从江香猪MC4R基因多态性及生物信息学分析

[目的]旨在对3个群体猪MC4R基因进行SNPs筛选,为从江香猪选种选育提供一定的理论基础。[方法]以从江香猪作为研究对象,野猪×从江香猪二元杂交猪和杜×大×长外三元杂交猪作为对照,构建品种DNA池,PCR扩增MC4R基因外显子、内含子和3’非编码区序列,采用直接测序法对3个群体的MC4R基因进行单核苷酸多态性检测,利用生物信息学软件预测不同多态性位点对MC4R基因mRNA二级结构和蛋白质二级结构的影响。[结果]在3个群体中共检测出10个SNPs位点,其中,C860T、G1392A和G1577A位于第2外显子区;G1699A、T1702A、A1870C、G1875A、C2025T、G2073A和A2111T位于3’非编码区序列。C860T为同义突变,G1392A和G1577A为错义突变,分别导致了精氨酸变为组氨酸、天冬氨酸变为天冬酰胺。经分析软件预测,处于第二外显子中的3个SNPs位点对MC4R基因的mRNA二级结构、蛋白质二级结构有一定的影响。[结论]DNA池结合测序技术检测到MC4R基因外显子、内含子和3’非编码区序列共10个SNPs。     

贵州宗地花猪的GDF9基因多态性及生物信息学分析

以贵州宗地花猪和贵州从江香猪2个地方猪种为研究对象,构建基因组DNA池,扩增GDF9基因第1外显子和第2外显子序列,采用直接测序法对2个品种的GDF9基因进行单核苷酸多态性进行检测,利用生物信息学软件预测不同多态性位点对GDF9基因m RNA二级结构、蛋白质二级结构的影响。结果表明,在2个品种中共检测到T~(997)A、C~(1009)T、T~(1014)C、G~(1137)T和A~(1196)T 5个SNPs位点,其全位于第二外显子上。T~(997)A、C~(1009)T和A~(1196)T均为错义突变。T~(997)A导致编码的苯丙氨酸(Phe)变为异亮氨酸(Ile)、C~(1009)T导致编码的亮氨酸(Leu)变为苯丙氨酸(Phe)、A~(1196)T导致编码的赖氨酸(Lys)变为甲硫氨酸(Met)。SNPs位点对于GDF9基因的m RNA二级结构、蛋白质二级结构有一定影响。     

从江香猪DRD1基因多态及其生物信息学分析

为揭示猪DRD1基因多态性,本研究以从江香猪为研究对象,以外三元(杜×长×大)杂交猪及贵州宗地花猪为对照,采用DNA池和直接测序技术,筛查DRD1基因所有外显子区SNPs位点;利用生物信息学软件估算等位基因频率并预测SNPs位点对m RNA二级结构的影响。结果表明,在DRD1基因中共筛查到1个SNPs位点,位于5'UTR区为T-182G;从等位基因频率角度分析,从江香猪与贵州宗地花猪估算得到的等位基因频率较一致,与外三元(杜×长×大)杂交猪却存在较大差异;利用RNA secondary structure prediction软件预测,发现m RNA二级结构发生明显变化     

ADRP基因在宗地花猪及其杂交猪不同组织中的表达分析

为研究ADRP基因在宗地花猪及其二元杂交猪不同组织中的表达规律,探讨该基因与脂肪含量的关系,试验以宗地花猪及其二元杂交猪为材料,采用实时荧光定量PCR技术,检测ADRP基因在心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、小肠、背最长肌及脂肪中的相对表达量。结果表明,ADRP基因在宗地花猪及其杂交猪各组织中均有表达,不同组织之间及不同猪种之间的表达存在差异,表达丰度关系宗地花猪的为小肠脂肪肺脏肝脏心脏背最长肌脾脏肾脏,宗江二元猪的为脂肪小肠脾脏肺脏肾脏肝脏背最长肌心脏;显著性检验结果显示,宗江二元猪肝脏、脾脏、肺、小肠、背最长肌中ADRP基因的相对表达量显著高于宗地花猪的(p0.01),心脏、肾脏和脂肪组织中的表达量显著低于宗地花猪的(p0.01)。结果提示,ADRP基因在宗地花猪及其二元杂交猪不同组织中的差异表达可能与脂肪沉积有关。     

