秦川牛SIRT3基因SNPs检测及其与体尺和肉质性状的关联分析

【目的】研究秦川牛SIRT3基因的多态性及其对秦川牛体尺、肉用性状的影响,以探索改善秦川牛体尺、肉用性状的分子育种方法。【方法】随机选择相近饲喂条件下468头18~24月龄健康秦川母牛,采用DNA直接测序技术进行SIRT3基因全区域遗传变异检测。运用SPSS16.0软件中最小二乘法拟合线性模型,对SIRT3基因不同基因型与秦川牛体尺(体斜长、体高、腰高、尻长、腰角宽、胸深、胸围和坐骨端宽)和肉质性状(背膘厚、眼肌面积和肌肉脂肪含量)进行关联分析。【结果】经DNA测序发现,秦川牛SIRT3基因在第4内含子上存在2个突变位点,分别为C22522T突变和C22680G突变,均存在3种基因型。χ2检验表明,C22522T和C22680G位点均处于HardyWeinberg极度不平衡状态(P0.01)。关联性分析表明,秦川牛SIRT3基因2个突变位点的不同基因型与体斜长、体高、尻长、腰角宽、胸深、胸围和背膘厚、眼肌面积、肌肉脂肪含量有显著或极显著相关关系。【结论】SIRT3基因对秦川牛部分体尺、肉质性状有显著的影响,可以尝试作为秦川肉牛新品系培育的主要候选基因。     

秦川牛Chemerin基因第2和第6外显子的SNPs检测及其与肉质性状的相关性

[目的]对秦川牛Chemerin基因第2和第6外显子进行SNPs检测,并研究其与秦川牛肉质性状的相关性.[方法]采用DNA直接测序技术并结合PCR-SSCP方法,对324头2～3岁秦川牛Chemerin基因第2和第6外显子进行多态性分析,用最小二乘法拟合线性模型对Chemerin基因不同基因型与秦川牛肉质性状(宰前活质...     

秦川牛GH基因第5外显子的多态性及其与体尺性状的关联性

【目的】研究秦川牛生长激素基因第2外显子的多态性,及其与部分体尺性状指标的相关性。【方法】以502头2周岁左右秦川牛为研究对象,利用PCR-RFLP技术检测生长激素基因上存在的单核苷酸多态性(SNPs),并分析其与秦川牛体尺性状的关联性。【结果】在GH基因第5外显子中发现了2处SNPs,分别为错义突变和同义突变。位点1经AluⅠ酶切后产生AA、AB和BB 3种基因型,A、B等位基因频率分别为0.825 7和0.174 3;卡方检测显示,该位点在所检测秦川牛群体中处于Hardy-Weinbery不平衡状态;关联分析表明,该位点不同基因型个体之间在体高、胸围、体斜长和尻长上差异显著。位点2经AflⅡ酶切后产生CC和CD 2种基因型,C和D等位基因的频率分别为0.902 4和0.097 6;卡方检测显示,该位点在所检测秦川牛群体中处于Hardy-Weinbery不平衡状态;关联分析表明,该位点不同基因型个体间在腰角宽、坐骨端宽和尻长上差异显著。第5外显子2个位点合并基因型分析结果表明,双杂合基因型个体各体尺性状均显著高于其他基因型组合,并且多标记位点的组合效应高于单标记位点。【结论】组合ABCD各体尺性状数值均高于AB和CD基因型,组合ABCD可能是影响牛体尺性状的最佳基因型组合。     

