SMAD1基因对黔北麻羊卵巢颗粒细胞的影响及组织表达分析

旨在验证SMAD1基因在转录组测序中单羔组对多羔组上调的结果,并探究SMAD1基因对黔北麻羊产羔性状的影响。本试验选取健康、体重45 kg、4岁左右的单、多羔黔北麻羊母羊为研究对象,采用qRT-PCR法检测SMAD1基因在单、多羔组黔北麻羊母羊子宫、输卵管、垂体、下丘脑及卵巢组织的表达水平,PCR扩增黔北麻羊SMAD1基因CDS区,构建pEGFP-N3-SAMD1重组质粒,利用脂质体转染法转染pEGFP-N3-SAMD1重组质粒进入卵巢颗粒细胞,分为超表达SMAD1试验组和pEGFP-N3空载体对照组,通过检测培养基中雌二醇和孕酮的浓度,利用CCK-8法和Annexin V-FITC法检测超表达SMAD1基因对卵巢颗粒细胞增殖、凋亡的影响,qRT-PCR检测超表达SMAD1基因对SAMD1、GnRHR、FSHR、BMP4、TIMP3基因mRNA表达的影响,来探究SMAD1基因对卵巢颗粒细胞的影响。结果表明,SMAD1基因在黔北麻羊各组织中均有表达。组间比较可知,卵巢和下丘脑组织单羔组极显著高表达于多羔组（P<0.01）,输卵管组织中单羔组显著高表达于多羔组（P<0.05）,其他组织未达到差异显著性（P>0.05）。本研究成功克隆了SMAD1基因CDS序列,未发现突变位点,并将pEGFP-N3-SAMD1重组质粒转染进入卵巢颗粒细胞,转染试验组培养基中E2含量在12、48 h显著高于对照组（P<0.05）,P4含量在12 h显著高于对照组（P<0.05）;超表达SMAD1基因对细胞增殖在24 h达到显著促进作用（P<0.05）,48、72 h达到极显著促进作用（P<0.01）,并且发现超表达SMAD1基因对卵巢颗粒细胞的凋亡具有抑制作用,与SMAD1基因对卵巢颗粒细胞增殖具有促进的结果是相符的。SMAD1基因超表达后繁殖相关基因GnRHR、FSHR、BMP4、TIMP3 mRNA的表达极显著降低（P<0.01）。综上表明,SMAD1基因超表达可提高E2、P4的生成,有助于黔北麻羊发情及妊娠的维持,促进细胞增殖,抑制细胞凋亡,也极显著抑制繁殖相关基因mRNA的表达,而这些繁殖相关基因都能够调控卵泡数、卵泡的发育与形成以及排卵。因此,SMAD1基因能够抑制这些基因的表达,致使黔北麻羊单羔组受胎率低,进而降低产羔数,这为产羔性状相关基因的研究提供了理论基础,初步认为SMAD1基因可作为探究影响山羊产羔性状的候选基因。     

