巴马香猪和杜长大猪的PDK4基因的克隆及组织表达分析

为了获得广西巴马香猪和杜长大猪丙酮酸脱氢酶激酶4 (PDK4)基因编码区序列(CDS),并研究PDK4基因在广西巴马香猪和杜长大猪不同组织中的mRNA表达差异,本研究利用基因克隆技术分别从巴马香猪和杜长大猪的背最长肌组织中提取总RNA,PCR扩增出PDK4基因CDS,并进行生物信息学分析。利用实时荧光定量PCR技术检测PDK4基因在这两品种猪不同组织中m RNA的相对表达量。结果表明:本研究分别成功克隆获得巴马香猪和杜长大猪PDK4基因CDS,长度为1 224 bp,这两品种猪的PDK4基因CDS同源性为100%,与GenBank报道的普通猪、人、鼠、马、羊的同源性分别为100%、91.0%、85.5%、92.3%、93.0%。基于PDK4基因碱基同源性构建的物种系统进化树可知,巴马猪和杜长大猪遗传距离是最近的,最远的是小鼠。两品种猪PDK4氨基酸组成中亮氨酸含量较高,占总氨基酸数的10.8%,同时发现PDK4蛋白具有较强的亲水性。巴马香猪和杜长大猪PDK4蛋白的高级结构中均包含有α螺旋、无规卷曲和延伸链。实时荧光定量PCR结果显示,巴马香猪和杜长大猪的不同组织PDK4基因表达量最高的为腹脂,最低的是脾。巴马香猪背最长肌中PDK4基因表达水平极显著高于杜长大猪,而杜长大猪的皮脂、腹脂、肝、脾以及肾中PDK4基因表达水平极显著高于巴马香猪。本试验成功克隆了巴马香猪和杜长猪的PDK4基因,并且检测了该基因在两品种猪不同组织中的基因表达水平的差异,为今后深入探讨PDK4基因在地方猪种脂质代谢和脂肪沉积方面发挥的作用奠定工作基础。     

斜纹夜蛾3种SlitPBPs的组织表达模式分析

性信息素结合蛋白(pheromone binding proteins,PBPs)能够与性信息素分子结合,从而启动昆虫的寻偶及交配行为。本研究采用半定量RT-PCR技术分别对斜纹夜蛾3种性信息素结合蛋白SlitPBP1、SlitPBP2和SlitPBP3基因在雌、雄虫不同组织的基因表达模式进行了比较分析。组织表达模式结果表明,SlitPBP1基因只在雌、雄虫触角和雌虫前足中表达而在其他组织中无表达;SlitPBP2基因在雌虫的触角、喙、前足、中足、后足、翅膀和雄虫的触角、喙、前足、翅膀中均有表达,且在同一部位,SlitPBP2基因在雌虫的表达量均高于雄虫相应部位的表达量;除雌、雄虫的胸部外,SlitPBP3在雌、雄虫的触角、喙、前足、中足、后足、腹部和翅膀中均有较高水平的表达。可见,SlitPBP1、SlitPBP2和SlitPBP3基因在斜纹夜蛾不同组织的表达模式各不相同。本研究结果可为深入研究不同SlitPBPs蛋白在斜纹夜蛾生长发育过程中的不同生理功能提供科学参考。     

猪干扰素-α基因的克隆及其植物表达载体的构建

目的:克隆与分析猪干扰素-α(INF-α)基因,构建猪干扰素基因的高效植物表达载体。方法:根据NCBI中DQ248997序列设计引物,以猪的总DNA为模板,PCR扩增出猪的INF-α基因,克隆至pBS-T载体后进行序列分析,构建猪干扰素基因的植物表达载体。结果:实验所克隆序列经Blastn比对,98%的核酸序列相同,98%的蛋白质序列相同,3个非功能性氨基酸与基因库中序列不一致,推测为猪INF-α的一个亚型。构建的2个植物表达载体经BamHⅠ/SacⅠ限制性内切酶消化,均可得到570bp的目的基因。结论:成功克隆了猪的INF-α基因,并构建出含猪INF-α基因的高效植物表达载体pBI121/INF和pCAMBIA1301/INF。     

