五指山小型猪近交系培育与遗传资源创新

中国农业科学院北京畜牧兽医研究所二十多年来,利用2头五指山小型猪(Sus scrofa)(Wuzhishan mini-pig,WZSP),采用近交繁育,培育出近交系,最高已获得近交F22,并进行开发应用。对WZSP近交系全基因组测序并与人(Homo sapiens)、短尾猴(Macaque mulatta)和大鼠(Rattus norvegicus)比对,初步分析发现,该近交系全基因组具有较高的纯合度和特异的分子遗传特征,不仅证明了我国实现遗传资源创新培育近交系的可靠性,而且证明该近交系猪是人类理想的"替难者"。实现我国小型猪遗传资源创新的培育目标,取得了一定的经济和较大社会效益,有着重要的现实和历史意义。     

五指山小型猪近交系微卫星等位基因遗传规律的研究

利用14对微卫星DNA引物,以五指山小型猪（Wuzhishan Miniature pig,WZSP）F13~F18世代的3个近交家系为研究对象,通过估算基因杂合度（H）、多态信息含量（PIC）和等位基因数（N）等参数,对其遗传变异规律进行探讨,寻找其遗传稳定性的理论依据。结果表明：在14个微卫星基因座上共检测到38个等位基因,总群体的平均H为0.42、平均PIC为0.37、平均N为2.71个;3个家系的平均H分别为0.41、0.45和0.42,平均N分别为2.36、2.29和2.50;F13~F18世代的平均H分别为0.31、0.42、0.36、0.41、0.37和0.20,平均N分别为2.21、2.57、2.43、2.57、2.36和1.64;Sw71、Sw510和Sw2409 3个基因座在WZSP 3个近交家系的13世代时已经完全纯合,而Sw205、Sw874和Sw936等基因座在这3个近交家系的6个世代中仍未能纯合。研究结论：初步揭示了WZSP近交家系中14个微卫星基因座上等位基因的变化规律;最重要的发现是有少数几个基因座,如Sw874和Sw936等一直处于出乎预料的高度杂合状态,这可能与WZSP近交家系的种质特异性有关,推测与这些基因座处于同一连锁群的某些功能基因在维持极高近交水平下WZSP的基本生存能力中起着关键作用。     

五指山猪种质特性及开发利用研究

历时近20年,对濒临灭绝的五指山猪（WZSP）进行异地保种繁育、种质测定、实验化培育、分子遗传学等基础性研究。目前已培育成为世界上少有的小型猪近交群体,发现有诸多特异性。结果表明,WZSP是理想的实验动物模型和人类疾病的“替难者”,并将在异种器官移植研究和应用中发挥独特作用。     

猪PGAM2基因的克隆、序列特征及表达分析

克隆了猪PGAM2基因的cDNA序列,并利用生物信息学方法进行分析。所得cDNA序列全长913 bp,包含1个完整的开放阅读框,编码253个氨基酸。序列分析表明,该基因预测编码蛋白与已报道的狗（97.6%）、人（96%）、黑猩猩（96%）、大鼠（94.5）和小鼠（94.1%）等物种的PGAM2蛋白高度同源其在N端和C端分别存在1个ATHR和QGKA模体,在14~15AA处存在1个信号肽切割位点,含有1个典型的碳水化合物运输和代谢（GPMA）保守结构域。该基因在猪胚胎骨骼肌发育过程中差异表达,且在通城猪和长白猪中呈现不同表达模式。在通城猪中,PGAM2基因呈波浪式表达,即妊娠65 d时表达水平最高,且各时间点表达水平差异极显著（P〈0.01）。在长白猪中呈上调表达模式,妊娠65和90 d时表达丰富,且极显著高于妊娠33 d（P〈0.01）。品种间比较来看,在妊娠33和65 d时两品种表达水平相当,但妊娠90 d时长白猪中的表达水平极显著高于通城猪（P=0.006）。     

中国实验用小型猪种群血液生理指标分析

用全自动血液分析仪检测了五指山小型猪近交系、贵州小型猪和广西巴马小型猪封闭群18个血液生理指标，统计分析结果显示3个品种间无差异的指标仅有1项，差异极显著（P＜0.01）的指标有6项；这18项指标在上述3个品种中的变异系数平均值依次为0.243、0.19和0.182。通过3个小型猪品种间比较，以及与人类参考值、国外著名的哥廷根小型猪、地方猪品种和引进大型猪品种比较，为小型猪用于人类医学研究应用提供参考。     

