萨福克羊GH和IGF-1基因组织表达水平的分析

为分析生长激素(growth hormone,GH)基因和胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor-1,IGF-1)基因对绵羊生长发育的作用,以6月龄萨福克公羊为试验材料,利用荧光定量PCR SYBR Green I荧光染料法,对绵羊肠系膜淋巴结、心脏、肝脏、垂体、大脑、肾脏、骨骼肌、皮肤、肺脏、睾丸和脾脏11个组织中GH和IGF-1基因的表达水平进行相对定量分析。结果表明,GH基因在睾丸、肠系膜淋巴结和脾脏中的表达量显著高于心脏、肝脏、大脑、肾脏和骨骼肌(P0.05);IGF-1基因在肝脏和肠系膜淋巴结中的表达量显著高于心脏、垂体、大脑、肾脏、骨骼肌、皮肤、肺脏、睾丸和脾脏(P0.05)。说明绵羊GH和IGF-1基因有特定的组织表达模式;GH基因与免疫、繁殖及机体的生长发育密切相关;IGF-1基因与生长发育及免疫密切相关,肝脏不仅是IGF-1的主要合成器官,也是该基因特异性表达的主要器官组织之一。GH和IGF-1基因均具有一因多效作用。     

牛HSL基因的克隆和生物信息学分析

旨在克隆牛HSL基因的CDS序列,并对该基因进行生物信息学、组织表达谱分析。根据GenBank登录的牛HSL基因序列(NM_001080220)设计1对引物,对牛组织样品中的HSL基因CDS序列进行RT-PCR扩增及序列测定;利用半定量RT-PCR方法检测HSL基因在牛各组织中的表达情况;利用生物信息学软件对其所编码的牛HSL蛋白进行分析。结果显示,获得的牛HSL基因CDS全长为2271bp,编码756个氨基酸,与GenBank登录的牛HSL基因同源性最高,为99.9%。HSL蛋白含有一个HSL-Nsuperfamily保守结构域,无信号肽结构,具有疏水性。半定量RT-PCR显示,HSL基因在检测的心脏、脾脏、肺脏、肾脏、肝脏、大网膜、皮下脂肪、肌肉8种组织中均有表达,其中在大网膜和皮下脂肪中表达量较高,在肾脏、脾脏、肝脏、肺脏、肌肉和心脏中度表达。该试验可为研究牛HSL蛋白的结构和功能提供参考。     

秦川牛TNNC2基因的表达规律研究

骨骼肌快肌肌钙蛋白(Troponin C Fast Skeletal Muscle,TNNC2)是骨骼肌快肌收缩过程中重要的调控蛋白,本研究利用荧光定量PCR技术较为系统地检测了TNNC2基因在新生秦川牛和成年秦川牛心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、大肠、小肠、瘤胃、网胃、瓣胃、皱胃、肾周脂肪、皮下脂肪、背最长肌等13种组织中的表达特性,同时分析了其在体外培养的牛骨骼肌成肌细胞不同分化时期的表达规律。结果发现:TNNC2基因在牛快肌组织(背最长肌、后腿肌等)中表达量显著高于其他组织(心脏、肝脏、脾脏、肺脏等),在成年牛背最长肌中的表达水平显著高于新生牛,而成年牛和新生牛在脾脏和瘤胃中的表达水平无明显差异;随着成肌细胞的分化,TNNC2基因在成肌细胞分化过程中的表达水平呈上升趋势。综上,TNNC2基因对肉牛肌肉组织的生长发育可能具有重要的调控作用,可对其进行深入的功能研究以期用于肉牛的分子育种实践中。     

