从江香猪SIM1基因SNPs筛查及生物信息学分析

本研究以从江香猪为研究对象,二元杂交猪(从江香猪×野猪)、外三元杂交猪(杜×长×大)为对照,采用DNA池和直接测序技术对3个群体的SIM1基因7个外显子、部分内含子以及3'非翻译区序列进行多态性检测;利用生物信息学软件预测多态位点对SIM1基因mRNA二级结构和蛋白质一级、二级结构的影响。结果表明,在3个群体的SIM1基因中筛查到12个SNPs,C77T位于第5外显子,T29186C、A29195C位于第9内含子,C63T、C225T位于第10外显子,C107T、A426G、T583C、A586C、A605C、A615C位于第11外显子,G267T位于3'非翻译区。其中C77T、T29186C、A29195C、C63T、C225T、C107T、G267T为同义突变,A426G、T583C、A586C、A605C、A615C为错义突变;5个错义突变分别导致异亮氨酸(Ile)变为缬氨酸(Val)、亮氨酸(Leu)变为脯氨酸(Pro)、谷氨酸(Glu)变为丙氨酸(Ala)、谷氨酸(Glu)变为天冬氨酸(Asp)、天冬酰胺(Asn)变为组氨酸(His);根据在线软件预测,突变前后的SIM1基因mRNA二级结构和蛋白质一级、二级结构均会发生改变。     

3个贵州地方鸡种NKX2-5基因多态性及生物信息学分析

以高脚鸡、威宁鸡、乌蒙乌骨鸡(含白壳蛋鸡和绿壳蛋鸡)3个贵州地方鸡种为研究对象,构建品种DNA池,扩增NKX2-5基因第1外显子全部序列及第2内含子部分序列,采用直接测序法对3个品种(4个群体)的NKX2-5基因进行单核苷酸多态性检测,利用生物信息学软件预测不同多态性位点对NKX2-5基因mRNA二级结构、蛋白质二级结构的影响.结果表明,在3个品种(4个群体)中共检测到G108A、T288C、C400T、T420G和G429A 5个SNPs位点,其中,G108A位于非编码区;T288C、C400T位于第1外显子区;T420G和G429A位于内含子区.T288C和C400T均为错义突变,T288C突变导致丝氨酸(Ser)变为脯氨酸(Pro)、C400T突变导致丙氨酸(Ala)变为缬氨酸(Val),SNPs位点对于NKX2-5基因mRNA二级结构、蛋白质二级结构有一定影响.     

兴义鸭肌肉生长抑制素基因多态性与屠宰性状的相关性分析

为了解兴义鸭肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)基因SNPs与屠宰性状的相关性,本研究采用基因克隆及PCR产物直接测序的方法,将MSTN基因作为鸭屠宰性状的候选基因,对兴义鸭的MSTN基因外显子进行多态性检测.结果表明,在60个兴义鸭个体中筛选出8个SNPs,其中,第1外显子有5个突变位点:SNP1(G77A)、SNP2(A91G)、SNP3(G130A)、SNP4(C325T)和SNP5(C331T);在第2外显子中并未发现突变位点;第3外显子有3个突变位点:SNP6(C206T)、SNP7(A235G)和SNP8(C256A);对这8个SNPs与屠宰性状进行关联性分析,结果并未达到显著水平(P>0.05).本研究结果可丰富MSTN基因的研究数据,为鸭的育种提供参考.     

哈萨克羊DRB1基因外显子3多态性及生物信息学分析

试验旨在研究白细胞表面抗原DRB1基因外显子3多态性与哈萨克羊布鲁氏菌病易感性的相关性。运用混合DNA池结合PCR产物直接测序方法,对哈萨克羊DRB1基因外显子3进行多态性分析,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,利用生物信息学分析软件对PCR扩增所获序列进行RNA二级结构及蛋白质的二级结构和抗原表位分析。结果表明,在282 bp的外显子3序列中共检测到7个SNPs,分别为：T10C、C119T（Trp→Arg）、G215C（Gln→Glu）、A238G、T245G（Ser→Ala）、G256A、C259T,这些位点在病例组和对照组之间的等位基因频率及各基因型间不存在显著性差异（P > 0.05）;进一步分析发现,各突变位点均引起RNA二级结构和最小自由能的改变,各错义突变位点均未引起蛋白质二级结构和抗原表位的改变。由此得出,DRB1基因外显子3的7个SNPs位点（T10C、C119T、G215C、A238G、T245G、G256A和C259T）与哈萨克羊布鲁氏菌病易感性无相关性。     