中国地方猪种黑素皮质激素受体1基因(MC1R)的单核苷酸多态性

以黑素皮质激素受体1基因作为影响猪毛色性状的候选基因, 应用PCR-SSCP(单链构象多态)法对11个中国地方猪种该基因的编码区进行单核苷酸多态性检测. 作为比较, 还研究了3个引入猪种. 结果发现11个品种的所有个体都存在3个突变: G284A, T309C和T364C, 与以往报道中欧洲大黑猪发生的突变相同, 推测中国地方猪种的毛色属于显性黑毛色性状. 而3个引入猪种发生的突变为68CC, C492T, G728A, 与地方猪种有明显区别, 二者分属截然不同的毛色遗传体系. 黑素皮质激素受体1基因对于中国地方猪种之间毛色的差异没有起到关键的影响作用, 但是它可为猪的分子进化研究提供一定的凭据.     

利用DNA池技术研究猪GH基因启动子序列的多态性

目的:分析猪GH基因启动子区序列的多态性,期望筛选出对猪生长性状有显著影响的SNP位点,为地方猪种的选育及选种提供一定的理论依据.方法:以大约克、可乐猪、香猪和黔北黑猪为试验对象,构建品种DNA池,采用PCR产物直接测序法对猪GH基因启动子区-856～+171片段共1 027bp进行单核苷酸多态性检测.结果:除香猪外,在其他3个猪种5'-端侧翼序列发现5个SNP位点:C22T、A- 26T、G- 219A、T- 385A和C-391T,并且在大约克GH基因启动子区-640处发现了一个12bp碱基序列(GGCAAAGTGTAG)的缺失.结论:DNA池结合PCR产物直接测序技术能够很好的筛选SNP位点,本研究采用该技术在猪GH基因启动子区- 856～+171片段检测到了5个SNP位点.     

五指山猪IGF2基因5′调控区单核苷酸多态性分析

利用PCR产物直接测序法, 对五指山猪、滇南小耳猪、香猪、梅山猪和大白猪共60个样本的IGF2基因5＇调控区部分片段的单核苷酸多态性进行了研究。找到13个SNP, 分别是: C5872T、C5888T、A5976G、C6010T、T6029A、C6037T、C6043T、C6063T、C6112T、C6164T、G13520A、G13563A和G13669A。T6029A为T←→A碱基颠换, A5976G、G13520A、G13563A和G13669A为A←→G转换, 其他均为C←→T转换。针对13个SNP位点得到23种组合基因型。统计各位点等位基因和基因型以及各组合基因型在总群体与各品种内的分布频率, 发现3个小型猪在A5976G、C6164T和G13669A位点上的优势等位基因均分别为G、T和A, 而梅山猪和大白猪的优势等位基因均分别为A、C和G; H19型为3个小型猪的特征组合基因型, 而另两个猪品种为H15型。同时对123头五指山猪IGF2基因C5888T位点进行了PCR-RFLP分析, 研究表明该位点C为优势等位基因(0.8536), CC为优势基因型(0.7235)。卡方检验表明该位点处于Hardy-Weinberg平衡状态。这些结果可为五指山猪等小型猪的生长发育规律、矮小机制等方面的研究提供遗传学依据。     

CYP2E1基因单核苷酸多态性在从江香猪中的分布

为了解CYP2E1基因单核苷酸多态性在从江香猪中的分布,积累从江香猪药物代谢模型基础资料,应用SNa Pshot分型技术对141份从江香猪样品CYP2E1基因13个错义突变位点进行基因分型,并统计群体遗传学指标。结果显示:rs694867178、rs693643523、rs321622043、rs706465876、rs690804887、rs707424098、rs698846226、rs708577553、rs695879722和rs80932038共10个位点表现为单态,rs793477975、rs691870665和rs80969284共3个位点表现为多态。多态位点的基因型分布频率为:rs793477975(CC 95.74%,CT 4.26%)、rs691870665(AA 9.93%,AG 32.62%,GG 57.45%)、rs80969284(AA 7.8%,AG 33.33%和GG 58.87%);等位基因分布频率为:rs793477975(C 97.87%,T 2.13%)、rs691870665(A 26.24%,G 73.76%)、rs80969284(A 24.47%,G 75.53%)。rs793477975位点多态信息含量、杂合度、香农信息指数都很低,有效等位基因数小,变异小;rs691870665和rs80969284位点多态信息含量、杂合度、香农信息指数都较高,有效等位基因数较大,遗传变异较大。结果提示,从江香猪CYP2E1基因总体上纯合度高,在药物代谢动物模型开发上具有良好基础。     

