牦牛FABP3基因克隆及组织表达谱分析

【目的】 分析牦牛心肌脂肪酸结合蛋白3（FABP3）基因的结构和功能,并检测其在成年牦牛和胎牛中的表达水平,为探究该基因在牦牛育种中的生物学功能提供理论参考。【方法】以美仁牦牛的心脏组织为试验材料,PCR扩增FABP3基因,对得到的编码区序列（CDS）进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）,检测FABP3基因在成年牦牛和胎牛心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏及肌肉组织的表达水平。【结果】牦牛FABP3基因编码区序列长度为402 bp,编码133个氨基酸;蛋白质的高级结构主要是β 转角和延伸链;牦牛FABP3蛋白不存在跨膜区域和信号肽,属于具有一定亲水性的稳定蛋白;牦牛FABP3基因CDS区核苷酸及其编码氨基酸序列的同源性分析显示,FABP3基因在牛属动物中具有一定的保守性;系统进化树分析表明,牦牛与野牦牛和瘤牛的亲缘关系最近,与鸡的亲缘关系最远。RT-qPCR结果显示,FABP3基因在成年牦牛和胎牛的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏及肌肉组织中均有表达,但在胎牛肝脏、脾脏、肾脏和肌肉中的表达水平显著或极显著高于成年牦牛,在成年牦牛肺脏中的表达水平极显著高于胎牛。【结论】克隆了牦牛FABP3基因,探究了FABP3基因在牦牛中的组织表达规律,为进一步研究该基因在牦牛脂肪沉积中的作用提供了基础数据。     

牦牛LPL基因组织表达及其突变与乳质性状的关联分析

【目的】检测牦牛脂蛋白脂酶(lipoprotein lipase,LPL)基因在不同组织中的表达量及其突变位点,评估基因突变对甘南牦牛乳质性状的影响,丰富牦牛乳质性状分子遗传数据。【方法】采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测甘南牦牛LPL基因在不同组织中的相对表达量;应用单链构象多态性(single strand conformation polymorphism,SSCP)技术检测LPL基因在青海牦牛、天祝白牦牛、甘南牦牛、西藏牦牛及野血牦牛5个群体中的突变,应用一般线性模型分析基因突变与甘南牦牛乳质性状的相关性。【结果】甘南牦牛LPL基因在皮下脂肪和心脏中高表达,在背最长肌、乳腺、肝脏、脾脏、肾脏、大肠、小肠、皱胃、瘤胃中低表达,在肺脏中表达量最低。在5个牦牛群体LPL基因的exon 3区,exon 6区和exon 7区均未检测到多态性,在intron 2区检测到2处单碱基突变,形成M和N 2种等位基因,其中M为优势等位基因(频率为67.11%～83.21%);在exon 4-intron 4区也检测到2处单碱基突变,形成A和B 2种等位基因,其中等位基因A为西藏牦牛优势等位基因(频率为63.95%),其他4类群牦牛中B为优势等位基因(频率59.75%～69.71%)。5个类群牦牛LPL基因在intron 2区和exon4-intron 4区为中低度多态。关联分析表明,甘南牦牛LPL基因intron 2区基因型MM个体、exon 4-intron 4区基因型AB个体和两区域单倍型组合H1H2(M-A/M-B)的乳脂率、乳蛋白率及总固体物质含量均高于其他个体,且乳脂率显著高于其他个体(P0.05)。【结论】5个类群牦牛LPL基因intron 2区和exon4-intron 4区各存在2处单碱基突变,且显著影响了甘南牦牛的乳脂率,可作为牦牛乳脂性状潜在的遗传标记。     

