牦牛线粒体DNA D-loop区序列测定及其在牛亚科中分类地位的研究

根据普通牛线粒体DNA序列设计引物,获得了九龙牦牛线粒体D-loop区全序列,并以羊亚科绵羊属绵羊作为外类群利用D-loop区序列对牛亚科代表性物种（牦牛、野牦牛、普通牛、瘤牛、美洲野牛、欧洲野牛和亚洲水牛）进行了系统发育分析。结果发现：牦牛线粒体DNA D-loop区序列全长893 bp,与普通牛源序列的同源性为87.4%,其中有17个碱基的缺失;在牛亚科内,牦牛、野牦牛与美洲野牛（美洲野牛属）间的序列差异百分比最小,为6.2%～6.8%,而与牛属中普通牛、瘤牛间的序列差异百分比较大,为10.0%～11.3%;系统发育分析发现：牦牛、野牦牛首先与美洲野牛聚为一类,说明牦牛、野牦牛与美洲野牛属间的遗传相似性较高、亲缘关系较近,而与牛属间的遗传相似性较低、亲缘关系较远;结合古生物学、形态学、分子生物学的证据,支持将牦牛、野牦牛划分为牛亚科中一个独立属即牦牛属的观点。     

牦牛Y染色体基因组单纯型微卫星丰度分析

微卫星或简单序列重复（SSRs）广泛分布于真核生物基因组中,其在物种基因组结构组成和功能中发挥着重要作用。本研究以2021年报道的牦牛（Bos grunniens）Y染色体基因组序列为研究对象,利用生物信息学方法系统分析了其单纯型微卫星的丰度状况。结果表明,在牦牛Y染色体基因组（26.36 Mb）中共发现12 699个1～6个碱基重复的单纯型SSRs,总长为0.33 Mb,平均长度为25.68 bp,相对频率和相对密度分别为481.77 loci/Mb和12 371.73 bp/Mb,提示牦牛Y染色体基因组包含约1.25%的单纯型SSRs。6类单纯型SSRs在牦牛Y染色体上分布不均匀,其中二碱基重复的SSRs最为丰富,总数为5 835个（45.95%）,平均长度为27.82 bp,而单碱基和三、四、五、六碱基重复的SSRs所占比例分别为29.79%、9.66%、8.81%、5.57%和0.22%。不同类别的单纯型SSRs其不同重复单元的重复次数存在差异,其中以A、AC、AAC等为重复单元的单纯型SSRs在牦牛Y染色体上所含比例相对较高;各重复单元重复次数的范围分别集中在12～20次（单...     

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。     

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.     

牦牛线粒体DNA细胞色素b基因序列测定及其起源、分类地位研究

牦牛在牛亚科中的分类地位仍存在较大的分歧。根据普通牛线粒体基因组序列设计引物对家牦牛基因组进行PCR扩增和克隆测序，获得了家牦牛细胞色素6（Cytochromeb）基因的全长序列，并以羊亚科绵羊（Ovisaries）为外类群，对牛亚科代表性物种进行了系统发育分析。结果显示：牛亚科不同物种间线粒体细胞色素b基因的转换／颠换比值为4．9，突变未达到饱和状态；牦牛与牛属间的序列差异百分比为8．0％～8．6％，大于牦牛与美洲野牛间的序列差异百分比；系统发育分析发现家牦牛与野牦牛首先聚为一类，再与美洲野牛聚为一类；说明牦牛与美洲牦牛属间的遗传相似性较高，而与牛属间的遗传相似性较低，结果支持现在的家牦牛和野牦牛都是同一祖先原始牦牛的后代，推测两者分化时间大约为0．55百万年前；支持将牦牛划分为牛亚科牦牛属的观点，牦牛属包括家牦牛和野牦牛两个种。     

重复序列在牛亚科中的研究进展

重复序列是在整个基因组中以多个拷贝出现的核酸序列,是真核生物基因组中的重要组成部分,对染色体重排、基因组及生物进化具有重要意义。它在模式动物、人类、植物等物种中都有报道,但在牛亚科中的研究进展较少,因此本文对重复序列的分类和特点进行综述,重点关注串联重复序列和散在重复序列在牛亚科中的研究进展,并分析了这两大类重复序列在牛亚科物种进化中的作用。     

