西农萨能奶山羊SERPINA1基因克隆、生物信息学及组织表达分析

本研究旨在克隆西农萨能奶山羊SERPINA1基因的CDS区,采用生物软件和在线预测工具进行生物信息学分析,通过实时荧光定量PCR技术检测SERPINA1基因在西农萨能奶山羊各组织间mRNA的表达水平。根据GenBank中山羊SERPINA1基因CDS区序列(登录号:XM_018066209.1),利用Primer Premier 5.0软件设计特异性引物,RT-PCR扩增目的基因,构建原核表达载体测序后对序列进行生物信息学分析;采集西农萨能奶山羊心脏、肝脏、脾脏、肺脏、乳腺、肾脏、肌肉、瘤胃和小肠组织,提取组织RNA,反转录为cDNA模板,设计特异性定量引物,进行实时荧光定量PCR,检测SERPINA1基因在不同组织中的表达差异。结果显示,西农萨能奶山羊SERPINA1基因CDS区全长1 326 bp,编码441个氨基酸;同源性比对分析显示,西农萨能奶山羊与山羊、绵羊、牛和小鼠SERPINA1基因核苷酸序列同源性分别为100%、98.6%、95.7%和71.6%,与山羊亲缘关系最近,其次是绵羊。SERPINA1蛋白分子质量为48.71 ku,等电点为5.71,为跨膜亲水蛋白;SERPINA1氨基酸序列分别有62个磷酸化位点,3个跨膜区结构。组织表达分析显示,SERPINA1基因在西农萨能奶山羊肝脏组织中显著高表达(P0.05),其次是乳腺组织,在肺脏组织中表达量最低。研究结果为进一步探究SERPINA1基因在奶山羊乳蛋白合成代谢中的作用提供理论依据。     

山羊BLG基因侧翼区的克隆及序列分析

克隆奶山羊β-乳球蛋白基因5′、3′调控区并对其进行序列分析。从徐淮奶山羊组织中提取基因组DNA,采用高保真长模板PCR法克隆得到山羊β-乳球蛋白基因4.2 kb的5′调控区和1.8 kb的3′调控区。将纯化后的PCR产物克隆到pGEM-TEasy载体中,经酶切鉴定和序列测定验证克隆的正确性。部分序列分析表明,5′区与GenBank中登录的山羊和绵羊BLG基因5′区同源性分别为100%和95%;3′区同源性则分别为99%和93%。克隆得到的奶山羊BLG调控区与山羊BLG伪基因显著不同,5′区和3′区同源性分别为83%和88%。结果表明,克隆得到的奶山羊BLG调控区可用于构建乳腺特异性表达载体,为指导外源基因在转基因动物乳腺中的高效表达奠定了基础。     

西农萨能奶山羊SERPINA1基因克隆、生物信息学及组织表达分析

本研究旨在克隆西农萨能奶山羊SERPINA1基因的CDS区,采用生物软件和在线预测工具进行生物信息学分析,通过实时荧光定量PCR技术检测SERPINA1基因在西农萨能奶山羊各组织间mRNA的表达水平。根据GenBank中山羊SERPINA1基因CDS区序列（登录号：XM_018066209.1）,利用Primer Premier 5.0软件设计特异性引物,RT-PCR扩增目的基因,构建原核表达载体测序后对序列进行生物信息学分析;采集西农萨能奶山羊心脏、肝脏、脾脏、肺脏、乳腺、肾脏、肌肉、瘤胃和小肠组织,提取组织RNA,反转录为cDNA模板,设计特异性定量引物,进行实时荧光定量PCR,检测SERPINA1基因在不同组织中的表达差异。结果显示,西农萨能奶山羊SERPINA1基因CDS区全长1 326 bp,编码441个氨基酸;同源性比对分析显示,西农萨能奶山羊与山羊、绵羊、牛和小鼠SERPINA1基因核苷酸序列同源性分别为100%、98.6%、95.7%和71.6%,与山羊亲缘关系最近,其次是绵羊。SERPINA1蛋白分子质量为48.71 ku,等电点为5.71,为跨膜亲水蛋白;SERPINA1氨基酸序列分别有62个磷酸化位点,3个跨膜区结构。组织表达分析显示,SERPINA1基因在西农萨能奶山羊肝脏组织中显著高表达（P<0.05）,其次是乳腺组织,在肺脏组织中表达量最低。研究结果为进一步探究SERPINA1基因在奶山羊乳蛋白合成代谢中的作用提供理论依据。     

