猪UCP3基因部分编码区序列分析及其单核苷酸多态与胴体、肉质性状的遗传效应

以猪解耦联蛋白基因 3(UCP3)作为控制猪胴体与肉质性状主基因的候选基因。利用直接测序法对 4个品种猪骨骼肌中UCP3基因的部分编码区序列 (第 4外显子部分及第 5、6、7外显子全部片段 )进行比较分析 ,发现3个cSNP位点 ,其中ORF中第 84 2碱基的突变可导致相应编码氨基酸序列的改变 :甲硫氨酸→苏氨酸 ,选取此位点作为猪UCP3基因的多态位点。用PCR SSCP检测方法在 3个品种猪中进行该cSNP位点多态性片段的基因型分型 ,结果显示在 3个猪群中表现出 3种基因型 (AA、AB、BB) ,χ2 独立性检验结果表明 3种基因型在各品种间分布不一致 ,梅山猪同大白、长白猪分别比较差异极显著 (P <0 0 1) ;对大白×梅山资源家系F2 代 139头个体进行了该多态片段的基因型鉴定 ,并对其基因型与所检测个体相应的胴体、肉质性状采用GLM分析进行遗传效应研究 ,结果表明 :该基因对一些胴体、肉质性状有显著性影响 ,并且该基因以加性效应为主 (如 ,眼肌高度、背最长肌色值、系水力的加性效应都达显著水平 )。因此 ,推测UCP3基因可能是影响猪胴体及肉质性状的主效基因或与主效基因紧密连锁的标记基因 ,并且能够在分子标记辅助选择中用于对猪胴体、肉质性状的遗传改良及固定     

青鳉p53基因克隆、结构分析及同源重组载体构建

应用“Long PCR”技术 ,用 6对 p5 3引物从青胚胎干细胞基因组DNA中扩增出 6个相互重叠的片段 ,其中最大的片段长达 4 5kb ,这 6个PCR片段覆盖了整个 p5 3基因。序列分析表明青p5 3基因长约 8 7kb ,由 11个外显子和 10个内含子组成。结构比较表明 ,青 p5 3基因在大小上与人和小鼠 p5 3基因存在较大差异。青p5 3基因的内含子 1仅为 0 85kb ,而人和小鼠p5 3基因的内含子 1则分别长达 10kb和 6kb ;青 p5 3基因的外显子 3(86bp)明显大于人和小鼠 p5 3基因的外显子 3(2 2bp) ;外显子 4 (170bp)比人 (2 80bp)和小鼠 (2 6 0bp)的外显子 4小 ;内含子 10 (3 5kb)则比人和小鼠内含子 10 (0 7kb和 0 9kb)大得多。用SVTK neo基因作正选择标记基因 ,用SVTK tk基因作负选择标记基因 ,用青 p5 3基因组片段作同源序列 ,构建了鱼类 p5 3基因同源重组载体。将此载体转染青胚胎干细胞 ,并经G4 18和Ganc药物选择后证明上述正、负选择标记基因在干细胞中能够有效表达 ,并提供对G4 18的抗性和对Ganc的敏感性。     

不同品种猪HSL基因5′-UTR和外显子Ⅰ片段的克隆测序及多态性分析

激素敏感脂肪酶(Hormone sensitivelipase,HSL)是负责分解脂肪组织中甘油三酯释放游离脂肪酸的关键和限速酶,也是影响动物脂肪沉积的关键酶。将HSL基因作为影响猪脂肪代谢和沉积相关性状的候选基因,对不同品种猪HSL基因 5′ UTR和外显子Ⅰ片段进行了克隆测序并开展多态性与性状间的关系研究。序列比较发现,在测定的HSL基因靠近起始密码子(ATG)的 419bp中,杜洛克、梅山猪、大白猪和清平猪序列完全一致,与长白猪序列比较,在-13 ~-12bp位置存在GC→CG的碱基变异;梅山猪(3个体)、通城猪(3个体 )、长白猪 (3个体 )、大白猪(3个体)HSL基因外显子Ⅰ的 442bp位置有G→A碱基间的变异,G→A的转换改变了限制性内切酶BsaHⅠ酶识别位点,且导致了编码氨基酸Val→Ile的替换。经PCR RFLP分析,HSL基因外显子ⅠBsaHⅠ位点多态性有AA、AG和GG 3种基因型。“大白×梅山”F2 代资源家系猪BsaHⅠ位点不同基因型个体背膘厚、肌内脂肪等性状协方差统计分析发现,AG基因型和GG基因型在眼肌面积上存在显著差异。     