秦川牛TNFSF11基因多态性及与体尺性状的相关性

为研究秦川牛TNFSF11基因多态性及其与秦川牛体尺性状的相关性,以399头同等饲养条件下的18～24月龄健康秦川母牛为研究对象,采用PCR-RFLP技术结合DNA测序技术检测TNFSF11基因的SNPs位点,并将其与秦川牛体尺性状进行关联分析。结果表明,DNA测序发现在TNFSF11基因第3内含子即34 080bp处(C331区域)和第3内含子34 096bp处(C332区域)分别发生C→T突变和T→C突变;PCR-RFLP分析发现,秦川牛TNFSF11基因C331区域经创造酶切位点后可以被限制性内切酶HincⅡ特异切割为有GG、GH和HH 3种基因型,C332区域可以被内切酶BseLⅠ特异切割为MM、MN和NN 3种基因型;与测序结果比对显示,秦川牛TNFSF11基因C331、C332各酶切基因型与测序结果显示相一致。卡方检验显示,C331位点在所检测牛群中处于Hardy-Weinberg平衡状态(P0.05),而C332位点则处于Hardy-Weinberg极度不平衡状态(P0.01);且C331处GH基因型为优势基因型,G等位基因为优势等位基因,处于中度多态状态;C332处基因型MM为优势基因型,M等位基因为优势基因,处于中度多态状态;关联分析表明,C331位点不同基因型个体间在腰高、腰角宽和胸围方面差异显著(P0.05),C332位点在体斜长和腰高方面差异显著(P0.05)。经连锁不平衡检测发现,两位点存在一定的连锁特性(r2=0.213),将两突变位点进行单倍型分析可知,HHMM基因型各性状均显著高于其他基因型组合,且多标记位点的组合效应值高于单标记位点。说明TNFSF11基因对秦川牛体尺性状有显著的影响,可以作为秦川肉牛新品系培育早期选择的候选基因,其中组合HHMM可能是影响秦川牛体尺胴体性状的最佳基因型组合,在选育中应加大其选择力度。     

秦川牛 OLR1基因多态性与肉质性状的关联分析

采用PCR-RFLP的方法对230头秦川肉牛基因组的氧化型低密度脂蛋白受体1(OLR1)基因进行研究,并对其基因型与部分肉质性状进行关联分析。结果发现,OLR1基因存在g.10497C>A突变,该突变位点能够被PstI限制性酶识别。群体中共存在3种基因型,分别命名为AA、AC和CC,基因型频率分别为0.287、0.217和0.496。等位基因A和C的基因频率分别为0.396和0.604。χ2检验表明,该基因座处于Hardy-Weinberg不平衡状态(P<0.05)。关联分析结果表明,CC基因型的眼肌面积显著高于AA基因型(P<0.05);同样,CC基因型与高眼肌深度相关(P<0.05)。而AC基因型与AA和CC基因型之间没有显著差异(P>0.05);在背膘厚和肌间脂肪含量这2个性状上,3种基因型之间差异不显著(P>0.05)。     

鲁西牛和秦川牛体尺性状与胴体性状间典型相关分析

为揭示肉牛体尺性状与胴体性状两组变量之间相关本质,对鲁西牛和秦川牛的4个体尺性状和7个胴体性状分别进行典型相关分析,结果表明:鲁西牛和秦川牛的体尺性状和胴体性状间都存在较强的相关,其第1典型相关系数均达到极显著相关水平(P0.01),典型相关系数分别是0.886和0.985,占到总相关信息的66.00%和92.92%,第2典型相关系数分别是0.738和0.802,累积占到总相关信息的87.73%和98.16%。鲁西牛体尺性状和胴体性状间第1对典型相关主要由胸围(A4)与胴体重(B1)引起,第2对典型相关主要由体高(A1)与后腿长(B5)引起,而秦川牛体尺性状和胴体性状间第1对典型相关主要由管围(A3)、胸围(A4)与胴体重(B1)、后腿长(B5)、胴体长(B7)引起,对2个品种牛两组性状的选育应侧重于这几个性状的表现,可以达到较理想的效果。     

