北京黑猪NR6A1、VSX2、VRTN、LTBP2基因多态性与脊椎数及胴体性状的关联分析

旨在研究NR6A1、VSX2、VRTN、LTBP2基因在北京黑猪群体中基因的多态性与脊椎数和胴体性状(胴体长、胴体直长、胴体斜长及胴体重)的关联。本研究提取410头(210±7)日龄健康北京黑猪耳组织DNA,通过PCR技术和Sanger测序技术对4个基因外显子区进行基因分型,计算变异位点基因型频率以及等位基因频率的分布,并与脊椎数和胴体性状进行关联分析。结果表明,在VSX2、VRTN、LTBP2三个基因中共筛选到15个SNPs,其中包含1个CDS区的同义突变和14个3'UTR突变。使用Duncan's多重检验统计分析发现,VSX2基因中CDS区的1个突变c.536 G＞A与脊椎数关联显著(P＜0.05)。VRTN中3'UTR区共4个突变与性状关联显著(P＜0.05),其中c.2598 A＞G和c.2607 G＞T与脊椎数、胴体长、胴体直长及胴体斜长关联显著,c.3087 G＞C只与胴体斜长关联显著,c.3094 A＞G与脊椎数及胴体斜长关联显著(P＜0.05)。LTBP2上6个3'UTR突变位点(c.7158 A＞G、c.6869 C＞T、c.6319 G＞C、c.6246 G＞T、c.6170 A＞G、c.6079 G＞T)与脊椎数关联显著(P＜0.05),但与胴体性状关联不显著。综上所述,VSX2、VRTN、LTBP2基因中共有10个SNPs与脊椎数性状关联显著(P＜0.05),仅VRTN基因中4个SNPs与胴体性状关联显著(P＜0.05)。这些关联显著的SNPs可以作为北京黑猪脊椎数及胴体性状变异的候选基因功能位点。     

基于基因组和系谱信息的不同选配方案效果模拟研究

基因组选配（genomic mating,GM）是利用基因组信息进行优化的选种选配,可以有效控制群体近交水平的同时实现最大化的遗传进展。但基因组选配是对群体中所有个体进行选配,这与实际的育种工作有点相悖。本研究模拟了遗传力为0.5的9 000头个体的基础群数据,每个世代根据GEBV选择30头公畜、900头母畜作为种用个体,而后使用基因组选配、同质选配、异质选配、随机交配4种不同的选配方案。其中基因组选配中分别选取遗传进展最大的解、家系间方差最大的解、近交最小的解所对应的交配方案进行选育。每种方案选育5个世代,比较其后代群体的平均GEBV、每世代的遗传进展、近交系数、遗传方差,并重复5次取平均值。结果表明,3种基因组选配方案的ΔG均显著高于随机交配和异质选配（P<0.01）,而且,选取遗传进展最大的基因组选配方案的ΔG比同质选配还高出4.3%。3种基因组选配的方案的ΔF比同质选配低22.2%~94.1%,而且选取近交最小的基因组选配方案ΔF比异质选配低11.8%。同质选配的遗传方差迅速降低,在第5世代显著低于除基因组选配中选择遗传进展最大的方案以外的所有方案（P<0.05）,3种基因组选配方案的遗传方差比同质选配高10.8%~32.2%。这表明基因组选配不仅可以获得比同质选配更高的遗传进展,同时有效的降低了近交水平,并且减缓了遗传方差降低速度,保证了一定的遗传变异。基因组选配作为一种有效的可持续育种方法,在畜禽育种中开展十分有必要。     

不同来源大白猪总产仔数近交衰退评估

旨在评估两个不同来源大白猪群体经过近8个世代的选育后总产仔数（total number of piglets born,TNB）近交衰退的程度。本研究对1 937头大白猪使用GeneSeek GGP Porcine HD芯片进行分型,其中1 039头来自加系大白猪和898头来自法系大白猪,且两品系均有表型记录和系谱记录,系谱共由3 086头大白猪组成。分别使用系谱、SNP和ROH进行个体近交系数估计,并将近交系数作为协变量利用动物模型对总产仔数进行近交衰退评估。为了精准定位导致总产仔数衰退的基因组片段,又进一步对每条染色体以及显著染色体分段计算近交系数并估计其效应,检测是否能引起总产仔数发生近交衰退现象。对于加系群体,F_ROH、F_GRM和F_PED估计的近交系数均值分别为0.124、0.042和0.013,其中F_ROH和F_PED相关最高,相关系数为0.358;对于法系群体,F_ROH、F_GRM和F_PED均值分别为0.123、0.052和0.007,其中F_ROH和F_GRM相关最高,相关系数为0.371。利用3种不同计算方法所得近交系数用于估计近交衰退时,加系群体的总产仔数均检测到显著的近交衰退,而且当F_ROH、F_GRM和F_PED每增加10%时,总产仔数分别减少0.571、0.341和0.823头;但法系群体仅有F_ROH估计的总产仔数检测到显著近交衰退,F_ROH每增加10%时,总产仔数减少0.690头。为了锁定相关的染色体和基因组区段,首先利用ROH估计每条染色体近交系数并进行近交衰退分析发现,加系群体中检测到第6、7、8和13号染色体产生了显著近的总产仔数交衰退,而法系群体未检测到与近交衰退相关的染色体。然后,又将与加系总产仔数近交衰退显著相关的4条染色体平均分为2、4、6、8个片段进行近交衰退检测,其中平均分成8段后的染色片段的长度范围为15.1~25.8 Mb。在第6、7和8号染色体分别检测到1、2和3个与总产仔数相关的近交衰退染色体片段。这些区域注释到了CUL7、MAPK14和PPARD基因与胎盘发育相关,AREG和EREG基因与卵母细胞成熟有关。本研究利用3种近交系数计算方法对两个不同来源的大白猪总产仔数进行近交衰退评估,在加系大白猪中3种估计方法都能检测到近交衰退的现象,而法系群体中只有F_ROH才能检测到。而且通过ROH方法进一步确定了能引起加系大白猪总产仔数衰退的4条染色体和6个特定的染色体区段,还注释到了与繁殖相关的候选基因。这为揭示近交衰退的遗传机制提供了新的研究手段,也为基因组选种选配提供了参考依据。     