鸭发育早期骨骼肌TNNI1基因mRNA表达 及与肌纤维生长的相关性分析

为探讨慢收缩骨骼肌型Tnl(slow skeletal muscle troponin I,TNNI1)基因在鸭早期肌肉发育中的m RNA表达规律及与肌纤维发育的相关性,以地方品种高邮鸭为素材,采用实时荧光定量PCR方法,检测胚胎期21、25、27胚龄及出雏后5日龄时腿肌腓肠肌外侧头中TNNI1基因m RNA表达量,结果发现,25胚龄是TNNI1基因的表达高峰期,之后显著下调,并持续至5日龄。肌纤维类型变化则是随时间的推移,慢肌纤维比例逐渐升高,快白肌纤维比例逐渐下调;25胚龄时,慢肌纤维直径和横切面积均出现显著增高(P0.05),快白肌纤维横切面积则出现下调;之后,3种类型肌纤维直径和横切面积在各个时间点之间无显著差异(P0.05);相关性分析结果显示,TNNI1基因m RNA表达量与快红肌纤维比例呈显著负相关(P0.05),与肌纤维直径、横切面积均无显著相关性(P0.05)。提示TNNI1可能在鸭发育早期骨骼肌肌纤维类型转换中具有重要的作用。     

扩展莫尼茨绦虫不同体节CREB和PICK基因mRNA转录水平研究

为研究CREB和PICK在扩展莫尼茨绦虫不同体节的mRNA转录水平, 以beta Tubulin基因作为内参基因,采用SYBR Green real time RT PCR方法检测该基因在扩展莫尼茨绦虫4个不同发育阶段即头节、幼节、成节、孕节中的表达差异。标准曲线分析显示,CREB、PICK基因和beta Tubulin基因标准质粒实时定量扩增Ct值与标准质粒的质量浓度均呈良好的线性关系,相关系数均大于 0.99;熔解曲线分析表明,产物为特异的单峰,具有较高的特异性。同时结果还显示,CREB以及PICK基因在虫体各发育阶段中的表达丰度存在差异。CREB基因在扩展莫尼茨绦虫头颈节、幼节、成节和孕节的表达水平依次呈上升趋势,而PICK基因在扩展莫尼茨绦虫成节以及孕节的表达水平较高。     

牦牛应激型 HSPA1A和 HSPA2基因的克隆及序列分析

为了解牦牛应激型 HSPA1A和 HSPA2基因的特点,根据GenBank已公布的牛应激型 HSPA1A和 HSPA2基因序列设计4对引物,每个基因分两段扩增,测序并拼接,首次克隆牦牛应激型 HSPA1A和 HSPA2基因。序列分析表明,扩增到的牦牛应激型 HSPA1A基因全长2 134 bp,开放阅读框全长1 926 bp,编码641个氨基酸,分子质量为70.26 ku; HSPA2基因全长1 911 bp,开放阅读框全长1 911 bp,编码636个氨基酸,分子质量为69.85 ku。将 HSPA1A和 HSPA2基因开放阅读框编码的氨基酸序列进行ScanProsite分析,均得到3个HSP70蛋白家族标记。核苷酸序列同源性分析表明, HSPA1A和 HSPA2基因具有较高的保守性,牦牛与牛的 HSPA1A和 HSPA2基因核苷酸序列同源性最高,分别为99.8%和99.1%。遗传进化关系分析表明,牦牛与牛的应激型 HSPA1A和 HSPA2基因亲缘关系最近。     

麦洼牦牛 Hoxa10基因克隆、原核表达及组织表达谱

从麦洼牦牛肾脏组织提取总RNA,以已公布牛 Hoxa10编码区序列设计引物,RT PCR法克隆麦洼牦牛 Hoxa10基因;构建原核表达载体pET 32a(+) Hoxa10,并在大肠杆菌表达系统中表达,SDS PAGE检测融合蛋白;采用RT PCR检测该基因在麦洼牦牛各组织中的表达分布。结果表明：从麦洼牦牛肾脏中克隆 Hoxa10基因的CDs区,大小为285 bp,编码94个氨基酸残基,与牛、猪和绵羊的 Hoxa10同源性高;经IPTG诱导,pET 32a(+) Hoxa10在BL21中可表达1个大小约为28 ku的特异蛋白;在牦牛各组织中,肾脏和肺脏中表达较高,但在心脏表达量极低或不表达。     

