绵羊PRLR基因内含子9和外显子10多态性与产羔数的关系研究

本研究采用PCR-SSCP技术对绵羊催乳素受体（PRLR）基因内含子9和外显子10部分核苷酸多态性及其与小尾寒羊、中国美利奴（新疆型）绵羊多胎品系、肉用品系、体大品系、萨福克、无角陶赛特、中国美利奴（新疆型）和德国肉用美利奴产羔数间的关系进行了分析。结果发现：①在绵羊PRLR基因内含子9的第259 bp处,存在C→T转换,BB基因型的小尾寒羊平均产羔数分别较AA和AB基因型提高0.81和0.87只（P<0.05）;②在绵羊PRLR基因外显子10的第304 bp处存在一个G→A转换,该突变导致PRLR基因第387位氨基酸残基由Glu突变为Lys,并使中国美利奴（新疆型）多胎品系中AB基因型的平均产羔数较AA和BB基因型增加0.58和0.80只（P<0.05）;③在绵羊PRLR基因外显子10第571、585和606 bp处分别存在G→A、C→G和C→T突变;其中前2处突变分别导致PRLR基因的第476位氨基酸由Ala突变为Thr,第480位氨基酸由Ser突变为Arg。其中第571 bp处突变导致小尾寒羊AB基因型的平均窝产羔数显著高于AA基因型的窝产羔数,增加0.8 只（P<0.05）。以上结果提示,PRLR基因可能是控制小尾寒羊和中国美利奴（新疆型）绵羊多胎品系产羔数的主效基因或与之存在紧密的遗传连锁。     

绵羊PRLR基因内含子9和外显子10多态性与产羔数的关系研究

本研究采用PCR-SSCP技术对绵羊催乳素受体(PRLR)基因内含子9和外显子10部分核苷酸多态性及其与小尾寒羊、中国美利奴(新疆型)绵羊多胎品系、肉用品系、体大品系、萨福克、无角陶赛特、中国美利奴(新疆型)和德国肉用美利奴产羔数间的关系进行了分析。结果发现:①在绵羊PRLR基因内含子9的第259 bp处,存在C→T转换,BB基因型的小尾寒羊平均产羔数分别较AA和AB基因型提高0.81和0.87只(P0.05);②在绵羊PRLR基因外显子10的第304 bp处存在一个G→A转换,该突变导致PRLR基因第387位氨基酸残基由Glu突变为Lys,并使中国美利奴(新疆型)多胎品系中AB基因型的平均产羔数较AA和BB基因型增加0.58和0.80只(P0.05);③在绵羊PRLR基因外显子10第571、585和606bp处分别存在G→A、C→G和C→T突变;其中前2处突变分别导致PRLR基因的第476位氨基酸由Ala突变为Thr,第480位氨基酸由Ser突变为Arg。其中第571 bp处突变导致小尾寒羊AB基因型的平均窝产羔数显著高于AA基因型的窝产羔数,增加0.8只(P0.05)。以上结果提示,PRLR基因可能是控制小尾寒羊和中国美利奴(新疆型)绵羊多胎品系产羔数的主效基因或与之存在紧密的遗传连锁。     

PRLR基因外显子10多态性与西农萨能奶山羊产奶性能的相关分析

设计4对引物,采用PCR—SSCP技术检测催乳素受体（PRLR）基因外显子10在西农萨能奶山羊群上的单核苷酸多态性,同时研究该基因对其产奶性能的影响。结果表明：引物P2、P3与P4扩增片段具有多态性,P1的扩增片段不存在多态性。应用P2扩增片段,在西农萨能奶山羊中仅检测到AA和AB基因型,纯化测序表明AA与AB基因型相比有2处突变,C27T的突变没有导致氨基酸变化,第189处的碱基缺失导致氨基酸由组氨酸变为酪氨酸和苏氨酸。AA和AB基因型之间产奶量的最小二乘均值差异显著（P〈0．05）,AA基因型在各胎次产奶量和平均产奶量等指标上均高于AB基因型,其中第3胎的产奶量达到显著水平（P〈0．05）;应用R扩增片段,在西农萨能奶山羊中检测到3种基因型（CC、CD、DD）,纯化测序表明CC与DD基因型相比有2处突变（C103A和T106C）,分别导致氨基酸由赖氨酸变为苏氨酸、苏氨酸变为异亮氨酸;3种基因型之间产奶量的最小二乘均值差异不显著（P〉0．05）。应用P。扩增片段,在西农萨能奶山羊中也只检测到EE和EF基因型,纯化测序表明EE与EF基因型相比有1处突变（A114G）,该突变导致氨基酸由蛋氨酸变为缬氨酸;EE和EF基因型之间产奶量差异显著（P〈0．05）。EE基因型的个体各胎次产奶量均比EF型高,其中在第3、4胎产奶量和前4胎平均产奶量3项指标上都达到显著水平（P〈0．05）。研究结果提示：PRLR基因对奶山羊产奶量有显著影响,因此认为PRLR基因外显子10位点可作为奶山羊高产奶量的标记辅助选择的有效分子标记。     

