荣昌猪杂交群体基因组拷贝数变异鉴定与分析

为找出可能的性状相关遗传标记,本研究利用猪SNP60芯片对150头荣昌猪杂交群体基因组拷贝数变异区域(CNV regions,CNVRs)进行检测。结果,发现5个CNVRs,其中缺失CNVRs 3个(CNVRs 2,4,5),重复CNVRs 2个(CNVRs 1,3),分别位于1、7、8、13、14号染色体上。其中CNVR1和CNVR5为新发现的CNVRs,CNVR2和CNVR3为已有报道但还未验证过的区域。采用qPCR方法对CNVRs进行拷贝数变异验证,发现CNVR2、CNVR3和CNVR5在多个猪种中都具有丰富多态性;而CNVR4为芯片假阳性结果。在qPCR验证的3个CNVRs中有46个蛋白编码基因,这些基因主要富集在嗅觉受体活性、乙醇代谢、神经系统发育以及脂肪酸代谢通路中。本研究结果为解析品种间表型变异的遗传基础提供了新的遗传变异素材。     

5个猪品种3个拷贝数变异区的多态性分析

为了探究拷贝数变异(copy number variation,CNV)在不同猪品种间的多态性,本试验根据猪SNP60芯片检测结果,以大白猪、香猪、柯乐猪、糯谷猪、荣昌猪为主要研究对象,采用实时荧光定量PCR方法,对5个猪品种基因组中3个CNV区域(CNVR91、CNVR92和CNVR143)的拷贝数进行测定。结果显示,香猪的CNVR91以拷贝数缺失为主,其他4个猪品种的拷贝数以正常为主;香猪、大白猪、柯乐猪、荣昌猪的CNVR92以拷贝数缺失为主,糯谷猪以拷贝数正常为主;香猪和糯谷猪的CNVR143以拷贝数增加为主,其他3个猪品种以拷贝数正常为主。表明3个拷贝数变异区在5个猪品种之间具有多态性,可能通过剂量效应影响香猪、糯谷猪和柯乐猪等相关基因的表达和生理功能。     

皱皮香猪3个基因组拷贝数变异的多态性分布

为探究皱皮香猪个体产生皮肤变异的根本原因,本文基于重测序数据,采用生物信息学分析皱皮香猪基因组中的拷贝数变异(CNV),通过荧光定量 PCR 方法检测皱皮香猪中 3 个 CNVs 的拷贝数变异规律,并与香猪和大白猪进行比较。结果表明:3 个 CNVs 在猪群中的拷贝数变异呈现出多态性变化,皱皮香猪中CNV1以拷贝数缺失型为主,其中的 MPC1和 RSK3基因可能与脂肪沉积有关;皱皮香猪 CNV2和 CNV3以拷贝数增加型占优势,其中的 CCL17和 CX3CL1基因参与皮肤等组织的炎症反应,可能通过剂量效应引起香猪皮肤产生褶皱。     

秦川牛和郏县红牛GBP2基因拷贝数变异检测及其对生长性状的效应分析

本研究旨在黄牛中检测GBP2基因的拷贝数变异及其遗传效应分析。运用实时定量荧光PCR(q PCR)技术,分别在80头秦川牛和30头郏县红牛个体中检测GBP2基因2个拷贝数变异CNV1和CNV2,并对GBP2基因这2个拷贝数变异与黄牛的生长性状进行关联分析。结果表明:GBP2基因拷贝数在秦川牛和郏县红牛中均存在Gain(拷贝数增加)、Median(拷贝数正常)和Loss(拷贝数缺失)3种类型;关联分析发现,GBP2基因拷贝数变异对秦川牛体长、体高和体重等几个重要性状的影响差异显著(P0.05),其中CNV1和CNV2均表现为Loss/Median型在生长性状上优于Gain型;在郏县红牛中CNV1为Loss型的个体在腰角宽和坐骨端宽性状上显著强于Gain/Median型,CNV2则在体高上表现为Loss型优于Median型(P0.05)。因此,GBP2基因的拷贝数变异CNV1和CNV2均与生长性状显著相关,可作为秦川牛和郏县红牛的生长性状辅助选择分子标记之一。     

