昆明城郊中国树鼩群体线粒体DNA遗传多样性

由于树鼩是灵长类动物的近亲,且具有体型小、繁殖周期短、饲养管理成本低等优点,长期以来被认为有望替代灵长类动物用于人类疾病的动物模型研究.然而,目前对树鼩的群体遗传结构还知之甚少,这极大地限制了其在疾病动物模型研究的应用,也是其品系资源创制的瓶颈.本研究通过分析80只采自于云南省昆明周边地区的野生树鼩(Tupaia belangeri chinensis)线粒体DNA(mtDNA)多态性,结合国外报道的2个树鼩(Tupaia belangeri)序列比较后发现,在604 bp的mtDNA控制区片段中兵检测到29个核苷酸替代变异,这些变异共界定了13种单倍型,表现较高的群体遗传多样度.另外,昆明地区的树鼩与国外报道的2个树鼩间存在较大的遗传分化,mtDNA控制区单倍型之间的核苷酸替换数大于18个,远高于昆明地区树鼢群体内部不同单倍型之间的差异.选择含有代表性的mtDNA控制区单倍型的17个昆明地区树鼩个体进一步测定了细胞色素b基因片段(1134 bp),结合前人报道的数据分析,结果进一步支持mtDNA控制区数据反映的遗传格局及揭示的昆明地区树询与国外报道树鼩之间的明显差异.本研究结果提示,昆明地区树鼩与国外树鼩之间存在较大遗传差异,在将树鼩用于人类疾病动物模型研究中要注意这些遗传差别.昆明城郊的树鼩群体具有较高的遗传多样度,在开展近交系建立等工作时须考虑选取群体内部具有代表性的mtDNA世系.

Abstract：

Due to their special phylogenetic position in the Euarchontoglires and close affinity to primates, tree shrews have been proposed as an alternative experimental animal to primates in biomedical research. However, the population genetic structure of tree shrews has largely remained unknown and this has hindered the development of tree shrew breeding and selection. Here we sampled 80 Chinese tree shrews (Tupaia belangeri chinensis) in Kunming, China, and analyzed partial mtDNA control region sequence variation. Based on our samples and two published sequences from northern tree shrews (T. belangeri), we identified 29 substitutions in the mtDNA control region fragment (～ 604 bp)across 82 individuals and defined 13 hapiotypes. Seventeen samples were selected for sequencing of the cytochrome b (Cyt b; 1134 bp) gene based on control region sequence variation and were analyzed in combination with 34 published sequences to solidify the phylogenetic pattern obtained from control region data. Overall, tree shrews from Kunming have high genetic diversity and present a remarkable long genetic distance to the two reported northern tree shrews outside China. Our results provide some caution when using tree shrews to establish animal models because of this apparent genetic difference. In addition, the high genetic diversity of Chinese tree shrews inhabiting Kunming suggests that systematic genetic investigations should be conducted before establishing an inbred strain for medical and biological research.     

兔黑素皮质素受体4(MC4R)基因多态性及其与体重及屠体性状的关联研究

以哈尔滨白兔、天府黑兔、比利时兔、齐卡巨型兔以及加利福尼亚兔5个肉兔品种共220个个体为研究对象, 采用PCR-SSCP技术和克隆测序技术进行SNPs检测和基因型的分析。结果发现兔MC4R基因237位发生转换突变(A→G), 5个品种内的AA基因型和A等位基因频率均分别高于AG基因型和G等位基因, 而哈尔滨白兔、比利时兔以及齐卡巨型兔3个品种兔的AG基因型频率和G等位基因频率明显高于天府黑兔和加利福尼亚兔。单位点基因型与屠体性状、饲料转化率以及熟肉率的最小二乘分析表明; AG基因型与兔的体重、全净膛重以及饲料转化率有显著的关系(P<0.05), 而与熟肉率的关系不显著(P>0.05)。结果表明, MC4R基因可以作为影响和控制兔体重及屠体性状的候选基因。     

