中国荷斯坦牛POU1F1基因与PRL基因的多态性及其聚合效应对产奶性状的影响

文章采用DNA测序、PCR-RFLP和CRS-PCR技术对979头中国荷斯坦牛POU1F1基因与PRL基因进行研究,发现了3个新SNPs,分别是POU1F1基因第二外显子G1178C、PRL基因5侧翼区A906G和A1134G。采用SAS统计软件GLM程序,利用最小二乘法拟合线性模型,分析基因多态性与产奶性状的关系。结果表明:POU1F1基因1178位点GC基因型在产奶量、乳蛋白量、乳脂量方面均为优良基因型。PRL基因5侧翼区906位点AG基因型在产奶量方面为优良基因型,1134位点不同基因型产奶性状差异不显著。对PRL基因5侧翼区的906位点和POU1F1基因的1178位点进行基因互作分析,结果在乳脂率、乳蛋白率、产奶量、乳蛋白量和乳脂量方面各基因型组合之间均未观察到显著差异,说明基因聚合效应并不是单基因效应的简单相加,基因聚合效应在分子育种中具有更重要的意义。     

POU1F1基因的遗传变异对南阳牛生长发育性状的影响

利用PCR-RFLP技术首次研究了南阳牛群体100个个体POU1F1基因多态性及其与体重、体尺等生长性状指标之间的相关性。结果表明,南阳牛群体POU1F1基因座的451bp的PCR产物被限制性酶Hinf Ⅰ消化后表现多态性,它们的等位基因A／B频率为：0．465／0．535,且处于Hardy-Weinberg平衡状态。同时,南阳牛群体POU1F1-Hinf Ⅰ基因座不同基因型与体重、体尺等生长性状指标相关分析的结果表明：南阳牛群体内BB与AB基因型个体在初生重、断奶前平均日增重、六月龄体重、体斜长和胸围以及十二月龄的体重、体高、体斜长和胸围指标上有显著差异,且BB〉AB（P〈0．05）;群体内BB型个体在十二月龄体重指标上显著高于群体的AA型个体,即BB〉AA（P〈0.05）,在其他各年龄段的各项体重和体尺指标上同样呈现出B等位基因高于A等位基因的一种趋势。初步认为BB基因型为优势基因型,相应地B为优势等位基因,对选择有正向效应,提示POU1F1基因的占等位基因可能与高生长发育性状有关。     

荷斯坦牛Nramp1基因遗传多态性及其与乳房炎相关性的研究

利用PCR-SSCP技术检测了344头中国荷斯坦牛Nramp1基因exon 11的基因多态性, 并分析了其不同基因型与乳房炎及产奶量性状的关系。结果表明: 实验群体发现3种基因型AA、AB、BB, 其中A等位基因为优势等位基因, 等位基因频率为0.767, 而B等位基因频率则为0.233。经χ2适合性检验, 群体处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05)。测序结果显示: 扩增片段分别在200 bp(C/G)和254 bp(T/G)存在碱基突变, 并导致了氨基酸改变, 分别为丙氨酸替换为脯氨酸(Ala356Pro)、亮氨基酸替换为蛋氨酸(Leu374Met)。通过构建最小二乘线性模型, 进行Nramp1基因多态性与产奶量、体细胞评分(SCS)的相关性分析表明, AA型个体的SCS最小二乘均值显著低于BB﹑AB型(P<0.05), 而AA型﹑AB个体的产奶量最小二乘均值显著高于BB型(P<0.01, P<0.05), AA基因型可作为乳房炎抗性的优良基因型。因此, 可将Nramp1作为奶牛乳房炎候选基因应用于分子标记辅助选择育种。     