利用犬170 K高密度SNP芯片检测16个中国地方犬种全基因组拷贝数变异

旨在解析中国地方犬全基因组拷贝数变异(CNV)分布情况,为分析CNV对犬表型变异的影响提供前期基础。本研究采集了16个来自中国不同地方犬品种和9头罗威纳犬共计185头犬的血液样品,使用血液DNA提取试剂盒提取DNA,利用犬170KSNP芯片和PennCNV软件对中国地方犬进行全基因组范围内的CNV分析。参照Illumina芯片标准操作流程进行芯片扫描和基因分型。将质控后的SNP参考PennCNV软件使用说明书,设定分析参数进行CNV检测分析。从分析结果中随机挑选8个CNV区间(CNVRs)使用实时定量PCR进行验证。利用BioMart以及DAVID软件进行基因和功能注释分析。结果表明,在185个个体中共发现了477个CNV,这些CNV随机分布在38条常染色体上,合并后可以得到220个CNVR,总长度约占犬整个基因组序列的1.25%,平均长度为142.24kb。在220个CNVR中,115个为缺失,74个为重复,31个为缺失/重复CNVR。此外,笔者发现53个CNVR为潜在的中国地方犬品种特异性CNVR。在基因和功能注释中,本研究共发现162个基因位于所检测到的CNVR内,这些基因主要富集的功能类别是嗅觉受体活动,嗅觉的感知,对化学刺激物的感知,感官知觉和神经系统过程。这些结果解析了中国地方犬基因组结构变异分布情况,将有助于进一步研究CNV与犬表型变异的关联性。     

蒙古马基因组拷贝数变异的研究

拷贝数变异(copy number variation,CNV)在人类和动物基因组中普遍存在,是重要的遗传变异资源.本试验利用比较基因组杂交(comparative genomic hybridization,CGH)芯片对2匹蒙古马和1匹纯血马进行全基因组CNV检测,共检测到210个CNVs,长度6 109 bp至571.87 kb,平均值为37.81 kb,中值为14.45 kb.合并重叠的CNVs,共检测到70个CNV区域(CNV region,CNVR),大小从6 151 bp至573.59 kb,平均值和中值分别为38.93和14.45 kb,总长度为6.19 Mb.经CNV基因注释和功能分析发现,大部分基因与嗅觉受体活性、嗅觉感官知觉、化学刺激的感官知觉、识别和嗅觉传导等功能相关.对5个CNVRs进行qPCR检验,83.33%的qPCR结果与CGH芯片结果一致.通过对蒙古马基因组拷贝数变异的研究,证明CNV在马基因组中普遍存在,为揭示马基因组CNV与重要生物性状的关联性及品种改良奠定了基础.     

从江香猪基因组中2个拷贝数变异区的多态性研究

为了研究从江香猪生长和繁殖差异与拷贝数变异拷贝数变异(copy number variation,CVN)之间的关系,采用实时荧光定量PCR方法,对从江香猪和大白猪基因组中的CNVR100与CNVR373的拷贝数进行了测定,并分析了从江香猪拷贝数与生长繁育性状之间的相关性。结果表明,从江香猪和大白猪基因组中都检测到CNVR100和CNVR373;与大白猪相比,从江香猪的CNVR100拷贝数较低,CNVR373拷贝数较高;相关性分析结果显示,从江香猪2个CNVRs与其体长和胸围有一定的负相关关系,表明这2个CNVRs的多态性可能对从江香猪的生长有一定的影响。     

