两个贵州山羊品种GHSR和GHRL基因遗传变异及其与生长性状的关联性

【目的】探讨GHSR和GHRL基因作为山羊体重体尺性状候选基因的可能性,寻找与山羊生长性状相关的分子遗传标记。【方法】以贵州白山羊和贵州黑山羊为研究素材,采用DNA混合池结合PCR产物直接测序及PCR-SSCP技术检测GHSR和GHRL基因的单核苷酸多态性,利用SPSS (18.0)软件GLM统计模型分析基因SNPs不同基因型及合并基因型与贵州山羊生长性状的关联性,同时采用在线软件对GHSR基因进行生物信息学分析。【结果】在GHSR基因外显子2和3′UTR分别检测到G200A同义突变和T628C位点,而在5′UTR区和外显子1则未发现多态性。设计一对特异性引物对G200A位点进行PCR-SSCP分析,表现为3种基因型,依次命名为GG、GA和AA。GG基因型为优势基因型,在贵州白山羊和贵州黑山羊母羊群体中等位基因G为优势等位基因,其等位基因频率分别为0.6731和0.5243。而在贵州黑山羊公羊群体中A则为优势等位基因,其频率为0.5122。多态信息含量均表现为中度多态(0.25＜PIC＜0.50)。在GHRL基因内含子2处发现1个G141A突变,外显子2和外显子4处分别检测到2个同义突变(T78C和C14T),设计一对特异性引物对C14T位点进行SSCP分析,显示为2种基因型CT和CC。在所有试验群体中,CC基因型为优势基因型,其频率分别为0.7692、0.9417和0.9390,等位基因C为优势等位基因,其频率依次为0.8846、0.9709和0.9695,多态信息含量均显示为低度多态(PIC＜0.25)。χ²检验显示所有试验群体G200A和C14T位点基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡(P＞0.05)。关联分析表明,GHSR基因G200A位点与山羊体重、体高、体斜长和管围显著相关 (P＜0.05),纯合子GG基因型优势较为明显,贵州白山羊GG基因型个体的体高显著高于GA基因型个体和管围显著高于AA基因型个体(P＜0.05)。C14T位点贵州黑山羊 (公羊) CC基因型个体的体重、体高和胸围显著高于CT基因型 (P＜0.05)。组合基因型对体高和胸围指标的影响显著(P＜0.05),表现为CCGG合并基因型个体的体高显著高于CCAA合并基因型个体 (P＜0.05)。生物信息学分析揭露,GHSR基因5’UTR处未检测到核心启动子区和CpG岛,仅发现1个CAAT-box和部分潜在的转录因子结合位点,G200A导致mRNA二级结构发生明显变化。GHSR蛋白二级结构以α-螺旋为主 (48.90%),三级结构及跨膜螺旋结构预测表明该蛋白是膜蛋白。【结论】研究初步推测GHSR基因和GHRL基因多态性及合并基因型对山羊生长性状具有较显著的影响,G200A和C14T位点可作为山羊生长性状的有效遗传标记用于指导山羊的分子育种。     

秦川肉牛CGI-58基因SNP位点与肉质及其启动子活性的关系

【目的】探究秦川肉牛CGI-58基因5′-调控区中1个新单核苷酸多态(single nucleotide polymorphism,SNP)位点与肉品质的关联性,及其对该基因启动子活性的影响。【方法】选取18~24月龄的480头秦川肉牛为研究对象,测定其肌内脂肪含量、眼肌面积和背膘厚等肉品质性状指标。颈静脉采集试验牛血样,提取DNA样品,PCR扩增CGI-58基因5′-调控区,通过直接测序技术检测其单核苷酸多态性,并使用SAS(version 8.1)软件提供的一般线性模型(GLM)对单核苷酸多态位点与肉质性状进行关联分析。通过MatInspector和cMethPrimer软件分析CGI-58基因潜在的转录因子结合位点及其甲基化水平。构建含有SNP位点不同基因型的双荧光素酶报告载体,并转染小鼠3T3L-1、C2C12细胞系和牛前体脂肪细胞,测定其在3种细胞中的荧光素酶相对活性,并进行统计学分析。【结果】在秦川肉牛CGI-58基因5′-调控区发现1个新的SNP位点:g.14451079AC。g.14451079AC位点共有3种基因型:AA、CC和AC,其中AA基因型频率最高,A等位基因频率大于C等位基因频率,且AC基因型的启动子活性与眼肌面积显著高于其他基因型。g.14451079AC由A到C的突变发生在CGI-58启动子区域中一个预测的转录因子结合位点v-myb的第2个碱基A上,该突变导致启动子活性发生了显著变化,且该转录因子结合位点位于软件分析的CpG岛上。【结论】秦川肉牛CGI-58基因启动子区g.14451079AC位点的单核苷酸多态性与眼肌面积存在显著关联,且对该基因启动子活性有极显著影响。     