梵净山特种野猪RYR1基因的RFLP检测

猪兰尼定受体1(Ryanodine Receptor1,RYR1)基因是导致猪应激综合征、影响猪肉质的主效基因。采用RFLP方法采,以野猪、杜洛克猪、江口萝卜猪为对照,检测了特种野猪的RYR1基因的分布类型。结果表明,对照组中,杜洛克猪中检测到RYR1Nn基因型,杂合基因型的发生频率为14.81%,野猪、杜洛克猪未检测到RYR1Nn基因型。在特种野猪中检测到不利的n等位基因,n等位基因频率为5.88%,说明n等位基因已经侵入特种野猪猪中,应加强特种野猪的保护和品种的进一步选育。     

转Fat-1基因猪的制备和整合检测

为了在转基因猪肌肉中高效率表达Fat-1基因,且进一步得到富含ω-3 PUFAs猪品系建立技术基础。将化学合成的人源化Fat-1基因克隆到表达载体上,构建能够在猪细胞中高效表达的质粒构件p MSTN-ω3,使用胚胎原核显微注射方法制备转h Fat-1基因猪。试验对16头供体母猪超数排卵,人工授精配种后手术法冲取320枚1~2细胞期猪胚胎。原核显微注射法向胚胎导入线性化质粒p MSTN-ω3,302枚1~2细胞期胚胎显微注射后移植10头受体母猪,5头母猪妊娠,生产26头仔猪。PCR法检测得到4头转h Fat-1基因阳性猪,Southern印迹杂交分析验证1头猪整合有h Fat-1基因,1头猪近似整合h Fat-1基因。有1头h Fat-1基因整合猪可用于转基因猪育种,表达构件p MSTN-ω3能够用于生产转Fat-1基因猪。试验成功采用显微注射法制备转h Fat-1基因猪,改进、规范了胚胎原核显微注射法制备转基因猪的试验操作程序。     

猪钙蛋白酶抑制蛋白基因的基因型与肉质性状的关联性分析

钙蛋白酶抑制蛋白基因是影响猪肉质性状的候选基因之一。本研究以125头地方猪和117头外来猪为材料,研究CAST基因的多态性。结果在CAST基因上检测到一个多态性位点(A876G),并引起了氨基酸残基的改变Lys250 Arg。在地方猪种中仅检测到G (Arg)等位基因,而在外来猪种中A (Lys) 和 G (Arg)两个等位基因均检测到。基因型与肉质性状的关联性分析结果表明,CAST基因型与肌肉的嫩度,屠宰45 min后的pH值及滴水损失存在强相关,又由于地方猪种与外来猪种的肉质性状间存在显著差异。因此,在CAST基因上检测到的多态型位点Lys250Arg的基因型效应有待于进一步研究,并将其有效应用于商品猪生产中。     

两个相关基因表达量和SNP与玉米雄穗大小相关

玉米雄穗通常较发达,散粉量大于授粉需要,过量消耗能量会影响光合产物向果穗的分配,过于发达的雄穗还会影响群体透光性、降低光合效率。生产实践和育种研究证明,由于雄穗大小与玉米籽粒产量负相关,因此成为品种选育的间接选择指标。该研究根据前人的报道,从11个雄穗大小不同的玉米自交系中扩增角蛋白相关蛋白基因KAP5-4和受体样蛋白激酶基因CLV1的基因组序列,多重比较后用以分析其开放阅读框、保守结构和单核苷酸多态性,用荧光实时定量PCR检测其在雄穗原基中的差异表达,并与雄穗分枝数和雄穗干重两个度量雄穗小的指标进行了相关分析。结果表明:KAP5-4基因的相对表达量与雄穗分枝数(r=0.77,P0.01)和雄穗干重正相关(r=0.83,P0.01)。11个自交系的CLV1基因开放框在2 104 bp存在单核苷酸多态性,其中5个自交系的2 014~2 016 bp核苷酸组成密码子GAC,编码受体样蛋白第702位酸性的天冬氨酸,另6个自交系的2 014~2 016 bp核苷酸组成密码子AAC,编码受体样蛋白第702位极性天冬氨酰胺。在前5个自交系中,CLV1基因的相对表达量与雄穗分枝数(r=-0.92,P0.01)和雄穗干重(r=-0.91,P0.05)负相关;而在后6个自交系中,仅与雄穗干重负相关(r=-0.91,P0.05)。综上所述,KAP5-4和CLV1基因的表达和单核苷酸多态性与玉米雄穗大小关系密切,可开发功能性的DNA标记用于玉米育种的分子标记辅助选择。     

