广西三黄鸡的遗传多样性及保种效果分析

广西三黄鸡肉嫩味美,是中国应用广泛、开发利用最好的著名地方品种。为了准确评价广西三黄鸡的遗传多样性和保种效果,以广西自治区内4个保种场314个样品为研究材料,用18个微卫星标记和线粒体DNA D-loop区(mtDNA)联合分析广西三黄鸡群体的遗传多样性。微卫星标记结果表明:共检测到144个等位基因,平均等位基因数为8个,期望杂合度(HE)为0.679 8,观察杂合度(HO)为0.560 5,多态信息含量(PIC)为0.639 3。线粒体DNA D-loop区结果表明:在检测序列中,共发现31个变异位点,17种单倍型,群体平均核苷酸多态性和单倍型多态性分别为0.0137 9,0.644;网络中介图表明广西三黄鸡具有5个血统来源,主要起源是东亚和云南或云南周边地区地方鸡血统,但在存在少量外来商业鸡种血统。本研究结果表明,广西三黄鸡具有较为丰富的遗传多样性,个别保种场需进一步提纯保种。     

基于BAC重组酶系统构建莱航鸡多位点基因打靶载体的研究

以莱航鸡重复的rDNA基因间的间隔序列为靶位点,利用BAC重组酶系统构建含人干扰素基因的多位点基因打靶载体,为建立莱航鸡多位点基因打靶技术获得关键材料。首先构建BAC-TDN筛选载体,然后构建pYLVS-GID表达载体。将BAC-TDN筛选载体和pYLVS-GID表达载体共转化至大肠杆菌NS3529中,通过其Cre重组酶的作用形成BAC-TDN-VS-GID质粒,采用归位内切酶I-SceⅠ切除pYLVS质粒骨架,利用接头LS使之环化,构建成莱航鸡大容量多位点基因打靶载体BAC-TDN-GID。每次克隆均经酶切或PCR、测序等鉴定DNA片段的插入及插入方向。以该载体为材料的多位点基因打靶技术将提高基因定点整合效率,解决外源基因不能稳定表达、安全性等部分问题,突破了DNA重复序列不能作为外源基因整合靶位点的禁区。     

高GC含量的鳜鱼rRNA基因家族的克隆

动物rRNA基因是一种GC含量较高、结构复杂的重复序列。该研究结合亲缘生物法生物信息学技术,经反复摸索后选用LA PCR法即LA PCR Taq酶结合GC缓冲液来扩增鳜鱼复杂的rRNA基因重复序列,经测序鉴定最终克隆了鳜鱼的3个rRNA基因及其2个间隔序列。分析了鳜鱼与相关动物的rRNA基因序列的同源性和进化关系。探索了克隆复杂DNA序列时引物设计的特别规则、反应体系的改进、DNA聚合酶的选用、循环参数的调整等措施。     

鸡8个功能基因5''''-侧翼区与内含子的 SNP多样性比较

本研究旨在探讨鸡功能基因5'-侧翼区的单核苷酸多态性(SNP)水平.作者以自来航鸡、隐性白洛克鸡、杏花鸡、丝羽乌骨鸡、固始鸡、红色原鸡为材料,扩增了GH、DDBC1、RIKEN、RASGRP3、IGF1、THRSP、VIP及PRL共8个基因的5'-侧翼区DNA序列.扩增序列全长为8,399 bp,SNP的总数为161个,平均每52 bp出现一个SNP.8个功能基因5'-侧翼区核苷酸多样性的θ均值和π均值分别为0.00620±0.00110和0.00559±0.00100.比较检验表明,5'-侧翼区的SNP多样性显著低于内含子区域.5'-侧翼区是基因表达的一个重要调控区域,在分子进化和系统发生过程中承受着比内含子区域更大的选择压,其较低的SNP多样性是适应性较好的表现.Tajima检验与Fu和Li检验表明,与鸡繁殖性状显著关联的VIP基因和PRL基因很可能是人工选择或自然选择的目的基因.     