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。     

松辽黑猪OAS1基因多态性及其与繁殖性状的关联分析

为探究寡腺苷酸合成酶1（oligoadenylate synthase 1,OAS1）基因多态性与松辽黑猪繁殖性状的关联性,试验选取130头松辽黑猪母猪为研究对象,利用Sanger直接测序法测序查找OAS1基因外显子1~8的SNP位点,使用SPSS 19.0软件分析OAS1基因SNP位点与松辽黑猪繁殖性状的关联性。结果显示,在松辽黑猪OAS1基因外显子2、3和6上共检测到33个突变位点;其中在外显子2的110 bp处存在1个SNP位点（G110C）,存在3种基因型：GG、GC和CC;在外显子3的176 bp处存在1个SNP位点（C176T）,存在3种基因型：CC、CT和TT;在外显子6的145 bp处存在1个SNP位点（C145T）,存在3种基因型：CC、CA和AA;在166 bp处存在1个SNP位点（G166A）,存在3种基因型：GG、GA和AA;在206 bp处存在1个SNP位点（A206G）,存在3种基因型：AA、AG和GG。卡方适合性检验结果显示,松辽黑猪OAS1基因G110C突变位点符合Hardy-Weinberg平衡状态,C176T、C145A、G166A和G206A位点均偏离Hardy-Weinberg平衡状态。群体遗传参数分析结果显示,各SNPs位点遗传杂合度均位于中等水平,为中度多态（0.25<PIC<0.5）。关联分析结果发现,G110C位点GC基因型个体总产仔数、产活仔数和断奶仔猪数均显著高于GG基因型个体（P<0.05）;C176T位点CT基因型个体断奶仔猪数显著高于CC基因型个体（P<0.05）;C145T位点CC基因型个体总产仔数和产活仔数均显著高于AA基因型个体（P<0.05）;G166A位点GA基因型个体断奶仔猪数显著高于GG基因型个体（P<0.05）;A206G位点GG基因型个体总产仔数和产活仔数显著高于AA基因型个体（P<0.05）。结果表明,OAS1基因外显子区存在突变位点,对松辽黑猪部分繁殖性状有显著性影响。     

Cloning of Inhibin-α Gene and its mRNA Expression Pattern in the Ovary of Congjiang Xiang Pig

To reveal the relationship between inhibin-α(INHA) gene and the reproductive traits of Congjiang Xiang pig, INHA gene was cloned and sequenced taking the genomic DNA of Congjiang Xiang pigs as templates by polymerase chain reaction(PCR) method.The polymorphisms of INHA gene were tested in Congjiang Xiang pig populations with high-litter size and low-litter size using allele-specific PCR(AS-PCR) method.The expression profile of INHA gene in ovaries was detected from Congjiang Xiang pigs with high-litter yiled or low-litter yiled by Real-time PCR method.The complete coding region of INHA gene was 1095 bp in length, which coded for 364 amino acid residues.Compared with the known sequence, two candidate sites, G359A and A373G, were found out from exon 2 region of INHA gene in Congjiang Xiang pig.After investigation for the two sites in a large population, the frequency of alleles between two populations was not significant and without obvious relativity with the litter yiled of Congjiang Xiang pig.However, the INHA mRNA level in the ovary of Congjiang Xiang pig with high-litter yiled was higher than that with low-litter yiled.It suggested that INHA gene was much conserved, INHA gene expression level might be concerned for the regulation of ovary growth and follicle development in Congjiang Xiang pig breed.     

从江香猪抑制素α基因克隆及其卵巢表达研究

为了探索抑制素α基因(inhibin-α,INHA)与从江香猪繁殖性状之间的相关性,试验采用特异性聚合酶链式反应(PCR)技术克隆从江香猪INHA基因,测定其核苷酸序列,通过等位基因特异性PCR(allele-specific PCR,AS-PCR)方法检测从江香猪低产群与高产群之间INHA基因的多态性变化,以实时荧光定量PCR技术检测高产、低产从江香猪卵巢组织中INHA基因的表达量。结果表明,从从江香猪基因组中成功克隆了INHA基因,编码区完整,全长1095 bp,编码364个氨基酸;经比对发现, INHA基因外显子2序列中存在2个候选SNPs位点(G359A和A373G)。经大样本检测,从江香猪高产群与低产群之间2个候选SNPs位点的基因频率没有明显差异;相比之下,高产从江香猪卵巢中INHA基因的表达量较高。研究结果提示,从江香猪INHA基因结构保守,可能主要通过基因的表达量变化调节从江香猪卵巢的生长和卵泡的发育。     

白羽番鸭脂联素基因SNP与肌内脂肪和血清总胆固醇的关联分析

采用PCR-SSCP法对白羽番鸭脂联素基因全编码区和内含子进行多态性检测,并分析其多态对肌内脂肪(IMF)和血清总胆固醇(TC)的遗传效应,为番鸭分子标记辅助选择提供参考.结果表明:3个SNP分别在外显予1和外显子2的编码区发生A167G和G711A突变,为沉默突变,在内含子发生C290T突变;3个SNP位点均处于Ha...     

