不同基因型对南阳牛生长发育性状的影响

以南阳牛为实验动物,利用PCR-SSCP和PCR-RFLP技术研究了南阳牛生长激素(GH)基因,IGF-I基因以及IGF-IBP3基因的遗传多态,并分析了遗传多态位点对南阳牛0月龄、6月龄、12月龄、18月龄、24月龄以及36月龄不同生长时期生长发育性状的影响.结果表明: 在6月龄～18月龄,GH基因的GH-P5位点的BB基因型对南阳牛的体长、体高显著的正效应;在生长的后期(24月龄～36月龄),IGF-IBP3-P5基因位点对南阳牛的后躯发育起主要调控作用,BB基因型个体的尻宽显著高于AA型.这表明基因的正效应不是在所有的生长周期表现,而是在特定的时期内表现对南阳牛生长发育的显著影响.     

牛POMC基因多态性及其与南阳牛生长性状的相关分析

为研究阿片黑皮质素前体(POMC)在动物采食和能量平衡调控中发挥重要作用, 文章采用PCR-SSCP结合DNA测序方法, 对秦川牛、南阳牛、郏县红牛、晋南牛、鲁西牛、安格斯牛和荷斯坦奶牛共计480头个体POMC基因的多态性进行研究, 并分析了多态位点与南阳牛生长性状的相关性。结果表明, 牛POMC基因3个位点中, 在3′侧翼区P3位点新发现3个连锁存在的SNP(811845 C>T、811821 T>C和811797 A>G, 与NW_928357对照)。POMC基因3′侧翼区多态位点与南阳牛6月龄体重和0~6月龄平均日增重显著相关, BB型个体显著大于AA型(P<0.05)。     

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。     

牛生长激素受体基因多态性与体尺、体重指标的相关性分析

利用PCR-SSCP技术对南阳牛、利木赞、盖洛威共100头牛的生长激素受体基因的外显子10(GHR10)部分序列进行单核苷酸多态性研究, 并分析了该基因的不同基因型与3个品种牛生产性状的关系。结果表明: 南阳牛、利木赞、盖洛威3个品种中共存在6种基因型(AA、BB、CC、AB、AC、BC), c2检验表明该实验群体在这一位点上处于Hardy-Weinberg平衡状态(P > 0.05), 利木赞和盖洛威的PIC表现为中度多态,而南阳牛表现高度多态。测序结果显示: 所扩增GHR10部分片段共有5处碱基突变, 分别是495 bp (A/T), 622 bp(C/T), 650 bp(A/C), 702 bp(T/C), 730 bp(A/G); 并导致3处氨基酸替代: 其中622 bp Pro/Ser(脯氨酸/丝氨酸), 650 bp Asn/Thr(天冬酰胺/苏氨酸), 730 bp Ser/Gly(丝氨酸/甘氨酸)。最小二乘分析表明: 基因型AB、BC所对应的12月龄体重最小二乘均值显著高于基因型CC所对应的最小二乘均值(P < 0.05, P < 0.01); 18月龄体重BC基因型显著高于CC基因型(P < 0.01), 基因型AB所对应的18月龄胸围最小二乘均值显著高于基因型CC所对应的最小二乘均值(P < 0.05)。     

Leptin基因的PCR-SSCP与牛体重、体尺指标的相关性

利用PCR—SSCP技术研究了南阳牛、秦川牛、郏县红牛、西镇牛、鲁西牛和荷斯坦奶牛6个牛品种539个个体leptin基因的遗传多态性。结果表明,PCR扩增产物大小为330bp,PCR—SSCP分析表现出多态。南阳牛、秦川牛、郏县红牛、西镇牛、鲁西牛和荷斯坦奶牛的A等位基因频率分别为0．558,0．492,0．571,0．658,0．591,0．615;B等位基因频率分别为0．442,0．508,0．429,0．342,0．409,0．385。不同基因型与体重、体尺等生长性状指标相关性分析的结果表明：南阳牛群体内除12月龄的体高和日增重、18月龄的坐骨端宽和日增重外,BB型个体的六月龄、十二月龄、十八月龄、二十四月龄体斜长、胸围、体重、坐骨端宽、体高和日增重均显著的大于AB和AA型个体（P〈0．05）;秦川牛群体内BB基因型个体十字部高上显著高于群体AA、AB型个体（P〈0．05）,即BB〉AA、AB,可作为秦川牛体尺指标（十字部高）候选基因之一,但在体重、胸围、体长指标上均无显著差异（P〉0．05）,所以不宜作为体重、胸围、体长指标候选基因;郏县红牛群体内AB与BB基因型个体在十字部高和坐骨端宽上显著高于群体AA型个体（P〈0．05）,而群体内不同基因型在体重和体尺指标（体高、体斜长、胸围）上无显著差异（P〉0．05）。序列分析表明,leptin基因多态是第66位发生G→T、第67位发生A→C及299位发生新的单核苷酸突变C→T所造成。     

