朝鲜鹌鹑OCA2基因克隆及其多态性与羽色的相关性

【目的】克隆朝鲜鹌鹑(Korean quail)OCA2基因的cDNA序列,检测其在不同羽色(白羽和栗羽)群体胚胎发育不同阶段翅组织中mRNA的表达情况,探讨OCA2基因多态性对朝鲜鹌鹑羽色的影响,筛选可能与羽色相关的多态性位点。【方法】取白羽、栗羽朝鲜鹌鹑孵化6,8,10,12和14 d的胚胎翅组织,提取总RNA,RT-PCR扩增OCA2基因cDNA序列,利用实时荧光定量PCR检测OCA2基因mRNA在朝鲜鹌鹑胚胎发育不同阶段和不同羽色鹌鹑胚胎翅组织中的表达水平;用胚胎发育10 d时的cDNA样品扩增OCA2基因cDNA序列并进行生物信息学分析。以300羽白羽朝鲜鹌鹑和栗羽朝鲜鹌鹑孵化10 d时的胚胎为研究材料,采集翅组织样品,提取基因组DNA, PCR扩增OCA2基因,通过不对称PCR-SSCP方法结合测序确定基因型,分析不同基因型对朝鲜鹌鹑羽色形成的影响。【结果】朝鲜鹌鹑OCA2基因胚胎发育6～8 d时的表达量低于胚胎发育10～14 d时的表达量,且在10 d时达到最高。6～8 d时,OCA2基因的表达水平在2种羽色朝鲜鹌鹑胚胎中差异不显著; 10～14 d时,栗羽朝鲜鹌鹑OCA2基因mRNA的表达水平显著高于白羽朝鲜鹌鹑(P0.05)。OCA2基因CDS区片段大小为2 660 bp,含有24个外显子,开放阅读框长2 556 bp,编码含851个氨基酸的稳定疏水性蛋白。在朝鲜鹌鹑OCA2基因中检测到3个SNP位点,分别为外显子2上的c.93AG、外显子9上的c.999AG、3′UTR上的c.2569CT;群体遗传学分析显示,3个突变位点均表现为中度多态(0.25PIC0.5),χ~2检验表明朝鲜鹌鹑群体在3个SNP位点上均处于Hardy-Weinberg平衡(P0.05)。在3′UTR上的c.2569CT位点,栗羽朝鲜鹌鹑3种基因型(CC、 CT和TT)的频率分布与白羽朝鲜鹌鹑存在极显著差异(P0.01),说明该突变位点与鹌鹑羽色之间存在一定的关联性。【结论】白羽朝鲜鹌鹑翅组织中OCA2基因低表达可能与其羽毛白化有一定的关系,OCA2基因3′UTR上的c.2569CT突变与朝鲜鹌鹑羽色性状之间具有一定的关联性,可以作为研究朝鲜鹌鹑羽色的候选基因。

Cloning analysis of OCA2 gene relationship of polymorphism with plumage color in Korean quail (Coturnix coturnix)