黔北麻羊RARRES1基因的克隆表达及功能初步研究

旨在对黔北麻羊视黄酸受体应答蛋白1(retinoic acid receptor responder 1,RARRES1)基因的功能进行初步探究。本研究首先利用PCR扩增克隆得到黔北麻羊RARRES1基因编码的完整序列,应用生物信息学方法分析黔北麻羊RARRES1蛋白理化性质、高级结构、疏水性、氨基酸同源性及亚细胞定位,并构建系统进化树,同时应用qRT-PCR法检测RARRES1基因在单、多羔黔北麻羊不同组织中的表达水平,随后构建目的基因pEGFP-N3-RARRES1真核表达载体与pGPH1/GFP/Neo-RARRES1 RNA干扰载体,并转染至黔北麻羊卵泡颗粒细胞,利用qRT-PCR法从细胞水平检测并分析目的基因真核表达载体与RNA干扰载体对目的基因RARRES1及多胎性状候选基因BMPR-IB mRNA表达的影响。qRT-PCR结果显示,RARRES1 mRNA在卵巢中的表达量最高,单羔组黔北麻羊卵巢组织中的表达量极显著高于多羔组(P0.01)。生物信息学分析表明,黔北麻羊RARRES1基因共编码289个氨基酸,RARRES1是一种定位在细胞质中的亲水性蛋白,蛋白质二级结构分析显示,其主要是由α-螺旋与无规则卷曲构成,三级结构预测与二级结构分析一致;同源性以及系统进化树结果显示,黔北麻羊RARRES1基因序列与绵羊、牛的同源性高、遗传距离近,与鸡的同源性最低、遗传距离最远。经双酶切、测序验证后,表明目的基因pEGFP-N3-RARRES1真核表达载体与pGPH1/GFP/Neo-RARRES1干扰载体构建成功。将各载体转染至黔北麻羊卵泡颗粒细胞后,与空白对照相比,重组质粒pEGFP-N3-RARRES1能极显著提高RARRES1与BMPR-IB的表达量(P0.01)。在各干扰载体中,重组质粒pGPH1/GFP/Neo-RARRES1-4的抑制效率最好,能够显著与极显著下调RARRES1与BMPR-IB mRNA在卵泡颗粒细胞中的表达量(P0.05,P0.01)。本研究克隆了黔北麻羊RARRES1基因编码的完整序列并进行了生物信息学分析。将重组质粒pEGFP-N3-RARRES1、pGPH1/GFP/Neo-RARRES1成功转染至黔北麻羊卵泡颗粒细胞并验证其表达变化。结果表明,RARRES1可能对山羊多胎性状具有促进作用,为进一步探究RARRES1基因对山羊多胎性状的调控机理提供依据。     

黔北麻羊TYR基因多态性及生物信息学分析

为研究黔北麻羊毛色形成的遗传机制,本实验对黔北麻羊哺乳动物酪氨酸酶(TYR)基因外显子区域运用混合DNA池结合PCR产物直接测序方法进行多态性分析,在TYR基因外显子区域共筛选出5个SNPs,分别为Exon1-G617A、Exon1-G685T、Exon3-C1236T(Asn-Lys)、Exon5-C1578T(Gly-Glu)、Exon5-T1862C;进而利用生物信息学分析软件对PCR扩增所获序列进行m RNA二级结构及蛋白质二级结构和三级结构分析,发现Exon3-C1236T(Asn-Lys)、Exon5-C1578T(Gly-Glu)引起m RNA二级结构的改变,其中Exon1-G685T、Exon3-C1236T(Asn-Lys)、Exon5-T1862C突变导致其m RNA二级结构最小自由能增大,即二级结构稳定性降低,其错义突变位点Exon3-C1236T(Asn-Lys)、Exon5-C1578T(Gly-Glu)均引起蛋白质二级结构和三级结构的改变。     