高邮鸭GH基因SNP位点及其与早期体质量的相关性

生长激素(GH)是一种肽类激素,在促进生长和调节体内物质代谢等方面有重要作用。本试验通过检测GH基因在高邮鸭群体中的多态性,筛选与高邮鸭早期体质量相关的GH基因单核苷酸多态性(SNP)位点。在GH基因的第2外显子上发现1个A→G单核苷酸突变位点,形成AA、AG、GG 3种基因型,多态信息含量为0.235,该突变位点处于哈代-温伯平衡状态。在高邮鸭早期生长发育过程中,GG基因型个体的体质量显著高于AA基因型个体和AG基因型个体。结果表明,GG基因型是体质量增长的优势基因型,可以作为高邮鸭早期选育的一个分子标记。通过加大对GG基因型的选育,可能会达到加快育种进程的目的。     

鸭SCD1基因启动子多态性对血清生化指标的遗传效应

[目的]分析鸭SCD1基因启动子多态性与血清生化指标的遗传效应,揭示鸭SCD1基因启动子的生理调控机制,为今后开展畜禽SCD1基因研究及遗传标记选育提供参考依据.[方法]构建基因组DNA池,利用PCR-RFLP结合DNA直接测序技术检测鸭SCD1基因启动子区遗传变异情况,采用MegAlign寻找SNP位点,通过在线启动子分析软件预测SNP位点对鸭SCD1基因启动子g.952260~g.954527区域转录因子的影响,并以SPSS 19.0分析启动子酶切位点变异对父母代樱桃谷鸭血清生化指标的遗传效应.[结果]从樱桃谷鸭SCD1基因启动子g.952260~g.954527区域共检测到11个SNPs位点.其中,g.952323C>A和g.952661A>G位点突变分别致使原有转录因子D1和Sp1消失;g.952702A>G位点突变则产生新的转录因子TEC1;g.952591T>C、g.952868A>T、g.952869T>G、g.952971G>C和g.953301T>C突变区域无转录因子结合位点,也未产生新的转录因子结合位点;g.952873T>G和g.954401T>C位点突变未引起转录因子改变;g.954239C>T位点突变导致原有转录因子Sp1、Sp1、Tra-1和AP-2α改变为Sp1、Tra-1、ETF和Sp1.通过PCR-Bgl II-RFLP和直接测序比对分析,发现g.952868A>T和g.952869T>G双碱基突变造成原始序列AGT952868G952869CT突变成AGA952868T952869CT,而产生新的Bgl II酶切位点,共产生3种基因型:CC(2268 bp)、CD(2268+1659+609 bp)和DD(1659+609 bp),2个等位基因(C和D).CC基因型和C等位基因分别为优势基因型和优势等位基因,其频率分别为0.710和0.805;有效等位基因数(Ne)和多态信息含量(PIC)分别为1.458和0.265,属中度多态位点;卡方(χ2)检验结果表明,Bgl II酶切位点突变所产生的基因型分布严重偏离哈代—温伯格平衡(χ2>χ20.01,P<0.01).Bgl II酶切位点变异与父母代樱桃谷鸭血清生化指标的关联性分析结果表明,总体上以DD基因型樱桃谷鸭的血清生化指标略优于其他两种基因型.[结论]樱桃谷鸭SCD1基因启动子g.952260~g.954527区域共筛查到11个SNPs位点,其中g.952868A>T和g.952869T>G位点变异产生新的Bgl II酶切位点,且该酶切位点变异可能对鸭血清生化指标有调控效应.     