CXCR2基因多态性与奶牛乳房炎和乳品质的关联

采用PCR-SSCP技术研究了荷斯坦牛、西门塔尔牛和通江黄牛3个品种共160头个体CXCR2基因多态性与乳房炎抗性性状和对牛奶品质性状的遗传效应。结果表明: CXCR2基因有3个SNP多态位点, 分别位于序列的第685 bp、777 bp和861 bp位点, 确定了5个等位基因A、B、C、E和F。685 bp位点表现为BC和CC基因型, 777 bp位点表现为AA和AB基因型, 861 bp位点为CC和BC基因型。与奶牛乳房炎敏感性有关的基因型主要是BC、CC和FF, 可能对乳房炎有抗性的是AA、AB和EE基因型。据不同基因型对乳品质的遗传效应分析来看, AA、AB和EE基因型的乳品质性状极显著或显著优于其他基因型。     

湖羊、东湖杂种羊POMC基因外显子3单核苷酸多态性及其与生长性状的关联分析

阿黑皮素原(Pro-opiomelanocortin, POMC)在动物采食和能量平衡调控中发挥重要作用, 文章对绵羊POMC基因外显子3进行扩增和测序, 筛选多态性位点, 并分析多态位点与湖羊和东弗里生×湖羊杂种羊生长性状的相关性。测序后发现湖羊POMC基因外显子3有2个单碱基突变(g.273 T/C和g.456 G/A), 根据273位点处发生的T/C突变, 建立PCR-RFLP分析方法, 并对162只湖羊和130只东湖杂种羊进行检测分析。结果发现, 在湖羊群体中检测到TT(0.469)、TC(0.438)和CC(0.093)3种基因型, 而在东湖杂种羊群体中仅检测到TT(0.754)和TC(0.246)两种基因型。POMC基因外显子3的273位点多态性与生长性状的相关性研究结果显示：湖羊群体中CC基因型个体的2月龄断奶重、4月龄尻高及TC基因型个体4月龄体长和管围均显著高于TT型个体(P<0.05); CC基因型个体的4月龄重、6月龄重极显著高于TT和TC基因型个体(P<0.01); CC基因型个体的4月龄体高和体长极显著高于TT型个体(P<0.01), 且显著高于TC基因型个体(P<0.05)。此外, CC型个体的管围极显著高于TT基因型个体(P<0.01)。东湖杂种羊群体中TC基因型个体的2月龄断奶重、4月龄重及4月龄体高、体长、胸深和管围都显著高于TT型个体(P<0.05), TC型个体的6月龄重极显著高于TT型个体(P<0.01)。研究结果表明, POMC基因外显子3与绵羊生长性状相关, C等位基因对体重及体尺性状的增加更有利。该结果为进一步探讨POMC基因作为绵羊生长性状的辅助选育标记奠定了基础。     

猪IGF2基因外显子4b的遗传多态性及其遗传效应

采用PCR-SSCP方法检测猪胰岛素样生长因子2(insulin-like growth factor 2,IGF2)基因外显子4b的多态性,并分析其对初生重、断奶重、6月龄重和背膘厚的遗传效应。根据猪IGF2基因的DNA序列(AY044828)设计引物,在exon4b上发现了一个多态性位点,并对纯合子进行测序,发现13位C→A转换,且存在3种基因型(AA、AB、BB)。统计结果表明,3种基因型在各品种中的分布不一致,长白猪与大白猪比较,莱芜猪与大薄莲猪比较,沂蒙黑猪和里岔黑猪比较差异不显著(P>0.05);其他猪种间基因型分布的差异均显著(P<0.05)。固定效应模型分析结果表明,初生重,断奶重和背膘厚基因型间差异显著(P<0.05),而6月龄重基因型间差异不显著(P>0.05)。最小二乘分析结果表明,BB基因型个体同AA和AB、基因型个体比较初生重和断奶重的差异显著(P<0.05),3种基因型在初生重和断奶重的大小排列顺序为AA>AB>BB;AA基因型个体同AB和BB基因型个体比较背膘厚的差异显著(P<0.05),3种基因型在背膘厚的大小排列顺序为BB>AB>AA。因此,推测IGF2基因对个体的生长速度和胴体瘦肉率存在一定的影响,将IGF2基因应用于猪育种过程中的标记辅助选择可以加快猪的育种进程。     

