的增大,其GH基因在部分组织器官中的相对表达量呈现小幅度下降的趋势。     

威宁绵羊SOCS7和GFAP基因组织表达研究

试验旨在检测细胞因子信号传导抑制蛋白7(suppressor of cytokine signaling 7,SOCS7)和胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)基因在威宁绵羊不同组织中的表达水平。以6月龄、1周岁和2周岁的威宁绵羊公、母羊为研究对象,采用实时荧光定量PCR测定威宁绵羊不同性别及不同生长阶段心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏及脑6个组织中SOCS7和GFAP基因的相对表达量,从mRNA水平上的探究两个基因之间的表达规律。结果显示,SOCS7基因在威宁绵羊不同组织中均有不同程度的表达,其中脾脏中相对表达量最高,其次是肺脏、肾脏、心脏、肝脏和脑组织,随着威宁绵羊年龄的增大,SOCS7基因在组织中的相对表达量呈现小幅度上升的趋势;GFAP基因在威宁绵羊脑组织中相对表达量最高,其余组织中表达量较低,随着年龄增长总体呈现下降趋势。从性别差异来看,威宁绵羊SOCS7基因相对表达量母羊普遍高于公羊,而GFAP基因则是公羊普遍高于母羊,推测SOCS7基因很有可能负向调控GFAP基因的表达。     

绵羊GnIH和VIP基因在不同繁殖状态下的表达变化

旨在进一步阐明GnIH和VIP基因在绵羊季节性发情和繁殖调控中的作用。本研究选取短光照(模拟繁殖季节)和长光照(模拟休情期)下成年苏尼特母羊各3只及卵泡期和黄体期的小尾寒羊母羊各3只,同时选取短光照第21天和长光照第3、15、21、42、49天共6个不同光照时间点的成年苏尼特母羊各3只,屠宰后采集其性腺轴组织(下丘脑、垂体、松果体、卵巢、输卵管、子宫体),利用qPCR技术分析GnIH和VIP基因mRNA表达规律。结果表明,GnIH和VIP基因在2个绵羊品种上述各组织中均表达,且在下丘脑中的表达量较高;苏尼特羊下丘脑中2个基因在长光照条件下的表达量均极显著高于短光照条件(P<0.01);在小尾寒羊下丘脑组织中,黄体期VIP基因的表达量显著高于卵泡期(P<0.05),黄体期GnIH基因的表达量稍高于卵泡期,但差异不显著(P>0.05)。由短光照转至长光照时,苏尼特羊下丘脑中GnIH和VIP基因表达上升,至长光照第3天时,2个基因表达均达到峰值,之后呈下降趋势。本研究揭示了GnIH和VIP基因在季节性发情和常年发情成年绵羊性腺轴各组织中的定量表达特征,不同光照条件和不同繁殖时期绵羊下丘脑中这2个基因的表达变化进一步提示了GnIH和VIP基因参与绵羊季节性发情调控和发情时期转换;在短光照转至长光照过程中,GnIH和VIP基因主要在长光照前3 d发挥关键作用。     

威宁绵羊SOCS7和GFAP基因组织表达研究

试验旨在检测细胞因子信号传导抑制蛋白7（suppressor of cytokine signaling 7,SOCS7）和胶质纤维酸性蛋白（glial fibrillary acidic protein,GFAP）基因在威宁绵羊不同组织中的表达水平。以6月龄、1周岁和2周岁的威宁绵羊公、母羊为研究对象,采用实时荧光定量PCR测定威宁绵羊不同性别及不同生长阶段心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏及脑6个组织中SOCS7和GFAP基因的相对表达量,从mRNA水平上的探究两个基因之间的表达规律。结果显示,SOCS7基因在威宁绵羊不同组织中均有不同程度的表达,其中脾脏中相对表达量最高,其次是肺脏、肾脏、心脏、肝脏和脑组织,随着威宁绵羊年龄的增大,SOCS7基因在组织中的相对表达量呈现小幅度上升的趋势;GFAP基因在威宁绵羊脑组织中相对表达量最高,其余组织中表达量较低,随着年龄增长总体呈现下降趋势。从性别差异来看,威宁绵羊SOCS7基因相对表达量母羊普遍高于公羊,而GFAP基因则是公羊普遍高于母羊,推测SOCS7基因很有可能负向调控GFAP基因的表达。     

FecB基因在绵羊繁殖性能上的研究进展

绵羊的繁殖性能是一种十分重要的经济性状,绵羊产羔数与每次的排卵数直接相关,绵羊卵子的生长发育受到卵巢内分泌及旁分泌的相互作用。FecB基因是羊上首个被发现的多胎主效基因,携带该基因的绵羊卵巢中BMP信号通路受到损害而活性降低,TGF-β家族部分成员失活,抑制GCs增殖并提高FSH的敏感性,有效提高绵羊的排卵率和产羔率,有利于扩大养殖规模,提高经济效益。本文对FecB基因的发现、作用机制及其对卵泡发育、繁殖能力和后代生长发育的影响,以及育种方面的应用进行综述,以期为绵羊繁殖性能提升的机理研究和育种工作等提供参考和借鉴。     

小尾寒羊和苏尼特羊CRH和POMC基因在繁殖相关组织中的差异性表达

为了探索CRH和POMC基因与绵羊季节性发情之间的关系,利用荧光定量PCR检测了两个基因在四季发情小尾寒羊和季节性发情苏尼特羊8个重要繁殖相关组织中的表达水平。结果表明:CRH在下丘脑和大脑中高表达;POMC在垂体中表达量最高,其次是下丘脑,在其他组织中均呈痕量表达,但小尾寒羊与苏尼特羊各组织间CRH和POMC基因的表达均无显著性差异(P0.05)。