中国部分家鸭PRL基因内含子核苷酸多态性分析

该研究旨在探讨中国重点保护鸭品种催乳素(PRL)基因内含子1和2的单核苷酸多态性(SNP)水平。利用PCR-SSCP和测序的方法检测了8个地方鸭种共476个个体的PRL基因内含子1和内含子2的单核苷酸多态性,分析了不同群体的等位基因频率和基因型频率,并对其遗传特性进行了统计。结果表明:所检测的8个地方鸭种在PRL基因内含子1上均呈现多态,比较测序结果发现位于PRL基因内含子1的383 bp位置有A/C突变;除连城白鸭外,其他各群体中等位基因A均为优势等位基因;除连城白鸭和绍兴鸭外,其他各群体在该位点的基因频率均处于Hardy-Weinberg平衡(P0.05)。5个鸭种在PRL基因内含子2上存在多态,绍兴鸭、北京鸭和高邮鸭没有发现多态,位于PRL基因内含子2的2 297 bp和2 356 bp位置发生了A/T和G/T的碱基突变;除建昌鸭外,其他鸭群的等位基因D的基因频率较高,而且北京鸭、绍兴鸭和高邮鸭中只发现等位基因D。Hardy-Weinberg平衡适合性检验结果表明,各群体在该位点的基因频率均处于Hardy-Weinberg不平衡状态(P0.05)。从各个品种的经济类型和群体基因型频率的分布情况来看,PRL基因多态性可能与品种受到的人工选择和自然选择有关。     

ACSF2启动子区c.-751 A>C突变影响扬州鹅产蛋性能作用机制研究

[目的]本试验旨在研究酰基辅酶A合成酶家族成员2(ACSF2)基因启动子区突变c.-751 AC与扬州鹅产蛋性能的相关性,并分析该突变位点对基因表达的调控作用。[方法]利用等位基因特异PCR(AS-PCR)在343个扬州鹅个体中对c.-751 AC位点进行基因型分析,并与产蛋性能关联分析;利用荧光定量PCR(qPCR)和荧光素酶表达载体检测AA型和CC型启动子活性差异;通过ACSF2过表达试验分析该基因对颗粒细胞能量代谢途径及鹅产蛋性能的影响。[结果]AA基因型个体产蛋性能显著优于CC基因型个体(P0.05),与AC基因型个体的产蛋性能没有显著差异;qPCR结果表明AA基因型个体卵巢组织中ACSF2基因mRNA表达量显著低于CC基因型个体(P0.01);荧光素酶表达载体的转录活性检测结果同样表明AA型启动子活性显著低于CC型。在扬州鹅卵泡颗粒细胞中过表达ACSF2基因,参与能量代谢的基因表达发生显著变化,ATP浓度显著升高(P0.01),暗示ACSF2能够调控颗粒细胞内的能量代谢途径。[结论]ACSF2启动子区c.-751 AC变异能够改变该基因的表达水平,并通过改变颗粒细胞能量代谢来影响扬州鹅的产蛋量。该突变位点可作为扬州鹅产蛋性能选育的分子标记。     

静原鸡ELOVL5基因遗传多样性研究

为确定静原鸡ELOVL5基因遗传变异位点,探讨其遗传特性,本研究利用单链构象多态性分析(PCR-SSCP)及DNA测序技术对静原鸡ELOVL5基因进行多态性检测。结果表明,静原鸡ELOVL5基因exon2和exon5均无多态性;在intron2扩增片段上共检测到1个SNP位点(g.88620433+1683G>A),其表现为2种基因型(AA、AG)。其中AA为优势基因型,基因型频率为0.84,A为优势等位基因,基因频率为0.92。在248个静原鸡群体中未发现纯合GG型个体。群体遗传学分析表明,该位点纯合度较高(0.84),PIC为0.14(PIC<0.25),呈低度多态。卡方适合性检验结果表明,静原鸡ELOVL5基因intron2突变未偏离Hardy-Weinberg平衡(P>0.05)。综上,静原鸡ELOVL5基因intron2多态性较低,exon2和exon5未发生变异。     

