鸡HSP90AA1基因SNP检测及启动子区CpG岛的甲基化研究

试验旨在获得鸡热休克蛋白90α(HSP90AA1)基因序列并分析其基因结构和相关遗传变异,检测HSP90AA1基因启动子区CpG岛的甲基化状态,初步探索HSP90AA1基因在肌肉组织生长发育中的作用。以文昌鸡和北京油鸡为试验材料,利用PCR扩增鸡HSP90AA1基因组序列;通过基因测序寻找该基因中的单核苷酸多态性(SNP)位点;使用在线软件MethPrimer预测鸡HSP90AA1基因中CpG岛的位置;应用MassArray质谱法检测鸡胸肌中HSP90AA1基因启动子区CpG岛的甲基化水平,比较分析文昌鸡和北京油鸡HSP90AA1基因的甲基化差异。结果显示,在鸡HSP90AA1基因组中共发现7个SNPs位点,分别位于启动子区(A-189G,C-109T)、第1外显子(A+6G)、第2外显子(C+343T)、第2内含子(A+634G、A+836G)和第7内含子(A+3449G);鸡HSP90AA1基因包含10个外显子和9个内含子,其启动子区存在1个CpG岛,位于-1 802～-469bp处;在HSP90AA1基因启动子区共检测了42个CpG位点的甲基化水平,文昌鸡和北京油鸡中分别有9个(CpG_16.17.18、CpG_21.22.23、CpG_32.33和CpG_57)和4个CpG位点(CpG_1、CpG_5.6和CpG_57)在胸肌生长发育过程中发生甲基化改变。结果表明,文昌鸡与北京油鸡HSP90AA1基因序列信息和启动子区CpG岛的甲基化水平不同,这可能导致两种鸡对于应激反应具有不同的耐受程度。以上试验结果将为文昌鸡和北京油鸡生长发育规律、系统选育等方面的研究提供表观遗传学依据。     

鸡HSP90AA1基因SNP检测及启动子区CpG岛的甲基化研究

试验旨在获得鸡热休克蛋白90α(HSP90AA1)基因序列并分析其基因结构和相关遗传变异,检测HSP90AA1基因启动子区CpG岛的甲基化状态,初步探索HSP90AA1基因在肌肉组织生长发育中的作用。以文昌鸡和北京油鸡为试验材料,利用PCR扩增鸡HSP90AA1基因组序列;通过基因测序寻找该基因中的单核苷酸多态性(SNP)位点;使用在线软件MethPrimer预测鸡HSP90AA1基因中CpG岛的位置;应用MassArray质谱法检测鸡胸肌中HSP90AA1基因启动子区CpG岛的甲基化水平,比较分析文昌鸡和北京油鸡HSP90AA1基因的甲基化差异。结果显示,在鸡HSP90AA1基因组中共发现7个SNPs位点,分别位于启动子区(A-189G,C-109T)、第1外显子(A+6G)、第2外显子(C+343T)、第2内含子(A+634G、A+836G)和第7内含子(A+3449G);鸡HSP90AA1基因包含10个外显子和9个内含子,其启动子区存在1个CpG岛,位于-1 802～-469bp处;在HSP90AA1基因启动子区共检测了42个CpG位点的甲基化水平,文昌鸡和北京油鸡中分别有9个(CpG_16.17.18、CpG_21.22.23、CpG_32.33和CpG_57)和4个CpG位点(CpG_1、CpG_5.6和CpG_57)在胸肌生长发育过程中发生甲基化改变。结果表明,文昌鸡与北京油鸡HSP90AA1基因序列信息和启动子区CpG岛的甲基化水平不同,这可能导致两种鸡对于应激反应具有不同的耐受程度。以上试验结果将为文昌鸡和北京油鸡生长发育规律、系统选育等方面的研究提供表观遗传学依据。     

家蚕基因组DNA甲基化分析

DNA甲基化在生物的基因表达调控与发育调节过程中具有重要作用。应用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)技术对7个家蚕保存品种的胞嘧啶甲基化模式和程度进行评估。在所能检测的CCGG序列中,至少有8.6%~10.9%的胞嘧啶发生了甲基化;12对引物共获得1 156条扩增带,其中376条在品种间呈多态性,多态性比例为32.5%。结果显示:家蚕基因组可检测到DNA甲基化,各品种间的甲基化模式存在差异,CCGG序列中胞嘧啶外部甲基化(10.9%)高于内部甲基化(8.6%)。     

