鹅GH、PRL基因序列及其多态性与早期生长发育及屠宰性状的关联分析

论文摘要

本试验对我国大、中、小三个地方鹅种狮头鹅、皖西白鹅和籽鹅的早期生长发育规律进行分析,同时以籽鹅、皖西白鹅、狮头鹅、四季鹅和浙东白鹅为研究对象,对GH基因外显子和内含子、PRL基因编码区全序列以及5’端序列进行PCR-SSCP检测和克隆测序,分别计算5个鹅品种（种群）突变位点的基因型频率和基因频率,比较不同鹅种间的基因型分布规律,并对GH基因和PRL基因多态性与鹅早期增重和屠宰性状进行关联分析。试验结果如下:1.利用Logistic,Gompertz,Bertalanfy和Cubic 4种非线性动物生长模型拟合大、中和小型三个地方鹅种:狮头鹅、皖西白鹅和籽鹅1-11周龄的平均体重,进行早期生长发育规律及遗传参数分析。结果表明:4个方程均能很好地拟合三个鹅种的生长过程,拟合度都在0.99以上,但Gompertz模型更符合实际品种特性,为首选模型,由此模型估计狮头鹅、皖西白鹅和籽鹅生长的拐点时间分别为5.98周龄、5.11周龄和6.16周龄,相应的拐点体重分别为2115.77g、1499.08g和1049.62g。2.对鹅GH基因外显子和内含子进行克隆测序,得到鹅GH基因编码区全序列,长度为651bp。与鸡GH基因cds的同源性为91.4%,与鸭的同源性高达98.5%,演绎成氨基酸后两者同源性分别为97.6%和99.9%;与人、鼠GH基因cds序列同源性分别为63.81%和74.31%,演绎成氨基酸后同源性分别为52.51%和72.81%。并获得了鹅GH基因4个内含子的序列,序列长度分别为1504bp、664bp、362bp和1144bp。3.在鹅GH基因编码区上共检测到4个SNP位点,分别为外显子2的C39T、C74T突变和外显子4的T291C、G297C,仅外显子2的C74T突变导致导致编码的氨基酸由丙氨酸变为缬氨酸,其余位点均为“沉默”突变。外显子2多态性分析结果显示,籽鹅和皖西白鹅具有10种基因型,狮头鹅和四季鹅具有7种基因型,浙东白鹅具有8种基因型,在籽鹅、皖西白鹅和四季鹅中等位基因A为优势等位基因,狮头鹅和浙东白鹅中等位基因D为优势等位基因;外显子4多态性分析结果显示,所有5个鹅品种（种群）均具有3种基因型,除籽鹅外,其它4个品种（种群）中等位基因A均为优势等位基因。外显子多态位点上,所有鹅品种（种群）均处于Hardy– Weinberg平衡状态。4. 4个内含子的7对引物扩增结果具有多态性,测序结果表明,内含子1的P6引物的SNP位点分别为A1066G和C1157T;内含子2的P10引物的SNP位点分别为C548T和T551C,P11引物的SNP位点分别为C548T和T551C;内含子3的P13引物多态性是由该段序列中的5个核苷酸的点突变和缺失造成,分别为A160G和C167G和T264C突变以及176bp处和231bp处分别存在两个碱基的重复和缺失。内含子4的P15的SNP位点为T130C;P18引物的SNP位点分别是G821A和C949T;P19引物的SNP位点为T1137C。在内含子1中只有P6对引物存在多态性,多态性分析结果显示,籽鹅和皖西白鹅具有4种基因型,狮头鹅、浙东白鹅和四季鹅具有3种基因型,在5个鹅品种（种群）中等位基因A均为优势等位基因;内含子2的P10和P11对引物存在多态性且基因型完全对应;所有5个鹅品种（种群）均具有3种基因型,除籽鹅外,等位基因A均为优势等位基因;内含子3的P13对引物存在多态性,狮头鹅、籽鹅和皖西白鹅具有3种基因型,浙东白鹅和四季鹅具有2种基因型,在5个鹅品种（种群）中等位基因B均为优势等位基因;内含子4的P15、P18和P19检测到多态性;引物对P15除四季鹅外,其它4个品种具有3种基因型,在5个鹅品种（种群）中等位基因A均为优势等位基因;内含子4引物对P18皖西白鹅、浙东白鹅和四季鹅具有5种基因型,狮头鹅具有4种基因型,而籽鹅只具有3种基因型,在5个鹅品种（种群）中,狮头鹅等位基因E均为优势等位基因,而籽鹅不具有E等位基因,浙东白鹅E等位基因的频率也相对较高;引物对P19皖西白鹅、浙东白鹅、籽鹅和四季鹅具有3种基因型,而狮头鹅只具有2种基因型,在5个鹅品种（种群）中,籽鹅和四季鹅M为优势等位基因,而皖西白鹅、浙东白鹅和狮头鹅N为优势等位基因。在内含子4引物对P19的多态位点中,只有籽鹅和四季鹅处于Hardy– Weinberg平衡状态（P>0.05）;其它内含子多态位点中,所有鹅品种（种群）均处于Hardy– Weinberg平衡状态（P>0.05）。5.对鹅GH基因所有检测到的SNPs的多态性与早期体重和屠宰性状进行关联分析,结果表明鹅GH基因外显子2、内含子3和内含子4的多态位点上对早期增重和屠宰性状存在显著的基因型效应,对于鹅早期增重和屠宰性状,外显子2的多态位点CD和DD基因型是有利基因型,在狮头鹅和浙东白鹅中的优势等位基因D可能是有利基因。