五指山猪GH、IGFBP3基因SNPs检测及与生长性状的关联分析

以五指山猪为试验材料,采用PCR-SSCP和测序相结合技术,对GH基因和IGFBP3基因进行多态性检测,并分析其与生长性状(体质量,体高,体长和胸围)的相关性。结果表明,GH基因第2外显子存在一处G→A转换,属沉默突变,该位点与生长性状关联分析显示,BB基因型的体重显著高于AA基因型和AB基因型;IGFBP3基因第2外显子存在一处G→C颠换,属沉默突变,该位点与生长性状关联分析显示,AA基因型的体高显著高于BB基因型;IGFBP3基因第4内含子存在一处碱基C缺失,该位点与生长性状关联分析显示,AA基因型体重显著高于AB基因型和BB基因型。研究将为五指山猪生长发育规律、系统选育及矮小机制等方面研究提供了遗传学依据。     

猪IGF2基因的遗传多态性及其遗传效应分析

采用PCR-SSCP方法检测胰岛素样生长因子2 (insulin-like growth factor 2, IGF2)基因外显子7, 8, 9的多态性, 并分析其对初生重、断奶重、6月龄重和6月龄背膘厚的遗传效应。根据猪IGF2基因的DNA序列(AY044828)设计3对引物, 结果在Ex8引物对扩增的片段上发现了多态性, 并对纯合子进行测序, 发现exon8的53位存在C→T转换, 且检测到3种基因型(AA、AB、BB)。统计结果表明, 3种基因型在各品种中的分布不一致, 长白猪与大白猪比较, 莱芜猪与大薄莲猪比较, 沂蒙黑猪和里岔黑猪比较差异不显著(P > 0.05); 其他猪种间基因型分布的差异均显著(P < 0.01)。固定效应模型分析结果表明, 初生重和6月龄背膘厚基因型间差异显著(P < 0.05), 而断奶重和6月龄重基因型间差异不显著(P > 0.05)。最小二乘分析结果表明, BB基因型个体同AA和AB基因型个体比较初生重的差异显著(P < 0.05), 3种基因型在初生重的大小排列顺序为AB > AA > BB; AA基因型个体同AB和BB基因型个体比较6月龄背膘厚的差异显著(P < 0.05), 3种基因型在6月龄背膘厚的大小排列顺序为BB > AB > AA。因此, 推测IGF2基因对个体的初生重和胴体瘦肉率存在一定的影响, 将IGF2基因应用于猪育种过程中的标记辅助选择可以加快猪的育种进程。     

Association between IGF-IR, m-calpain and UCP-3 gene polymorphisms and growth traits in Nanyang cattle

The objective of this study was to estimate the allele and genotype frequencies of the IGF-IR/TaqI, m-calpain/HhaI, and UCP-3/BglI polymorphisms and to determine associations between these polymorphisms and growth traits in Chinese indigenous cattle breeds. Genotyping was performed on 321 animals including 135 Nanyang, 80 Qinchuan, and 106 Jiaxian cattle. No significant differences in growth traits were observed between the genotypes of IGF-IR/TaqI polymorphism in Nanyang cattle. The m-calpain/HhaI, and UCP-3/BglI polymorphisms were associated with body weight, withers height, and body length of 6 months (P < 0.05 or P < 0.01), body length of 18 months (P < 0.05), and body length and heart girth of 24 months (P < 0.01) in Nanyang cattle. In addition, Nanyang cattle aged 12 months with AB genotype of m-calpain/HhaI polymorphism had higher body length and heart girth than those with BB genotype (P < 0.01). The withers height were greater (P < 0.01) in Nanyang cattle aged 12 months with genotype AB of UCP-3/BglI polymorphism than those with genotype BB. The Nanyang cattle aged 24 months with genotype AA had higher withers height than those with genotype BB (P < 0.05). In conclusion, the m-calpain/HhaI and UCP-3/BglI polymorphisms may be used as DNA markers for selection in the breeding process of Nanyang cattle.     

