以GH基因多态性探讨中国南北黄牛及牦牛系统

以中心产区典型群随机抽样的方法,采用PCR产物直接测序的方法测定了18头雷琼牛、19头巴音郭楞州蒙古牛和18头巴音郭楞州牦牛GH基因外显子654 bp核苷酸碱基序列,引用GenBank中牛属普通牛、瘤牛、牦牛以及亚洲水牛GH基因同源区资料,作外类群以最大简约（MP）法与邻接（NJ）法构建分子系统发育树。旨在为探讨牛亚科家畜GH基因变异特点、牦牛跟我国南北黄牛关系的亲疏,以及牛亚科物种进化特征提供部分客观依据,适应进化与分子进化之间的关系提供局部的原始试验根据。结果发现雷琼牛GH基因序列中存在3个变异位点,定义了5种单倍型。在巴音郭楞州蒙古牛GH基因序列中存在2个变异位点,定义了4种单倍型。在巴音郭楞州牦牛GH基因序列中存在2个变异位点,定义了3种单倍型。确认GH基因的分化早于普通牛,瘤牛和牦牛的分化,就GH基因本身而言,牦牛与中国南北黄牛的关系无远近之分。     

中国牛亚科6个物种MSTN基因外显子2多态性及分化研究

采用PCR扩增了6个中国牛种共101个样本的MSTN基因外显子2的编码区,序列分析显示,MSTN基因外显子2编码区含372个碱基对,在所检测样本中,存在10个核苷酸多态位点,定义了7种单倍型,雷琼牛、蒙古牛、独龙牛与巴音郭楞牦牛享有共同的单倍型;MSNT基因外显子2在6个牛种中多态性较丰富。结果表明:两水牛与牛属群体间分化明显;牛属群体中牦牛独自聚成一类;大额牛存在一个独立分支;雷琼牛与一部分独龙牛、大部分蒙古牛和瘤牛聚成一支,说明蒙古牛、雷琼牛、独龙牛种间存在着基因交流。牦牛与普通牛、瘤牛的分化较明显,亲缘关系较远;研究证实了水牛的属分类地位,一定程度上支持牦牛及大额牛划为牛亚科中单独的一个属。     

中国牛亚科家畜GH基因编码区序列的遗传变异研究

采用PCR产物直接双向测序法,分段扩增普通牛、瘤牛、牦牛、大额牛和亚洲水牛共5个牛种的GH基因,并拼接成编码区全序列,分析中国牛亚科家畜不同牛种GH基因编码区序列变异及其分子进化特征。结果表明,牛GH基因编码区序列全长654bp,种间核苷酸突变率在0．1％～1．84％。5个牛种编码区序列定义了10种单倍型,瘤牛的单倍型多样性最高,大额牛和水牛均无单倍型多样性。GH基因编码区序列的密码子使用存在偏倚性,共发现了25个偏好性密码子。核苷酸的替代以转换为主,转换明显高于颠换,转换／颠换比为3．0。非同义突变位点远远少于同义突变位点,同义与非同义替代发生的速率比都小于或等于1,表明GH基因编码区序列不受达尔文正选择的影响。以GH基因单倍型序列为基础的分子进化树表明,水牛与普通牛、瘤牛、牦牛、大额牛间分化很明显;普通牛、瘤牛、牦牛、大额牛间序列分化并不明显,并且它们共同拥有一条相同的祖先核苷酸序列。说明中国牛亚科家畜GH基因编码区序列的变异相当贫乏,并且由于功能的约束表现得相当保守,进化速率相当缓慢。     

中国牛属4个物种MSTN基因的遗传变异研究

针对牛肌肉生长抑制素基因（MSTN）3个外显子区设计引物,通过PCR扩增及测序,以蒙古牛、雷琼牛、独龙牛、巴音郭楞州牦牛共66个样本为材料检测了中国普通牛、瘤牛、大额牛和牦牛4个牛属该基因外显子区核苷酸序列的变异。结果显示,4个中国牛种的MSTN基因外显子1、2和3分别含375、372、381个碱基对,在所检样本中,发现7个核苷酸多态位点,定义17种单倍型;种内核苷酸歧异度（Pi）在0.000 36-0.001 03间,种间核苷酸歧异度（Dxy）在0.000 76-0.003 22间,说明群体内遗传多样性程度低;以单倍型序列为基础构建的分子进化树表明,牦牛的分化早于黄牛中普通牛和瘤牛的分化;大额牛明显分为2个类群,很可能是由于杂交造成的。     

雷琼牛肌生成抑制素基因全序列分析

研究通过PCR方法对18头雷琼牛的MSTN基因进行扩增、测序.编码区序列分析结果表明:雷琼牛MsTN基因比外域瘤牛存在更丰富的多态性,共发现4个突变位点(2个转换,2个颠换),定义了6种单倍型,群体单倍型多样性(0.810±0.057)较高.说明MSTN基因的相关突变的发生可能早于瘤牛、普通牛、牦牛的分化;在瘤牛种内,我国南方的瘤牛可能是更原始的种群.     