藏猪睾丸DNA甲基化与HIF2α基因mRNA表达水平的相关性

对藏猪睾丸组织基因组DNA甲基化水平与Dnmt3a、HIF2α基因mRNA表达水平的相关性进行研究。以大约克猪为对照,采用荧光法测定藏猪睾丸组织基因组DNA甲基化水平,采用实时荧光定量PCR技术测定DNA甲基化转移酶3a(Dnmt3a)与低氧诱导因子2α(HIF2α)的基因在藏猪睾丸组织中mRNA表达水平。结果显示:藏猪睾丸基因组DNA甲基化水平(0.392 9±0.099 2)%显著低于大约克猪睾丸基因组DNA甲基化水平(0.901 7±0.146 7)%(P<0.05);藏猪睾丸组织中Dnmt3a基因mRNA相对表达量(0.071 6±0.036 6)%显著低于大约克猪睾丸组织中Dnmt3a基因mRNA相对表达量(0.987 8±0.137 0)%(P<0.05);藏猪HIF2α基因mRNA相对表达量(0.158 8±0.066 1)%也显著低于大约克猪HIF2α基因mRNA相对表达量(1.2930±0.0756)%(P<0.05)。通过对藏猪睾丸基因组DNA甲基化水平与该组织中Dnmt3a和HIF2α基因mRNA表达量进行相关性分析,发现存在线性正相关,R2值分别达到0.846 3和0.917 4,这将为藏猪睾丸低氧适应性的DNA甲基化机制及藏猪的分子育种等相关研究奠定基础。     

草原红牛CAPN1基因mRNA表达特性分析

为了进一步揭示CAPN1的功能,本研究采用实时荧光定量PCR技术对草原红牛初生牛与成年牛心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、瘤胃、十二指肠、背最长肌8种组织中的CAPN1mRNA表达水平进行了分析。结果表明：CAPN1基因在组织中普遍表达,但表达量存在差异。且成年牛的CAPN1基因在肺脏和瘤胃组织中的表达显著高于初生牛（P〈0.05）,成年牛在肝脏、脾脏、肾脏和背最长肌组织中CAPN1基因的表达水平极显著高于初生牛（P〈0.01）。     

犏牛雄性不育的DNA甲基化

采用Western blot法检测犏牛、牦牛睾丸组织中DNA甲基转移酶3a(Dnmt3a)蛋白的相对表达量,用甲基化定量试剂盒(荧光法,Epigentek公司)检测其全基因组DNA甲基化的水平,分析犏牛与牦牛在这2个表达量上的差异。结果显示:犏牛、牦牛睾丸组织中Dnmt3a蛋白的相对表达量分别为(0.853±0.015)和(0.651±0.016),犏牛的显著高于牦牛(P<0.05);犏牛、牦牛睾丸组织的全基因组DNA甲基化水平分别为(0.950±0.013)%和(0.808±0.016)%,犏牛的显著高于牦牛(P<0.05)。可见,犏牛睾丸组织中Dnmt3a蛋白表达水平与其全基因组DNA甲基化水平均显著高于牦牛,这可能是犏牛雄性不育的DNA甲基化机制之一,也将为犏牛雄性不育的表观遗传学研究奠定基础。     

HIF-1α和IL-17在牦牛、犏牛及黄牛睾丸中的表达比较研究

本研究旨在比较HIF-1α和IL-17在不同牛睾丸组织中的差异性表达,进一步探究HIF-1α与IL-17在牛睾丸组织中发挥调控功能的关联性。以成年牦牛、犏牛和黄牛的睾丸作为研究对象,采用Western-blot、实时荧光定量PCR法检测HIF-1α及IL-17蛋白和基因在3种牛睾丸组织的表达差异。结果显示,3种牛睾丸组织中HIF-1α与IL-17基因和蛋白表达都存在显著性差异,且在犏牛睾丸组织中的表达均极显著高于牦牛和黄牛(P0.01);此外,牦牛HIF-1α与IL-17蛋白水平表达显著高于黄牛(P0.05,P0.01),而牦牛IL-17基因水平表达与黄牛差异不显著(P0.05)。HIF-1α和IL-17基因和蛋白在不同牛睾丸组织中的表达差异说明其具有种属特异性;而牦牛和犏牛睾丸组织中显著性高表达提示HIF-1α和IL-17对适应低氧环境具有重要的调节作用。     

