大黄鱼肌肉生长抑制素基因外显子I遗传多态性分析

肌肉生长抑制素是控制骨骼肌生长发育的重要细胞因子,采用PCR-SSCP和测序方法分析了大黄鱼肌肉生长抑制素基因外显子I的单核苷酸多态性,结果发现,外显子I有7个多态性位点,分别是270(G→A)、196(C→T)、349(A→T)、51(T→C)、352(G→A)、348(C→T)和264(G→T),但只有349位点和352位点的碱基突变造成错义突变,氨基酸变化分别为T→S和E→K,其他位点均属同义突变.存在7种基因型,它们的频率分别为0.2708、0.0833、0.3333、0.0208、0.1667、0.1047和0.0208,该基因位点的杂合度为0.709.统计分析表明,外显子I无论是基因型水平上的多态性还是氨基酸水平上的突变均与体长和体质量呈显著性相关(P<0.05),但与肌肉脂肪含量无显著相关(P>0.05).     

ENU诱变草鱼家系生长特性及肌肉生长抑制素基因SNP筛选的研究

经过175 d养殖,对4个N-乙基-N-亚硝基脲(ENU)诱变草鱼家系进行生长对比,采用显著性比较,偏相关分析和因子分析统计方法对草鱼体质量、全长、体长、头长、体高、尾柄长、尾柄高、体厚性状进行分析,进而运用双向测序法对MSTN1、MSTN2基因在具有明显差异家系中进行SNP位点筛选。试验结果显示,家系4的生长速度明显大于家系3,家系4的8个性状明显大于其他3个家系;家系1中体长、尾柄长、体厚与体质量密切相关,家系2中体长、头长、体厚与体质量密切相关,家系3中全长、体长、尾柄高与体质量密切相关,家系4中全长、体长、体厚与体质量密切相关。由此可知,家系4和家系3具有明显的生长差异。对于MSTN1基因,家系3在465位点C/G、467位点G/A,家系4在465位点C/G均发生错义突变;对于MSTN2基因,家系3和4在912位点C/T均发生同义突变,家系3在1027位点G/A、家系4在366位点A/G均产生错义突变,位于非编码区1390位点A/T和1401位点G/A在两个家系均发现SNP位点。试验结果表明,MSTN1、MSTN2基因的不同SNP位点与ENU诱变草鱼的生长性状存在紧密联系。     

肌肉生长抑制素(myostatin MSTN)基因的研究进展

本文综述了肌肉生长抑制素(myostatinMSTN)基因的家族成员、功能、结构、作用机制、同源性、定位、部分位点及表达,并对MSTN基因的研究前景进行了展望。     

大口黑鲈肌肉生长抑制素基因单核苷酸多态性位点的筛选及其与生长性状关联性分析

采用PCR-SSCP和PCR-RFLP技术对大口黑鲈肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)基因全序列进行了SNPs位点筛选和分型,共筛选到2个单核苷酸多态性(SNPs)位点(C-1453T和T+33C),其中C-1453T位于启动子E8 box和Octamer(＋)调控元件之间的区域,T+33C的突变位于第一外显子区域,属于同义突变,氨基酸没有发生变化;利用一般线性模型分析单标记位点与大口黑鲈生长性状(体重、体长、体高、体宽和眼间距)相关性,均未达到显著水平(P>0.05)。将2个SNPs位点不同基因型组合成6种双倍型(去掉频率小于3%的组合),关联分析表明,双倍型D2在体重、体长、体高、体宽和眼间距的均值均高于其它双倍型,而双倍型D5在体重、体长、体高、体宽和眼间距的均值均低于其它双倍型,双倍型D2与D5之间在5个主要生长性状均存在差异显著(P＜0.05),推测双倍型D2对生长性状起正相关,而双倍型D5与大口黑鲈的生长性状呈负相关,因此推断MSTN基因突变位点双倍型D2与D5可作为大口黑鲈生长性状的两个标记位点,用其分子标记位点来辅助大口黑鲈育种工作以期加快育种进程。     

