荷斯坦牛DRA基因多态性及序列特征分析

为探讨荷斯坦牛DRA基因的多态性及序列特征,本研究采用基因组DNA混合池扩增并直接测序的方法对荷斯坦牛DRA基因编码区进行多态性分析,同时利用生物信息学方法预测DRA基因的理化特性及其编码蛋白的高级结构。结果表明,荷斯坦牛DRA基因编码区上有4个碱基突变,包含1个错义突变和3个同义突变。DRA基因共编码253个氨基酸,编码产物是一种稳定的不可溶蛋白,具有15个潜在的磷酸化位点,二级结构为混合型,三级结构由α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲组成。本研究结果为荷斯坦牛的疾病相关基因筛选和抗病分子育种提供了一定的理论依据。     

中国荷斯坦牛TLR1基因SNPs快速筛查及蛋白功能预测

为探究中国荷斯坦牛Toll样受体1(TLR₁)基因与中国荷斯坦牛乳房炎抗性的关联性,以中国荷斯坦牛为试验对象,构建DNA混合池,采用PCR扩增和直接测序法对中国荷斯坦牛TLR₁基因进行单核苷酸多态性(SNP)检测,从而筛选出对中国荷斯坦牛免疫方面有显著影响的SNPs位点,同时应用在线软件对中国荷斯坦牛TLR₁基因编码的蛋白质进行功能预测。结果表明,中国荷斯坦牛TLR₁基因编码727个氨基酸,组成了一种不稳定的水溶性蛋白,蛋白质二、三级结构均以α-螺旋为主;PCR扩增后,在扩增片段处共发现8个SNPs位点,分别为A⁶¹T-TLR₁、C⁶³²A-TLR₁、C¹⁴⁰⁸T-TLR₁、C¹⁴⁵¹T-TLR₁、A¹⁴⁶¹G-TLR₁、A¹⁴⁷⁵C-TLR₁、G¹⁵⁵⁰A-TLR₁、G¹⁵⁹⁶A-TLR₁,其中A⁶¹T-TLR₁、C⁶³²A-TLR₁、C¹⁴⁰⁸T-TLR₁、A¹⁴⁶¹G-TLR₁、G¹⁵⁹⁶A-TLR₁属错义突变,分别由原来的赖氨酸(Lys)、苯丙氨酸(Phe)、丙氨酸(Ala)、异亮氨酸(Ile)、缬氨酸(Val)突变为甲硫氨酸(Met)、亮氨酸(Leu)、缬氨酸(Val)、缬氨酸(Val)、异亮氨酸(Ile),SNPs位点的等位基因频率在突变前后均存在差异。DNA池结合直接测序技术检测到TLR₁基因8个SNPs位点,可作为中国荷斯坦牛乳房炎的遗传标记进行深入研究;蛋白质功能预测结果表明,有多种与免疫相关的因子几率较高。本研究结果为中国荷斯坦牛在分子领域的抗病育种提供了理论依据。     

中国荷斯坦牛κ-酪蛋白基因两SNP位点基因型组合对产奶性状的影响

研究κ-酪蛋白基因单核苷酸多态性及其组合与中国荷斯坦牛泌乳性状的关联性,为进一步加快高乳蛋白及高乳脂率奶牛育种进程提供参考依据。采用PCR-RFLP、CRS-PCR和DNA测序技术,对435头中国荷斯坦牛的κ-酪蛋白基因的外显子4和5上两个SNP位点进行了研究,计算其基因频率和基因型频率,确定其基因型组合,并对其基因型和基因型组合与泌乳性状进行了关联分析。结果发现,在435头试验牛群中,共有8种基因型组合。单个SNP位点关联分析表明：T10996A突变位点3种基因型间TA基因型个体乳脂率极显著高于AA基因型个体(P＜0.01), TA基因型个体乳蛋白率显著高于AA基因型个体(P＜0.05)。T12980C突变位点的3种基因型间TC基因型个体乳脂率极显著高于TT基因型个体(P＜0.01),TC和CC基因型个体乳蛋白率显著高于TT基因型个体(P＜0.05)。T10996A/T12980C两种基因型组合分析中,在乳脂率上,TTCC基因型组合个体最高,TATC基因型组合个体位居第三位;在乳蛋白率上,TATC基因型组合个体显著高于AATT基因型组合个体(P＜0.05)。【结论】κ-酪蛋白基因不同基因型和基因型组合与中国荷斯坦牛乳脂率和乳蛋白率存在相关性,但与产奶量和脂蛋白比不相关。     