雷琼牛肌肉生长抑制素基因序列研究

通过PCR方法对18头雷琼牛的MSTN基因进行扩增、测序.编码区序列分析结果表明:雷琼牛MSTN基因比外域瘤牛存在较丰富的多态性,共发现4个突变位点(2个转换,2个颠换),定义了6种单倍型,群体单倍型多样性较高(0.810±0.057);分析结果表明:MSTN基因的相关突变的发生可能早于Bos属瘤牛、普通牛、牦牛的分化;在瘤牛种内,我国南方的瘤牛可能是更原始的种群.     

大额牛HSL基因外显子Ⅰ部分片段的序列测定及分析

对大额牛HSL基因外显子Ⅰ部分序列进行PCR扩增、测序及氨基酸预测,并同其它牛种的资料进行了比对分析,构建了分子系统进化树。结果表明:大额牛其核苷酸序列与牦牛、普通牛、瘤牛、水牛间的同源性分别为99.6%、99.4%、99.2%、97.0%。相应的氨基酸序列大额牛与水牛的同源性为97.6%;与普通牛、瘤牛、牦牛的同源性均为99.4%,仅在第33位有1个氨基酸变异,即大额牛为异亮氨酸,而其它3个牛种均为缬氨酸,这是由该基因片段的第97位碱基发生转换(A←→G)造成的。从分子系统进化树看,瘤牛和普通牛先聚为一类,再依次与牦牛、大额牛、水牛相聚,这与传统的牛种分类结果一致。     

雷琼牛肌肉生长抑制素基因序列研究

通过PCR方法对18头雷琼牛的MSTN基因进行扩增、测序。编码区序列分析结果表明：雷琼牛MSTN基因比外域瘤牛存在较丰富的多态性,共发现4个突变位点（2个转换,2个颠换）,定义了6种单倍型,群体单倍型多样性较高（0．810±0．057）;分析结果表明：MSTN基因的相关突变的发生可能早于Bos属瘤牛、普通牛、牦牛的分化;在瘤牛种内,我国南方的瘤牛可能是更原始的种群。     

牦牛谷胱甘肽过氧化酶1基因(GPX1)的克隆及系统发育分析

本研究克隆了牦牛谷胱甘肽过氧化酶1GPX1基因的CDS区序列,分析了其核苷酸序列,并进行了系统发育分析.结果表明,牦牛GPX1基因CDS区全长618 bp,编码205个氨基酸;经与GenBank中其他物种GPX1基因CDS区比对,牦牛GPX1基因CDS区与普通牛和瘤牛完全一致,与水牛、绵羊和猪的序列一致性较高,与其他哺...     

BMY牛MSTN基因exon 2克隆及序列分析

[目的]克隆BMY牛MSTN基因外显子2的序列,以期分析其遗传变异.[方法]通过对PCR产物进行克隆,比较哺乳动物MSTN基因外显子2之间的同源性,并构建其系统发育关系.[结果]通过PCR扩增,对PCR产物克隆得到BMY牛MSTN基因exon 2序列为372 bp编码124个氨基酸残基,牛亚科物种间的核苷酸同源性较高,在98.7％～100.0％之间,BMY牛、瘤牛、牦牛与大额牛079-gayal(Bos frontalis)的氨基酸序列一致,而日本和牛在第89位发生了天冬酰胺(Asn)→丝氨酸(Ser)的突变.构建的牛亚科几个物种之间的系统发育关系表明,含有瘤牛血统的BMY牛与瘤牛、牦牛的关系较近,且大额牛079-gayal与瘤牛的关系也近,推测大额牛在其形成历史中曾经受过瘤牛的基因渐渗.牛亚科物种的牦牛、大额牛、日本和牛、瘤牛与BMY牛聚为一支,而与水牛的关系较远.人与黑猩猩、猕猴聚为明显的一支.[结论]BMY牛MSTN基因外显子2长度为372 bp,系统聚类分析表明BMY牛含有瘤牛血统和典型的瘤牛特征.     