基于BAC重组酶系统构建莱航鸡多位点基因打靶载体的研究

以莱航鸡重复的rDNA 基因间的间隔序列为靶位点,利用BAC重组酶系统构建含人干扰素基因的多位点基因打靶载体,为建立莱航鸡多位点基因打靶技术获得关键材料。首先构建BAC-TDN筛选载体,然后构建pYLVS-GID表达载体。将BAC-TDN筛选载体和pYLVS-GID表达载体共转化至大肠杆菌NS3529中,通过其Cre重组酶的作用形成BAC-TDN-VS-GID质粒,采用归位内切酶I-SceⅠ切除pYLVS质粒骨架,利用接头LS使之环化,构建成莱航鸡大容量多位点基因打靶载体BAC-TDN-GID。每次克隆均经酶切或PCR、测序等鉴定DNA片段的插入及插入方向。以该载体为材料的多位点基因打靶技术将提高基因定点整合效率,解决外源基因不能稳定表达、安全性等部分问题,突破了DNA重复序列不能作为外源基因整合靶位点的禁区。     

三个品种家鸡催乳素基因cDNA的克隆及序列分析

从粤黄鸡、毛丝乌骨鸡及伊莎蛋鸡的垂体中快速抽提总RNA,根据国外已发表的肉用仔鸡乳素基因cDNA的序列,设计并合成了能与特定载体末端互补的1对引物,经反转录－聚合酶链式反应（RT－PCR）方法扩增获得了特异性片段。将扩增片段与线性化质粒pBSSK连接,克隆后进行序列分析,与已报道的肉用仔鸡、矮脚鸡和火鸡催乳素基因的核苷酸序列及推导的氨基酸序列进行了比较。结果表明,不同品种间核苷酸同源性介于93．97％－99．87％之间,其中丝毛乌骨鸡与矮脚鸡间的同源性最高为99．87％。推导的相应氨基酸序列的同源性在98．25％－100％之间,也是丝毛乌骨鸡与矮脚鸡间的同源性最高,为100％。在粤黄鸡、丝毛乌骨鸡和伊莎蛋鸡中,发现前两者的催乳素前体的cDNA片段推导的 氨基酸序列中信号肽裂触位点跟肉用仔鸡,矮脚鸡及火鸡的一样,为Leu-Pro-IIe-Cys,而伊莎蛋鸡的信号肽裂解位点则不一样,为Pro-Pro-IIe-Cys。此位点的差异可能导致催乳素前体翻译加工的不同,使伊莎蛋鸡无就巢性。这3个家鸡品种与国外的肉用仔鸡、矮脚鸡催乳素氨基酸序列还在以下位置出现差异：71、141、150、175。在肉用仔鸡、丝毛乌骨鸡催乳素氨基酸序列中还发现了一个肝素结合位点175－181（L－R－R－D－S－H－K）。     

转录组测序揭示细胞周期通路参与鸡腹脂沉积

近年来,随着生长性状和饲料转化率的提高,中国地方品种肉鸡腹脂率不断增加,大大降低了肉鸡的品质。过多的腹脂沉积不仅降低了肉鸡的屠宰率和抗病力,而且由于脂肪较难处理,导致其被随意丢弃,污染环境。为了挖掘与中国地方品种肉鸡腹脂沉积相关的基因和调控通路,本研究对杏花鸡分别进行高脂和普通饲料的喂养,检测腹脂沉积情况,并利用转录组测序检测高脂饲养对肝脏和腹脂组织中基因表达的影响。结果表明,喂养两周后高脂组肉鸡腹脂重和腹脂率显著增加,且腹脂细胞的直径和面积也显著增大。对两组鸡的腹脂和肝脏进行转录组测序,发现在腹脂中显著差异表达基因主要富集于细胞周期通路、PPAR (peroxisome proliferator-activated receptor)信号通路和ECM (extracellular matrix)受体信号通路中;而在肝脏中,显著差异表达基因同样显著富集于细胞周期通路中,同时也显著富集于类固醇生物合成和PPAR信号通路中。通过分析腹脂和肝脏组织中共同差异表达的基因,发现这些基因同样显著富集于细胞周期中。进一步以鸡肝癌细胞系LMH(chicken hepatoma cell)细胞和鸡前脂肪细胞系ICP(immortalized chicken preadipocytes)细胞进行体外验证,利用高脂培养基和普通培养基进行培养,结果发现48h后,高脂培养基可显著促进细胞周期进程,增加处于S期的细胞数。同时,qRT-PCR结果发现高脂培养基可显著促进细胞周期相关基因的表达。综上所述,本研究通过基因表达差异分析,发现高脂饲养可能通过激活鸡脂肪组织的细胞周期来促进前脂肪细胞增殖,进而增加腹脂沉积。该研究结果为进一步了解优质肉鸡腹脂沉积的机制提供了理论依据。     