辛基酚对雄性大鼠精子印记基因(Igf2,Peg3)DMR区CpG岛甲基化的影响

为了观察辛基酚(OP)对雄性大鼠精子印记基因(Igf2,Peg3)DMR区Cp G岛甲基化的影响,试验采用给青春期大鼠口服辛基酚28天及停药天后35天分离大鼠附睾尾部成熟精子,提取DNA,应用亚硫酸盐处理测序的方法检测精子印记基因(Igf2,Peg3)DMR区Cp G岛甲基化状态。结果表明:辛基酚没有影响Peg3 DMR区甲基化模式的改变,但Igf2 DMR2区非甲基化程度有所提高。辛基酚可导致精子印记基因Igf2 DMR2区甲基化状态异常,具体表现为Cp G位点中胞嘧啶甲基丢失,但并没有影响母源印记基因Peg3的非甲基化状态。     

兔神经介素U及其受体的基因克隆和组织表达的研究

神经介素U(NMU)是从猪脊髓分离得到的一种神经肽,主要为NMU-25和NMU-8。NMU通过与其2个G蛋白偶联受体(NMU-R1和NMU-R2)结合而发挥作用。本文用RT-PCR方法克隆了兔NMU及其受体基因片段,分析了其结构特点,研究其在兔体内的表达分布。克隆了兔NMU、NMU-R1和NMU-R2基因片段,其大小分别为443,366和203 bp,并将基因序列提交到Gen Bank数据库(Gen Bank ID:kp276160.1,km-236787.1和km-236788.1),表明克隆的兔NMU基因片段核苷酸序列与其他物种如大鼠、猪、牛和人相比有较高的同源性(78%~83%),NMU-R1基因核苷酸序列同源性为80%~87%,NMU-R2基因核苷酸序列同源性为82%~89%。兔NMU-R1和NMU-R2具有G蛋白偶联受体的跨膜结构。NMU、NMU-R1和NMU-R2基因分别定位于第2号、3号和1号染色体上。此外,NMU、NMU-R1和NMU-R2 mRNA在兔体内广泛表达。试验结果为深入研究NMU及其受体的生理功能奠定了基础。     

猪CFL2基因启动子区CpG岛的甲基化研究

运用生物信息学方法对猪CFL2基因启动子区Cp G岛进行预测,并采用甲基化特异性PCR(MSP)和重亚硫酸盐测序(BSP)分析猪CFL2基因启动子区Cp G岛的甲基化状态。生物信息学研究发现,猪CFL2基因启动子区存在Cp G岛,并且在启动子区的995~2 045 bp区域的GC分布密集。通过BSP法证明了长白猪CFL2基因启动子区Cp G岛出现甲基化,MSP法出现部分甲基化,提示只有1条链被甲基化,为猪CFL2基因在肌肉组织中的表达可能受甲基化调节提供了理论基础。     

绵羊GDF9基因mRNA、DNA和调控区序列克隆及其在11个品种中遗传多态性检测

本研究旨在克隆绵羊生长分化因子9(Growth differentiation factor 9,GDF9)基因mRNA、DNA和调控区全序列,并检测其在11个绵羊品种中的遗传多态性,探究GDF9基因与绵羊多羔性状的关系。首先应用RACE和PCR技术克隆GDF9基因全长序列,其次利用SNaPshot分型技术检测11个绵羊品种GDF9基因遗传多态性。结果显示,克隆获得GDF9基因mRNA全长1 852bp(GenBank序列号:KR063137),编码区两侧翼分别具有5′-UTR58bp(1~58nt)和3′-UTR 432bp(1 421~1 852nt)。进一步克隆获得长为2 898bp的DNA序列和2 304bp的调控区序列,分析发现调控区序列比数据库序列(NC_019462.1)多两个长片段。序列比对发现了已知突变G260A(G1)和调控区新突变-2078CG。分型结果显示,11个绵羊品种均不含FecGE、FecGH、FecGT、FecGF、FecGV突变,而G260A和-2078CG广泛存在于除草原型藏羊外的各绵羊品种中,G260A表现3种基因型(AA、BB和AB),首次在小尾寒羊和山谷型藏羊中检测到BB型突变纯合子。-2078CG也存在3种基因型,基因型结果表明该位点与G260A完全连锁。关联分析结果显示,小尾寒羊AB型产羔数显著高于AA型(P0.05)。本研究完善了绵羊GDF9mRNA、DNA和调控区全长序列,为进一步研究GDF9基因功能奠定了基础。同时在不同绵羊品种中发现了G260A和-2078CG突变,其中G260A作为潜在的有效遗传标记可用于提高绵羊的产羔数。     