拷贝数变异全基因组关联分析及数量性状基因座定位联合鉴定猪体高性状候选基因

旨在利用全基因组拷贝数变异区域(copy number variation regions, CNVRs)关联分析以及全基因组数量性状基因座(quantitative trait locus, QTLs)定位联合筛选出影响猪体高性状的候选基因。本研究利用快速检测基因组拷贝数变异软件CNVcaller对本实验室构建的大白×民猪F2代资源群体的重测序数据进行拷贝数变异检测。利用混合线性模型(mixed-linear model, MLM)将性别和胎次作为固定效应对体高性状进行拷贝数变异全基因组关联分析(CNVR-GWAS)。采用软件R/qtl进行QTL分析,并使用置换检验(permutation test, PT)进行检验。将CNVR-GWAS与QTL结果进行联合注释,结合GO富集和KEGG通路分析,对影响猪体高的位点和基因进行挖掘。利用实时荧光定量PCR(qPCR)方法验证候选基因。结果表明,本群体在全基因组范围内共有3 099个CNVRs,其中有两个CNVRs与体高性状在全基因组范围内显著相关,分别位于7号染色体的25 358 001～26 696 400 bp处(CNVR1)和54 087 201～54 090 000 bp处(CNVR2)。在混合线性模型分析的结果中发现,CNVR1拷贝数增加(P0.01)和CNVR2拷贝数缺失(P0.01)对猪的体高性状具有显著影响。基因组显著水平可找到2个显著影响猪体高的QTLs,分别为BH-1和BH-2,其中BH-2对体高性状的影响较大。CNVR1和BH-2重叠区存在1个嗅觉受体基因OR12D3和18个未被注释的基因。qPCR验证OR12D3的拷贝数变异与利用混合线性模型统计推断出的结果一致。初步推测,OR12D3基因的拷贝数变异可能与猪体高性状相关。     

利用中芯一号SNP芯片检测隆林猪全基因组拷贝数变异

[目的] 检测隆林猪的全基因组拷贝数变异。[方法] 采集33头隆林猪的耳组织样本,通过酚-氯仿法提取DNA后,使用猪中芯一号50K SNP芯片进行基因分型,得到的原始数据通过Genomestudio软件和Linux系统进行处理,使用CNVPartition和PennCNV软件分别检测拷贝数变异（copy number variation,CNV）,并利用Bedtools软件将CNV合并为拷贝数变异区域（copy number variation region,CNVR）,使用Biomart对CNVR进行基因定位,利用David网站对定位到的基因进行GO和KEGG富集分析,使用猪QTL数据库对共同CNVR进行QTL注释。[结果] CNVPartition软件共检测到260个CNVs,合并为47个CNVRs,其中缺失型40个、获得型5个、混合型2个,共定位到84个基因,显著富集到13条信号通路;PennCNV软件共检测到96个CNVs,合并为15个CNVRs,其中缺失型9个、获得型1个、混合型5个,共定位到8个基因,显著富集到8条信号通路;2个软件检测结果定位到的基因主要富集在嗅觉相关通路和G-蛋白偶联相关通路中,其中INPP5B、NEURL1和GAPDHS基因显著富集到精子活力通路;2个软件获得了3个共同CNVRs,其中缺失型、获得型和混合型均为1个,共定位到8个基因,显著富集到涉及嗅觉感官知觉的化学刺激检测通路、嗅觉受体活性通路、嗅觉转导通路、G-蛋白偶联受体活性通路、G-蛋白偶联受体信号通路、膜整体组件通路和质膜通路共7条信号通路;共有130个QTLs与3个共同CNVRs重叠,其中与背膘厚、肉质和乳头数相关的QTLs分别有11、9和6个。[结论] 隆林猪CNV可能与嗅觉功能、繁殖性能、背膘厚、肉质和乳头数性状相关。     

蒙古绵羊β-防御素基因相对表达水平实时定量PCR方法的建立

为了利用SYBR Green Ⅰ实时荧光定量PCR技术对蒙古绵羊雌性生殖道β-防御素基因表达水平进行相对定量测定,建立蒙古绵羊β-防御素基因相对表达水平的实时荧光定量PCR方法,试验根据GenBank中羊β-防御素基因序列设计合成引物,进行实时荧光定量PCR,同时以β-Actin为内参基因对β-防御素基因进行均一化处理,利用荧光阈值(Ct值)计算β-防御素基因的相对表达量.结果表明:扩增产物为β-防御素;利用SYBR Green Ⅰ实时荧光定量PCR技术可以测定蒙古绵羊β-防御素基因表达水平相对含量.     

Study on Genome Copy Number Variation of Sheep in Northern China

To detect the association of the biological traits and genetic properties in sheep genome,array comparative genomic hybridization (aCGH) system was used to identify the CNVs in the sheep genome and the CNVs map was constructed in Mongolian sheep,Kazakh sheep and Tibetan sheep.The results showed that 28 CNV regions (CNVRs) were found,containing 11 gains,15 losses and 2 gain-losses.The HBB gene was amplified in Mongolian sheep and Tibetan sheep,which might be attributed to adaptability in low oxygen and high altitude environment.Real-time PCR was performed for CNVRs and CNV genes,83.3% of Real-time RCR results were consistent with the CGH.The study that performed the genome-wide detection of copy number variations of sheep in Northern China,would provid foundation for studying genetic variation in different sheep breeds.     