合作猪SLA-DQA基因第4外显子多态性分析

合作猪的MHC-DQA基因的适应性变异,其抗原识别区域(即外显子4)通过PCR扩增和随后的单链构象多态性(SSCP)和序列分析,结果显示在439个合作猪个体,SLA-DQA第4外显子检出4个等位基因和6个基因型(AA、BB、DD、AB、AC和AD),其中A等位基因和AA基因型的频率最高,为优势基因和优势基因型。对不同型的PCR-SSCP条带测序分析,发现7个突变位点(5 068 bp T→C,5 109 bp和5 149 bp处缺失C,5 131 bp A→G导致丝氨酸变为甘氨酸,5 135 bp C→T,5 234 bp G→A,5 136 bp处插入A)。遗传学分析发现,合作猪多态信息含量(PIC)为0.240 1,属于低度多态,各种基因型的分布不显著。研究结果证实,合作猪SLA—DQA基因第4外显子为低度多态。     

微卫星标记对资源猪群的遗传分析和连锁图谱构建

在猪数量性状位点的定位研究中,标记的使用和图谱的构建是很重要的。本研究从猪的第4、6、7、8和13染色体上选取39个微卫星标记,在来源于约克夏和梅山214头猪组成的资源群中,分析了遗传特征并构建了图谱。研究表明,平均等位基因数、平均观察杂合度(Ho)和平均多态信息含量(PIC)在F1和F2代中分别为:3.2,0.528,0.463和3.2,0.496,0.447。结果表明大多数微卫星标记位点表现为中高度杂合性。在资源群体中,平均有信息减数分裂数是217.4(44-316),而各染色体上两性平均图谱的长度分别是:172.3cM(SSC4),168.7cM(SSC6),191.7cM(SSC7),197.3cM(SSC8),178.3cM(SSC13)。与USDA-MARC的参考图谱相比,标记位点的顺序相同,但长度均较长。雌雄两性图谱相比,第4和第6染色体上雌性图谱长于雄性图谱;而在另外3条染色体上,则雄性图谱长于雌性图谱。结果显示了标记位点在资源猪群的遗传特征和遗传关系,其连锁图谱可用于今后的QTL定位。     

猪CD4基因多态性及生物信息学分析

本研究利用PCR-RFLP方法检测猪CD4基因部分外显子区的单核苷酸多态性,分析CD4基因SNPs之间的连锁不平衡程度,并采用生物信息学软件预测SNPs对CD4蛋白的潜在影响,为猪的抗病育种研究提供相应的分子标记。研究表明,大白猪CD4基因外显子4、6和7都存在一个突变位点,分别可使CD4蛋白T80S、P290L和M348I发生改变;每个SNP位点都有三种基因型,多态信息含量均处于中等多态(0.25PIC0.5)。三个SNPs呈强连锁不平衡状态(r~20.8),而且仅构成两种主要单倍型CTC和GCG型(两者的频率占99%以上)。经序列预测分析可知,两种CD4单倍型纯合子的理化性质和二级结构存在差异,但三个错义突变是否能影响猪CD4蛋白的功能需进一步研究。     