荷斯坦牛BoLA-DRB3基因外显子2多态性及其与体细胞评分关系的研究*

采用PCR-RFLP技术用限制性内切酶BstYⅠ对河北省489头荷斯坦母牛和40头荷斯坦公牛BoLA-DRB3基因外显子2的284 bp扩增产物进行多态性分析。荷斯坦母牛经BstYⅠ酶切产生3种基因型AA、AB和BB,其频率分别为0.078、0.380和0.542;荷斯坦公牛经BstYⅠ酶切产生2种基因型AB和BB,其频率分别为0.250和0.750;荷斯坦母牛和公牛在该酶切位点均处于Hardy-Weinberg平衡状态（母牛：χ2=0.45,P=0.799>0.05;公牛：χ2=0.82,P=0.665>0.05）;用最小二乘法分析BoLA-DRB3基因外显子2与荷斯坦母牛体细胞评分(somatic cell score,SCS)的关系,结果表明AA基因型SCS最小二乘均值极显著低于AB基因型所对应的值（P=0.0098<0.01）,极显著低于BB基因型所对应的值（P=0.00009<0.0001）;AB基因型SCS最小二乘均值极显著低于BB基因型所对应的值（P=0.0096<0.01）;对乳房炎抗性而言,AA是最有利基因型,BB是最不利基因型。本研究结果可为奶牛乳房炎抗性标记辅助选择提供科学依据。     

西安地区荷斯坦奶牛群5个基因位点遗传多态性与泌乳性状的相关分析

首次以IGFBP-3基因作为中国荷斯坦牛泌乳性状的候选基因，对中国荷斯坦奶牛群5个基因位点中4个多态基因位点与泌乳性状进行了相关分析。κ-cn、β-lg、β-lg 5′侧翼区和IGFBP-3多态基因位点基因型与泌乳性状的最小二乘分析和多重比较表明，κ-cn基因位点基因型对所有的性状影响不显著；IGFBP-3 BB型的305 d泌乳量显著高出AA、AB型1054.17 kg和838.15 kg (P <0.05)， AB型的乳蛋白率显著高于BB型(P< 0.05)；β-lg AA型对乳脂率与乳蛋白率的比值有正效应，AB型对乳蛋白率具有负效应；β-lg 5′侧翼区AA型的305 d泌乳量显著高于AB型(P <0.05)，AA型的乳脂率显著高于BB型(P < 0.05)， BB型的乳蛋白率显著高于AB型(P <0.05)。     

荷斯坦牛白细胞抗原基因-DRB3(BoLA-DRB3)外显子2多态性及其与体细胞评分的关系

采用PCR-RFLP技术,用限制性内切酶BstY I对河北省489头荷斯坦母牛和40头荷斯坦公牛白细胞抗原-DRB3基因(BoLA-DRB3)外显子2的284 bp扩增产物进行多态性分析.荷斯坦母牛经BsfY Ⅰ酶切产生3种基因型AA、AB和BB,其频率分别为0.078、0.380和0.542;荷斯坦公牛经BsfY Ⅰ酶切产生2种基因型AB和BB,其频率分别为0.250和0.750;荷斯坦母牛和公牛在该酶切位点均处于Hardy-Weinberg平衡状态(母牛:,P=0.799>0.05;公牛:,P=0.665>0.05);用最小二乘法分析BoLA-DRB3基因外显子2的多态性与荷斯坦母牛体细胞评分(somatic cell score,SCS)的关系,结果表明AA基因型SCS最小二乘均值极显著低于AB基因型所对应的值(P=0.0098<0.01),极显著低于BB基因型所对应的值(P=0.00009<0.0001);AB基因型SCS最小二乘均值极显著低于BB基因型所对应的值(P=0.0096<0.01);对乳房炎抗性,AA是最有利基因型,BB是最不利基因型.研究结果表明BoLA-DRB3基因外显子2的多态性是提高奶牛乳房炎抗性的一个潜在的DNA标记.     

