论文摘要
本研究采用候选基因策略，以FABP4、IGFBP3和SPP1基因为候选基因，应用PCR-SSCP技术检测了中国藏绵羊2个群体（欧拉羊和甘加羊）以及新西兰9个绵羊品种共11个群体的候选基因多态性。明确绵羊候选基因单核苷酸突变位点、鉴定潜在的单体型和基因重组事件、预测潜在非同义突变（cSNP）对蛋白结构和功能的影响。研究新西兰绵羊和中国藏绵羊群体候选基因遗传特征和差异。基于FABP4蛋白对动物脂肪沉积和生长的潜在作用，分析柯伯华斯绵羊多脂型和瘦肉型群体FABP4基因变异分布差异和罗姆尼羊FABP4变异对生长性状及脂肪（GR值）和胴体性状的影响，探讨FABP4基因遗传变异作为绵羊生长、脂肪和胴体性状分子标记的可能性。主要研究结果如下：1. FABP4、IGFBP3和SPP1基因多态性9个新西兰绵羊品种和2个藏绵羊群体的1469个样本中，FABP4基因外显子2-内含子区域和外显子3-内含子3区域分别检测出11种和10种不同的SSCP带型。外显子2-内含子2区域的SSCP带型为A1A1、B1B1、C1C1、D1D1、A1B1、B1C1、A1C1、A1D1、C1D1、B1D1和B1E1(A1A1、B1B1、C1C1和D1D1为纯合子，A1B1、B1C1、A1C1、A1D1、C1D1、B1D1和B1E1为杂合子。外显子3-内含子3区域SSCP带型为A2A2、B2B2、C2C2、D2D2、A2B2、A2C2、B2C2、C2D2、B2D2和A2D2（A2A2、B2B2、C2C2和D2D2为纯合子，A2B2、A2C2、B2C2、C2D2、B2D2和A2D2为杂合子）。9个新西兰绵羊品种和2个藏绵羊群体的384只个体中，IGFBP3和SPP1均为相同的SSCP带型。绵羊FABP4基因共检测出9条不同的变异序列，分别为A1、B1、C1、D1、E1、A2、 B2、 C2和D2（GenBank accesson number: JX290313-JX290317和JX409931-JX409934）。鉴定8处单核苷酸变异位点，分别为c.246+33位置碱基C缺失、c.246+37位置A>G转换、c.246+46位置C>T转换、c.246+47位置G>A转换、c.317位置A>G转换、c.348+166位置T>C转换、c.348+298位置T>C转换和c.348+356位置C>T转换。c.317位置A>G转换造成氨基酸突变，即106位Lys（AAG）>Arg（AGG）。2.绵羊FABP4基因SNPs连锁不平衡、单体型和重组分析对483只绵羊两多态区域SNPs进行连锁不平衡分析。结果表明绵羊FABP4基因两多态区域SNPs间连锁不平衡程度较低（D′=0.548，r2=0.119），发生重组的概率较高且存在14种潜在的单体型。单体型分别为A1A2、A1B2、A1C2、A1D2、B1A2、B1B2、B1C2、C1A2、C1B2,、C1C2、D1A2、D1B2、D1C2和E1A2。绵羊FABP4基因两多态区域分别鉴定一条Chi-like序列（5′GTTGGTGA3′和5′GCTGGTGA3′）以及多条8碱基反向重复序列，表明其可能促进绵羊FABP4重组发生。5个不同家系后代观察到多种单体型，且利用定位绵羊不同染色体DQA2、ADRB3和PRNP基因证实各单体型个体与父代遗传关系正确，表明绵羊FABP4基因曾经发生重组事件。，3.绵羊FABP4蛋白三级结构模拟及Lys106Arg氨基酸突变效应预测采用同源建模方法构建FABP4蛋白三级结构模型，其基本单元主要由2个α螺旋和10个β链组成。模型可靠性打分为0.73（0-1之间），表明预测模型结构可靠性较高。