克隆猪印迹基因IGF2/H19印迹控制区的甲基化状态

为了探求核移植过程中DNA甲基化重编程是否充分,运用亚硫酸氢盐测序法分别检测新生死亡克隆猪和同期正常猪心脏、肝脏、脾脏、肺脏和肾脏组织中IGF2/H19基因印迹控制区(DMR1、DMR2、DMR3)的甲基化状态。结果发现,DMR1、DMR3在克隆猪和正常猪各组织中的甲基化水平不同,但差异不显著(P＞0.05)。DMR2在克隆猪肺脏组织表现为超甲基化,极显著高于正常猪(P＜0.01),且10个测序克隆中存在2处连续的全甲基化CpG位点(分别为4－9位和12－17位),而在其它组织中甲基化差异不显著(P＞0.05)。说明DMR2在克隆猪肺脏组织可能存在DNA甲基化重编程紊乱,这也可能是导致该克隆猪死亡的因素之一。     

贵州地方黄牛不同组织中PPARγ基因表达水平研究

试验旨在研究威宁牛、思南牛、关岭牛和黎平牛不同组织中过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferators-activated receptorsγ,PPARγ)基因mRNA的表达差异。以这4个贵州地方品种黄牛为试验动物,提取心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、脂肪和背最长肌组织的总RNA,设计PPARγ基因的实时荧光定量引物,以牛GAPDH基因为内参,应用实时荧光定量PCR技术检测PPARγ基因在4个品种不同组织中mRNA的相对表达量。结果显示,PPARγ基因在4个品种黄牛的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、脂肪和背最长肌组织中均有表达,但在脂肪组织中的表达量高于其他组织,且差异极显著(P0.01),在脾脏和肺脏中也有较高表达,而在肾脏、肝脏、心脏和背最长肌中表达量较低;不同品种PPARγ基因的表达在部分组织中存在差异。研究表明,PPARγ基因在不同组织中的表达量存在差异,可能与其在不同组织中的功能有关,而品种对于PPARγ基因的表达影响不大。     

MSTN基因在贵州地方黄牛不同组织中mRNA表达量的研究

为了研究贵州地方黄牛不同组织中肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)基因mRNA的表达差异和表达规律,以4个品种贵州地方黄牛(关岭牛、思南牛、威宁牛和黎平牛)为试验动物,分别提取心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、脂肪和背最长肌的总RNA,设计MSTN实时荧光定量引物,以牛GAPDH基因作为内参,应用实时定量PCR技术检测MSTN基因在4个品种黄牛不同组织中mRNA的相对表达量,同时利用MAS3. 0在线软件分析MSTN基因功能。结果显示:MSTN基因在4个贵州地方黄牛的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、脂肪和背最长肌中均有表达,在背最长肌中的表达量显著高于其他组织(P0. 05),不同品种之间MSTN基因在部分组织中的表达存在差异,且所分析的通路与机体生长发育和转录调控存在关联。研究表明MSTN基因在背最长肌中的表达量最高,品种对于MSTN基因的表达影响不大,而在不同组织中的表达量存在差异。     

沙子岭猪GSG1基因克隆、生物信息学分析及组织表达

采用RACE技术克隆猪GSG1(Germ Cell-specific gene 1)基因cDNA1全长并进行生物信息学分析,利用实时荧光定量PCR对GSG1基因在沙子岭猪睾丸组织8个不同发育阶段(E90、D1、D30、D60、D90、D120、D150和D180)和30日龄时9个不同组织(睾丸、肌肉、小肠、肺、心脏、肾脏、肝脏、脾脏和脂肪)的表达量。结果表明:GSG1基因cDNA全长为1 257 bp,含1个长993 bp的开放阅读框,编码330个氨基酸。实时荧光定量PCR结果显示,GSG1基因在睾丸组织中的表达量最高,显著高于其余8个组织(P0.05),且其在肌肉、小肠、肺脏、心脏、肾脏和脂肪中的表达水平极低;GSG1基因在睾丸组织的E90、D1、D30和D60这4个发育时期的表达量较低,显著低于D90、D120、D150和D180这4个时期(P0.01)。本试验首次克隆了猪GSG1基因cDNA全长并检测了其在不同组织和不同发育阶段睾丸组织的表达,为进一步研究其调控猪睾丸发育和精子生成的机制奠定了理论基础。     