磷脂酶C-zeta基因(PLCz)多态性与中国荷斯坦公牛精液性状相关性研究

睾丸特异性磷脂酶C-zeta(PLCz)在哺乳动物的精卵融合过程及胚胎发育过程中发挥重要作用,主要是激发精卵融合过程中钙波的震荡.本实验选取3个种公牛站的424头中国荷斯坦公牛个体作为实验材料,通过提取种公牛精液中的全基因组DNA,运用DNA测序、PCR-RFLP技术对PLCz基因的全序列进行了单核苷酸多态性分析.实验发现8个新的SNPs位点,其中g.27529 T＞A和g.27597 T＞C位于内含子7,g.47969 G＞A、g.48020 T＞C、g.48079 G＞A、g.48127 G＞T和g.48384 G＞T位于内含子12,而位于外显子8的多态位点g.27768 G＞C发生突变后可以导致第337位的氨基酸丙氨酸改变为脯氨酸,故而此突变为非同义突变.此外,连锁不平衡分析表明g.27529 T＞A、g.27597 T＞C和g.27768 G＞C 3个位点完全连锁,以SNP1 g.27597T＞C代表;g.47969 G＞A、g.48020 T＞C、g.48079 G＞A、g.48127 G＞T和g.48384 G＞T 5个位点完全连锁,以SNP2 g.47969 A＞B代表.通过与公牛精液品质相关性分析表明,SNP2位点与精子畸形率显著相关(P＜0.05),SNP1则与公牛精液品质无显著关联性.然而,突变体SNP1和SNP2所构建的9种单倍型组合与公牛精液品质性状显著相关,单倍型组合TTAB的射精量(P＜0.05)、鲜精密度(P＜0.01)和冻后活力(P＜0.05)显著高于其他单倍型组合,鲜精活力显著高于单倍型组合TTBB(P＜0.05),畸形率则显著低于单倍型组合CTAB(P＜0.05).结果表明,单倍型组合TTAB可以作为中国荷斯坦公牛高精液品质的有效分子标记.     

荷斯坦牛酪蛋白基因两SNPs位点基因型组合对产奶性状的影响

采用PCR-RFLP、CRS-PCR和DNA测序技术,对435头荷斯坦牛的酪蛋白基因的外显子4和5上2个单核苷酸多态性(SNP)位点进行了研究.结果发现,在435头牛群中,共有8种基因型组合.单个SNP位点关联分析表明:T10996A突变位点3种基因型间TA基因型个体乳脂率极显著高于AA基因型个体(P<0.01),TA基因型个体乳蛋白率显著高于AA基因型个体(P<0.05).T12980C突变位点的3种基因型间TC基因型个体乳脂率极显著高于TT基因型个体(P<0.01),TC和CC基因型个体乳蛋白率显著高于TT基因型个体(P<0.05).T10996A/T12980C两种基因型组合分析中,在乳脂率上,TTCC基因型组合个体最高,TATC基因型组合个体位居第三位;在乳蛋白率上,TATC基因型组合个体显著高于AATT基因型组合个体(P<0.05).酪蛋白基因不同基因型和基因型组合与荷斯坦牛乳脂率和乳蛋白率存在相关性,但与产奶量和脂蛋白比不相关.     

10个山羊品种线粒体DNA的遗传多态性

用PCR-SSCP分析了10个山羊（Capra hircus）品种的线粒体DNA编码区变异情况,这些品种分别来自我国9个省和自治区,1个国外品种安哥拉山羊,共计465个个体。根据PCR-SSCP的结果挑选出118个个体进行D-loop第1高变区测序,并截取测定序列的481bp进行分析,系统建树显示,10个山羊品种很明显地分成了4个支系A、B、C和D。对所有样本进行分子差异等级分析（AMOVA）,品种内的方差组分占77.77%,表明10个山羊品种间没有出现显著的遗传分化,品种间表现弱的遗传结构。对118条序列进行歧点分布分析表明,整个山羊群体曾经历过2次群体扩张事件。     

牛BoLA-DRB3基因第2外显子多态性及其序列分析

BoLA-DRB3基因是牛主要组织相容性复合物(major histocompatibility complex,MHC)基因家族中的Ⅱ类基因,它是该基因家族中最主要的功能基因,所编码的MHC抗原与免疫应答和抗病性密切相关。其第2外显子编码抗原的主要功能区。实验采用PCR-RFLP方法对鲁西牛、南阳牛和晋南牛3个群体的BoLA-DRB3基因第2外显子扩增产物进行多态性分析,检测到A、B和C3个等位基因,出现6种基因型。χ2适合性检验结果表明,鲁西牛和晋南牛在HaeⅢ酶切位点均达到了Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05),而南阳牛未达到Hardy-Weinberg平衡状态(P<0.01)。结合测序,结果显示在BoLA-DRB3基因第2外显子的第154、155、156和157位的碱基产生突变使得产生HaeⅢ酶切多态。序列比对后发现有13.70%的核苷酸发生突变,相对应有14.61%的氨基酸发生了替代。     

