绵羊三个肉质性状候选基因的序列特征、多态性及发育性表达规律研究

绵羊三个肉质性状候选基因的序列特征、多态性及发育性表达规律研究

论文摘要

小尾寒羊、滩羊及蒙古羊是我国北方地区主要的绵羊品种,是我国肉用绵羊品种培育及改良的主要遗传资源。为寻找可靠的肉质性状遗传标记,本试验克隆了绵羊肉质性状候选基因TNNC2、FABP4及DGAT1全编码序列,并以同一饲养条件下的286只绵羊随机样本为试验材料,采用PCR-SSCP和PCR-RFLP技术对其多态位点与主要肉质性状表型值进行了关联性分析,同时应用实时定量PCR技术对候选基因随滩羊日龄增长的表达规律进行了研究。研究结果如下:.1.绵羊TNNC2基因的全长编码区序列(GenBank accession number EU239357)包含一个完整的开放阅读框(Open Read Frame,ORE),由483个碱基编码的160个氨基酸组成。比对分析显示,绵羊TNNC2氨基酸序列与牛(NP 001069841)、猪(AAS88728)、人(CAG46682)、鼠(NP033420)和鸡(NP990781)的TNNC2氨基酸序列的相似性分别为99%、99%、98%、98%和89%。提示TNNC2基因在遗传进化上是一个高度保守的基因。2.克隆了绵羊FABP4基因的全长编码区序列(GenBank accession numberEU301804)。该序列包含有一个由399个碱基编码,132个氨基酸组成的ORF。比对分析表明,绵羊FABP4氨基酸序列与鼠(CAJ18597)、人(CAG33184)、牛(NP776739)、猪(ABK58164)、鸡(NP989621)以及绿头鸭(ABC96712)的FABP4氨基酸序列相似性分别为86%、86%、93%、84%、72%和74%。3.克隆了绵羊DGAT1基因的全长编码序列(GeneBank accession numberEU301803)。该序列包含一个完整的ORF,由1470个碱基编码的489个氨基酸组成。氨基酸序列分析显示,绵羊DGAT1氨基酸序列与人(NP036211)、鼠(AAH03717)、猪(AAM66767)和牛(NP777118)的DGAT1氨基酸序列的相似性分别为88%、84%、92%和98%。4.在供试绵羊群体中检测到TNNC2基因第一内含子第7bp处一个T碱基缺失,并命名为D等位基因。D等位基因在供试的小尾寒羊、滩羊及蒙古羊群体中频率分别为:0.78、0.77和0.71。x2检验表明,该位点基因及基因型频率在小尾寒羊、滩羊和蒙古羊试验群体中差异不显著(P>0.05)。群体基因型与肉质性状关联性分析表明,该位点基因型显著影响绵羊肉质性状,DD和TD基因型个体的胴体重、背最长肌滴水损失和剪切力显著高于TT基因型个体,而大理石纹评分和pH值小于TT基因型个体(p<0.01)。但DD与TD基因型个体之间在肉质性状上无显著差异。5.PCR-SSCP分析表明,绵羊FABP4基因第一内含子219bp处存在一个A>G碱基突变,等位基因A在小尾寒羊、滩羊及蒙古羊试验群体中的频率分别为:0.68、0.57和0.60。位点多态信息含量属于高度多态。x2检验表明,三个供试绵羊群体该位点基因及基因型分布差异不显著(p>0.05)。群体基因型与肉质性状关联性分析表明,AA和AG基因型绵羊个体肌内脂肪(Intramuscular Fat,IMF)含量显著高于GG基因型绵羊个体(p<0.05);AG和GG基因型个体背最长肌剪切力显著高于AA基因型个体(p<0.05),但AG与GG基因型间差异不显著;AA基因型绵羊个体背最长肌大理石纹评分显著高于GG基因型个体(p<0.05)。三种基因型个体之间在90日龄体重、胴体重、眼肌面积、净肉率、滴水损失、pH值和背膘厚度指标上差异不显著(p>0.05)。6.在三个供试绵羊群体DGAT1基因17外显子1461bp处检测到一个T>C突变,该突变产生/缺失一个Alu I限制性内切酶酶切位点。x2检验表明,C、T等位基因以及CC、TC、TT基因型在三个供试绵羊群体中分布差异不显著(p>0.05)。基因型与供试绵羊群体肉质性状关联性分析表明,该位点多态显著影响绵羊个体的背最长肌剪切力、失水率、大理石评分和IMF含量(p<0.05)。TT基因型个体IMF含量及大理石评分显著高于CC基因型,但失水率和剪切力显著低于CC基因型。TC基因型IMF含量及大理石评分介于TT和CC基因型个体之间。除剪切力和失水率两指标以外,TT与TC基因型个体肉质性状之间无显著差异(P>0.05)。该位点多态性不影响绵羊背最长肌肉色、pH值、90日龄胴体重、眼肌面积、GR值、背膘厚度及净肉率(p>0.05)。7.TNNC2、FABP4和DGAT1基因均在绵羊骨骼肌中表达,TNNC2为骨骼肌表达优势基因;FABP4及DGAT1在绵羊骨骼肌中的表达量较低,其mRNA含量为内参基因β-actin的1%左右。8.在120-200日龄段,TNNC2和FABP4基因背最长肌表达量随绵羊日龄增长显著升高(p<0.01)。在90、120、160及200日龄段,DGAT1基因背最长肌表达量随绵羊日龄变化无显著规律,除120与160日龄外,其余各阶段表达量差异不显著(P>0.05)。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一部分 文献综述