牦牛MYL3基因的克隆及组织表达分析

【目的】研究牦牛MYL3基因的结构和表达特征,探究其生物学功能及影响牦牛肌肉生长发育的机制。【方法】以美仁牦牛cDNA为模板,PCR扩增MYL3基因编码区序列(CDS),利用MEGA11软件构建系统进化树,利用生物信息学软件对其编码蛋白进行分析。通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测MYL3基因在心脏、肝脏、脾脏、肺脏（参照）、睾丸、肌肉和脂肪组织中的相对表达量。【结果】牦牛MYL3基因CDS区长600 bp,共编码199个氨基酸,存在1个碱基突变位点,位于第165位(A>T)。系统进化分析结果显示,牦牛与普通牛的亲缘关系最近,与单峰驼的亲缘关系最远。生物信息学分析结果显示,牦牛MYL3蛋白为不稳定的亲水性蛋白,无信号肽,不存在跨膜结构,主要存在于细胞质内,有8个磷酸化位点和2个N 糖基化位点,蛋白的二级结构以α-螺旋为主,主要与调控肌肉生长发育的相关蛋白相互作用。RT-qPCR结果表明,MYL3基因在心脏中的表达量最高,极显著高于其他组织;肌肉中次之,与除心脏外的其他组织存在极显著差异。【结论】MYL3基因可能与牦牛心脏发育有关,对肌肉的生长发育和肉质有一定影响。     

结球甘蓝类钙调蛋白基因 CML48和 CML50在不同胁迫下的表达分析

为探究结球甘蓝类钙调蛋白（CMLs）响应不同胁迫时的功能,丰富CMLs参与钙信号网络调控,为CMLs参与植物逆境途径及其功能的研究提供依据。以结球甘蓝ZG为材料,克隆得到 CML48和 CML50基因,序列分析表明 CML48开放阅读框（ORF）为672 bp,含4个内含子,编码223 aa,分子量为25.28 ku; CML50开放阅读框ORF为1 095 bp,编码364 aa,分子量为38.06 ku,含3个内含子;均为亲水蛋白,均含有2个EF-hand结构域;系统发育树表明 CML48和 CML50均与甘蓝处于同一进化枝,与白菜、油菜的亲缘关系最近。qPCR表明 CML48和 CML50在干旱(PEG6000)、盐胁迫(NaCl)、低温(4 ℃)、高温(37 ℃)、H₂O₂、脱落酸（ABA）、水杨酸（SA）和茉莉酸甲酯（MeJA）等不同胁迫处理下,在叶和根中的表达均有上调,且 CML50的表达量均显著高于 CML48, CML48在茎尖中高度响应高温胁迫,而在根中不响应高温和H₂O₂胁迫。初步说明 CML48和 CML50在根和叶中均可响应上述8种非生物胁迫。     

黄体期和卵泡期小尾寒羊KiSS-1与RFRP-3组织表达研究

为分析KiSS-1和RFRP-3基因在小尾寒羊不同繁殖时期(黄体期和卵泡期)下丘脑、垂体、性腺轴各组织中的表达差异,阐明这2个基因在绵羊发情转换中的表达模式,以常年发情的小尾寒羊为研究对象,采用实时荧光定量PCR技术,对比分析了KiSS-1和RFRP-3基因在黄体期和卵泡期的小尾寒羊下丘脑—垂体—性腺轴各组织中的表达差异。结果表明:1)KiSS-1和RFRP-3基因在下丘脑、垂体、卵巢等10种组织中均有表达;2)黄体期和卵泡期下丘脑中KiSS-1基因表达量均显著高于其他组织(P0.05),卵泡期下丘脑和松果体中KiSS-1基因表达量均显著高于黄体期(P0.05);3)黄体期和卵泡期下丘脑和卵巢中RFRP-3基因的表达量均显著高于其他组织(P0.05),且卵巢中RFRP-3基因在黄体期的表达量显著高于卵泡期(P0.05)。综上,研究发现KiSS-1和RFRP-3基因在绵羊发情调控中均发挥重要作用,KiSS-1促进发情而RFRP-3抑制发情。     