兔GHR基因单核苷酸多态性及其与屠宰性状的相关性

摘要: 采用PCR-SSCP技术和DNA测序的方法, 对比利时兔、天府黑兔、齐卡巨型兔、哈尔滨白兔以及加利福尼亚兔5个肉兔品种的生长激素受体(Growth hormone receptor, GHR)基因进行单核苷酸多态性分析。结果发现了2个单核苷酸多态位点, 分别位于外显子10的705(T→C)和810 (C→T)。通过最小二乘分析SNPs及其与屠宰性状的关系发现, 基因型AA和MM所对应的活重、全净膛、屠宰率最小二乘均值都显著低于基因型BB和NN(P<0.05)。但各基因型饲料转化率最小二乘均值差异不显著(P>0.05)。由此可以初步推断, GHR基因是影响兔体重和屠宰率等屠宰性状的主要候选基因。     

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。     

兔成纤维细胞生长因子5(FGF5)基因SNP及其与产毛量的相关分析

通过PCR产物直接测序的方法, 对荥经长毛兔、天府黑兔以及加利福尼亚兔的FGF5基因外显子1和外显子3进行单核苷酸多态性分析。在外显子1的217位(位点A)检测到由TCT三碱基插入引起的移码突变, 在外显子3的59位(位点B)和3位(位点C)分别发生了错义突变由T→C和同义突变由T→C。通过计算发现各位点不同的基因型和等位基因频率在3个兔品种中存在较大的差异, 位点A、B在长毛兔和肉兔中均有各自的优势基因型和等位基因。各位点基因型与产毛量的最小二乘分析表明, 位点A各基因型的个体在产毛量上差异不显著(P＞0.05), 位点B各基因型个体产毛量的差异极显著(P＜0.01), 位点C各基因型个体产毛量的差异显著(P＜0.05)。初步推断FGF5基因可能是影响长毛兔产毛量潜在的主效基因或者与主效基因连锁, 可作为长毛兔产毛性状连锁分析的候选遗传标记。     

家兔前体脂肪细胞分化不同时期基因表达谱分析

脂肪的过度积累严重危害人类健康。前体脂肪细胞分化是脂肪发育的关键过程,研究前体脂肪细胞分化相关基因的表达有助于认识脂肪沉积的机理。尽管家兔是一种理想的研究脂肪发育的动物模型,但是针对其前体脂肪细胞分化不同时期基因表达谱的研究鲜见报道。本研究通过诱导家兔前体脂肪细胞分化,在分化第0 d、3 d和9 d收集脂肪细胞,利用转录组测序(RNA-seq),在分化第3 d样本与第0 d样本的比较中筛选出1352个差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs),在分化第9 d样本与第3 d样本的比较中筛选出888个DEGs。GO (gene ontology)功能富集和KEGG (kyoto encyclopedia of genes and genomes)通路分析发现,0~3 d分化期上调的DEGs显著富集在PPAR信号通路和PI3K-Akt信号通路上,3~9d分化期上调的DEGs显著富集到与细胞周期调控有关的GO条目和KEGG信号通路,0~3d和3~9d阶段特异上调的DEGs可能分别作用于细胞质和细胞核。通过DEGs的蛋白-蛋白互作(protein-protein interaction, PPI)网络分析发现,筛选出的核心节点(hub node)基因可能通过调控细胞周期而影响家兔前体脂肪细胞分化。     

转录本组装与质量评价

转录本组装是基于第二代测序技术研究转录组的关键环节,其质量好坏直接影响到下游结果的可靠性,也是目前的研究热点与难点。转录本组装方法可以分为Genome-guided和de novo两类,它们在理论基础与算法实现方面各有优劣。转录本组装质量的高低依赖于PCR扩增错误率、第二代测序技术准确率、组装算法和参考基因组完整性等方面,而现有的算法还无法完全处理由这些因素带来的影响。本文从转录本组装方法与软件、影响组装质量的因素和对组装质量的评价指标等方面进行讨论,以期能指导纯生物学家对分析软件的选择。