五指山猪和长白猪背最长肌差异基因的筛选与注释

为了筛选五指山猪和长白猪背最长肌组织差异表达基因,本研究采用RNA-seq技术和生物信息学方法对6月龄、8月龄五指山猪和长白猪的背最长肌进行转录组测序分析,并对差异表达基因进行GO和KEGG Pathway显著性富集分析。通过与猪基因组比对分析后发现,在6月龄和8月龄五指山猪和长白猪均有约44 000 000条Clean reads能够比对到猪基因组上相关基因,每个文库均获得约18 200个表达基因,而转录本的数据为25 000个。在6月龄五指山猪与长白猪中共有30个基因差异表达,在8月龄五指山猪与长白猪中获得29个差异表达的基因。这些差异表达的基因主要富集在与糖酵解代谢、MAPK信号代谢通路和胰岛素信号通路等肌肉发育信号通路,通过筛选获得了与肌肉生长发育有关的候选基因,为探索五指山猪肌肉发育的分子机制提供了理论依据。     

猪FSH β亚基基因结构区Alu序列插入突变的研究

通过聚合酶链式反应（PCR）对中国华北型优良地方猪种莱芜猪及杜里猪,长白猪的卵泡刺激素（FSH）β亚基基因结构区插入片段进行扩增,并对0．5kb扩增产物进行克隆和测序,序列分析表明,在已发表的猪FSHβ亚基基因全序列的＋809和＋810碱基之间,莱芜猪,杜里猪和长白猪分别存在一个长度为275,277和274bp的插入片段,插入片段末端的poly(A)分别为17,19和16个腺苷酸,均显著短于高产猪种太湖猪（292bp和32个腺苷酸）,对FSHβ亚基基因插入片段进行BamHI多态性分析,发现本研究所检测样品中不存在BamHI 多态性,插入片段中存在一个RNA聚合酶Ⅲ启动子及AluI内切酶识别位点,所以该睡段可能为Alu成分,因RNA聚合酶Ⅲ这种有功能的内部启动子能够转录相邻的染色体序列,该插入片段可能影响FSHβ亚基基因或其他基因的表达调控,把FSHβ亚基基因作为控制猪产仔数主效基因的候选基因与产仔数进行连锁分析,证明FSHβ基因因座在莱芜猪种中与控制猪产仔数的主效基因紧密连锁,优质基因AA纯合子比BB纯合子母猪平均每胎产仔1．2头,因不同品种猪插入序列的主要差异是末端的poly(A)长短不同,推测该插入片段末端的pol(A)结构亦可能影响猪的产仔数。     

褐飞虱V-ATPase d亚基基因的克隆与mRNA表达分析

液泡型H+-ATPase(V-ATPase)在昆虫生长发育过程中具有重要作用。本文通过RT-PCR获得褐飞虱Nilaparvata lugens(Stl)V-ATPase d亚基基因NlVHA-d的cDNA序列,并通过实时荧光定量PCR对NlVHA-d基因的表达进行了分析。结果表明,NlVHA-d基因编码349个氨基酸,不同昆虫V-ATPase d亚基高度保守。NlVHA-d基因在褐飞虱2龄若虫中表达量最高,雌虫表达量显著高于雄虫表达量。LD10和LD30三唑磷处理的羽化3 d短翅雄虫NlVHA-d基因相对表达倍数分别是丙酮处理的2.15和2.46倍。亚致死剂量三唑磷处理褐飞虱短翅雄虫NlVHA-d基因的表达上调可能与褐飞虱再猖獗相关。     