山羊Ets-1基因cDNA的克隆与序列分析

根据GenBank已收录的牛(Bos taurus)、人(Homo sapiens)和小鼠(Mus musculus)等物种Ets-1基因序列的同源保守区域,设计特异性引物,采用RT-PCR和RACE技术,分离并克隆了西农萨能奶山羊(Capra hircus)Ets-1基因的cDNA序列。该序列全长2 263 bp(GenBank登录号HQ589338),包括5’UTR 331 bp,CDS 1 326bp和3’UTR 606 bp,编码441个氨基酸组成的蛋白质。核苷酸序列分析发现,山羊编码序列与牛、猪、人、小鼠等的相应序列同源性分别为98%、94%、92%和90%,3’UTR相应序列为96%、83%、81%和77%,5’UTR相应序列为98%、85%、82%和71%。氨基酸序列分析发现,山羊与牛、猪、人和小鼠的Ets-1的相似性较高,均在95%以上。蛋白质结构分析发现,其蛋白质分子量为50 340.8 D,等电点为5.08,具有典型的螺旋-转角-螺旋结构域,不存在跨膜结构,并且整个序列不含信号肽。     

西南地区羊品种资源的合理利用

西南地区分布的地方山羊品种主要有南江黄羊、成都麻羊、建昌黑山羊、金堂黑山羊、板角山羊、川东白山羊、贵州白山羊、北川白山羊、古蔺马羊、藏山羊,主要以产肉为主,肉皮兼用。引进品种有波尔山羊、萨能奶山羊、吐根堡山羊、努比羊。绵羊品种有凉山半细毛羊、云南半细毛羊、藏绵羊。在品种利用方面,目前波尔山羊、南江黄羊、努比羊利用比较好,推广面积大,产生了良好的杂交效果,并建立了良种繁育体系。     

山羊c-Myc基因的克隆及序列分析

为了克隆出山羊c-Myc基因的CDS区序列,本研究利用RT-PCR技术,参照GenBank报道的绵羊、牛、猪、马等的c-Myc基因CDS区序列设计出特异性引物,从山羊胚胎皮肤组织中扩增出山羊c-Myc CDS区序列并进行序列分析。结果表明,山羊c-Myc基因CDS区全长1320 bp （包括终止密码子）,与绵羊c-Myc基因核苷酸序列（GenBank登录号：Z68501.1）比对仅有10处存在差异,其核苷酸序列同源性为99.17%,推导的氨基酸序列同源性为99.09%;与其他物种进行同源性分析结果显示,山羊c-Myc基因CDS区与猪、狼、人、大鼠、小鼠的核苷酸序列同源性分别为91.2%、92.0%、90.2%、86.9%、86.0%,推导的氨基酸序列同源性分别为93.6%、96.1%、92.3%、91.1%、89.6%;生物信息学软件分析结果表明,山羊c-Myc蛋白产物定位于细胞核并含有HLH结构域。本研究为进一步了解c-Myc基因的功能及探讨其在山羊体细胞重编程过程中的作用奠定了基础。     

奶山羊LF基因CDS区克隆、生物信息学分析及其乳中含量测定

为了解奶山羊乳铁蛋白(lactoferrin,LF)基因的生物学特性,分析萨能奶山羊不同泌乳时期乳中LF含量的变化,试验扩增了萨能奶山羊乳腺上皮细胞LF基因CDS区序列,运用生物信息学软件对奶山羊LF基因的核苷酸序列特性、编码蛋白的理化性质、保守结构域及高级结构、与其他物种的同源性等进行了分析,并对奶山羊乳样品进行了ELISA测定。结果表明,萨能奶山羊LF基因长为2 127bp,编码708个氨基酸,编码蛋白质的分子式为C3405H5365N949O1024S43,是一个不稳定的亲水性蛋白,二级结构包含α-螺旋、延伸链和无规则卷曲,具有与转铁蛋白相似的折叠方式;羊乳铁蛋白氨基酸残基组成单链,形成77.359ku具有高级结构的糖蛋白;通过比对发现,牛科LF氨基酸序列的同源性较高(92%),与其他物种的差异较大,其中萨能奶山羊与山羊的同源性最高(99%),且处于进化树的同一个分支。ELISA检测结果发现,奶山羊初乳中LF含量最高,常乳中的含量较低且较为稳定。研究结果初步表明了萨能奶山羊LF序列和结构域特点,揭示了萨能奶山羊乳中LF含量的变化规律,为LF功能研究、产品研发等提供参考。     

