家畜毛色形成分子基础及应用研究进展

动物毛色是一种容易被识别的表型,也可作为筛查某些疾病的有效手段。毛色主要由黑色素细胞产生的真黑色素和棕黑色素的分布、比例和产生速率所决定。许多基因对黑色素的产生和分布起着重要调控作用,各基因间的不同基因型形成多种基本毛色、淡化毛色和花斑。此外,miRNA靶向结合毛色主效基因mRNA,诱导抑制/增强其转录翻译过程,从而调控毛色基因的表达,影响黑色素合成。文章简述了家畜调控毛色的主效基因黑色素皮质素受体1（MC1R）、野灰位点信号蛋白（ASIP）、原癌基因（KIT）、酪氨酸酶关联蛋白（TYRP）、小眼畸形相关转录因子（MITF）和内皮素受体B（EDNRB）的DNA序列多态性（不同基因型）与毛色性状、疾病之间的关系;介绍了毛色形成相关miRNA挖掘鉴定、miRNA调控毛色相关基因研究进展与毛色基因研究应用价值,旨在为今后研究家畜毛色机理提供理论依据。     

家畜毛色形成分子基础及应用研究进展

动物毛色是一种容易被识别的表型,也可作为筛查某些疾病的有效手段。毛色主要由黑色素细胞产生的真黑色素和棕黑色素的分布、比例和产生速率所决定。许多基因对黑色素的产生和分布起着重要调控作用,各基因间的不同基因型形成多种基本毛色、淡化毛色和花斑。此外,miRNA靶向结合毛色主效基因mRNA,诱导抑制/增强其转录翻译过程,从而调控毛色基因的表达,影响黑色素合成。文章简述了家畜调控毛色的主效基因黑色素皮质素受体1(MC1R)、野灰位点信号蛋白(ASIP)、原癌基因(KIT)、酪氨酸酶关联蛋白(TYRP)、小眼畸形相关转录因子(MITF)和内皮素受体B(EDNRB)的DNA序列多态性(不同基因型)与毛色性状、疾病之间的关系;介绍了毛色形成相关miRNA挖掘鉴定、miRNA调控毛色相关基因研究进展与毛色基因研究应用价值,旨在为今后研究家畜毛色机理提供理论依据。     

毛皮动物毛色调控基因的研究进展

狐、貉、貂等毛皮动物毛纤维颜色丰富,含有多种天然毛色,主要由遗传基因决定。掌握调控毛皮动物毛色基因的作用机制,可以有效控制毛皮动物毛色的转变。动物毛色表型与其体内黑色素的种类、数量、合成及分布有关。在动物皮肤组织中,MC1R基因、Agouti基因、TYR基因、CBD103基因、SILV基因和KIT基因都参与毛色的形成与调控,文章对这些调控毛皮动物毛色的候选基因、作用机理及其与毛色表型的相关性研究进行了综述。     

家鸡羽色性状遗传调控机制研究进展

自然界中鸟类呈现出丰富的羽毛颜色,羽色性状在躲避天敌、捕食、求偶及抵御紫外线等方面都具有重要作用。对鸡羽毛颜色性状的研究有助于加强品种区分、识别,在育种工作中建立品种间的显著标识和保障同一品种外观整齐尤为重要。羽毛颜色是禽类表型遗传研究的重要组成部分,它主要由黑色素和类胡萝卜素所决定。目前鸡羽毛颜色性状遗传调控机制的研究大多集中在黑色素相关通路,其中,Wnt、KIT/KITL和EDN3/EDNRB等信号通路对黑素细胞的生长发育、迁移和分化具有重要的调控作用,α-MSH/ASIP-MC1R信号通路负责调控黑色素的合成。已有研究显示,通过全基因组范围内的遗传变异检测技术挖掘与羽色性状相关的基因和变异位点,可以揭示黑羽、麻羽、显性白羽、隐形白羽、常染色体白化、银羽、性连锁不完全白化、深棕色羽、淡紫色羽(灰羽)、非依赖酪氨酸酶的隐性白羽、斑点羽和性连锁横斑羽(芦花羽)等多种羽色性状的遗传调控机制。此外,以图灵模型为理论基础可以解释复杂羽色图案的形成机制。作者通过总结黑色素相关调控通路与图灵模型对家鸡羽毛颜色性状的遗传调控机制,对近年来已经确定基因座的家鸡羽毛颜色性状相关研究展开综述,以期为鸡羽色分子机制研究以及在育种过程中开展鸡羽色性状标记辅助选择提供参考。     

TYR基因及其与动物毛色关系的研究进展

毛色是毛皮动物重要的品种特征之一,是一种易于观察的表型性状。黑色素对动物毛色的形成起至关重要的作用。在动物体内酪氨酸在酪氨酸酶(TYR)的催化作用下,经由DOPA、多巴醌、吲哚醌等形式最后生成黑色素。动物毛色的形成主要与黑色素细胞中合成的两种色素(真黑色素、褐黑色素)比例有关。黑色素细胞中色素的合成受多个基因和信号通路调控。动物毛色之所以具有多样性,也是由于这些基因调控所致。在众多的调控基因中,其中目前研究较多的主要有黑素皮质素受体1(MC1R)、剌鼠信号蛋白基因(ASIP)、TYR家族(TYR、TYRP1、TYRP2)等,各基因间相互作用形成不同的毛色。文章简要介绍黑色素形成的机理及概况,重点对TYR基因结构和功能及其在多种动物毛色方面的研究现状进行综述,以便为动物毛色选育提供理论依据。     