果蝇的分子行为

雄果蝇可通过展翅和振翅而演奏出求偶歌曲。这种歌曲的某些参数例如声音脉冲间隔的长度具有物种特异性,雌果蝇只能识别与其相同物种的求偶歌曲。可影响雄果蝇求偶歌曲节律的基因座存于X染色体的时钟(per)基因。最近,美国勃兰台斯大学生物系的惠勒等通过实验表明,若将per基因座的片段从这种雄果蝇转移到另一种雄果蝇,则受体雄果蝇便可改变其求偶歌曲     

应用ＣＡＴＳ法分离和鉴定猪ＧＦＡＰ基因的研究

根据比较锚定序列宗踪（ＣＡＴＳ）法,选择人和小鼠胶质细胞原纤维酸性蛋白（ＧＦＡＰ）基因的同源区域设计引,用ＰＣＲ方法从二花脸猪基因组中分离到４１２bp的基因片段,经与基因资料库中已训功能基因的同源性比较,该片段可鉴定为猪的ＧＦＡＰ基因,利用猪－啮齿类体细胞杂克隆板将ＧＦＡＰ基因定位于猪１２号染色体１２p11-(2/3)P13区域。     

猪CFL2b基因在成肌细胞中的表达及对肌球蛋白重链基因表达的影响

猪CFL2b基因主要在骨骼肌中表达,对肌肉的发育和肌纤维的形成具有一定作用。为了解猪CFL2b基因与肌纤维性状的相关性,利用定向克隆和基因转染技术获得能稳定表达猪CFL2b基因的成肌细胞株,荧光显微镜观察及Western Blotting检测CFL2b基因在成肌细胞中的表达;应用实时定量PCR技术对细胞内肌球蛋白重链基因（MyHC）的表达变化进行检测。结果显示：CFL2b基因对MyHC的表达有明显影响,其中MyHC2x基因和MyHC26基因的表达明显上调,MyHCl／slow的表达变化不明显。表明CFL2b基因与猪的肌纤维性状密切相关,推测猪CFL2b基因的高表达可能导致猪的不良肉质性状,可以考虑将CFL2b基因作为猪肉质性状的候选基因[动物学报54（6）：1014—1019,2008]。     

白洗猪不同组织FTO基因的表达研究

为了探究FTO基因在白洗猪不同组织器官中的m RNA差异表达情况,本研究以10月龄贵州白洗猪为研究对象,采用RT-PCR方法对试验猪只9个组织进行试验。结果表明:10月龄白洗猪9个组织中FTO基因m RNA均有表达,且表达量有所差异,总体上说,白洗猪FTO基因m RNA的表达丰度由大到小为脾肾心小肠肺肌肉大肠肝胃。表明FTO在10月龄白洗猪中为多组织表达肉质关联基因,可为优质白洗猪的选育提供遗传背景参考。     

湖南沙子岭猪内源性逆转录病毒的研究

为评价从猪到人异种移植的生物安全性提供依据,从湖南沙子岭猪的保种群内随机采集31头个体的耳样组织,应用PCR和RT-PCR技术分别检测这些组织中内源性逆转录病毒（porcine endogenous retrovirus,PERV）的前病毒DNA和mRNA,并对PCR扩增的灵敏性进行评估。多组织RT-PCR检测3头沙子岭猪肾、心、肝、肺、脾 等组织中PERV的表达情况,了解其在各组织中的分布情况;最后,扩增、测序该猪种的env基因,结果用NCBI中的BLAST软件进行分析。PCR和RT-PCR结果表明,所检测的31头沙子岭猪均带有PERV前病毒DNA,耳样组织中均有PERV mRNA表达,其中有2头个体携带 env-A、env-B、env-C 3种囊膜蛋白基因,而其余的29头个体只带有env-A、env-B 两种囊膜蛋白基因,未检测到env-C基因。多组织RT-PCR扩增结果表明,3头沙子岭猪的肾、心、肝、肺、脾等组织中,pol、gag、env-A、env-B 基因均有表达,未检测到env-C基因表达。测序沙子岭猪的env基因,结果发现,沙子岭猪env-B 和env-C基因与其他猪种序列比较分别存在2 和10个碱基的差异,而env-A基因序列没有差异,说明不同的猪种之间 env基因存在多态性。以上结果表明,沙子岭猪种群携带PERV,其亚型主要以PERV-A,B为主;PERV在该猪种肾、心、肝、肺、脾等多种组织中的分布没有明显组织特异性,且93.5 % (29/31)个体表现为 env-C 基因缺失,提示沙子岭猪作为候选猪种可能在异种移植中具有较好的应用前景。     

