圈养小熊猫遗传多样性与种群遗传结构分析

小熊猫是亚洲特有的珍稀濒危动物,目前受到栖息地减少、片断化和人类活动干扰等威胁。中国圈养小熊猫已经有60 多年历史,约55 个机构曾经饲养过小熊猫,现今圈养数量有400 多只,评估小熊猫圈养种群的遗传多样性和遗传结构对科学维持圈养种群和保存遗传种质资源意义重大。本研究利用19 个微卫星座位,对中国境内11 个小熊猫圈养种群的116 只个体进行了遗传多样性评估及遗传结构分析。结果显示11 个种群都具有较高的遗传多样性,平均基因丰富度3.505 ± 1.033 (北京)至4.026 ± 1.219 (冕宁),期望杂合度0.631 ± 0.225(黄山)至0.782 ±0.171 (温岭)。其中福州和无锡种群极显著偏离Hardy-Weinberg 平衡。整个圈养群体内各个种群遗传分化系数为0.055,呈显著分化,表明11 个种群遗传分化水平较高。Bayesian 遗传聚类分析将11 个种群聚为三个遗传簇,与野生种群的遗传聚类结果一致。结论:小熊猫圈养种群与野生种群相比,同样具有较高的遗传多样性。因此,圈养小熊猫遗传管理的重点不再是引进野生个体充实圈养种群,应制订科学的繁殖计划,避免近交,从而维持圈养种群的遗传多样性。     

豚鹿MHC-DOA基因克隆及其外显子2遗传多样性研究

主要组织相容性复合物(MHC)在脊椎动物的免疫系统中起着重要的作用,MHC-DOA基因是MHCⅡ类的非经典基因,其外显子2多态性丰富。豚鹿Axis porcinus是我国极度濒危的动物。本研究以成都动物园圈养的38头豚鹿为研究对象,提取豚鹿血液总RNA,反转录合成cDNA为模板,利用PCR方法克隆到豚鹿MHC-DOA序列;同时利用PCR方法扩增38头豚鹿的MHC-DOA基因外显子2基因并测序,再进行多态性分析。结果显示:豚鹿MHC-DOA基因开放阅读框长753 bp,编码250个氨基酸残基;蛋白质同源性分析表明,豚鹿MHC-DOA基因与东欧马鹿Cervus elaphus hippelaphus的同源性最高(98.4%);38头豚鹿的MHC-DOA外显子2共有10种单倍型,整体遗传多样性水平中等;MHC-DOA外显子2部分序列中发生了核苷酸的缺失和插入,进而引起DOA蛋白序列发生改变。豚鹿MHC-DOA多态性的研究对豚鹿种群遗传结构调查、遗传资源的保护具有重要意义。     

主要组织相容性复合体(MHC)基因的研究概况

主要组织相容性复合体(MHC)因其在免疫方面的重要作用而倍受免疫学家重视．随着研究的不断深入,了解到MHC是一个高度多态的基因群,它广泛分布于各种脊椎动物体内．MHC除了具有免疫功能外,还在其它许多方面起作用．MHC基因的多态性是最受关注的特征,尤其是Ⅱ类基因．根据MHC基因的多态性,可以在遗传、进化、行为、保护及生态等许多方面对其进行研究．就目前的研究情况,在结构、功能及应用等方面对MHC作了介绍．     

扬子鳄种群MHC Ⅱ类B基因第3外元多态性分析

分析了取自安徽宣城野生种群、安徽省扬子鳄繁殖研究中心和浙江长兴养殖种群的14条扬子鳄MHCⅡ类B基因第3外元的多态性。在这些扬子鳄样本中共检测到34个单倍型,每个亚种群内检测到的单倍型数量分别为15,9和10个,与其他一些动物如哺乳动物和鲤科鱼类相比,扬子鳄MHCⅡ类B基因第3外元多态性较高。另外,非同义替换率显著小于同义替换率,这可能表明扬子鳄种群MHCⅡ类B基因第3外元的多态性不是由平衡选择保持的。Tajima的中性检测拒绝了扬子鳄MHCⅡ类B基因第3外元多态性是由遗传漂变引起的零假设。D=-0．401也暗示了扬子鳄种群中存在较多的稀有变异。同时我们也分析了核苷酸多样性和系统发生关系,结果表明扬子鳄的3个种群遗传多样性无显著性差异。     