不同绵羊品种FGF5基因的多态性分析

根据人和小鼠成纤维细胞生长因子5（FGFS）基因的同源序列设计引物对绵羊基因组进行PCR扩增，将扩增片段进行克隆和测序，并与人和小鼠的成纤维细胞生长因子5基因序列进行同源性比较，确定扩增的片段为绵羊的FGF5基因片段。采用PCR-SSCP技术分析了FGF5基因外显子在小尾寒羊、湖羊、藏羊、中国美利奴等4个绵羊品种的多态性。结果表明：FGF5基因在P1和P2引物扩增片段中存在PCR-SSCP多态性。经克隆测序分析，位于外显子1的引物1扩增产物存在G→T突变，该突变位点使编码的氨基酸发生A→S的改变；引物2扩增产物发生了碱基序列C→T的突变，这一突变位点没有引起编码氨基酸的改变，属于同义突变。对不同绵羊品种的基因型和基因频率统计结果表明，引物1扩增产物小尾寒羊、湖羊、藏羊以等位基因A为主，而中国美利奴羊则以等位基因B为主，且各群体均处于Hardy-Weinberg平衡；引物2扩增产物小尾寒羊、湖羊、中国美利奴羊均以等位基因E为主，而藏羊的基因型频率与其它品种有显著差异，中国美利奴羊在引物2位点的基因频率处于Hardy-Weinberg不平衡状态。     

绵羊FGF5基因SNP的生物信息学分析

研究利用PCR-SSCP方法检测了FGF5基因在小尾寒羊、湖羊、藏羊、中国美利奴羊等绵羊品种单核苷酸多态性。结果表明:FGF5基因在P1引物扩增片段中存在PCR-SSCP多态性并引起编码氨基酸的改变。经克隆测序分析,位于P1引物扩增片段内存在G→T突变,该突变位点使编码的氨基酸发生A→S的改变对引起编码氨基酸的P1位点进一步进行了生物信息学分析,发现由于编码序列的改变引起蛋白质二级结构的变化,并引起限制性酶切位点的变化,但没有引起功能位点和三级结构的变化。     

山羊GnRHR基因部分序列PCR-SSCP分析

采用PCR-SSCP技术分析GnRHR基因外显子1、外显子2和外显子3部分序列在建昌黑山羊、努比亚山羊2个山羊品种中的多态性。结果表明,外显子2、3的扩增片段中,2个山羊品种都无多态性。而在外显子1的扩增片段中,2个山羊品种均检测到CC、CD基因型;建昌黑山羊的CC、CD基因型频率分别为0.62和0.38,努比亚山羊CC、CD基因型频率分别为0.64和0.36。多态片段测序分析表明,GnRHR基因c DNA序列的第85处碱基发生C→A的突变,突变导致编码的氨基酸由亮氨酸(Leu)→异亮氨酸(IIe);第156处碱基发生A→G的突变,该突变没有导致氨基酸的突变,为沉默突变。     

牛类胰岛素生长因子IGF-Ⅰ基因研究

采用PCR-SSCP和PCR-RFLP技术分析了类胰岛素生长因子1(IGF-Ⅰ)基因5′侧翼区、第5外显子、第2外显子在南阳牛、鲁西牛、中国西门塔尔牛3个牛品种中的遗传多态.结果表明在IGF-Ⅰ基因的5′侧翼区、第5外显子上未发现PCR-SSCP或PCR-RFLP遗传多态;在第2外显子中发现PCR-SSCP多态,有3种基因型AA型、AB型、BB型.对第2外显子的多态片段测序分析表明在35 bp处有碱基A→G的突变,248 bp处有碱基C→T的突变,256 bp处有碱基A→G的突变;35 bp、248 bp的碱基突变都是无义突变,而256 bp处碱基A→G的突变为有义突变,使谷氨酸变为甘氨酸.     