3个猪品种黑素皮质素受体1(MC1R)基因变异研究

利用测序、PCR-RFLP和PCR-SSCP等技术对杜洛克、长白、大白猪MC1R基因进行研究发现了5个多态位点。其中,668位点G→C突变发生在5′UTR,其余4个多态位点nt894insCC(894位点CC插入),1318C→T,1554G→A和1197G→A发生在编码区。nt894insCC导致编码蛋白过早终止。1318C→T,1554G→A和1197G→A突变分别导致a164Val,Ala243Thr和Asp124Asn氨基酸的改变。所有长白、大白猪个体在894位点均存在CC插入,其余多态位点基因型分别为668GG,1197AA,1318CC,1554GG。所有杜洛克个体在894位点均不存在CC插入,其余多态位点基因型分别为668CC,1197GG,1318TT,1554AA。所有突变位点无杂合子出现。由此可以推测,668G→C,1318C→T和1554G→A可能与杜洛克的红毛色存在相关,导致1197G→A突变无意义的894位点CC插入可能与长白、大白猪白毛色存在相关。     

小型猪胰淀素基因的多态性分析

目的探讨我国3个特有的小型猪品系,巴马小型猪,五指山小型猪,中国农大小型猪胰淀素（IAPP）基因多态性分布,为我国小型猪在2型糖尿病及代谢性疾病研究中的应用提供基础资料。方法提取3个品系小型猪血液基因组DNA,针对IAPP基因外显子3~内含子3的部分序列进行PCR扩增,产物鉴定、测序,统计分析基因多态。结果在所扩增的片段中共检测出2个SNPs位点,SNPs1：43G→A,位于外显子上,未引起的氨基酸的改变,突变发生在五指山猪（G/A杂合突变为16.7%,A纯合突变为83.3%）和中国农大猪（G/A杂合突变60%,A纯合突变为20%两个品系中。SNPs2：214C→T,位于内含子上,发生在五指山猪（T/C杂合突变为16.7%,T纯合突变为83.3%）和中国农大猪（T/C杂合突变为20%,T纯合突变为60%）两个品系中。结论在IAPP基因外显子3-内含子3的部分扩增序列中发现了2个SNPs位点,在3个品系小型猪中的分布不同。     

MC1R是控制鸡黑色素形成的候选主效基因

黑素皮质素受体1 (melanocortin 1-receptor, MC1R)基因是控制动物黑色素合成的重要基因.采用多聚酶链反应-单链构象多态性分析(PCR-SSCP)以及DNA测序的方法,在由丝羽乌骨鸡与明星肉鸡为亲本建立的中国农业大学资源家系群体鸡MC1R基因的编码区检测到3个单核苷酸多态位点,并对该单核苷酸多态性进行了分析.结果显示,鸡MC1R基因编码区引物3扩增片段多态性是由G→A（867位）点突变引起的,引物5扩增片段的多态性是由C→T（1 292位）与C→G（1 377位）两个点突变引起的,最后对单核苷酸多态性与肤色、肉色、胫色与内脏膜色等黑色素性状进行了卡方独立性分析,结果显示,MC1R基因编码区867处突变与鸡的肤色性状显著相关（P＜0.05）,1 292处突变与鸡的活体胫色性状显著相关（P＜0.05）,1 377处突变与鸡的肉色性状显著相关（P＜0.05）.研究表明,MC1R基因可能是鸡黑色素性状的主效基因或者与鸡控制黑色素性状的主效基因连锁.     