黄颡鱼MSTN基因多态性及其与生长性状的相关性分析

肌肉生长抑制素基因(Myostatin,MSTN)属于转化生长因子β家族,其主要功能是负向调控肌肉的生长发育。采用PCR-SSCP技术对黄颡鱼MSTN基因进行单核苷酸多态性检测和分型,并与其生长性状进行关联分析。结果表明,在第一内含子部分检测到1个缺失位点和2个突变位点(T1003del、G1022A和T1063G),基因型分别为:AA、AB、CC、CD和DD;在第三外显子部分检测到1个突变位点(T132C),基因型分别为:EE和EF。关联性分析表明,AA基因型个体的全长、体长、体高、体厚、头长和体重显著大于CD和DD基因型(P<0.05),AA基因型雌性个体的全长、体长、体高、体厚、头长、尾柄高、尾柄厚和体重也显著大于DD基因型(P<0.05)。由此推断,AA基因型是影响雌性黄颡鱼生长性状的有利基因型,DD基因型是影响雌性黄颡鱼生长性状的不利基因型,可以尝试利用这两个位点对雌性黄颡鱼进行标记辅助选育。     

Novel SNPs in the bovine Transmembrane protein 18 gene, their linkage and their associations with growth traits in Nanyang cattle

Transmembrane protein 18 (TMEM18) gene is expressed in the central nervous system that has recently been linked to human obesity and body mass index (BMI) in genome wide association studies (GWAS). In this study, two novel single nucleotide polymorphisms (SNPs), g.3835 G > A (aa. Gly > Ser) and g.3865 A > G were detected in cattle TMEM18 gene by DNA sequencing. Polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) and forced PCR-RFLP methods were used to genotype the two SNPs in 1218 Chinese native cattle individuals. The association between novel SNPs and growth traits (especially on body weight and body height) in Nanyang cattle showed that individuals with GG genotype was higher than those with AA genotype at g.3835G>A locus (P < 0.05) in Nanyang cattle. Significant association also revealed that individuals of AA genotype at g. 3865 A>G locus were higher in terms of body weight, average daily gain, chest circunmference, body length (P < 0.05), body height and hucklebone width (P < 0.01) than GG genotypes in Nanyang cattle. Moreover, the effect of XspI-MluI combinations with growth traits in Nanyang cattle revealed that AAGG type had higher body weight, body length, chest circumference and average daily gain (P < 0.05) than GGAG in Nanyang cattle aged at 6 months.     

Differential dissociation kinetics explain the binding preference of insulin-like growth factor binding protein-6 for insulin-like growth factor-II over insulin-like growth factor-I

Insulin-like growth factor binding protein-6 binds insulin-like growth factor-II with a marked preferential affinity over insulin-like growth factor-I. The kinetic basis of this binding preference was studied using surface plasmon resonance. Binding of insulin-like growth factor-I and insulin-like growth factor-II to immobilized insulin-like growth factor binding protein-6 fitted a two-site binding kinetic model. Insulin-like growth factor-I and insulin-like growth factor-II association rates were similar whereas the dissociation rate was approximately 60-fold lower for insulin-like growth factor-II, resulting in a higher equilibrium binding affinity for insulin-like growth factor-II. The equilibrium binding affinities of a series of insulin-like growth factor-II mutants were also explained by differential dissociation kinetics. O-glycosylation had a small effect on the association kinetics of insulin-like growth factor binding protein-6. The insulin-like growth factor binding properties of insulin-like growth factor binding protein-6 are explained by differential dissociation kinetics.     

IGFBP3基因多态性与秦川牛部分屠宰性状的相关性 Polymorphisms of Insulin-like Growth Factor Binding Protein 3 Gene and Its Associations with Several Carcass Traits in Qinchuan Cattle