TGFβ2和PPP3CA基因在黔北麻羊性腺轴组织表达及对卵巢颗粒细胞的调控研究

旨在对转录组测序中单羔组对多羔组TGFβ2和PPP3CA基因的上、下调结果进行验证,并探究黔北麻羊TGFβ2和PPP3CA基因对卵巢颗粒细胞的调控机制。本研究以单、多羔黔北麻羊母羊为试验对象。通过RT-qPCR技术检测TGFβ2与PPP3CA基因在单、多羔黔北麻羊性腺轴中的表达水平;构建目的基因真核表达载体。培养黔北麻羊卵巢颗粒细胞,并利用脂质体转染法将pEGFP-N3-TGFβ2、pEGFP-N3-PPP3CA重组质粒导入卵巢颗粒细胞,检测培养基中雌二醇（E2）、孕酮（P4）的浓度。利用CCK-8和Annexin V-FITC法检测TGFβ2、PPP3CA基因对卵巢颗粒细胞增殖、凋亡的影响。随后,利用RT-qPCR从细胞水平检测超表达TGFβ2、PPP3CA基因对TGFβ2、PPP3CA、GnRHR、FSHR、BMP4、TIMP3基因表达的影响。RT-qPCR结果表明,TGFβ2与PPP3CA基因在被检测的组织中均有表达,且在单羔组中的表达量普遍高于多羔组;免疫荧光法证实,所培养的细胞为黔北麻羊卵巢颗粒细胞;TGFβ2与PPP3CA基因真核表达质粒导入细胞后,在极显著提高TGFβ2与PPP3CA基因表达的同时,能够极显著地抑制卵巢颗粒细胞中FSHR、GnRHR、BMP4、TIMP3基因的表达（P<0.01）。细胞增殖与凋亡结果显示,TGFβ2与PPP3CA基因能够促进颗粒细胞凋亡,抑制其增殖。酶联免疫吸附试验结果表明,TGFβ2与PPP3CA基因能够显著促进E2的分泌,但对P4的分泌无显著影响。本研究成功构建了TGFβ2、PPP3CA基因真核表达载体,荧光定量结果表明,超表达TGFβ2、PPP3CA基因抑制了繁殖相关基因的表达,提示TGFβ2、PPP3CA基因对山羊繁殖相关基因表达有一定的影响。为进一步研究TGFβ2、PPP3CA基因对黔北麻羊繁殖力的影响提供基础数据。     

黔北麻羊RARs基因在不同组织中的表达分析

为研究视黄酸受体α(Retinoic Acid Receptor Alpha,RARA)、视黄酸受体β(Retinoic Acid Receptor Beta,RARB)与视黄酸受体γ(Retinoic acid receptor gamma,RARG)基因在黔北麻羊不同组织中的表达情况,本研究提取黔北麻羊心、肝、脾、...     

Myf5、Myf6基因在黔北麻羊与努黔F1代不同组织表达差异性的研究

实验旨在探究Myf5、Myf6基因在黔北麻羊和努黔F_1代各组织间的相对表达水平。应用实时荧光定量PCR法检测Myf5、Myf6基因在黔北麻羊(3只)和努黔F_1代(3只)的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、背最长肌、股二头肌和臂三头肌等组织间的相对表达量。结果表明:各组织Myf5、Myf6基因在黔北麻羊和努黔F_1代间表达差异不显著;2种基因在黔北麻羊臂三头肌、股二头肌和背最长肌相对表达量均极显著高于肾脏、肝脏、心脏、脾脏、肺脏(P<0.01),其中Myf5基因在肾脏相对表达量显著高于脾脏和肺脏(P<0.05),Myf6基因在心脏和肝脏相对表达量均显著高于脾脏(P<0.05);2种基因在努黔F_1代臂三头肌、股二头肌和背最长肌相对表达量均极显著高于肝脏、肾脏、心脏、脾脏、肺脏(P<0.01),心脏和肝脏相对表达量均显著高于肺脏(P<0.05)。综上,Myf5、Myf6基因在黔北麻羊和努黔F_1代8种组织中均有表达且表达量不等,在肌肉组织中的表达量最高。     