鸭A-FABP基因多态性在品种和世代间的比较分析

为了解脂肪型脂肪酸结合蛋白(adipocyte fatty-acid binding protein,A-FABP)基因在不同鸭品种、世代间的突变情况,以山麻鸭、巢湖鸭、金定鸭(3个世代群体)等9个鸭品种为材料,设计2对引物,用SSCP方法检测A-FABP基因多态性,比较不同鸭品种之间、金定鸭3个世代群体之间基因型、等位基因频率、群体遗传参数。结果显示,9个鸭品种中共形成A、B、C、D 4个等位基因,对不同基因型序列进行比较发现,在内含子1中有6个单核苷酸突变。在9个鸭品种中,B等位基因频率均明显高于A、C、D。大部分鸭品种之间基因型频率存在显著性差异,金定鸭3个世代群体之间基因型频率无明显差异。所有鸭品种的群体杂合度都在0.4以上,山麻鸭、攸县麻鸭、广西小麻鸭、金定鸭3个世代群体均为中度多态,其他鸭品种为高度多态。除山麻鸭和临武鸭外,其他鸭品种均处于HardyWeinberg平衡状态。可见,鸭不同品种中A-FABP基因具有丰富的单核苷酸多态性,采用小群保种方式,金定鸭A-FABP基因多态位点形成的基因型频率在世代间无显著性变化。     

IL-6基因启动子区单核苷酸多态对京海黄鸡柔嫩艾美尔球虫抗性指标的影响

为探究白介素6(IL-6)基因5′启动子区单核苷酸突变对鸡柔嫩艾美尔球虫抗性指标的影响,以京海黄鸡为试验材料,对IL-6基因5′调控区单核苷酸多态性(SNPs)进行检测,根据感染组与对照组血浆抗性指标酶联免疫吸附试验检测结果,分析SNPs突变形成的基因型与抗性指标的关联。结果表明:感染组与对照组间过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性和丙二醛(MDA)含量差异极显著,超氧化物歧化酶(SOD)活性及IL-2、IL-16、IL-17、γ干扰素(IFN-γ)水平和体增重差异显著;通过京海黄鸡IL-6基因启动子区基因序列与GenBank上的SNPs数据库比对,发现3个新的SNPs(A-663G、C-447G和G-357A),其中A-663G位点只有1种基因型GG,C-447G和G-357A位点均处于Hardy-Weinberg平衡状态且多态性丰富;C-447G突变位点各基因型间比较发现,血浆CAT、SOD、GSH-Px活性及IL-2、IL-16、IL-17水平和体增重差异极显著,MDA含量差异显著;G-357A突变位点各基因型间比较发现,血浆CAT、SOD活性及IL-16水平和体增重差异极显著,GSH-Px活性和IL-17水平差异显著。就主要抗性指标而言,C-447G和G-357A2个突变位点的CC和AA纯合型个体优于其他基因型个体,CC和AA基因型分别为2个突变位点鸡球虫抗性有利基因型,这一结果为京海黄鸡鸡球虫抗性分子标记辅助育种提供了参考。     

翘嘴鲌生长激素基因侧翼2个微卫星位点与生长性状的关联分析

通过120尾同塘养殖翘嘴鲌体长和体质量的测定,以及生长激素基因(GH)侧翼的2个微卫星位点Cal-GH01和Cal-GH02基因型检测,分析了翘嘴鲌GH基因侧翼的2个微卫星多态性与生长性能的相关性。结果表明:Cal-GH01共检测到3个等位基因(404、407和410 bp)和6种基因型,等位基因407 bp是优势等位基因,407/407 bp是优势基因型;该微卫星位点多态信息含量为0.420,观测杂合度为0.207 2,属中度多态性位点。Cal-GH02共检测到6个等位基因(366、375、378、381、384和387 bp)和11种基因型,等位基因381 bp是优势等位基因,381/381 bp是优势基因型;该微卫星座位多态信息含量为0.450,观测杂合度为0.466 1,属中度多态座位。微卫星位点Cal-GH01的分析结果表明,404/407型个体占样本数的13.3%,其体长最长。407/410型个体占样本数的5%,其体质量最大。Cal-GH01不同基因型个体体长和体质量均有差异,但差异均不显著(P>0.05)。在微卫星位点Cal-GH02中,366/381型个体占样本数的3.3%,其体长和体质量均最大,其体质量显著大于其他基因型个体(P<0.05)。384/387型个体占样本数的2.5%,其体长和体质量均最小,其体长显著小于其他基因型个体(P<0.05)。翘嘴鲌GH基因多态性与生长性状存在关联,推测相关变异位点可作为翘嘴鲌生长的候选辅助标记。     

