济宁青山羊多产性候选基因PRL和BMPR-IB的研究

论文摘要

催乳素是一种重要的促性腺激素,它对动物的各种活动进行调控,尤其是与动物的生长和繁殖密切相关,对哺乳动物的泌乳、产仔、禽类的产蛋等生产性能具有重要作用。骨骼形态发生蛋白（bone morphogenetic proteins, BMPs）是TGF-β的一个亚家族。广泛参与动物的胚胎发育、免疫系统、卵泡发育以及生殖发育。骨骼形态发生蛋白发挥生理功能离不开其受体,因此研究动物骨骼形态发生蛋白受体（bone morphog enetic protein receptor,BMPR）对于研究动物的胚胎发育、生长、繁殖有重要意义。本课题以前催乳素基因和骨骼形态发生蛋白受体IB基因的多态性为研究内容,旨在探索此两个候选基因与济宁青山羊高繁殖力之间的关系。根据GenBank中发表的牛催乳素基因（PRL）和绵羊骨骼形态发生蛋白受体IB基因（BMPR-IB）的DNA序列,分别设计5对和10对引物,扩增山羊PRL基因的5个外显子,以及BMPR-IB基因的外显子1、外显子2、外显子6-外显子10和部分3′非编码区。采用单链构象多态性（Single strand configurations polymorphism,SSCP）技术分别检测这两个基因在济宁青山羊、内蒙古绒山羊、文登奶山羊中的单核苷酸多态性（Single nucleotide polymorphisms,SNPs）。分析群体在多态性基因座上的遗传结构,同时研究这两个基因与济宁青山羊多产性的关系。结果表明:（1）在PRL基因的5对引物的扩增产物中,未检测到多态性,只有一种基因型存在。（2）在BMPR-IB基因10对引物的扩增产物中,检测到2对引物的扩增产物存在多态性,分别为基因座B8（位于BMPR-IB基因的3′非编码区）,基因座B10（位于BMPR-IB基因的3′非编码区）。（3） BMPR-IB基因座B8在三个山羊品种中均检测到3种基因型AA、AB和BB;AA型和BB型相比,在BMPR-IB基因的3′非编码区有71bp（C→T）的点突变。基因座B10在济宁青山羊和文登奶山羊中检测到3种基因型CC、CD和DD,在内蒙古绒山羊中检测到CC一种基因型;CC型和DD型相比,在BMPR-IB基因的3′非编码区第130bp处有T→C的单碱基突变。（4）利用SAS软件对BMPR-IB基因的基因座B8和基因座B10基因型效应进行最小二乘分析,结果表明,济宁青山羊3种基因型之间产羔数的最小二乘均值差异均不显著（P>0.05）。（5）由于实验方法的差异,可能有部分突变未能检测到,所以不能排除这两个基因是影响山羊高繁殖力的主效基因。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 引言
• 第一章 文献综述
• 1.1 济宁青山羊研究概况
• 1.1.1 品种数量
• 1.1.2 外貌特征
• 1.1.3 繁殖性能
• 1.1.4 生产性能
• 1.2 山羊繁殖力性状候选基因的研究进展
• 1.2.1 骨形态发生蛋白15 基因
• 1.2.2 催乳素受体基因
• 1.2.3 生长分化因子9 基因
• 1.2.4 促黄体素β亚基基因
• 1.3 PRL 基因的研究进展
• 1.3.1 催乳素的生物学作用
• 1.3.2 催乳素基因的分子结构和序列特点
• 1.3.3 催乳素基因定位情况
• 1.3.4 催乳素基因与生产性能的关系
• 1.4 BMPR-IB 基因的研究进展
• 1.4.1 BMPR-IB 的生物学作用
• 1.4.2 BMPR-IB 基因的分子结构和序列特点
• 1.4.3 BMPR-IB 基因定位情况
• 1.4.4 骨形态发生蛋白受体与繁殖性能的关系
• 1.5 研究的目的及意义
• 第二章 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 试验山羊来源及采样方法
• 2.1.2 药品和酶
• 2.1.3 主要仪器设备
• 2.1.4 分析工具软件
• 2.1.5 溶液试剂配制
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 羊血液DNA 的提取
• 2.2.2 DNA 浓度和纯度的检测
• 2.2.3 引物设计与PCR 扩增
• 2.2.4 SSCP 分析
• 2.2.5 PCR 产物的纯化
• 2.2.6 PCR 产物的克隆
• 2.3 数据统计分析
• 2.3.1 群体基因频率和基因型频率的计算
• 2.3.2 群体内遗传变异的度量指标——杂合度
• 2.3.3 有效等位基因数
• 2.3.4 多态信息含量（polymorphic information content，PIC）值的计算
• 2.3.5 品种之间基因型分布的差异显著性检验（卡方独立检验）
• 2.3.6 最小二乘方差分析
• 第三章 结果与分析
• 3.1 基因组提取结果--从血样中提取基因组 DNA
• 3.2 PRL 基因PCR-SSCP 的结果与分析
• 3.2.1 PRL 基因 PCR 扩增结果
• 3.2.2 PCR-SSCP 多态性检测结果
• 3.2.3 PRL 基因引物扩增产物的克隆测序与序列分析
• 3.3 BMPR-IB 基因PCR-SSCP 的结果与分析
• 3.3.1 BMPR-IB 基因 PCR 扩增结果
• 3.3.2 引物88 的基因组扩增和重组质粒的PCR 鉴定结果
• 3.3.3 引物810 基因组PCR 扩增及重组质粒的鉴定结果
• 3.3.4 PCR-SSCP 多态性检测结果
• 3.3.5 BMPR-IB 基因引物扩增产物的克隆测序与序列分析
• 3.4 突变位点的群体遗传学研究结果
• 3.4.1 等位基因频率和基因型频率
• 3.4.2 BMPR-IB 基因的 Hardy-Weinberg 平衡的检验
• 3.4.3 BMPR-IB 基因品种间基因型分布差异检验分析
• 3.4.4 BMPR-IB 基因的遗传特性分析
• 3.4.5 PRL 和 BMPR-IB 基因与济宁青山羊产羔数的关联分析
• 第四章 讨论
• 4.1 血液样品保存及其 DNA 的提取
• 4.2 影响 PCR 扩增反应的因素
• 4.3 影响SSCP 分析的因素
• 4.4 BMPR-IB 基因序列克隆中遇到的问题及解决方法
• 4.5 SSCP 的结果分析
• 4.6 关于山羊两个基因测序结果
• 4.7 群体遗传结构
• 4.7.1 单个基因座的Hardy-Weinberg 平衡
• 4.7.2 遗传多态性
• 4.8 PRL 基因和BMPR-IB 基因与繁殖力的关系
• 4.8.1 PRL 基因与繁殖力的关系
• 4.8.2 BMPR-IB 基因与繁殖力的关系
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录