Polymorphisms and Its Genetic Variation Analysis of DQB2 Gene Exon 2 in Kazakh Sheep

This study was aimed to investigate the association between the polymorphism of DQB2 gene exon 2 and the susceptibility to Kazakh sheep brucellosis. The DQB2 gene exon 2 of Kazakh sheep lymphocyte antigen was amplified by PCR-SSCP method from 146 healthy and 28 infected with Brucella Kazakh sheep, and the single nucleotide polymorphisms (SNP) was analyzed, then the different alleles were selected for cloning and sequencing. In order to analyze its correlation with brucellosis susceptibility, the differences in gene frequency and genotype frequency of each SNP locus were analyzed by Chi-square test. Bioinformatics softwares were used to analyze the secondary structure of mRNA, the secondary structure, tertiary structure and epitope of protein. The sequencing result showed that 33 SNPs were detected in 270 bp DNA sequence, the gene frequencies of C9G and A180G were extremely significantly different in case group and control group (P<0.01), and its genotype frequencies presented significantly difference (P<0.05). Similarly, A13T and C133G loci were significant difference in case group and control group (P<0.05). Further analysis result showed that the minimum free energy of the A180G mutation site was the lowest and its mRNA secondary structure was the most stable; Both A13T and C133G mutation sites caused the changes of mRNA secondary structure, protein secondary, tertiary structure and antigenic epitope of protein, respectively. The results showed that the polymorphism of DQB2 gene exon 2 might be significantly correlated with brucellosis susceptibility in Kazakh sheep.     

山羊前列腺素内过氧化物合酶2基因的多态性检测及生物信息学分析

本试验以贵州省3大地方山羊品种贵州白山羊、贵州黑山羊、黔北麻羊和2个省外地方品种关中奶山羊和内蒙古绒山羊为研究对象,采用DNA池结合PCR直接测序法对山羊前列腺素内过氧化物合酶2(prostaglandin-endoperoxide synthase 2,PTGS2)基因进行单核苷酸多态性检测。结果表明,在5个山羊品种中共检测到6个SNPs位点:A96G、C20T、A239G、T192C、T164A和G91C,其中,A96G和T164A分别位于外显子7和外显子8中,且均为同义突变,其余4个变异位点位于内含子中。生物信息学分析显示,外显子7和8中的2个SNPs位点均导致了mRNA二级结构的改变。     

The Polymorphism Analysis of Mx1 gene in Pig Populations from Different Genetic Background

In order to explore the polymorphisms of myxovirus resistance (Mx1) gene in pig populations from different genetic background,we cloned Mx1 gene and tested the polymorphisms on exon 2 of Mx1 gene in Min pig, crossbred from wild boars in Changbai Mountain with Min pig (crossbred wild boars) and Large White pig population using high resolution melting (HRM). The results showed that four Mx1 mRNAs were cloned from Min pig and crossbred wild boars, and they had whole ORF which was 1 992 bp in length and coded 663 amino acids. In the four Mx1 mRNA, there were 30 SNPs in nucleotide and 17 mutations in amino acid. The location of SNPs displayed that almost mutations located on two sides of the function domains in Mx1 protein. The polymorphism data in HRM test showed that the DD genotype was the dominant genotype which had the highest frequency in three populations. The DD genotype frequency was 100% in Large White pig population, 62.5% in crossbred wild boars, and 56.2% in Min pig.Some novel mutations in both nucleotide and amino acid on exon 2 region were explored in polymorphism test. In conclusion, there was more polymorphism of Mx1 gene in Min pig and crossbred wild boars.     