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.     

天祝白牦牛和甘南牦牛DRB3基因外显子2多态性研究

试验通过对天祝白牦牛和甘南牦牛DRB3基因外显子2部分CDS序列进行分析,获得其准确单倍型,通过直接测序与聚合酶链式扩增阻碍突变系统(ARMS)扩增法获得干净的单链,对高度杂合的双链进行分型。结果发现65个SNPs,1个密码子的插入缺失,获得30个单倍型,其中有7个单倍型是首次发现,应该是天祝白牦牛和甘南牦牛特有的单倍型。通过对已知牛属所有DRB3基因外显子2单倍型与本研究发现的单倍型进行分析发现天祝白牦牛和甘南牦牛分享普通牛和瘤牛单倍型,可能有普通黄牛和瘤牛的遗传背景,且DRB3基因外显子2的4、25、30、53、59、62、63、66、78氨基酸位点受到了正选择的影响,主要发生在天祝白牦牛群体里,这与天祝白牦牛长期选育白毛有一定的关系。     

水牛ATF3基因的克隆、组织差异表达和功能初步分析

为了揭示水牛激活转录因子3(ATF3)基因的结构与功能，试验克隆了水牛ATF3基因的完整编码区(CDS)序列，采用生物信息学方法初步分析其编码产物的理化特性、结构及功能，再通过实时荧光定量PCR方法检测该基因的组织差异表达情况。结果表明：水牛ATF3基因的完整CDS序列长为546 bp,编码181个氨基酸。水牛ATF3基因的氨基酸序列与普通牛、瘤牛、牦牛、山羊和绵羊的同源性在98.3%以上。在基于核苷酸和氨基酸序列构建的系统发育树中，水牛与牛科的其他物种普通牛、瘤牛、牦牛聚集在一起。水牛ATF3蛋白属于亲水性蛋白质，没有信号肽和跨膜结构，含有亮氨基拉链(bZIP)保守结构域，定位于细胞核中。ATF3蛋白的二级结构中α-螺旋、β-转角、延伸链和无规则卷曲占比分别为51.93%、8.84%、6.08%和33.15%,三级结构与人的ATF3蛋白(5vpe.2.A)有45%的相似度。ATF3蛋白具有转录调控因子活性，通过选择性和非共价结合到顺式调控区域内特定的双链基因组DNA序列中来调节基因组的转录。水牛ATF3基因在肌肉、乳腺、心脏和肾脏中的相对表达量较高，在其余组织中低表达或几乎不表达，且...     

基于Cytb基因部分序列分析巴州牦牛遗传多样性及其系统地位

对20头巴州牦牛Cytb基因部分序列550 bp进行分析,共发现7个变异位点,定义了4种单倍型;结合GenBank中bos属普通牛、瘤牛、牦牛、印度野牛和爪洼野牛5个近缘种以及沼泽水牛的Cytb基因同源区序列进行分析,以绵羊作为外群,分别采用邻接(NJ)法和最大简约(MP)法构建分子系统发育树,得到基本一致的拓扑结构。结果表明:推测巴州牦牛的系统地位在牛亚科中介于属与种之间,将其定义为bos属或者Poephagus属均有其一定的依据,但是本研究认为将其归属为bos属中的一个亚属可能更为合理,巴州牦牛可能具有2种母系起源。     

水牛κ-酪蛋白外显子4基因的克隆及序列分析

本研究根据普通牛的κ-酪蛋白基因设计一对引物,首次成功扩增出了水牛的κ-酪蛋白外显子4基因,并经序列分析,结果表明κ-酪蛋白外显子4基因片段长780 bp。利用GenBank上的Blast进行比较,中国水牛κ-酪蛋白外显子4序列与地中海水牛、牛、牦牛的κ-酪蛋白外显子4序列同源性分别为99.5%、96.4%、95.9%;氨基酸同源性比较,中国水牛、地中海水牛、牛、牦牛均编码260个氨基酸,中国水牛与地中海水牛、牛、牦牛同源性分别为98.9%、92.0%和91.2%。核苷酸和氨基酸序列同源性结果显示,中国水牛和地中海水牛κ-酪蛋白基因变异不大。但由于在碱基230 bp处发生了一个碱基(A→C)的变化,从而导致其氨基酸也发生了变化,即K(Lys赖氨酸)→R(Arg精氨酸)。本研究为进一步对该基因的功能奠定基础。     