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。     

野猪、家猪及野家杂种猪Leptin基因2、3外显子的SNPs分析

Leptin是一种内分泌激素（167个氨基酸）,主要在脂肪组织中表达,通过下丘脑对机体内能量的消耗和摄取起着重要的调节作用^[1]。鉴于此本文对野猪、家猪及野家杂种猪Leptin的2、3外显子进行了SNPs分析,并检测到了多态性。对纯合子片段进行克隆和测序,结果表明在编码区的214位碱基由T突变为C,编码的氨基酸没有发生改变;364位碱基由C突变为G,365位碱基由G突变为C,编码的Arg转变为Ala;426位由G突变为A,编码的氨基酸没有发生改变;451位插入碱基T,造成移码突变;462位由G突变为T。     

江口萝卜猪FABPs主要家族基因SNPs筛选及生物信息学分析

以江口萝卜猪为试验材料构建DNA池,采用直接测序技术对猪L-FABP、I-FABP、H-FABP、A-FABP基因进行SNPs快速筛查,共检测出7个SNPs,分别为intron1-T1745C、exon2-T125C、exon2-A131C、exon2-C153A、exon2-A65T、exon2-G40A、intron3-C65T。其中intron1-T1745C、intron3-C65T位于内含子上;exon2-T125C、exon2-C153A为同义突变;exon2-A131C、exon2-A65T、exon2-G40A为错义突变,分别使编码氨基酸发生Glu→Ala、Lys→Met、Glu→Lys的改变,对其进行生物信息学分析表明,突变前后的等位基因频率估算,mR NA二级结构预测,蛋白质二级、三级结构预测分析均有差异。     

中国荷斯坦牛ABCG2基因编码区多态性检测及生物信息学分析

目的：研究中国荷斯坦牛ABCG2基因编码区（CDS）多态性,并进行生物信息学分析。方法：以中国荷斯坦牛为材料,利用PCR-SSCP技术对ABCG2基因CDS多态性进行检测,然后预测蛋白质序列的改变,并用生物信息学软件对蛋白质序列突变前后的结构及性质进行分析。结果：在外显子9中存在一个A→G碱基突变,导致氨基酸由酪氨酸突变为半胱氨酸,将此突变命名为Y367C;在外显子14中存在一个G→A突变,导致氨基酸由精氨酸突变为谷氨酰胺,将此突变命名为R578Q。2个突变一个位于功能区与跨膜区之间,一个位于跨膜区。生物信息学分析发现,蛋白质二级结构增加了1个卷曲（C）和2个转角（T）,同时减少了3个β折叠（E）,且ABCG2蛋白的组成和一些性质也发生了改变。结论：检测到的2个单核苷酸多态性引起了ABCG2蛋白性质和二级结构的改变;为进一步研究ABCG2蛋白对产乳性状的影响奠定了基础。     

猪甲状腺激素应答Spot14基因编码区多态性与猪产脂能力的关联性

甲状腺激素应答Spot14(THRSP)是甲状腺激素诱导的核内蛋白质,对动物脂肪生成具有重要的调控作用.为了探明中国地方猪品种(脂肪型)和引入品种(瘦肉型)胴体脂肪沉积之差异的遗传机理,提取脂肪型猪(皖南花猪、绩溪黑猪、定远猪,n=228)和瘦肉型猪(长白猪、大白猪、杜洛克及其杂种猪,n=92)的耳组织DNA,检测THRSP基因编码区的单核苷酸多态性(SNP),分析其变异对mRNA折叠和蛋白质二级结构的影响以及在群体中的分布规律,研究其变异与猪产脂能力之间的关联性.结果发现,猪THRSP基因编码区的核苷酸序列与人和牛的同源性分别为86%和88%,存在2个SNPs位点(G123A和A308G)分别位于距CDS起点的123 bp和308 bp处,其中G123A为同义突变,而A308G导致THRSP蛋白质103位的赖氨酸变为精氨酸,引起了酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点由TKEE转变为TREE,并产生了2种类型的mRNA折叠和蛋白质二级结构,脂肪型猪群中123G和308A的频率分别为0.975 9和0.589 9,瘦肉型猪群的123G和308A频率分别为0.657 7和0.815 2,脂肪型猪123G308A和123G308G配子的总频率达到0.975 9,而瘦肉型猪的123A308A和123G308A配子的总频率为0.815 3.实验提示,THRSP基因编码区的G123A和A308G位点多态性与猪脂肪生成能力密切关联,对脂肪生成相关基因表达具有重要的调节作用.     