皱皮香猪HAS2基因SNPs的鉴定及生物信息学分析

为了探究皱皮香猪全身性皮肤褶皱是否与透明质酸合成酶2（hyaluronan synthase 2,HAS2）基因变异有关,本研究以普通香猪为对照,采用特异性PCR方法克隆HAS2基因的外显子编码区,应用生物信息学方法分析测定基因编码区的碱基变异,检测变异位点在群体中的分布频率。结果显示,皱皮香猪HAS2基因中检测到4个SNPs位点：位于外显子1的T221A错义突变（导致亮氨酸替换为赖氨酸）和A228G同义突变,位于外显子2的T183C和外显子4的C537T同义突变。生物信息学分析发现,T221A和A228G位点构成4种单倍型,其中T-A为皱皮香猪群体的主要单倍型（27.5%）,且在皱皮香猪群体中紧密连锁（r²=0.253）,而且T221A和A228G突变可引起mRNA自由能和蛋白质结构发生变化,TA组合的自由能为-573.29 kJ·mol^-1,TG组合的自由能为-580.89 kJ·mol^-1,AG组合的自由能为-572.66 kJ·mol^-1;AA组合的自由能为-571.03 kJ·mol^-1;蛋白序列中亮氨酸替换为赖氨酸后,α螺旋由35.52%降为32.97%,自由卷曲由43.17%升至44.51%,同时引起蛋白序列三级结构的改变。位点T221A和A228G在香猪群体中呈现出丰富的多态性,均表现出3种基因型;关联分析结果显示,皱皮香猪T221A位点的A等位基因频率显著高于普通香猪（P<0.05）,A228G位点中皱皮香猪的G等位基因频率极显著高于普通香猪（P<0.01）。T183C位点的C等位基因频率和C537T位点的T等位基因频率在皱皮香猪和普通香猪间未达到显著性差异（P>0.05）。研究结果揭示,HAS2基因的外显子1中发生的两个碱基变异可能影响基因转录后mRNA的稳定性以及蛋白的三维结构,影响HA的合成量,并与皱皮香猪体侧皮肤不均匀增厚且发生褶皱有关。     

猪钙蛋白酶抑制蛋白基因外显子9多态性检测及其对山西白猪背膘厚的影响

本研究采用PCR-SSCP方法检测了杜洛克猪、大白猪、长白猪、山西白猪、山西黑猪和马身猪6个品种共416头个体的钙蛋白酶抑制蛋白(calpastatin,CAST)基因外显子9的多态性,在扩增片段内检测到5个SNPs,分别是第37位的T→G突变、150位的A→G突变、167、193和256位点的C→T突变,其中第193和256位点的C→T突变位于外显子9内,为错义突变,分别引起苏氨酸→异亮氨酸和苏氨酸→蛋氨酸的转变;5个SNPs位点形成A、B、C、D、E、F和G 7种单倍型,其分布与猪的经济类型相一致。在引入猪种大白猪和杜洛克猪群体中,有3种单倍型A、B和C,单倍型B频率较高,分别为0.40和0.53;长白猪群体中只有B和C 2种单倍型,单倍型C频率较高,为0.72;马身猪除含有A、B、C 3种单倍型外,还含有单倍型E,频率为0.16。统计分析结果表明,CAST基因单倍型类型对山西白猪6月龄活体背膘厚无显著影响。     

哈萨克羊DQB2基因外显子2多态性及遗传变异分析

试验旨在研究DQB2基因外显子2多态性与哈萨克羊布鲁氏菌病易感性的相关性。通过PCR-SSCP技术对146只布鲁氏菌阴性哈萨克羊血液样本和28只布鲁氏菌阳性哈萨克羊血液样本中的白细胞表面抗原DQB2基因外显子2的多态性进行研究,挑取不同的等位基因进行克隆测序,经卡方检验分析每个SNP位点的基因频率、基因型频率及其多态性与布鲁氏菌病易感性的相关性,应用生物信息学软件分析与哈萨克羊布鲁氏菌病易感性相关的不同等位基因的mRNA二级结构及蛋白质的二级结构、三级结构和抗原表位。结果发现,在270 bp的外显子2序列中共检测到33个SNPs,其中C9G、A180G位点的基因频率在病例组和对照组中的分布具有极显著性差异（P<0.01）,其基因型频率在病例组和对照组中存在显著差异（P<0.05）;A13T、C133G位点的基因频率在病例组和对照组中存在显著差异（P<0.05）;进一步分析发现,A180G突变位点的最小自由能最低,其mRNA二级结构最稳定;A13T和C133G 2个突变位点均引起mRNA二级结构及蛋白质二级结构、三级结构和抗原表位的改变。本试验结果表明DQB2基因外显子2多态性与哈萨克羊布鲁氏菌病易感性呈显著相关。     