藏羊MSTN基因克隆、生物信息学及组织表达分析

【目的】 对藏羊肌肉生长抑制素（myostatin，MSTN）基因进行克隆和生物信息学分析，检测其在藏羊不同组织中的表达，为探究MSTN基因在藏羊中的生物学功能提供参考。【方法】 以藏羊背最长肌组织cDNA为模板，克隆藏羊MSTN基因完整CDS区序列并测序，用SeqMan程序对测序结果进行拼接，并用BLAST在线程序对组装后的序列进行分析鉴定。用生物信息学软件进行相似性比对、系统进化树构建及生物信息学分析，用实时荧光定量PCR检测MSTN基因在藏羊不同组织中的表达量。【结果】 藏羊MSTN基因CDS全长为1 128 bp，编码375个氨基酸。藏羊MSTN基因氨基酸序列与绵羊、牦牛、牛、猪、恒河猴、人、黑猩猩、犬、鸡及斑马的相似性依次为100.0%、93.4%、93.4%、95.2%、94.4%、94.2%、94.4%、93.1%、87.8%和87.5%；系统进化树分析结果表明，藏羊与绵羊的亲缘关系最近，与斑马和鸡的亲缘关系最远。藏羊MSTN蛋白属于亲水性分泌蛋白，且具有不稳定性，不含跨膜结构，含1个信号肽，存在31个潜在的磷酸化位点、2个N-糖基化修饰位点，主要分布在线粒体和细胞质中；MSTN蛋白二级结构以无规卷曲为主，其次是α-螺旋、延伸链和β-转角；三级结构预测结果与二级结构一致。实时荧光定量PCR结果显示，MSTN基因在藏羊不同组织中均有表达，其中在臂三头肌和半腱肌的表达量显著高于肺脏、下丘脑、心脏、肝脏、十二指肠、瘤胃和肾脏（P<0.05）。【结论】 成功克隆了藏羊MSTN基因；该基因在藏羊肌肉中的表达量高于内脏组织。该结果为进一步研究MSTN基因对藏羊肌肉生长发育的调控机制奠定了基础。     

利用50K芯片解析和田羊和策勒黑羊的遗传规律

旨在探究和田羊和策勒黑羊遗传规律的不同,筛选优异基因及其分子标记,推动新疆南疆绵羊品种遗传资源的开发和利用.本研究分别选取健康、成年和田母羊84只、策勒黑羊41只,采集耳组织,放入75％的酒精.基于酚氯仿法提取DNA,经电泳和核酸仪检测,制备Illumina Ovine SNP50芯片.用Plink1.07对基因组数据...     

