优质鸡PRKAG3基因单核苷酸多态性与屠宰性状和肉质性状的相关研究

论文摘要

一磷酸腺苷酸激活蛋白激酶γ3亚基（AMP-activated protein kinaseγ3,PRKAG3）基因不仅对糖代谢、脂肪代谢有影响,对肉质也有影响,包括PH值、肉色、系水力、滴水损失、嫩度和剪切力。因此PRKAG3基因是近年来确定的一个影响猪肉pH值、肉色以及系水力的主效基因,其突变R200Q与过量肌糖原含量有关,被认为是汉普夏猪发生RN-突变的根本原因。而在不同的物种间,PRKAG3基因的遗传变异可能与肉质有着密切的联系。本试验以四川大恒家禽育种公司培育的5个优质肉鸡新品系纯系及3个杂交组合群体为研究素材。采集不同组合血样和进行屠宰性状（slaughter traits）及肉质性状（meat quality traits）的测定。采用测序同单链构象多态性（SSCP）检测技术结合的方法,检测供试群体内PRKAG3基因存在的单核苷酸多态性（SNPs）位点。采用分子生物学方法分析研究各SNPs位点对基因所编码蛋白的生物学影响,并通过数量遗传学及统计学分析,揭示各SNPs位点对优质肉鸡重要经济性状的遗传效应。研究结果表明:通过SSCP检测和测序证实PRKAG3基因共有3个SNPs位点,分别位于PRKAG3基因发布序列的1744位、2698位和3207位。通过分子生物学分析,发现PRKAG3基因1744为同义突变;2698位在内含子8内,不存在密码子改变;3207位为密码子错义突变,位点A-G颠换造成编译氨基酸由Thr-Ala。对各位点基因型频率分布进行计算,发现PRKAG3-1744位点,PRKAG3-2698位点,PRKAG3-3207位点属于中度多态性位点（0.25＜PIC＜0.5）,多态信息含量PIC值分别为0.353、0.349、0.353,适合进行与生产性状相关的统计分析。χ2适合性检验显示,供试群体除PRKAG3-2698位点（P＞0.05）没有达到哈温（Hardy-Weinberg）平衡,其余群体在各个位点均达到平衡。遗传效应的最小二乘及方差分析显示,PRKAG3-1744SNPs位点对屠宰性状中的胸肌率有显著影响（P＜0.05）,对肉质性状中水分、粗蛋白（CP）影响极显著（P＜0.01）,对灰分影响差异显著（P＜0.05）;PRKAG3-2698SNPs位点对屠宰性状中腿肌重和腿悸氏灾跋?P＜0.05);PRKAG3-3207SNPs位点对屠宰性状有不同程度的影响（P＜0.05,P＜0.01）,对肉质性状中水分和粗蛋白性状影响差异极显著（P＜0.01）。复合单倍型的最小二乘及方差分析显示,CC-GG-GG组合表现出高腿肌率,而在GC-AA-AA组合中表现出低的腿肌率。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 文献综述
• 1.1 选题背景
• 1.1.1 优质鸡的实质含义和肉质研究
• 1.1.2 优质肉鸡肉质性状的研究进展
• 1.2 PRKAG3基因的研究现状
• 1.2.1 PRKAG3基因的定位与发现
• 1.2.2 PRKAG3结构与活性调节
• 1.2.3 PRKAG3在骨骼肌中特意性表达
• 1.2.4 PRKAG3对营养代谢的调节作用
• 1.2.5 PRKAG3基因对肉质的影响
• 1.3 PRKAG3基因的多态性及生产性能的关系
• 1.3.1 PRKAG3基因的多态性与猪经济性状的关系
• 1.3.2 PRKAG3基因的多态性与牛经济性状的关系
• 1.3.3 PRKAG3基因的多态性与鸡经济性状的关系
• 1.4 PCR-SSCP与SNP的研究综述
• 1.4.1 SSCP技术的原理
• 1.4.2 PCR-SSCP方法的特点
• 1.4.3 PCR-SSCP的应用
• 1.4.4 SNP及其研究方法
