牛亚科家畜GH基因系统分化的研究

论文摘要

本研究以典型群随机抽样的方法,采用单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism,SNP）方法分段测定了18头雷琼牛、19头巴音郭楞州蒙古牛、18头巴音郭楞州牦牛、16头独龙牛、18头海子水牛和16头尼里-拉菲水牛（国内）GH基因序列,通过剪切、连接获得了整个外显子核苷酸碱基654bp。结合GenBank中牛属普通牛（Bos taurus）（GenBank序列号:M57764 M28453,M27325）、瘤牛（Bos indicus）（GenBank序列号:EF592534,EF592533）、牦牛（Bos grunniens）（GenBank序列号:AY271297,EF154193）、大额牛（Bibos frontalis）（GenBank序列号:DQ491198）以及亚洲水牛（Bubalus Bubalis）（GenBank序列号:DQ307367）、GH基因同源区资料,并分别运用亚洲水牛（Bubalus Bubalis）（GenBank序列号:DQ307367）和绵羊（Ovis aries）（GeneBank序列号:EF077162）外类群以最大简约（MP）法与邻接（NJ）法构建分子系统发育树。旨在探讨牛亚科家畜各畜种GH基因变异特点以及牦牛、大额牛跟我国南北黄牛关系的亲疏,为牛亚科分类学说的完善和牛亚科家畜进化分化特征提供部分客观依据,为研究适应进化与分子进化之间的关系提供局部的原始实验根据。序列分析结果发现雷琼牛GH基因序列中存在3个变异位点,定义了5种单倍型。在巴音郭楞州蒙古牛GH基因序列中存在2个变异位点,定义了4种单倍型。巴音郭楞州牦牛GH基因序列中存在2个变异位点,定义了3种单倍型。在独龙牛、海子水牛和尼里-拉菲水牛GH基因序列中没有发现变异,仅有一种单倍型。共发现19个变异位点,其中7个变异位点发生在第5外显子区,占总变异位点的36.8%。证实了牛亚科家畜GH基因第5外显子区有着较高的突变率。分别以亚洲水牛（Bubalus Bubalis）（GenBank序列号:DQ307367）和绵羊（Ovis aries）（GeneBank序列号:EF077162）作外类群以最大简约（MP）法与邻接（NJ）法构建的分子系统发育树得到基本一致的拓扑结构。分析结果表明:⑴牛亚科物种中,瘤牛、普通牛、牦牛关系相对密切,与水牛关系较远;牦牛、独龙牛与我国南北黄牛之间关系无远近之分。⑵确认GH基因的分化早于牛亚科中普通牛、瘤牛和牦牛物种的分化。⑶根据牦牛、大额牛体型外貌特征、核型分析,并结合已有研究结果,本研究支持将牦牛、大额牛划归于Bos属之外的另两个独立的属—牦牛亚属（P（o|¨）ephagus）和准野牛亚属（Bibos）。⑷就GH基因本身而言,在进化历程中和物种分化完成以后,牦牛对中国普通牛、瘤牛有血统贡献。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1. 文献综述
• 1.1 生长激素与生长激素基因
• 1.1.1 生长激素的来源与功能
• 1.1.2 生长激素的作用机制
• 1.1.3 生长激素基因的定位、分子结构及功能
• 1.1.4 生长激素基因的研究进展
• 1.1.5 牛生长激素基因多型的研究应用
• 1.2 牛亚科家畜的起源与驯化
• 1.2.1 牛亚科家畜的分类
• 1.2.2 中国牛种在动物分类学上的地位和分布
• 1.2.3 中国牛亚科家畜起源系统与驯化
• 1.3 分子进化与系统发育
• 1.3.1 分子进化的概念和生物进化学说
• 1.3.2 分子进化速率的恒定性和保守性
• 1.3.3 分子进化的中性理论
• 1.3.4 分子钟假说
• 1.3.5 基于DNA 核苷酸序列的系统发育树构建方法
• 1.4 用于系统发育重建的距离测度
• 1.4.1 P 距离
• 1.4.2 Jukes-Cantor 模型
• 1.4.3 Kimura 距离模型
• 1.5 研究目的及意义
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 血液采集及处理
• 2.3 总DNA 提取及检测
• 2.3.1 总DNA 提取
• 2.3.2 DNA 质量检测
• 2.4 引物设计
• 2.5 PCR 扩增反应体系及反应条件条件
• 2.5.1 PCR 扩增体系
• 2.5.2 PCR 扩增条件
• 2.6 PCR 扩增产物检测与测序
• 2.7 数据统计与分析
• 3 结果与分析
• 3.1 DNA 的提取结果
• 3.2 PCR 扩增产物的PAGE 胶检测结果
• 3.3 PCR 产物的测序
• 3.4 序列分析结果
• 3.4.1 牛亚科家畜GH 基因序列分析
• 3.4.2 GH 基因变异发生的密码子位置和GH 基因的氨基酸组成
• 3.4.3 密码子使用的频率
• 3.4.4 GH 基因核苷酸变异和碱基组成分析
• 3.5 系统发育树的构建
• 3.5.1 各种单倍型间的遗传距离
• 3.5.2 基于GH 基因序列构建系统发育树
• 4 讨论
• 4.1 牛亚科家畜GH 基因遗传多样性
• 4.2 牦牛、大额牛和亚洲水牛（沼泽型）的系统地位问题
• 4.3 牦牛、大额牛与中国南北黄牛关系的亲疏
• 4.4 牦牛对中国黄牛的血统贡献
• 4.5 GH 基因分化与物种分化
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录