人工锌指核酸酶的设计与表达纯化

设计表达了四个锌指核酸酶,用于切断人基因组中的rRNA基因家族的内部转录间隔序列,造成双链断裂,以此提高针对多位点基因打靶的效率,为后续基因打靶应用于基因治疗研究奠定基础。首先,在人rRNA基因家族ITS1序列中找到两个合适的9 bp长的序列(中间间隔6 bp)为锌指蛋白识别位点,根据识别位点序列每个位点分别设计两个三锌指蛋白。通过设计引物进行重叠延伸PCR得到全长编码锌指蛋白的DNA,分别克隆到表达载体pET-28a（+）,构建重组质粒pET28a-ZFP,转化大肠杆菌RossettaTM（DE3）,实现带组氨酸标签的锌指融合蛋白的表达与纯化。同时,将限制性内切酶Fok I的切割结构域分别与四个锌指蛋白序列采用PCR拼接后克隆到表达载体pET-28a（+）,构建重组质粒pET28a-ZFN,转化到大肠杆菌RossettaTM（DE3）,实现带组氨酸标签的锌指核酸酶融合蛋白的表达并纯化。     

利用DNA池和测序技术快速筛查SNPs及估算基因频率

选取产蛋性能具有明显差异的4个鸡品种(莱航鸡、阳山鸡、丝羽乌骨鸡和隐性白洛克鸡)构建品种DNA池,采用测序的方法研究鸡催乳素基因5′侧翼调控区远端序列(1028bp)的多态性,快速筛查到8个可能与产蛋性能相关的SNPs(C-2402T、T-2192C、C-2161G、C-2134G、C-2062G、G-2040A、A-1944G和C-1884A)。进一步利用测序图中SNP等位基因峰高的比值估算各鸡品种等位基因的频率,其中C-2402T、C-2161G、C-1884A和C-2062G、G-2040A位点等位基因频率的估算结果分别被PCR-RFLP、PCR-SSCP所验证,说明测序峰高比值估算等位基因频率的方法具有一定的可行性。     

蛋鸡品系RAPD变异及其与杂种优势关系的分析

为探讨RAPD标记在家鸡杂种优势预测中的应用价值, 分析了力康白壳蛋鸡纯系的RAPD变异及其与杂种优势的关系。5个纯系内和系间显示出低水平的变异。根据品系间遗传距离DS用UPGMA法进行聚类分析,品系a、e、d聚为一类, 而h、l聚为另一类。简单线性相关分析表明,父系相似系数与F1代的60周龄产蛋数存在正相关而与蛋重的杂种优势率存在负相关;母系相似系数与产蛋数的杂种优势率存在高度负相关。但品系间遗传距离与各性状及其杂种优势率之间没有显著的相关关系。 Abstract　To assess the value of RAPD markers for the prediction of heterosis in chicken, analyses of data from a crossbreeding experiment and RAPD assays of 5 Leghorn white shell lines (a, d, e, h, l) were conducted. The RAPD showed a low level of variability within and among 5 lines. The dendrogram was constructed by UPGMA based on inter-line genetic distance (DS), which indicted that 5 lines were clustered into two groups: one consisting of line a, e, d, and the other line h, l. The above results were consistent with the pedigree information of the pure lines. By using linear correlation, it was shown that similarity coeffcient within paternal line was positively correlated with 60-week egg number and negatively correlated with the heterosis for egg weight, and that similarity index within maternal line was highly negatively correlated with the heterosis for egg number. However, no significant correlations between genetic distance and traits or their heterosis were found.