黔北麻羊Tβ4基因多态性及生物信息学分析

本研究旨在对黔北麻羊胸腺素β4（thymosin beta 4,Tβ4）基因的多态位点进行筛选及生物信息学分析。根据GenBank中山羊Tβ4基因序列（登录号：NC_030810和NW_017189516）,应用Primer Premier 5.0软件设计引物,运用混合DNA池结合PCR产物直接测序获得黔北麻羊Tβ4基因X染色体第1、2、3外显子和3号染色体第1外显子序列进行多态性分析,利用生物信息学分析软件对黔北麻羊Tβ4基因进行同源性、系统进化树、理化性质、疏水性、卷曲螺旋、跨膜结构、信号肽、亚细胞定位、结构域、磷酸化位点、糖基化位点、二级结构和三级结构分析。结果显示,共筛选出10个SNPs,分别为：G55C、C82T、G112A、C129T、G216A、G431A、G551T、T579A、A609G和A619G。同源性比对分析结果显示,黔北麻羊与黄牛、马、野猪、人、裸滨鼠、褐家鼠、小家鼠和原鸡Tβ4基因核苷酸序列同源性分别为97.8%、96.3%、95.6%、94.1%、94.8%、91.1%、92.6%和86.7%。蛋白理化性质分析显示,黔北麻羊Tβ4蛋白理论等电点为5.02,亲水值最小为-3.011,无疏水性氨基酸,无卷曲螺旋,不是跨膜蛋白,无信号肽存在,分布在细胞核（60.9%）、线粒体（4.3%）、细胞骨架（17.4%）和细胞质（17.4%）,有1个THY结构域,有1个苏氨酸磷酸化位点,无N糖基化位点,有4个O糖基化位点。二级结构分析显示,C129T突变使其蛋白质二级结构中α-螺旋增加,无规则卷曲减少。本研究成功筛选出黔北麻羊Tβ4基因多态位点,为研究黔北麻羊育种的分子遗传标记辅助选择提供了参考依据。     

CD81、CCL26基因在黔北麻羊不同性腺组织中的表达研究

CD81和CCL26基因是影响哺乳动物性腺细胞融合的重要因子,但其在黔北麻羊性腺组织中的表达情况尚不清楚。为研究CD81和CCL26基因在黔北麻羊不同组织中的表达量,本实验以单、多羔黔北麻羊为研究对象,提取下丘脑、垂体、子宫、输卵管、卵巢组织的RNA,并将5种性腺组织RNA逆转录合成第一链cDNA,随后采用q-PCR技术检测CD81、CCL26基因的mRNA在单、多羔黔北麻羊不同性腺组织中的表达水平。结果表明:黔北麻羊性腺组织中CD81、CCL26基因的mRNA均有表达,2种基因均在单、多羔卵巢中的表达量最高;CD81基因在单羔组子宫中的表达量最低;CD81基因在多羔组、CCL26基因在单多羔组下丘脑中的表达量均最低;组间差异表达量分析可知,CD81基因在多羔组子宫的表达量显著高于单羔组;CCL26基因在单羔组卵巢和输卵管的表达量显著高于多羔组,在单羔组子宫的表达量极显著高于多羔组。本实验结果提示,CD81和CCL26基因可能与山羊繁殖能力相关,也为初步揭示山羊繁殖的分子调控机制提供了参考依据。     

黔北麻羊UCP2基因组织表达及其多态性与生长性状的关联分析

本研究旨在探讨黔北麻羊解耦联蛋白2（uncoupling protein 2,UCP2）基因的遗传多态性及其与生长性状的关联性,以期为黔北麻羊的育种改良提供理论依据。以200头6月龄黔北麻羊为研究对象,采用直接测序法检测黔北麻羊UCP2基因的SNP位点,并将其与黔北麻羊生长性状进行关联分析;实时荧光定量PCR检测UCP2基因在黔北麻羊不同组织中的表达水平。结果显示,UCP2基因存在4个SNPs位点,分别为：g.29614172 A>G、g.29619320 G>T、g.29619721 C>T和g.29620037 A>G,均产生3种基因型,其中g.29619320 G>T和g.29620037 A>G为错义突变,g.29619320 G>T突变导致甘氨酸（Gly）变为半胱氨酸（Cys）,g.29620037 A>G突变导致苏氨酸（Thr）突变为丙氨酸（Ala）。多态信息含量显示,4个SNPs位点均表现为中度多态（0.25 < PIC < 0.5）。χ²检验结果表明,g.29614172 A>G、g.29619721 C>T和g.29620037 A>G突变位点在黔北麻羊群体中均处于Hardy-Weinberg平衡状态（P>0.05）,g.29619320 G>T突变位点极显著偏离了Hardy-Weinberg平衡状态（P<0.01）。连锁不平衡分析显示,g.29619320 G>T和g.29619721 C>T位点具有强连锁效应。实时荧光定量PCR结果表明,UCP2基因在黔北麻羊各组织中均有不同程度的表达,其在肺脏中的表达量最高,其次是脾脏、肝脏和心脏,其余组织表达量较低。关联性分析结果表明,g.29614172 A>G位点AG和GG基因型个体体重、体斜长、胸宽、胸深、胸围及管围均显著高于AA基因型,g.29619320 G>T位点TT基因型个体胸深、胸围及管围均显著高于GT和GG基因型,g.29619721 C>T位点CT基因型个体体高显著高于CC和TT基因型,g.29620037 A>G位点GG基因型个体体重、胸深及管围均显著高于AG和AA基因型个体（P<0.05）。本试验结果初步揭示UCP2基因对黔北麻羊部分生长性状有显著影响,发现的4个SNPs位点可作为黔北麻羊经济性状选择的遗传标记。     