不同品种猪HSL基因5''''-UTR和外显子Ⅰ片段的克隆测序及多态性分析

激素敏感脂肪酶(Hormone-sensitive lipase,HSL)是负责分解脂肪组织中甘油三酯释放游离脂肪酸的关键和限速酶,也是影响动物脂肪沉积的关键酶.将HSL基因作为影响猪脂肪代谢和沉积相关性状的候选基因,对不同品种猪HSL基因5’-UTR和外显子Ⅰ片段进行了克隆测序并开展多态性与性状间的关系研究.序列比较发现,在测定的HSL基因靠近起始密码子(ATG)的419 bp中,杜洛克、梅山猪、大白猪和平序列完全一致,与长白猪序列比较,在-13～-12 bp位置存在GC→CG的碱基变异;梅山猪(3个体)、通城猪(3个体)、长白猪(3个体)、大白猪(3个体)HSL基因外显子Ⅰ的442 bp位置有G→A碱基间的变异,G→A的转换改变了限制性内切酶BsaHⅠ酶识别位点,且导致了编码氨基酸Val→Ile的替换.经PCR-RFLP分析,HSL基因外显子Ⅰ BsaHⅠ位点多态性有AA、AG和GG 3种基因型.”大白×梅山”F2代资源家系BsaHⅠ点不同基因型个体背膘厚、肌内脂肪等性状协方差统计分析发现,AG基因型和GG基因型在眼肌面积上存在显著差异.     

猪L-FABP基因的克隆、表达特征及遗传多态性研究

FABPs属于脂结合蛋白超家族成员,是一类分子量较小而对脂肪酸有高亲和力的蛋白质,广泛存在于脊椎动物和非脊椎动物的细胞质中.FABPs担当细胞内脂肪酸的运输任务,它们与脂肪酸结合将其运输到脂肪酸氧化的位置、脂肪酸脂化成甘油三醋或磷脂的位置,或者进入细胞核内发挥其可能的调控功能.因此FABPs对脂类代谢具有重要的调控作用.本研究把L-FABP基因作为影响猪肌内脂肪含量的候选基因.为此,利用cDNA末端快速扩增(RACE)和PCR技术,克隆到猪肝脏型脂肪酸结合蛋白基因(L-FABP)的全长cDNA序列(GenBank登录号AY960623)和部分基因组序列(GenBank登录号DQ182323).猪L-FABP基因的cDNA序列全长518 bp,该序列包括起始密码子TGA和38 bp的5'末端非编码区(5'URT),终止密码子TAG和99 bp的3'末端非编码区(3'URT),在3'URT结构区域中包含polyA加尾信号序列AATAAA.猪L-FABP基因与其他FABPs基因一样,也由4个外显子(67 bp、173 bp、93 bp和51 bp)和3个内含子组成,内含子1和3的大小是1 679bp和565 bp,没有获得内含子2的序列,外显子和内含子剪接处符合GT/AG规律.应用Clustal W/X程序对猪L-FABP与其他物种的L-FABP进行多重序列比对,发现猪L-FABP与人、大鼠、鸡的L-FABP的相似性分别为89.8%、81.9%和72.4%.亲水性分析表明,猪L-FABP也是一个潜在的跨膜蛋白,在氨基酸残基57-65之间有一个明显的跨膜α螺旋.应用半定量RT-PCR分析发现,猪L-FABP在猪体组织中广泛存在,但在肝脏和小肠组织中表达量最为丰富.分析还发现,所克隆得到的编码区核苷酸序列与已知猪L-FABP基因的编码区核苷酸序列存在一定的变异,分别是外显子2中T→C(116位)、C→T(231位)、C→A(236位)和A→C(258位),演绎成氨基酸在Leu74Met存在差异.为进一步证实这些突变位点在猪群中真实存在,利用PCR-SSCP检测方法对4个猪种(藏猪、大河猪、雅南猪和约克夏)的157头个体的外显子2全序列进行SNP位点多态性片段的基因型分型,结果发现一个C→T的单核苷酸多态,等位基因频率在中国地方猪种(藏猪、大河猪、雅南猪)与国外约克夏猪种间存在极显著的差异(P＜0.01).连锁分析发现,基因型CC的肌内脂肪含量(4.86±0.22%)显著的高于基因型CT(4.16±0.23%)和TT(4.05±0.27%)的肌内脂肪含量(P＜0.05).因此,推测L-FABP基因可能是影响猪肌内脂肪含量的主效基因或与主效基因紧密连锁的标记基因,并且能够在分子标记辅助选择中用于对猪肌内脂肪含量的遗传改良.     