秦川牛A-FABP基因的生物信息学分析

【目的】克隆秦川牛脂肪型脂肪酸结合蛋白(A-FABP)基因,并对其进行生物信息学分析,为深入研究A-FABP基因与秦川牛肉质性状的关系奠定基础。【方法】以秦川牛脂肪组织为材料,采用RT-PCR方法对牛A-FABP基因进行克隆。使用DNAMAN、NCBI等一系列在线软件及工具,对所得到的序列及其编码蛋白质的结构和特性等进行生物信息学分析。【结果】秦川牛A-FABP基因含有15个酶切位点,编码的蛋白分子质量为14.7 ku,二级结构主要以α-螺旋、不规则盘绕和延伸链为结构元件,含132个氨基酸,其中强碱性氨基酸18个,强酸性氨基酸19个,疏水氨基酸45个,不带电荷的极性氨基酸32个;含有6个蛋白激酶C磷酸化位点,1个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点,3个肉豆蔻酰基化位点,1个FABP结合域;含有4个Ser、6个Thr和1个Tyres,这11个氨基酸均可能成为蛋白激酶磷酸化位点。【结论】秦川牛A-FABP基因编码的氨基酸序列与人、鸡、小鼠、大鼠、野猪的氨基酸序列同源性分别为84.09%,85.61%,71.97%,88.33%,81.82%,表明在进化关系上,A-FABP氨基酸序列有较好的保守性;此蛋白序列具有脂钙蛋白结合域,没有信号肽;无明显跨膜区,不含有二硫键。     

秦川牛CS-1 基因SNPs 检测及其与胴体、肉质性状相关性研究

研究[目的]检测秦川牛CS-1基因的单核苷酸多态性(SNPs),并将其与秦川牛胴体和肉质性状进行关联分析.[方法]采用PCR-SSCP方法对485头秦川牛CS-1基因第3外显子进行多态性检测,分析其与部分胴体、肉质性状的关系:[结果]在CS-1基因第3外显子191碱基处发现C→A突变,201碱基处发现C→T突变.检测到A和C两个等住基因,其基因频率分别位0.1381和0.8619.方差分析结果表明:胴体性状方面,AC型个体背部皮下脂肪厚显著高于CC型个体(P＜0.05);在肉质性状方面,AC型个体的大理石花纹显著高于CC型个体(P＜0.05),AA型和AC型个体的嫩度要显著优于CC型个体(P＜0.05);其余性状差异不显著;[结论]揭示可以用该多态性位点(CS-1 Exon3)对秦川牛的胴体性状和肉质性状进行标记辅助选择.     

秦川牛H-FABP基因第1外显子SNP及其与部分肉用性状相关性的研究

【目的】分析秦川牛心脏脂肪酸结合蛋白基因(H-FABP)第1外显子的遗传变异与部分肉用性能指标的相关性。【方法】随机选择相同饲养条件下的146头18~20月龄秦川牛阉牛,采用PCR-SSCP结合测序技术,对秦川牛H-FABP基因第1外显子的遗传变异进行检测;运用SPSS统计程序中的GLM模型,分析其与部分肉用性能指标的关系。【结果】秦川牛H-FABP基因第1外显子130 bp处具有PCR-SSCP可检测到的SNP位点:Y=T→C。对该SNP位点具有不同基因型的个体进行分型并与88头秦川牛的肉用性状指标进行GLM分析,表明AB型个体的后腿围、背膘厚、大理石花纹等性状极显著高于AA型个体(P<0.01),AB型个体的胴体胸深和嫩度显著高于AA型个体(P<0.05),AB型个体的背膘厚极显著高于BB型个体(P<0.01);另外,BB型个体的后腿围、大理石花纹等性状极显著高于AA型个体(P<0.01)。【结论】秦川牛H-FABP基因第1外显子上存在SNP位点且与肉用性状有较强的关联性,说明H-FABP基因可作为秦川牛部分肉用性状的候选基因。     

秦川牛 MYH8基因多态性及其与生长性状的关联分析

为研究秦川牛MYH8基因的多态性及其与秦川牛生长性状的关联性,选取163头健康的30月±2月龄秦川牛,采用DNA测序技术发现MYH8基因外显子上的SNP位点,并以PCR-RFLP技术分析秦川牛群MYH8基因型,研究其遗传多样性,再通过SPSS 19.0软件分析SNP位点与秦川牛体尺性状和胴体性状的关联性。研究结果表明,在MYH8基因第33外显子上存在3个SNP位点,分别在基因序列26 064、26 094和26 100bp 3处,且26 064bp处(TC)为同义突变,26 094bp处(TC)为错义突变,26 100bp处(CG)为错义突变。关联分析显示,C26100G突变发生在体斜长指标,表现为GG基因型个体的群体均值显著高于GC、CC基因型个体(P0.05);而其他突变中不存在显著性差异。某些基因型(T26064C突变处TC基因型和T26094C突变处CT基因型)可能为优势基因型,但还需通过更多个体验证。说明:MYH8基因对秦川肉牛生长性状存在一定影响。     