藏绵羊KLF7基因表达特征分析及其过表达对前脂肪细胞增殖分化的影响

【目的】分析藏绵羊Krüppel样因子7(Krüppel-like factor 7,KLF7)基因表达特征,研究过表达该基因对前脂肪细胞增殖及分化的影响。【方法】从藏绵羊脂肪组织中分离前脂肪细胞进行培养及成脂诱导,应用实时荧光定量PCR技术检测KLF7基因在藏绵羊7个组织(大脑、皮下脂肪、肾脏、背最长肌、瘤胃、睾丸和回肠)和前脂肪细胞不同分化阶段(第0、2、4和8天)的mRNA相对表达水平;应用RT-PCR方法从藏绵羊脂肪组织中扩增KLF7基因CDS区序列,并将其连接到pcDNA3.1(+)真核表达载体获得pcDNA3.1-KLF7过表达质粒,转染前脂肪细胞;应用实时荧光定量PCR方法检测脂肪细胞增殖及分化标志基因mRNA表达水平;采用EdU和CCK-8方法分别检测过表达KLF7基因对EdU阳性细胞数和细胞活力的影响;采用油红O染色检测过表达KLF7基因后脂肪细胞脂滴生成量。【结果】KLF7基因在藏绵羊7个组织中均有表达,其中在大脑中的表达量最高,其次为皮下脂肪和肾脏,均显著高于其他组织(P<0.05);诱导分化第2、4和8天脂肪细胞mRNA表达量均显著高于分化前(P＜0.05),且分化第2天表达量最高;pcDNA3.1-KLF7过表达质粒转染前脂肪细胞2 d后显著或极显著抑制增殖标志基因CDK4、CyclinB1和CyclinD1的表达水平(P＜0.05;P＜0.01),极显著降低细胞活力及EdU阳性细胞数量(P＜0.01);pcDNA3.1-KLF7过表达质粒转染前脂肪细胞,诱导分化8 d后,脂肪细胞分化标志基因PPARγ、Glut4和ELOVL6的mRNA相对表达水平显著或极显著下调(P＜0.05;P＜0.01),且脂质沉积极显著减少(P＜0.01),表明过表达KLF7基因可抑制藏绵羊前脂肪细胞增殖及分化。【结论】KLF7基因在藏绵羊多个组织中广泛表达,且大脑、皮下脂肪、肾脏中表达量较高;诱导分化后脂肪细胞表达量显著高于分化前,且分化第2天表达量最高;过表达KLF7基因可抑制藏绵羊前脂肪细胞的增殖及分化。试验结果为阐明藏绵羊脂肪沉积的分子调控机制提供了基础数据。     

蒙古绵羊Brachyury基因的克隆与生物信息学分析

为了对蒙古绵羊Brachyury基因DNA序列进行研究,试验主要利用PCR技术对蒙古绵羊Brachyury基因序列进行扩增并克隆,首次获得了完整的Brachyury 基因序列。利用NCBI网站上的BLAST功能将测序结果同已发表绵羊Brachyury基因序列进行比对,结果显示同源性高达99%,大部分序列完全一致。将该序列与GenBank数据库中登录的牛、人、大鼠、小鼠、山羊、猴和蝾螈等10个不同物种的Brachyury分子序列进行了比对分析。结果显示,蒙古绵羊Brachyury氨基酸序列与牛Brachyury氨基酸序列同源性最高,为96.30%;最低的则是来源于蝾螈的Brachyury氨基酸序列,仅为58.45%。遗传进化分析进一步证实蒙古绵羊与牛的Brachyury亲缘关系较近,与其他物种则遗传距离较远。此外,序列分析发现蒙古绵羊Brachyury基因高度保守,仅个别碱基发生突变。研究结果表明,蒙古绵羊Brachyury基因序列与其他脊椎动物的Brachyury基因序列也具有高度的保守性。     

Cloning and Sequence Analysis of Mongolian Sheep Brachyury Gene

In order to study Mongolian sheep Brachyury gene DNA sequence, main purpose of this article by using the method of PCR, DNA sequence of Mongolian sheep Brachyury gene cloning and the complete Brachyury gene sequences were obtained for the first time.The sequencing with NCBI BLAST function on the site, comparing the results with the published sequences of sheep Brachyury homology was as high as 99%.We compared these sequences with ten Brachyury genes of human, mouse and other animals in GenBank database.The results showed that the most sequences were identical.Mongolian sheep Brachyury shared a 96.30% amino acid homology with Bos taurus, the highest degree of homology indicated a close genetic relationship, and the Caudata had the lowest homology 58.45%.It could be further confirmed by phylogenetic analysis.Moreover, the results showed that Mongolian sheep Brachyury gene sequence of amino acids and other vertebrates Brachyury gene sequence of amino acids were highly conservative.The research results showed that Mongolian sheep Brachyury gene sequences and other vertebrates Brachyury gene sequences were highly conservative.     

不同繁殖力绵羊BMPR-IB基因CDS区597位点多态性检测

为探究骨形态发生受体蛋白IB基因(Bone morphogenetic protein receptor IB,BMPR-IB)编码区多态性对绵羊繁殖性能的遗传效应,以湖羊、产单羔蒙古羊、产双羔蒙古羊、产单羔欧拉羊、产双羔欧拉羊母羊为研究对象,对试验群体的BMPR-IB基因CDS区597位点进行了多态性检测.结果显示:...     