牙鲆mstn基因SNPs位点多态性与生长性状的关联分析

为研究牙鲆(Paralichthys olivaceus)肌肉生长抑制基因(mstn)多态性,开发其分子辅助育种新标记,采用重测序方法对120尾牙鲆(3个双克隆杂交家系：60尾;3个雌核发育家系：60尾)的mstn基因进行单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism, SNP)位点筛选,并对不同基因型个体的生长性状进行多重比较及SNP标记验证。结果显示,共检测到7个SNPs位点,均为颠换型突变;外显子区3个(Exonl 1:G2063A; Exonl 3:C3883T, C4009A),为同义突变;内含子区3个(Intron 1:A2444T; Intron 2:T3816C, A3832C);3’端非编码区1个(3’UTR:C4564A)。SNPs与生长性状关联分析结果表明,A3832C和C4564A标记位点与牙鲆体质量、体长、体高等生长性状显著相关(P<0.05),其中A3832C位点AA基因型和C4564A位点AC基因型在生长上表现出优势,A3832C位点CC和C4564A位点AA、CC基因型在生长上表现出劣势,其他5个SNPs位点对牙鲆生长...     

牙鲆肌肉生长抑制素(MSTN)基因克隆

采用同源克隆及基因组步移的方法,分离克隆了牙鲆肌肉生长抑制素(MSTN)基因.经过序列分析及cDNA验证,牙鲆MSTN基因具有3个外显子和2个内含子,编码377个氨基酸.5'侧翼区含有8个TATA框,一个CAAT框,6个E框;3'侧翼区含有加尾信号.通过同源分析,牙鲆MSTN C末端含有9个保守半胱氨酸残基和一个RVRR蛋白酶酶切位点;通过进化树分析,牙鲆MSTN与鱼类MSTN基因聚为一支.RT-PCR分析表明,牙鲆MSTN在胚胎发育中不表达或表达量较低,说明MSTN在牙鲆胚胎发育中并不起重要作用;其在各组织中的表达,随个体和环境的不同而有差异,暗示MSTN的表达受外界因素调控.     

泥鳅肌肉生长抑制素基因片断的克隆及其表达

肌肉生长抑制素（myostatin,MSTN）是动物肌肉生长发育的负调控因子。以泥鳅肌肉cDNA为模板,采用RT-PCR法克隆了泥鳅MSTN基因的主要片段,其长度为815 bp,编码271个氨基酸残基。泥鳅MSTN具有MSTN的共同特征,有蛋白酶水解位点RIRR和保守的半胱氨酸残基。RT-PCR分析表明该基因在肌肉中显著表达,在眼中也有微弱表达,而在其他所检测组织（脑、鳃、心脏、肝脏、肠、精巢、卵巢）未见表达。此结果表明泥鳅MSTN基因除对肌肉生长发育有调控作用以外,还可能在眼的发育中有一定作用     

淇河鲫肌肉生长抑制素基因的克隆与表达

肌肉生长抑制素(MSTN)是动物肌肉发育和生长过程中的负调控因子。为了明确淇河鲫MSTN基因序列及其在肌肉生长发育中的调控功能,本研究利用RACE方法克隆淇河鲫MSTN全长c DNA序列,q RT-PCR分析其在不同组织和胚胎发育阶段的表达情况。结果显示,淇河鲫MSTN c DNA序列全长2094 bp(no.KC851952.1),包含86 bp 5′非编码区、880 bp 3′非编码区和1128 bp开放阅读框,编码375个氨基酸残基,前22个氨基酸残基为信号肽,34~256位氨基酸残基为TGF-β前肽域,281~375是TGF-β结构域,具蛋白酶水解位点RIRR和C端生物活性区的9个保守半胱氨酸残基。蛋白同源分析发现淇河鲫MSTN与鲤形目鱼类相似性较高,与哺乳动物和鸟类的相似性最低。系统进化分析显示,淇河鲫MSTN与鲫、鲤、鳡等鲤科鱼类亲缘关系较近。实时定量PCR分析表明,淇河鲫MSTN基因在各个组织中均有表达,脑中表达量最高,其次为肌肉和肝脏,肠道表达量最低。淇河鲫胚胎发育的各阶段MSTN基因均有表达,受精卵表达量最高,其次为囊胚期,神经胚期表达量最低。推测MSTN与淇河鲫肌肉发育生长具有一定的相关性,可能参与"双背鲫"特征的形成。     