麦洼牦牛TLR1基因组织表达分析

【目的】建立一种牦牛TLR1基因表达量的荧光定量PCR检测方法,并分析TLR1基因在牦牛不同组织中的表达差异。【方法】参考牦牛TLR1基因序列,在其保守区设计特异性引物,并以牦牛β-actin基因为内参基因建立荧光定量方法;基于该荧光定量方法分析TLR1基因在牦牛心、肝、脾、肺、肾、大肠、小肠、胃、乳腺、肌肉、卵巢11种组织中的表达水平。【结果】TLR1基因和β-actin基因扩增产物电泳结果呈现单一条带,其产物熔解曲线均为特异的单峰,表明引物具有较高的特异性。组织表达结果显示,TLR1基因在所检测的牦牛11个组织样本中均有表达,其中在肾、肝、脾、肺、卵巢、小肠中表达量较高,在胃、乳腺、心、大肠、肌肉组织中表达量较低。【结论】TLR1基因在牦牛各组织中转录水平差异较大,这可能与各组织对病原体的识别和抵抗能力有关。     

黑羽番鸭LPL基因克隆及在肌肉发育中的表达规律

脂蛋白脂酶(LPL)是水解甘油三酯的关键性酶,可以为细胞提供游离的甘油三酯,并作用于脂蛋白循环,与机体的脂质代谢有密切关系。本研究利用同源克隆策略克隆黑羽番鸭LPL基因,并采用实时荧光定量PCR技术分析其在肌肉组织发育过程中mRNA表达规律。结果表明,黑羽番鸭LPL基因cDNA序列长度为1515 bp,包括了1485 bp的编码区,编码494个氨基酸。与禽类LPL基因核苷酸和氨基酸序列同源性均在90%以上,与人和哺乳动物同源性在70%~75%之间。实时荧光定量PCR检测结果显示,LPL基因在第2周龄胸肌中mRNA表达量较低,然后开始上升,达到最大值再出现下降并保持在一定水平上;公鸭腿肌表达规律和公鸭一致,但是母鸭腿肌表达量呈波浪状。     

秦川牛PYGM基因的表达及其遗传变异对胴体和体尺性状的影响

【目的】以秦川牛糖原磷酸化酶基因PYGM为候选基因,研究其在秦川牛生长和胴体性状形成中的作用。【方法】以300头(24±2)月龄纯种秦川牛为试验材料,通过DNA测序和PCR-RFLP技术,研究PYGM基因的多态性对秦川牛个体宰前活体质量、胴体质量、体高、体斜长和屠宰率共5个性状的影响;运用RT-PCR技术分析PYGM基因在秦川牛成体和4~5月龄胎牛2个阶段的肺脏、心脏、肝脏、舌、背最长肌及脾脏6种组织中的表达情况。【结果】半定量RT-PCR检测结果显示,PYGM基因在秦川牛胎儿和成年时期的心脏、舌及背最长肌组织中的表达量均显著高于其他组织。并在该基因中筛查到了2个新的单核苷酸变异(SNP)位点,分别为PYGM内含子1上的C→T突变和内含子6中的C→G突变。群体多态性分析结果表明,秦川牛群体在这2个位点处于Hardy-Weinberg平衡状态,并且处于中度多态。2个SNP位点中A和C等位基因为优势等位基因,SNP 1位点上AA和AB基因型个体的宰前活体质量和胴体质量显著高于纯合的BB基因型个体;SNP 2位点上CC基因型个体的体高显著高于DD基因型个体。【结论】PYGM基因可以作为秦川牛品种改良中与肌肉生长相关的候选基因。     