北极狐GHR基因单核苷酸多态性及其与生长性状的相关性分析

文章采用单链构象多态性(PCR-SSCP)和DNA测序的方法检测了北极狐生长激素受体(Growth hormne receptor, GHR)基因的单核苷酸多态性(SNPs), 并针对该群体的特点建立合适的统计分析模型, 对GHR基因多态性与生长性状的相关性进行了分析。结果表明, 在北极狐GHR基因的外显子1和外显子5上发现了4个多态位点, 分别为5′UTR上的G3A和外显子1上的C99T突变, 外显子5上的T59C和G65A突变; GHR基因G3A和C99T多态性与母狐的体重性状显著相关(P<0.05), T59C和G65A多态性与公狐的体重性状显著相关(P<0.05), 与母狐的皮张长度性状极显著相关(P<0.01)。因此, 可以利用以上点突变对北极狐的体重及皮张长度性状进行标记辅助选择研究, 以达到快速选育出快大、优质的北极狐的目的。     

榕江香猪生长激素基因的鉴定及功能分析

生长激素是调节动物生长的主要激素.本研究应用聚合酶链式反应技术从榕江香猪的基因组文库中分离出1.903kb生长激素基因.克隆的生长激素基因由五个外显子和四个内含子组成.榕江香猪生长激素基因的碱基序列与已知四个国外猪种和9个中国地方猪种之间的同源性为97%～99%,其间的差异主要集中在内含子2和4.通过限制性内切酶（DdeI,NarI,BsmNI）分析,鉴定出榕江香猪生长激素基因的五个多态性位点,分别位于5＇-侧翼区274（T/C）位点,外显子2的622（G/A）和631（G/A）位点,内含子2中的841（T/C）以及外显子4中的1 358（A/G）位点.同时,1 358（A/G）位的碱基改变导致榕江香猪生长激素成熟肽第108位异亮氨酸替换,三维结构分析表明,异亮氨酸的存在可能导致生长激素与受体间亲合力降低.     

贵州地方山羊ADIPOQ基因外显子1和3多态性研究

为分析山羊ADIPOQ基因的多态性,筛选出对山羊繁殖性状有显著影响的SNPs位点,本研究以黔北麻羊和贵州黑山羊为试验对象,构建池DNA,采用PCR产物直接测序法对2个品种山羊该基因的外显子1和3进行单核苷酸多态性检测,估算各SNPs等位基因频率,并利用在线软件预测不同基因型的m RNA二级结构。结果显示,4对引物扩增片段均存在多态性,共发现5个单碱基突变,分别位于内含子1中的C109G,外显子3中的A730G、G1055A、A1691T和A2244G。利用生物信息学软件对外显子3中的A1691T、A2244G进行分析,结果表明2个SNPs位点均导致编码的m RNA二级结构发生改变。表明ADIPOQ基因在黔北麻羊和贵州黑山羊群体中存在较高的遗传多样性,ADIPOQ位点有望丰富两个山羊品种繁殖性状的研究内容。     

乐至黑山羊PRLR基因外显子10多态性与产羔数的关系研究

设计2对特异性引物对乐至黑山羊PRLR基因第10外显子进行了PCR-SSCP检测,并研究该基因与产子性能的相关性。结果表明,P1引物扩增片段不存在多态性;P2引物扩增片段存在多态性,表现为AA,AB,AD和CD 4种基因型,测序结果表明,4种基因型都在该片段第89、94、146和157位存在C→T、A→C、C→G、G→C的突变;此外AA型还在61位发生C→T的突变;AD型还在175位发生A→G的突变;CD型还在24位发生T→C的突变,96位发生C→T的突变,通过统计分析发现AD型平均产羔数优于其他3种基因型,并且与AB型差异达到显著水平(P<0.05)。因此认为PRLR基因对于乐至黑山羊产子性能有一定的影响。