中国荷斯坦牛和鲁西黄牛mtDNAD-loop序列多态性分析

为了从母系遗传角度深入阐明中国荷斯坦牛和鲁西黄牛的群体遗传多样性以及起源进化,本研究采用PCR测序法测定了9头中国荷斯坦牛和11头鲁西黄牛的线粒体DNA D-loop区的部分序列,并经剪切后进行生物信息学软件分析.结果表明,20个个体D-loop区共711 bp,共检测到19种单倍型和50个多态位点.核苷酸多样性(Pi)为0.021 33±0.004 54,单倍型多样性(Hd)为0.994±0.019,平均核苷酸差异数(k)为15.146 20.构建的NJ网络进化树共分为两大支系,其中部分鲁西黄牛与瘤牛聚为一支,而中国荷斯坦牛和部分鲁西黄牛与普通黄牛聚为一支.说明中国荷斯坦牛和鲁西黄牛群体遗传多样性均较高;鲁西黄牛同时含有瘤牛和普通黄牛的血统,而中国荷斯坦牛只含有普通黄牛的血统.     

中国荷斯坦牛ABCG2基因编码区多态性检测及生物信息学分析

目的：研究中国荷斯坦牛ABCG2基因编码区（CDS）多态性,并进行生物信息学分析。方法：以中国荷斯坦牛为材料,利用PCR-SSCP技术对ABCG2基因CDS多态性进行检测,然后预测蛋白质序列的改变,并用生物信息学软件对蛋白质序列突变前后的结构及性质进行分析。结果：在外显子9中存在一个A→G碱基突变,导致氨基酸由酪氨酸突变为半胱氨酸,将此突变命名为Y367C;在外显子14中存在一个G→A突变,导致氨基酸由精氨酸突变为谷氨酰胺,将此突变命名为R578Q。2个突变一个位于功能区与跨膜区之间,一个位于跨膜区。生物信息学分析发现,蛋白质二级结构增加了1个卷曲（C）和2个转角（T）,同时减少了3个β折叠（E）,且ABCG2蛋白的组成和一些性质也发生了改变。结论：检测到的2个单核苷酸多态性引起了ABCG2蛋白性质和二级结构的改变;为进一步研究ABCG2蛋白对产乳性状的影响奠定了基础。     

13/17罗伯逊易位猪POU1F1基因多态性

采用外周血淋巴细胞培养制备染色体标本, 对13/17罗伯逊易位猪的3种杂交组合的394头后代进行核型分析, 出现3种核型猪：13/17易位纯合子猪[2n=36, XY或XX, rob(13;17)]、13/17易位杂合子猪[2n=37, XY或XX, rob(13;17)]和正常核型猪[2n=38, XY或XX]。应用PCR-RFLP技术在POU1F1基因的1 746 bp扩增片段中检测到1个RsaⅠ限制性内切酶的多态位点。应用PCR-SSCP技术检测POU1F1基因第4外显子, 在3种杂交后代群中均未检测到突变。遗传多态性分析结果表明：RsaⅠ酶切多态位点的突变在3种杂交后代群中A等位基因和AA基因型频率占优势, 在3种核型群体中也是A等位基因和AA基因型频率占优势, 其中AB基因型频率在易位杂合型群体中较高。各杂交后代群均未达到Hardy-Weinberg平衡, 不同核型群亦处于非平衡状态。13/17易位杂合子猪×13/17易位杂合子猪和13/17易位杂合子猪×约克两杂交后代群的PIC表现为中度多态, 而13/17易位杂合子猪×皮杜杂交后代群表现为低度多态; 易位杂合型群体表现为中度多态, 正常核型和易位纯合型群体表现低度多态性。     

利用PCR-RFLP检测中国荷斯坦牛遗传缺陷——瓜氨酸血症

瓜氨酸血症(Citrullinemia)是荷斯坦牛尿素循环发生代谢紊乱的一种常染色体隐性遗传缺陷。精氨酸琥珀酸合成酶基因外显子5发生突变(C-T)对这一紊乱负责。本研究应用PCR-RFLP方法和DNA测序技术检测济南市周边120头荷斯坦母牛和山东奥克斯生物技术有限公司种公牛站50头荷斯坦公牛的精氨酸琥珀酸合成酶基因外显子5。结果发现,所检测的公牛未发现瓜氨酸血症突变基因携带者,母牛中有2头为携带者,携带频率为1.18%。     