鸡TGF-β2基因启动子区多态性分析

为了研究鸡TGF-β2基因启动子区的SNP及其对启动子功能元件的影响,采用PCR-SSCP方法对16个鸡种的TGF-β2启动子区的554~824 bp(即3号染色体的19 433 476~19 433 746 bp)进行基因分型,经测序,共检测到3个有效的SNPs位点,分别是679位点的C/G,699位点的G/A,774位点的T/C。其中大骨鸡和太湖鸡在3个位点均检测到SNP存在,AA鸡在3个位点都没有发现SNPs。分别利用生物信息学软件JASPAR和MethPrimer预测TGF-β2基因启动子区转录因子结合位点和CpG岛,发现SNP位点可改变转录因子结合位点且位于CpG岛上,表明TGF-β2启动子区SNPs可能通过不同方式影响基因表达调控。     

苦瓜α-苦瓜素基因启动子克隆与单倍型分析

为探明α-苦瓜素基因的表达调控规律,从苦瓜种质Y5中克隆了α-苦瓜素基因上游包括起始密码子在内的1 620 bp序列,选取转录起始位点上游1 500 bp序列,利用PlantCARE在线启动子预测工具进行分析。结果表明,α-苦瓜素启动子除了含有TATA-box和CAAT-box等核心元件外,还含有光响应元件、赤霉素响应元件、热胁迫响应元件、干旱应答元件、水杨酸应答元件、茉莉酸应答元件等。以28份苦瓜种质为材料,分析了α-苦瓜素启动子区域SNP和InDel分布情况,共发现24个SNP位点和1个InDel,28份苦瓜种质资源共存在4种单倍型。3个SNP位于转录因子结合位点,可能对α-苦瓜素基因的表达调控有重要作用。     

京海黄鸡柔嫩艾美尔球虫感染对脾脏和盲肠IL-6、IL-8、CCLi2基因表达量的影响及其相关性

白介素6(IL-6)、白介素8(IL-8)和CC趋化因子配体2(CCLi2)3种细胞因子在炎症反应以及机体免疫方面发挥重要作用。为了揭示球虫感染对脾脏和盲肠中IL-6、IL-8和CCLi2的表达量的影响,以京海黄鸡(Gallus gallus)为试验材料,设球虫感染组和非感染的对照组,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测了脾脏与盲肠组织中IL-6、IL-8和CCLi2的mRNA的相对表达量,比较同一组织感染组与对照组间3个基因表达量的差异,同时分析同一处理组的同一组织内、不同组织间3个基因表达量的相关性。研究结果表明:感染组脾脏组织IL-6、IL-8和CCLi2三个基因的表达量均显著高于对照组(P<0.05),其中IL-6基因达极显著水平(P<0.01);感染组盲肠组织中IL-6、IL-8和CCLi2的表达量均极显著地高于对照组(P<0.01)。相关性分析结果表明,感染组脾脏组织中IL-6、IL-8和CCLi2的表达量之间均存在极显著的正相关(P<0.01);在感染组盲肠组织中IL-8、CCLi2与IL-6基因的表达量存在极显著的正相关(P<0.01),但IL-8与CCLi2基因表达量相关不显著(P>0.05);在对照组脾脏组织中,IL-6、IL-8与CCLi2间存在极显著的正相关(P<0.01),其他基因间相关均不显著(P>0.05);对照组盲肠组织中IL-6、IL-8和CCLi2之间均存在极显著的正相关(P<0.01);此外,无论感染组还是对照组,脾脏和盲肠组织间3个基因的表达量相关性均不显著(P>0.05)。以上结果表明,IL-6、IL-8和CCLi2可能在京海黄鸡球虫感染过程中发挥重要作用,研究结果对进一步探讨这3个基因在球虫病抗病育种中的作用提供了依据,对京海黄鸡球虫病抗病育种具有重要意义。     

