猪USF1和MBF1基因的克隆、鉴定及多态性分析

猪USF1和MBF1基因的克隆、鉴定及多态性分析

论文摘要

以功能基因组学、分子标记辅助育种和转基因技术等分子育种技术逐步与传统的育种方法紧密结合并作为生物科技的前沿领域,已成为当代猪育种的重要方向,加速了猪的遗传改良进程。大量生物信息学的发展和公共数据资源库的共享,为分离、定位和筛选具有影响猪性状的基因提供了新的思路。本论文通过候选基因的方法,并结合猪的EST信息和比较基因组的策略,分离鉴定猪两个与脂肪沉积相关的新基因,并对基因与部分性状进行了关联分析和结构功能域的预测,取得了如下结果:1.依据候选基因法,从GenBank中搜索猪的同源EST,由EST构成的连接群(contig)设计引物,从大白、梅山猪cDNA中分离克隆两个基因upstream transcription factor 1(USF1),Multiprotein bridging factor 1(MBF1)和USF1基因的一个新转录本USF1/CD,将USF1和USF1/CD序列提交到GenBank收录号分别为EF 219407和EF 208923。2.根据己获得的cDNA序列设计引物,分别以大白和梅山猪DNA作为模板进行扩增、克隆并测序拼接后获得USF1基因所有的第1外显子到第11外显子序列,长度为5516bp,序列提交到GenBank收录号为EF 625884。经序列比对,发现了第10内含子上有1个T-C突变,导致AluI酶切多态性。获得了MBF1基因的第2外显子到第5外显子序列提交到GenBank收录号为EF 625885,序列比对发现共有7个SNPs其中两个位于第4外显子,4个位于第4内含子,第4外显子的C42T突变引起Fsp4HI酶切多态性,C81T突变引起TaqI酶切多态性。3.采用半定量RT-PCR方法检测了USFI两个转录本和MBF1基因在猪心、肝、脾、肺、肾、小肠、胃、脂肪、肌肉、卵巢、子宫等11个组织中的表达情况,结果表明USFI两个转录本和MBF1基因在所检测的组织中广泛表达。4.对USFI两个转录本和MBF1基因的氨基酸序列进行了功能结构域、亲水性和疏水性的预测,利用网上CLUSTAL W软件进行多序列比对,采用DNASar软件的CLUSTALW方法进行相关的进化树分析。5.采用PCR-RFLP方法检测了USFI基因第10内含子和MBF1基因第4外显子区的多态性在不同猪种中的分布,结果发现:USFI基因在外来猪种中等位基因A占多数,大白、长白猪A等位基因的频率分别为1.00和0.85;而在中国猪种中B等位基因的频率占优势,在梅山和通城猪中B等位基因的频率分别为0.79和0.83。MBF1基因在国外猪种中等位基因A的频率占优势,大白、长白猪A等位基因的频率分别为0.81和0.86;而在中国猪种中B等位基因的频率占优势,在梅山和通城猪中B等位基因的频率分别为0.94和0.71。USF1基因第10内含子PCR-AluⅠ-RFLP在421头大梅F2代资源家系进行性状关联分析表明:USF1基因对瘦肥肉比例、屠宰率、平均背膘厚、眼肌宽、眼肌面积、背最长肌含水量的效应达到显著水平,对瘦肉率、眼肌高的效应达到极显著;屠宰率、平均背膘厚、眼肌面积加性效应显著(p<0.05);眼肌宽、眼肌高加性效应极显著(p<0.01)。瘦肉率、瘦肥肉比例、眼肌高、眼肌面积显性效应显著(p<0.05)。MBF1基因第4外显子PCR-TaqⅠ-RFLP在447头大梅F2代资源家系进行性状关联分析表明:MBF1基因对骨率、瘦肉率、板油重、肩部最厚处背膘厚、6-7腰椎间背膘厚、眼肌高、眼肌宽、眼肌面积、背最长肌含水量的效应达到显著水平。骨率、6-7腰椎间背膘厚、眼肌高、眼肌面积加性效应显著(p<0.05);瘦肉率、肩部最厚处背膘厚加性效应极显著(p<0.01)。板油重、眼肌宽、背最长肌含水量显性效应显著(p<0.05)。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 缩略词表
  • 资源家系测定性状的英文缩写
  • 第一章 文献综述
  • 1 引言
  • 2 遗传育种中常用的分子标记技术概述
  • 2.1 RFLP标记
  • 2.2 RAPD标记
  • 2.3 AFLP标记
  • 2.4 PCR-SSCP标记
  • 2.5 微卫星标记
  • 2.6 线粒体DNA标记
  • 3 分子标记技术在猪育种中的应用
  • 3.1 遗传多样性的研究
  • 3.2 基因图谱的构建
  • 3.3 猪的起源及群体亲缘关系的研究
  • 3.4 猪的抗病育种
  • 3.5 标记辅助选择(MAS)
  • 3.6 标记辅助导入
  • 3.7 猪数量性状主基因的检测