牛PRKAA2基因SNP检测及与其生长和肉质性状的关联分析

【目的】研究秦川牛、南阳牛、鲁西牛和安格斯牛共630头个体的单磷酸腺苷激活的蛋白激酶α2亚基(AMPKα2)基因PRKAA2的多态性,并分析其多态性与200头秦川牛生长及肉质性状的关联性。【方法】利用PCRSSCP、DNA测序、飞行质谱(MALDI-TOF)等技术,分析检测4个品种牛PRKAA2基因6个外显子的单核酸多态性(SNPs);采用生物信息学方法结合统计分析软件,分析秦川牛各多态位点的遗传变异特性与体尺及肉质性状的关联性。【结果】PRKAA2基因第2、4、6、7、8、9外显子中,只检测到第4外显子27GC和60TC 2个突变位点;关联分析表明,27GC位点与秦川牛背膘厚和眼肌面积显著关联(P0.05);60TC位点与秦川牛体斜长极显著相关(P0.01),与体高、尻长、腰角宽、坐骨端宽、眼肌面积显著相关(P0.05)。【结论】PRKAA2基因对秦川牛部分体尺及肉质性状有极显著或显著影响,可作为秦川肉牛新品种早期选择的候选基因和分子辅助标记。     

牛MyoG基因单核苷酸多态性分析

以皖东牛和广丰牛共128头牛为研究对象,采用PCR-RFLP方法检测牛MyoG基因的多态性。结果表明,在牛MyoG基因的外显子466碱基处发生G>C突变,检测到AA和AB 2种基因型,该位点的突变未引起氨基酸序列的变化。在皖东牛群体中AA基因型频率为23.66%,AB基因型频率为76.34%;在广丰牛群体中AA基因型频率为17.24%,AB基因型频率为82.76%。皖东牛的多态信息含量（PIC）为0.3606,广丰牛为0.3702,在该位点均处于中度多态。卡方检验表明皖东牛群体处于哈代-温伯格不平衡状态(P<0. 05);广丰牛处于哈代-温伯格平衡状态(P>0. 05)。     

IRX3基因在秦川牛不同组织中的表达分析

【目的】研究IRX3(Iroquois homeobox 3)基因在秦川牛各组织中的表达规律,为通过现代分子技术手段改良秦川牛肉用性状提供理论依据。【方法】根据秦川牛IRX3的mRNA序列设计实时定量特异性引物,采用实时荧光定量PCR方法,检测IRX3基因在秦川牛不同生长发育阶段(胎儿、6月龄、24月龄)不同组织(心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、大肠、小肠、肌肉(背最长肌))及在6月龄、18月龄、24月龄、60月龄秦川牛脂肪组织中的表达水平。【结果】IRX3基因在秦川牛胎牛、6月龄、24月龄3个阶段均在肺部组织中表达量最高(P0.01)。IRX3基因在秦川牛心脏、肝脏中的表达量随年龄的增长而极显著增加(P0.01);在背最长肌中的表达量随生长发育过程的推进而极显著减少(P0.01);在大肠、肺脏组织中的表达量从胎牛到6月龄逐渐降低,从6月龄到24月龄极显著增加(P0.01)。随着年龄的增长,秦川牛脂肪组织中IRX3基因的表达量呈先升高后降低最后再升高的变化趋势,18月龄表达量最高,极显著高于其他年龄段(P0.01);其次是6月龄,表达量极显著高于24~60月龄(P0.01)。【结论】IRX3基因在不同阶段秦川牛的肺部组织中均有较高水平的表达;IRX3基因在脂肪组织中的表达量与牛生长速度正相关,推测IRX3基因在秦川牛发育过程中与脂肪沉积有密切联系。     