山羊CLAⅠα链基因的克隆及生物信息学分析

为探究山羊CLAⅠα链基因的多态性,本试验根据GenBank中山羊CLAⅠα链基因序列设计引物,采用RT-PCR技术从10个品系山羊白细胞中克隆山羊CLAⅠα链基因,测序后进行生物信息学分析。结果表明,CLAⅠα链基因长度为1 074 bp,编码357个氨基酸。经核苷酸序列分析发现,10个品系山羊CLAⅠα链基因同源性集中在82.8%~99.5%之间。将10个品系山羊CLAⅠα链基因核苷酸推导的氨基酸序列进行比对,发现突变集中在α1区域（22-110位氨基酸）与α2区域（111-203位氨基酸）。遗传进化分析表明,GenBank中山羊CLAⅠα链基因与红寺湖绒山羊、河西绒山羊、陕北绒山羊、阿尔巴斯绒山羊的CLAⅠα基因遗传关系较近,与其他6个品系山羊,即简阳大耳山羊、金堂黑山羊、西农萨能奶山羊、美姑山羊、大足黑山羊、努比亚山羊的CLAⅠα基因遗传关系较远。本试验结果为进一步研究CLAⅠα链基因的多态性奠定了理论基础。     

黄淮山羊Leptin cDNA的克隆及鉴定

根据GenBank中公布的山羊Leptin基因部分基因组核苷酸序列，设计合成一对引物，以山羊脂肪组织总RNA为模板，采用RT—PCR法，扩增出Leptin成熟蛋白编码cDNA序列，将此扩增产物克隆入pMD18-T载体，进行PCR、双酶切鉴定及序列测定与分析。结果表明，扩增的山羊Leptin基因编码序列长为441bp，编码146个氨基酸。同源性分析表明，山羊Leptin基因成熟蛋白编码cDNA与小鼠、人、猪、牛及绵羊基因相应序列的同源性分别为82．22％、87．76％、92．97％、96．15％和98．64％，氨基酸同源性为84．25％、86．99％、92．47％、97．95％和100．00％，说明Leptin是一组在进化上高度保守的蛋白质。山羊Leptin成熟蛋白cDNA的成功克隆，为进一步研究黄淮山羊Leptin基因全结构、基因表达与调控奠定了基础。     

山羊KIFI基因分子克隆及序列分析

利用Primer 3.0设计出1对特异性引物F和R,以成年山羊基因组DNA为模板,扩增山羊的KIFI基因,将其克隆至pGEM-T载体,转化后挑取阳性菌落进行酶切及测序鉴定。结果表明,克隆所得的472 bp序列(GenBank登录号:GQ988385),包括山羊KIFI基因的Exon 1全长、部分5′UTR和部分Intron 1序列。山羊KIFI基因的Exon 1序列编码116个氨基酸,与绵羊、牛、马、人和家鼠的同源性分别为98%、90%、90%、88%和84%。KIFI基因部分序列的克隆,为进一步研究KIFI基因多态性与绵、山羊绒用性能间的相关性奠定基础。     

隆林山羊肌细胞生成素基因的序列分析与结构预测

为了丰富优良地方品种隆林山羊的肌细胞生成素(myogenin,MyoG)基因遗传学基础信息,并探究其序列结构及其对山羊肌肉的发育分化调控机理。本研究设计1对特异性引物,采用PCR和克隆技术成功获得隆林山羊MyoG基因2419 bp长的DNA序列。结果表明,该基因包括3个外显子、2个内含子、部分5'UTR和3'UTR区,编码区DNA序列长675 bp,共编码224个氨基酸,该氨基酸序列无信号肽序列和跨膜结构。经同源性分析可知,隆林山羊MyoG编码区核苷酸序列及其编码的氨基酸序列与其他物种比对结果和氨基酸系统进化树的聚类结果相符,均显示隆林山羊与哺乳动物中的绵羊、牛和野猪的亲缘关系最近,氨基酸同源性达到95%以上。因此隆林山羊MyoG基因在哺乳动物中具有较高的保守性,而MyoG基因的克隆、序列分析和结构预测将为今后该基因的表达与调控、肉质改良、山羊开发利用等研究提供了更充分的分子生物学基础信息和理论依据。     

山羊KIFI基因分子克隆及序列分析

利用Primer 3.0设计出1对特异性引物F和R,以成年山羊基因组DNA为模板,扩增山羊的KIFI基因,将其克隆至pGEM-T载体,转化后挑取阳性菌落进行酶切及测序鉴定。结果表明,克隆所得的472 bp序列(GenBank登录号：GQ988385),包括山羊KIFI基因的Exon 1全长、部分5′UTR和部分Intron 1序列。山羊KIFI基因的Exon 1序列编码116个氨基酸,与绵羊、牛、马、人和家鼠的同源性分别为98%、90%、90%、88%和84%。KIFI基因部分序列的克隆,为进一步研究KIFI基因多态性与绵、山羊绒用性能间的相关性奠定基础。     