乌龟MHCⅡ类B基因第二外显子的克隆及序列分析

利用一对兼并性引物扩增了乌龟MHCⅡ类分子B基因第二外显子的部分片段,并对PCR产物进行了克隆和测序,结果得到8种长度为166 bp的不同序列。经分析,序列中有84个变异位点,核苷酸的非同义替换(dN)多于同义替换(dS),造成39个位点氨基酸的改变。氨基酸的替换趋于集中在假定的抗原结合位点附近。利用MEGA、PAUP软件分别构建NJ树和MP树,两种树极为相似,均分为两支。同一个体中出现有多种序列,提示乌龟MHCⅡ类分子B基因可能存在着座位重复。研究表明:乌龟MHCⅡ类分子B基因第二外显子有较高的多态性,有利于乌龟野生种群的遗传保护。     

3个不同尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)群体MHC ⅡA基因多态性和遗传分化

MHC ⅡA作为主要组织相容性复合体的重要成分之一,在鱼类的免疫系统中发挥重要作用,具有高度多态性。本研究从广东省3个不同养殖地区的91尾尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)的个体中获得了MHC ⅡA的第二外显子区域序列共501条,长度为647～742 bp。对该序列进行分析,共发现12个不同的等位基因。三个群体中核苷酸序列变异百分比为34.73%～60.78%,氨基酸变异百分比为68.24%～78.82%,其中惠州群体的变异比例最高(60.78%和78.82%)。单倍型多样性和核苷酸多样性分析表明:惠州群体的遗传多样性最为丰富。群体间分化指数(Fst)、中性检测(Tajima检测)、平均基因流、平均K2-P遗传距离和AMOVA分析的各项数据表明MHC ⅡA基因的第二外显子区域在3个不同群体间遗传分化不显著,存在一定的基因交流。本研究发现的MHC ⅡA基因的高度多态性及遗传结果,为尼罗罗非鱼抗病品种的选育以及种质资源的保护奠定了重要的基础资料。     

猪脂肪组织表达序列标签(ESTs)大规模测序及分析

利用大规模DNA序列测定的方法,对猪脂肪组织进行了表达序列标签(Expressed Sequence Tag,EST)序列测定,获得高质量EST共7790个,并对此进行了初步分析。使用STACK-PACK软件进行聚类分析,得到4354个基因聚类,包括3609个单拷贝基因和745个多拷贝基因;将候选基因序列用BlastN与nr库进行比较(e=1e-10),从4354个候选基因中得到2712个已知基因,其中单基因为1987个,多拷贝基因为725(3694克隆)个;未知功能基因和新EST有2109个克隆。根据BlastN结果,利用基因组文库添加序号(GenBank Accession No．)为索引,构建了猪脂肪组织已知功能基因表达谱。从基因表达谱可以看出,在猪脂肪组织中参与代谢的基因所占比例最高,在某些方面也显示了脂肪组织旺盛的代谢活性。同时发现在猪脂肪组织中主组织相容性抗原(Major Histocompatibility Complex,MHC)或与MHC相关的基因表达丰度很高。其中单拷贝基因181个,多拷贝基因44个,共计257个克隆,占细胞机体防御(cell and organism defense)总数的44．9％。占总已知基因数的5.4％。提取出全部与MHC相关的EST序列(257个克隆),发现所有EST的部分序列(长约200个碱基),几乎分布在每一个已知猪BAC的所有编码序列上。据此推测,构成MHC的这些EST序列中,有一段长约200个碱基(200bp)的碱基序列高度保守,MHC基因中每一段编码序列都包含有这一段序列。这些MHC序列虽然在不同的BAC上其蛋白的域不同,但均为高度保守区域,并且都与免疫功能密切相关。猪脂肪中如此大量表达的MHC部分保守序列,由于与免疫功能高度相关,在MHC基因的传递过程中,可以反复复制,并能够稳定遗传。     

