论文题目: 鸡类胰岛素生长因子-Ⅰ基因单碱基突变对该基因转录、表达以及对生长、屠体性状的影响
论文类型: 博士论文
论文专业: 动物遗传育种与繁殖
作者: 颜炳学
导师: 张沅,李宁
关键词: 基因,突变,转录与表达
文献来源: 中国农业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 鸡类胰岛素生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)对生物体的生长发育具有重要的调控作用,直接发挥生长激素的促生长发育功能。前人的研究结果表明:在鸡的1号染色体长臂近着丝粒附近存在一个影响青年鸡体重的数量性状座位(QTL),IGF-Ⅰ基因处于该区域内。我们认为IGF-Ⅰ基因是产生这种QTL效应的主要因素。 通过对丝羽乌骨鸡和肉鸡IGF-Ⅰ基因的部分碱基序列测定,发现在其5’端调控区存在一处单碱基突变:C→A。肉鸡中大部分都是突变型(A),而丝羽乌骨鸡则全部是野生型(C)。在丝羽乌骨鸡和肉鸡杂交产生的F2代群体中进行基因型鉴定,扩大样本量。最后的统计分析结果显示:该突变位点与一些生长、屠体性状相关显著,对生长速度有显著影响。 该突变位于IGF-Ⅰ基因的启动子区域,距转录启始位点和“TATA”盒较近,而且该区段在几个物种中高度保守。转录因子结合位点预测分析结果表明:突变导致基因5’端启动子区域增加一个转录因子CdxA与之结合。CdxA是鸡体内特异表达的同源异形盒基因,其对消化器官,尤其是肠发育有很重要的调节作用。纯化的外源表达的融合蛋白GST—CdxA与突变和非突变寡核苷酸序列相互作用的电泳迁移率变动实验(EMSA)体外证明了突变确实增加了转录因子CdxA与其结合。相关文献报道:转录因子cDxA能够使报告基因的转录水平显著增加。因此,突变型个体IGF-Ⅰ基因的转录、表达水平也要比非突变个体的水平显著增加。由于转录因子CdxA在鸡出生后仅在肠上皮细胞中表达,虽然IGF-Ⅰ基因在肝脏及其全身多种组织、器官表达,但除了肠上皮细胞外,其他组织、器官没有转录因子与IGF-Ⅰ基因相结合,所以突变型个体仅在肠组织中IGF-Ⅰ基因的转录、表达水平上升,其它组织中则无变化。通过荧光实时定量PCR和放射性免疫实验技术,我们检测了突变和非突变型个体IGF-Ⅰ基因在肝脏、小肠中的转录、表达情况。在肝脏中,IGF-Ⅰ基因的转录、表达水平无显著的基因型差异。在小肠中,突变型个体IGF-Ⅰ基因的转录水平在三周龄时比非突变型个体高出约1倍,表达水平高出约30%。6周龄和9周龄时转录、表达水平没有显著的差异。 IGF-Ⅰ基因能促进人的小肠平滑肌细胞生长,我们的实验结果证明IGF-Ⅰ基因同样能促进鸡的小肠平滑肌细胞生长。由于突变型个体肠组织中IGF-Ⅰ的含量比非突变型个体高出约30%,因此其平滑肌细胞、整个肠组织生长、发育更快。最后导致小肠长度比非突变型个体长约3%。小肠是重要的消化、吸收器官,由于突变型个体的消化、吸收面积增大,使其在同样的条件下获得更多的营养成份,因而其生长速度加快,获得了较高的体重和其它一些屠体性状均值。 在畜禽中,长期对生长速度进行人工选择,可以导致该品种(系)消化器官相对比例的上升,使其消化、吸收能力增强,我们的实验结果验证了这种观点,同时也可以作为解释肉鸡为什么具有很高生长速度的多个因素之一。可以应用于将来的分子育种工作中。数量性状座位(QTL)是基因组上的一段区域,含有一个或几个影响数量性状的基因。某一数量性状一般受多个基因以及环境因素的影响,每个基因对该性状的影响程度相对较小,加上环境因素的作用,寻找、证明QTL基因比较困难。但近年随着一些新的技术手段、统计分析工具的发展以及对基因组的更深入的研
论文目录:
摘要
ABSTRACT
缩略词语表
第一章 文献综述
1.1 类胰岛素生长因子-I(IGF-I)相关知识介绍
1.1.1 IGF的发现及总体功能
1.1.2 IGF对多种组织、器官生长、发育的调节作用
1.2 有关数量性状座位(QTL)及QTL基因相关知识的介绍
1.3 荧光定量PCR技术的原理与应用
1.3.1 荧光定量PCR的发展
1.3.2 实时荧光定量PCR原理
1.4 转录因子CDXA相关知识简介
第二章 材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 实验动物
2.1.2 菌株及质粒
2.1.3 实验用酶
2.1.4 其它药品及试剂
2.1.5 培养基的配制
2.1.6 试剂的配制
2.1.7 主要仪器设备
2.2 实验方法
2.2.1 12％非变性聚丙烯酰胺凝胶(25ml体积，0.1cm胶条)制作及电泳
2.2.2 硝酸银染色方法
2.2.3 感受态细胞的制备、效价的测定及质粒DNA的转化
2.2.4 质粒DNA的制备
2.2.5 外源片段的回收方法
2.2.6 连接反应体系的确定
2.2.7 重组质粒的快速鉴定Cracking法：
2.2.8 测序反应程序：
2.2.9 外源蛋白在大肠杆菌内的诱导表达回收
2.2.10 组织DNA的提取：
2.2.11 SDS-PAGE电泳
2.2.12 利用TRIZOL试剂盒提取总RNA
2.2.13 cDNA合成
2.2.14 Southern blotting
2.2.15 统计模型与分析
第三章 实验结果
3.1 突变检测以及突变与生长、屠体性状之间的关系
3.2 突变导致IGF-I基因转录因子结合位点发生变化
3.2.1 突变位点附近碱基序列在几个物种中高度保守，突变可能导致增加转录因子
3.2.2 电泳迁移率变动实验分析
3.3 实时定量PCR技术检测IGF-I基因的转录水平。
3.4 放射性免疫方法检测IGF-I基因的蛋白水平
3.5 细胞培养证明IGF-I促进小肠平滑肌细胞生长
第四章 分析与讨论
4.1 突变与生长、屠体性状之间的关系
4.2 突变导致IGF-I基因转录、表达水平上升
4.3 突变促进了肠组织的发育，进而加快了生长速度
4.4 突变与影响生长性状QTL之间的关系
结论
参考文献
致谢
个人简历
发布时间: 2005-07-18
参考文献
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- [2].鸭脂肪组织EST鉴定、脂肪代谢相关基因多态检测及其与肉鸭脂肪、屠体和生长性状的关联分析[D]. 杨永平.华中农业大学2011
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