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)。     

牛类胰岛素生长因子IGF-I基因研究

采用PCR-SSCP和PCR-RFLP技术分析了类胰岛素生长因子1（IGF-I）基因5’侧翼区、第5外显子、第2外显子在南阳牛、鲁西牛、中国西门塔尔牛3个牛品种中的遗传多态。结果表明在IGF-I基因的5’侧翼区、第5外显子上未发现PCR-SSCP或PCR-RFLP遗传多态；在第2外显子中发现PCR-SSCP多态，有3种基因型AA型、AB型、BB型。对第2外显子的多态片段测序分析表明；在35bp处有碱基A→G的突变，248bp处有碱基C→T的突变，256bp处有碱基A→G的突变；35bp、248bp的碱基突变都是无义突变，而256bp处碱基A→G的突变为有义突变，使谷氨酸变为甘氨酸。     

猪催乳素受体基因第8内含子多态性检测及效应分析

采用PCR-SSCP技术分析了杜洛克猪、长白猪、大白猪、马身猪、山西瘦肉型猪SD-〖KG-*4〗Ⅰ系、SD-〖KG-*4〗Ⅱ系、SD-〖KG-*4〗Ⅲ系和山西白猪等8个猪种372头个体催乳素受体基因（PRLR）第8内含子多态性,检测到A、B、C 3个等位基因和AA、AB、AC和CC 4种基因型。等位基因A在所有品种中频率都较高（0.50~0.62）,等位基因B在杜洛克猪中频率较低（0.12）,在其它品种中频率为中等（0.24~0.44）,等位基因C在杜洛克猪和SD-Ⅲ系中频率较高（0.26）,在其他品种中频率很低（0~0.04）。对AA和CC 2种纯合子进行克隆测序和同源序列比较,发现在扩增片段内有4处突变,即G→A、T→C、A→G的转换突变和TTT插入突变,都发生在PRLR基因的第8内含子。利用140头母猪头胎产仔记录和118头山西白猪后备猪生长发育记录,采用最小二乘分析方法研究了PRLR基因型对猪繁殖性状和生长发育性状的影响,结果表明不同基因型母猪的头胎总产仔数和产活仔数差异不显著。但PRLR基因型对后备猪乳头数、6月龄体重和背膘厚等性状有显著影响,AA型个体的乳头数显著高于AC型（P<0.05）;AC型个体的6月龄体重和背膘厚显著高于AB型（P<0.05）。     

6个绵羊群体BMP15、GDF9基因多态性分析

本研究旨在检测新吉细毛羊、中国美利奴羊（无角型）、东北细毛羊、杜×寒杂交羊（F1）、杜×寒杂交羊（F3）、白头杜泊羊6个绵羊群体骨形态发生蛋白15（bone morphogenetic protein 15,BMP15）、生长分化因子9（growth differentiation factor 9,GDF9）基因的多态性,为绵羊繁殖力的标记辅助选择和育种提供理论依据。以6个绵羊群体共378只个体为研究对象,利用PCR-SSCP技术检测BMP15、GDF9基因多态性;用DNAStar软件与I-TASSER软件预测蛋白质二级结构和三级结构;计算基因频率、基因型频率、Hardy-Weinberg平衡、杂合度（He）、纯合度（Ho）、有效等位基因数（Ne）和多态信息含量（PIC）。运用GraphPad Prism 6软件对新吉细毛羊群体BMP15基因多态性与产羔数进行相关性分析。结果显示,BMP15基因P1引物扩增片段存在多态性,6个群体共呈现3种基因型：AA、AC、CC,该突变为BMP15基因外显子1上58-60 bp 3个碱基（CTT）缺失,新吉细毛羊、杜×寒杂交羊（F3）、白头杜泊羊的χ²值均达到显著水平,处于Hardy-Weinberg不平衡状态,不同基因型间新吉细毛羊平均产羔数差异均不显著（P>0.05）;GDF9基因P2引物扩增片段存在多态性,6个群体共呈现3种基因型：DD、DE、EE,其中新吉细毛羊仅有1种基因型：DD,该突变为GDF9基因外显子2上477 bp处T→C的转换,该突变未导致氨基酸的改变,除新吉细毛羊外其余5个群体χ²值均未达到显著水平,处于Hardy-Weinberg平衡状态,说明GDF9基因T477C突变不能作为新吉细毛羊多胎性状遗传标记位点。     