内含子3的多态位点上最有利基因型是BB基因型。内含子4上NN基因型对鹅生长具有一定的促进作用,N基因可能是鹅早期增重和屠宰性状的有利基因。6.利用多对引物扩增的方式,本试验克隆测序了鹅PRL基因编码区以及5’端调控区的全序列,cds序列全长为690bp,5’端序列全长为836bp。将所获得序列与鸡和鸭的PRL基因cds序列比较,发现与鸡PRL基因cds序列的同源性为92.8%,与鸭的同源性高达98.7%,演绎成氨基酸后两者同源性分别为93.3%和98.3%。7.在鹅PRL基因的5’端调控区检测到C135G、C201T、C278Abp和T827G突变,在内含子2的32bp和33bp处检测到2个核苷酸GA的缺失/插入,但是在编码区没有发现突变位点。多态性分析结果5′端调控区引物对P3中,籽鹅、皖西白鹅和狮头鹅具有3种基因型,四季鹅和浙东白鹅只具有2种基因型,在5个鹅品种（种群）中等位基因A均为优势等位基因;内含子2多态位点所有5个鹅品种（种群）除浙东白鹅外均具有3种基因型,在5个鹅品种（种群）中等位基因B均为优势等位基因;所有多态位点中,所有鹅品种（种群）均处于Hardy– Weinberg平衡状态（P>0.05）.8.对于鹅早期增重和屠宰性状,PRL基因仅仅在5’端调控区的多态位点上存在显著的基因型效应,AA和AB基因型的个体610周龄体重显著高于BB基因型个体,AA和AB基因型的个体间610周龄体重差异不显著;对于屠宰性状而言,AA和AB基因型的个体活重、屠体重、半净膛重、全净膛重和内脏重也显著高于BB基因型个体,AA和AB基因型的个体间屠宰性状差异不显著。因此,对于鹅早期增重和屠宰性状, AA和AB基因型为有利基因型。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 文献综述
• 一、家鹅种质特性研究进展
• 1.1 家鹅的分类学与起源
• 1.2 我国的家鹅品种资源
• 1.3 家鹅细胞遗传学研究进展
• 1.4 家鹅血液蛋白多态性研究进展
• 1.5 家鹅分子生物学研究进展
• 1.6 鹅育种研究进展
• 二、本试验中选用的5 个鹅品种（种群）简介
• 三、生长激素（growth hormone,GH）及生长激素基因研究进展
• 3.1 生长激素及生长激素基因的结构
• 3.2 生长激素基因定位、表达与调控
• 3.3 生长激素的生理功能
• 3.4 GH 作用的分子机制
• 3.5 生长激素的生物学功能
• 3.6 国内外禽类生长激素基因的研究进展
• 四、催乳素及催乳素基因研究进展
• 4.1 催乳素的基本结构
• 4.2 催乳素的分泌调节
• 4.3 催乳素的生理功能
• 4.4 催乳素（PRL）基因结构及多态性研究进展
• 4.5 家禽 PRL 基因多态性研究进展
• 五、本研究的目的和意义
• 第二章 鹅早期生长发育规律的研究
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 测定项目
• 1.3 统计方法
• 2 结果与分析
• 2.1 生长发育规律
• 3 讨论
• 第三章 鹅生长激素（GH）基因多态性及其与体重和屠宰性状的关联分析
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 方法
• 1.3 统计分析方法
• 2 结果与分析
• 2.1 鹅 CH 基因的克隆和测序
• 2.2 鹅 GH 基因的多态性检测
• 2.3 5个鹅品种（种群）GH基因外显子SNPs等位基因的基因型和基因频率分析
• 2.4 5 个鹅品种（种群）GH 基因内含子 SNPs 等位基因的基因型和基因频率分析
• 2.5 鹅 GH 基因多态位点与早期增重和屠宰性状的关联分析
• 3 讨论
• 3.1 鹅 GH 基因的克隆
• 3.2 鹅 GH 基因编码区多态性
• 3.3 鹅 GH 基因内含子多态性
• 3.4 鹅 GH 基因多态性与体重和屠宰性能的关系
• 第四章 鹅催乳素（PRL）基因多态性及其与体重和屠体性状的关联分析
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1.3 统计分析方法
• 2 结果与分析
• 2.1 鹅 PRL 基因5′端调控区的克隆和测序
• 2.2 鹅 PRL 基因编码区的克隆和测序
• 2.3 鹅 PRL 基因的多态性检测
• 2.4 5 个鹅品种（种群）PRL 基因SNPs 等位基因的基因型和基因频率分析
• 2.5 鹅 PRL 基因多态位点与早期增重和屠宰性状的关联分析
• 3 讨论
• 3.1 鹅 PRL 基因的克隆
• 3.2 鹅 PRL 基因多态性
• 3.3 鹅 PRL 基因多态性与体重和屠宰性能的关系
• 全文结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读博士期间发表的论文