4个绵羊品种双肌臀基因基因型的检测

绵羊的双肌臀(Callipyge, CLPG)基因表型为后臀肌肉增大近30%,是由位于绵羊18号染色体GTL2基因上游32.8 kb处存在1个A→G的单核苷酸多态性(SNP)标记(命名为SNP CLPG)产生的,该SNP标记的存在与CLPG表型完全吻合。通过对SNP CLPG的分子检测,期望发现CLPG基因型种羊,为今后选育肉用性状更优异的新品系奠定基础。为此,选择设计合成了1对引物,采用聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)方法,分别以引进的纯种陶塞特羊、特克塞尔羊、夏洛莱羊和美利奴羊作为研究样本,进行了SNP CLPG位点的PCR检测。获得了预期的493 bp扩增片段,并检测到CLPG基因型特征性的SNP CLPG突变(A→G)。     

鸭源鸡杆菌双重PCR检测方法的初步建立

为建立鸭源鸡杆菌(G.anatis)双重PCR检测方法,并对鸡杆菌分离株进行种类鉴定,本研究根据GenBank中G.anatis12656-12株的gtxA基因序列设计一对PCR引物,合成扩增rpoB基因的引物作为内参基因,建立了G.anatis双重PCR检测方法.检测结果显示:以G.anatis Yu-PDS-RZ-1-SLG株DNA为模板进行的双重PCR检测能够扩增出两条目的片段;其它16株细菌包括副鸡禽杆菌、多杀性巴氏杆菌、大肠杆菌、沙门氏菌、福氏志贺菌和奇异变形杆菌均只扩增出了一条目的片段;该方法可以检测到浓度为6.5×102 cfu/mL的G.anatis;34株鸡杆菌分离株均扩增出了两条预期大小的目的片段.此外,序列分析结果表明,10株鸡杆菌河南分离株的rpoB基因序列与鸭源鸡杆菌种参考株(CCUG15563)的同源性最高(97.5％～99.0％),属于鸭源鸡杆菌种.本研究建立的G.anatis双重PCR检测方法,可用于含gtxA基因鸡杆菌菌株的鉴定及临床病原学诊断.     

禽内源性反转录病毒ALVE表观遗传学分析方法的建立及应用

根据NCBI公布的禽内源性反转录病毒ALVE1序列设计引物,以SPF鸡胚制备的成纤维细胞为生物材料,建立了ALVE基因序列分析、甲基化水平和转录表达检测方法。以鸡胚成纤维细胞(chicken embryo fibroblast cell,CEF)和巨噬细胞系(HD11)两种细胞的基因组为模板,通过常规PCR扩增获得了1912 bp的扩增产物,测序后与内源性ALVE1序列比对,核苷酸同源性高达98%以上,说明扩增产物为内源性病毒序列。同时,利用焦磷酸测序分析LTR片段甲基化水平,结果显示,LTR在非免疫细胞CEF中的甲基化水平显著高于巨噬细胞系HD11。利用常规RT-PCR和荧光定量PCR在两种细胞均检测到禽内源性反转录病毒LTR基因、gag基因、pol基因和env基因的转录表达。本研究为今后分析禽内源性反转录病毒ALVE功能提供了方法,同时也为深入研究禽内源性反转录病毒ALVE表观遗传学调控机制奠定了基础。     