八眉猪SLA-DRA基因第4外显子多态性分析

[目的]研究八眉猪SLA-DRA基因第4外显子的多态性,确定其等位基因数以及核苷酸和氨基酸变异位点,探讨其遗传特性。[方法]采用PCR-SSCP和克隆测序的方法对八眉猪SLA-DRA基因第4外显子进行多态性检测。[结果]八眉猪SLA-DRA基因第4外显子共有3种等位基因(A、B、C),形成3种基因型(AA、BB、BC),其中B为优势等位基因,BC为优势基因型。序列对比结果表明,八眉猪SLA-DRA基因第4外显子共有3个核苷酸突变位点(c.4167AG、c.4246AG和c.4282CT),其中4 167 bp的突变导致谷氨酰胺(Q)突变为精氨酸(R)。群体遗传学分析表明,八眉猪SLA-DRA基因第4外显子的多态信息含量为0.3953,杂合度为0.7241,且八眉猪在SLA-DRA基因第4外显子上偏离了Hardy-Weinberg平衡(p0.01)。[结论]八眉猪SLA-DRA基因的第4外显子属于中度多态,并呈现出杂合子优势。     

河北区试小麦品种(系)DNA指纹图谱构建及遗传差异分析

采用42个SSR标记为2009-2013年河北省区域试验的70份小麦品种(系)构建DNA指纹图谱,进行遗传差异分析,为小麦品种改良和种质资源创新提供参考。结果表明,42个SSR标记在70份品种(系)中共检测到303个等位变异,单个SSR位点的平均等位变异为7.21个,PIC值平均0.69;基因多样性平均0.73,遗传相似系数变化范围为0.05-1.00,平均0.28;表明参加河北省区域试验的品种(系)间存在不同程度的遗传差异。聚类分析把70份品种(系)划分为4大类,6个亚类,表明同一育种单位或地区品种(系)遗传背景相近,应该加大外来小麦种质资源的引进和利用力度。     

Single nucleotide polymorphism analysis of exons 3 and 4 of IGF-1 gene in pigs

The IGF-1 gene has been implicated as a candidate gene for the regulation of pig growth traits. We analyzed exons 3 and 4 of IGF-1 gene polymorphisms of the Banna mini-pig (28), the Tibetan mini-pig (30), the Junmu pig (55), and L. Yorkshire species (50) using PCR-SSCP. Three genotypes in exon 3 and 6 genotypes in exon 4 were observed, among which, one single nucleotide polymorphism, G201A, on exon 3 and two single nucleotide polymorphisms, A440G and T455C, on exon 4 were found. Statistical analysis of genotype frequencies revealed that the A allele was dominant in the large pig at the G201A locus (PIC = 0.20-0.34), and the AT alleles were dominant in the large pig at the A440G and T455C loci (PIC = 0.30-0.60). The genotype distribution between the various groups was significantly different (P< 0.01), with the highest heterozygosity seen in Junmu pigs at 0.223 and the lowest seen in L. Yorkshire at 0.098. The genetic distance of the Junmu pig from the L. Yorkshire is the smallest, the distance from the Tibetan miniature pigs is larger, and the distance from the Banna mini-pig is the largest. The IGF-1 gene polymorphism and heterozygosity results from various pig breeds indicate that IGF-1 is substantially polymorphic with significant difference of the polymorphic distribution and expression levels among various pig breeds. This information provides a theoretical basis for the genetic background of miniature pigs but also provides means to breed improved pig varieties.     