牦牛生长激素基因的测序和多态性研究

采用PCR产物直接测序法获得牦牛生产激素基因（GH基因）891bp序列。通过GenBank中的Blastn软件进行序列比较分析表明，牦牛GH基因与普通牛GH基因的同源性为98%，与水牛，山羊，绵羊同源性分别为96%，94%，93%：NJ法构建的分子系统树显示，牦牛与普通牛亲缘关系最近，其次为水牛，而与山羊，绵羊的亲缘关系较远，此外，采用PCR-RFLP方法研究了30头牦牛GH基因891bpDNA片段，未发现MspⅠ/HpaⅡ酶切位点多态性，表明牦牛GH基因的多态性比较贫乏。     

野牦牛mtDNA Cytb基因全序列测定及系统进化关系

为从分子水平探究牦牛的分类地位和遗传多样性,试验测定了野牦牛细胞色素b基因全序列,并以绵羊为外群,构建野牦牛、家牦牛、大额牛、普通牛、瘤牛、水牛、非洲野牛、欧洲野牛、美洲野牛、非洲水牛等牛亚科种间系统进化树.结果表明:野牦牛细胞色素b基因全序列长1 140bp,序列间共有13个SNP多态位点,核苷酸变异类型包括转换和颠换,无插入和缺失,表明野牦牛具有较丰富的遗传多样性.研究结果支持将牦牛划分为牛亚科中一个独立属(即牦牛属)的观点.     

欧拉型藏绵羊GHRHR基因部分片段的克隆及多态性研究

对欧拉型藏绵羊生长激素释放激素受体(GHRHR)基因部分片段进行PCR扩增和克隆测序(GenBank Accession No:EU289218),利用BioEdit7.0.9.0、DnaSP 4.10.9和MEGA4.0等生物信息学软件对该部分序列与GenBank中普通牛、瘤牛、水牛相应序列进行比对分析,并对58只欧拉型藏绵羊该基因片段进行SmaI-RFLP研究。结果表明:欧拉型藏绵羊与普通牛、瘤牛、水牛3个物种基因序列间同源性大小依次为92.5%、92.0%、91.5%;4个物种间共发现41处序列间碱基差异(9.65/100 bp),其中藏绵羊与普通牛、瘤牛、水牛3个牛亚科物种均存在差异碱基29处。碱基变异类型主要表现为碱基转换和颠换,少数为碱基插入和缺失。推导的部分氨基酸序列间同源性大小依次为88.8%、88.8%、94.4%。58只欧拉型藏绵羊该基因片段SmaI-RFLP分析均为单态,表现为AA基因型。     

牦牛肿瘤坏死因子-α基因部分片段的克隆测序

根据普通牛和其他哺乳动物基因的碱基序列和相关文献资料设计引物,用PCR扩增并测定了牦牛肿瘤坏死因子-α(TNF-α)基因的部分序列。结果表明,TNF-α基因片段(1160bp)包括外显子3～4、内含子2～3,3'侧翼区和外显子2的部分序列。通过GenBank中的Blastn序列比较分析,牦牛的TNF-α基因与普通牛种同源性高达98%。这为开展牦牛功能基因组计划和分子育种提供了理论依据。     

河流型与沼泽型水牛FSHR基因密码子偏好性分析

为了确定河流型与沼泽型水牛促卵泡素受体(FSHR)基因密码子的使用模式,试验采用PCR产物直接测序法对9头河流型水牛、15头沼泽型水牛、6头大额牛和6头中甸牦牛的FSHR基因编码区序列进行了群体变异检测和单倍型划分,并结合已发表的普通牛、野牛、山羊、绵羊、人和黑猩猩的同源序列,对河流型与沼泽型水牛FSHR基因密码子使用的偏好性及与其他物种的差异进行了探讨。结果表明:两类水牛FSHR基因的密码子使用特征较为相似,河流型与沼泽型水牛分别有28个和27个偏好使用的密码子,对于编码Pro的4个密码子CCC、CCA、CCU和CCG而言,河流型水牛偏好使用CCC和CCA,而沼泽型水牛偏好使用CCC。水牛与其他物种共同偏好使用的密码子有20种,均偏好使用以G/C结尾的密码子。基于密码子的同义密码子相对使用度(RSCU)构建的聚类树显示河流型水牛与沼泽型水牛先聚为一类,再与大额牛、牦牛聚为一类,普通牛与山羊、绵羊和野牛聚为一类,人和黑猩猩聚为一类,揭示聚为一类的物种间在密码子使用上的偏好性较相似。