大鲵MHCⅡB基因SNP位点筛选及与抗虹彩病毒性状关联分析

主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex, MHC)是位于脊椎动物染色体特定区域,编码主要组织相容性抗原的重要连锁基因群,具有调控细胞识别、激活免疫应答及调节特定病理反应等生理作用。其中,MHCⅡ类基因的多态性最高,是研究遗传、进化以及抗病育种标记的热点基因。然而,在大鲵虹彩病毒感染过程中MHC基因的表达和抗病机制尚不完全明确。本研究以1龄幼鲵作为研究对象,克隆得到MHCⅡB基因cDNA片段共1 010 bp,通过对比易感组和抗病组组织表达谱差异及候选基因序列结构特征,从而筛选抗病相关的SNP位点。结果显示,易感组中MHCⅡB基因在各组织中的m RNA表达量均显著高于抗病组,其中在皮肤组织中表达最高,为(55.715 2±0.01)。对比易感组和抗病组MHCⅡB基因序列信息,共筛选出6个候选SNP位点,占基因总碱基数的0.6%,包括4个转换位点和2个颠换位点。其中5’UTR区有1个,基因编码区有2个,3’UTR区有3个。位于基因编码区214 bp处的G/A颠换(G214A)为同义突变,而611 bp处的A/T转换(A611T)为错义突变,使抗病组该位点的苏氨酸突变为丝氨酸。蛋白质二级结构分析显示,突变后的二级结构中α螺旋增比最大,增幅近20%。本研究结果表明大鲵MHCⅡB基因参与机体虹彩病毒免疫应答过程,其多态性与抗病性状存在一定的关联性。     

兴国红鲤 MHC Ⅱ类 α 基因多态性、表达及其与鱼体抗病力关系的分析简

对41尾感病和22尾抗病兴国红鲤的308个有效克隆进行测序,获得171条不同的MHCⅡ类α基因编码序列,分属26个不同的等位基因,其中Cyca-DXA24—Cyca-DXA36为新发现的13个等位基因。MHCⅡ类α基因片段的长度为624 bp,包括第1—4个外显子,分别编码信号肽、α1和α2结构域及连接肽/跨膜区。α1结构域的变异明显大于α2结构域,表现在α1结构域中核苷酸和氨基酸变异位点比例(55.16%和79.76%)明显高于α2结构域的变异位点比例(45.96%和68.42%)。α1结构域的PBR区的非同义碱基替换率(dN)与同义碱基替换率(dS)的比值ω(ω=dN/dS)为5.742,远远高于非抗原结合位点(non-PBR)及α2结构域的0.755、0.592,揭示兴国红鲤MHCⅡ类α基因的α1结构域在进化过程中受到正向选择作用。等位基因Cyca-DXA24(P0.01)与兴国红鲤对嗜水气单胞菌的抗性相关,等位基因Cyca-DXA3(P0.05)、Cyca-DXA4(P0.01)、Cyca-DXA6(P0.05)、Cyca-DXA33(P0.05)与兴国红鲤对嗜水气单胞菌的易感性相关。荧光定量PCR结果表明,MHCⅡ类α基因在健康兴国红鲤的肾、肝、鳃等10个组织均能普遍表达。人工感染嗜水气单胞菌后,肾、肝、脾3个组织中的MHCⅡ类α基因的表达量均发生了不同程度的变化,表明MHCⅡ类α分子在兴国红鲤的免疫反应中起到重要作用。     

中华白海豚3 个MHC 基因座位遗传变异的初步分析

主要组织相容性复合体(Major histocompatibility complex,MHC) 基因是由一组紧密连锁的基因组成,是哺乳动物免疫系统中最重要的组成部分。本文选择3 个MHC 基因座位的第二外元,即:MHC-I 类基因和II 类基因的DRA 和DQB 座位,初步调查濒危物种中华白海豚的遗传变异。共鉴定了2 个DRA、2 个DQB 和7 MHC-I等位基因。DRA 座位遗传变异非常低,而DQB 和MHC-I 座位具有相对较高水平的遗传变异。并且,在DQB 和MHC-I 基因座位的假定的抗原结合位点(Antigen binding sites,ABS),非同义替代明显大于同义替代,提示平衡选择(Balancing selection)维持这两个座位的多态性,而在DRA 座位上,并没有检测到平衡选择。系统发生分析表明中华白海豚的MHC 等位基因没有聚在一起,而是和其他的物种聚在一起,符合MHC 跨种进化(Transspecies evolution)的模式。