山羊繁殖性状相关基因的研究

论文题目: 山羊繁殖性状相关基因的研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 动物遗传育种与繁殖

作者: 欧阳叙向

导师: 施启顺

关键词: 山羊,基因,基因,基因,产羔数

文献来源: 湖南农业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本研究采用PCR-RFLP、微卫星、PCR-SSCP、直接测序、序列分析共5种方法对4个山羊品种(湘东黑山羊、南江黄羊、贵州黑山羊和波尔山羊)共337只山羊进行了繁殖性状相关基因的标记研究。得到了以下几个方面的结果：1多胎性状的微卫星标记研究选择与绵羊多胎性状Fec~B基因紧密连锁的微卫星标记OarAE101、BM143、BMS2508，以及影响多胎的微卫星标记OarHH35对湘东黑山羊等4个山羊品种的遗传多样性及湘东黑山羊的产羔性状进行相关分析，结果发现：1．1 4个微卫星基因座在4个山羊品种中都达到了高度多态(PIC＞0.73)水平，并且湘东黑山羊群体内遗传变异最大，而贵州黑山羊群体内遗传变异最小。1．2根据系统聚类的最短遗传距离聚类结果表明，湘东黑山羊与南江黄羊有共同的起源。1．3 4个微卫星基因座对湘东黑山羊产羔性状相关研究结果为：(1) 4个微卫星基因座对产羔数的相关表明，微卫星标记BMS2508和OarHH35对山羊的产羔数有显著影响，而微卫星标记BM143和OarAE101对产羔数的影响不显著。(2)在BMS2508基因座，等位基因145 bp、93 bp与湘东黑山羊产羔数有显著正相关，等位基因122 bp与湘东黑山羊有显著负相关，基因型132 bp／145 bp、93 bp／132 bp对产羔数效应的最小二乘平均值分别为4、3.23只／胎，而基因型122 bp／122 bp对产羔数效应的最小二乘平均值只有1只／胎。(3)在BM143座，基因型100 bp／106 bp和106 bp／112 bp产羔数的最小二乘均值分别达3只／胎；等位基因104 bp、106 bp和110 bp对湘东黑山羊产羔数有显著正相关。BM143基因座各基因型产羔数的平均最小二乘均值为2.245 1头／胎。(4)在OarAE101座，107 bp／111 bp基因型所对应的产羔数最小二乘均值最高(4.0头／胎)，纯合基因型109 bp／109 bp、107 bp／107 bp、119 bp／119 bp、111 bp／111 bp和125 bp／125 bp所对应的产羔数最小二乘平均值较高，分别为2.67、2.5、2.4、2.33和2.25只／胎，故等位基因107 bp、109 bp、111 bp、119 bp和125 bp对湘东黑山羊产羔数具有正效应。(5)在OarHH35基因座，135 bp／135 bp基因型的最小二乘均值最高(3.67只／胎)，其中还有123 bp／135 bp和125 bp／125 bp基因型的最小二乘均值达到了3.0只／胎，表明等位基因135 bp和125 bp对湘东黑山羊产羔数具有显著的正相关。(6)将4个微卫星基因座的固定效应进行合并来观察它们与湘东黑山羊产羔数之间的相关，发现了28个合并基因型的最小二乘平均值(≥3只／胎)达到了显著水平(P＜0.05)。1．4品种间的基因频率比较，湘东黑山羊的频率显著高于其他品种且与其产羔数呈正相关的基因位点有：BMS2508-93 bp、OarAE101-119 bp。1．5品种间基因型比较，湘东黑山羊独有的且其产羔数最小二乘平均值在2.1只／胎以上的有19种基因型。2调控卵泡发育的相关基因研究2．1山羊FSHR基因5′端转录调控区序列的克隆与分析(1)首次对山羊FSHR基因5′端转录启动区进行了克隆测序，所测序列已在GenBank登录，登录号为：AY765375。(2)山羊FSHR基因5′端转录启动区具有TATA型管家基因启动子特征。在它们的序列上，存在1个TATA框、1个类TATA序列、多个类CAAT序列和1个GC框。山羊的转录起始点无富嘧啶区。(3)对测定的FSHR基因5′端上游转录启动调控区进行序列扫描，检索出4个可能具有转录调控作用的特征序列，即2个3′端Harf ERE，1个E-box序列，1个GC-box。(4)采用TaqⅠ对山羊FSHR基因5′端进行PCR-RFLP分析，发现湘东黑山羊表现为无TaqⅠ酶切位点的B等位基因类型。2．2生长分化因子9B(GDF9B)基因外显子的克隆与PCR-SSCP分析(1)对山羊GDF9B基因的外显子1的全部序列进行了测序，所测序列已在GenBank登录，其登录号分别为AY917128和AY968810。(2)对山羊GDF9B基因的外显子2的绝大部分序列和部分内含子序列进行了测序，所测序列已在GenBank登录，其登录号为AY947812。(3)湘东黑山羊GDF9B基因外显子1序列与绵羊的同源性为99.1％，外显子2序列与绵羊的同源性为98.2％，这说明山羊与绵羊在GDF9B基因的外显子部分具有高度的保守性。(4)与绵羊同序列相比，湘东黑山羊GDF9B基因内含子的碱基变异率要高于外显子的碱基变异率。2．3生长分化因子9(GDF9)基因的SNP及与产羔数相关分析(1)采用PCR-SSCP方法对4个山羊品种的个体进行了检测，结果表明，在4个山羊品种中都检测到三种基因型，湘东黑山羊中突变基因频率明显要高于贵州黑山羊和南江黄羊，而波尔山羊接近于湘东黑山羊。经x~2检验，扩增片断在湘东黑山羊与南江黄羊处于Hardy-Weinberg平衡状态，而在波尔山羊和贵州黑山羊中处于不平衡状态。(2)将扩增纯合子的产物进行测序，并与GenBank中登录的序列相比发现，在山羊GDF9基因外显子1 cDNA的第233处发生了一个单碱基突变，即C→A。将该序列翻译成氨基酸，然后进行氨基酸同源性比较，结果发现此处的碱基变异并没有引起氨基酸的改变。(3)利用SAS软件GLM过程对GDF9基因的基因型效应和产羔数进行了最小二乘分析，结果表明，引物扩增片断分别对4个山羊品种产羔数的影响没有达到显著水平(P＞0.05)，但在不同品种之间的基因型效应的最小二乘平均值却有很大的差异。(4)利用SAS软件GLM过程将GDF9基因和品种的固定效应一起考虑对产羔数的影响，并进行最小二乘分析，结果发现，引物扩增片断的基因型之间对产羔数的影响达到了极显著(P＜0.001)水平，品种对产羔数的影响也达到了极显著(P＜0.001)水平。因此可见，GDF9基因对山羊产羔数的影响是随品种的不同而起不同的作用。