黔北麻羊SRD5A2基因干扰载体构建及其对产羔相关基因表达的影响

旨在探究SRD5A2基因对山羊产羔性状相关基因表达的影响。本研究选择健康的（2~3岁）黔北麻羊经产母羊3只,体重约32 kg,采集卵巢组织并成功培养卵巢颗粒细胞。通过在线软件设计SRD5A2基因的4对siRNA干扰序列和1对阴性对照序列,连接pGPH1/GFP/Neo载体后,将构建成功的干扰载体转染至黔北麻羊卵巢颗粒细胞。利用qRT-PCR方法筛选出干扰效率最佳的载体,检测其对SRD5A2基因表达的影响。运用qRT-PCR检测沉默SRD5A2基因对山羊产羔性状相关基因骨形态发生蛋白15（BMP15）、生长分化因子9（GDF9）、骨形态发生蛋白1B（BMPR-1B）和卵泡刺激素β亚基（FSHβ）表达的影响。结果表明,本试验在培养黔北麻羊卵巢颗粒细胞的基础上,成功构建了黔北麻羊SRD5A2基因的干扰载体,并筛选出shRNA-SRD5A2-1干扰效果最佳（P<0.01）;抑制SRD5A2基因表达后,qRT-PCR检测产羔性状相关基因BMP15、BMPR-1B、GDF9和FSHβ的表达量均显著降低,BMP15的表达量极显著低于shRNA-NC对照组（P<0.01）,BMPR-1B、GDF9和FSHβ的表达量显著低于shRNA-NC对照组（P<0.05）。本研究成功构建了SRD5A2基因干扰载体并转染至卵巢颗粒细胞,发现体外沉默SRD5A2基因可抑制产羔性状相关基因的表达,提示SRD5A2基因与黔北麻羊产羔性状密切相关,本试验结果为进一步研究SRD5A2基因对黔北麻羊产羔性状的调控机制提供了基础。     

Construction of SRD5A2 Gene Interference Vector and Its Effect on the Expression of Lambing Related Genes in Qianbei Ma Goats