基于建模结果，预测106位Lys（AAG）>Arg（AGG）突变不直接影响绵羊FABP4蛋白结构和功能，但c.317A>G非同义突变可能存在变异连锁效应影响绵羊FABP4蛋白和功能。4.新西兰绵羊和中国藏绵羊群体FABP4基因遗传特征及差异10个绵羊群体共575只个体中，10个绵羊群体均检测出A1、B1和C1。除无角陶赛特和甘加羊群体外，8个绵羊群体检测出D1，而E1仅在无角陶赛特和考力代群体检出。A1频率为38.4%，为优势等位基因且A1B1为优势基因型。10个绵羊群体均检测出A2、B2和C2，但考力代、美利奴、欧拉羊和甘伽羊群体未检测出D2。B2频率为48.3%，为优势等位基因且A2B2为优势基因型。新西兰绵羊FABP4基因两多态区域偏离Hardy-Weinberg平衡状态（P﹤0.01），而藏绵羊FABP4基因两多态区域处于Hardy-Weinberg平衡状态（P>0.05）。罗姆尼群体与派仑代群体基因型分布无差异（P>0.05），美利奴群体与考力代群体基因型分布有差异（P<0.05）。新西兰绵羊群体FABP4基因两个多态区域均为高杂合度，且多态信息含量（PIC）多为高度多态（PIC>0.5）。中国藏绵羊群体均为高纯合度，且多态信息含量（PIC）均为中度多态（0.25<PIC <0.5）。10个绵羊群体的聚类结果表明欧拉羊和甘伽羊、考力代和美利奴羊及罗姆尼和派仑代羊分别聚在一起。5新西兰柯泊华斯绵羊瘦肉型和多脂型群体FABP4基因变异分布差异在本研究瘦肉型和多脂型群体间，FABP4基因变异分布差异显著（P<0.001）。在外显子2-内含子2区域，多脂型绵羊群体观察到5种等位基因且A1为优势等位基因（0.51），瘦肉型绵羊观察到3种等位基因且C1为优势等位基因（0.89）。在外显子3-内含子3区域，多脂型绵羊观察到2种等位基因且B2为优势等位基因（0.83），瘦肉型绵羊观察到3种等位基因且C2为优势等位基因（0.59）。6.罗姆尼绵羊FABP4基因变异对生长性状的影响分别建立3种不同的效应模型评估等位基因（单体型）存在/缺失、等位基因拷贝数和基因型对4个生长性状（初生重、断尾重、断奶重和断奶前生长率）的影响。单体型A1-A2和C1-C2均与低初生重存在关联（P<0.1）。单体型C1-A2与高初生重存在关联（P<0.1）。单体型C1-A2与低断尾重存在关联（P<0.1）。单体型C1-C2与低断奶重存在关联（P<0.1）。基因型对断尾重、断奶重和断奶前生长率有显著影响（P<0.05）且基因型A2C2断尾重（12.831±0.273Kg）、断奶重（28.849±0.452Kg）和断奶前生长率（265.668±4.779g/d）均最低。7.罗姆尼绵羊FABP4基因变异对脂肪和胴体性状的影响分别建立3种不同的效应模型评估等位基因（单体型）存在/缺失，等位基因拷贝数和基因型对脂肪性状（GR值）和胴体性状（热胴体重、腿部肉产量、腰部肉产量、肩部肉产量、总产肉量、腿部肉比例、腰部肉比例和肩部肉比例）的影响。等位基因A1与高GR值、低腿部肉产量、低腰部肉产量和低总肉产量存在关联（P<0.05/0.1）。等位基因A2与低热胴体重存在关联（P<0.1）。等位基因B1与高腿部肉比例和低肩部肉比例存在关联（P<0.1）。等位基因D1与高肩部肉产量存在关联（P<0.1）。单体型A1-A2与低热胴体重、低腿部肉产量、低腰部肉产量、低总肉产量、低腰部肉比例和高肩部肉比例存在关联（P<0.05/0.1）。基因型对肩部肉产量有影响（P<0.1）且基因型A1B1肩部肉产量（16.296±0.133Kg）最低。