草鱼PRL基因多态性与幼鱼生长性状和肌肉成分的关联分析

为了探索草鱼(Ctenopharyngodon idella)PRL(prolactin)基因多态性与草鱼生长性状和肌肉成分的关联性,通过测序法从10尾草鱼的PRL基因中筛选到6个突变率高于30%的变异位点,包括5个单核苷酸变异位点和1个插入型突变(–/CACTCACTA),分别命名为2551GA、2639GC、3247AG、5197TG、5897GA和3391–+。利用AS-PCR(allele-specific PCR)和基因分型技术对192尾4月龄草鱼的PRL基因变异位点进行检测;基于一般线性模型对变异位点多态性与草鱼生长性状和肌肉成分进行相关性分析。研究发现,2639GC、3391–+和5197TG对体长和体重具有显著影响(P0.05),2639GC对肌肉粗蛋白含量具有显著影响(P0.05)。单个位点基因型比较发现,3391–+的突变型(–+和++)个体的体长和体重均显著高于野生型(––)个体(P0.05);2639GC的GC及5197TG的突变型(TG和GG)个体的体长和体重分别显著低于2639GC的GG和5197TG的TT野生型(P0.05);2639GC突变型(CC)个体的粗蛋白含量显著高于2639GC其他基因型(GG和GC)个体(P0.05)。两位点组合比较发现,含3391–+突变型(–+和++)的组合对应体长和体重普遍高于其他组,含2639GC的CC突变型的组合对应粗脂肪含量和粗蛋白含量普遍较高,其中粗蛋白含量显著高于其他组(P0.05)。研究表明,草鱼PRL基因多态性与草鱼生长性状和肌肉成分间存在显著关联,推测相关变异位点可作为草鱼生长和肉质改良的候选辅助标记。     

鳡肌肉生长抑制素(MSTN)基因的克隆及其组织特异性表达分析

以鳡肌肉总RNA为模板,采用RTPCR和RACE的方法,获得了鳡肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)基因的3个重叠片段,测序后拼接得到2 177 bp全长cDNA序列,其包含了5′端非翻译区的89个核苷酸和3′端非翻译区1 052个核苷酸以及1 125个核苷酸的开放性阅读框,翻译编码375个氨基酸,其中前22个氨基酸为鳡MSTN的信号肽。鳡MSTN具有MSTN的共同特征,有蛋白酶水解位点RIRR和在C端生物活性区含9个保守的半胱氨酸残基。核苷酸和氨基酸同源性分析发现鳡MSTN与厚颌鲂、草鱼和鲤等鲤形目鱼类的同源性较高,与鲈形目的同源性较低,与哺乳动物和鸟类的同源性最低;系统发育分析表明鳡MSTN与厚颌鲂亲缘关系最近。 半定量RT-PCR分析表明,该基因在肌肉和脑中表达量最高,在心肌中也有较高表达,在肝脏、肠、鳃和肾等组织中未见明显表达,此结果表明鳡MSTN基因除对肌肉生长发育有调控作用以外,可能还有其他功能。     