水貂DCT基因5′ UTR克隆分析与启动子活性探究

旨在克隆获得水貂DCT基因5′UTR序列并分析其结构特征,预测转录调控元件并检测启动子活性,为探究DCT基因在调控水貂毛皮颜色形成中的作用提供理论依据。本研究利用PCR扩增黑貂、白貂和咖啡貂DCT基因5′UTR,构建咖啡貂DCT基因5′UTR的pGL3-1～pGL3-7和黑貂pGL3-4～pGL3-6缺失片段的荧光素酶报告基因重组质粒,检测各片段的启动子活性;利用亚硫酸氢盐法检测3种毛色水貂DCT基因启动子区CpG岛甲基化水平。结果,克隆获得水貂DCT基因长8 203 bp的5′UTR序列,发现g.7133-7336为长204 bp的转座元件,与其高相似度的100条序列中,一条为蜕皮动物总门线虫纲的索巴利吸虫,其他均来自犬形亚目。P3和P4片段具有显著的启动子活性(P<0.05);咖啡貂的CpG岛甲基化水平显著高于黑貂和白貂(P<0.05);咖啡貂CC单倍型启动子活性显著低于黑貂的TT单倍型片段(P<0.05)。结果表明,水貂DCT基因5′UTR长204 bp的犬形亚目特异短散在元件Can-SINEs由蜕皮动物门的索巴利吸虫侵入动物基因组形成;基因上游32 bp元件和近端域共同作用发挥启动子活性,而GC-box和CpG岛结构沉默水貂DCT基因启动;g.-684和g.-621位点的T> C突变形成的CC单倍型导致咖啡貂DCT基因的高甲基化与低启动子活性,从而抑制真黑素合成,产生咖啡色被毛特征。     

感染禽流感病毒SPF鸡与SPF鸡心脏和肺脏全基因组DNA甲基化差异分析

为研究禽流感病毒感染对宿主全基因组甲基化的影响,本试验使用荧光甲基化敏感扩增片段多态性方法(fluorescent labeled methylation sensitive amplified polymorphism,F-MSAP)检测了SPF鸡心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、气管上段、气管下段、胸腺、法氏囊9个不同组织,和感染A/Goose/Guangdong/1/96,H5N1,A/Duck/Anhui/1/2006(安徽),H5N1 2株禽流感病毒SPF鸡心脏和肺脏2种组织全基因组甲基化在CCGG位点的CC碱基对甲基化状态,并分别对比了2组感染试验组与SPF对照组全基因组甲基化差异.结果显示,SPF对照组的甲基化程度,9种组织的总甲基化比率均在53％左右,其中气管上段最低(50.00％),肝脏最高(57.33％).在心脏中,2个感染组样品内甲基化比率、外甲基化比率和总甲基化比率均高于SPF鸡对照组;而在肺脏中,广东株感染组各甲基化比率均低于对照组,安徽株感染组均高于对照组.本研究初步揭示了禽流感病毒感染过程中H5N1对宿主(鸡)不同组织全基因组甲基化水平的影响,为后续家禽抗病性状的分子机制研究提供了理论依据.     

从江香猪基因组甲基化修饰与体重之间的相关性研究

为了探索从江香猪生长慢的表观遗传学机理,本试验应用甲基化敏感扩增多态性(methylation-sensitive amplifying polymorphism,MSAP)技术,将60头20 d从江香猪分为高体重组和低体重组,研究血液和肝脏基因组DNA中胞嘧啶的甲基化程度,并测定差异的甲基化片段核苷酸序列.结果发现,MSAP分析得到5 977条带;与低体重组相比,高体重组的血液和肝脏总甲基化水平较低,两组的血液半甲基化水平均较肝脏中的高,全/总甲基化水平较低.提示香猪血液和肝脏基因组的总甲基化程度随体重的增加而下降.经克隆测序得到5条有差异的甲基化条带A1-A5,其中A1和A2源自血液,A3-A5来自肝脏;A1和A4片段为高体重组特有,其余3条片段为低体重组特有;A3片段未找到相关基因,其他4个片段处于代谢或免疫相关的基因内部或5'侧翼区.提示从江香猪基因组的甲基化水平存在个体差异,并与20 d体重相关;得到的4条甲基化片段,将有助于香猪甲基化调控机制的研究.     