奶山羊LF基因CDS区克隆、生物信息学分析及其乳中含量测定

为了解奶山羊乳铁蛋白（lactoferrin,LF）基因的生物学特性,分析萨能奶山羊不同泌乳时期乳中LF含量的变化,试验扩增了萨能奶山羊乳腺上皮细胞LF基因CDS区序列,运用生物信息学软件对奶山羊LF基因的核苷酸序列特性、编码蛋白的理化性质、保守结构域及高级结构、与其他物种的同源性等进行了分析,并对奶山羊乳样品进行了ELISA测定。结果表明,萨能奶山羊LF基因长为2 127 bp,编码708个氨基酸,编码蛋白质的分子式为C₃₄₀₅H₅₃₆₅N₉₄₉O₁₀₂₄S₄₃,是一个不稳定的亲水性蛋白,二级结构包含α-螺旋、延伸链和无规则卷曲,具有与转铁蛋白相似的折叠方式;羊乳铁蛋白氨基酸残基组成单链,形成77.359 ku具有高级结构的糖蛋白;通过比对发现,牛科LF氨基酸序列的同源性较高（>92%）,与其他物种的差异较大,其中萨能奶山羊与山羊的同源性最高（99%）,且处于进化树的同一个分支。ELISA检测结果发现,奶山羊初乳中LF含量最高,常乳中的含量较低且较为稳定。研究结果初步表明了萨能奶山羊LF序列和结构域特点,揭示了萨能奶山羊乳中LF含量的变化规律,为LF功能研究、产品研发等提供参考。     

山羊小热休克蛋白Hspb10基因cDNA克隆及序列分析

通过RT-PCR和RACE方法克隆了山羊Hspb10基因cDNA序列并进行了序列分析。结果表明:山羊Hspb10 cDNA全长1 056 bp,编码区全长780 bp,共编码259个氨基酸,提交至GenBank数据库中,收录号为JX067553。用Clustal W方法比对不同物种氨基酸序列同源性,山羊Hspb10与牛的同源性最高,核苷酸和氨基酸序列相似性分别为93.4%和96.5%;编码氨基酸序列BLAST比对结果也表明,哺乳动物Hspb10氨基酸序列极为保守,与禽类差异较大。获得山羊Hspb10 cDNA序列,可以为分子水平上研究山羊Hspb10的生物学功能奠定基础。     

山羊INHβB cDNA的克隆及序列分析

为了探索INHβB对山羊繁殖力影响的遗传基础,文章采用RT-PCR技术克隆出山羊INHβB cDNA序列、并使用分子生物学软件进行了序列分析.结果发现:山羊INHβBcDNA序列为1499 bp,与GenBank中牛和绵羊相同区片段的同源性达96％以上,其CDS区为1227bp,编码408个氨基酸、包含20个氨基酸信号肽、380个氨基酸成熟肽;在山羊INHβBcDNA序列中没有发现引起氨基酸变异的位点.     

牦牛生长分化因子-9基因cDNA克隆及序列分析

根据GenBank中普通牛生长分化因子9(GDF-9)基因序列(AF 307092)设计1对引物,以麦洼牦牛卵母细胞总RNA为模板,通过RT-PCR技术对牦牛GDF-9基因cDNA进行克隆测序和序列分析.结果表明:所克隆的1399 bp片段为预期的牦牛GDF-9基因cDNA序列,包含由2个外显子组成的全编码区和3′-下游部分序列.牦牛GDF-9基因编码区核苷酸序列长度为1362 bp,编码453个氨基酸,与GenBank中报道的普通牛、水牛、绵羊、山羊相应序列一致,而与人和黑猩猩存在差异.和普通牛相比,牦牛GDF-9基因编码区存在1处碱基转换(C→T),导致相应的氨基酸由丙氨酸(A)转换为缬氨酸(V).牦牛与普通牛、水牛、绵羊、山羊、人和黑猩猩的核苷酸同源性分别为99.9%、98.4%、97.0%、96.8%、85.6%和85.1%;氨基酸同源性分别为99.8%、97.1%、95.1%、95.4%、79.4%和79.5%.利用NJ法和MP法以该基因编码区核苷酸序列构建的物种间分子系统进化树结果基本一致,即牦牛与普通牛先聚为一类,再与水牛聚为一类,而后与绵羊和山羊聚为一类,最后与人和黑猩猩聚为一类.该聚类结果与物种间遗传距离大小一致,也与各物种在动物学上的分类相吻合,表明GDF-9基因编码区适用于构建物种间系统进化树.     