瘤背石磺肌肉生长抑制素基因的克隆及组织表达分析

为探究石磺由海洋向陆地进化过程中肌肉生长和发育的分子机制,实验以石磺科贝类转录组数据为基础,采用RACE方法从瘤背石磺肌肉中首次克隆到MSTN cDNA的全长并做了相应的组织表达分析。结果显示,瘤背石磺MSTN基因cDNA全长2667 bp,包括1650 bp的开放阅读框,374 bp的5′端非翻译区,643 bp的3'端非翻译区,共编码549个氨基酸。预测该基因编码的蛋白质原子总量为8776,分子式为C2774H4331N783O862S26,分子质量约为63.27 ku,理论等电点为6.02,信号肽预测结果显示,N端具有21个氨基酸长度的信号肽。瘤背石磺MSTN具有MSTN的共同特征,包括蛋白酶水解位点RSRR和C端多肽生物活性区以及9个保守的半胱氨酸残基。通过进化树分析,瘤背石磺MSTN与加州海兔MSTN的亲缘关系最近。RT-PCR结果显示,MSTN基因在各个组织中均有表达;含肌纤维组织中的表达量低于内脏器官的表达量,在肝胰腺中的表达量最高,腹足表达量最低。MSTN基因一级结构具有很高的保守性,说明该基因在进化上的限制性和功能的重要性;同时该基因在石磺非肌肉组织中表达,表明该基因不仅有抑制肌肉生长的作用,还参与其他生命活动的调节。     

草鱼MSTN-1基因多态性及与早期生长性状和肌肉成分关联分析

为研究草鱼MSTN-1基因多态性及与早期生长性状和肌肉成分的相关性,本研究扩增出全长为3824 bp的草鱼MSTN-1基因,用长江选育草鱼群体对MSTN-1基因多态性进行筛选和验证。结果共发现3个多态性位点(Locus 1:C1799T,野生型EE/突变型EF;Locus2:C1842T,野生型HH/突变型HI;Locus 3:TGAAGCGCTGGTTCT/2585-,野生型BB/缺失型BD)。利用一般线性模型分析3个位点及其组合型(剔除个体数少于3的组合)与生长性状和肌肉成分的相关性,发现2个位点对幼鱼生长性状表型差异有显著影响,但3个位点对肌肉成分差异均无显著影响。多重比较发现,单倍型HI突变组的体长和体质量显著高于HH野生组,BD突变组的体长和体质量显著性低于BB野生组;多倍型中存在HI突变组合的体长、体质量均显著高于其他组,存在BD突变的组合在体长性状方面显著低于其他组。表明草鱼MSTN-1基因3个SNPs中,HI突变是对草鱼生长性状的有利突变,BD突变是不利突变,而EF突变无显著影响,可将MSTN-1基因作为分子标记辅助草鱼选育的候选基因。     

草鱼GH基因3'部分序列多态性与生长性状及肌肉成分的相关性分析

为了解草鱼GH基因多态性与早期生长性状及肌肉成分的相关性,实验利用直接测序法从156尾草鱼GH基因的3′部分序列中共筛选到9个变异位点(分别命名为SNP1~SNP9:G2825A、G2914T、T2966G、A3002T、T3022C、A3301G、C3463T、C3547T、C3620T)。卡方检验结果显示,9个位点均未显著偏离Hardy-Weinberg平衡,且均表现为中等多态性(0.25PIC0.5);经连锁不平衡分析发现,SNP3、SNP4和SNP5位点为一组完美连锁不平衡,SNP2、SNP7、SNP9位点为一组完美连锁不平衡;GH基因3′部分序列5个位点单倍型分析共发现6种单倍型,其中Hap1(30.4%)所占的比例最高,Hap6(4.8%)所占比例最低。利用GLM及多重比较对草鱼GH基因中9个SNPs多态性与早期生长性状和肌肉成分进行相关性分析,发现SNP2和SNP3位点的纯合突变型在体质量、体长和粗脂肪性状上均显著高于野生型和杂合突变型;在双倍型分析时得出了相似的结果,同时含有SNP2和SNP3位点纯合突变的双倍型组合在生长和粗脂肪性状上均显著性高于其他组合。研究表明,草鱼GH基因中SNP2和SNP3位点与早期生长性状及肌肉成分存在显著性相关,可作为草鱼生长及肉质改良的候选辅助分子标记,并且为进一步对相关变异位点的功能验证奠定研究基础。     