利用mtDNA D-loop区研究中国10个绵羊品种的遗传多样性与起源

中国家绵羊的起源目前还不清楚,存在双起源说和三起源说,争论较大。为了进一步研究绵羊的起源和遗传多样性,根据已知家养绵羊(Ovis aries)线粒体基因组序列,利用 Primier premier5.0 设计引物,对我国 10 个家养绵羊品种 133 只个体的 mtDNA D-loop 区进行测序并利用 Laser Gene、MEGA4、Clustalx1.83 等软件对结果进行分析 ,结果标明,整个 D-loop 区为 1 106~1 182 bp,共检测到 103 种单倍型,155 个多态位点,表明我国家养绵羊品种遗传多样性丰富。通过构建 NJ 网络进化树,得出中国家养绵羊分为两个分支,羱羊(O. ammon)(AJ238300)与盘羊(O. vignei)(AY091490)聚为一类,而摩佛伦羊(O.musmon)(AY091487)与一个分支聚为另一类。说明,摩佛伦羊对中国家养绵羊起源与进化的贡献更大。本研究所测定的中国家养 10 个品种分为 A、B 两大支系表明家养绵羊至少有两大母系起源,且单倍型以亚洲 A 型为主。本研究从物种水平上评价了我国家养绵羊品种的遗传多样性,指出了中国家养绵羊分为两个分支,为确立中国家养绵羊种群关系和保护种质资源提供了理论依据。     

绵羊mtDNA D-环序列与微卫星DNA遗传多样性和系统发育分析

采用mtDNA D-环序列和微卫星DNA两种标记方法,对9个绵羊群体225只个体进行遗传多样性和系统发育分析。结果表明：两种方法在遗传多样性分析中得出的结论一致,即在研究的9个绵羊群体中青海藏羊的遗传多样性最丰富,而湖羊和岷县黑裘皮羊遗传多样性都较低。但在系统发育分析中,通过mtDNA D-环序列和微卫星DNA座位数据构建系统发育树,结果表现为很大的不同。由于微卫星DNA符合孟德尔遗传规律,能够反映群体间的亲缘关系,构建的系统发育树结构可靠。mtDNA是核外遗传物质,具有母系遗传的特点,在反映群体间的亲缘关系上不具优势。此外,青海细毛羊和甘肃高山细毛羊的育种实践表明它们的遗传来源相似,亲缘关系相近,这与微卫星DNA座位数据构建系统发育树反映的结果一致,因此,在群体的亲缘关系研究上,微卫星DNA数据分析的结果比mtDNA序列分析结果更可信。172个单倍型序列网络关系分析表明研究的9个绵羊群体可能有三个母系起源。     

秦巴山区黄牛群体的微卫星DNA遗传多样性

为分析秦巴山区西镇牛、赤崖牛、陨巴牛和宣汉牛4个黄牛(Bos taurus)品种的遗传多样性,本研究以蜀宣花牛和郏县红牛作对照,利用12对微卫星引物对6个黄牛品种的289头黄牛个体进行了遗传多样性检测,统计了各品种的等位基因及频率、有效等位基因数、遗传杂合度、多态信息含量及各群体间遗传距离,并对其进行聚类分析.结果表明,6个黄牛品种在12个微卫星位点共发现110个等位基因,等位基因频率为0.001 6～0.517 3,总群体各位点平均有效等位基因数为2.787 7～7.132 6;各位点多态信息含量为0.5192～0.895 3;平均杂合度为0.667 2～0.724 1.群体间发现特有等位基因11个,基因频率为0.008 1～0.381 6;优势等位基因(P＞0.4) 19个,基因频率为0.403 2～0.820 0;共有等位基因41个,占全部等位基因的37.27％,仅有13个共有等位基因为优势等位基因(P＞0.4),占37.71％.群体间Nei's遗传一致度为0.596 5～0.840 8,标准遗传距离(Ds)为0.173 5～0.524 7.聚类分析结果显示,6个黄牛品种聚为3类,陨巴牛与宣汉牛首先聚在一起,然后同西镇牛聚在一类;赤崖牛与郏县红牛聚为一类;蜀宣花牛自成一类.研究结果表明,12对微卫星标记可用于秦巴山区黄牛遗传多样性的分析,秦巴山区各黄牛品种遗传多样性丰富,选育程度不同,4个黄牛品种虽然地理分布格局相近,自然环境相似,但亲缘关系并非相近,应为来源不同的品种.因此,西镇牛、赤崖牛、陨巴牛和宣汉牛不宜合并为1个品种.本研究所揭示的秦巴山区黄牛品种的遗传分化特点及亲缘关系,为研究品种的遗传共适应特点,预测杂交优势,制定育种战略等提供了科学依据.     