麦洼牦牛初乳期乳腺中2个特异表达EST片段的克隆与分析

为研究牦牛初乳期乳腺特异表达的基因,采用抑制消减杂交和斑点杂交法对麦洼牦牛初乳期(产犊后2 d)和常乳期(产犊后18 d)特异表达的基因进行了分离鉴定。结果发现2个在初乳期间特异表达的EST片段,并命名为LAO和COL1α1。测序结果LAO片段长698 bp,GenBank比对,其核苷酸序列与西藏黄牛(Bos taurus)、小家鼠(Mus musculus)、家犬(Canis familiaris)等的L-氨基酸氧化酶基因有较高的序列相似性,其序列一致性分别达到96%、73%、72%;COL1α1片段长337 bp,比对结果,其序列与Bos taurus、马鹿(Cervus elaphus)、家犬(Canis lupus fa-miliaris)等的Ⅰ型胶原蛋白α1有较高的序列相似性,其序列一致性分别为100%、100%、99%。2个序列与牛基因组的Blast分析表明,LAO片段定位于3号染色体LOC782545区,该区域编码1个L-氨基酸氧化酶基因;另一片段定位于19号染色体LOC615867区,该区域编码1个Ⅰ型胶原α1基因。研究表明,L-氨基酸氧化酶基因和Ⅰ型胶原蛋白α1基因是牦牛初乳期乳腺特异表达蛋白,这2个基因在牦牛初乳期乳腺组织中较高的表达水平可能与初乳期乳腺特殊的生理状态有关。     

绵羊Cdkn1c的DNA甲基化分析

为了探究绵羊Cdkn1c的甲基化状态,本研究对绵羊及其它3个物种的Cdkn1c mRNA序列进行了生物信息学分析,并通过亚硫酸氢盐测序法（BSP）对新生羔羊肾脏和肺脏Cdkn1c CpG岛上的CpG位点进行了甲基化分析。结果显示,整个编码区富含CG,为CpG岛;绵羊Cdkn1c所有分析位点均非甲基化,暗示该区域并非差异甲基化区域(DMR)。     

2017年河南省猪流行性腹泻病毒检测及基于S1基因片段的遗传变异分析

为了解河南省引起仔猪腹泻的猪肠道冠状病毒的感染和流行情况,我们对2017年度发生仔猪腹泻的河南省25家养殖场送检的94份仔猪肠道或粪便样品开展了相关检测。结果显示猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhoea virus,PEDV)的样品检出率为68.1%(64/94),猪场阳性率为76.0%(19/25),但未检测到猪传染性胃肠炎病毒(porcine transmissible gastroenteritis virus,TGEV)、猪德尔塔冠状病毒(porcine deltacoronavirus,PDcoV)和猪急性腹泻综合征冠状病毒(swine acute diarrhoea syndrome coronavirus,SADS-CoV)。为进一步分析PEDV的遗传变异情况,利用RT-PCR和基因克隆测序技术,我们成功获得了8株PEDV的S1基因片段的核苷酸序列。分子进化树分析显示,我国流行毒株可以分为G1a(疫苗及其衍生株)、G1b(经典毒株)、G2a(2011-2013年变异株)、G2b(2016-2017年变异株)和G2c(重组毒株)5个进化分支,本研究获得的S1基因序列均处于G2b进化分支,且与2016-2017年间的流行毒株遗传距离更近。同源性分析显示,8株分离株彼此之间S1基因片段的核苷酸同源性为97.3%～99.5%,与变异毒株AJ1102的同源性为97.2%～98.0%,而与经典毒株CV777、CH/S的同源性仅为91.0%～92.3%。氨基酸序列比对分析显示,与CV777和CH/S等经典毒株相比,分离株S1基因片段除了多个氨基酸位点发生变异外,在~(58)NQGV~(61)、~(140)N、~(157)H这3个位置有氨基酸的插入,在~(163)NI~(164 )有2个氨基酸的缺失,这与之前关于PEDV变异株的研究报道相一致。此外,与其他变异株相比,本研究发现分离株HeNPDS/2017在491位有1个新的丝氨酸(Ser)缺失位点,其生物学意义有待进一步研究。本研究丰富了PEDV的分子流行病学数据,有助于了解河南省PEDV流行和遗传变异的最新情况,为该地区猪流行性腹泻病的防控提供一定的参考。     