刀鲚MSTN基因遗传多态性与生长性状的关联分析

为筛选刀鲚(Coilia ectenes)生长性状遗传改良的分子遗传标记,基于现有刀鲚转录组数据,利用基因克隆技术获得养殖刀鲚肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)基因的全长序列,采用PCR产物直接测序和SNaPshot技术分别进行基因多态性的筛选和分型,并将不同基因型与刀鲚的生长性状(体长、体高和体质量)进行关联分析。结果显示,养殖刀鲚MSTN基因的DNA序列主要由2个内含子和3个外显子组成,经SNP位点筛选,仅在第1内含子上筛选到2个颠换突变位点(g.564G>T和g.755G>T)和1个转换突变位点(g.786C>T);将3个SNP位点与生长性状进行关联分析发现,SNP位点g.786C>T与刀鲚的体长、体高和体质量呈显著性负相关,具有TT基因型个体的体长、体高和体质量显著低于CC型和CT型(P<0.05),而SNP位点g.564G>T和g.755G>T的不同基因型仅与刀鲚的体高具有一定程度的相关性;3个SNP位点对养殖刀鲚的群体遗传分析显示,刀鲚养殖群体的观测杂合度(H O)、期望杂合度(H E)和多态信息含量(PIC)分别为0.280~0.480、0.332~0.455和0.277~0.351,3个SNP位点均属于中度多态(0.25T有望作为剔除劣质刀鲚繁育亲本的候选分子标记。     

大黄鱼选育子一代生长性能分析

采用群体选育的方法,测量大黄鱼Pseudosciaena crocea选育子一代群体的生长性状,比较分析大黄鱼体长和体质量。结果显示:大黄鱼体质量的变异系数高于体长;选育子一代(EG)群体绝对增重率[(0.02±0.002)~(0.67±0.198)g/d]、绝对增长率[(0.04±0.007)~(0.08±0.007)cm/d]、增积量[(0.0006±0.0002)~(0.318±0.1089)]和肥满度[(1.2±0.18)~(1.96±0.23)]等生长性能均优于对照(CG)群体;EG群体的体质量最大特定生长率为9.08%/d,EG群体的体长最大特定生长率为2.15%/d。     

大黄鱼生长速率差异个体肌肉组织的转录组比较分析

为了探究大黄鱼生长性状的分子调控机制,实验从同一个网箱内养殖的大黄鱼中选取生长速率较快的体重均值为(527.1±83.6) g的个体182尾、生长速率较慢的体重均值为(238.4±52.3) g的个体230尾,共412尾进行研究。对其肌肉组织进行总RNA提取和转录组测序,并对2组进行基因差异表达分析。以Padj <0.05、abs[log₂(FoldChange)]> 1为标准,共筛选到227个差异表达基因,包括125个上调基因、102个下调基因。差异表达基因在NCBI-nr和Uniprot (Swiss-Prot)数据库的注释率分别为99.12%、81.94%。通过差异表达基因的功能注释结果,初步筛选出了可能与肌肉生长相关的候选功能基因,如gdf9、ckm、tnni2和des等。GO和KEGG分析预测出部分与肌肉生长相关的信息,如GO term有肌动蛋白丝组织、肌动蛋白细胞骨架组织、肌动蛋白丝基过程、微管组织中心和发育生长等,KEGG通路有细胞和生长因子、脂肪酸生物合成、转化生长因子-β信号通路(TGF-β信号通路)、胰岛素信号通路和肌动蛋白细胞骨架...     

中华绒螯蟹肌肉抑制素基因(MSTN)同义突变对基因转录和翻译效率的影响

为分析同义突变对基因转录和翻译的影响,实验应用定点突变、体外转录和过表达等技术对中华绒螯蟹肌肉抑制素基因(Es-MSTN)中发现的5个SNP同义突变位点即SNP1(C/T)、SNP2(C/T)、SNP3(C/T)、SNP4(A/G)和SNP5(T/G),及其对应的12种基因型组合(CG、TA、1T、2T、3T、4A、5T、1C、2C、3C、4G和5G)进行了转录和翻译水平的研究。结果显示,12种基因型在体外转录中存在转录效率差异,1C基因型的转录水平最高,而CG和TA基因型的转录水平最低,差异显著;且TA基因型转录水平显著高于CG基因型。对上述基因型在293T细胞中进行过表达研究发现,不同突变基因型在转染后的不同时间(24、36、48、60、72、84、96和108 h)的表达强度存在显著差异,且TA突变基因型的表达强度显著高于CG突变基因型。研究表明,5个同义突变位点对中华绒螯蟹Es-MSTN的转录和翻译具有重要影响,同义突变也可能具有较为重要的生物学意义。     