马属动物着丝粒结构及重定位的研究进展

核型快速进化是马属动物基因组进化的最显著特征,很多染色体内或染色体间的重排以及融合裂变事件可解释其核型多样化,然而非重排所致的着丝粒重定位也对染色体形态产生影响。据报道,着丝粒重定位事件普遍存在于动植物基因组,尤其马属动物上出现较频繁,因此人们开始研究着丝粒特征及进化模式,试图揭示着丝粒移动的机制及其对生物产生的影响,但着丝粒重定位的机制目前还没有得到一个合理的解释。着丝粒是真核生物染色体的重要结构,它介导动粒装配参与染色体的分离和稳定遗传。着丝粒的功能高度保守,但其结构在物种间甚至在同一物种不同染色体间也有差异,并且着丝粒序列由大量重复序列构成,因此对研究带来了巨大挑战。在阅读相关文献的基础上,现对马属动物着丝粒结构进化及着丝粒重定位事件的新进展进行概述,并探讨了马属核型的进化模式。     

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。     

遗传发育所小麦着丝粒组成及其进化研究获新进展

<正>植物着丝粒是基因组中进化最剧烈、结构最复杂的区域,在物种形成和分化过程中发挥重要作用。大多数植物着丝粒结构复杂,主要是由高度重复的卫星DNA以及中间穿插的反转座子序列(CR)组成,其中着丝粒卫星序列单元长度主要集中在150～180 bp之间,例如水稻CentO和玉米CentC序列,多年前已经发现并用于着丝粒结构与功能研究。普通小麦是重要的粮食作物,经过两次远缘杂交和多倍化过程,是染色体组进化及多倍体二倍化研究的模式材料。然而普通小麦基因组巨大,90%以上的序列均是高度的重复序     

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.     

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。     

Polymorphism Study on DRB3 Gene Exon 2 in Tianzhu White Yak and Gannan Yak Arlud

In this study,CDS sequence of DRB3 gene exon 2 in Tianzhu White yak and Gannan yak were analyzed,a clean single chain was obtained to get the accurate haplotype by direct sequencing and amplification refractory mutation system (ARMS) method,the double chain of high heterozygosity was typed.The results showed that 65 SNPs and a codon insertion and deletion were discovered,all together separated to 30 haplotypes,in which seven haplotypes were found firstly,it should be peculiar to Tianzhu White yak and Gannan yak.Compared with published bovine DRB3 gene exon 2 haplotypes,the analysis results showed Tianzhu White yak and Gannan yak shared haplotypes of cattle (Bos taurus) and zebu (Bos indicus),which meaned they might crossed with cattle (Bos taurus) and zebu (Bos indicus).PAML analysis showed that 4,25,30,53,59,62,63,66,78 amino acid sites were affected by positive selection,and mainly occurred in Tianzhu yak,it had a certain relation with breeding history of Tianzhu White yak.     

牦牛与普通牛、水牛的X染色体基因编码区比较及密码子偏性分析

【目的】 从基因组比对及密码子偏性角度分析牦牛与其他牛亚科动物X染色体,有助于了解牦牛品种差异及系统进化地位,为其适应高原低压低氧环境和密码子优化提供参考。【方法】 以牦牛X染色体参考基因编码区序列为参考,与普通牛和江河型水牛X染色体参考基因编码区序列进行基因组比对和基因共线性分析,同时进行基因注释,对过滤后的编码区文件进行相对同义密码子使用频率（RSCU）、ENC-plot、PR2-plot和最优密码子确定等偏性分析。【结果】 在牦牛X染色体基因编码区发现了参与气管收缩、肺部呼吸及机体代谢等基因与普通牛和水牛存在差异,如KLHL13、CENPI和PGK1等基因;共线性显示长段由强选择压和突变压下表现出的交换线性区域;密码子分析中3种牛亚科动物密码子使用偏性相似,偏性均较弱,均偏向G/C结尾;强偏性密码子（RSCU≥1.5）均为CUG、GUG、AGA、AGG和UGA;牦牛、普通牛和水牛分别筛选出16、13和9个最优密码子,均以A/U结尾。【结论】 牦牛与普通牛、水牛相比面临了更大的选择压力,累计的变异程度更大,三者的密码子偏性受到自然选择作用均大于突变作用。研究结果为牦牛的遗传育种、密码子优化和遗传资源开发利用提供参考。     

Populational dynamics of Stomoxys calcitrans (Linneaus) (Diptera: Muscidae) in three biocenosis, Minas Gerais, Brazil

Populational flux of the adult phase of Stomoxys calcitrans was observed in the municipal district of Pedro Leopoldo, Minas Gerais, Brazil. Three biocenoses were selected for the study: stable agrobiocenosis, pastural agrobiocenosis and eubiocenosis. The occurrence and the populational flux of the insects, using the Magoon trap for their capture, were established. For each trap located in different biocenoses, a crossbred calf (Bos taurus × Bos indicus) approximately 6-month-old was used as “live bait,” exposed weekly for 48 h in the traps. Of the three agrobiocenoses studied, the stable agrobiocenosis contributed the greatest number of specimens of. S. calcitrans captured, corresponding to 96.9% of the total flies of this species collected. S. calcitrans shows seasonal behavior for approximately 6 months (spring and summer being the rainiest months of the year). The population peaked during the months of November and December. During the months of July and August, there was no capture of flies.     