IGF-I及其受体IGF-IR基因在鸡胚胎腿肌发育过程中表达模式分析

为研究胰岛素样生长因子IGF-I及其受体IGF-IR在鸡胚胎腿部肌肉发育过程中的作用,选取藏鸡和矮小蛋鸡受精蛋孵化后,采集鸡胚胎孵化第9天、第13天和第20天时腿部肌肉组织,并利用荧光定量PCR技术检测IGF-I和IGF-IR mRNA的表达水平,同时检测IGF-I基因编码区的单核苷酸多态性并利用RFLP(限制性片段长度多态性)方法对筛选到的单核苷酸多态性进行群体水平分型。结果表明:藏鸡和矮小蛋鸡胚胎腿部肌肉组织在孵化第9天和第13天时的IGF-I和IGF-IR的mRNA表达量均极显著高于第20天,且藏鸡IGF-I的mRNA表达量在第9天也显著高于第13天,而矮小蛋鸡的IGF-I mRNA表达水平在第9天和第13天无明显差异。此外,在整个孵化过程中,矮小蛋鸡的IGF-IR的表达模式与IGF-I表达模式基本一致。而藏鸡IGF-IR的表达水平在第9天明显高于第13天但未达到显著水平(P0.05),同时发现第9天藏鸡IGF-IR的表达水平也高于矮小蛋鸡(P0.05)。除此之外,在藏鸡和矮小蛋鸡的IGF-I的编码区均发现c.282AG单核苷酸多态性,该SNP在藏鸡中主要以杂合子AG基因型为优势基因型,基因型频率为0.57,而在矮小蛋鸡中主要以GG基因型为优势基因型,基因型频率为0.77。根据试验结果分析得出,IGF-I和IGF-IR在腿部肌肉组织的表达水平在鸡胚胎孵化中期(第9天和第13天)显著高于孵化后期(第20天),可能是由于中期属于胚胎腿部肌肉快速发育阶段而后期腿部肌肉发育变得相对迟缓,同时IGF-I和IGF-IR的表达水平也随之发生变化。     

脂联素基因在荷斯坦公牛不同组织部位的表达差异

【目的】研究脂联素基因在荷斯坦公牛不同组织及月龄间的相对表达差异性,为脂联素基因作为荷斯坦公牛育肥指标的分子辅助标记提供依据。【方法】运用实时荧光定量PCR法检测了脂联素基因在15和17月龄荷斯坦公牛脂肪组织(背部脂肪、腰部脂肪、肾周脂肪、肠系膜脂肪)和肌肉组织(背最长肌和半腱肌)间的相对表达差异性。【结果】15月龄时脂联素基因在荷斯坦公牛肾周脂肪和肠系膜脂肪中的相对表达量极显著高于腰部脂肪、背部脂肪、背最长肌和半腱肌(P<0.01),17月龄时仅显著高于背最长肌和半腱肌(P<0.05);17月龄时该基因在背部脂肪中的相对表达量显著高于15月龄时(P<0.05)。【结论】脂联素基因在15和17月龄荷斯坦公牛脂肪组织和肌肉组织中均有表达,且在脂肪组织和肌肉组织间具有组织表达差异性。     

西藏牦牛源肠出血性大肠杆菌毒力基因检测与进化分析

为调查西藏地区牦牛源肠出血性大肠杆菌的流行情况,利用PCR检测和生物进化分析方法,对西藏林芝、拉萨不同地、市149株牦牛源大肠杆菌的肠出血性大肠杆菌相关毒力基因进行了研究。结果表明:牦牛源肠出血性大肠杆菌6对毒力基因中,只检出ehxA基因,检出率为9.40%;对检测到的14株牦牛源肠出血性大肠杆菌进行克隆测序,经系统发育分析发现牦牛源肠出血性大肠杆菌菌株内同源性达到99.9%左右,与GenBank中所录其他菌株的同源性达到99%。因此,西藏牦牛源肠出血性大肠杆菌基因确实存在,其毒力基因主要为ehxA基因;西藏林芝、阿里、日喀则、昌都均有分布,拉萨、山南和那曲地区未检出,应引起重视。西藏地区要根据各地实际情况需要加强监测肠出血性大肠杆菌引起的腹泻,建立流行毒株预警机制并合理用药。     