甘肃金鳟生长激素基因多态性与生长性状的相关分析

生长激素（ GH）基因能够影响动物的生长,是一个与生长性状有关的基因。以315尾甘肃金鳟（ Oncorhyn-chus mykiss）为研究材料,分析了GH基因外显子区域多态性,并对基因型与生长性状进行了关联性分析。 PCR-SSCP分析结果显示B等位基因在外显子2区域第903 bp处发生G/C突变,存在3种基因型AA、 AB和BB。 D等位基因在外显子5区域第3049 bp处发生T/G的突变,在3094 bp处发生C/A的突变,其中第3049 bp处发生的T/G的突变导致第157位氨基酸由组氨酸变为谷氨酰胺,为有义突变,共检测到3种基因型CC、 CD和DD个体。最小二乘法分析表明, BB基因型的全长值和体长值都显著高于AA和AB基因型（ P＜0.05）。 T3049 G和C3094 A突变点对全长、体长和体重均有显著性影响（ P＜0.05）,其中CC基因型的全长值、体长值和体重值都高于DD和CD基因型。在标记辅助育种中,这些分子标记可以为甘肃金鳟遗传改良提供基础的数据和参考。     

草鱼幼鱼生长性状和肌肉成分的遗传参数估计

为了研究草鱼幼鱼阶段生长性状和肌肉成分的遗传改良潜力。随机采集288尾人工繁育的4月龄草鱼幼鱼,基于12对微卫星标记,鉴定出来自16个家系（8个母本,9个父本）的273尾个体,各家系、母本和父本对应子代贡献率存在极显著差异（P<0.01）。对草鱼3个生长性状（体质量、体长和肥满度）和2个肌肉成分指标（粗蛋白含量和粗脂肪含量）比较发现,3个生长性状和粗蛋白含量在家系和母系半同胞间存在显著差异（P<0.05）,而3个生长性状和2个肌肉成分指标在父系半同胞间差异均不显著（P>0.05）。基于动物模型和限制性最大似然法,草鱼4月龄体质量、体长、肥满度、粗蛋白含量和粗脂肪含量的遗传力估值分别为0.34、0.33、0.17、0.17和0.20,其中3个生长性状遗传力估值统计检验显著（P<0.05）。遗传相关分析显示,体质量与体长之间呈极显著的高度正相关（0.82, P<0.01）,肥满度与体质量和2个肌肉成分之间存在显著的正相关（0.17-0.29, P<0.05）。研究表明,草鱼4月龄生长性状具有较高的选育潜力,并可通过体长选择实现对体质量的遗传改良;推测在草鱼生长改良过程中,可能会伴随肥满度和粗脂肪含量的变化,这应当引起重视。     

大黄鱼低盐养殖生长性状的相关性和遗传力分析

通过对选育大黄鱼进行低盐养殖,采用通径系数分析了12月龄低盐养殖大黄鱼体高、体长和体质量的相关性并估算遗传力。试验结果表明,低盐养殖大黄鱼体长与体质量的相关关系(0.957)最大,体长对体质量的直接作用(0.658)最高;建立大黄鱼低盐养殖模式多元回归方程为m=-143.694+13.062L(r2=0.959),经显著性检验,体长对体质量的偏回归系数及回归常数均达到了极其显著水平(P0.01);分析低盐养殖大黄鱼体高、体长和体质量的现实遗传力分别为0.623、0.681和0.363均明显高于自然海水养殖大黄鱼的体高(0.178)、体长(0.548)和体质量(0.110)。低盐环境养殖的大黄鱼选育子代可以更好的继承亲本性状,应进行大黄鱼抗低盐育种。