The purpose of this study was to investigate the effect of SRD5A2 gene on the expression of genes related to goat lambing traits. In this study, 3 healthy (2-3 years old) and female Qianbei Ma goat with a weight of approximate 32 kg were selected. Ovary tissue was collected and granulosa cells were successfully cultured. Four pairs of siRNA interference sequence of SRD5A2 gene sequence and a pair of negative control sequence were designed by online software. After connecting pGPH1/GFP/Neo vector, the constructed interference vectors were transfected into ovarian granulosa cells of Qianbei Ma goats. The interference vector with optimal interference efficiency was screened by qRT-PCR, and its effect on the expression of SRD5A2 gene was detected. The effects of silencing SRD5A2 gene on the expression of bone morphogenetic protein 15 (BMP15), growth differentiation factor 9 (GDF9), bone morphogenetic protein-1B (BMPR-1B) and follicle-stimulating hormone lactin (FSHβ) were investigated. In this experiment, the interference vector of SRD5A2 gene was successfully constructed on the basis of cultivating ovarian granulosa cells of Qianbei Ma goats. shRNA-SRD5A2-1 interference vector with the optimal interference efficiency was screened out (P<0.01). After inhibiting SRD5A2 gene expression, the expression levels of BMP15, BMPR-1B, GDF9 and FSHβ were significantly reduced. The expression level of BMP15 was extremely significantly lower than that in shRNA-NC control group (P<0.01), and the expression levels of BMPR-1B, GDF9 and FSHβ were significantly lower than those in shRNA-NC control group (P<0.05). In this study, the constructed SRD5A2 gene interference vector was successfully transfected into ovarian granulosa cells. The silencing of SRD5A2 gene can inhibit the expression of genes related to lambing traits, which indicate that SRD5A2 gene is closely related to lambing traits of Qianbei Ma goats, the result will provide a basis for further studies on the regulatory mechanism of SRD5A2 gene on lambing traits in Qianbei Ma goats.     

黔北麻羊MEF2D基因多态性及生物信息学分析

本研究旨在对黔北麻羊肌细胞增强因子2D（myocyte enhancer factor 2D,MEF2D）基因的多态位点进行筛选及生物信息学分析。根据GenBank中山羊MEF2D基因序列（登录号：NC_030810）,应用Primer Premier 5.0软件设计引物,运用混合DNA池结合PCR产物直接测序分析黔北麻羊MEF2D蛋白第2~6外显子序列多态性,构建系统进化树,并利用生物信息学软件对黔北麻羊MEF2D蛋白进行理化性质、疏水性、跨膜结构、信号肽和二级结构分析。结果显示,共筛选出3个SNPs：Exon3-G17617A、Exon5-C20180A和Exon5-C20259T。系统进化树分析显示,黔北麻羊和黄牛的亲缘性最近,与野猪和人的亲缘关系较近,与褐家鼠和小家鼠的亲缘关系较远。蛋白理化性质分析显示,黔北麻羊MEF2D蛋白理论等电点为7.74,亲水值最小为-2.867,疏水值最大为1.933,为非跨膜蛋白,无信号肽。二级结构显示,Exon5-C20180A突变导致黔北麻羊MEF2D蛋白质二级结构中α-螺旋和延伸链增加,β-转角和无规则卷曲减少。本研究成功筛选出黔北麻羊MEF2D基因多态位点,为研究黔北麻羊育种的分子遗传标记辅助选择奠定基础。     

CTSD对黔北麻羊卵泡颗粒细胞的调控机制及功能分析

旨在分析组织蛋白酶D(cathepsin D,CTSD)对黔北麻羊卵泡颗粒细胞的调控机制并初步探究其对产羔性状的影响机理.本研究以36周龄、健康、多胎黔北麻羊母羊(n=5)为研究对象,屠宰后采集卵巢组织分离培养卵泡颗粒细胞,构建真核表达载体pEGFP-N3-CTSD,将其导入细胞后在转录与翻译水平验证真核表达效率;通过...     

黔北麻羊GPx3基因克隆、生物信息学分析及在不同性腺组织中的表达分析

为探究GPx3基因在产单、多羔黔北麻羊不同性腺组织中的表达规律及其蛋白质的结构与功能,本实验以黔北麻羊为研究对象,采集单、多羔黔北麻羊的下丘脑、垂体、子宫、输卵管和卵巢提取总RNA,运用qRT-PCR技术,分析GPx3基因mRNA在单、多羔黔北麻羊5个不同性腺组织中的表达水平;PCR法扩增克隆黔北麻羊GPx3基因的CD...