鸡的遗传多样性的研究方法及研究进展

遗传多样性是生物学研究中的一个重要领域,研究鸡的遗传多样性,不仅能加强生物多样性的保护。同时对起源进化、分类鉴定及遗传育种等都有重要的意义。本文对目前DNA水平鸡的遗传多样性的研究方法和研究进展进行了详细的阐述。重点介绍了DNA分子标记的特征;概括了在鸡遗传多样性分子标记的方法,包括微卫星分子标记(SSR)、扩增片段长度多态性(AFLP)、随机扩增多态性标记(RAPD)、限制性片段长度多态性标记(RFLP)和单核苷酸多态性标记(SNP)。本文综述了最近有关鸡DNA水平的遗传多样性的研究方法在系统学、遗传结构、生物地理等研究中的应用情况;提出在研究鸡遗传多样性时,可根据研究的目的,选择合适的方法。     

The construction of a genetic linkage map of non-heading Chinese cabbage （Brassica campestris ssp. chinensis Makino）

Non-heading Chinese cabbage （Brassica carnpestris ssp. chinensis Makino） is one of the most important vegetables in eastern China. A genetic linkage map was constructed using 127 doubled haploid （DH） lines, and the DH population was derived from a commercial hybrid ＂Hanxiao＂ （lines SW-13 x L-118）. Out of the 614 polyrnorphic markers, 43.49% were not assigned to any of the linkage groups （LGs）. Chi-square tests showed that 42.67% markers were distorted from expected Mendelian segregation ratios, and the direction of distorted segregation was mainly toward the paternal parent L-118. After sequentially removing the markers that had an interval distance smaller than 1 cM from the upper marker, the overall quality of the linkage map was increased. Two hundred and sixty-eight molecular markers were mapped into 10 LGs, which were anchored to the corresponding chromosome of the B. rapa reference map based on com- mon simple sequence repeat （SSR） markers. The map covers 973.38 cM of the genome and the average interval distance between markers was 3.63 cM. The number of markers on each LG ranged from 18 （R08） to 64 （R07）, with an average interval distance within a single LG from 1.70 cM （R07） to 6.71 cM （R06）. Among these mapped markers, 169 were sequence-related amplified polymorphism （SRAP） molecular markers, 50 were SSR markers and 49 were random amplification polymorphic DNA （RAPD） markers. With further saturation to the LG9 the current map offers a genetic tool for loci analysis for important agronomic traits.     

肥厚型心肌病的致病分子机制研究进展

肥厚型心肌病(Hypertrophic cardiomyopathy,HCM)是以左心室及室间隔不对称肥厚为基本特征的原发性心肌病,其发病率约为0.2%,是青少年和运动员心源性猝死的最常见原因。HCM的发病年龄、发病程度和猝死风险等临床表型具有多样性,通常呈常染色体显性遗传。目前已报道的HCM相关突变超过900种,主要定位在β肌球蛋白重链基因、肌球蛋白结合蛋白C基因、心脏肌钙蛋白T基因等13个心脏肌节蛋白基因;另一方面,越来越多的研究显示线粒体基因突变与HCM发生相关。文章在简单介绍HCM形态学特征及临床表型的基础上,着重综述了HCM的致病分子机制及其最新研究进展。     

猪PEG1基因多态性及其遗传印记

PEG1基因影响动物胚胎生长及母性行为,多数动物PEG1为父方表达的遗传印记特征,但出生后猪的PEG1印记表达尚不清楚。因此,文章选取长白、大白和蓝塘3个品种共166头纯种猪,在猪的PEG1基因外显子12区域内寻找SNP,采用PCR-SSCP方法对其多态性进行检测和基因频率分析;取带有PEG1基因该位点SNP为杂合的仔猪3头,对其胃、胸腺、胰、脾、肺、肌肉、肝、舌、肾、脑、膀胱、心脏等组织器官和胎盘的mRNA产物分别进行RT-PCR-SSCP分析,结果表明:PEG1基因外显子12存在一个由G突变为A的单核苷酸多态性位点;PEG1的外显子12在3头仔猪的主要组织器官仅表达父亲来源的等位基因,表明猪的PEG1基因呈母方印记、父方表达的遗传特征。     