大通牦牛TLR2基因SNP位点筛选及生物信息学分析

采用DNA混合池扩增后直接测序的方法,对大通牦牛TLR2基因CDS区的SNP位点进行筛选,估算各SNP位点等位基因频率,并通过生物信息学软件预测突变对TLR2 mRNA和蛋白质结构的影响。结果表明,大通牦牛TLR2基因CDS区存在2个SNP位点,分别为G⁶⁷⁷A和G¹⁵⁸⁷A,其中G⁶⁷⁷A为错义突变,导致半胱氨酸(Cys)转变为酪氨酸(Tyr)。生物信息学分析结果表明,G⁶⁷⁷A和G¹⁵⁸⁷A位点均降低了mRNA二级结构的稳定性,且蛋白二、三级结构组成也发生了改变。     

狮头鹅GH基因内含子2多态性与生长和屠宰性状的相关性

根据鸭生长激素基因内含子2序列设计3对引物,利用PCR-SSCP方法对狮头鹅进行了单核苷酸多态性分析。结果表明:狮头鹅GH基因内含子2内存在多态性,得到3种基因型EE、EF和FF,其中EE基因型为优势基因型,且等位基因E的频率较高。卡方检验结果表明,基因型分布符合H ardy—W e inberg平衡。基因型对6~10周龄体重、屠体重、半净膛重等11个性状有显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)的影响,且在各个性状上,EE基因型个体的均值均高于EF和FF基因型个体。故初步推断EE基因型可以作为地方鹅种高生产性能的分子标记。     

牛SOCS5基因5′调控区多态性研究

【目的】筛选SOCS5基因启动子区多态位点（SNP）,并研究其对启动子功能元件的影响。【方法】选择贵州地方优良品种务川黑牛和中国荷斯坦奶牛两种生长性能差异明显的品种构建DNA池。直接测序后用DNASTAR软件进行序列拼接和校正,BLAST分析SOCS5基因多态性,然后用生物信息学软件预测序列核心启动子区和CpG岛,分析SNP位点对转录因子结合位点影响。【结果】牛SOC5基因5′调控区和第1外显子区存在3个SNP位点,分别为：C-577T、T-43C和C＋61T,其中C＋61T与SNP数据库中的rs110977810信息相符,C-577T和T-43C为新发现SNP位点。生物信息学软件预测得到SOCS5基因核心启动子区和CpG岛,SNP位点导致附近大量转录因子结合位点消失和新位点产生;SNP位点对转录因子结合位点有显著影响,但对核心启动子范围和起始位点无明显影响,不在甲基化水平上影响SOCS基因表达水平。【结论】牛SOCS5基因5′调控区存在3个对启动子功能元件有较大影响的SNP位点。     

猪FAM213B基因mRNA和启动子的克隆及序列分析

【目的】获得猪FAM213B基因完整mRNA和启动子序列,研究猪FAM213B基因表达,为探讨母猪妊娠的建立和胚胎发育调控机制奠定基础。【方法】通过5'RACE和3'RACE技术,获得基因完整mRNA序列,分析不同物种该基因氨基酸序列相似性;通过PCR克隆启动子区,并通过双荧光素酶报告基因载体系统转染猪子宫内膜细胞,研究其转录活性。【结果】猪FAM213B基因mRNA全长808 bp,其中5'UTR、CDS区和3'UTR长度分别为67、609(含终止密码子)和132 bp(不含poly A序列),在17~106位氨基酸之间存在硫氧还蛋白折叠结构域;与猪FAM213B基因其他2个潜在转录本相比,三者都包含硫氧还蛋白折叠结构域,但蛋白三级结构存在较大差异;猪FAM213B氨基酸序列与山羊、牛和绵羊高度相似,相似性分别为94.03%、93.03%和91.54%。克隆获得2 261 bp(-2 231/+30)的基因启动子序列,将其连接至双荧光素酶报告基因载体,转染猪子宫内膜细胞,发现获得的启动子片段能够启动下游报告基因的转录,在启动子区存在潜在的典型NFκB等转录因子结合位点。【结论】本研究获得猪FAM213B基因转录本长度为808 bp,其蛋白存在硫氧还蛋白折叠功能结构域,其启动子序列(-2 231/+30)在猪子宫内膜细胞中具有较强的转录活性。