小鼠X染色体性发育启动数量性状基因座（QTL）的精细定位

论文摘要

性发育是指个体性成熟并获得生殖能力的过程,受到遗传、环境等多种因素的影响。下丘脑-垂体-性腺轴系统控制着人类生殖系统的发育、成熟及功能的维持,对哺乳动物性发育起着决定性的作用,其所分泌的各种激素水平直接影响或调控青春期发育。性发育的启动时间是性发育过程中相当关键的一个性状。该性状是一个复杂性状,在个体水平上受多种遗传因素和环境因素的影响。有研究表明X染色体存在与性发育启动相关的调控基因。我们之前的研究在小鼠X染色体确定了一个和小鼠阴门开启相关的～25cM（DXMit103～DXMit119,LOD=3.86）的QTL区段。本研究利用特异性区段同类系的家系构建策略将该QTL精细定位到～2.5cM（DXMit68～RS29053133（50～60Mb））的区间长度内。本实验选择性发育起始时间差异较大的两种近交品系小鼠C3H/HeJ和C57BL/6作为亲本,亲本通过正反交产生F1代,F1代自交产生F2代,针对初步定位确定的X染色体目标QTL区段通过基因分型筛选在该区段内至少发生1次重组的F2代雄鼠个体。筛选出的F2代雄鼠个体与C3H/HeJ雌性亲本回交产生F3代,F3代雌性个体与C3H/HeJ雄性亲本回交产生F4代,筛选在目标区段内发生一次重组的F4代雄性个体构建特异性区段同类系。我们成功构建了13种针对目的区段的同类系以及1种对照同类系(F5雌鼠个体基因型为XC3XC3)。筛选出的F4代雄性个体与C3H/HeJ雌性亲本回交产生F5代,记录F5代雌鼠的性发育启动（阴门开启）时间。通过统计分析软件SPSS 15.0对基因型表型数据进行单因素方差分析（One-Way ANOVA）,将目标QTL精细定位到区间DXMit68～RS29053133（50～60Mb）内。对精细定位获得的QTL区段进行候选基因分析,初步确定有三个基因可能参与了性发育启动的调控;Pgrmcl（progesterone receptormembrane component 1,孕酮受体膜蛋白组分元件）,Gria3（谷氨酸受体）,Plac 1（Placental specific protein 1,胎盘特异性蛋白-I）。对性发育启动调控机制的研究,有助于揭示性发育整个生理过程的相关调控机制,也有助于我们对个体发育过程以及相关神经内分泌系统的作用机理加深理解。本研究的结果为性发育启动基因进一步的的定位克隆研究打下了良好的基础。同时确证了X染色体（性染色体）存在相关基因参与了性发育启动相关通路的调节。所有这些工作均有助于帮助我们理解性发育的整个生理过程和调控机制。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 性发育研究进展
• 1.1.1 性发育启动的遗传调控
• 1.1.2 性发育启动神经内分泌调控机制
• 1.1.3 与性发育相关的调控因子
• 1.1.4 小鼠性发育启动相关基因研究进展
• 1.2 本研究的立题背景
• 1.2.1 小鼠模型与复杂性状研究
• 1.2.2 小鼠近交系家系构建与QTL精细定位
• 1.3 本研究的实验设计思路
• 1.4 本实验的研究意义
• 1.4.1 本实验有助于阐明性发育调控的机制
• 1.4.2 本实验为性发育相关疾病研究提供理论支持
• 1.4.3 本研究为复杂性状相关基因研究探索新方法、新理论
• 第二章 实验材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 实验群体
• 2.1.2 主要仪器设备
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 小鼠饲养
• 2.2.2 特异性区段同类系小鼠模型构建及性状鉴定
• 2.2.3 小鼠性发育启动鉴定
• 2.2.4 小鼠全基因组DNA抽提
• 2.2.5 STR分型
• 2.2.6 SNP分型
• 2.3 数据分析
• 2.3.1 各特异性区段同类系表型均值分析
• 2.3.2 单因素方差分析
• 第三章 结果与分析
• 3.1 基因组DNA抽提及微卫星DNA扩增结果
• 3.1.1 基因组DNA抽提结果
• 3.1.2 PCR扩增产物用ABI377测序仪检测的结果
• 3.2 F2代雄鼠筛选结果
• 3.3 F4代雄鼠分型结果
• 3.4 表型数据分析结果
• 3.5 小鼠X染色体性发育启动QTL精细定位结果
• 第四章 讨论
• 4.1 多重PCR反应体系
• 4.2 性发育启动性状鉴定
• 4.3 QTL精细定位
• 4.3.1 小鼠家系构建方式的选择
• 4.3.2 精细定位结果和候选基因分析
• 4.3.3 建立高效、可靠的精细定位实验方案
• 第五章 结论与展望
• 参考文献
• 课题来源
• 致谢