水牛TRAIL基因克隆及生物信息学分析

【目的】对水牛肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)相关凋亡诱导配体(TNF-related apotosis-inducing ligand,TRAIL)基因CDS序列进行克隆及序列分析,并对其编码的蛋白进行生物信息学分析,为后期TRAIL蛋白调控水牛卵巢卵泡发育、颗粒细胞增殖及凋亡的研究奠定基础。【方法】利用RT-PCR方法克隆水牛TRAIL基因CDS序列,对所获序列进行核苷酸序列、氨基酸序列相似性比对,构建系统进化树,并通过生物信息学软件分析TRAIL基因编码蛋白的结构和功能。【结果】试验成功克隆水牛TRAIL基因CDS序列,长864 bp,编码287个氨基酸;水牛TRAIL基因与牦牛、普通牛、山羊、绵羊、野猪、马、人、黑猩猩和家鼠的核苷酸序列相似性分别为99.2%、99.3%、95.9%、96.3%、84.7%、84.8%、81.3%、81.3%和70.0%。系统进化树结果表明,水牛与牦牛、普通牛的亲缘关系最近,与家鼠亲缘关系最远。氨基酸序列比对结果表明,在不同物种间,其跨膜结构域和TNF结构域序列保守性较高。TRAIL蛋白属于亲水性蛋白,存在1个跨膜结构域,140―285位氨基酸处为TNF区,具有29个磷酸化位点,无信号肽和糖基化位点,主要定位于细胞质中。TRAIL蛋白二级结构主要以无规则卷曲为主,约占51.57%,其次为延伸链(24.39%)和α-螺旋(24.04%)。TRAIL蛋白三级结构与二级结构一致,且与模型蛋白人TRAIL蛋白的相似性为75.53%。【结论】本试验克隆得到水牛TRAIL基因CDS区序列,大小为864 bp,编码287个氨基酸,水牛与牦牛、普通牛亲缘关系最近,TRAIL蛋白跨膜结构域和TNF结构域在不同物种间序列保守性较高,这可能与其功能有关。     

Cloning and Sequence Analysis of Mongolian Sheep Brachyury Gene

In order to study Mongolian sheep Brachyury gene DNA sequence, main purpose of this article by using the method of PCR, DNA sequence of Mongolian sheep Brachyury gene cloning and the complete Brachyury gene sequences were obtained for the first time.The sequencing with NCBI BLAST function on the site, comparing the results with the published sequences of sheep Brachyury homology was as high as 99%.We compared these sequences with ten Brachyury genes of human, mouse and other animals in GenBank database.The results showed that the most sequences were identical.Mongolian sheep Brachyury shared a 96.30% amino acid homology with Bos taurus, the highest degree of homology indicated a close genetic relationship, and the Caudata had the lowest homology 58.45%.It could be further confirmed by phylogenetic analysis.Moreover, the results showed that Mongolian sheep Brachyury gene sequence of amino acids and other vertebrates Brachyury gene sequence of amino acids were highly conservative.The research results showed that Mongolian sheep Brachyury gene sequences and other vertebrates Brachyury gene sequences were highly conservative.     

蒙古绵羊Brachyury基因的克隆与生物信息学分析

为了对蒙古绵羊Brachyury基因DNA序列进行研究,试验主要利用PCR技术对蒙古绵羊Brachyury基因序列进行扩增并克隆,首次获得了完整的Brachyury 基因序列。利用NCBI网站上的BLAST功能将测序结果同已发表绵羊Brachyury基因序列进行比对,结果显示同源性高达99%,大部分序列完全一致。将该序列与GenBank数据库中登录的牛、人、大鼠、小鼠、山羊、猴和蝾螈等10个不同物种的Brachyury分子序列进行了比对分析。结果显示,蒙古绵羊Brachyury氨基酸序列与牛Brachyury氨基酸序列同源性最高,为96.30%;最低的则是来源于蝾螈的Brachyury氨基酸序列,仅为58.45%。遗传进化分析进一步证实蒙古绵羊与牛的Brachyury亲缘关系较近,与其他物种则遗传距离较远。此外,序列分析发现蒙古绵羊Brachyury基因高度保守,仅个别碱基发生突变。研究结果表明,蒙古绵羊Brachyury基因序列与其他脊椎动物的Brachyury基因序列也具有高度的保守性。     