论文目录:

摘要

Abstract

第一章 家畜繁殖性状相关基因研究进展

1 DNA分子标记技术

1.1 PCR-SSCP标记

1.2 微卫星DNA标记

1.3 SNP标记

2 家畜卵巢上卵泡发育调控的研究

2.1 卵巢上卵泡的发育过程

2.2 卵泡发育调控

3 家畜繁殖性状相关基因的研究

3.1 FSH基因

3.2 FSHR基因

3.3 LH与LHR基因

3.4 ESR基因

3.5 GDF9和GDF9B基因

3.6 Fec~B基因

4 本研究的目的与意义

第二章 微卫星标记在4个山羊品种中遗传多态性及其与产羔性状的相关研究

1 实验材料与方法

1.1 实验材料

1.2 实验方法

2 结果与分析

2.1 山羊基因组DNA的检测

2.2 4对微卫星引物PCR扩增产物聚丙烯酰胺凝胶电泳结果

2.3 微卫星基因座等位基因型频率与基因频率

2.4 微卫星基因座的多态信息含量、有效等位基因数及群体杂合度

2.5 4个山羊品种间的遗传变异

2.6 湘东黑山羊中各微卫星基因座基因型与产羔数性状的相关性分析

3 讨论

3.1 关于微卫星DNA标记的选择

3.2 关于试验设计与采样问题

3.3 关于群体内遗传变异和群体间遗传变异

3.4 关于4个微卫星标记与湘东黑山羊产羔数的关系

4 小结

第三章 山羊FSHR基因5′端侧翼序列的测序与分析

1 材料与方法

1.1 实验材料与试剂

1.2 引物设计与合成

1.3 PCR扩增与电泳

1.4 目的DNA片段的测序

1.5 目的DNA片段的PCR-RFLP多态性分析

1.6 数据的处理方法

2 结果与分析

2.1 PCR产物及纯化

2.2 序列测定结果

2.3 分析

2.3.1 不同畜种FSHR基因5′端序列的比较

2.3.2 FSHR基因5′端转录启动调控区序列的变异特征

2.4 Taq Ⅰ酶切结果与分析

3 讨论

3.1 关于山羊FSHR基因转录启动区的遗传结构

3.2 关于山羊FSHR基因转录调控元件与其他物种的碱基差异

3.3 物种间转录调控元件序列差异对FSHR基因转录活性的可能影响

3.4 对湘东黑山羊FSHR基因5′端区序列进行Taq Ⅰ酶切的讨论

4 小结

第四章 山羊GDF9B基因的克隆与测序

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.2 引物设计

1.3 PCR扩增

1.4 PCR产物直接测序

1.5 GDF9B基因外显子1(G6)的PCR-SSCP分析

2 结果

2.1 6对引物的PCR扩增结果

2.2 GDF9B基因外显子1的测序结果

2.3 GDF9B基因外显子2的测序结果

2.4 GDF9B基因外显子1的PCR-SSCP结果

3 分析

3.1 GDF9B基因外显子1的同源性比较

3.2 GDF9B基因外显子2的同源性比较

3.3 GDF9B基因外显子1的PCR-SSCP结果分析

4 讨论

4.1 关于研究GDF9B基因的价值

4.2 关于山羊GDF9B基因外显子突变区的引物设计

4.3 关于山羊GDF9B基因的遗传变异

5 小结

第五章 山羊GDF9基因的SNP分析

1 材料与方法

1.1 材料

1.2 方法

2 结果与分析

2.1 PCR扩增

2.2 SSCP检测结果

2.3 不同纯合基因型个体的克隆测序

2.4 不同山羊品种GDF9基因型频率与基因频率的分析

2.5 基因型与基因频率的x~2检验

2.6 有产羔记录的4个山羊品种基因(型)频率分析

2.7 GDF9基因型与产羔性状的最小二乘分析

3 讨论

3.1 关于PCR-SSCP方法用于检测单碱基突变

3.2 生长分化因子9(GDF9)基因与山羊产羔数性状的关系

4 小结

参考文献

附录A

表A.1 4个山羊品种在4个微卫星基因座上的基因型频率与x~2检验

表A.2 4个山羊品种在4个微卫星基因座上的基因频率

附录B 部分序列测序峰形图

附录C 在GenBank登录的登录号与记录

附录D 缩写名称

致谢

作者简历

发布时间: 2007-12-06

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