努比奶山羊、萨能奶山羊品种间羊乳品质比较研究

本文对云南培育的努比山羊黑色品系(努比奶山羊)开展DHI检测,并与萨能奶山羊乳品质进行对比,结果表明:努比奶山羊乳脂肪含量为(6.35±2.26)%,乳蛋白含量为(4.19±1.17)%,萨能奶山羊乳脂肪含量为(4.81±1.77)%、乳蛋白含量为(3.44±1.03)%,努比奶山羊乳与萨能奶山羊乳营养成分(乳脂肪含量、乳蛋白含量、乳糖含量、总固体含量、非脂物含量、尿素氮含量)之间差异极显著(P0.01),体细胞之间差异不显著(P0.05)。努比奶山羊乳与萨能奶山羊乳相比,乳脂肪含量高32.0%,乳蛋白含量高21.8%,乳糖含量高7.1%,总固体含量高23.8%,非脂物含量高14.8%。努比奶山羊乳汁稠密,营养价值高,具有奶肉生产的双重效益,将有希望培育成为云南高原地区特色奶源之一。     

云南肉山羊黑色品系遗传结构的微卫星分析

应用微卫星技术对云南肉山羊黑色品系2个群体(石林群体和寻甸群体)、2个育种素材(云岭黑山羊和努比山羊)及对照群(萨能奶山羊)基因组DNA进行11个微卫星位点多态性分析,以期为云南肉山羊黑色品系的选育提高及开发利用提供依据。结果表明:各群体平均期望杂合度(He)和平均多态信息含量(PIC)均在0.5以上,表明5个研究群体遗传多样性丰富,其中云南肉山羊黑色品系石林群体He和PIC值在5个群体中最高;遗传分化的研究表明云南肉山羊黑色品系石林群体与寻甸群体之间存在着最大的基因流(Nm=18.981)、最高的遗传一致度(0.906)、最小的遗传分化系数(Fst=0.013)及最小的遗传距离(0.099);UPGMA聚类图也显示二者最后聚为一支,说明二者遗传结构基本一致,可归为同一类群体;UPGMA聚类图还显示云南肉山羊黑色品系2个群体(石林与寻甸)与育种素材努比山羊关系最近,与另一育种素材云岭黑山羊关系稍远,而与对照群萨能奶山羊的关系最远,分属于不同的2个分支。     

云南肉山羊黑色品系遗传结构的微卫星分析

应用微卫星技术对云南肉山羊黑色品系两个群体(石林群体和寻甸群体)、两个育种素材(云岭黑山羊和努比山羊)及对照群(萨能奶山羊)基因组DNA进行了11个微卫星位点多态性分析,以期为云南肉山羊黑色品系的选育提高及开发利用提供依据.结果表明:各群体平均期望杂合度(He)和平均多态信息含量(PIC)均在0.5以上,表明5个研究群体遗传多样性丰富,其中云南肉山羊黑色品系石林群体He和PIC值在5个群体中居最高,表明这个群体遗传多样性最为丰富;遗传分化的研究表明云南肉山羊黑色品系石林群体与寻甸群体之间存在着最大的基因流(Nm=18.981)、最高的遗传一致度(0.906)、最小的遗传分化系数(Fst=0.013)及最小的遗传距离(0.099),UPGMA聚类图也显示二者最后聚为一支,说明二者遗传结构基本一致,可归为同一类群体;UPGMA聚类图还显示云南肉山羊黑色品系两个群体(石林与寻甸)与育种素材努比山羊关系最近,与另一育种素材云岭黑山羊关系稍远,而与对照群萨能奶山羊的关系最远,分属于不同的两个分支.     

山羊生长分化因子9基因FecTT突变检测

本研究采用PCR-RFLP方法检测生长分化因子9(growth differentiation factor 9, GDF9)基因FecTT突变在济宁青山羊、贵州白山羊、大足黑山羊、陕南白山羊、古蔺马羊、马头山羊、波尔山羊、成都麻羊、萨能奶山羊、文登奶山羊、板角山羊、金堂黑山羊、关中奶山羊、川东白山羊、安哥拉山羊、辽宁绒山羊、内蒙古绒山羊等17个山羊品种中的分布。结果表明,在17个山羊品种中都未检测到FecTT突变,提示,GDF9基因影响Thoka绵羊高繁殖力的FecTT突变对以上17个山羊品种的繁殖力均没有显著影响。