中国荷斯坦牛线粒体DNA全序列多态性分析和分型

目的：阐明中国荷斯坦牛线粒体DNA全序列多态性及其起源关系。方法：从上海松江科研基地的10头中国荷斯坦牛外周血中抽提DNA,设计引物扩增全长线粒体DNA,通过对其进行序列测定、分析,绘制系统进化发育树。结果：得到了中国荷斯坦牛线粒体基因组的全序列和个体比对结果等相关统计数据,对多态性位点和突变位点等遗传信息进行了序列分析,并进一步分型。结论：研究结果对提高中国荷斯坦牛体细胞核移植和线粒体DNA多态性高通量分析效率有一定的指导意义,为线粒体DNA多态性检测芯片的研究奠定了基础。     

中国荷斯坦牛DQA2基因SNPs筛选

为了探究中国荷斯坦牛DQA2基因的遗传特性,本研究以中国荷斯坦牛作为研究对象,利用混合DNA扩增产物直接测序的方法对DQA2基因的4个外显子进行SNPs筛选,并利用生物信息学软件预测各SNPs对DQA2基因mRNA二级结构的影响.通过序列拼接和序列比对,结果在荷斯坦牛上检测到6个SNPs,分别为Exonl-T61A、E...     

中国荷斯坦牛IL8基因遗传多态性与泌乳性状以及体细胞评分的关联

以上海某奶牛场30个公牛家系的610头中国荷斯坦牛为试验材料,采用聚合酶链式反应-单链构象多态性(PCR-SSCP)技术对Interleukin-8(IL8)基因的遗传多态性进行了分析,采用混合动物模型分析了IL8基因突变位点与测定日产奶量、测定日乳脂率、测定日乳蛋白率、305d校正产奶量、305d乳脂量、305d乳蛋白量及测定日体细胞评分7个性状的相关性,寻找可用于生产实际的分子标记。共检测到KK、KA和AA3种基因型,频率分别为0.187、0.451和0.362,等位基因K和A的频率分别为0.412和0.588。该位点突变对测定日产奶量、305d乳蛋白量、305d校正产奶量和305d乳脂量以及体细胞评分影响达到极显著水平(P0.01),对测定日乳蛋白率的影响达到显著水平(P0.05),对测定日乳脂率影响不显著(P0.05)。多重比较表明:KK基因型对测定日产奶量、305d校正产奶量、305d乳蛋白量和305d乳脂量极显著高于AA和KA基因型(P0.01)。KK基因型的体细胞评分(SCS)最小二乘均值极显著低于KA、AA基因型(P0.01)。对于测定日的乳蛋白率AA基因型显著低于KA、KK型(P0.05)。IL8基因遗传突变对中国荷斯坦牛泌乳性状和乳房炎抗性有较大的遗传效应,可用于中国荷斯坦牛的分子标记辅助选择。     

Analysis of caprine pituitary specific transcription factor-1 gene polymorphism in indigenous Chinese goats

Since mutations on POU1F1 gene possibly resulted in deficiency of GH, PRL, TSH and POU1F1, this study revealed the polymorphism of goat POU1F1-AluI locus and analyzed the distribution of alleles on 13 indigenous Chinese goat breeds. The PCR-RFLP analysis showed the predominance of TT genotype and the frequencies of allele T varied from 0.757 to 0.976 in the analyzed populations (SBWC, Bo, XH and HM). Further study, distributions of genotypic and allelic frequencies at this locus were found to be significantly different among populations based on a χ²-test (P < 0.001), suggesting that the breed factor significantly affected the molecular genetic character of POU1F1 gene. The genetic diversity analysis revealed that Chinese indigenous populations had a wide spectrum of genetic diversity in goat POU1F1-AluI locus. However, the ANOVA analysis revealed no significant differences for gene homozygosty, gene heterozygosty, effective allele numbers and PIC (polymorphism information content) among meat, dairy and cashmere utility types (P > 0.05), suggesting that goat utility types had no significant effect on the spectrum of genetic diversity. X. Y. Lan and M. J. Li equally contributed to this work.     