牛睾丸差异表达基因Septin10的筛选、鉴定及组织表达研究

本研究旨在筛选出决定或影响公牛睾丸周长(SC)的基因片段,并研究其功能和表达特征,为今后种公牛的选育提供理论基础。用mRNA差异显示技术从睾丸周长极显著差异(P0.01)的睾丸组织中筛选差异表达的基因片段,并用反Northern杂交及荧光定量的方法鉴定筛选的结果,研究筛选出基因的组织表达谱。结果,筛选出1条差异表达片段A71,经测序和BLAST分析发现该片段与牛Septin10基因高度同源(99%),且该基因在肝脏等9个组织中都有表达,在2组睾丸组织中相对表达量差异显著(P0.05)。分析结果表明,Septin10基因是牛睾丸差异表达基因,可作为一个研究牛繁殖性状的候选基因。     

贵州地方黄牛不同组织中PPARγ基因表达水平研究

试验旨在研究威宁牛、思南牛、关岭牛和黎平牛不同组织中过氧化物酶体增殖物激活受体γ（peroxisome proliferators-activated receptors γ,PPARγ）基因mRNA的表达差异。以这4个贵州地方品种黄牛为试验动物,提取心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、脂肪和背最长肌组织的总RNA,设计PPARγ基因的实时荧光定量引物,以牛GAPDH基因为内参,应用实时荧光定量PCR技术检测PPARγ基因在4个品种不同组织中mRNA的相对表达量。结果显示,PPARγ基因在4个品种黄牛的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、脂肪和背最长肌组织中均有表达,但在脂肪组织中的表达量高于其他组织,且差异极显著（P<0.01）,在脾脏和肺脏中也有较高表达,而在肾脏、肝脏、心脏和背最长肌中表达量较低;不同品种PPARγ基因的表达在部分组织中存在差异。研究表明,PPARγ基因在不同组织中的表达量存在差异,可能与其在不同组织中的功能有关,而品种对于PPARγ基因的表达影响不大。     

小鼠Wip1基因的表达及其对受精能力的影响

本研究旨在探讨Wip1基因的表达及其对精子受精能力的影响,为阐明Wip1基因对雄性繁殖的影响提供新的着眼点。选取相同饲养环境、同一遗传背景的8周龄左右的野生型雄鼠,利用实时荧光定量PCR技术检测Wip1基因在心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、脑组织及雄性生殖器官中的表达情况,利用免疫荧光技术检测Wip1蛋白在睾丸组织及精子细胞中的分布情况。以Wip1敲除型雄鼠为试验组,野生型雄鼠为对照组,利用ELISA试剂盒检测两组小鼠血清中睾酮水平;通过体外受精试验比较两组的2-细胞率及囊胚率。结果显示,Wip1基因mRNA在野生型雄鼠各组织中广泛表达,且在雄性生殖器官中表达量较高,其中睾丸中表达量最高,附睾体、附睾头、附睾尾次之;Wip1蛋白主要定位于睾丸组织中的长形精子细胞及附睾成熟精子细胞的头部。ELISA检测结果发现,与野生型雄鼠相比,Wip1敲除型雄鼠血清内睾酮含量极显著下降(P0.01)。体外受精结果表明,Wip1敲除后2-细胞率及囊胚率均极显著下降(P0.01)。结果表明,Wip1基因敲除能够引起雄性小鼠受精能力降低,这可能与Wip1基因在精子发生过程中发挥作用相关。     