绵羊CLPG和MSTN基因多态性及其与生长性状的关联分析

试验旨在探究CLPG(Callipyge)与MSTN(Myostatin)基因作为绵羊生长性状候选基因的可能性,调查与绵羊生长性状相关的分子遗传标记。本试验以133只澳洲白羊×杜泊羊×湖羊杂交绵羊为研究对象,利用PCR产物直接测序及PCR-RFLP技术检测CLPG与MSTN基因的单核苷酸多态性,然后通过SPSS22.0软件GLM统计模型分析多态位点不同基因型及聚合基因型与绵羊生长性状的关联性。测序结果表明,CLPG基因STS序列232bp处检测到C→T突变位点C1,MSTN基因3'UTR区检测到G→A突变位点M1。PCR-RFLP分析显示,C1位点表现为2种基因型:CC和CT;M1位点表现为2种基因型:GG和GA。关联分析表明,C1位点与绵羊背膘厚和眼肌面积显著或极显著相关(P<0.05;P<0.01),M1位点与绵羊体重、管围、背膘厚和眼肌面积显著或极显著相关(P<0.05;P<0.01)。聚合基因型对体重、背膘厚和眼肌面积影响极显著(P<0.01)。研究揭示CLPG与MSTN基因多态性及其聚合基因型对绵羊生长性状具有显著影响,C1和M1位点可以考虑作为绵羊生长性状的有效遗传标记。     

澳洲白绵羊美丽臀和肌肉生长抑制素基因基因型的检测

美丽臀(callipyge,CLPG)及肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)是全世界公认的与肌肉生长发育相关的基因,突变后分别产生“美丽臀”和“双肌”的优良性状。为研究国外进口品种澳洲白绵羊是否携带2种基因的突变位点,本试验以澳洲白绵羊为试验动物,采用PCR-RFLP技术对CLPG、MSTN基因的多态性进行分型。结果发现:CLPG基因上有1个C→T的SNP位点,澳洲白绵羊群体中有CC和CT 2种基因型;MSTN基因在3'-UTR区发现1个G→A的SNP位点,澳洲白绵羊群体中有GG和GA 2种基因型。用R语言程序对所测数据进行性别间不同基因型与生长发育状况的单因素方差分析得知,CLPG和MSTN基因不同基因型对澳洲白公羊体重、体高、体斜长、尻宽、背膘厚和眼肌面积均无显著性影响(P>0.05);CLPG基因CT基因型在母羊体重上显著高于CC基因型(P<0.05),在体斜长上极显著高于CC基因型(P<0.01),MSTN基因GA基因型母羊眼肌面积极显著高于GG基因型(P<0.01)。澳大利亚进口澳洲白绵羊中筛选到含有CLPG和MSTN基因的突变位点,且该突变位点对绵羊体尺性状有显著性作用,因此澳洲白绵羊引进后可以作为改良本地羊品种、基因聚合及三元配套系的终端父本。     

绵羊Myostatin基因真核表达载体的构建及在其原代成纤维细胞中的瞬时表达

Myostatin(MSTN)基因是胚胎期肌肉形成和出生后骨骼肌生长的主要调控因子之一,通过抑制肌细胞的扩增和分化而调控肌肉的生长和发育。为了进一步揭示MSTN在绵羊成纤维细胞中的生物学功能,采用RT-PCR从绵羊肌肉组织中扩增MSTN基因,将其cDNA终止密码子TGA删除,采用定向克隆技术连接到带有水母绿色荧光蛋白(AcGFP)报告基因的真核表达载体pAcGFP-N1中,构建融合蛋白重组质粒,经XhoⅠ/SacⅡ双酶切、测序鉴定后,用脂质体介导质粒转染绵羊原代成纤维细胞,观测荧光表达及用RT-PCR和Western blotting方法检测基因转录、蛋白质表达情况。结果表明,成功克隆绵羊MSTN基因,通过PCR方法在MSTN阅读框两端引入了XhoⅠ和SacⅡ克隆位点,成功构建pAcGFP-MSTN融合蛋白真核表达载体,重组质粒转染绵羊成纤维细胞24 h后在荧光显微镜下观察到绿色荧光,通过RT-PCR扩增出1138 bp的转录产物,并用Western blotting检测到78 ku目的蛋白的表达。本试验为研究MSTN基因在成纤维细胞和脂肪分化调控中的具体机制奠定基础。