• 1.5 本研究的目的和意义
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 供试样本
• 2.1.2 主要仪器设备
• 2.1.3 分子试验所需试剂、药品及来源
• 2.1.4 主要试剂及配制
• 2.1.5 主要分子生物学软件
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 技术路线
• 2.2.2 血样的采集
• 2.2.3 屠宰和肉质性状数据测定
• 2.2.4 血细胞DNA的提取
• 2.2.5 DNA浓度和纯度的检测
• 2.2.6 PCR引物设计
• 2.2.7 PCR反应
• 2.2.8 PCR产物的检测
• 2.2.9 PCR-SSCP分析及基因型判定
• 2.3.数据分析
• 2.3.1 等位基因频率（Allele Frequencies）
• 2.3.2 遗传纯合度（Homozygosity）
• 2.3.3 遗传杂合度（Heterozygosity）
• 2.3.4 有效等位基因数（Effective number of alleles）
• 2.3.5 多态信息含量（Polymorphism information content,PIC）
• 2.3.6 统计分析
• 2.3.7 遗传效应分析
• 2.3.8 各位点的遗传效应分析
• 3 结果与分析
• 3.1 基因组DNA抽提结果
• 3.2 PRKAG3扩增结果
• 3.2.1 鸡PRKAG3基因P1 PCR扩增结果
• 3.2.2 鸡PRKAG3基因P3 PCR扩增结果
• 3.2.3 鸡PRKAG3基因P4 PCR扩增结果
• 3.3 PCR-SSCP多态性检测及测序对比结果
• 3.3.1 P1引物产物的多态性检测及SNP
• 3.3.2 P3引物产物的多态性检测及SNP
• 3.3.3 P4引物产物的多态性检测及SNP
• 3.4 PRKAG3基因试验结果分子生物学分析
• 3.5 PRKAG3基因各位点等位基因及基因型频率
• 3.6 PRKAG3基因多态性与鸡屠宰性状相关分析
• 3.6.1各品系鸡屠宰性状方差分析和多重比较结果
• 3.6.2 PRKAG3基因A位点的SSCP多态性与鸡屠宰性状的相关性分析
• 3.6.3 PRKAG3基因B位点的SSCP多态性与鸡屠宰性状的相关性分析
• 3.6.4 PRKAG3基因C位点的SSCP多态性与鸡屠宰性状的相关性分析
• 3.7 PRKAG3基因多态性与鸡肉质性状相关分析
• 3.7.1 各品系鸡屠宰性状方差分析和多重比较结果
• 3.7.2 PRKAG3基因A位点的SSCP多态性与鸡肉质性状的相关性分析
• 3.7.3 PRKAG3基因B位点的SSCP多态性与鸡屠宰性状的相关性分析
• 3.7.4 PRKAG3基因C位点的SSCP多态性与鸡屠宰性状的相关性分析
• 3.8 复合单倍型对屠宰性能的遗传效应分析
• 3.8.1 单倍型组合及其频率
• 3.8.2 复合单倍型对屠宰性状的遗传效应分析
• 4 讨论
• 4.1 试验材料的选择和候选基因的确定
• 4.1.1 试验材料的选择
• 4.1.2 候选基因的确定
• 4.2 PCR扩增反应和测序结果分析
• 4.2.1 PCR扩增反应
• 4.2.2 PCR-SSCP的影响因素
• 4.2.3 SSCP结果分辨
• 4.2.4 序列测定分析
• 4.3 PRKAG3基因遗传效应分析
• 4.3.1 不同位点的群体遗传学分析
• 4.3.2 不同位点对屠宰性状的遗传效应分析
• 4.3.3 不同位点对肉质性状的遗传效应分析
• 4.3.4 复合位点基因型组合对生产性状的遗传效应分析
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录