  • 3.8 杂种优势预测
  • 4 根据EST分离基因
  • 4.1 依据
  • 4.2 EST简介及其应用
  • 4.3 利用EST发现和克隆新基因
  • 5 比较基因组学在分离新基因中的应用
  • 6 位置克隆在分离新基因中的应用
  • 7 猪体内脂肪沉积的QTL定位研究现状
  • 8 与脂肪沉积相关的候选基因
  • 9 两个拟候选基因研究现状
  • 10 本研究的目的和意义
  • 第二章 材料与方法
  • 1 前言
  • 2 试验材料
  • 2.1 试验样品及性状测定
  • 2.2 主要仪器和设备
  • 2.3 主要药品及试剂
  • 2.4 缓冲液和常用试剂的配制
  • 3 试验方法
  • 3.1 猪基因组DNA的提取
  • 3.2 基因组DNA的浓度测定和质量检测
  • 3.3 利用RT-PCR方法扩增cDNA片段
  • 3.4 候选基因的确定及引物设计
  • 3.5 PCR产物的回收、纯化、克隆测序
  • 3.5.1 PCR产物回收与纯化
  • 3.5.2 回收DNA片段与载体的连接
  • 2法制备感受态)'>3.5.3 感受态细胞的制备(CaCl2法制备感受态)
  • 3.5.4 连接产物的转化
  • 3.5.5 阳性克隆子鉴定及测序
  • 3.6 生物信息学分析相应软件
  • 3.7 猪候选基因组序列的扩增及部分SNP的PCR-RFLP检测
  • 4 统计分析
  • 4.1 分子标记在不同猪种中的等位基因频率及基因型频率计算
  • 4.2 分子标记的基因效应分析
  • 5 组织表达谱分析
  • 第三章 结果与分析
  • 1 总RNA的提取
  • 2 猪USF1基因
  • 2.1 根据猪EST信息设计特异性引物及RT-PCR扩增结果
  • 2.2 猪USF1基因cDNA序列生物信息学分析结果
  • 2.3 推导的USF1蛋白质的基本特征分析
  • 2.4 猪USF1基因组序列的克隆、测序和序列分析
  • 2.5 猪USF1基因第10内含子遗传变异多态性检测
  • 2.6 猪USF1基因的PCR-Alu I-RFLP多态性在不同猪群种的分布结果
  • 2.7 猪USF1基因第10内含子PCR-AluI-RFLP基因型与生产性状的统计分析
  • 3 猪MBF1基因
  • 3.1 根据猪EST信息设计特异性引物及RT-PCR扩增结果
  • 3.2 猪MBF1基因cDNA序列生物信息学分析结果
  • 3.3 推导的MBF1蛋白质的基本特征分析
  • 3.4 猪MBF1基因组序列的克隆、测序和序列分析
  • 3.5 猪MBF1基因第4外显子遗传变异多态性检测
  • 3.6 猪MBF1基因的PCR-Taq I-RFLP多态性在不同猪群种的分布结果
  • 3.7 猪MBF1基因第4外显子PCR-Taq I-RFLP基因型与生产性状的统计分析
  • 3.8 猪MBF1基因的组织表达谱分析
  • 第四章 讨论
  • 1 分离猪基因cDNA序列的策略
  • 2 猪USF1/CD转录本
  • 3 猪USF1、MBF1基因SNPs在基因组的分布
  • 4 SNPs的生物学效应
  • 5 猪USF1和MBF1基因在不同群体中基因型频率分布
  • 6 猪USF1和MBF1基因遗传效应分析
  • 7 关于USF1和MBF1蛋白的进化树分析
  • 8 组织表达谱分析
  • 小结
  • 本研究获得的主要成果
  • 本研究的创新点与特色
  • 本研究的不足和引出的问题
  • 下一步工作计划
  • 参考文献
  • 在读期间发表论文
  • 附录
  • 致谢
  • 相关论文文献

    • [1].新生隐球菌转录共激活因子MBF1基因的鉴定与敲除[J]. 中国真菌学杂志 2015(02)
    • [2].条锈菌诱导的小麦MBF1转录辅激活因子基因的克隆及其特征分析[J]. 作物学报 2009(01)
    • [3].大麦MBF1基因的电子克隆与生物信息学分析[J]. 湖北农业科学 2014(21)
    • [4].新转录辅激活子多蛋白桥梁因子MBF1的研究进展[J]. 安徽农业科学 2009(26)
    • [5].猪MBF1基因的多态性及与生产性状的关联分析[J]. 湖北农业科学 2016(23)
    • [6].猪MBF1基因的克隆与序列分析[J]. 湖北农业科学 2015(22)
    • [7].番茄LeMBF1基因的克隆及其在温敏型长花柱突变体T431中的表达[J]. 沈阳农业大学学报 2010(03)

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