不同繁殖状态下绵羊繁殖相关组织中CHGA基因的表达分析

为探究绵羊繁殖相关组织中CHGA基因在不同繁殖状态下的表达差异,选取不同光照条件下的成年苏尼特母羊（季节性发情品种）及不同繁殖时期的小尾寒羊母羊（常年发情品种）的下丘脑等10种组织,利用qPCR技术分析不同繁殖状态下各组织中CHGA基因的相对表达量。结果表明,CHGA基因在2个绵羊品种的不同组织中广泛表达且脑部组织中该基因的表达量高于其他组织;不同光照条件下苏尼特羊各组织中CHGA表达差异均不显著（P＞0.05）;黄体期小尾寒羊垂体中CHGA表达量显著高于卵泡期（P＜0.05）,子宫体中该基因的表达量极显著高于卵泡期（P＜0.01）。以上结果暗示CHGA基因可能参与小尾寒羊不同繁殖时期垂体和子宫生理变化的调控。     

金鱼Dmrt2基因表达分析

采用荧光定量PCR技术检测了Dmrt2基因的两个亚型Dmrt2a和Dmrt2b在金鱼(Carassius auratus)不同发育时期以及不同组织中的表达情况,用RACE技术克隆得到金鱼Dmrt2a cDNA序列的全长为1 755 bp,5’和3’非编码区长分别为188 bp和67 bp,推测的开放阅读框可编码499个氨基酸的多肽。分子系统进化分析表明金鱼Dmrt2a与其它鱼类Dmrt2a基因聚成一支,与斑马鱼(Daniorerio)、红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)、青鳉(Oryzias latipes)、罗非鱼(Oreochromis Niloticus)Dmrt2a的同源性分别为85%、61%、58%、58%。荧光定量PCR结果揭示,Dmrt2a在精巢中表达量最高,在卵巢中次之,而Dmrt2b在卵巢中表达量最高,在精巢中次之,二者在肾脏、消化道、肝脏、心脏和脑中都有表达,但表达量低;不同发育时期胚胎和仔鱼的Dmrt2a和Dmrt2b表达量变化很大,Dmrt2a在受精后24 h达到最高值,之后表达量降低,而Dmrt2b在孵化后仔鱼中表达量显著增加。     

牦牛SMAD4基因SNPs检测及其与生长性状的关联分析

【目的】研究牦牛SMAD4基因SNPs与生长性状的关系,探寻与牦牛生长性状相关的分子标记。【方法】采用DNA测序和单倍型分型技术,对青海牦牛SMAD4基因进行SNPs检测及其基因分型、连锁不平衡和单倍型分析,并对多态位点的基因型及组合单倍型与牦牛生长性状的关联性进行分析。【结果】牦牛SMAD4基因在内含子区域存在6个突变位点,其中g.393A>G、g.555A>G、g.6525A>G和g.18360C>T均存在3种基因型,g.582A>T和g.6492C>T均存在2种基因型。连锁不平衡分析发现,6个位点间不存在强连锁不平衡效应。单倍型分析发现,在14种不同的单倍型中,单倍型H₁的发生频率最高。关联性分析表明,g.393A>G位点与体斜长、胸围和管围均显著相关（P<0.05）,g.555A>G位点与体斜长显著相关（P<0.05）,g.582A>T位点与体质量和体高均显著相关（P<0.05）,g.6492C>T位点与体高显著相关（P<0.05）,g.6525A>G位点与体质量显著相关（P<0.05）,g.18360C>T位点与胸围显著相关（P<0.05）。基因型组合发现,单倍型H₁H₁₄可能是影响牦牛生长性状的最优组合。【结论】牦牛SMAD4基因内含子区域上的6个位点与生长性状显著关联,可作为牦牛分子标记辅助选择的候选基因。