BMPR-IB基因和FSHβ基因多态性及其与小尾寒羊产羔数关联性分析

以骨形态发生蛋白受体IB(BMPR-IB)基因和促卵泡素β(FSHβ)亚基基因为小尾寒羊、陶滩寒二代、滩羊和无角陶赛特多胎性能候选基因,采用PCR-SSCP技术检测该基因在4个绵羊群体中的单核苷酸多态性,同时研究该基因对小尾寒羊高繁殖力的影响。结果表明:小尾寒羊及其杂种陶滩寒二代在BMPR-IB基因编码序列第746位碱基处发生了Q249R突变,而滩羊和无角陶赛特则没有发生这种突变;FSHβ基因CDS区外显子2在4个绵羊群体中都存在遗传多态性,CC基因型和DD基因型相比在外显子2第147处有1个T→C的单碱基突变,但未引起氨基酸改变。BMPR-IB的基因型和FSHβ的基因型分别在小尾寒羊及其杂种后代与滩羊和无角陶赛特之间分布差异极显著(P0.01)或显著(P0.05)。因此,BMPR-IB基因是影响小尾寒羊及其杂种陶滩寒二代高繁性能的一个主效基因,而FSHβ基因可能是控制小尾寒羊及其杂种陶滩寒二代高繁性能的一个主效基因或与之存在紧密连锁的一个遗传标记,均可用于对绵羊产羔数的辅助选择。     

Polymorphism of inhibin βB gene and its relationship with litter size in sheep

The inhibin β_B (INHBB) gene was studied as a candidate gene for the prolificacy of Small Tail Han and Hu sheep. According to the sequence of exon 1 and 2 of bovine INHBB gene, six pairs of primers were designed to detect single nucleotide polymorphisms of exon 1 and 2 of INHBB gene in both high (Small Tail Han and Hu sheep) and low prolificacy breeds (Dorset, Texel and German Mutton Merino sheep) by polymerase chain reaction‐single strand conformation polymorphism (PCR‐SSCP). Three pairs of primers (primers 1‐1, 1‐2 and 1‐3) were used to amplify the exon 1, and others (primers 2‐1, 2‐2 and 2‐3) to the exon 2. Only the products amplified by primer 2‐3 displayed polymorphism. For primer 2‐3, three genotypes (AA, AB and BB) were detected in Hu sheep and only AA genotype in other breeds. In Hu sheep, frequency of AA, AB and BB genotypes was 0.636, 0.046 and 0.318, respectively. Sequencing revealed 276A > G mutation (based on the amplification region of primer 2‐3) which did not cause any amino acid change because it lay in the 3′ untranslated region. The ewes with genotype BB had 0.58 (P < 0.01) lambs more than those with AA in Hu sheep.     

绵羊HAS2基因遗传变异及其与产羔性状关联性分析

利用PCR-SSCP和DNA测序法,首次检测了湖羊、小尾寒羊、洼地绵羊、阿勒泰羊中的HAS2基因,并对该基因第2和第3外显子部分单核苷酸多态性进行分析。结果表明:湖羊、小尾寒羊、洼地绵羊、阿勒泰羊在第2外显子中存在3种基因型,各是pp、pq、qq基因型;在第3外显子中存在2种基因型,为rr、rs基因型;HAS2基因第2外显子中发生1处C→A突变,第3外显子中发生1处A→G突变。经χ2适合性检验,4种绵羊在HAS2基因第2外显子上的基因型分布均不符合Hardy-Wenberg平衡,在第3外显子上的基因型分布全符合Hardy-Wenberg平衡。各基因型频率在4种绵羊间的分布均没有显著差异(P0.05);湖羊2个位点上的所有基因型在产羔数上差异均不显著(P0.05)。初步认为HAS2基因不能作为湖羊高繁殖力的候选基因。     

