6个黄牛品种ND5、GHSR基因遗传变异及其与生长性状关联分析

论文摘要

本研究采用PCR-SSCP分子标记和DNA测序技术对ND5、GHSR两个基因在南阳牛、秦川牛、郏县红牛、晋南牛、安格斯牛和中国荷斯坦牛6个群体共714个个体的遗传变异进行分析,并探讨了南阳牛、秦川牛、郏县红牛基因遗传变异与生长性状之间的相关性,为这三个黄牛品种进一步选育从理论上提供帮助。本研究取得以下结论:1.6个黄牛品种ND5基因遗传特性分析应用PCR-SSCP技术对6个黄牛品种mtDNA ND5基因3个基因座进行多态性分析。结果表明:N1与N3基因座的PCR产物经SSCP检测仅存在一种带型。N2基因座存在A、B两种单倍型,发现3个SNP,12900 T>C、12923 A>T、12924 C>T（与NC006853对照）,其中,12900 T>C位属于同义突变,12923 A>T、12924 C>T两位突变处于同一密码子的二、三位,致使苯丙氨酸变为酪氨酸。在6个黄牛群体中,N2基因座A单倍型频率分别为0.167、0.134、0.139、0.117、0.041、0.066。2.ND5基因多态性与牛生长性状之间的关联分析ND5基因遗传变异与南阳牛的管围、坐骨端宽、体重、体斜长、体高、日增重等性状之间进行关联分析,发现在6月龄坐骨端宽指标上,B单倍型高于A单倍型,差异极显著（P<0.01）;在6月龄体重、体斜长、体高、日增重等指标上,B单倍型也高于A单倍型,差异显著（P<0.05）。在24月龄体高指标上,A单倍型高于B单倍型,差异极显著（P<0.01）;但在12、18月龄南阳牛群体中没有相关。ND5基因的遗传变异与秦川牛、郏县红牛生长性状间进行关联分析,发现秦川牛与ND5基因变异没有相关。在郏县红牛群体中,坐骨端宽指标是A单倍型高于B单倍型,差异极显著（P<0.01）。3.6个黄牛品种GHSR基因遗传特性分析对GHSR基因全部外显子区共4个基因座G1、G2、G3和G4进行遗传变异分析。首次检测到四个突变SNP,nt-7、nt456、nt667和nt3552（参考XM592014的序列,转录起始位点为+1）。G1基因座存在三种带型,在-7位发生了碱基C>A突变。G1基因座等位基因C基因频率在南阳牛、秦川牛、郏县红牛、晋南牛、安格斯牛和中国荷斯坦6个黄牛品种中分别为0.729、0.557、0.543、0.536、0.539、0.852。G2基因座发现两个SNP,分别在456、667位发生了碱基G>A、C>T的突变。该两处突变完全连锁,三种基因型分别命名为AA、AB、BB型,在所有研究群体中,没有检测到BB基因型。G2基因座等位基因A基因频率6个黄牛品种中分别为0.889、0.855、0.891、0.903、0.762、0.910。G4基因座仅发现一个SNP,在3552位发生了碱基C>T突变,存在两种带型,G4基因座等位基因C基因频率在6个黄牛品种中分别为0.556、0.549、0.577、0.540、0.560、0.508。6个群体G1基因座均处于Hardy-Weinberg平衡状态。南阳牛、秦川牛、郏县红牛、晋南牛和安格斯牛G1基因座遗传多态性处于中度多态,荷斯坦牛G1基因座处于低度多态。6个群体G2基因座均处于Hardy-Weinberg平衡状态。郏县红牛和安格斯牛G2基因座遗传多态性处于中度多态,南阳牛、秦川牛、晋南牛和荷斯坦牛G2基因座遗传多态性处于低度多态。其中,荷斯坦牛多态信息含量最低。6个群体G4基因座均处于Hardy-Weinberg不平衡状态。南阳牛、秦川牛、郏县红牛、晋南牛、安格斯牛和荷斯坦牛6个黄牛品种中G4基因座遗传多态性均处于中度多态。4.GHSR基因多态性与生长性状之间的关联分析GHSR基因G1、G2和G4基因座的遗传变异与南阳牛、秦川牛、郏县红牛生长性状之间进行关联分析。G1基因座不同基因型在郏县红牛群体中,BB基因型腰角宽、尻长显著大于AA基因型（P<0.05）;在秦川牛群体中AB基因型腰角宽显著大于BB基因型（P<0.05）。G2基因座南阳牛6月龄体重和日增重AA基因型显著高于AB基因型（P<0.05）,但在12/18/24月龄时差异不显著。郏县红牛和秦川牛群体中,不同基因型与生长性状没有相关。G4基因座不同基因型在南阳牛6月龄指标中,AA基因型坐骨端宽大于AB基因型,达到显著水平（P<0.05）。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 遗传标记及其发展现状
• 1.1.1 形态学标记
• 1.1.2 细胞学标记
• 1.1.3 生化标记
• 1.1.4 免疫学标记
• 1.1.5 DNA 分子遗传标记
• 1.2 DNA 分子标记在牛遗传育种中的应用
• 1.2.1 基因定位
• 1.2.2 构建基因组连锁图谱
• 1.2.3 杂交选育
• 1.2.4 亲缘关系的确定
• 1.2.5 标记辅助选择
• 1.3 主要黄牛品种简介
• 1.3.1 郏县红牛
• 1.3.2 南阳牛
• 1.3.3 秦川牛
• 1.4 候选基因研究进展
• 1.4.1 mtDNA ND5 基因的研究进展
• 1.4.2 GHSR 基因的研究进展
• 第二章 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 实验动物
• 2.1.2 实验数据
• 2.1.3 实验试剂
• 2.1.4 仪器设备
• 2.2 主要溶液与缓冲液
• 2.2.1 动物基因组DNA 提取所用溶液
• 2.2.2 凝胶电泳所用试剂
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 血样DNA 的提取与分离
• 2.3.2 DNA 质量检测
• 2.3.3 DNA 浓度检测
• 2.3.4 PCR 扩增
• 2.4 资料的统计分析方法
• 2.4.1 基因频率和基因型频率的计算
• 2.4.2 多态信息含量（PIC）
• 2.4.3 有效等位基因数（Ne）
• 2.4.4 基因座纯合度（Ho）和杂合度He
• 2.4.5 生产性能数据统计分析
• 第三章 ND5基因多态性及其与生长性状之间的关联分析
• 3.1 ND5 基因SNP 检测
• 3.2 PCR 产物的SSCP 分析
• 3.3 遗传多态性指标
• 3.4 不同基因型的序列测定
• 3.5 三个黄牛群体ND5 基因N2 基因座多态性与生长性状的关联分析
• 3.6 讨论
• 3.6.1 ND5 基因的功能
• 3.6.2 黄牛ND5 基因遗传变异及其与生长性状关联分析
• 3.6.3 引起生长性状关联的原因
• 第四章 GHSR 基因多态性及其与生长性状之间的关联分析
• 4.1 PCR 产物的电泳检测
• 4.2 PCR 产物的SSCP 分析
• 4.3 G1、G2、G4 三个基因座的遗传多态性指标
• 4.3.1 G1 基因座
• 4.3.2 G2 基因座
• 4.3.3 G4 基因座
• 4.4 讨论
• 4.4.1 GHSR 基因的功能
• 4.4.2 黄牛 GHSR 基因遗传变异位点的分析
• 4.4.3 不同牛群体 GHSR 基因多态与群体遗传结构分析
• 4.4.4 GHSR基因对生长发育性状的效应分析
• 第五章 结论与创新点
• 5.1 结论
• 5.2 创新点
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介