高血压相关的线粒体DNA突变

线粒体DNA(mtDNA)突变是高血压发病的分子机制之一。已经报道的与原发性高血压相关的mtDNA突变包括:tRNAMet A4435G,tRNAMet/tRNAGln A4401G,tRNAIle A4263G,T4291C和A4295G突变。这些高血压相关的mtDNA突变改变了相应的线粒体tRNA的结构,导致线粒体tRNA的代谢障碍。而线粒体tRNAs的代谢缺陷则影响蛋白质合成,造成氧化磷酸化缺陷,降低ATP的合成,增加活性氧的产生。因此,线粒体的功能缺陷可能在高血压的发生发展中起一定的作用。mtDNA突变发病的组织特异性则可能与线粒体tRNAs的代谢以及核修饰基因相关。目前发现的这些高血压相关的mtDNA突变则应该作为今后高血压诊断的遗传风险因子。高血压相关的线粒体功能缺陷的深入研究也将进一步诠释母系遗传高血压的分子致病机制,为高血压的预防、控制和治疗提供依据。文章对高血压相关的mtDNA突变进行了综述。     

外源基因在转基因动物中遗传和表达的稳定性

转基因技术经过近半个世纪的发展,已成为当今生物技术研究的热点。近10多年来,与核移植技术的结合,转基因效率大大提高,携带有不同外源基因的不同种类的转基因动物迅速增加。但是,成功获得转基因动物并不是转基因动物研究的最终目的,如何利用转基因技术为人类的需求服务才是科研人员始终面对的课题。在畜牧生产领域,通过转基因技术培育家畜新品种是转基因技术应用的重要体现,在我国这方面已经引起了广泛关注。但迄今为止,外源基因在转基因动物中遗传和表达的稳定性仍然是亟待解决的问题,究其原因,这主要与位置效应、外源基因的表观遗传学修饰和遗传效率相关,文章结合目前的研究进展和本实验室的研究结果,从这3方面阐述其作用机制,期望为转基因动物遗传育种向产业化的迈进提供一定的理论探讨。     

Molecular Evidence for the Hybrid Origin of Bauhinia blakeana （Caesalpinioideae）

Bauhinia blakeana Dunn is the Hong Kong Special Administrative Region emblem and a popular horticultural species in many Asian countries. It was first described as a new species from Hong Kong almost a century ago. This plant is sterile and has long been considered a hybrid, possibly from two related species, B. purpurea and B. variegata. However, not much evidence based on molecular methods was available to support this hypothesis. In this study, sequences of internal transcribed spacer I （ITS1）, rbcL and atpB-rbcL intergenic spacer for five Bauhinia species and two varieties of one of the species were determined and compared. There were two types of ITS1 sequences in B. blakeana, one indistinguishable from that of B. purpurea and the other one identical to that of B. variegata. This confirmed that B. blakeana was a hybrid of these two species. Chloroplast atpB-rbcL intergenic spacer sequence of B. blakeana was identical to that of B. purpurea, indicating that B. purpurea was the female parent. The hybridization event seemed to occur only recently and was a rare incident. Its occurrence was likely facilitated by interspecific pollen competition. It appeared that human efforts played a crucial role in the preservation and ubiquity of B. blakeana.     

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。     

组蛋白甲基化及其与肿瘤间的关系

组蛋白甲基化修饰是表观遗传学的重要研究领域之一,主要可分为精氨酸甲基化和赖氨酸甲基化两种。越来越多的证据表明组蛋白甲基化功能异常与肿瘤的发生发展密切相关,而且这种甲基化修饰过程是可逆的。对组蛋白甲基化的进一步研究,不仅有助于深入了解基因表达、调控、遗传等生理机制,而且对于肿瘤等重大疾病的诊断、防治和预后判断有重要意义。本文对组蛋白甲基转移酶、去甲基化酶及其与肿瘤发生发展的关系予以综述。     

毛乌素沙地南缘沙漠化临界区域土壤养分的空间异质性

毛乌素沙地南缘沙漠化临界区域是沙地-草地景观界面的关键部位,研究该区域土壤养分的空间格局和生态学过程,对于土地沙漠化的机理研究具有重要的意义。采用经典统计与地统计学相结合的方法,通过半变异函数及其模型、克里格局部插值估计、空间分布图等研究了毛乌素沙地南缘沙漠化临界区域土壤养分的空间异质性特征。结果表明:研究区土壤速效钾含量符合球状模型,全氮和速效磷含量符合指数模型;速效钾含量具有强空间自相关性,其结构方差比为0.882,而全氮和速效磷含量表现为中等程度的空间自相关性,其结构方差比分别为0.501和0.514;3种土壤养分空间自相关距离存在差异,其中全氮和速效钾的变程均为511m,而速效磷的变程为143m;3种土壤养分的分布格局呈现明显的空间规律性,从牛枝子群落到黑沙蒿群落,速效钾和速效磷含量先降低后升高,与研究区的界面变化过程一致,而全氮含量逐渐降低,与研究区的植被覆盖度变化一致;3种土壤养分的标准差都较小,Kriging插值结果比较可靠。