TLR2基因多态性及其与奶牛乳房炎的相关分析

【目的】研究牛Toll样受体蛋白2基因(TLR2)的多态性及其与中国荷斯坦奶牛乳房炎的关系。【方法】以中国荷斯坦奶牛、鲁西黄牛和渤海黑牛为研究对象,利用DNA测序、PCR-RFLP和创造酶切位点RFLP(CRS-RFLP)技术对TLR2基因多态性及其与中国荷斯坦奶牛乳房炎的关系进行研究。【结果】经DNA测序,在牛TLR2基因的3′非翻译区发现1个新的SNP,即mRNA序列的3 008位发生了T/C突变。TLR2基因编码区(c.651G>A,c.827A>G)和3′非翻译区(c.3008T>C)有3个突变位点,分别是PstI,Hin1Ⅱ和HhaI限制性内切酶的酶切多态位点。3个多态位点在各品种牛之间的基因型频率和等位基因频率差异较大;经χ2适合性检验,除鲁西黄牛的HhaI酶切位点处于非Hardy-Weinberg平衡状态外,3种牛在其他位点均处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05)。只有Hin1Ⅱ酶切多态位点与牛乳中的体细胞评分(SCS)存在相关性,含有B等位基因的个体SCS显著低于含有A等位基因的个体(P<0.05)。中国荷斯坦奶牛在3个酶切位点形成了H1-H8共8种单倍型,产生了H1H1、H1H2、H1H3、H1H4、H1H7和H1H8等6种单倍型组合,其中H1H1的频率最高(55.89%),H1H4的SCS最低(3.17),且不同单倍型组合与SCS存在相关性。【结论】TLR2基因可用作奶牛抗乳房炎性状的辅助选择标记。     

SST基因多态性及其与牛生长性状的关联分析

【目的】对秦川牛、鲁西牛、鲁西与西门塔尔杂种牛(简称鲁杂牛)、南阳牛、夏南牛和郏县红牛6个品种中国黄牛Somatostatin基因(SST)的第1外显子和第2外显子进行SNPs检测,研究其与6个品种中国黄牛部分生长性状的相关性。【方法】采用DNA直接测序技术和PCR-SSCP方法,对669头中国黄牛SST基因第1和第2外显子进行多态性分析,运用最小二乘线性模型对SST基因的不同基因型与6个品种中国黄牛生长性状进行关联性分析。【结果】在SST基因第126个碱基处找到1处多态位点,除秦川牛和鲁杂牛有GG和AG 2种基因型外,其他4个品种牛中均存在AA、AG、GG 3种基因型。运用卡方检验模型对6个品种黄牛中等位基因A/G的频率、基因型频率、多态信息含量等进行了统计分析,结果表明,各供试品种在这一位点上均处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05);该位点的A、G等位基因频率和多态信息含量在6个品种中国黄牛中分别为0.053 8～0.218 8,0.781 2～0.946 2和0.096 6～0.283 4。SST基因的多态性与6个品种黄牛的8个生长指标的相关性分析结果显示,该位点对669个个体中的某些生长性状指标具有显著影响;其中24月龄秦川牛品种中,GG型个体的体斜长、腰角宽和坐骨端宽均高于AG型个体(P<0.05);12月龄鲁西牛品种中,GG型个体的体斜长均高于AA型个体(P<0.05);12月龄鲁杂牛牛群体中,GG型个体的体斜长和体高均高于AG型个体(P<0.05);其他品种牛各基因型个体之间的生长性状指标差异均不显著。【结论】SST基因可能与秦川牛、鲁西牛和鲁杂牛的生长性状有密切的相关性,可作为秦川牛、鲁西牛和鲁杂牛生长性状的候选基因。     