编码日本血吸虫抱雌沟蛋白及肌动蛋白的基因性别间的表达差异性

研究了所克隆的日本血吸虫两个基因的性别间的表达差异性。分别将所克隆到的编码日本血吸虫抱雌沟蛋白的cDNA(SjGCP1)和肌动蛋白的cDNA(SjAct)制成DNA探针,利用Southern blotting,Northern blotting和斑点印迹法对其相应基因性别间的表达差异性进行了研究。结果显示,日本血吸虫抱雌沟蛋白的基因在雄虫中转录而雌虫中不转录,血吸虫肌动蛋白基因在雄虫中转录量高于雌虫,表现出转录量的差异。证明这两个基因转录具有性别间的表达差异性。     

猪VHL基因克隆及敲低克隆胚胎的构建

通过在细胞和胚胎水平对猪Von Hippel-Lindau(VHL)基因进行了基因敲低研究,以便为建立VHL疾病模型猪奠定基础.研究首先通过 3'RACE和5'RACE克隆得到猪VHL基因cDNA全长序列(2 725 bp),Real-time PCR结果表明VHL基因广泛表达于猪的各种组织器官,其中在肾上腺、肝脏、胰腺、心脏和睾丸等组织器官高量表达.进一步在猪iPS细胞中对5条干扰片段进行筛选,获得2条高效的干扰片段,干扰效率分别达到72％(P=0.0012)和64％ (P＜ 0.01).以稳定干扰VHL基因的猪胎儿成纤维细胞为核供体,构建克隆胚胎,结果表明,克隆胚胎的发育能力与对照组相比没有明显差异,而且在克隆囊胚中VHL基因的干扰效率达到71％ (P＜ 0.01).综上所述,文中获得了猪VHL基因全长序列并获得该基因稳定敲低的猪细胞和胚胎,从而为VHL疾病模型猪的构建奠定了良好的基础.     

苏姜猪及其杂交后代HSL基因PCR-RFLP分析

以苏姜猪、二元杂交猪（长白猪×苏姜猪、大白猪×苏姜猪）为研究对象,分别为60头,分析了HSL基因外显子Ⅰ区域PCR-RFLP多态性。结果表明,苏姜猪及其杂交后代群体中HSL基因外显子I中存在Bsa H I酶切片段长度多态性,均检测到AA、AB和BB基因型。苏姜猪群体中A等位基因占优势,频率为73.34%;杂交猪中B等位基因占优势,频率分别为56.66%和65.00%。研究结果丰富了苏姜猪的分子生物学研究,为苏姜猪的合理开发利用提供了依据。     

猪STCH基因的Bi-PASA遗传标记及多态性研究

微粒体应激 70蛋白三磷酸腺苷酶 (STCH)基因属于应激 70蛋白基因伴侣家族 ,在机体免疫反应和疾病抵抗力等方面起重要作用。根据人和小鼠STCH基因的保守序列设计引物 ,PCR扩增到猪STCH基因第5外显子 4 4 5bp片段。序列测定显示 ,猪STCH基因与人和小鼠STCH基因分别具有 87 13%和 80 4 5 %的同源性。通过测定和比较中国梅山猪、欧洲约克夏猪及PIC商品猪的STCH基因序列 ,发现在猪STCH基因编码区第 5外显子 10 5 0位点上存在一个单碱基突变位点。利用双向特定等位基因PCR扩增法 (Bi PASA)建立了检测猪STCH基因变异的遗传标记 ,并用该标记分析了STCH基因在中国家猪 (梅山猪、荣昌猪和金华猪 )、欧洲家猪 (约克夏猪、大白猪 )、商品猪 (PIC合成系 )以及欧洲野猪的基因频率和多态性。本研究建立的Bi PASA遗传标记和基因变异信息 ,将为进一步分析猪STCH基因变异与经济性状的相关分析提供基础资料。     

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