  • 第一章 肉的品质特征及其影响因素
  • 1.1 肌肉的化学组成
  • 1.2 肌肉的组织结构
  • 1.3 主要肉质性状及其影响因素
  • 1.3.1 嫩度
  • 1.3.2 多汁性
  • 1.3.3 风味及肉色
  • 第二章 肉质性状候选基因研究进展
  • 2.1 研究方法
  • 2.1.1 DNA多态分析与肉质性状
  • 2.1.2 蛋白质组学与肉质性状
  • 2.2 绵羊基因组图谱研究概况
  • 2.3 绵羊肉质性状主效基因
  • 2.3.1 美臀基因CLPG
  • 2.3.2 肌肉生长抑制素基因MSTN
  • 2.3.3 钙蛋白酶基因CAPN
  • 2.3.4 钙蛋白酶抑制蛋白基因CAST
  • 2.4 本试验候选基因研究进展
  • 2.4.1 骨骼肌快速肌钙蛋白基因TNNC2
  • 2.4.2 二乙酰基甘油酰基转移酶1基因DGAT1
  • 2.4.3 脂肪型脂肪酸结合蛋白基因FABP4
  • 第二部分 试验研究
  • 第三章 本研究的目的、意义及技术路线
  • 3.1 本研究的意义
  • 3.2 本研究的目的
  • 3.3 试验技术路线
  • 第四章 绵羊TNNC2、FABP4和DGAT1基因的克隆与序列分析
  • 4.1 材料
  • 4.1.1 组织样采集
  • 4.1.2 主要仪器和器械
  • 4.1.3 溶液及试剂配制
  • 4.1.4 载体、酶、试剂盒
  • 4.2 方法
  • 4.2.1 总RNA提取(Trizol试剂法)
  • 4.2.2 总RNA质量及浓度检测
  • 4.2.3 引物设计与合成
  • 4.2.4 RT-PCR
  • 4.2.5 PCR产物的回收和纯化
  • 4.2.6 目的片段与载体连接
  • 4.2.7 大肠杆菌感受态细胞的制备(CaCl2法)
  • 4.2.8 连接产物的转化
  • 4.2.9 阳性菌落的筛选
  • 4.2.10 测序
  • 4.2.11 测序结果分析工具
  • 4.3 结果
  • 4.3.1 总RNA质量检测
  • 4.3.2 RT-PCR扩增结果
  • 4.3.3 PCR扩增产物克隆
  • 4.3.4 菌落PCR扩增检测
  • 4.3.5 PCR测序
  • 4.4 克隆序列的遗传及生物信息学分析
  • 4.4.1 绵羊FABP4基因及氨基酸序列分析
  • 4.4.2 绵羊TNNC2的基因及氨基酸序列分析
  • 4.4.3 绵羊DGAT1的基因及氨基酸序列分析
  • 4.5 讨论
  • 4.5.1 绵羊EST数据库的利用
  • 4.5.2 关于总RNA提取
  • 4.5.3 关于克隆结果的验证
  • 4.6 结论
  • 第五章 绵羊FABP4、TNNC2及DGAT1基因的多态性及其与肉质性状的关联性分析
  • 5.1 材料和方法
  • 5.1.1 材料
  • 5.1.2 方法
  • 5.2.结果与分析
  • 5.2.1 基因组DNA提取
  • 5.2.2 FNNC2基因多态性分析
  • 5.2.3 FABP4基因多态性分析
  • 5.2.4 DGAT1基因多态性分析
  • 5.3 讨论
  • 5.3.1 关于PCR-SSCP
  • 5.3.2 关于绵羊FABP4、TNNC2及DGAT1基因多态性
  • 5.4.结论
  • 第六章 绵羊FABP4、TNNC2及DGAT1基因表达的发育性变化规律研究
  • 6.1 材料和方法
  • 6.1.1 材料
  • 6.1.2 方法
  • 6.2 结果
  • 6.2.1 绵羊背最长肌总RNA提取及检测结果
  • 6.2.2 引物特异性及内参可靠性检测结果
  • 6.2.3 染料法荧光定量检测结果
  • 6.3 讨论
  • 6.3.1 关于mRNA含量检测方法
  • 6.3.2 关于内参基因
  • 6.3.3 关于目的基因表达分析
  • 6.4 结论
  • 第七章 创新点及本试验的总结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者简介
  • 附录
  • 缩略词
  • 相关论文文献

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