乌蒙凤鸡生长激素基因多态性及生物信息分析

试验旨在对乌蒙凤鸡生长激素（growth hormone，GH）基因多态性进行研究，并开展生物信息学分析。以乌蒙凤鸡为研究对象，构建DNA池，PCR扩增GH基因所有外显子和部分内含子，采用直接测序法检测GH基因多态性，利用生物信息学软件对GH蛋白二级结构、三级结构及基本性质（理化性质、疏水性、信号肽、跨膜区、卷曲螺旋区及保守结构域）进行分析。结果显示，乌蒙凤鸡GH基因存在8个SNPs，分别是T1453C、A1489G、A1512G、G2152A、G3206A、G3347A、C3452A和C3453G，其中G2152A、C3452A和C3453G只发生在无凤头乌蒙凤鸡中；C3452A、C3453G位于非编码区，T1453C、A1489G、A1512G、G2152A和G3206A位于内含子上，G3347A位于外显子5。突变后GH基因mRNA结构发生变化，自由能提高，稳定性降低。生物信息学分析表明，GH蛋白为分泌蛋白，含有信号肽序列，有1个典型的卷曲螺旋结构和疏水区，保守结构域在10~214位氨基酸之间，为非跨膜蛋白，且不稳定。结果表明，乌蒙凤鸡GH基因具有较高的遗传多样性，可为乌蒙凤鸡的保种选育提供参考。     

黄羽肉鸡ACSL1基因多态性与腹脂性状的相关性研究

长链酯酰辅酶A合成酶(ACSLs)是长链脂肪酸通过硫代酯化进而合成酰基辅酶A衍生物所必需的酶,也是脂肪酸代谢的第一步。哺乳动物ACSL家族由ACSL1、ACSL3、ACSL4、ACSL5和ACSL65个不同的成员组成,ACSL1是主要的异构体之一。为探讨黄羽肉鸡ACSL1基因作为腹脂性状分子标记的可行性,本实验采用PCR-直接测序技术对黄羽肉鸡ACSL1基因进行遗传多态性分析。结果显示:黄羽肉鸡ACSL1基因第17到第18外显子区域(1295 bp)SNPs位点较丰富,T32126C、C32013T、A31958G这3个位点的等位基因频率符合哈代-温伯格平衡,且A31958G突变位点、T32126C突变位点与腹脂重、腹脂率不相关,C32013T突变位点对鸡的腹脂重与腹脂率有显著影响,提示能够利用C32013T突变位点对黄羽肉鸡腹脂重进行分子标记辅助选择。     

不同遗传背景猪群体黏病毒耐药蛋白1基因多态性分析

为探讨不同遗传背景猪黏病毒耐药蛋白1（myxovirus resistance,Mx1）基因的遗传多态性,本试验采用RT-PCR方法扩增克隆出猪Mx1基因并进行生物信息学分析,采用高分辨率熔解曲线法（HRM）对民猪、长白山野猪与民猪杂交猪（简称野杂猪）和大白猪3个群体Mx1基因外显子2区多态性进行分析。结果显示,从民猪及野杂猪中成功克隆出4条Mx1基因mRNA序列。该序列含有1个1 992 bp的完整开放阅读框（ORF）,编码663个氨基酸。比较发现4条Mx1基因序列中共含有30个SNPs位点,其中17个SNPs位点引起了氨基酸序列的变异。功能结构域分析发现,大部分氨基酸突变位点位于Mx1基因功能结构域两侧。HRM多态性分析显示,Mx1基因外显子2区DD基因型作为优势基因型在3个群体中具有最高的基因型频率,其中大白猪中DD基因型频率为100%,野杂猪为62.5%,民猪为56.2%。基因多态性分析还发现该区域存在更多的核苷酸及氨基酸突变位点,表明民猪和野杂猪Mx1基因存在更丰富的基因多态性。     

猪肌分化因子1基因启动子区多态性及生物信息学研究

为揭示猪肌分化因子(myogenic differentiation 1,MyoD1)基因启动子区多态性,本试验分别以野猪×从江香猪二元杂交猪、杜×长×大外三元杂交猪及贵州宗地花猪为研究对象,采用DNA池和直接测序技术,筛选MyoD1基因5'UTR及部分第1外显子区SNP位点,利用生物信息学软件预测SNP位点对核心启动子区、CpG岛和转录因子结合位点的影响。结果表明,在MyoD1基因5'UTR及部分第1外显子区筛查到3个SNPs位点,分别为A-39G、T+150C和C+227G;生物信息学软件预测发现,A-39G位点附近出现重要转录因子结合位点消失和新位点生成;CpGIslandsearcher软件分析得到多态位点突变前后CpG岛大小及GC含量发生改变,据此推测猪MyoD1基因5'UTR区域的A-39G位点对调控启动子功能元件有重要影响。