黄土丘陵区油松生长与气候因子相关分析

运用多元逐步回归分析法分析油松生长与气候因子的关系，结果表明：油松是对气候因子反应敏感的树种；气候因子间是相互影响、相互制约、共同起作用的。     

冻融作用对黑土坡面融雪、风力和降雨侵蚀的影响研究

[目的] 研究冻融作用对东北黑土区坡面土壤侵蚀的影响,可加深对黑土坡面侵蚀过程机理的认识,并为区域侵蚀治理提供重要科学依据。[方法] 以东北黑土区单一侵蚀营力驱动的融雪、风力和降雨侵蚀为对照,通过设计冻融-融雪、冻融-风力、冻融-降雨双侵蚀营力叠加的模拟试验,分析冻融作用对坡面融雪、风力和降雨侵蚀的影响。试验处理包括1次冻融作用、2个融雪径流量(1,2 L/min)、1个风速(12 m/s),1个降雨强度(100 mm/h)和1个坡度(3°)。[结果] (1)冻融作用显著增加坡面融雪、风力和降雨侵蚀量(p<0.05)。与无冻融作用相比,1次冻融作用使坡面融雪侵蚀在1,2 L/min融雪径流下分别增加2 042.9%和777.9%,使风蚀量和降雨侵蚀量分别增加118.0%和74.9%。(2)冻融作用对坡面水蚀(融雪和降雨侵蚀)过程的影响大于对径流过程的影响,且加剧坡面侵蚀过程,使坡面侵蚀活跃期历时增长和侵蚀强度增加;冻融作用也使风力侵蚀的输沙高度增加30%,各高度风蚀输沙量均增加50%以上。(3)冻融作用降低土壤抗侵蚀能力,其使表层土壤密度、土壤抗剪强度、土壤硬度分别显著减小2.5%,22.6%,15.0%。同时,冻融作用使水蚀过程中的坡面水流流速平均增加13.6%~25.0%,水流剪切力平均增加2.3%~81.9%,而阻力系数减小1.6%~20.6%,进而加剧坡面侵蚀过程。[结论] 冻融作用改变侵蚀动力与阻力关系,加剧坡面融雪、风力和降雨侵蚀过程。     

桂南地区杉木马尾松人工实生林多形地位指数曲线模型

利用桂南地区收集的人工实生林分标准地材料和优势解析木杉木９３株，马尾松１６２株，建立优势高生长Ｒｉｃｈａｒｄｓ模型。用参数预估法编制桂南地区的杉木、马尾松实生林多形地位指数表。杉木、马尾松各指数级曲线拟合平均剩余标准差分别是０．２９４３ｍ和０．２３２３ｍ；经另外６８株和５２株优势解析木检验，预报误差分别为０．４８７ｍ和０．５０６ｍ，适应性好。     

广西桑树细菌性枯萎病菌致病力和遗传多样性分析

从广西9个县市采集具有典型枯萎症状桑树样品和发病田块土壤样品,经分离纯化获得致病性菌株105株。依据在桑树品种桂桑优12的致病性强弱,将广西桑树细菌性枯萎病菌株分为强致病力（57株）、中等致病力（17株）和弱致病力（31株）三种致病型。对48个代表性致病菌株进行16S rDNA和rpoB基因序列测定,同源性分析和系统进化树分析结果显示,这48个菌株分别为阴沟肠杆菌（Enterobacter cloacae（16株）、阿氏肠杆菌（E.asburise）（13株）、桑肠杆菌（E.mori）（7株）、产酸克雷伯氏菌（Klebsiella oxytoca）（3株）以及未确定种的肠杆菌属（Enterobacter sp.）3株、克雷伯氏菌属（Klebsiella sp.）6株。阿氏肠杆菌和阴沟肠杆菌出现的频率最高,是广西的优势菌株。研究结果表明,广西桑树细菌性枯萎病菌具有丰富的遗传多样性。