微卫星及其功能研究

概述了微卫星的发现及其在进化过程中产生和消亡的机理 ;详述了不同的微卫星序列在基因组中的分布状况和现已发现的微卫星序列的各种功能     

猪CBR1基因不同拷贝形式克隆及其多态性分析

【目的】获得猪CBR1基因不同拷贝形式编码区序列,了解其序列特征,分析猪CBR1基因不同拷贝形式的多态性及其与繁殖性能间的相关性。【方法】以五指山猪睾丸组织的cDNA为模板,采用克隆测序技术获得猪CBR1基因不同拷贝形式编码区序列。利用DNASTAR对CBR1不同拷贝形式编码的氨基酸序列进行分析。利用DNAMAN软件分析猪CBR1基因不同拷贝形式间的同源性,及其与多个哺乳动物间的同源性。利用ExPaSy提供的Protparam 在线软件分析猪CBR1基因不同拷贝的蛋白质理化特性。采集136头大白和47头长白繁殖母猪耳组织样,提取基因组DNA,采用PCR-测序检测猪CBR1基因不同拷贝形式的多态位点,分析其与繁殖性能的相关性。【结果】猪CBR1基因的3个不同拷贝形式均编码3个外显子,其编码区序列全长分别为870,870和846bp,其12-18位氨基酸残基均为保守的GlyXXXGlyXGly序列,符合CBRs家族的结构特性。同源性比对结果显示,CBR1基因不同拷贝形式的CDS序列同源性达87%以上,不同哺乳动物间的CBR1基因的CDS序列同源性达82%以上,可见哺乳动物CBR1基因在进化过程中比较保守。CBR1的3种不同拷贝形式编码蛋白质的理化特性较为相近,均不稳定,且为亲水性蛋白,说明其3个不同拷贝形式可能在体内发挥着类似的功能。多态性分析结果显示,拷贝V1中发现5个SNP位点,拷贝V2中发现4个SNP位点,拷贝V3中发现2个SNP位点。大白猪中,拷贝V1的启动子上游153 bp处的A/T突变和外显子3的379 bp处的C/T突变,拷贝V2上游10 bp处的AC插入突变、外显子1-63 bp处C/T突变和内含子1-76 bp处G/T突变与产活仔数显著相关。长白猪中的SNP位点则与繁殖性能不相关。【结论】获得了猪CBR1基因不同拷贝形式的编码区序列,发现了5个与大白猪经产仔数显著相关的SNP位点,CBR1基因可能作为有价值的候选基因应用于大白猪的繁殖性能选育。     

跨膜蛋白66生物信息学分析及其突变体转基因小鼠构建

跨膜蛋白66(TMEM66)是与细胞凋亡以及癌症发生密切相关的重要功能基因,为了在个体水平研究其生物学功能,我们进行了TMEM66基因突变体(TMEM66V)转基因小鼠的构建。本研究通过原核注射法进行转基因操作,将获得的312个受精卵移植到13只代孕母鼠中,运用PCR、Southern blotting对出生的小鼠进行转基因鉴定,对于转基因阳性小鼠通过传代试验研究外源基因是否稳定整合,并通过反向PCR方法研究外源基因的整合方式。结果显示在出生的55只小鼠中有6只为转基因阳性,其中3只转基因小鼠可以稳定传代,表明这些小鼠中外源基因发生了稳定整合。反向PCR检测结果发现外源片段是以串联重复的方式整合到转基因小鼠的基因组中。本研究成功构建了TMEM66基因突变体转基因小鼠,为进一步研究TMEM66基因的功能奠定了基础。     

IGF2荧光定量PCR方法建立及其在中外猪胚胎骨骼肌中的表达

胰岛素样生长因子2（IGF2）基因对骨骼肌的生长发育起着非常重要的调控作用。实验建立了猪IGF2基因的SYBR-Green荧光定量PCR方法,并利用此方法分析该基因在通城猪（脂肪型）和长白猪（瘦肉型）妊娠33、65和90d胚胎骨骼肌中的表达。结果表明,建立的SYBR-Green荧光定量方法可以有效地用于IGF2的表达分析。IGF2基因在两品种中都以妊娠65d时表达水平最高,呈波浪式表达模式。在所研究的3个胚胎时期,IGF2的表达在通城猪中均高于长白猪。     

近交系五指山小型猪消化器官的解剖学研究

本研究采用大体解剖学的方法观察了近交系五指山小型猪消化器官的解剖学特征，并对其消化器官的解剖学常数进行测量。结果显示：4月龄较2月龄五指山小型猪近交系部分消化器官的解剖学数据与人的更相似，小肠、大肠和胰腺的形态与人存在较大差异。表明4月龄五指山小型猪近交系部分消化器官比2月龄更适合用于异种移植，但其中一些器官在形态学上不适合整个器官的移植，可能适用于细胞的移植。本试验为比较医学和异种器官移植的研究提供基础资料。