中国美利奴羊TLR2基因多态性及其与布鲁氏菌病的相关性分析

试验旨在研究Toll样受体2（Toll-like receptor,TLR2）基因的多态性及其与中国美利奴羊布鲁氏菌病易感性的相关性。利用生物信息学方法对NCBI上公布的绵羊TLR2基因序列进行比对,选出多态位点丰富的片段进行扩增,运用PCR-SSCP的方法对206个中国美利奴布鲁氏菌病阴性样本和80个中国美利奴羊布鲁氏菌病阳性样本进行TLR2基因的多态性检测,然后对不同等位基因的PCR产物进行测序,确定该基因的多态性位点,经卡方检验分析每个SNP位点的等位基因频率、基因型频率及其多态性与布鲁氏菌病易感性的相关性,利用生物信息学软件分析RNA二级结构及蛋白质的二级结构。结果表明,在279 bp的序列中共检测到3个SNPs,分别为：C1731T、G1737C和G1749T,均未引起对应氨基酸的改变,属于无义突变。这些位点在病例组和对照组之间的等位基因频率及基因型频率均不存在显著差异（P>0.05）。各突变位点均能引起RNA二级结构和最小自由能的改变,而蛋白质的二级结构均未改变。由此得出,中国美利奴羊TLR2基因的3个SNPs位点（C1731T、G1737C和G1749T）与中国美利奴羊布鲁氏菌病易感性无相关性。     

神经肽Y基因多态性及其与小尾寒羊产羔数的关系

本研究旨在阐明神经肽Y(neuropeptide Y,NPY)基因的多态性及其与小尾寒羊产羔数的关系,为绵羊多羔性的标记辅助选择提供科学依据.采用PCR-SSCP技术检测NPY基因全部3个外显子在小尾寒羊、湖羊、特克塞尔和多赛特羊中的单核苷酸多态性,分析该基因对小尾寒羊多羔性的影响.仅引物P1扩增片段存在多态性,在小尾寒羊中检测到5种基因型,在湖羊和多赛特羊中检测到3种基因型,而在特克塞尔羊中仅枪测到1种基因型;测序分析显示,在小尾寒羊中存在CR、TR和TW3种等位基因,在湖羊和多赛特羊中存在CR和TR 2种等位基因,而在特克塞尔中仅存在CR 1种等位基因.TR与CR相比在绵羊NPY基因编码区第93 bp处发生了1个C→T的单碱基突变;TW与CR相比除发生C93T的单碱基突变外,还在130和131 bp发生了GA塞AT的双碱基突变,该突变引起绵羊NPY成熟肽第16位氨基酸由天冬氨酸变为异亮氨酸.对于多态位点C/T,小尾寒羊3种基因型之间产羔数差异均不显著(P＞0.05).对于多态位点GA/AT,RW型小尾寒羊产羔数平均比RR型的多0.56只(P＜0.05).在小尾寒羊5种复合基因型中,TTRW和CTRW型小尾寒羊产羔数差异不显著(P＞0.05);TTRR、CTRR和CCRR型小尾寒羊产羔数差异也不显著(P＞0.05);TTRW和CTRW型小尾寒羊产羔数均显著高于其余3种基因型(P＜0.05).本研究结果初步表明NPY基因GA/AT突变位点的W等位基因是提高绵羊产羔数的1个潜在有效的DNA标记.     

甘肃肉羊新品种选育群GnRHR基因多态性及其与产羔性状关联分析

根据GenBank发布的绵羊促性腺激素释放激素受体(gonadotropin releasing hormone receptor,GnRHR)基因序列设计2对引物,采用聚合酶链式反应-单链构象多态性(PCR-SSCP)技术分析GnRHR基因外显子2和3在甘肃肉羊新品种选育群中的单核苷酸多态性,并与产羔性状进行关联分析。结果表明,在甘肃肉羊新品种选育群GnRHR基因外显子2检测到GG、GH、HH基因型,基因型频率分别为0.784(160)、0.206(42)0、.010(2),序列测序结果发现在编码区第198位碱基发生突变G→C,导致G变成R(甘氨酸→精氨酸)变化;GnRHR基因外显子3检测到MM、MN基因型,基因型频率分别为0.882(180)0、.118(24),序列测序结果发现在第257位碱基发生突变A→G,导致Q变成R(谷氨酰胺→精氨酸)。GnRHR基因外显子2突变对新品种群羊繁殖力高低影响极显著,突变纯合基因型(HH)绵羊平均产羔数比野生纯合型(GG)多0.981只(P=0.006<0.01);外显子3突变对新品种群羊繁殖力高低也有显著影响,MN基因型羊平均产羔数比MM基因型多0.688只(P=0.029<0.05)。由此可推测GnRHR基因可能是控制新品种群羊产羔性能的一个主效基因或是与之存在紧密连锁的一个遗传标记。