牦牛HOXA1基因的时空表达及其对机体调控机制的研究

试验旨在获得牦牛HOXA1基因序列并进行生物信息学分析,同时分析其组织表达谱和时序表达谱,为进一步研究多脊椎骨形成的原因及其机制奠定基础。通过RT-PCR技术克隆多脊椎骨牦牛HOXA1基因,利用半定量RT-PCR技术检测该基因在多脊椎骨牦牛组织中的表达情况,利用实时荧光定量PCR技术检测该基因在多脊椎骨牦牛不同发育时期各组织中的表达情况。RT-PCR结果表明,多脊椎骨牦牛HOXA1基因序列全长为885 bp,其中开放阅读框（ORF）为870 bp,编码290个氨基酸。同源性分析表明,牦牛与普通牛、野牦牛、人、野猪、马、家鼠、黑猩猩、原鸡和野猪的同源性为75.4%～98.1%。组织表达分析表明,HOXA1基因在心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、大肠、小肠、肌肉、胃、卵巢、子宫、输卵管、乳腺、睾丸中均有不同程度的表达;时序表达分析表明,随着年龄的增长HOXA1基因在多数组织中的表达量呈逐渐升高趋势。     

藏鸡GHRHR-v1基因克隆及组织表达谱研究

为分析生长激素释放激素受体剪接突变体(GHRHR-v1)基因结构及在各个组织中表达水平在藏鸡生长发育中的特性,以150日龄藏鸡为研究对象,利用RT-PCR技术克隆藏鸡GHRHR-v1基因并进行序列测定,采用q PCR技术检测GHRHR-v1基因在藏鸡不同组织中的表达水平,从而构建该基因的组织表达谱。结果表明:GHRHR-v1基因序列长度为1 279 bp,其中开放阅读框长度为1 260 bp,编码419个氨基酸,藏鸡与鸡GHRHR-v1基因(登录号为DQ230840)核苷酸的同源性为99.76%,预测的氨基酸序列同源性为100%,两者亲缘关系最近。组织表达谱结果表明,GHRHR-v1基因在藏鸡心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、胸肌、腿肌、下丘脑和垂体中均有表达,在垂体中表达水平最高,高表达组织为心脏、肝脏、脾脏和肺脏,低表达组织为肾脏、胸肌、腿肌和下丘脑,说明GHRHR-v1基因的表达主要集中于垂体。该结果为进一步研究藏鸡下丘脑-垂体生长轴上相关候选基因对生长发育的调控及藏鸡的选育提供一定的理论依据。     

牛A-FABP与SREBP1基因的组织表达规律研究

A-FABP(脂肪细胞型脂肪酸结合蛋白)和SREBP1(固醇调节元件结合蛋白)是动物体内参与脂肪沉积和脂质合成的重要基因。为了研究这两种基因在牛组织中的表达规律,研究利用qRT-PCR技术检测A-FABP和SREBP1在荷斯坦牛13种组织中表达水平,并进一步比较了这两个基因在秦川牛和雪龙黑牛脂肪、肌肉和肝脏的组织中表达差异。研究结果表明A-FABP基因在脂肪组织中的表达水平远远高于其他组织,SREBP1基因在各组织中均有表达,脂肪组织的相对表达量最高。A-FABP基因在雪龙黑牛肌肉和肝脏组织中的表达量显著高于秦川牛的肌肉和肝脏(P0.05),而在脂肪组织中,秦川牛和雪龙黑牛该基因表达量无显著差异(P0.05)。SREBP1基因在雪龙黑牛肌肉和肝脏组织中的表达量显著高于秦川牛的肌肉和肝脏(P0.05),而在脂肪组织中,秦川牛表达量显著高于雪龙黑牛(P0.05)。由于A-FABP和SREBP1在脂肪中表达量最高,且它们的表达量在脂肪沉积能力不同的秦川牛和雪龙黑牛肌肉和肝脏组织中存在显著差异,故推断这两种基因在牛脂肪组织的脂质代谢过程中发挥重要作用,对脂肪的沉积和大理石花纹牛肉的形成起到一定的调控作用。     