microRNA调控动物毛色和肤色的研究进展

黑色素细胞对于毛色和肤色的形成具有至关重要的作用。黑色素细胞由胚胎时期的神经嵴干细胞分化而来,在成熟黑色素细胞内通过一系列复杂的酶催化反应最终生成黑色素,从而决定动物的毛色和肤色。黑色素的生成过程复杂,受到一些转录因子、激素、信号通路分子协同调控。microRNA(miRNA)是一类长约22nt的内源性非编码RNA,主要通过抑制转录后的翻译过程来调控基因表达。越来越多的研究表明,miRNA与黑色素生成相关。本文对黑色素沉积相关的miRNAs的挖掘和鉴定工作以及miRNAs调控毛色和肤色的研究进展进行综述。     

绵羊毛色相关基因MC1R和ASIP的研究进展

皮肤和毛囊中黑色素细胞产生的真黑素和褐黑素的分布和数量比例决定着哺乳动物的毛色,色素表型在黑色素合成的不同阶段受多个基因的调控。MC1R基因和ASIP基因是影响黑色素合成的两个重要基因,在黑色素合成和毛色调控过程中起关键作用。MC1R基因的表达产生真黑素,而ASIP基因则通过负调控机制增加褐黑素的生成。文章对近年来与绵羊毛色性状紧密相关的MC1R基因和ASIP基因的研究进展进行综述,旨在增进对绵羊毛色形成机理的了解,为绵羊育种与生产提供理论参考。     

不同毛色牦牛皮肤组织学观察及MC1R基因功能验证

旨在阐明不同毛色牦牛皮肤组织形态学特点及MC1R调控黑色素合成的可能分子机制。采集大通牦牛(黑褐色)和天祝白牦牛(白色)各6头的背部皮肤组织,用甲苯胺蓝染色法分别对不同毛色牦牛皮肤组织进行染色,观察黑色素和成熟黑色素细胞的含量差异及分布特征,并通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测MC1R在不同毛色牦牛皮肤中的表达差异。B16小鼠黑色素瘤细胞中转染shRNA MC1R干扰载体后,应用qRT-PCR和Western blot检测转染效率,分析比较各组中与毛色相关基因(Agouti、MITF、TYR)的表达差异性,利用酶标仪检测不同时间点黑色素产量。结果表明,两种毛色牦牛的表皮和毛囊周围均分布着大量的黑色素细胞,但天祝白牦牛仅在表皮基底层和毛根处检测到少量黑色素,而大通牦牛表皮层和毛囊处产生大量黑色素。与大通牦牛相比,天祝白牦牛皮肤中MC1R表达量极显著降低(P0.01)。在成功抑制MC1R的B16细胞中,TYR表达量极显著降低(P0.01),MITF表达量显著降低(P0.05),而Agouti表达量未发生显著变化(P0.05);同时黑色素含量减少。综上表明,黑色素大量沉积与MC1R高表达是导致牦牛毛色差异的原因。将shRNA MC1R载体成功转染B16小鼠黑色素瘤细胞后,MC1R的抑制情况与下游调控基因TYR表达一致,进而降低黑色素含量,说明MC1R对黑色素的合成及毛色形成起重要的调控作用。     

水貂毛色性状遗传机理解析及优良品种培育研究进展

被毛颜色作为一个直观且易被识别的重要经济性状,在水貂优良品种培育过程中备受关注。不同毛色皮张的品质和价格也存在一定的差异,因此,探明水貂毛色遗传机理已成为育种者不可避免的问题。作者从遗传学角度对水貂的毛色进行分类,对决定其毛色性状的黑素亲和素（MLPH）、溶酶体转运调节基因（LYST）、酪氨酸酶相关蛋白1（TYRP1）、小眼畸形相关转录因子（MITF）、酪氨酸酶（TYR）、刺鼠信号蛋白（ASIP）、内皮素受体（EDNRB）基因与配对盒基因3（Pax3）转录因子的DNA序列变异与毛色表型之间的关系进行了综述,并概述了中国在培育水貂优良品种方面取得的重要成果,以期为今后系统性研究水貂毛色形成机理、制定育种目标与方案及新色型品种的选育提供借鉴和参考。     

水貂毛色性状遗传机理解析及优良品种培育研究进展

被毛颜色作为一个直观且易被识别的重要经济性状,在水貂优良品种培育过程中备受关注。不同毛色皮张的品质和价格也存在一定的差异,因此,探明水貂毛色遗传机理已成为育种者不可避免的问题。作者从遗传学角度对水貂的毛色进行分类,对决定其毛色性状的黑素亲和素(MLPH)、溶酶体转运调节基因(LYST)、酪氨酸酶相关蛋白1(TYRP1)、小眼畸形相关转录因子(MITF)、酪氨酸酶(TYR)、刺鼠信号蛋白(ASIP)、内皮素受体(EDNRB)基因与配对盒基因3(Pax3)转录因子的DNA序列变异与毛色表型之间的关系进行了综述,并概述了中国在培育水貂优良品种方面取得的重要成果,以期为今后系统性研究水貂毛色形成机理、制定育种目标与方案及新色型品种的选育提供借鉴和参考。