乌珠穆沁羊不同组织基因组DNA甲基化状态的MSAP分析

本研究应用甲基敏感扩增片段多态性方法(MSAP),选用10对选择性引物分别对5只乌珠穆沁羊的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、胃和背最长肌组织样品混池DNA中CCGG位点进行了甲基化检测。通过聚丙烯酰胺凝胶电泳检测共获得条带1 249条,其中TypeⅡ型条带154条,TypeⅢ型条带231条;通过计算不同组织的甲基化率,乌珠穆沁羊的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、胃和背最长肌平均甲基化率为37.58%、39.88%、50.63%、25.82%、20.53%、28.19%、19.21%;在所检测组织中,脾脏组织的甲基化程度最高,肌肉组织的甲基化程度最低。本研究为进一步了解甲基化在绵羊组织分化过程中所起到的作用奠定了基础。     

文昌鸡与北京油鸡肌肉组织DNA甲基化的MSAP分析

为了获得鸡不同肌肉组织基因组DNA甲基化水平、模式等表观遗传信息,试验以文昌鸡、北京油鸡及其杂交F1代基因组为试验材料,采用甲基敏感扩增多态性(methylation sensitive amplification polymorphism,MSAP)技术检测了鸡胸肌和腿肌2个组织基因组在CCGG位点的甲基化状态,分析了不同组织的DNA甲基化水平及特异性甲基化模式。结果表明:文昌鸡、北京油鸡及其正交F1代和反交F1代鸡的DNA甲基化程度均较高,其中胸肌基因组DNA的总甲基化水平分别是(53.56±2.40)%、(52.82±0.85)%、(53.67±2.24)%、(54.82±2.42)%,腿肌基因组DNA的总甲基化水平分别是(52.85±2.37)%、(53.48±0.96)%、(51.87±2.85)%、(53.15±0.96)%;胸肌和腿肌组织中全甲基化条带数均高于半甲基化条带数,非甲基化条带数均高于全甲基化、半甲基化条带数;在4个不同鸡群间,基因组甲基化程度差异不显著(P0.05);对部分甲基化位点进行回收,鉴定出6个存在甲基化修饰的基因(ADAMTS5基因、ATP2A2基因、C8H1ORF27基因、C-SNO基因、FAM91A1基因、FBXO33基因)。说明鸡肌肉组织甲基化多态性丰富,且不同遗传背景会造成部分基因甲基化的差异。     

猪流行性腹泻病毒G1/G2型RT-PCR鉴别诊断方法的建立及应用

为建立一种快速鉴别猪流行性腹泻病毒(PEDV)G1型/G2型感染的RT-PCR方法,基于PEDV的S基因和E基因序列分别设计了PEDV的分型引物和鉴别引物,经过敏感性试验、重复性试验等一系列反应条件的优化,成功建立了鉴别PEDV G1/G2型感染的双重RT-PCR方法;通过目的片段的数量来判断PEDV的感染类型,其中,PEDV G1型感染可扩增得到一条目的片段(249bp),G2型感染扩增得到两条目的片段(840bp和249bp)。利用该方法对采自广西不同地区的92份临床样品进行检测,结果显示,阳性样品55份,其中,G2型样品53份,G1型样品2份。结果表明该方法操作简易,具有良好的敏感性和特异性,能快速鉴别PEDV G1/G2型的感染。     

南充云雾山野生白桑 育2号 新疆白桑ITS序列及系统位置

研究了南充云雾山野生白桑、育2号、新疆白桑ITS序列长度、G+C%、变异位点和系统位置。ITS序列长度均为576bp,G+C百分含量分别为59.55%,59.55%,59.72%,南充云雾山野生白桑、育2号45位为A、505位、560位T;新疆白桑45位A、505位G、560位T。系统位置均在BranchesⅡ,与剑持、瑞穗桑同一分支。白桑ITS序列没有地理迁移的变化,是较早分化的物种。育2号、新疆白桑与剑持、瑞穗桑有较近的亲缘关系,宜长江流域以北栽培。ITS序列信息位点有限,在分析桑属的系统学时,需要另找片段,或与其它片段联合分析。