猪A-FABP基因的克隆及其组织差异性表达

为了进行猪A-FABP基因的克隆及不同器官组织中的差异表达,试验采用RT-PCR方法从长白猪背最长肌中克隆A-FABP基因的cDNA序列并进行测序比对,分别与人、牛、山羊、家鼠及鸡进行同源性比较,应用半定量RT-PCR方法检测猪心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、背最长肌、腿肌中A-FABP基因的表达。结果表明:成功克隆得到A-FABP基因的cDNA序列,且比对结果为100%,该序列与人、牛、羊的同源性分别为90.98%、89.97%、89.97%,与鸡的同源性为73.68%。半定量RT-PCR结果为A-FABP基因在心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、背最长肌、腿肌器官组织中均有表达,其中背最长肌和腿肌中A-FABP基因的表达量最高,肺脏内的表达量最低,A-FABP基因在动物进化中具有高度保守性,该基因在猪不同器官组织中的表达具有差异性。     

猪BLM基因N端、C端的克隆及其在不同组织与疾病中的表达分析

为探究猪BLM解旋酶N端、C端的结构功能及其在不同组织和疾病中的相对表达量,本研究采用RT-PCR技术扩增从江香猪BLM基因N端和C端,利用生物信息学软件对克隆所获序列进行分析,同时采用实时荧光定量PCR技术分析BLM基因在猪不同组织及病样中的表达差异。结果显示,试验成功克隆了从江香猪BLM基因N端1 025bp和C端1 300bp序列,与GenBank中猪BLM基因序列(登录号:NM_001123084.1)同源性为100%;生物信息学软件预测显示,猪BLM基因序列长度为4 316bp,包含4 280bp的开放阅读框,编码一个由1 426个氨基酸组成的多肽链;氨基酸序列比对发现,猪BLM基因氨基酸序列与牛的同源性最高(85%);结构域预测表明,猪BLM基因有DEXDc、HELICc、RQC和HRDC 4个结构域;系统进化树分析表明,猪BLM基因与牛亲缘关系最近;实时荧光定量PCR结果显示,以心脏为对照,BLM基因在从江香猪各组织中均有表达,其中在睾丸中的相对表达量最高,其次为肺脏、肝脏、脾脏、心脏、肾脏、小肠和大肠,在睾丸和肺脏中的表达量均极显著高于其他组织(P0.01);BLM基因在患繁殖与呼吸道综合征猪肺脏、患白血病鸡肝脏和患鸭瘟鸭肝脏中的表达水平均极显著或显著高于正常组织(P0.01;P0.05),提示BLM基因的变化可能也会导致动物疾病的发生。本试验结果可为后续畜禽BLM解旋酶原核表达载体的构建及其在重大疾病的发生和预防等研究提供理论依据。     

藏鸡NSTN基因克隆与mRNA组织表达谱分析

肌肉生长抑制素(MSTN)是骨骼肌发育的负性调控因子,本研究用RT-PCR方法克隆藏鸡MSTN编码基因,用半定量RT-PCR方法检测MSTN mRNA在藏鸡腿肌等10个组织的表达情况.结果显示,藏鸡MSTN DNA长1128 bp,编码375个氨基酸.藏鸡与原鸡氨基酸序列一致率为99.7％,有6个同义突变和1个非同义突变的氨基酸差异.MSTN mRNA在腿肌、胸肌、心脏、肾脏、睾丸、卵巢、胃中均检测到表达,脂肪、肝脏、肺中未检测到MSTN mRNA表达.MSTN mRNA表达水平由高到低的顺序为:腿肌、胸肌、心脏、肾脏、睾丸、卵巢和胃.