秦川牛ADIG基因重组腺病毒过表达载体的构建与病毒包装

【目的】构建秦川牛ADIG基因的重组腺病毒载体,包装并扩繁病毒,为下一步研究该基因在脂肪细胞分化过程中的分子作用机制和相关信号通路奠定基础。【方法】根据NCBI收录的家牛ADIG基因(NM_001113720.1)mRNA序列设计引物,以秦川牛组织样提取的总RNA反转录而成的cDNA为模板,通过RT-PCR和PCR扩增获得目的基因,将其连接到pMD19-T Simple载体并测序。质粒提取纯化后通过BglⅡ与SalⅠ双酶切,然后胶回收酶切产物,将其连接到穿梭载体pAdTrack/CMV上,构建重组穿梭质粒pAdTrack/CMV-ADIG。将pAdTrack/CMV-ADIG质粒用PmeⅠ酶切线性化,转化含有腺病毒骨架载体pAdEasy-1的大肠杆菌BJ5183感受态细胞中进行同源重组,构建重组腺病毒质粒pAD-ADIG,并用PacⅠ酶切鉴定,提取质粒后转化大肠杆菌Top10进行扩繁。用PacⅠ酶切线性化pAD-ADIG载体并回收质粒大片段,转染293A细胞进行病毒包装,然后完成病毒扩繁和病毒滴度的测定。【结果】PCR扩增获得了399bp ADIG基因CDS区;成功构建了重组穿梭质粒pAdTrack/CMVADIG和重组腺病毒质粒pAD-ADIG。经检测,ADIG重组腺病毒包装成功,扩繁后得到了高滴度的腺病毒(1×108PFU/mL)。【结论】成功构建了秦川牛ADIG基因的重组腺病毒表达载体pAD-ADIG,完成了病毒包装和扩繁。     

中国地方牛CCK基因第1外显子的多态性及其与生产性状的相关性

【目的】研究中国本地牛胆囊收缩素(Cholecystokinin,CCK)基因第1外显子的多态性及其与南阳牛生产性状的关系,为中国地方牛品种的选育提供参考。【方法】利用PCR-RFLP和DNA测序技术,研究了6个中国本地牛品种(南阳牛、秦川牛、郏县红牛、鲁西牛、草原红牛和荷斯坦奶牛)1390头个体CCK基因的多态性,并分析其多态性与南阳牛生产性状的相关性。【结果】DNA池测序结果发现,CCK基因第1外显子有2个新的SNP多态位点(1 224 T→C,1 275 G→C),其中1 275 G→C是一个错义突变,该突变导致1个内切酶PVUⅡ切割位点的消失,表现为GG、GC、CC 3种基因型。3种基因型在南阳牛、秦川牛、郏县红牛、鲁西牛、草原红牛和荷斯坦奶牛CCK基因第1外显子G等位基因的频率分别为0.744 0,0.947 0,0.888 5,0.956 3,0.756 3,0.957 0;C等位基因频率分别为0.256 0,0.053 0,0.111 5,0.043 7,0.243 7,0.043 0。不同基因型与南阳牛生产性状的相关分析表明,GC和CC基因型个体除了与初生质量和6月龄性状指标不相关外,与12,18,24月龄体质量、体长、平均日增质量和胸围性状均存在显著或极显著相关。【结论】CCK基因可能是影响牛生产性状的主效基因或者与之紧密连锁,可能是牛分子育种的候选基因之一。     

4个牛群体MSTN基因第1外显子单核苷酸多态性分析

以肌生成抑制素(MSTN)为候选基因,采用PCR-SSCP技术检测了该基因第一外显子在皖东牛、皖南牛、和牛和西门塔尔牛4个群体中的多态性。通过SNP检测,发现MSTN基因外显子1的267碱基发生A→G的同义突变,在所检测牛群中存在3种基因型(AA、GG、AG),A等位基因为优势基因。该位点在4个牛群体中均处于中度多态。卡方检验表明皖东牛、皖南牛和和牛处于哈代-温伯格平衡状态(P0.05),西门塔尔牛处于哈代-温伯格不平衡状态(P0.05)。