猪MyoG基因的PCR-RFLP多态性分析

以杜洛克、长白、大约克、南昌白、二花脸、梅山猪、玉山黑猪、乐平花猪、金华两头乌及上高两头乌等中外10个猪种共计561头猪为研究材料,采用3对引物（PCR1、PCR2、PCR3）分别扩增猪肌细胞生成素（MyoG）基因的不同区域,扩增产物经限制性核酸内切酶MspⅠ酶切后发现：（1）在PCR1 MspⅠ-RFLP位点上,外来品种杜洛克、长白、大约克及培育品种南昌白中极大多数个体表现为AA型,个别为BB型;而6个中国地方猪种除乐平花猪外均以BB型居多。（2）在PCR2 MspⅠ-RFLP位点上,6个中国地方猪种除一头玉山黑猪表现为MN型外,其余均为MM型;而外来品种以NN型占大多数,培育品种南昌白更趋向于外来品种。（3）在PCR3 MspⅠ-RFLP位点上,所有猪种均可得到扩增产物,但无MspⅠ酶切位点。（4）在梅山猪及与其亲缘关系较近的二花脸猪中,没有发现Soumillion等(1997)报道的梅山猪特异性MspⅠ多态性酶切位点。     

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。     

Male-specific DNA sequences in pigs

One hundred primers (Operon kits OPAA, OPAO, OPAV, OPC, and OPE series) were used for random amplified polymorphic DNA (RAPD) fingerprinting to determine male-specific fragments. Seventy-four percent of the primers yielded Yorkshire polymorphic fragments. One of these primers, OPAV-18, produced a novel 1098-bp DNA fragment found only in tested males. This male-specific fragment was isolated and constructed into plasmids for nucleotide sequencing. Two primers (5'-TTGCTCACGG TAGATAACAA GAGAG-3' and 5'-TTGCTCACGG ACCAGGTAGG GAATG-3') were designed according to the cloned male-specific sequence to amplify the male-specific band using polymerase chain reaction (PCR) for pig sexing. Sex-specific bands in the PCR gel products were represented in males but none were found in females when Yorkshire, Duroc, and Landrace genomic DNA samples were amplified with these two primers by PCR. The PCR products in the gel were transferred to nylon membranes and hybridized with a 32P-dCTP labeled probe of the cloned male-specific DNA fragment. There was a clear hybridization signal in samples from all of the male pigs, but not from those of female pigs. Male and female genomic DNA samples from these pigs were spotted onto nylon membranes and hybridized with the male-specific probe. The probe hybridized strongly to males only. A high degree of sequence homology was found among the novel male-specific DNA sequences in Yorkshire, Duroc and Landrace. The sex of these three breeds of pigs could be easily and effectively determined using these two primers.     

Characterization of porcine autism susceptibility candidate 2 as a candidate gene for the number of corpora lutea in pigs

In a previous study, we mapped two quantitative trait loci (QTL) approximately 50cM apart, both influencing the number of corpora lutea in pigs on chromosome 3. One locus included functional candidate genes for proteins related to specific aspects of fertility, such as the follicle-stimulating hormone receptor and the luteinizing hormone/choriogonadotropin receptor. However, specific genes related to the second locus have not yet been identified. This study aims to identify another candidate gene influencing the number of corpora lutea in pigs. Using 12 polymorphic markers, we fine-mapped a narrow region of pig chromosome 3 that had been shown to contain a QTL for corpora lutea. In the critical region, only 1 gene, autism susceptibility candidate 2 (AUTS2), was identified as a positional candidate. Our results demonstrate that the porcine AUTS2 gene consists of 19 exons with a complete open reading frame of 3768bp encoding an AUTS2 protein of 1256 amino acids. We screened the whole coding sequence and parts of the untranslated region for polymorphisms in an F(2) population of Duroc×Meishan crosses. We found 1 ins/del and 7 single nucleotide polymorphisms (SNP), including 2 nonsynonymous variants, c.943C>T in exon 7 and c.2828C>T in exon 19, resulting in P315S and A943V, respectively. The SNP c.943C>T within a proline-rich domain was genotyped in several breeds; the C allele occurred in all breeds, whereas the T allele occurred only in Meishan pigs. Using in situ hybridization, the mRNA expression of the AUTS2 gene was observed on granulosa cells in the porcine ovary and thus may be associated with hormone sensitivity.