MC4R基因多态性及其与湖羊早期生长性状的相关研究

论文摘要

本研究通过对湖羊早期生长发育规律的研究、同时将MC4R基因作为影响湖羊生长性状的候选基因,利用生物信息学方法,克隆了湖羊黑素皮质素受体-4（melanocortin-4 receptor, MC4R）的DNA序列,在群体范围内进行了PCR-SSCP分析,并对湖羊MC4R单核苷酸多态性及其与早期生长性状之间进行关联分析,筛查与肉用湖羊的早期生长性状相关的分子标记,为肉用湖羊的分子标记辅助育种提供理论基础。一、湖羊早期生长曲线的拟合本试验采用Logistic、Gompertz和Von Bertalanffy三种常用的生长曲线模型对湖羊的早期生长进行拟合,结果以Von Bertalanffy模型对湖羊早期生长发育的拟合效果最好。根据此模型可建立湖羊的早期阶段的生长曲线,为其早期选育和改善饲养管理提供了依据。二、湖羊MC4R基因的克隆及其生物信息学分析本试验克隆得到湖羊MC4R基因全序列,全长1765bp,包括213bp的5’-UTR,999bp的开放阅读框和553bp的3’-UTR,编码332个氨基酸残基,分子量为36.57KDa,等电点为7.09,具有和其他哺乳动物相同的7次跨膜结构域。该蛋白具有较高的保守性,湖羊与牛的MC4R蛋白同源性最高,为95.78%；顺次为犬（91.87%）,与人和恒河猴（91.57%）、大鼠（90.96%）和小鼠（90.36%）。试验推定的湖羊MC4R蛋存在多个功能位点或功能基序,与目前研究获得的MC4R的生物学功能是一致的。三、湖羊MC4R PCR-SSCP检测及其多态与生产性状的关联分析试验采用PCR-SSCP的方法对所克隆的湖羊MC4R基因的全序列进行了SNPs检测。试验设计的8对引物中,在M6和M7两对引物扩增序列中检测到了多态性,并均表现为3种基因型。湖羊群体中SNPM6以等位基因B为主,等位基因频率达到0.7361,A等位基因频率仅为0.2639。SNPM7以等位基因C为主,等位基因频率达到0.7292,D等位基因频率为0.2708。χ2适合性检验结果表明,湖羊群体在SNPM6处于Hardy-Weinberg平衡状态（p>0.05）,SNPM7则处于非平衡状态（p<0.05）。SNPM6和SNPM7的多态信息含量分别为0.313和0.3169,属中度多态,说明MC4R SNPM6和SNPM7基因标记的遗传变异较大,可望获得更多的选择效果。不同基因型的初生重、断奶重的最小二乘均值及标准误结果表明：SNPM6 AA型的断奶重极显著的高于BB型和AB型（p<0.01）,SNPM7DD型断奶重也极显著高于CC型和CD型（p<0.01）。另外,DD型初生重极显著高于CC型（p<0.01）,显著高于CD型（p<0.05）。SNPM6A等位基因和SNPM7D等位基因对于湖羊的初生重、断奶重具有正效应；而B等位基因和C等位基因对于湖羊的初生重、断奶重具有负效应。同时相关分析结果表明SNPM6、SNPM7与湖羊断奶重均极显著相关。这表明MC4R可以作为与湖羊生长性状相关的候选基因,并且在今后的湖羊肉用育种工作中可以利用MC4R的SNP进行分子辅助育种,以加快育种进展。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 英文缩写说明
• 第一章 文献综述
• 1 湖羊品种介绍
• 1.1 体型外貌
• 1.2 优良性状
• 2 动物生长曲线研究概况
• 2.1 动物生长发育规律的研究
• 2.2 动物生长曲线的研究
• 3 家畜分子遗传标记技术
• 3.1 SNP作为遗传标记的优势
• 3.2 SNP的单链构象多态性检测技术
• 3.3 PCR-SSCP技术在我国绵、山羊种质资源和经济性状研究中的应用
• 4 黑素皮质素受体-4的研究进展
• 4.1 MC4R的结构与功能的研究
• 4.2 MC4R基因及其单核苷酸多态研究进展
• 5 本研究的目的和意义
• 第二章 湖羊早期生长曲线的拟合
• 1 材料与方法
• 1.1 试验羊的来源
• 1.2 饲养管理
• 1.3 测定指标
• 1.4 生长曲线的绘制模型
• 1.5. 统计分析方法
• 2 结果与分析
• 2.1 湖羊早期生长曲线模型的拟合
• 2.2 不同性别湖羊0～6月龄体重的Von bertalanffy模型拟合
• 2.3 湖羊早期生长曲线的绘制
• 3 讨论
• 3.1 生长曲线中不同模型的选择
• 3.2 生长曲线拟合结果对饲养管理的参考价值
• 第三章 湖羊MC4R基因克隆及其生物信息学分析
• 1 材料与方法
• 1.1 试验动物及采样方法
• 1.2 湖羊耳组织DNA提取和检测
• 1.3 湖羊MC4R基因的PCR扩增
• 1.4 PCR产物的纯化回收
• 1.5 纯化PCR扩增产物的克隆及测序
• 1.6 序列选取及比对
• 1.7 蛋白结构及功能位点预测
• 2 结果与分析
• 2.1 湖羊MC4R基因克隆
• 2.2 MC4R基因序列的生物信息学分析
• 3 讨论
• 3.1 绵羊MC4R基因的克隆及其同源性的比对
• 3.2 绵羊MC4R蛋白基序及功能位点的分析
• 第四章 湖羊MC4R PCR-SSCP检测及其多态与生产性状的关联分析
• 1 材料与方法
• 1.1 试验动物及采样方法
• 1.2 PCR扩增
• 1.3 PCR-SSCP分析
• 1.4 PCR产物的纯化回收及克隆测序
• 1.5 序列分析
• 1.6 统计分析
• 2 结果与分析
• 2.1 湖羊MC4R基因PCR-SSCP检测与突变区域的测序
• 2.2 生物信息学方法预测MC4R基因内的SNP对转录因子结合位点的影响
• 2.3 湖羊群体内MC4R基因SNP的群体遗传学分析
• 2.4 MC4R基因内的SNP基因效应与湖羊群体早期生长的关联分析
• 3 讨论
• 3.1 湖羊MC4R基因突变及其多态性分析
• 3.2 MC4R基因内的SNP对转录因子结合位点的影响
• 3.3 湖羊MC4R基因群体遗传结构分析
• 3.4 生产形状数理统计分析中相关分析与偏相关分析的应用
• 3.5 数量性状的遗传效应计算
• 全文结论
• 参考文献
• 附录
• 附录1 主要仪器设备及化学试剂
• 附录2 湖羊与其他哺乳类动物的DNA序列的多重比对
• 001126370）内的转录因子结合位点预测'>附录3 绵羊MC4R基因（NM₀01126370）内的转录因子结合位点预测
• 附录4 湖羊推定MC4R蛋白的InterProScan分析
• 附录5 湖羊推定MC4R蛋白的ELM分析
• 致谢
• 作者简介