山羊碱性氨基酸转运载体基因SLC3A1cDNA序列克隆及表达

试验旨在克隆山羊碱性氨基酸转运载体基因SLC3A1 cDNA序列,探究其表达的组织特异性及其在小肠中的表达发育模式。参考GenBank已发表的绵羊、牛SLC3A1基因mRNA序列设计引物,克隆山羊SLC3A1基因的cDNA序列,采用实时荧光定量PCR的方法分析其在1日龄山羊11种组织及其在1日龄、6月龄、8月龄、10月龄、12月龄山羊十二指肠、空肠、回肠中的mRNA表达情况。结果表明,成功克隆得到了山羊SLC3A1基因cDNA序列,其与绵羊、牛、野猪、人、小鼠、大鼠的同源性分别为99%、97%、88%、86%、80%和79%。SLC3A1基因转录表达有明显的组织特异性,其在1日龄山羊肾脏、回肠、空肠、结肠中表达量依次降低(P<0.05),其他组织中表达量很低。同一月龄山羊,SLC3A1基因在不同肠段的表达量数值上回肠>空肠>十二指肠。SLC3A1基因在不同月龄山羊十二指肠表达量以1日龄山羊为最高(P<0.05),6~12月龄山羊相同肠段之间表达量无显著差异(P>0.05);空肠表达量随山羊年龄的增加均呈现逐步降低的趋势;回肠表达量在各个月龄山羊之间差异不显著(P>0.05)。结果说明,山羊碱性氨基酸转运载体基因SLC3A1的主要表达部位在肾脏和肠道,推测b^0,+碱性氨基酸转运系统转运氨基酸的主要部位为肾脏和肠道。SLC3A1基因在山羊小肠受肠段和发育阶段的影响,具有不同的表达发育模式。     

Cloning and Expression of Caprine Cationic Amino Acid Transporter Gene SLC3A1 cDNA Sequence

The objective of this study was to clone caprine cationic amino acid transporter gene SLC3A1 and investigate its mRNA expression in different tissues and its development regularity in small intestine.The cDNA sequence of caprine SLC3A1 gene was cloned with the primer which was designed according to mRNA sequence of Ovis aries and Bos taurus in GenBank.Then its expression was quantified by Real-time PCR in 11 tissues from goats at the age of day 1 and duodenum,jejunum and ileum from goats at the age of day 1,month 6,month 8,month 10 and month 12.The results indicated that cDNA sequence of SLC3A1 gene was obtained,and its homology with SLC3A1 gene in Ovis aries,Bos taurus,Sus scrofa,Homo sapiens,Mus musculus and Rattus norvegicus were 99%,97%,88%,86%,80%,79%,respectively.SLC3A1 gene was expressed in all of these collected tissues,whereas the expression level varied from tissues.Specifically,its expression in kidney,jejunum,ileum and colon were significant higher than that in other tissues at the age of day 1 and decreased systematically (P<0.05).The expression of SLC3A1 in small intestine at the same age of goat was ileum>jejunum>duodenum.SLC3A1 gene expression in duodenum at the age of day 1 was significant higher than that at the other ages (P<0.05),it decreased with age in jejunum,and there was no significant difference among ileum with age (P>0.05). In conclusion,SLC3A1 gene and b^0,+ cationic amino acid transporter system were mainly expressed in kidney and intestine.The expression of SLC3A1 gene was differentially regulated and distributed by developmental stages and segments of small intestine in goat.     

努比亚山羊UCP1基因克隆、生物信息学分析及组织表达研究

【目的】试验旨在克隆努比亚山羊解偶联蛋白-1(uncoupling protein-1,UCP1)基因并进行生物信息学分析,检测其在努比亚山羊不同组织中的表达差异,为研究努比亚山羊UCP1基因功能及进一步解析其在脂肪代谢中的调节作用提供数据。【方法】以努比亚山羊皮下脂肪组织cDNA为模板,采用PCR扩增并克隆UCP1基因CDS区序列后,与其他物种进行相似性比对及系统进化树构建,并对UCP1蛋白进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR方法检测UCP1基因在努比亚山羊心脏、肝脏、脾脏、肾脏、背最长肌、皮下脂肪、腹脂中的相对表达量。【结果】努比亚山羊UCP1基因CDS区全长918 bp,编码305个氨基酸。相似性比对发现,努比亚山羊UCP1基因氨基酸序列与绵羊、瘤牛×普通牛、水牛、羚羊、马鹿、双峰驼、驴、大熊猫、人的相似性分别为98.1%、97.0%、96.5%、96.1%、95.8%、91.0%、87.0%、86.5%和83.8%。系统进化树表明,努比亚山羊与绵羊亲缘关系最近,与人的亲缘关系最远。生物信息学分析表明,努比亚山羊UCP1蛋白的分子质量为32.97 ku,等电点为9.29,属...