以IGFBP3基因作为秦川牛（Bos taurus）部分屠宰指标的侯选基因,在对60头秦川牛的IGFBP3基因进行PCR-RFLP和序列分析的基础上,对秦川牛群体中IGFBP3基因座等位基因和基因型频率的分布及其与秦川牛部分屠宰性状的关系进行了分析。结果发现,在秦川牛群体中,651 bp的PCR 产物经过限制性内切酶HaeIII消化后,表现出3种基因型,其中等位基因A、B及3种基因型AA、AB、BB的频率分别为0.84、0.16和070、0.28、0.02。经序列分析发现,第299位的C→A颠换（GGCC变成了GGAC）导致了1个HaeIII限制性酶切位点的丢失而产生了该基因座多态性。在所研究的群体中,该多态基因座处于Hardy-Weinberg平衡状态（P＞005）。对13头24月龄秦川牛进行屠宰分析,发现不同基因型对秦川牛部分屠宰指标有一定影响,AA、AB及BB型个体的屠宰率、净肉率及西冷、牛柳、眼肉和嫩肩肉的产率逐渐降低,但差异不显著（P＞0.05）;AA型个体的眼肌面积大于BB型个体（P＜0.05）,AB型和BB型个体胴体脂肪含量高于AA型个体（P＜0.01）。 Abstract:DNA samples from 60 Qinchuan cattle (Bos taurus) were analyzed with PCR-RFLPs and sequencing for insulin-like growth factor binding protein 3 (IGFBP3) gene.Fragments of 651 bp were amplified with two primers and the products of PCR were digested with restriction endonuclease HaeIII.The produced fragments showed three genotypes,namely AA,AB and BB after electrophoresis.Frequencies of the genotype AA,AB,BB and allele A,B were 0.7,0.28,0.02,and 0.84,0.16,respectively.Sequence analysis showed that a transversion of C→A at 299 nt resulted in loss of the cleaved site of restriction endonuclease HaeIII and produced this polymorphism.This polymorphic locus of IGFBP3 gene was at Hardy-Weinberg equilibrium (P＞0.05).The genotypes of AA,AB,BB slightly affected several slaughter and carcass traits of Qinchuan cattle.Dressing percentage,net meat percentage,striplion percentage,tenderloin percentage,ribeye percentage and tender shoulder percentage were decreased with the genotypes of AA,AB and BB in Qinchuan cattle,but it was not significant (P＞0.05).Average ribeye area in individuals of AA genotype was significantly higher than that in individuals of BB genotype (P＜0.05),and beef fat content in individuals of genotype AB and BB was significantly higher than that in individuals of AA genotype (P＜0.01).     

猪肌细胞生成素基因对部分生长性状的影响

采用PCR-SSCP方法对长白猪、大白猪、杜洛克猪、山西黑猪和马身猪的肌细胞生成素（Myogenin,简称MyoG）基因进行单核苷酸多态性检测,并分析MyoG基因对猪的初生重、断奶重、6月龄重和背膘厚的影响。根据猪MyoG基因的DNA序列设计10对引物,发现In2-3引物扩增的片段有多态性。统计结果发现,3种基因型（AA、AB、BB）在各品种中的分布不一致。χ^2独立性检验表明,基因型频率在外来猪种（长白猪、大白猪、杜洛克猪）与地方猪种（山西黑猪、马身猪）间存在显著差异（P〈0．05）。固定效应模型分析结果表明,初生重和背膘厚基因型间差异显著（P〈0．05）,而断奶重和6月龄重基因型间差异不显著（P〉0．05）。最小二乘分析结果表明,BB基因型与其他两种基因型比较有较小的初生重,同AA和AB型比较差异极显著（P〈0．01）,3种基因型在初生重的大小排列顺序为AA〉AB〉BB;AA基因型与其他两种基因型比较有较小的背膘厚,同AB和BB型比较差异极显著（P〈0．01）,3种基因型在背膘厚的大小排列顺序为AA〈AB〈BB。因此,推测基因型对个体的初生重和胴体瘦肉率存在一定的影响,选择带有A等位基因的个体有望提高个体的初生重和胴体的瘦肉率。     

山羊生长激素基因5调控区的多态性分析

以鲁北白山羊、引进波尔山羊、纯繁波尔山羊以及鲁北白山羊与波尔山羊的杂交一代、回交一代共计274个个体为研究材料,用两对引物分别扩增山羊生长激素(GH)基因5^'区的26－239bp以及225－429bp片段,扩增产物经SSCP分析发现均存在多态性。在26－239bp片段上,波尔山羊及杂交后代以 AA型个体占多数,而鲁北白山羊则BB型个体较多;在225－429bp片段上,所有种群均以 CC型个体较多。对两个片段的纯合型（AA,BB;CC,DD）分别克隆测序发现：（1）26－239bp片段上AA型在第60位发生了C→T的突变,第211位发生碱基C的丢失,（2）225－429bp片段上,DD型存在3处突变,分别为264位由T→C,292位由T→A,372位由C→T。上述结果为首次实验证实山羊生长激素5^'调控区存在序列多态性。