FecB基因在5个中国地方绵羊品种中的多态性及其与产羔数的关联分析

为解析中国地方绵羊品种产羔数差异形成的遗传学机制,以5个不同繁殖力的中国地方绵羊品种(湖羊、藏羊、蒙古羊、阿勒泰羊和多浪羊)为研究对象,利用PCR-RFLP技术检测FecB基因的多态性,比较不同繁殖力群体间FecB的分布情况,并与其产羔数进行关联分析。结果显示:湖羊群体中存在BB、B+、++三种基因型,藏羊、蒙古羊及阿勒泰羊群体中仅存在B+和++两种基因型,多浪羊群体中仅存在++基因型。湖羊、藏羊、蒙古羊、阿勒泰羊及多浪羊群体中BB、B+及++基因型频率依次是0.69、0.28、0.03,0.00、0.13、0.88,0.00、0.08、0.92,0.00、0.08、0.92和0.00、0.00、1.00;B等位基因频率由高到低依次为湖羊>藏羊>蒙古羊=阿勒泰羊>多浪羊。湖羊、藏羊、蒙古羊和阿勒泰羊中该位点He和PIC分别为0.29、0.25,0.12、0.11,0.08、0.07和0.08、0.07,且在以上4个品种中BB和B+基因型个体产羔数比++基因型个体高(P<0.01),BB基因型个体和B+基因型个体之间无差异(P>0.05)。由此可推断,FecB或许是决定绵羊产羔数的主效基因,亦或是与其存在密切相关的标记基因,可助力绵羊产羔数性状MAS技术和为多胎绵羊新品种(系)培育提供素材。     

马可·波罗盘羊和5种家养绵羊MHC-DRB3基因第2外显子遗传多态性分析

【目的】 分析马可·波罗盘羊MHC-DRB3基因第2外显子多态性，确定其等位基因数及核苷酸、氨基酸多态位点，以及与家养绵羊的遗传进化关系。【方法】 采用PCR-SSCP方法对39只马可·波罗盘羊、159只塔什库尔干羊、72只藏绵羊、76只宁夏滩羊、36只柯尔克孜羊和26只多浪羊MHC-DRB3基因第2外显子的等位基因进行检测，对不同绵羊品种产生的差异等位基因进行克隆及测序，并对等位基因单倍型序列进行分析；利用生物信息学在线软件分析马可·波罗盘羊MHC-DRB3基因第2外显子编码蛋白的理化性质、结构和功能。【结果】 试验共获得66个MHC-DRB3等位基因，马可·波罗盘羊、塔什库尔干羊、藏绵羊、宁夏滩羊、柯尔克孜羊和多浪羊的等位基因数分别为23、14、12、12、4和1个。马可·波罗盘羊、塔什库尔干羊、藏绵羊、宁夏滩羊和柯尔克孜羊MHC-DRB3基因第2外显子等位基因序列中的核苷酸多态位点分别为74、76、45、49和25个，表明相较于藏绵羊、宁夏滩羊和柯尔克孜羊，马可·波罗盘羊和塔什库尔干羊的多态性更高。系统发育分析表明，马可·波罗盘羊和塔什库尔干羊MHC-DRB3基因均呈两支分化；马可·波罗盘羊、塔什库尔干羊和藏绵羊MHC-DRB3基因单倍型的相似性较高。马可·波罗盘羊MHC-DRB3基因第2外显子编码产物为不稳定亲水性蛋白，二级结构主要以无规则卷曲和α-螺旋为主，其生物学作用主要在细胞质中体现。【结论】 本试验确定了马可·波罗盘羊和5种家养绵羊MHC-DRB3基因第2外显子的等位基因数及核苷酸、氨基酸多态位点，为进一步探究绵羊MHC-DRB3基因的调控机理及进化意义提供材料。     

甘南藏羊与滩羊等品种羊肉品质对比研究

甘南藏羊肉色深红（4．10分）,大理石纹评分1．60;pH分别为6．26—5．55,均在正常范围;系水率59．82％、熟肉率63．76％。系水率低于小尾寒羊、滩羊、波蒙F1、陶蒙Fh当地蒙古羊熟肉率除低于当地蒙古羊外,高于小尾寒羊、滩羊、波蒙F1羊、陶蒙F1羊;剪切力6．40kg／cm2,嫩度稍好于当地蒙古羊,综合品质独特。