猪POU1F1基因部分序列变异和同源性分析

对长白、杜洛克、约克夏、姜曲海、梅山和香猪等六个猪种的POU1F1基因第四、第五和第六外显子分别进行PCR扩增,并对含有第四、第六外显子的PCR产物和含有第五外显子的克隆产物进行测序。结果表明：六个猪种中,POU1F1基因的第四外显子存在碱基突变,为T→C。对该序列进行Nla Ⅲ 酶消化,产生两种不同的基因型(GG和HH);而第五和第六外显子则高度保守,未发现任何突变。将人POU1F1基因第四外显子、POU同源区核苷酸编码序列和氨基酸序列,分别与猪、小鼠、牛的POU1F1基因相应的核苷酸序列和氨基酸序列进行同源性比较,结果发现：人与猪、小鼠、牛的POU1F1基因第四外显子的核苷酸同源性分别高达93.9%、86.7%、92.1%,而由第四外显子编码的部分POU特异区的氨基酸序列则完全一致;人与猪、小鼠、牛POU同源区的核苷酸同源性分别为91.4%、85.1%、87.9%,氨基酸同源性分别为96.6%、94.8%、90.2%。这说明在哺乳动物中,其POU1F1蛋白的POU同源区和由第四外显子编码的POU特异区部分是高度保守的;猪可作为实验动物,建立人类相关疾病模型,为医学研究提供参考依据。     

A PstI polymorphism at 3′UTR of goat POU1F1 gene and its effect on cashmere production

POU1F1 is a positive regulator for prolactin (PRL) whose metabolites may directly or indirectly affect some aspects of the hair growth cycle, therefore, POU1F1 gene is an important candidate gene for cashmere traits selection through marker-assisted selection (MAS). Hence, in this study, the PCR-RFLP method was applied to detect a T>C transition determining a PstI polymorphism at the 3′UTR of POU1F1 locus and evaluate its associations with cashmere traits in 847 Inner Mongolia White Cashmere goats. In the analyzed population, the allelic frequencies for the T and C alleles are 0.959 and 0.041, respectively and the genotypic frequencies are in Hardy-Weinberg equilibrium (P > 0.05). Moreover, significant statistical relationships between the PstI polymorphism of POU1F1 gene and goat cashmere yields were found (*P < 0.05). When compared with TC genotype, TT genotype was associated with superior cashmere yields in 2, 4, and 5 years old individuals, as well as with average cashmere yield. Hence, TT genotype is suggested to be a molecular marker for senior cashmere yield. X. Y. Lan and J. H. Shu have contributed equally to this article.     

Effect of Genetic Variations of the POU1F1 Gene on Growth Traits of Nanyang Cattle

PCR-RFLP was applied to analyze the effect of the genetic variations of the POU1F1 gene on growth traits of 100 Nanyang cattle. The results showed that the 451 bp PCR product digested with Hinf I demonstrated polymorphism in the population, which was at Hardy-Weinberg equilibrium. Moreover, the frequencies of alleles A/B in the Nanyang population were 0.465/0.535. The association of the variations of the POU1F1 gene with the growth traits in the population was analyzed. The following parameters were greater in individuals with a genotype BB than in those with an genotype AB: birth weight, average weight increase before ablactation, body height at 12 months, body weight, body length, and chest girth at 6 months and 12 months (P<0.05). The body weight at 12 months was higher in the BB individuals than in the AA individuals (P <0.05). The body weight and body sizes also showed a trend of allele B> allele A in the other age groups. Therefore, the genotype BB maybe a dominant genotype and the allele B may be a dominant allele. These results imply that the allele B of the POU1F1 gene is likely to positively affect the growth traits.